一种用于回转设备的进出料的抗堵塞球封装置的制作方法

本发明涉及一种用于回转设备的进出料的抗堵塞球封装置，具体是一种向回转设备导入物料或导出物料时阻止外界气体进入回转设备内或回转设备内气体向外界泄漏的进出料的密封装置。

背景技术：

现有的回转设备用进出料密封装置有：端面接触式密封、端面接触式充气(或充液)密封、填料压紧密封、鳞片密封、环形管料封、异截面环形管球封等。

端面接触式密封由于密封面直径大和制造安装精度原因接触面存在间隙，气体泄漏严重，同时接触面磨损严重；端面接触式充气(或充液)密封虽然防泄漏效果较好，但耗气(或耗液)多，接触面磨损大，运行费用高；填料压紧密封由于密封面直径大和使用制造安装精度原因导致动静接触面的同轴度差，填料磨损快，维护运行成本高；鳞片密封由于鳞片间隙和密封接触面间隙大，密封面直径大，密封效果差；环形管料封由于料少或断料容易导致料封失效，或者由于料的透气率高导致密封效果差；异截面环形管球封密封法兰单面使用，密封道数少，密封球的活动空间较小，环形管一旦粘料将导致堵塞影响进出料量或完全堵塞，生产被迫停止，严重影响设备正常运转。上述的密封效果或密封可靠性或运转率均存在问题。

技术实现要素：

本申请针对现有回转设备进出料密封存在的密封直径大、接触面磨损快、运行耗材多、动静密封面同轴度对密封影响大、料流量多少对密封影响大、有 效密封道数少、粘料影响进出料的存在问题，提供了密封直径小、接触面磨损小、运行耗材少、转动件同轴度对密封影响小、料流量多少对密封影响小、有效密封道数多、粘料少的一种用于回转设备的进出料的抗堵塞球封装置。

在一个方面，本发明提供了一种用于回转设备的进出料的抗堵塞球封装置，其特征在于所述球封装置包括依次连接的第一中空段节、第二中空段节、……、第N-1中空段节、第N中空段节；所述球封装置依靠支架固定在所述回转设备的可转动的筒状部件上并环绕所述筒状部件一周，使所述第一中空段节与第N中空段节相连，从而所述球封装置具有环形或近似环形的通道；所有中空段节是基本上等长的且所有中空段节是基本上等径的；所述第一中空段节内设置有隔离件将所述第一中空段节分隔为进料段节和出料段节或将进料段节和出料段节之间完全分开，所述进料段节内设置与所述筒状部件或外界连通的进料口，所述出料段节内设置有与所述筒状部件或外界连通的出料口；在所述第一中空段节的所述进料段节和所述出料段节内分别放置有一个球，在所述第二中空段节、……、所述第N-1中空段节、所述第N中空段节中的每一个内分别放置有一个球；所述进料段节、所述第二中空段节、……、所述第N-1中空段节、所述第N中空段节中的每一个上沿所述筒状部件径向向外分别设置有盲管；所述球的直径略小于各中空段节的内径且略小于所述盲管的内径；所述进料段节内设置有球位控制杆。

正如在本申请中使用的，术语“回转设备”通常指的是具有可转动的筒状部件的设备，回转设备也可以被称为回转窑等转筒设备。本申请的球封装置与筒状部件同步转动。

正如在本申请中使用的，术语“筒状部件”通常指的是圆柱形的筒状部件，但也可以包括本领域可适用的呈其他规则或不规则几何构型的筒状部件，如截锥体形状(顶面截面面积小于底面截面面积)的筒状部件、多边形截面筒状部件、梅花形截面筒状部件、腰形截面筒状部件等。

正如在本申请中使用的，术语“中空段节”指的是类似于管道的部件。

在本申请中，中空段节数目的选择可以与回转设备的筒状部件的直径有关，通常直径越大，中空段节的数目越大。通常，中空段节的数目至少为3个，优选4-12个。

中空段节可以是基本上弯曲的，当各中空段节首尾依次连接时可以形成环形形状。中空段节也可以是基本上直的，当各中空段节首尾依次连接时可以形成近似环形的多边形形状。各中空段节依次连接成的环状物在同一圆周上或在螺旋线上。

中空段节可以是圆柱形的段节，此时等径可以指基本上相同的内径。可选地，中空段节也可以呈本领域可适用的其他合适的形状，如方柱体、棱柱体等，此时等径可以指具有基本上相同的截面积。

此外，可以根据期望的物料通量来选择合适的中空段节的内径或截面积大小，进而选择合适的进料口和出料口的尺寸。

可选地，连接可以是法兰连接、捆扎连接或搭扣连接，优选法兰连接。当各所述中空段节连接时，在所述中空段节之间进一步设置有诸如密封法兰圈的密封圈，所述密封圈的孔径小于球的直径，使得一个中空段节内的球无法到达另一个中空段节内。

可选地，密封圈的孔的两端设置有与球形状相配合的球面。可选地，密封圈的孔的两端均设置有倒角或不倒角。

正如在本申请中使用的，术语“盲管”指的是具有容纳空间以便用于容纳球的袋状物形式的部件，可以呈圆柱形、圆形等。在球封装置转动过程中，球靠重量自动掉进各盲管内，躲避物料流，防止堵塞通道影响物料流动。可选地，每一个盲管可以被配置一个盲管盖。可选地，盲管与其相应的盲管盖可以被集成为一体。

可选地，各中空段节上的盲管被设置在其对应的中空段节上靠近出料方向的一端。

正如在本申请中使用的，术语“球位控制杆”指的是在球封装置转动过程 中，球位控制杆阻止进料段节内的球在进料前越过进料段节内的盲管，导致物料先进入该盲管占用该球在该盲管内的容纳空间；同时还保证进料段节内的物料进入第二中空段节后，球才从该盲管中出来与密封圈接触起密封作用，防止进料段节内的球提早与密封圈接触而影响物料流动。

可选地，球位控制杆被设置在进料段节的壁上。

可选地，如果设置有隔离件，球位控制杆可以被设置隔离件上。

可选地，如果设置有隔离件，球位控制杆可以是隔离件本身。

通常，根据回转设备的筒状部件中盛放的物料种类、工艺温度、腐蚀要求等，可以采用合适的材料来制造中空段节和球。可选地，球可以由选自钢、金属、陶瓷、塑料、橡胶组成的组的材料制成。可选地，中空段节可以由选自钢、金属、陶瓷、塑料、橡胶组成的组的材料制成。可选地，盲管和盲管盖可以由选自钢、金属、陶瓷、塑料、橡胶组成的组的材料制成。

可选地，球可以是空心的或实心的，优选空心的。

通常，球的直径略小于各中空段节的内径且略小于所述盲管的内径。当物料越细时，球的直径与各中空段节的内径和盲管的内径越接近，即两者之间的间隙越小，粘料厚度越小。

在另一个方面，本发明还提供了一种用于回转设备的进出料的抗堵塞球封装置，其特征在于所述球封装置包括第一中空段节、第二中空段节、……、第N-1中空段节、第N中空段节；所述球封装置依靠支架固定在所述回转设备的可转动的筒状部件上并沿螺旋线环绕所述筒状部件至少一周，使所述球封装置具有螺旋形的通道；所有中空段节是基本上等长的且所有中空段节是基本上等径的；所述第一中空段节是进料段节且设置有与所述筒状部件或外界连通的进料口；所述第N中空段节是出料段节且设置有与所述筒状部件或外界连通的出料口；在所述第一中空段节、所述第二中空段节、……、所述第N-1中空段节、所述第N中空段节中的每一个内分别放置有一个球；所述第一中空段节、所述第二中空段节、……、所述第N-1中空段节中的每一个上沿所述筒状部件径向 向外分别设置有盲管；所述球的直径略小于各中空段节的内径且略小于所述盲管的内径；所述进料段节内设置有球位控制杆。

在本发明中，每一段中空段节是一个密封道，当球由于重力作用与密封圈密封接触时起密封作用。起密封作用的道数越多，密封面的总接触面积就大，气体流动阻力就大，漏气量就少。

在本发明的球封装置运行过程中，球所到达的范围涵盖了全部的通道，每个运转周期都得到一次清理，因此能够自动清理通道内的粘料；任何时候通道内的有效通过截面积都不小于球径，因此能够保证具有稳定的物料通过能力。

在运行过程中，在从最低点到最高点的过程中，球依次从盲管出来移动到相应段节的尾部法兰处，挡住法兰孔，从而阻隔气道。物料也依靠重力沉在管道的底部，流动性越好料面高度差越小。

本发明的球封装置的密封面直径小、磨损小、运行耗材少、不受同轴度影响、不受料量多少影响、密封法兰两面使用、有效密封道数多，因而具有密封可靠、运行成本小、自动清理粘料、运转率高的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明的一个实施例的示意图；

图2为图1的A-A剖面放大图；

图3为图1的B-B剖面放大图；

图4为图1的剖面图；

图5为图4顺时针旋转30°时的剖面图；

图6为图5顺时针旋转30°时的剖面图；

图7为图6顺时针旋转30°时的剖面图；

图8为图7顺时针旋转30°时的剖面图；

图9为图8顺时针旋转30°时的剖面图；

图10为图9顺时针旋转30°时的剖面图；

图11为图10顺时针旋转30°时的剖面图；

图12为图11顺时针旋转30°时的剖面图；

图13为图12顺时针旋转30°时的剖面图；

图14为图13顺时针旋转30°时的剖面图；

图15为图14顺时针旋转30°时的剖面图；

图16为密封法兰圈的示意图；

图17为根据本发明的另一个实施例的示意图；

图18为图17的剖面图；

图19为图17的C-C剖面放大图；

图20为图17的D-D剖面放大图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

下面参考附图以N为6，即6个等长等径的弯曲中空段节首尾连接形成环状球封装置的方案来详细说明由本申请的一个实施例提供的技术方案。

如图1、图2和图4所示，第一中空段节的带进料口的中空段节1的盲管7中的球25由于重力作用处于最低处的盲管7中，第二中空段节2中的球26由于重力作用处于第二中空段节2的最低处密封法兰圈19附近；带进料口的中空段节1处于最低处(或接近最低)时，筒状部件32内的物料由于重力作 用流入带进料口的中空段节1中。

当筒状部件顺时针旋转至如图5所示位置时，第二中空段节2中的球26由于重力作用到达最低处；随着密封法兰圈19的即将举升，球26有离开密封法兰圈19的趋势；同时第三中空段节3、第四中空段节4和第五中空段节5内的球27、球28和球29由于重力作用而分别处于最低处的密封法兰圈20、密封法兰圈21和法兰圈23处，球面与密封法兰圈内孔并保持接触密封状态。

当筒状部件继续顺时针旋转至如图6所示位置时，盲管7中的球25被举升，第二中空段节2中的球26由于重力作用远离密封法兰圈19到达最低处的盲管8中。进入带进料口的第一中空段节1的物料由于重力作用流经密封法兰圈19进入第二中空段节2中；盲管12中的球30由于重力作用离开盲管12到达第六中空段节6最低处的密封法兰圈24处，并与密封法兰圈24的内孔接触保持密封状态；球29接近环状球封装置的最高处，并由于重力作用和重心偏离脱开密封法兰圈23。

当筒状部件32继续顺时针旋转至如图7所示位置时，盲管7中的球25被进一步举升，球29由于重力作用达到低处与密封法兰圈22接触密封，球27由于重力作用有脱开密封法兰圈20的趋势。

当筒状部件32继续顺时针旋转至如图8所示位置时，球27由于重力作用有进入盲管9的趋势，球25到达筒状部件32水平中心线以上由于重力作用离开盲管7达到密封法兰圈19处并与之内孔接触密封。

参见图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15，在进一步的旋转中，每当如球30等到达最高处后由于重力作用滚落与前如密封法兰圈23等接触密封；每当如球30等处于如盲管12等到达筒状部件32水平中心线以上后由于重力作用滚落与后如密封法兰圈24等接触密封；每当如球30等到达最低处后由于重力作用滚落如盲管12等中。

见图14和15，带进料口的第一中空段节1中的球25到达最高处后由于重力作用滚落受球位控制杆34限制到达盲管7附近，在达盲管7低于筒状部件 32的中心线后落入盲管7中；在转动过程中，带出料口的中空段节33中的球31除由于重力作用与密封法兰圈24接触密封外，其余时间均由于重力作用停留在处于带出料口的中空段节33的另外一端中。

见图4，当带出料口的中空段节33的出料口37到达最低处时，第六中空段节6和带出料口的中空段节33中的物料由于重力作用从出料口37排出环状球封装置。

下面结合图17、图18、图19和图20来描述由本发明的另一个实施例提供的技术方案，与上一实施例的区别在于：带进料口的中空段节38外侧进料；带出料口的中空段节39内侧向筒状部件32内出料。当进料口40旋转经过下方时将外部堆积的静止物料舀进进料口40内，随着进料口40升高在物料重力的重作用下进入带进料口的中空段节38，再进入中空段节2中。当物料达到带出料口的中空段节39后靠物料重力作用导入筒状部件32内。在环状球封装置中的其他流动过程和球25等的运动或停留过程均与上一实施例相同。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。