专利名称：回转窑端部密封组件的制作方法
技术领域：
本发明属于用在油页岩加工领域中的干懼设备(retorting apparatus)的领域，特别地本发明涉及回转窑的端部密封组件以及对其端部密封件的改进。
背景技术：
在作为固体热载体加工的一部分的回转窑中，发生燃料的有机物质的热分解。在回转窑中，将干的油页岩与热的热载体相混合并将其在回转窑中保持一定时间，直到在油页岩与热载体之间发生热交换，导致油页岩的高温分解。在高温下且在超压下，油页岩的高温分解导致气态的和固态的产品的形成，这些气态的和固态的产品在后续的加工步骤中被进一步加工。为了提高高温分解加工的效率，为了更好地混合油页岩和灰(ash)，但是也为了确保材料从回转窑的输入端至输出端的向前运动，回转窑不停地旋转。 回转窑是具有内部衬有耐火材料的平行壁的鼓状件(drum)，回转窑在四个支承辊上旋转。在回转窑的两个端部具有开口，以用于供给待加工的材料(油页岩和灰)并释放半焦的和气态的产品。通过使用特定的端部密封组件和端部密封件来执行附接旋转的输入端/输出端17’与邻近单元的固定单元或元件(参见图I)。所提到的端部密封件补偿由于旋转式反应器的温度变化所导致的端部的径向运动和纵向增加。回转窑的端部密封件具有下列用途-在旋转时密封加压的回转窑与固定单元之间的终端接头并避免蒸汽-气体混合物通过旋转鼓状件与混合室之间以及旋转鼓状件与固体颗粒的分离器之间的终端接头从蒸汽-气体混合物或灰尘室泄漏至周围空气；-润滑端部密封件的工作表面；-冷却端部密封件的结构；-补偿由于反应器的温度变化所导致的纵向膨胀和径向运动。现有的回转窑的输入端密封件和输出端密封件的结构相对于铸铁壳体环(casingring，壳体衬圈)2’和3’的尺寸是不同的(参见图I)。在已知的结构中，用在所述密封件中的铸铁壳体环具有不同的直径。此外，在已知的解决方案中，壳体环具有不同的厚度并且润滑剂通道具有矩形的切口。在所使用的技术方案中，将壳体环I’和铸铁壳体环同轴地连接形成润滑剂通道8’和9’，在这些润滑剂通道中，润滑剂意在用于润滑工作表面并也用于冷却这对工作环的结构。图I描绘了现有的回转窑的端部密封件的技术方案，在该回转窑中，壳体环I’附接至凸缘12’，凸缘12’附接至回转窑的旋转鼓状件15’的外部，并且第一壳体环2’附接至凸缘10’，凸缘10’附接至固定的输入/输出单元17’的外部，并且使用适当的附接装置，第二壳体环3’附接至旋转的壳体环I’的另一侧。为了清楚起见，在描绘本发明的图中，将附加有撇号的相同的位置标号用于相同的结构元件。
考虑到在回转窑的工作过程期间在固体热载体干馏单元的整个旋转鼓状件中存在超压的事实，因此，在环境安全方面，这是特别重要的，即，回转窑的接头和连接至回转窑的固定单元的那些接头确保足够的厚度，使得在干馏加工期间产生的具有不同化学成分的气体将不会泄漏到周围环境中。
发明内容
本发明的目的是简化现有的技术方案并消除其结构的下列缺陷-回转窑的旋转鼓状件的铸铁和钢端部密封件的厚度不足，由此它们的工作寿命短，并且这进而又降低了整个装置的实用寿命；-壳体环具有过度的磨损和破裂，缺乏对润滑剂的消耗量和温度的控制，该润滑剂可以是润滑-密封-冷却液体；
-铸铁壳体环的复杂的制造(铸造和旋转的机械加工)和运输，铸铁环的直径的差异，大尺寸；-由于环的大尺寸，替换端部密封件是耗时的且困难的；-工作替换对的增加的磨损和过热，润滑剂通道轮廓的不充分重叠以及润滑剂的单侧供给。本发明的目的通过改变端部密封件的壳体环的结构来实现，而壳体环的尺寸是统一的，即，它们形成为具有相同的直径，即，输入端和输出端的端部密封件的壳体环设计为具有相同的直径，使得它们的制造更自动化且更容易，并且因此，也更便宜。铸铁密封环由至少四个独立的部分制造和形成。同时，这使得能够增加铸铁壳体环的厚度，并且在这一点上，也能够增加意在用于铸铁壳体环中的润滑剂的通道的深度。所述通道具有梯形的切口而非矩形的切口。增加了控制润滑-密封-冷却液体或者润滑剂的消耗量和温度的可能性。此外，改变了润滑-密封-冷却液体或者润滑剂的添加点的数量和位置。
在下文中，将参考附加的图更详细地描述本发明，其中图I示出了用于连接回转窑的旋转鼓状件和固定输入/输出单元的本领域中已知的端部密封件的结构；图2示出了根据本发明的端部密封组件的结构；图3示出了作为单独的部分而用在根据本发明的端部密封件中的壳体环；图4示出了壳体环的切口，其中示出了润滑剂通道的结构。
具体实施例方式图2描绘了具有输入/输出端17的回转窑的旋转鼓状件15的连接结点，为此例如在回转窑的输入端中具有油页岩混合室且在回转窑的输出端中具有灰尘室。回转窑的端部密封组件包括端部密封件16，该端部密封件包括附接至固定单元的凸缘10、第一壳体环2、旋转壳体环I、第二壳体环3、附接至旋转鼓状件15的凸缘12以及连接至凸缘10的固定凸缘5，该凸缘通过固定装置附接至固定的输入/输出单元17，该固定装置包括固定螺栓7、固定螺母以及弹簧6以用于将端部密封组件的壳体环2、3压在旋转壳体环I上。当制造端部密封件时，润滑剂通道8、9形成在第一壳体环2与旋转壳体环I之间以及第二壳体环3与旋转壳体环I之间。回转窑的旋转鼓状件的两个端部都具有焊接于此的凸缘12，在该凸缘中具有用于固定装置13 (例如双端螺柱)的开口，这些固定装置用于将壳体环I固定至凸缘12。具有钻入壳体环I中的螺孔(tapped hole),固定装置13固定在该螺孔中，以将壳体环I附接至回转窑的旋转鼓状件的凸缘12。凸缘12在旋转壳体环I的一侧上具有裂口设计(breakdesigned),以当制造密封组件时支撑壳体环。通过这种附接，壳体环I与鼓状件15—起旋转。壳体环I例如由普通钢形成。用于润滑剂(润滑-密封-冷却液体)的凹槽或者凹陷81、91形成在壳体环I的两侧上，而这些凹槽已设计成具有梯形的切口，以当形成结点时确保壳体环2和3与相应的凹槽或者凹陷82、93的更好的兼容性，使得润滑剂通道8、9将在端部密封组件中形成在壳体环之间。壳体环2、3由至少四个部分形成，该至少四个部分在完成期间形成均衡的壳体环(参见图3)。形成在壳体环2、3中的凹陷的深度Dk为壳体环的厚度T的O. 15至O. 6。、固定的输入/输出单元17 (例如附接至回转窑的灰尘室的输入端)与凸缘10附接，在该凸缘中也具有用于固定装置13的开口。第一壳体环2通过例如双端螺柱附接至凸缘10。在形成期间，其上在先通过固定装置11 (例如通过双端螺柱)而附接有第二壳体环3的固定凸缘5通过固定装置(例如双端螺柱)与凸缘10连接。在形成期间，第一壳体环留在旋转壳体环I的一侧上且第二壳体环3留在旋转壳体环的另一侧上，因此当它们旋转时，旋转壳体环I的两侧上的工作表面沿着固定壳体环2、3的工作表面滑动。在形成期间，形成在固定壳体环2、3和旋转壳体环中的具有梯形切口的凹陷82、81、91、93 —个设置在另一个上方，使得形成封闭的润滑剂通道8和9。当回转窑工作时，固定壳体环I的工作表面沿着壳体环2、3的工作表面滑动，并且所述工作表面被润滑剂通道8、9中的润滑剂润滑以避免它们的磨损。为了在回转窑的整个工作循环期间将润滑剂添加到润滑剂通道8、9中，在壳体环2、3中钻出填充通道18、19。在适合的时候通过这些通道添加润滑剂。将用于测量润滑剂的温度和量的传感器20增加在填充通道的端部上以控制润滑剂的量和温度(参见图4)。广泛地用在本领域中的温度和量传感器可以用作所述传感器。如果执行，则回转窑的端部密封组件的形成如下。在先已将凸缘12焊接在旋转式反应鼓状件的端部的外部上并将凸缘10焊接在固定的输入/输出端的外部上。将密封件4安装在固定单元的端部上，并且由附接至凸缘10的部分形成第一壳体环2。然后将旋转壳体环I设置在附接至鼓状件的凸缘上。使回转窑抵靠固定的输入/输出单元移动，使得第一壳体环的工作表面和旋转壳体环的工作表面接触并且壳体环中的凹陷82和81形成润滑剂通道8。此后，通过使用固定装置，将第二壳体环3附接至凸缘5，并且进而将所得到的结点附接至固定的输入/输出单元17的凸缘10。第二壳体环和旋转壳体环上的凹陷91和93形成润滑剂通道9。通过使用固定装置，将壳体环设置成相互抵靠，因此端部密封组件将变成密封的并且在工作期间在回转窑中产生的气体将不会逸出到周围环境中。通过润滑剂通道8、9的填充通道添加润滑剂，并且当回转窑工作时进行添加，通过设置在填充通道的端部上的传感器来检查润滑剂的温度和量。根据本发明的回转窑的端部密封件以及壳体环的相关创新性结构使得能够将端部密封件在服务周期之间的工作寿命增加高达2. 5倍，并且同时其将替换端部密封件所需的时间降低了两倍。形成为部分的壳体环的结构使得能够将生产铸铁壳体环的费用降低四 倍，其也将运输成本减少了近三倍。此外，端部密封件的结构的可靠性提高了高达2. 5倍。
权利要求
1.一种回转窑的端部密封组件(16)，所述端部密封组件包括凸缘(12)，附接在所述回转窑的旋转鼓状件(15)的端部的外部上并且上面附接有与所述鼓状件一起旋转的壳体环(I);凸缘(10)，附接至所述回转窑的固定的输入/输出单元(17)的端部的外部并且上面附接有第一固定壳体环(2)并通过固定装置附接有第二固定壳体环(3);而所述固定装置包括弹簧(6)、固定螺栓(7)以及固定凸缘(5)，所述固定凸缘上附接有所述第二壳体环(3)；其特征在于，所述第一壳体环和所述第二壳体环(2，3)由连接在一起的至少四个部分形成，以将所述第一壳体环(2)和所述第二壳体环(3)分别布置成布置在连接至所述鼓状件(15)的所述壳体环(I)的每侧上，而所述壳体环(I)的两侧上布置有用于润滑剂的凹陷(81，91);相应地，在组合所述旋转壳体环(I)和所述第一壳体环和所述第二壳体环(2，3)时待被组装的一侧上形成有用于润滑剂的具有梯形切口的凹陷(82，93);并且当形成所述端部密封组件(16)时，所述壳体环(I)与所述第一壳体环(2)之间的凹陷(82，81)形成润滑剂通道(8)，并且所述壳体环(I)与所述第二壳体环(3)之间的凹陷(91，93)形成润滑剂通道(9)。
2.根据权利要求I所述的回转窑的端部密封组件，其特征在于，形成在所述第一壳体环和所述第二壳体环(2，3)的所述一侧上的所述凹陷(82，93)的深度Dk与所述壳体环的厚度T之比在O. 15至O. 6之间。
3.根据权利要求I所述的回转窑的端部密封组件，其特征在于，为了在所述回转窑工作时添加至所述端部密封组件(16)的所述润滑剂，所述第一壳体环和所述第二壳体环(2，3)中形成有从所述壳体环(2，3 )的外部行进至所述润滑剂通道(8，9 )的填充通道(18，19 )。
4.根据权利要求3所述的回转窑的端部密封组件，其特征在于，所述填充通道(18，19)的输入端上设置有测量所添加的润滑剂的量和温度的传感器(20)。
5.根据权利要求I或2所述的回转窑的端部密封组件，其特征在于，所述壳体环(1，2，3)中的所述凹陷(81，82，91，93)具有梯形的切口。
6.根据权利要求I所述的回转窑的端部密封组件，其特征在于，所述第一固定壳体环和所述第二固定壳体环(2，3)由铸铁制成。
7.根据权利要求I所述的回转窑的端部密封组件，其特征在于，所述旋转壳体环(I)由钢制成。
8.根据权利要求I所述的回转窑的端部密封组件，其特征在于，所述旋转壳体环(I)由连接在一起的至少两个部分形成，以将所述壳体环(I)布置成连接至所述鼓状件。
9.根据权利要求I所述的回转窑的端部密封组件，其特征在于，所述第一壳体环和所述第二壳体环的所述部分具有相似的厚度，并且分别由各部分形成的壳体环具有相同的直径。
10.根据权利要求I所述的回转窑的端部密封组件，其特征在于，所述旋转壳体环(I)与附接至所述回转窑的输入/输出单元(17)的端部的外部的所述凸缘(10)之间设置有密封件(4),所述密封件的外径小于所述第一壳体环(2)的内径。
全文摘要
本发明属于用在油页岩加工领域中的干馏设备的领域，特别地本发明涉及回转窑的端部密封组件以及对其端部密封件(16)的改进；而用在端部密封件中的第一和第二壳体环(2，3)由至少四个部分组成，并且在旋转壳体环(1)的两侧上已形成有用于润滑剂的矩形切口的凹陷(81，91)；并且相应地，在与第一和第二壳体环(2，3)的旋转壳体环组装的一侧上已形成有用于润滑剂的凹陷(82，93)，该凹陷在制造时面向壳体环的相应凹陷(81，91)，形成端部密封组件的壳体环(1)与第一和第二壳体环(2，3)之间的润滑剂通道(8，9)。
文档编号F16J15/34GK102741596SQ201080062749
公开日2012年10月17日 申请日期2010年12月10日 优先权日2009年12月11日
发明者亚历山大·凯达洛夫, 亚历山大·吉洪诺夫, 鲍里斯·金德奥尔金 申请人:爱沙尼亚能源石油工业股份有限公司