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浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置
申请号	CN202311791619.4	申请日	2023-12-25	公开(公告)号	CN117906375A	公开(公告)日	2024-04-19
申请人	四川天华时代锂能有限公司; 广东鑫牌特种密封科技有限公司;			发明人	范友富; 邓程; 田位华; 肖丹; 杨威; 邓伦胜; 熊伟; 刘欣;
摘要	本发明提供了一种浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置，包括：第一密封罩和第二密封罩，导流隔离组件由导流隔离动环和导流隔离静环组成，导流隔离动环和导流隔离静环两者相互交错穿插形成迷宫密封腔；密封面板沿轴向套在支撑环上与支撑环固定连接，并随支撑环同步旋转；密封环位于密封罩内且套在密封面板上；支撑杆穿过密封环上的通孔并将密封环支撑，支撑杆上套有弹性垫圈和弹簧；密封填料位于相邻的两个密封环之间。该密封装置通过采用导流隔离和弹性浮动密封相结合的方式，能够在高温、高粉尘、负压、摆动和轴向窜动的复杂环境下提供稳定、可靠的密封效果。
权利要求	1.一种浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置，安装于密封罩和支撑环之间并进行密封，密封罩套在旋转筒体上且其与窑头或窑尾处的设备料仓侧板固定连接，支撑环与旋转筒体连接固定并同步旋转，其特征在于：所述密封罩包括第一密封罩和第二密封罩，第一密封罩连接固定于设备料仓侧板上，第二密封罩连接固定在第一密封罩中的第一密封罩侧板上；所述密封装置包括：导流隔离组件，位于第一密封罩的内部，由导流隔离动环和导流隔离静环组成，其中导流隔离动环连接固定于支撑环上并随支撑环同步旋转，导流隔离静环连接固定于第一密封罩上，导流隔离动环和导流隔离静环两者相互交错穿插形成迷宫密封腔；密封面板，沿轴向套在支撑环上与支撑环固定连接，并随支撑环同步旋转；密封环，平行设置有至少两个以上，密封环位于第二密封罩内且套在密封面板上，密封环沿径向设置，且密封环上靠近外圆周的部位均匀分布有通孔，全部的密封环上所设置的通孔位置相对应；支撑杆，沿轴向设置且其两端固定在第一密封罩侧板和第二密封罩侧板上，支撑杆穿过密封环上的通孔并将密封环支撑在密封罩内，支撑杆上套有弹性垫圈，弹性垫圈位于两个相邻的密封环之间，支撑杆上还套有弹簧，弹簧的端部顶在密封环上并向密封环提供弹性挤压；密封填料，设置有一组以上，密封填料位于相邻的两个密封环之间，且通过弹性抱箍套在密封面板的外圆面上，密封填料的侧面与密封环之间保持贴合密封，密封填料的内圆面与密封面板之间保持贴合密封，且密封填料与密封环之间以及与密封面板之间均能够相对滑动；弹性清扫器，安装于第一密封罩侧板的底部位置，且弹性清扫器与密封面板保持弹性接触，在密封面板的旋转下将密封面板表面附着的粉尘颗粒刮掉。 2.根据权利要求1所述的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置，其特征在于：所述导流隔离动环由连接环、第一导流环和第一隔离环组成，连接环沿径向设置，连接环的内圆周与支撑环连接固定，第一导流环倾斜设置并与连接环固定为一体，第一隔离环沿径向设置，第一隔离环中部固定在第一导流环的外圆周上。 3.根据权利要求2所述的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置，其特征在于：所述导流隔离静环由第二导流环和第二隔离环组成，第二导流环倾斜设置且其内圆周与第一密封罩侧板连接固定，第二隔离环沿径向设置，第二隔离环中部固定在第二导流环的外圆周上，且第二导流环整体位于导流隔离动环的内部。 4.根据权利要求1所述的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置，其特征在于：所述第一密封罩的底部空间与设备料仓的内部连通。 5.根据权利要求1所述的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置，其特征在于：所述第一密封罩的底部直接与设备料仓的侧壁合为一体。 6.根据权利要求1所述的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置，其特征在于：所述支撑杆为螺纹杆，支撑杆的两端通过螺纹连接固定；支撑杆上弹簧的一端顶在密封环上，弹簧的另一端顶在调节螺母上，通过旋转调节螺母来调节弹簧的挤压力。
说明书全文	浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置技术领域 [0001] 本发明提供了一种密封装置，尤其提供了一种用于回转窑的窑头和窑尾处的密封装置，属于机械密封技术领域。背景技术 [0002] 回转窑是由气体流动、燃料燃烧、热量传递和物料运动等相关部件所组成的大型冶炼设备，回转窑中使燃料充分燃烧，燃料燃烧的热量有效的传给物料，物料接受热量后发生一系列的物理化学变化，最后形成成品熟料。回转窑主要用于以下场合：用于水泥生产中，用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；用于耐火材料厂焙烧高冶金矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；用于化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物；用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。 [0003] 回转窑窑头、窑尾的密封非常重要，现有的回转窑在进行使用的过程中，往往会因为窑头窑尾的密闭性不强，导致烟气和物料的泄漏，导致热量和经济的损失，会加大高温风机和尾排风机的负荷，不但造成煤电浪费，回转窑内还会产生正压使燃烧不稳定，窑头温度过高甚至烧坏窑头罩顶部。大量冷风的进入加大了热耗，浪费了煤电，给熟料质量带来隐患；大量的热飞尘四处飞溅，极大地影响了安全生产和环境保护。 [0004] 回转窑窑头、窑尾的密封装置要适应高温、高粉尘、负压的工艺环境，目前，普遍采用的是鱼鳞片的密封方式，但由于回转窑筒体存在回转、摆动和轴向窜动等复杂运动，回转部件与固定部件之间存在不断变化的径向和轴向间隙，鱼鳞片的密封方式存在漏风、漏灰的技术问题，不能满足生产工艺的要求。因此，本领域中亟需提供一种能够适用于高温、高粉尘、负压、回转、摆动和轴向窜动等超复杂场合下的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置。发明内容 [0005] 本发明提供了一种浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置，解决了现有技术中的不足，该密封装置通过采用导流隔离和浮动密封相结合的方式，能够在高温、高粉尘、负压、摆动和轴向窜动的复杂环境下提供稳定、可靠的密封效果。 [0006] 实现本发明上述目的所采用的技术方案为： [0007] 一种浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置，安装于密封罩和支撑环之间并进行密封，密封罩套在旋转筒体上且其与窑头或窑尾处的设备料仓侧板固定连接，支撑环与旋转筒体连接固定并同步旋转，所述密封罩包括第一密封罩和第二密封罩，第一密封罩连接固定于设备料仓侧板上，第二密封罩连接固定在第一密封罩中的第一密封罩侧板上； [0008] 所述密封装置包括： [0009] 导流隔离组件，位于第一密封罩的内部，由导流隔离动环和导流隔离静环组成，其中导流隔离动环连接固定于支撑环上并随支撑环同步旋转，导流隔离静环连接固定于第一密封罩上，导流隔离动环和导流隔离静环两者相互交错穿插形成迷宫密封腔； [0010] 密封面板，沿轴向套在支撑环上与支撑环固定连接，并随支撑环同步旋转； [0011] 密封环，平行设置有至少两个以上，密封环位于第二密封罩内且套在密封面板上，密封环沿径向设置，且密封环上靠近外圆周的部位均匀分布有通孔，全部的密封环上所设置的通孔位置相对应； [0012] 支撑杆，沿轴向设置且其两端固定在第一密封罩侧板和第二密封罩侧板上，支撑杆穿过密封环上的通孔并将密封环支撑在密封罩内，支撑杆上套有弹性垫圈，弹性垫圈位于两个相邻的密封环之间，支撑杆上还套有弹簧，弹簧的端部顶在密封环上并向密封环提供弹性挤压； [0013] 密封填料，设置有一组以上，密封填料位于相邻的两个密封环之间，且通过弹性抱箍套在密封面板的外圆面上，密封填料的侧面与密封环之间保持贴合密封，密封填料的内圆面与密封面板之间保持贴合密封，且密封填料与密封环之间以及与密封面板之间均能够相对滑动； [0014] 弹性清扫器，安装于第一密封罩侧板的底部位置，且弹性清扫器与密封面板保持弹性接触，在密封面板的旋转下将密封面板表面附着的粉尘颗粒刮掉。 [0015] 进一步的，所述导流隔离动环由连接环、第一导流环和第一隔离环组成，连接环沿径向设置，连接环的内圆周与支撑环连接固定，第一导流环倾斜设置并与连接环固定为一体，第一隔离环沿径向设置，第一隔离环中部固定在第一导流环的外圆周上。 [0016] 进一步的，所述导流隔离静环由第二导流环和第二隔离环组成，第二导流环倾斜设置且其内圆周与第一密封罩侧板连接固定，第二隔离环沿径向设置，第二隔离环中部固定在第二导流环的外圆周上，且第二导流环整体位于导流隔离动环的内部。 [0017] 进一步的，所述第一密封罩的底部空间与设备料仓的内部连通。 [0018] 进一步的，所述第一密封罩的底部直接与设备料仓的侧壁合为一体。 [0019] 进一步的，所述支撑杆为螺纹杆，支撑杆的两端通过螺纹连接固定；支撑杆上弹簧的一端顶在密封环上，弹簧的另一端顶在调节螺母上，通过旋转调节螺母来调节弹簧的挤压力。 [0020] 与现有技术相比，本发明提供的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置具有以下优点：1、本发明中为了应对回转过程中的摆动和轴向窜动，首先采用弹性抱箍将密封填料贴合在密封面板的外圆面上，采用弹性抱箍提供的箍紧力适当，既能够使两者的接触面之间保持密封，又能够相对滑动以应对回转和轴向窜动；同时，在密封填料存在部分磨损后，由于弹性抱箍的弹性箍紧力仍然能够使密封填料与密封面板之间保持贴合。其次本发明采用支撑杆对密封环进行支撑，由于支撑杆上设置有弹性垫圈和弹簧，通过向密封环提供适当的弹性挤压力，既能够使密封环与密封填料的接触面之间保持密封，又能够使两者相对滑动以应对径向偏摆，从而在回转、摆动和轴向窜动的工况下实现有效的浮动密封。 [0021] 2、由于回转窑的工况特点，其密封腔内有大量的粉尘颗粒，而粉尘颗粒对密封填料的磨损危害最大，因此为了使本专利中的密封装置使用寿命长久，本专利中采取了导流隔离组件，通过导流隔离组件的导流以及隔离效果，能够将大部分的粉尘颗粒阻挡在第一密封罩内，尽可能的防止与密封面板和密封填料的接触。 [0022] 3、本专利中所设置的弹性清扫器能够在密封面板的旋转下将密封面板表面附着的粉尘颗粒刮掉，能够尽可能的减少进入第二密封罩内的粉尘颗粒，实现稳定的密封效果。 [0023] 4、本专利中密封装置整体安装于密封罩和支撑环之间，避免与高温的旋转筒体进行接触，以应对回转窑的高温工况对密封的影响。附图说明 [0024] 图1为实施例1提供的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置的整体结构示意图； [0025] 图2为实施例1提供的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置的顶部结构示意图； [0026] 图3为实施例1提供的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置的底部结构示意图； [0027] 图4为实施例2提供的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置的整体结构示意图； [0028] 图中：1‑旋转筒体，2‑设备料仓侧板，3‑支撑环，4‑第一密封罩，5‑第一密封罩侧板，6‑第二密封罩，7‑第二密封罩侧板，8‑连接环，9‑第一导流环，10‑第一隔离环，11‑第二导流环，12‑第二隔离环，13‑密封面板，14‑密封环，15‑支撑杆，16‑弹性垫圈，17‑弹簧，18‑调节螺母，19‑密封填料，20‑弹性抱箍，21‑弹性清扫器。具体实施方式 [0029] 下面结合附图对本发明做详细具体的说明。 [0030] 实施例1 [0031] 本实施例提供的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置如图1、图2和图3所示，本实施例中为用于回转窑窑尾处的密封装置，如图1所示，旋转筒体1的右侧微微向下倾斜一定角度。 [0032] 本实施例提供的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置安装于密封罩和支撑环3之间并进行密封，密封罩套在旋转筒体1上且其与窑尾处的设备料仓侧板2固定连接，支撑环3与旋转筒体1连接固定并同步旋转，支撑环的安装目的是避免密封装置与高温的旋转筒体进行接触。密封罩包括第一密封罩4和第二密封罩6，第一密封罩4连接固定于设备料仓侧板2上，第二密封罩6连接固定在第一密封罩中的第一密封罩侧板5上。第一密封罩4的底部直接与设备料仓的侧壁合为一体，如图3所示。 [0033] 导流隔离组件位于第一密封罩4的内部，由导流隔离动环和导流隔离静环组成，其中导流隔离动环连接固定于支撑环3上并随支撑环同步旋转，导流隔离静环连接固定于第一密封罩上，导流隔离动环和导流隔离静环两者相互交错穿插形成迷宫密封腔。所述导流隔离动环由连接环8、第一导流环9和第一隔离环10组成，连接环8沿径向设置，连接环的内圆周与支撑环连接固定，第一导流环9倾斜设置并与连接环固定为一体，第一隔离环10沿径向设置，第一隔离环中部固定在第一导流环的外圆周上。所述导流隔离静环由第二导流环11和第二隔离环12组成，第二导流环11倾斜设置且其内圆周与第一密封罩侧板5连接固定，第二隔离环12沿径向设置，第二隔离环中部固定在第二导流环的外圆周上，且第二导流环整体位于导流隔离动环的内部。本专利中通过导流隔离组件的导流以及隔离效果，能够将大部分的粉尘颗粒阻挡在第一密封罩内，尽可能的防止与粉尘颗粒密封面板和密封填料的接触。 [0034] 密封面板13沿轴向套在支撑环3上与支撑环固定连接，并随支撑环同步旋转。第一密封罩4的内部设置有弹性清扫器21，弹性清扫器21安装于第一密封罩侧板5的底部位置，且弹性清扫器21与密封面板13保持弹性接触，在密封面板的旋转下将密封面板表面附着的粉尘颗粒刮掉。弹性清扫器能够尽可能的减少进入第二密封罩内的粉尘颗粒，实现稳定的密封效果。 [0035] 密封环14平行设置有至少两个以上，本实施例中设置有四个，如图2和图3所示。密封环14位于第二密封罩6内且套在密封面板13上，密封环沿径向设置，且密封环上靠近外圆周的部位均匀分布有通孔，全部的密封环上所设置的通孔位置相对应。支撑杆15沿轴向设置且其两端分别固定在第一密封罩侧板5和第二密封罩侧板7上。支撑杆15穿过密封环14上的通孔并将密封环支撑在第二密封罩6内，支撑杆上套有弹性垫圈16，弹性垫圈16位于两个相邻的密封环之间，支撑杆上还套有弹簧17，弹簧17的端部顶在一组密封环上并向密封环提供弹性挤压；支撑杆15为螺纹杆，支撑杆的两端通过螺纹连接固定；支撑杆上弹簧的一端顶在密封环上，弹簧的另一端顶在调节螺母18上，通过旋转调节螺母18来调节弹簧的挤压力。密封填料19设置有四组，密封填料19位于相邻的两个密封环14之间，且通过弹性抱箍20套在密封面板13的外圆面上，密封填料的侧面与密封环之间保持贴合密封，密封填料的内圆面与密封面板之间保持贴合密封，且密封填料与密封环之间以及与密封面板之间均能够相对滑动。 [0036] 本实施例中首先采用弹性抱箍将密封填料贴合在密封面板的外圆面上，采用弹性抱箍提供的箍紧力适当，既能够使两者的接触面之间保持密封，又能够相对滑动以应对回转和轴向窜动；同时，在密封填料存在部分磨损后，由于弹性抱箍的弹性箍紧力仍然能够使密封填料与密封面板之间保持贴合。其次本实施例采用支撑杆对密封环进行支撑，由于支撑杆上设置有弹性垫圈和弹簧，通过向密封环提供适当的弹性挤压力，既能够使密封环与密封填料的接触面之间保持密封，又能够使两者相对滑动以应对径向偏摆，从而在回转、摆动和轴向窜动的工况下实现有效的浮动密封。 [0037] 实施例2 [0038] 本实施例提供的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置如图4所示，本实施例中为用于回转窑窑头处的密封装置，旋转筒体的左侧微微向上倾斜一定角度。 [0039] 本实施例中提供的浮动密封式回转窑窑头窑尾密封装置的结构与实施例1中的结构基本一致，其区别在于：本实施例中第一密封罩的底部设置为倾斜结构，设备料仓侧板上设置有一个排料孔，排料孔将密封罩的底部空间与设备料仓的内部连通。