CN109631570A - 一种复合式回转窑密封装置 - Google Patents
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Abstract
一种复合式回转窑密封装置，结构包括通过内圈支撑板固定于回转窑筒体外侧壁的旋转内圈，回转窑筒体、内圈支撑板及旋转内圈设置为一体式结构；旋转内圈外端侧设置有与旋转内圈同心的定位法兰，定位法兰与旋转内圈相接处设置有密封凸圈，旋转内圈上与密封凸圈正相对的位置设置有填料函道，密封凸圈的端面与填料函道的开口对应。本发明对回转炉密封装置进行系统设计，整体改造，提高密封效率，降低密封成本，提高密封装置的使用寿命，维持回转炉的热稳定性，避免漏风现象引起的环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及工业用回转窑窑头或窑尾密封技术领域，具体涉及一种复合式回转窑密封装置。
背景技术
工业回转窑是熟料煅烧的主要设备，回转窑的密封性及热稳定性直接影响着产品的质量和数量。从工艺角度来讲就是要保持工艺过程平衡动态，保持回转窑系统的空气量、燃料量及物料量的比例关系处于最佳状态。运行状态下的回转窑处于负压条件，凡是存在空隙的部位，空气就会进入形成漏风，漏风现象在在回转窑的窑头或窑尾处最为多见，漏风会带入大量冷空气，致使回转窑内部热稳定性受到破坏，窑内空气也会携带物料外泄，增加窑尾分解炉的燃料消耗，增大风机的负荷，外泄的物料也会造成严重的环境污染，为解决这些问题，就需要采取回转窑密封措施。
现有技术中，回转窑密封大多采用以下方式：
(1)鱼鳞片密封
鱼鳞片密封为现阶段最主流的密封形式，由于其安装维修简便，密封性能较好，既可用于回转窑窑头密封也可用于回转窑窑尾密封，为最常见的密封形式，此种密封方式广泛应用于水泥、冶金、建材、化工等行业。
(2)气缸式密封
气缸式密封主要用于生产粉粒物料的回转窑窑尾密封，水泥工业回转窑窑尾应用较多，由于其后期维修比较麻烦，加之对外部设备有一定要求，现阶段很多窑尾采用气缸式密封的均改造成了鱼鳞片密封形式。
(3)石墨块密封
石墨块密封可用于窑尾密封和窑头密封，老式石墨块密封均采用的是轴向密封方式，与气缸式密封一样，由于存在一定缺陷，实际生产中应用较少。
(4)迷宫式密封
迷宫式密封是通过多块直径大小不一的圆环形挡板组合成的迷宫形式，由于其对设备本身的要求较高，实际应用不多，而迷宫式密封与鱼鳞片密封的组合形式或与石墨块密封的组合形式在实际应用中还较为多见。
(5)挡板式密封
挡板式密封为较早的密封形式，与气缸式密封比较类似，都是径向密封，且都是采用挡板密封缝隙，不同的是挡板式密封一般采用重锤或弹簧支撑，气缸式密封采用气缸座支撑。
工业回转窑，尤其是水泥回转窑在运行过程中需要托轮作支撑，轮带或齿轮带动旋转，在运行过程中，回转窑与其它生产装置的连接部位均会存在有一定缝隙，以防止其在自转过程中与其连接的生产装置擦挂。现有的工业回转窑密封装置，由于其密封的关键位置都存在运动及摩擦，回转窑运转过程中产生的径向及轴向位移，都会加快破坏现有密封装置，采用现有的密封方式长时间运行后，回转窑均会出现系统漏风现象，致使回转窑内部热稳定性受到破坏，窑内空气也会携带物料外泄，增加窑尾分解炉的燃料消耗，增大风机的负荷，外泄的物料也会造成严重的环境污染；与此同时，现有的回转窑密封装置在进行维护及修复时，工艺复杂，工序繁琐，需要耗费大量的时间和耗材，维护成本极高。
基于上述分析，需要对现有的回转窑密封装置进行系统设计，整体改造，提高密封效率，降低密封成本，提高密封装置的使用寿命，维持回转炉的热稳定性，避免漏风现象引起的环境污染。
发明内容
本发明提供设计一种复合式回转窑密封装置，对回转炉密封装置进行系统设计，整体改造，提高密封效率，降低密封成本，提高密封装置的使用寿命，维持回转炉的热稳定性，避免漏风现象引起的环境污染。
为了实现本发明的目的，拟采用以下技术：
一种复合式回转窑密封装置，其特征在于，结构包括通过内圈支撑板(2)固定于回转窑筒体(1)外侧壁的旋转内圈(3)，所述回转窑筒体(1)、内圈支撑板(2)及旋转内圈(3)设置为一体式结构；
所述旋转内圈(3)外端侧设置有与旋转内圈(3)同心的定位法兰(4)，定位法兰(4)与旋转内圈(3)相接处设置有密封凸圈(401)，旋转内圈(3)上与密封凸圈(401)正相对的位置设置有填料函道(300)，密封凸圈(401)的端面与填料函道(300)的开口对应；
所述填料函道(300)内装配有密封盘根(301)，密封盘根(301)与密封凸圈(401)贴合；
所述填料函道(300)内装配有限位弹簧(302)，限位弹簧(302)外侧端装配有弹簧调节螺钉(303)，限位弹簧(302)内部装配有弹簧芯轴(304)，弹簧芯轴(304)前端设置有用于对密封盘根(301)进行顶紧的顶板(305)；
所述旋转内圈(3)、填料函道(300)、密封凸圈(401)、密封盘根(301)及回转窑筒体(1)的轴向中心线同心；
所述定位法兰(4)外周向均匀布设有定位小车(5)，定位小车(5)在旋转内圈(3)的径向方向通过径向小车轴(61)装配有径向车轮架(71)，径向车轮架(71)上装配有用于对旋转内圈(3)进行径向限位的径向车轮(610)；
所述定位小车(5)在旋转内圈(3)的轴向方向通过端面小车轴(62)装配有端面车轮架(72)，端面车轮架(72)上装配有用于对旋转内圈(3)进行轴向限位的端面车轮(620)；
所述定位法兰(4)外侧端连接有固定法兰(6)，固定法兰(6)外接有轴向软连接密封筒(7)；
所述旋转内圈(3)与回转窑筒体(1)之间设置有端面软连接密封筒(9)。
进一步，所述旋转内圈(3)通过销轴(10)与内圈支撑板(2)连接。
进一步，所述内圈支撑板(2)与回转窑筒体(1)相接处设置有支撑底板(11)。
进一步，所述内圈支撑板(2)设置为弹簧板结构。
进一步，所述内圈支撑板(2)通过焊接或螺栓固定的方式与回转窑筒体(1)连接为一体。
进一步，所述定位法兰(4)与固定法兰(6)焊接为一体，定位法兰(4)与定位小车(5)通过紧固螺栓(12)连接。
进一步，所述密封盘根(301)为石墨盘根、四氟盘根、芳纶盘根、炭纤维盘根及玻璃纤维盘根中任意一种。
进一步，所述端面软连接密封筒(9)两端侧通过紧固螺钉分别与旋转内圈(3)和回转窑筒体(1)密封连接。
进一步，所述轴向软连接密封筒(7)外侧端密封连接有用于将轴向软连接密封筒(7)固定与回转窑窑头或回转窑窑尾的连接法兰(8)。
使用上述设计方案的回转窑密封装置，可有效解决回转炉漏风现象，各项指标达到中华人民共和国工业和信息化部发布HG/T20552011《化工回转窑设计规定》、及中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会发布GB/T26281--2010《水泥回转窑、热平衡、热效率、综合能耗计算方法》的标准。
本发明提供了一种复合式回转窑密封装置，与现有技术相比，有益效果在于：
1、本发明设计的复合式回转窑密封装置，解决了回转窑体在转动时几何中心偏移不能形成规则的密封填料函道，回转窑体在转动运行时会出现几何中心偏移，与静止的回转窑头和回转窑尾不在同一几何中心下运行，在运行过程中由于不同心造成曲线运行无法密封，本设计在运行过程中，旋转内圈(3)与回转窑筒体(1)作为整体同步运动，始终处于同一几何中心，有效解决了偏移带来的密封问题。
2、本发明设计的复合式回转窑密封装置，旋转内圈(3)外端侧设置有与旋转内圈(3)同心的定位法兰(4)，定位法兰(4)与旋转内圈(3)相接处设置有密封凸圈(401)，旋转内圈(3)上与密封凸圈(401)正相对的位置设置有填料函道(300)，密封凸圈(401)的端面与填料函道(300)的开口对应；填料函道(300)内装配有密封盘根(301)，密封盘根(301)与密封凸圈(401)贴合；填料函道(300)内装配有限位弹簧(302)，限位弹簧(302)外侧端装配有弹簧调节螺钉(303)，限位弹簧(302)内部装配有弹簧芯轴(304)，弹簧芯轴(304)前端设置有用于对密封盘根(301)进行顶紧的顶板(305)；上述设计，利用设计的密封盘根(301)可有效地对旋转内圈(3)与定位法兰(4)相接处进行密封，提高密封性，设计的限位弹簧(302)、弹簧调节螺钉(303)、弹簧芯轴(304)及顶板(305)相互配合，实现了对密封盘根(301)的有效顶紧及快速调节。
3、本发明设计的复合式回转窑密封装置，旋转内圈(3)与回转窑筒体(1)之间设置有端面软连接密封筒(9)，上述设计，便于对旋转内圈(3)与回转窑筒体(1)之间的缝隙进行密封，避免发生漏风现象，在回转窑由于高温而发生膨胀时，通过软连接的径向补偿实现了对回转窑偏心移位的补偿。
4、本发明设计的复合式回转窑密封装置，旋转内圈(3)通过内圈支撑板(2)固定于回转窑筒体(1)外侧壁，回转窑筒体(1)、内圈支撑板(2)及旋转内圈(3)设置为一体式结构，内圈支撑板(2)设置为弹簧板结构，上述设计，利用弹簧板的自我调整能力，在回转窑由于高温而发生膨胀时，依然不会发生偏心或者损坏，通过弹簧板的径向补偿实现了对回转窑偏心移位的补偿，保证整个回转窑系统的安全运行。
5、本发明设计的复合式回转窑密封装置，定位法兰(4)外周向均匀布设有定位小车(5)，定位小车(5)在旋转内圈(3)的径向方向通过径向小车轴(61)装配有径向车轮架(71)，径向车轮架(71)上装配有用于对旋转内圈(3)进行径向限位的径向车轮(610)；定位小车(5)在旋转内圈(3)的轴向方向通过端面小车轴(62)装配有端面车轮架(72)，端面车轮架(72)上装配有用于对旋转内圈(3)进行轴向限位的端面车轮(620)；定位法兰(4)外侧端连接有固定法兰(6)，固定法兰(6)外接有轴向软连接密封筒(7)；上述设计，利用径向车轮(610)对旋转内圈(3)的径向进行限位保护，利用端面车轮(620)与定位法兰(4)的配合对旋转内圈(3)的轴向端面进行限位保护，从而实现了对旋转内圈(3)的有效固定，进一步间接地对回转窑筒体(1)进行限位保护，保证整个回转窑的使用安全性和使用寿命。
6、本发明设计的复合式回转窑密封装置，定位法兰(4)外侧端连接有固定法兰(6)，固定法兰(6)外接有轴向软连接密封筒(7)；轴向软连接密封筒(7)外侧端密封连接有用于将轴向软连接密封筒(7)固定与回转窑窑头或回转窑窑尾的连接法兰(8)；上述设计，利用轴向软连接密封筒(7)对回转窑筒体(1)与回转窑窑头或回转窑窑尾之间的间隙进行有效密封，避免漏风现象，提高回转窑内部的热平衡，降低热损耗。
附图说明
图1为本发明复合式回转窑密封装置的结构示意图。
图2为本发明中旋转内圈的结构示意图。
图3为图1沿A向的结构示意图。
图4为图1沿B向的结构示意图。
具体实施方式
结合图1、图2、图3及图4所示对本发明做进一步说明。
实施例1：
一种复合式回转窑密封装置，结构包括通过内圈支撑板(2)固定于回转窑筒体(1)外侧壁的旋转内圈(3)，所述回转窑筒体(1)、内圈支撑板(2)及旋转内圈(3)设置为一体式结构；
所述旋转内圈(3)外端侧设置有与旋转内圈(3)同心的定位法兰(4)，定位法兰(4)与旋转内圈(3)相接处设置有密封凸圈(401)，旋转内圈(3)上与密封凸圈(401)正相对的位置设置有填料函道(300)，密封凸圈(401)的端面与填料函道(300)的开口对应；
所述填料函道(300)内装配有密封盘根(301)，密封盘根(301)与密封凸圈(401)贴合；
所述填料函道(300)内装配有限位弹簧(302)，限位弹簧(302)外侧端装配有弹簧调节螺钉(303)，限位弹簧(302)内部装配有弹簧芯轴(304)，弹簧芯轴(304)前端设置有用于对密封盘根(301)进行顶紧的顶板(305)；
所述旋转内圈(3)、填料函道(300)、密封凸圈(401)、密封盘根(301)及回转窑筒体(1)的轴向中心线同心；
所述定位法兰(4)外周向均匀布设有定位小车(5)，定位小车(5)在旋转内圈(3)的径向方向通过径向小车轴(61)装配有径向车轮架(71)，径向车轮架(71)上装配有用于对旋转内圈(3)进行径向限位的径向车轮(610)；
所述定位小车(5)在旋转内圈(3)的轴向方向通过端面小车轴(62)装配有端面车轮架(72)，端面车轮架(72)上装配有用于对旋转内圈(3)进行轴向限位的端面车轮(620)；
所述定位法兰(4)外侧端连接有固定法兰(6)，固定法兰(6)外接有轴向软连接密封筒(7)；
所述旋转内圈(3)与回转窑筒体(1)之间设置有端面软连接密封筒(9)。
实施例1中所述的旋转内圈(3)通过销轴(10)与内圈支撑板(2)连接。
实施例1中所述内圈支撑板(2)通过焊接或螺栓固定的方式与回转窑筒体(1)连接为一体。
实施例1中定位法兰(4)与固定法兰(6)焊接为一体，定位法兰(4)与定位小车(5)通过紧固螺栓(12)连接。
实施例1中所述密封盘根(301)为石墨盘根、四氟盘根、芳纶盘根、炭纤维盘根及玻璃纤维盘根中任意一种。
实施例1中所述端面软连接密封筒(9)两端侧通过紧固螺钉分别与旋转内圈(3)和回转窑筒体(1)密封连接。
实施例2:
基本方案与实施例1基本相同，不同点在于：内圈支撑板(2)与回转窑筒体(1)相接处设置有支撑底板(11)；此种设计，有利于提高内圈支撑板(2)与回转窑筒体(1)固定的稳固性。
实施例3：基本方案与实施例2基本相同，不同点在于：内圈支撑板(2)设置为弹簧板结构，此种设计在回转窑由于高温而发生膨胀时，依然不会发生偏心或者损坏，通过弹簧板的径向补偿实现了对回转窑偏心移位的补偿，保证整个回转窑系统的安全运行。
实施例4：基本方案与实施例3基本相同，不同点在于：轴向软连接密封筒(7)外侧端密封连接有用于将轴向软连接密封筒(7)固定与回转窑窑头或回转窑窑尾的连接法兰(8)；上述设计，便于复合式回转窑密封装置的应用连接与装配，软连接密封补偿由于回转窑筒体在高温运行时，产生筒体热膨胀，轴向方向撺动，径向摆动，实用性更好。
使用上述设计方案的回转窑密封装置，可有效解决回转炉漏风现象，各项指标达到中华人民共和国工业和信息化部发布HG/T20552011《化工回转窑设计规定》、及中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会发布GB/T26281--2010《水泥回转窑、热平衡、热效率、综合能耗计算方法》的标准。设计时由于没有更好的密封，所以设计有5％以上的漏风量。本复合式回转窑密封装置能达到100％密封零泄漏。
与现有技术相比，本发明设计的复合式回转窑密封装置，解决了回转窑体在转动时几何中心偏移不能形成规则的密封填料函道，回转窑体在转动运行时会出现几何中心偏移，与静止的回转窑头和回转窑尾不在同一几何中心下运行，在运行过程中由于不同心造成曲线运行无法密封，本设计在运行过程中，旋转内圈(3)与回转窑筒体(1)作为整体同步运动，始终处于同一几何中心，有效解决了偏移带来的密封问题。
本发明设计的复合式回转窑密封装置，旋转内圈(3)外端侧设置有与旋转内圈(3)同心的定位法兰(4)，定位法兰(4)与旋转内圈(3)相接处设置有密封凸圈(401)，旋转内圈(3)上与密封凸圈(401)正相对的位置设置有填料函道(300)，密封凸圈(401)的端面与填料函道(300)的开口对应；填料函道(300)内装配有密封盘根(301)，密封盘根(301)与密封凸圈(401)贴合；填料函道(300)内装配有限位弹簧(302)，限位弹簧(302)外侧端装配有弹簧调节螺钉(303)，限位弹簧(302)内部装配有弹簧芯轴(304)，弹簧芯轴(304)前端设置有用于对密封盘根(301)进行顶紧的顶板(305)；上述设计，利用设计的密封盘根(301)可有效地对旋转内圈(3)与定位法兰(4)相接处进行密封，提高密封性，设计的限位弹簧(302)、弹簧调节螺钉(303)、弹簧芯轴(304)及顶板(305)相互配合，实现了对密封盘根(301)的有效顶紧及快速调节。
本发明设计的复合式回转窑密封装置，旋转内圈(3)与回转窑筒体(1)之间设置有端面软连接密封筒(9)，上述设计，便于对旋转内圈(3)与回转窑筒体(1)之间的缝隙进行密封，避免发生漏风现象。
本发明设计的复合式回转窑密封装置，旋转内圈(3)通过内圈支撑板(2)固定于回转窑筒体(1)外侧壁，回转窑筒体(1)、内圈支撑板(2)及旋转内圈(3)设置为一体式结构，内圈支撑板(2)设置为弹簧板结构，上述设计，利用弹簧板的自我调整能力，在回转窑由于高温而发生膨胀时，依然不会发生偏心或者损坏，通过弹簧板的径向补偿实现了对回转窑偏心移位的补偿，保证整个回转窑系统的安全运行。
本发明设计的复合式回转窑密封装置，定位法兰(4)外周向均匀布设有定位小车(5)，定位小车(5)在旋转内圈(3)的径向方向通过径向小车轴(61)装配有径向车轮架(71)，径向车轮架(71)上装配有用于对旋转内圈(3)进行径向限位的径向车轮(610)；定位小车(5)在旋转内圈(3)的轴向方向通过端面小车轴(62)装配有端面车轮架(72)，端面车轮架(72)上装配有用于对旋转内圈(3)进行轴向限位的端面车轮(620)；定位法兰(4)外侧端连接有固定法兰(6)，固定法兰(6)外接有轴向软连接密封筒(7)；上述设计，利用径向车轮(610)对旋转内圈(3)的径向进行限位保护，利用端面车轮(620)与定位法兰(4)的配合对旋转内圈(3)的轴向端面进行限位保护，从而实现了对旋转内圈(3)的有效固定，进一步实现密封凸圈(401)与密封盘根(301)在同一中心点上运动摩擦达到密封作用，间接地保证整个回转窑的使用安全性和使用寿命。
本发明设计的复合式回转窑密封装置，定位法兰(4)外侧端连接有固定法兰(6)，固定法兰(6)外接有轴向软连接密封筒(7)；轴向软连接密封筒(7)外侧端密封连接有用于将轴向软连接密封筒(7)固定与回转窑窑头或回转窑窑尾的连接法兰(8)；上述设计，利用轴向软连接密封筒(7)对回转窑筒体(1)与回转窑窑头或回转窑窑尾之间的间隙进行有效密封，避免漏风、漏料现象，达到零泄漏，提高回转窑内部的热平衡，降低热损耗。
按照以上描述，即可对本发明进行应用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种复合式回转窑密封装置，其特征在于，结构包括通过内圈支撑板(2)固定于回转窑筒体(1)外侧壁的旋转内圈(3)，所述回转窑筒体(1)、内圈支撑板(2)及旋转内圈(3)设置为一体式结构；
所述旋转内圈(3)外端侧设置有与旋转内圈(3)同心的定位法兰(4)，定位法兰(4)与旋转内圈(3)相接处设置有密封凸圈(401)，旋转内圈(3)上与密封凸圈(401)正相对的位置设置有填料函道(300)，密封凸圈(401)的端面与填料函道(300)的开口对应；
所述填料函道(300)内装配有密封盘根(301)，密封盘根(301)与密封凸圈(401)贴合；
所述填料函道(300)内装配有限位弹簧(302)，限位弹簧(302)外侧端装配有弹簧调节螺钉(303)，限位弹簧(302)内部装配有弹簧芯轴(304)，弹簧芯轴(304)前端设置有用于对密封盘根(301)进行顶紧的顶板(305)；
所述旋转内圈(3)、填料函道(300)、密封凸圈(401)、密封盘根(301)及回转窑筒体(1)的轴向中心线同心；
所述定位法兰(4)外周向均匀布设有定位小车(5)，定位小车(5)在旋转内圈(3)的径向方向通过径向小车轴(61)装配有径向车轮架(71)，径向车轮架(71)上装配有用于对旋转内圈(3)进行径向限位的径向车轮(610)；
所述定位小车(5)在旋转内圈(3)的轴向方向通过端面小车轴(62)装配有端面车轮架(72)，端面车轮架(72)上装配有用于对旋转内圈(3)进行轴向限位的端面车轮(620)；
所述定位法兰(4)外侧端连接有固定法兰(6)，固定法兰(6)外接有轴向软连接密封筒(7)；
所述旋转内圈(3)与回转窑筒体(1)之间设置有端面软连接密封筒(9)。
2.根据权利要求1所述的复合式回转窑密封装置，其特征在于，所述旋转内圈(3)通过销轴(10)与内圈支撑板(2)连接。
3.根据权利要求1所述的复合式回转窑密封装置，其特征在于，所述内圈支撑板(2)与回转窑筒体(1)相接处设置有支撑底板(11)。
4.根据权利要求3所述的复合式回转窑密封装置，其特征在于，所述内圈支撑板(2)设置为弹簧板结构。
5.根据权利要求4所述的复合式回转窑密封装置，其特征在于，所述内圈支撑板(2)通过焊接或螺栓固定的方式与回转窑筒体(1)连接为一体。
6.根据权利要求1所述的复合式回转窑密封装置，其特征在于，所述定位法兰(4)与固定法兰(6)焊接为一体，定位法兰(4)与定位小车(5)通过紧固螺栓(12)连接。
7.根据权利要求1所述的复合式回转窑密封装置，其特征在于，所述密封盘根(301)为石墨盘根。
8.根据权利要求1所述的复合式回转窑密封装置，其特征在于，所述端面软连接密封筒(9)两端侧通过紧固螺钉分别与旋转内圈(3)和回转窑筒体(1)密封连接。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的复合式回转窑密封装置，其特征在于，所述轴向软连接密封筒(7)外侧端密封连接有用于将轴向软连接密封筒(7)固定与回转窑窑头或回转窑窑尾的连接法兰(8)。
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2017
- 2017-10-09 CN CN201710931209.3A patent/CN109631570A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110542307A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-06 | 江苏凤谷节能科技有限公司 | 一种回转窑窑头窑尾负压密封装置 |
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