本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)用的回轉(zhuǎn)窯頭或回轉(zhuǎn)窯尾的密封裝置，特別是回轉(zhuǎn)窯頭或回轉(zhuǎn)窯尾與窯筒體之間的密封連接裝置。

背景技術(shù)：

水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯是水泥熟料煅燒的主要設(shè)備，其熱工制度是否穩(wěn)定，直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。從工藝角度來說就是要保持工藝過程的平衡，也就是要保持空氣量、燃料量和物料量的合適比例關(guān)系?；剞D(zhuǎn)窯是在負(fù)壓條件下運(yùn)行的，凡是存在空隙的部位，空氣就會進(jìn)入形成漏風(fēng)，尤其在窯頭和窯尾處，漏風(fēng)會帶入大量冷空氣，窯內(nèi)熱工制度的穩(wěn)定就遭到破壞，窯內(nèi)空氣也會攜帶物料外泄，增加窯尾分解爐的燃料消耗，并增大風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，為解決這些問題，就需要采取回轉(zhuǎn)窯密封措施。

、目前回轉(zhuǎn)窯采用的密封大概有以下幾種分類方式：

（1）按使用部位分類：窯頭密封（又稱入口密封，也就是窯頭罩與回轉(zhuǎn)窯接合處的密封），窯尾密封（又稱出口密封，也就是煙室與回轉(zhuǎn)窯接合處的密封）；

（2）按密封方式分類：疏導(dǎo)型密封，密閉型密封；如魚鱗片密封就屬于疏導(dǎo)型密封，石墨塊密封氣缸式密封就屬于密閉型密封；

（3）按密封方向分類：軸向密封，徑向密封；如魚鱗片密封就屬于軸向密封，氣缸式密封就屬于徑向密封；

（4）按密封形式分類：魚鱗片密封，石墨塊密封，氣缸式密封，迷宮式密封，擋板式密封；魚鱗片密封又分單層、雙層和三層密封形式，如復(fù)合式密封，雙柔式密封，柔性密封，多層式密封等均屬于魚鱗片密封。

2、現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯密封形式

（1）魚鱗片密封

魚鱗片密封為現(xiàn)階段最主流的密封形式，由于其安裝維修簡便，密封性能較好，既可用于回轉(zhuǎn)窯窯頭密封也可用于回轉(zhuǎn)窯窯尾密封，為最常見的密封形式。以水泥行業(yè)為例，其回轉(zhuǎn)窯窯頭密封均采用的是魚鱗片密封，窯尾密封采用魚鱗片密封的比重也比較大。其它如冶金、建材、化工等行業(yè)使用魚鱗片密封的比例也比較大。

（2）氣缸式密封

氣缸式密封主要用于生產(chǎn)粉粒物料的回轉(zhuǎn)窯窯尾密封，水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯窯尾應(yīng)用較多，由于其后期維修比較麻煩，加之對外部設(shè)備有一定要求，現(xiàn)階段很多窯尾采用氣缸式密封的均改造成了魚鱗片密封形式。

（3）石墨塊密封

石墨塊密封可用于窯尾密封，也可用于窯頭密封，老式石墨塊密封均采用的是軸向密封方式，和氣缸式密封一樣，由于其存在一定缺陷，現(xiàn)使用的單位不多。

（4）迷宮式密封

迷宮式密封是有多塊直徑大小不一的圓環(huán)形擋板組合成的迷宮形式，由于其對設(shè)備本身的要求較高，現(xiàn)應(yīng)用不多，而迷宮式密封與魚鱗片密封的組合形式和與石墨塊密封的組合形式在某些企業(yè)還有應(yīng)用。

（5）擋板式密封

擋板式密封為較早的密封形式，和氣缸式密封比較類似，都是徑向密封，且都是采用擋板密封縫隙，不同的是擋板式密封一般采用重錘或彈簧支撐，氣缸式密封采用氣缸座支撐，擋板式密封基本已淘汰。

水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯在運(yùn)行過程中需要托輪作支撐，輪帶或齒輪帶動旋轉(zhuǎn)。由于其由托輪支撐以及其自轉(zhuǎn)特性，回轉(zhuǎn)窯與其它生產(chǎn)裝置的連接部位均會存在有一定縫隙，防止其在自轉(zhuǎn)過程中與其連接的生產(chǎn)裝置擦掛。

現(xiàn)有的幾種水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯密封裝置，由于其密封的關(guān)鍵位置都存在運(yùn)動及摩擦，在回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的徑向及軸向位移，都會加快破壞現(xiàn)有密封裝置，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，現(xiàn)有的幾種密封方式均不能很好的解決系統(tǒng)漏風(fēng)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯密封裝置中存在的系統(tǒng)漏風(fēng)的問題，本實(shí)用新型提供一種軸承填料函式機(jī)械密封裝置來密封連接回轉(zhuǎn)窯頭或回轉(zhuǎn)窯尾與窯筒體。

回轉(zhuǎn)窯密封裝置，包括壓環(huán)、內(nèi)環(huán)、外環(huán)、軸承、擋環(huán)；外環(huán)套在內(nèi)環(huán)外，軸承支撐在內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間并在內(nèi)環(huán)與外環(huán)形成的軌道上滾動；壓環(huán)和擋環(huán)分別位于內(nèi)環(huán)和外環(huán)的兩側(cè)，壓環(huán)和擋環(huán)分別與外環(huán)固定連接，內(nèi)環(huán)、外環(huán)與壓環(huán)之間形成填料函道一，內(nèi)環(huán)與擋環(huán)之間有填料函道二，填料函道二、填料函道一中為密封材料。

上述的回轉(zhuǎn)窯密封裝置，壓環(huán)的內(nèi)表面上有壓環(huán)凸圈，壓環(huán)凸圈的端面與填料函道一的開口對應(yīng)。

上述的回轉(zhuǎn)窯密封裝置，所述裝置還包括連接閥蘭，連接閥蘭與壓環(huán)固定連接。

上述的回轉(zhuǎn)窯密封裝置，所述裝置還包括內(nèi)環(huán)連接筒體，內(nèi)環(huán)連接筒體一端的外壁與內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁固定連接。

上述的回轉(zhuǎn)窯密封裝置，所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)部有冷卻水道。

上述的回轉(zhuǎn)窯密封裝置，所述密封材料為石墨盤根。

有益效果：傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯密封，不管是迷宮式、石墨塊、壓板、不銹鋼魚鱗片、新型柔性等密封裝置，經(jīng)過長期的實(shí)踐證明都存在不同程度的漏風(fēng)，做不到完全密封?，F(xiàn)行中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布HG/T20552011《化工回轉(zhuǎn)窯設(shè)計(jì)規(guī)定》、及中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布GB/T26281--2010《水泥回轉(zhuǎn)窯、熱平衡、熱效率、綜合能耗計(jì)算方法》，其中特別提到現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯各種密封的性能和漏風(fēng)率，漏風(fēng)率在5%~10%，平均一般都在10%以上。

使用新型回轉(zhuǎn)窯密封器后可達(dá)到完全杜絕回轉(zhuǎn)窯窯頭及窯尾漏風(fēng)現(xiàn)象，這種新型回轉(zhuǎn)窯密封器的主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)如下：

（1）采用水冷卻

解決回轉(zhuǎn)窯在高溫下對密封器使用壽命和密封效果?；剞D(zhuǎn)窯體表面有的溫度達(dá)到500度左右，金屬長期在高溫下容易蠕變和應(yīng)力松弛，當(dāng)金屬在高溫下變形就會形成不規(guī)則的運(yùn)行無法密封。密封材料一般都是化工材料合成的，在高溫下容易出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)改變性能，影響密封效果和使用壽命。在密封器內(nèi)部加工冷卻通道，一端連接進(jìn)水口一端連接出水口，在密封器內(nèi)安裝k型熱電偶測溫裝置控制冷卻水流量，使密封器安全運(yùn)行。

（2）采用軸承支撐

解決了回轉(zhuǎn)窯體在轉(zhuǎn)動時(shí)幾何中心偏移不能形成規(guī)則的密封填料函道。回轉(zhuǎn)窯體在轉(zhuǎn)動運(yùn)行時(shí)會出現(xiàn)幾何中心偏移，與靜止的回轉(zhuǎn)窯頭和回轉(zhuǎn)窯尾不在同一幾何中心下運(yùn)行，在運(yùn)行過程中由于不同心造成曲線運(yùn)行無法密封。密封器內(nèi)圈和密封器外圈采用整體加工，在內(nèi)圈和外圈之間安裝鋼珠形成整體靈活轉(zhuǎn)動體，內(nèi)圈和外圈之間按密封設(shè)計(jì)加工所需要的尺寸形成規(guī)則的密封函道。

（3）采用軟連接

解決了轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)窯體和回轉(zhuǎn)窯頭回轉(zhuǎn)窯尾幾何中心不同心造成的偏移。由于密封器與回轉(zhuǎn)窯體法蘭連接后，密封器仍然與靜止的回轉(zhuǎn)窯頭和回轉(zhuǎn)窯尾不同心。在密封器內(nèi)圈一端安裝軟連接與回轉(zhuǎn)窯頭和回轉(zhuǎn)窯尾連接，根據(jù)回轉(zhuǎn)窯體幾何中心偏移多少來設(shè)計(jì)軟連接的規(guī)格尺寸。

（4） 采用法蘭整體連接

解決回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動體幾何中心不同心，在生產(chǎn)過程中與靜止的回轉(zhuǎn)窯頭回轉(zhuǎn)窯尾密封處產(chǎn)生摩擦無法密封。在回轉(zhuǎn)窯體上焊接法蘭用螺栓與密封器外圈連接，使密封器與回轉(zhuǎn)窯形成整體運(yùn)行，在內(nèi)圈上連接減震器與支承支架相連接，支架和減震器固定內(nèi)圈作用，減震器調(diào)節(jié)和補(bǔ)償回轉(zhuǎn)窯偏心移位作用。

（5） 采用可調(diào)式壓力密封

在密封填料函填特殊密封材料使之形成無縫連接，當(dāng)密封壓力和效果達(dá)不到指標(biāo)時(shí)，調(diào)整密封器螺絲調(diào)整到所需要指標(biāo)。一般的密封材料直徑在1米以上的都是用盤根纏繞，盤根對接處形成有縫連接，這樣的連接方式達(dá)不到很好密封效果，現(xiàn)在的密封材料對密封填料函道磨損很大，密封材料更換頻繁。在密封填料函填特殊高分子密封材料，壓力作用下使之在填料函道內(nèi)形成無縫彈性膨脹整體，在加潤滑劑的作用下使密封材料與填料函道摩擦很小。

1. 經(jīng)濟(jì)效益：

我國水泥生產(chǎn)基本都為新型干法技術(shù)，2013年我國水泥產(chǎn)量達(dá)到24億噸，其中熟料產(chǎn)量為13.6億噸，煅燒主要設(shè)備為回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)。現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)窯窯頭及窯尾密封均存在漏風(fēng)的問題，漏風(fēng)率一般在10%左右。在回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，漏風(fēng)系數(shù)會更進(jìn)一步增大。

以煤粉為燃料的新型干法水泥窯為例，窯頭和窯尾漏風(fēng)量可達(dá)0.05~0.08Nm³/kg.cl，這部分漏風(fēng)會對水泥生產(chǎn)操作帶來較大的影響。

這部分漏入空氣量在窯系統(tǒng)內(nèi)需加熱到900~1000℃，因此經(jīng)計(jì)算由漏風(fēng)所帶來的熱耗增加15~24kcal/kg.cl，折合成標(biāo)煤耗2.1~3.4kg.ce/t.cl。對于日產(chǎn)5000t/d熟料生產(chǎn)線來計(jì)算，年增加標(biāo)準(zhǔn)煤耗3465噸~5610噸。如按標(biāo)準(zhǔn)煤折價(jià)600元/噸計(jì)算，則年增加燃煤采購費(fèi)用208~336萬元。

同時(shí)，由于漏風(fēng)引起的高溫風(fēng)機(jī)及廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷增加，帶來的增加0.5kwh/t.cl電耗，對于日產(chǎn)5000t/d熟料生產(chǎn)線來計(jì)算，年增加電耗82.5萬kwh，以工業(yè)用電平均價(jià)格0.5元/kwh計(jì)算，則年增加電費(fèi)41.25萬元。

如果水泥行業(yè)能夠采用新型回轉(zhuǎn)窯密封裝置，對于日產(chǎn)5000t/d熟料生產(chǎn)線來說，在不計(jì)算漏風(fēng)產(chǎn)生的漏料等環(huán)境問題在內(nèi)，單從煤耗和電耗方面每年可節(jié)約240萬元以上，因此新型回轉(zhuǎn)窯密封設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益及市場前景非常廣闊。

2. 社會和環(huán)保效益：

2014年《政府工作報(bào)告》確定了單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降3.9%以上，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量下降4%，氮氧化物排放量下降5%等約束性指標(biāo)。水泥行業(yè)的節(jié)能減排工作得到政府和社會的高度關(guān)注。

2013年12月環(huán)境保護(hù)部和國家質(zhì)檢總局發(fā)布新修訂的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》等更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，這將有力地推動我國水泥工業(yè)節(jié)能減排工作的進(jìn)展。要進(jìn)一步提高水泥生產(chǎn)工藝和裝備水平，優(yōu)化工藝操作，推廣水泥生產(chǎn)節(jié)能降耗技術(shù)，降低水泥單位產(chǎn)品能耗。對于企業(yè)的節(jié)能減排工作，政府在技術(shù)改造和研發(fā)工作給予在資金、稅收、項(xiàng)目立項(xiàng)等方面的必要的支持。對于新型回轉(zhuǎn)窯密封器來說，完全符合目前國家對水泥等行業(yè)節(jié)能減排工作的要求，可帶來很好的社會和環(huán)保效益。

對于日產(chǎn)5000t/d熟料生產(chǎn)線來計(jì)算，每年可減少排放二氧化碳8000~10000噸，減少二氧化硫排放260噸左右。同時(shí)，由于新型回轉(zhuǎn)窯密封器，能夠達(dá)到全密封沒有縫隙及漏風(fēng)，可有效避免由于漏風(fēng)所帶來的漏料等問題，減少粉塵污染對國家治理霧霾天氣有所貢獻(xiàn)。

附圖說明：圖1是回轉(zhuǎn)窯密封裝置使用狀態(tài)示意圖

圖2是回轉(zhuǎn)窯密封裝置截面結(jié)構(gòu)示意圖

其中：1-壓緊螺栓,2-連接法蘭,3-壓環(huán)凸圈,4-螺柱,5-螺母,6-壓環(huán),7-填料函道一,8-內(nèi)環(huán),9-外環(huán),10-軸,11-軸承,12-擋環(huán),13-螺栓,14-冷卻水管,15-軟連接端壓緊環(huán),16-軟連接端,17-軟連接,18-軟連接端外接口端,19-內(nèi)環(huán)連接筒體,20-回轉(zhuǎn)窯筒體,21-冷卻水道，22-填料函道二。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：回轉(zhuǎn)窯密封裝置，包括壓環(huán)6, 內(nèi)環(huán)8,外環(huán)9,軸承11,擋環(huán)12，外環(huán)9套在內(nèi)環(huán)8外，壓環(huán)6和擋環(huán)12分別位于內(nèi)環(huán)8和外環(huán)9的兩側(cè)，壓環(huán)6和擋環(huán)12分別與外環(huán)9連接，內(nèi)環(huán)8與擋環(huán)12之間有填料函道二22，填料函道二22、填料函道一7中為密封材料；內(nèi)環(huán)8和外環(huán)9之間有填料函道一7和軸承11，軸承11支撐在內(nèi)環(huán)8的外表面和外環(huán)9的內(nèi)表面上，內(nèi)環(huán)8外表面和外環(huán)9的內(nèi)表面之間有供軸承11滾動的軌道，內(nèi)環(huán)8與外環(huán)9通過軸承11的滾動相對滾動旋轉(zhuǎn)。

實(shí)施例1所述的壓環(huán)6的內(nèi)表面上有壓環(huán)凸圈3，壓環(huán)凸圈3的端面與填料函道7的開口對應(yīng)，這樣壓環(huán)凸圈3的端面對填料函道7內(nèi)的密封材料進(jìn)行壓緊密封。同理，擋環(huán)12上也可有擋環(huán)凸圈與填料函道二22的開口相對應(yīng)。

實(shí)施例1所述的回轉(zhuǎn)窯密封裝置使用方法一：壓環(huán)6與回轉(zhuǎn)窯筒體20的外壁固定連接，內(nèi)環(huán)8通過軟連接17與窯頭罩或煙室連接。

實(shí)施例1所述的回轉(zhuǎn)窯密封裝置使用方法二：壓環(huán)6通過軟連接17與窯頭罩或煙室連接，內(nèi)環(huán)8與回轉(zhuǎn)窯筒體20的連接。

實(shí)施例2：本實(shí)施例基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于：所述裝置還包括連接閥蘭2，連接閥蘭2與壓環(huán)6固定連接。

實(shí)施例1所述的回轉(zhuǎn)窯密封裝置使用方法基本與實(shí)施例1所述的回轉(zhuǎn)窯密封裝置使用方法基本相同，不同點(diǎn)在于：壓環(huán)6通過連接閥蘭2與回轉(zhuǎn)窯筒體20、窯頭罩或煙室連接。

實(shí)施例3：本實(shí)施例基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1或?qū)嵤├?，不同點(diǎn)在于：所述裝置還包括軟連接端筒體19，內(nèi)環(huán)連接筒體19一端的外壁與內(nèi)環(huán)8的內(nèi)壁固定連接。

實(shí)施例1所述的回轉(zhuǎn)窯密封裝置使用方法基本與實(shí)施例1或2所述的回轉(zhuǎn)窯密封裝置使用方法相同，不同點(diǎn)在于：內(nèi)環(huán)連接筒體19的另一端通過軟連接17與回轉(zhuǎn)窯壁、窯頭罩或煙室連接。

實(shí)施例4：本實(shí)施例基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?，不同點(diǎn)在于：在內(nèi)環(huán)8的內(nèi)部有冷卻水道21。冷卻水道21與冷卻水管14連接。

上述實(shí)施例中所述的填料函道7內(nèi)的填料最好選用石墨盤根。

上述實(shí)施例中所述的壓環(huán)6與外環(huán)9的側(cè)壁之間的連接最好是采用可調(diào)式連接，這樣可通過調(diào)節(jié)壓環(huán)6與內(nèi)環(huán)8之間的間隙，調(diào)節(jié)壓環(huán)凸圈3的端面對填料函道7內(nèi)的填料的壓力，進(jìn)而調(diào)節(jié)密封效果。

上述實(shí)施例中所述的擋環(huán)12與外環(huán)9的側(cè)壁之間的連接最好是采用緊固連接，增加外環(huán)9的強(qiáng)度，防止灰塵影響軸承11的壽命。

上述實(shí)施例中所述的軸承11既可選用現(xiàn)成的軸承，也可在外環(huán)9與內(nèi)環(huán)8對應(yīng)位置加工相應(yīng)結(jié)構(gòu)，在外環(huán)9與內(nèi)環(huán)8之間安裝圓柱、滾針、滾珠、滾輪等形成支撐軸承結(jié)構(gòu)，支撐外環(huán)9和內(nèi)環(huán)8，幫助外環(huán)9與內(nèi)環(huán)8相對旋轉(zhuǎn)。

上述實(shí)施例中所述的外環(huán)9與內(nèi)環(huán)8之間有一圈凹槽，凹槽面向壓環(huán)6開口, 壓環(huán)凸圈3的端面與內(nèi)環(huán)8,外環(huán)9形成一個(gè)封閉的填料函道7。

上述實(shí)施例中所述的軟連接17是指采用柔性的、可耐高溫的材料（比如：耐高溫硅膠、玻璃纖維布）將回轉(zhuǎn)窯密封裝置的相對旋轉(zhuǎn)的兩部分中任一部分與相對固定不動的回轉(zhuǎn)窯、窯頭罩或煙室連接起來，可以降低轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)窯體與回轉(zhuǎn)窯頭、回轉(zhuǎn)窯尾幾何中心不同心造成的偏移。

實(shí)施例5，本實(shí)施基本結(jié)構(gòu)同上述任一實(shí)施例，不同點(diǎn)在于：連接法蘭2通過焊接與設(shè)備20連為一體，壓環(huán)6通過壓緊螺栓1固定于法蘭2之上，壓環(huán)6端部的壓環(huán)端面3壓緊填料7，與內(nèi)環(huán)8、外環(huán)9壓緊，形成規(guī)則的密封涵道，保證設(shè)備在使用過程中良好的密封性。外環(huán)9左端由螺柱4、螺母5與壓環(huán)6支撐連接，右端通過螺栓13與擋環(huán)12支撐連接，防止外環(huán)9的徑向擺動。軸承11放置于外環(huán)9和內(nèi)環(huán)8之間，并由軸10固定于外環(huán)9的內(nèi)凹槽兩端，設(shè)備在工作過程中，軸承11能對靜止的內(nèi)環(huán)8起支撐固定作用，同時(shí)緩沖、過渡、支撐運(yùn)動的外環(huán)9與靜止的內(nèi)環(huán)8的相對轉(zhuǎn)動。冷卻管14分冷卻水進(jìn)口端和出口端，冷卻管14穿過擋環(huán)12，經(jīng)由內(nèi)環(huán)中部的冷卻水道21在進(jìn)出口之間形成循環(huán)，對設(shè)備進(jìn)行冷卻。軟連接17通過軟連接端壓緊環(huán)15固定于內(nèi)環(huán)的軟連接端筒體19之上，并通過外接口端18與其他設(shè)備相連，能有效調(diào)節(jié)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的軸向竄動和徑向擺動。

實(shí)施例5中所述設(shè)備為窯筒體、窯頭或窯尾；如果內(nèi)環(huán)連接筒體19與窯筒體通過軟連接時(shí)，則窯頭或窯尾通過連接閥蘭2與本裝置固定連接；如果窯頭或窯尾通過軟連接與本裝置連接時(shí)，則窯筒體通過連接閥蘭2與本裝置固定連接。