窑体密封装置和回转窑的制作方法

1.本发明涉及密封结构的技术领域，尤其涉及一种窑体密封装置和回转窑。


背景技术：

2.随着热相分离技术在油泥处理、固废处理以及土壤修复行业的应用，市场需要大量的回转窑炉。其中，外热式回转窑因为炉筒直径大，长度长，温度高，处理量大，进而被广泛运用。但是，外热式回转窑在处理时会产生大量有机不凝气体，该有机不凝气体是热值较高的易燃易爆有毒气体，如果泄漏，一方面会造成环境的污染、形成爆炸气体环境、有爆炸风险；另一方面气体气味刺鼻、含有毒性也会影响操作人员及周边居民的身体健康，所以窑体的的密封对设备的安全运行至关重要。
3.相关技术中，窑体采用鱼鳞片密封。鱼鳞片密封的优点是结构简单，补偿范围广，适用大直径的窑体密封。但是，鱼鳞片密封是通过多个鱼鳞片的叠加为何形成，进而不可避免会在两个相邻的两个鱼鳞片之间产生缝隙，进而导致密封效果差。虽然相关技术中还采用端面机械密封结构对窑体进行密封。虽然，端面机械密封结构可以有效密封气体，但是，由于端面机械密封结构处的温度低，窑内产生的有机蒸汽会在此大量冷凝产生有机物液体，而端面机械密封对液体的密封效果差，会产生液体外溢的情况。


技术实现要素：

4.本发明公开一种窑体密封装置和回转窑，以解决窑体密封结构的密封性能差的问题。
5.为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
6.一方面，本发明公开一种窑体密封装置。本发明公开的窑体密封装置用于窑体密封。其中，窑体包括固定筒和回转筒。窑体密封装置包括第一密封环、第二密封环和供气管路，第一密封环固定筒密封配合，第二密封环固定设置于回转筒，且第二密封环与回转筒密封配合；
7.第一密封环与第二密封环密封配合，且第一密封环可相对第二密封环转动；
8.第一密封环设置有第一环形凹槽，第一环形凹槽位于第一密封环靠近第二密封环的一侧；和/或，第二密封环设置有第一环形凹槽，第一环形凹槽位于第二密封环靠近第一密封环的一侧；
9.供气管路与第一环形凹槽连通，且供气管路用于向第一环形凹槽内注入密封气体。
10.另一方面，本发明公开一种回转窑。该回转窑包括固定筒、回转筒和本发明所述的窑体密封装置，固定筒和回转筒通过窑体密封装置密封配合。
11.本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
12.本发明实施例公开的窑体密封装置中，第一密封环和/或第二密封环上设置第一环形凹槽，并通过供气管路向第一环形凹槽内注入密封气体，进而通过注入的气体密封第
一密封环和第二密封环之间的间隙，增加窑体密封装置对气体和液体的密封性能。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
14.图1为本发明一种实施例公开的窑体密封装置与回转筒和固定筒的装配图；
15.图2为图1中a处的局部放大图；
16.图3为图2中的局部放大图；
17.图4为图1中b处的局部放大图；
18.图5为本发明一种实施例公开的窑体密封装置的示意图；
19.图6为本发明一种实施例公开的柔性连接件的安装示意图；
20.图7为本发明一种实施例公开的窑体密封装置的局部放大图。
21.图中：100-固定筒；200-回转筒；300-柔性连接件；310-固定唇边；400-第一密封环；410-第一环形凹槽；420-环形凸起；430-密封部；440-安装部；450-定位部；500-第二密封环；510-第二环形凹槽；511-密封件；600-供气管路；610-主管路；620-支管路；700-压板；800-弹性组件；810-弹簧；820-紧定件；900-环形支撑组件；910-环形支撑板；920-筒状安装座；1000-固定机构；1010-第一滚轮；1020-第二滚轮；1030-连接轴；1031-定位凸台；1040-固定块；1050-定位套；1100-定位件；1200-设备安装座；1300-连接法兰；1400-安装法兰。
具体实施方式
22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。
23.以下结合图1至图5，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
24.参照图1至图3，本发明实施例公开一种窑体密封装置，该窑体密封装置用于窑体密封。示例性地，窑体包括固定筒100和回转筒200。窑体密封装置用于密封连接固定筒100和回转筒200，以避免窑体内的不凝气体泄漏形成爆炸气体环境，保证作业人员及周边居民的身体健康安全。
25.参照图2和图3，窑体密封装置包括第一密封环400、第二密封环500和供气管路600，第一密封环400与固定筒100密封配合，第二密封环500固定设置于回转筒200，且第二密封环500与回转筒200密封配合。第一密封环400与第二密封环500密封配合，且第一密封环400可相对第二密封环500转动。
26.第一密封环400设置有第一环形凹槽410，第一环形凹槽410位于第一密封环400靠近第二密封环500的一侧，以使第一密封环400和第二密封环500之间可以形成环形气密腔。可选的，第二密封环500设置有第一环形凹槽410，第一环形凹槽410位于第二密封环500靠近第一密封环400的一侧，以使第一密封环400和第二密封环500之间可以形成环形气密腔。当然，第一密封环400和第二密封环500中均可以开设有第一环形凹槽410，以使第一密封环400和第二密封环500之间可以形成环形气密腔。示例性地，第一环形凹槽410的数量可以为
多个，且多个第一环形凹槽410沿第一密封环400的径向依次排布。示例性地，多个第一环形凹槽410可以共轴，即多个第一环形凹槽410对应的轴线重合，以确保第一密封环400与第二密封环500之间各处的密封性能的一致性。
27.参照图2和图3，供气管路600与第一环形凹槽410连通，且供气管路600用于向第一环形凹槽410内注入密封气体。示例性地，密封气体可以为惰性气体，以避免密封气体与第一密封环400、第二密封环500和/或窑体内部的物质发生化学反应。示例性地，第一环形凹槽410内密封气体的气压不小于窑体内的气压。
28.上述实施例中，通过设置第一环形凹槽410使得第一密封环400和第二密封环500之间可以形成用于容纳密封气体的腔体，进而可以通过向第一环形凹槽410内注入密封气体对第一密封环400与第二密封环500之间的间隙进行气体密封，以增加第一密封环400与第二密封环500装配处的密封性能，避免窑体内的气体和/或液体流出。具体的，密封气体注入第一环形凹槽410，可以增加第一密封环400与第二密封环500之间间隙内气压，进而可以防止有机蒸汽在此冷凝成液体后从第一密封环400与第二密封环500之间间隙渗漏。
29.参照图2和图3，一种可选的实施例中，供气管路600包括主管路610和多个支管路620，主管路610固定设置于第一密封环400，多个支管路620沿第一环形凹槽410的周向均匀分布。进一步可选地，主管路610的管径大于多个支管路620的管径。示例性地，主管路610设置为环形，多个支管路620与主管路610之间焊接连接，且相邻的两个支管路620之间的间距相等。
30.一种可选的实施例中，供气管路600可以相对第一密封环400固定设置。示例性地，供气管路600可以与第一密封环400固定相连。固定相连的方式有很多，例如螺栓固定、卡扣固定、销钉固定、焊接固定等。为此，本实施例不限定供气管路600与第一密封环400的具体连接方式。
31.示例性地，供气管路600可以包括气泵，以通过气泵将密封气体注入第一环形凹槽410内。可选地，供气管路600还包括储气罐，以通过储气罐储存用于密封的惰性气体。示例地，储气罐用于储存高压惰性气体，以通过储存罐内与第一环形凹槽410内的气压差将惰性气体注入第一环形凹槽410内。
32.参照图2和图3，第一密封环400和第二密封环500中，一者设置有环形凸起420，另一者设置有第二环形凹槽510，且第二环形凹槽510内设置有密封件511。环形凸起420和第二环形凹槽510均环绕回转筒200，且环形凸起420与第二环形凹槽510相对。密封件511与环形凸起420密封配合，且环形凸起420可与密封件511相对滑动。示例性地，环形凸起420设置于第一密封环400，第二环形凹槽510设置于第二密封环500。可选地，环形凸起420可以至少部分内陷于第二环形凹槽510内，以使第一密封环400和第二密封环500之间形成“迷宫”间隙，增加第一密封环400与第二密封环500之间的密封性能。进一步可选地，环形凸起420中内陷于第二环形凹槽510的部分与第二环形凹槽510间隙配合，不仅可以避免环形凸起420内陷于第二环形凹槽510增加第一密封环400，还可以避免第一密封环400和第二密封环500在第一密封环400的径向的相对位移过大，确保环形凸起420能与密封件511抵触密封。
33.参照图2和图3，环形凸起420和第二环形凹槽510的数量均可以为多个，且环形凸起420和第二环形凹槽510一一对应。示例性地，多个环形凸起420可以沿第一密封环400的径向依次设置，多个第二环形凹槽510可以沿第二密封环500的径向依次设置。具体地，可以
增加环形凸起420和第二环形凹槽510数量增加第一密封环400和第二密封环500之间的密封性能。示例性地，在本技术所述窑体密封装置用于回转窑的情下，环形凸起420和第二环形凹槽510数量均设置为两个。
34.参照图7，一种可选的实施例中，环形凸起420和第二环形凹槽510的数量均为至少两个，且至少两个环形凸起420内陷于第二环形凹槽510的深度不相等。示例性地，各环形凸起420的中心相重合，各环形凸起420沿第一密封环400的径向依次设置。第二环形凹槽510的中心相重合，第二环形凹槽510沿第二密封环500的径向依次设置。
35.上述实施例中，至少两个环形凸起420内陷于第二环形凹槽510的深度不相等，以增加第一密封环400和第二密封环500之间的密封性能。示例性地，各环形凸起420内陷于第二环形凹槽510的深度沿第一密封环400的径向依次增加或减小。参照图7，示例性地，环形凸起420半径越小，环形凸起420内陷于第二环形凹槽510越深。
36.示例性地，密封件511可以为设置于填充于第二环形凹槽510内的密封填料。密封填料的种类有很多，具体可以根据窑体工作环境选用能够适应窑体工作环境的密封填料。示例性地，密封件511可以为设置于第二环形凹槽510内的石墨盘根。
37.一种可选的实施例中，窑体密封装置还包括压板700和弹性组件800，压板700位于弹性组件800远离环形凸起420的一侧，弹性组件800用于推抵于压板700向靠近环形凸起420的一侧运动，且密封件511在压板700的作用下止抵于环形凸起420。该实施例中，通过压板700能提高密封件511与环形凸起420各处的挤压力的一致性，进而保证密封件511与环形凸起420各处的密封性能一致。弹性组件800可以在密封件511被磨损的情况下，推动压板700进而推动密封件511与环形凸起420抵触密封，进而可以随密封件511的磨损量自动调节密封件511在第二环形凹槽510内的位置，以确保密封件511与环形凸起420抵触密封，便于窑体密封装置维修，延长密封件更换检修周期。
38.参照图2和图3，弹性组件800包括弹簧810和紧定件820，第二环形凹槽510的槽底设置有安装孔，紧定件820设置于安装孔，弹簧810的一端止抵于紧定件820，弹簧810的第二端止抵于压板700。示例性地，安装孔从第二环形凹槽510的槽底贯穿第二密封环500。进一步地，安装孔可以与紧定件820通过螺纹配合，以通过转动紧定件820调节弹簧810的形变量，进而调节弹簧810作用在压板700上的弹力，以调节密封件511与环形凸起420之间的挤压力，达到调节密封件511与环形凸起420密封配合的密封性能。示例性地，密封件511与环形凸起420之间相互抵触的作用力越大，密封件511与环形凸起420密封配合的密封性能越好。
39.参照图2和图3，窑体密封装置还包括环形支撑组件900，第二密封环500的内径大于回转筒200的外径，第二密封环500与回转筒200之间形成环形间隙，以避免第二密封环500与回转筒200直接接触，进而可以有效降低回转筒200与第二密封环500之间的热交换速率，进而达到隔热的目的。示例性地，环形支撑组件900套设于回转筒200，环形支撑组件900与回转筒200固定相连，且环形支撑组件900的内环侧与回转筒200密封配合，环形支撑组件900的外环侧与第二密封环500固定相连，且环形支撑组件900的外环侧与第二密封环500密封配合。该实施例中，环形支撑组件900为第二密封环500提供安装基础，进而使得第二密封环500与回转筒200之间形成隔热间隙，进而可以增加第二密封环500与回转筒200之间的温差，不仅可以避免高温影响密封件511与环形凸起420之间的密封性能，还可以避免回转筒
200受热膨胀降低第二密封环500与第一密封环400之间密封性能。示例性地，环形支撑组件900内环侧与回转筒200可以通过焊接密封，即环形支撑组件900内环侧与回转筒200配合处通过满焊密封。进一步地，环形支撑组件900的外环侧可以与第二密封环500焊接密封，即环形支撑组件900的外环侧与第二密封环500配合处通过满焊密封。
40.一种可选的实施例中，窑体密封装置还包括散热组件，散热组件用于加速第二密封环500和/或环形支撑组件900散热，进而进一步降低第二密封环500的温度，避免第二密封环500的温度过高影响第二密封环500与第一密封环400之间的密封性能。示例性地，散热组件可以为设置于第二密封环500和/或环形支撑组件900的散热片，以通过增加散热面积增加第二密封环500和/或环形支撑组件900的散热性能，进而降低第二密封环500的温度。当然，散热组件还可以为向第二密封环500和/或环形支撑组件900吹气的吹气组件。具体的，通过向第二密封环500和/或环形支撑组件900吹气，加速第二密封环500和/或环形支撑组件900处的空气流动，进而加速第二密封环500和/或环形支撑组件900散热，达到降低第二密封环500的温度的目的。
41.一种可选的示例中，环形支撑组件900包括环形支撑板910和筒状安装座920，筒状安装座920用于安装第二密封环500，且第二密封环500与筒状安装座920焊接密封。筒状安装座920的内径大于回转筒200的外径，筒状安装座920套设于环形支撑板910，环形支撑板910的内环侧与回转筒200焊接密封，环形支撑板910的外环侧与筒状安装座920焊接密封。示例性地，环形支撑板910的数量可以为两个，两个环形支撑板910设置于筒状安装座920的两端。进一步可选的，设置于筒状安装座920远离固定筒100的一端的环形支撑板910可以设置有排气孔，以通过排气孔将环形支撑板910、筒状安装座920和回转筒200围合形成的空间内的热气排出，进而提高环形支撑组件900的隔热性能。靠近固定筒100一端的环形支撑板910没有排气孔，且靠近固定筒100一端的环形支撑板910分别与筒状安装座920和回转筒200密封配合。示例性地，靠近固定筒100一端的环形支撑板910分别与筒状安装座920和回转筒200通过焊接密封。作为一种可选的实施例中，环形支撑板910、筒状安装座920和回转筒200围合形成密闭空间，并对环形支撑板910、筒状安装座920和回转筒200围合形成的密闭空间抽真空处理，以达到提升环形支撑组件900的隔热性能的目的。
42.一种可选的实施例中，环形支撑板910上设置有加强板。示例性地，加强板与环形支撑板910垂直设置，且加强板与回转筒200固定相连。可选地，加强板沿回转筒200的径向设置。该实施例中，通过设置加强板可以增加环形支撑板910的稳定性。
43.参照图2和图3，第一密封环400还包括密封部430和安装部440，密封部430用于与第二密封环500密封配合，安装部440为筒状，安装部440至少部分套设于筒状安装座920，安装部440与筒状安装座920转动配合。
44.一种可选地实施例中，密封部430和安装部440可以为一体结构。示例性地，密封部430与安装部440可以通过焊接形成一体结构，还可以通过铸造形成一体结构。
45.另一种可选地实施例中，密封部430与安装部440还可以分体设置，且密封部430与安装部440密封相连。示例性地，密封部430与安装部440之间设置有密封圈，以通过密封圈实现密封部430与安装部440密封配合。
46.一种可选的实施例中，安装部440与筒状安装座920间隙配合。进一步地，安装部440与筒状安装座920形成环形间隙，以避免安装部440与筒状安装座920之间相互摩擦增加
第一密封环400受到的摩擦阻力。该实施例中，安装部440至少部分套设于筒状安装座920，不仅可以避免第一密封环400与第二密封环500在回转筒200的径向的相对位移较大，还有利于在回转筒200相对固定筒100的跳动或摆动的情况下，将第一密封环400和第二密封环500之间的在回转筒200径向的相对移动转化为柔性连接件300的形变，进而有益于提高第一密封环400与第二密封环500之间密封性能的稳定性。
47.参照图2、图3和图5，窑体密封装置还包括多个固定机构1000，多个固定机构1000沿第一密封环400的外周分布，且固定机构1000设置于第一密封环400，固定机构1000与第二密封环500转动配合，且固定机构1000可沿第二密封环500的外环边缘绕第二密封环500转动。示例性地，多个固定机构1000沿第一密封环400的外周均匀分布。进一步的，固定机构1000的数量至少为8个。
48.参照图2和图3，固定机构1000包括第一滚轮1010和第二滚轮1020，第一滚轮1010止抵于第二密封环500的外环侧壁。多个固定机构1000中的第一滚轮1010分别止抵于第二密封环500的外环侧壁，不仅可以将第一密封环400与第二密封环500之间的滑动摩擦转化为第一滚轮1010与第一密封环400的滚动摩擦，降低第一密封环400与第二密封环500之间的摩擦力，还可以通过固定机构1000实现第一密封环400与第二密封环500共轴，提高第一密封环400与第二密封环500之间的装配精度，达到提高第一密封环400与第二密封环500密封性能的目的。进一步可选的，第二滚轮1020止抵于第二密封环500远离第一密封环400的一侧，以通过第二滚轮1020限定第一密封环400在回转筒200轴向的位移。示例性地，环形凸起420止抵于密封件511，第二滚轮1020止抵于第二密封环500远离第一密封环400的一侧，进而可以实现第一密封环400与第二密封环500之间具有间隙，不仅可以减小摩擦，还可以提高环形凸起420与密封件511之间的密封性能。
49.参照图2和图3，固定机构1000还包括连接轴1030和固定块1040，连接轴1030的第一端与第一密封环400相连，连接轴1030的第二端与固定块1040相连，第一滚轮1010设置于连接轴1030，且第一滚轮1010位于第一密封环400与固定块1040之间；第二滚轮1020设置于固定块1040。示例性地，连接轴1030的第一端与第一密封环400可拆卸相连。连接轴1030的第二端与固定块1040可拆卸相连，以便于窑体密封装置检修。
50.连接轴1030与第一密封环400和固定块1040的可拆卸连接的方式有很多，示例性地，螺纹连接、销钉连接、卡接等，为此，本实施例不限定连接轴1030与第一密封环400和固定块1040连接的具体方式。
51.参照图2和图3，固定机构1000还包括定位套1050，第一滚轮1010为轴承，连接轴1030具有定位凸台1031，定位凸台1031的外径小于轴承的外圈的之间；定位凸台1031的第一侧止抵于第一密封环400，定位凸台1031的第二侧止抵于第一滚轮1010的第一侧；定位套1050套设于连接轴1030，定位套1050的第一端止抵于第一滚轮1010的第二侧，定位套1050的第二端止抵于固定块1040。
52.上述实施例中，利用定位凸台1031和定位套1050分别止抵于轴承内圈的两侧，进而可以实现轴承在连接轴1030上定位。并且将第一滚轮1010设置为轴承，可以进一步提高第一密封环400与第二密封环500的同轴度。
53.一种可选的实施例中，窑体密封装置还包括定位件1100，窑体还包括设备安装座1200，设备安装座1200用于安装固定筒100和回转筒200，定位件1100固定设置于设备安装
座1200，第一密封环400还包括定位部450，定位部450与定位件1100限位配合，且定位件1100限定第一密封环400相对回转筒200转动。本实施例中，可以通过定位件1100与定位部450限位配合限定第一密封环400相对设备安装座1200转动，进而可以避免柔性连接件300受到绕回转筒200的扭矩，达到保护柔性连接件300的目的。定位件1100的种类有很多，例如钢丝绳、定位柱、定位插销等，为此，本实施例不限定定位件1100的具体种类。
54.参照图4，作为一种可选的实施例，定位件1100和定位部450中，一者设置有限位槽，另一者设置为限位凸起，限位凸起至少部分嵌入限位槽，限位槽在回转筒200轴向的尺寸大于限位凸起在回转筒200轴向的尺寸。示例性地，定位件1100上设置有限位槽，定位部450为设置于第一密封环400上的凸块。参照图4，上述实施例中，定位部450与定位件1100之间不仅可以限定第一密封环400绕回转筒200转动，还可以在设备安装座1200受热伸长的情况下，避免第一密封环400受到沿回转筒200轴向的作用力，以避免设备安装座1200受热膨胀而影响第一密封环400与第二密封环500之间的密封性能。
55.参照图1，窑体密封装置还包括柔性连接件300，柔性连接件300分别与所述第一密封环400和固定筒100相连，且第一密封环400通过柔性连接件300与所述固定筒100密封配合。
56.示例性地，本技术所述的窑体可以为回转窑设备的窑体。具体的，在窑体处于工作状的情况下，固定筒100与回转筒200之间发生相对转动。由于回转筒200和/或固定筒100制作误差，在回转筒200相对固定筒100转动的过程中，回转筒200相对固定筒100还会发生跳动或摆动。柔性连接件300可以通过自身形变来弥补回转筒200相对固定筒100的跳动或摆动，进而可以避免回转筒200相对固定筒100跳动或摆动影响回转筒200与固定筒100之间的密封性能。示例性地，柔性连接件300的材质可以为柔性材料。需要说明的是，柔性材料的种类有很多，具体可以根据窑体作业环境需要选择能够适应窑体作业环形的柔性材料。为此，本技术实施例不限定柔性连接件300的具体材质。一种可选的实施例中，柔性连接件300可以为波纹管。
57.参照图6，一种可选的实施例中，柔性连接件300的两端分别设置有固定唇边310。示例性地，固定筒100和第一密封环400上均设置有连接法兰1300，柔性连接件300的两端分别与连接法兰1300密封相连。进一步地，窑体密封装置柔性连接件300的两端还设置有安装法兰1400，安装法兰1400和连接法兰1300分别位于固定唇边310的两侧，且安装法兰1400和连接法兰1300通过螺栓紧固，进而通过安装法兰1400和连接法兰1300夹持固定唇边310，并与固定唇边310抵触密封。
58.参照图1和图2，柔性连接件300为筒状结构，且柔性连接件300的第一端与固定筒100密封相连，柔性连接件300的第二端与回转筒200密封相连，且柔性连接件300的内径由柔性连接件300的第一端向柔性连接件300的第二端逐渐减小，以使柔性连接件300内侧壁可以形成倾斜面，以便于机物液体沿柔性连接件300向靠近第一密封环400的一侧流动，以避免有机物液体从柔性连接件300的两端流出。示例性地，柔性连接件300设置为锥形结构。
59.基于本发明实施例公开的窑体密封装置，本发明还公开一种回转窑。该回转窑包括固定筒100、回转筒200和上文中任意一项实施例中所述的窑体密封装置，固定筒100和回转筒200通过窑体密封装置密封配合。示例性地，固定筒100可以为窑尾罩，回转筒200可以为窑筒。
60.进一步地，回转窑还包括设备安装座1200，且设备安装座1200为固定筒100、回转筒200提供安装基础。
61.本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
62.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。