CN109225594A - 一种立式磨机的柔性密封型防爆结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,主要用于粉磨领域;主要包括立式磨机外壳、上盖板、上密封环、橡胶套、下密封环、下盖板、排气开关、软管、弹簧单向阀、氮气减压阀、冷却器、氮气瓶、压力表;本发明将上盖板焊接到立式磨外壳窗口上,下盖板焊接在上摇臂外圆柱面上,通过橡胶套连接上、下盖板隔绝密封罩刚性连接密封处泄漏位置与外部空气的接触,通过氮气瓶充入氮气的方式,以满足减少泄漏达到密封防爆的目的。本发明操作简单,成本低廉,适用性强,具有较强的推广应用价值和很强的创造性。
Description
技术领域
本发明涉及粉磨技术领域,具体为一种立式磨机的柔性密封型防爆结构。
背景技术
立式磨技术与应用:立式磨基于料床粉磨原理,相较于球磨机粉磨机具有粉磨效率高、电耗低、工艺简单、占地面积小、适应性强、操作便捷等优点。广泛应用于非金属矿行业的方解石、石膏、叶蜡石、高岭土、膨润土、金属硅类物料的粉磨;电力行业用于脱硫的石灰石类物料粉磨;钢铁行业的原煤和矿渣粉磨;水泥行业的原料、原煤和矿渣、熟料的粉磨。
立式磨设备存在的问题:立式磨进行粉磨作业时在粉磨过程中,物料在磨辊和磨盘的高压作用下存在相对滑动,从而产生较大的摩擦,易造成磨辊与磨盘磨损,当磨辊磨损到一定程度,立式磨会产生严重的振动,待粉碎物料的出磨成品细度也会受到影响,进而影响生产效率,故磨辊需及时更换。而立式磨设备占地面积小但竖直方向所占空间较大,磨辊与磨床位于立式磨设备下半部,不利于更换与检修。为了解决磨辊的更换问题,国内外对立式磨结构的设计普遍采用的方法是在磨辊所处立式磨机外壳位置开窗,磨辊可用维修液压缸通过轴承支架翻出机外,辊轴上固定有密封罩用于密封窗,其原理是通过密封罩与窗形成静密封。密封罩与窗的接触属于刚性接触。此方法存在一个普遍的问题,由于立磨机内部温度较高,且磨头部分风与磨料混合物的流动速度很快会产生负压,同时磨辊研磨物料时会产生振动,从而带动辊轴上的密封罩振动,而密封罩与立式磨外壳的振动频率不一致,导致密封罩效果不佳。外部空气在大气压的作用下透过密封罩进入立磨机内部,使立磨机内部氧含量上升,容易发生爆炸。
现有的解决此问题的方法通常是往立磨机内部注入氮气以降低氧含量防止爆炸,提高了立式磨机的防爆性能。但此类方法均存在以下问题:
对氮气的消耗量大,成本高:立式磨机内部空间较大,工作时整个系统全负压运行,磨机内部,气流由入风口进入,由出风口夹带产品排出,整个磨机内部的气体处于流动状态。因此,此方法需持续不断的向立式磨机内部通入足量的氮气,对氮气的消耗量大,成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,包括上盖板、下盖板、橡胶套和氮气瓶,所述上盖板通过焊接与立式磨外壳窗口固定连接,所述上盖板右侧表面通过螺栓与上密封环固定连接,所述下盖板焊接在上摇臂外圆柱面上固定连接,所述下盖板左侧表面通过螺栓与下密封环固定连接,所述下盖板上设有管路接口,所述下盖板与压力表固定连接,所述橡胶套一端固定连接在上盖板与上密封环之间,所述橡胶套另一端固定连接在下盖板与下密封环之间,所述氮气瓶通过软管与冷却器固定连接,所述冷却器通过软管与氮气减压阀进气口固定连接,所述氮气减压阀排气口通过软管与弹簧单向阀固定连接,所述弹簧式单向阀与下盖板管路接口固定连接。
优选的,所述下盖板上的管路接口可关闭,所述橡胶套、立式磨机外壳、上盖板和下盖板组成密封腔。密封腔隔绝外部空气,密封腔内部压力与立式磨内部负压形成动态平衡,且密封腔内只含少量空气,不影响防爆效果的同时降低成本。
优选的,所述橡胶套与上盖板、下盖板连接方式为柔性连接,以降低上盖板与下盖板振动频率不一致对密封性能的影响。
优选的,所述上密封环和下密封环与橡胶套接触的端面外圆均倒圆角。
优选的,所述下盖板与上盖板同轴心。
优选的,所述压力表设置有不同类型,以适应不同工况要求。
优选的,所述弹簧式单向阀导通方向由氮气瓶流向下盖板管路接口。
优选的,所述弹簧式单向阀、氮气减压阀、冷却器和氮气瓶可设置为抽气机,以适应不同工况要求。
优选的,所述橡胶套通过螺栓分别与上密封环和上盖板、下密封环和下盖板固定连接,便于更换。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)本发明采用新型柔性密封型防爆结构,防爆可靠性高。
立式磨机启动前,工作人员将橡胶套开口两端分别固定在壳体,盖板与上,下密封环之间,打开进气口,同时打开排气口,待密封腔内空气排空后关闭排气口。由于壳体与盖板之间通过橡胶套与密封环密封,两者并未直接接触,相较于密封罩与窗口的刚性接触密封,可以更好的减小立式磨机运行时产生的振动对密封腔的密封性能的影响。通过观察弹簧式单向阀自动调节壳体与盖板之间所组成的密封腔内部氮气量,保证密封腔内部氮气量维持在适当的范围内,防止压力值过大或过小影响密封性能。同时能够精确的分配密封腔所需氮气,避免浪费。
2)本发明结构简单紧凑,利于与立式磨机集成。
焊接在上摇臂表面的盖板,利用上摇臂的运动轨迹,使盖板连同上摇臂一起转动,不需要额外的动力输出,同时由于密封腔体积较小,仅需少量氮气就能实现密封,且补充氮气时间间隔长,补充量少,可以减少能源的消耗和经济的消费,不仅降低了企业的成本,而且响应了国家节能减排的号召,符合国家政策。
3)本发明接口灵活,密封件易于更换。对于磨辊窗口开口较小的立式磨机,对窗口密封形成的密封腔容积小,可以仅对窗口进行密封。对于密封腔容积较大的立式磨机,且周围热源较多,可以用抽气机代替氮气罐。
总之,发明不但解决了立式磨机的防爆问题。同时降低了防爆成本,提高了防爆性能。
附图说明
图1为本发明方案一的内部结构示意图
图2为本发明方案二的内部结构示意图
图3为本发明方案三的内部结构示意图
图4为本发明方案四的内部结构示意图
图1中:1立式磨机外壳、2上盖板、3上密封环、4橡胶套、5下密封环、6下盖板、7排气开关、8软管、9弹簧单向阀、10氮气减压阀、11冷却器、12氮气瓶、13压力表、14上摇臂、15螺栓。
图2中:1立式磨机外壳、2上盖板、3上密封环、4橡胶套、5下密封环、6下盖板、7压力表、8上摇臂、9螺栓。
图3中:1立式磨机外壳、2上盖板、3上密封环、4橡胶套、5下密封环、6下盖板、7软管、8抽风机、9压力表、10上摇臂、11螺栓。
图4中:1立式磨机外壳、2上盖板、3上密封环、4橡胶套、5下密封环、6下盖板、7排气口开关、8软管、9低压氮气瓶、10压力表、11上摇臂、12螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供技术方案一:一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,包括上盖板2、下盖板6、橡胶套4和氮气瓶12,所述上盖板2通过焊接与立式磨外壳1窗口固定连接,所述上盖板2右侧表面通过螺栓15与上密封环3固定连接,所述下盖板6焊接在上摇臂14外圆柱面上固定连接,所述下盖板6与上盖板2同轴心,便于橡胶套4的安装,所述下盖板6左侧表面通过螺栓15与下密封环5固定连接,所述下盖板6上设有管路接口,所述下盖板6与压力表13固定连接,所述压力表13设置有不同类型,以适应不同工况要求,所述橡胶套4一端固定连接在上盖板2与上密封环3之间,所述橡胶套4另一端固定连接在下盖板6与下密封环5之间,所述上密封环3、下密封环5与橡胶套4接触的端面外圆均倒圆角,防止上密封环3、下密封环5边缘割裂橡胶套4,所述氮气瓶12通过软管与冷却器11固定连接,所述冷却器11通过软管8与氮气减压阀10进气口固定连接,所述氮气减压阀10排气口通过软管8与弹簧单向阀9固定连接,所述弹簧式单向阀9与下盖板6管路接口固定连接,所述弹簧式单向阀9导通方向由氮气瓶12流向下盖板6管路接口,所述弹簧式单向阀9、氮气减压阀10、冷却器11和氮气瓶12可设置为抽气机,以适应不同工况要求。
请参阅图2,本发明提供技术方案二:一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,包括上盖板2、下盖板6和橡胶套4,所述上盖板2通过焊接与立式磨外壳1窗口固定连接,所述上盖板2右侧表面通过螺栓9与上密封环3固定连接,所述下盖板6焊接在上摇臂8外圆柱面上固定连接,所述下盖板6与上盖板2同轴心,便于橡胶套4的安装,所述下盖板6左侧表面通过螺栓9与下密封环5固定连接,所述橡胶套4一端固定连接在上盖板2与上密封环3之间,所述橡胶套4另一端固定连接在下盖板6与下密封环5之间,所述上密封环3、下密封环5与橡胶套4接触的端面外圆均倒圆角,防止上密封环3、下密封环5边缘割裂橡胶套4。
请参阅图3,本发明提供技术方案三:一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,包括上盖板2、下盖板6、橡胶套4和抽气机8,所述上盖板2通过焊接与立式磨外壳1窗口固定连接,所述上盖板2右侧表面通过螺栓11与上密封环3固定连接,所述下盖板6焊接在上摇臂10外圆柱面上固定连接,所述下盖板6与上盖板2同轴心,便于橡胶套4的安装,所述下盖板6左侧表面通过螺栓11与下密封环5固定连接,所述下盖板6上设有管路接口,所述下盖板6与压力表9固定连接,所述压力表9设置有不同类型,以适应不同工况要求,所述橡胶套4一端固定连接在上盖板2与上密封环3之间,所述橡胶套4另一端固定连接在下盖板6与下密封环5之间,所述上密封环3、下密封环5与橡胶套4接触的端面外圆均倒圆角,防止上密封环3、下密封环5边缘割裂橡胶套4,所述抽气机8通过软管与下盖板6管路接口固定连接。
请参阅图4,本发明提供技术方案四:一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,包括上盖板2、下盖板6和橡胶套4,所述上盖板2通过焊接与立式磨外壳1窗口固定连接,所述上盖板2右侧表面通过螺栓12与上密封环3固定连接,所述下盖板6焊接在上摇臂11外圆柱面上固定连接,所述下盖板6与上盖板2同轴心,便于橡胶套4的安装,所述下盖板6左侧表面通过螺栓12与下密封环5固定连接,所述橡胶套4一端固定连接在上盖板2与上密封环3之间,所述橡胶套4另一端固定连接在下盖板6与下密封环5之间,所述上密封环3、下密封环5与橡胶套4接触的端面外圆均倒圆角,防止上密封环3、下密封环5边缘割裂橡胶套4。
方案一工作原理:该发明在使用时,工作人员打开氮气瓶12开关,高压氮气通过软管8进入氮气减压阀10,经减压后的氮气通过弹簧式单向阀9进入由立式磨外壳1、上盖板2、下盖板6、橡胶套4、上密封环3、下密封环5和密封罩所组成的密封腔中,工作人员通过打开排气口开关7排出密封腔内空气,待排出密封腔内空气后,工作人员关闭排气口开关7,待弹簧式单向阀9进出口压差达到平衡,弹簧式单向阀9关闭,此时密封腔内充满氮气,从而通过氮气密封达到防爆的目的。
方案二工作原理:该发明在使用时,工作人员启动立式磨机,密封腔切断外部空气来源且密封腔内空气含量低于爆炸所需氧含量,随着密封腔内空气泄漏入立式磨机内部,密封腔内部压力随之降低,直到与立式磨机内部压力相同,通过静压平衡动压阻止泄漏,达到防爆的目的。
方案三工作原理:该发明在使用时,工作人员通过打开抽风机8,密封腔内空气经抽风机8排出,直至密封腔内压力与立式磨机内部压力平衡,关闭抽风机8.
方案四工作原理:该发明在使用时,工作人员打开低压氮气瓶9开关,低压氮气通过软管8进入由立式磨外壳1、上盖板2、下盖板6、橡胶套4、上密封环3、下密封环5和密封罩所组成的密封腔中,工作人员通过打开排气口开关7排出密封腔内空气,待排出密封腔内空气后,工作人员关闭排气口开关7和低压氮气瓶9开关。此时密封腔内充满氮气,从而通过氮气密封达到防爆的目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,包括上盖板(2)、下盖板(6)、橡胶套(4)和氮气瓶(12),其特征在于:所述上盖板(2)通过焊接与立式磨外壳(1)磨辊窗口固定连接,所述上盖板(2)右侧表面通过螺栓(15)与上密封环(3)固定连接,所述下盖板(6)焊接在上摇臂(14)外圆柱面上固定连接,所述下盖板(6)左侧表面通过螺栓(15)与下密封环(5)固定连接,所述下盖板(6)上设有管路接口,所述下盖板(6)与压力表(13)固定连接,所述橡胶套(4)一端固定连接在上盖板(2)与上密封环(3)之间,所述橡胶套(4)另一端固定连接在下盖板(6)与下密封环(5)之间,所述氮气瓶(12)通过软管与冷却器(11)固定连接,所述冷却器(11)通过软管(8)与氮气减压阀(10)进气口固定连接,所述氮气减压阀(10)排气口通过软管(8)与弹簧单向阀(9)固定连接,所述弹簧式单向阀(9)与下盖板(6)管路接口固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,其特征在于下盖板(6)上的管路接口可关闭,所述橡胶套(4)、立式磨机外壳(1)、上盖板(2)和下盖板(6)组成密封腔。密封腔隔绝外部空气,密封腔内部压力与立式磨内部负压形成动态平衡,且密封腔内只含少量空气,不影响防爆效果的同时降低成本。
3.根据权利要求2所述的一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,其特征在于所述橡胶套(4)与上盖板(2)、下盖板(6)连接方式为柔性连接,以降低上盖板(2)与下盖板(6)振动频率不一致对密封性能的影响。
4.根据权利要求3所述的一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,其特征在于所述上密封环(3)和下密封环(5)与橡胶套(4)接触的端面外圆均倒圆角。
5.根据权利要求1所述的一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,其特征在于所述下盖板(6)与上盖板(2)同轴心。
6.根据权利要求1所述的一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,其特征在于所述压力表(13)设置有不同类型,以适应不同工况要求。
7.根据权利要求1所述的一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,其特征在于所述弹簧式单向阀(9)导通方向由氮气瓶(12)流向下盖板(6)管路接口。
8.根据权利要求1所述的一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,其特征在于所述弹簧式单向阀(9)、氮气减压阀(10)、冷却器(11)和氮气瓶(12)可设置为抽气机,以适应不同工况要求。
9.根据权利要求1所述的一种立式磨机的柔性密封型防爆结构,其特征在于所述橡胶套(4)通过螺栓(15)分别与上密封环(3)和上盖板(6)、下密封环(5)和下盖板(2)固定连接,便于更换。
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