Устройство для уплотнения зазора между вращающимся барабаном и неподвижной камерой Советский патент 1992 года по МПК F27B7/24 

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к печам с вращающимися барабанами, применяемым для термической обработки сыпучих материалов, и может быть использовано для уплотнения зазоров между вращающимся барабаном печи и неподвижными камерами.

Известны устройства для уплотнения зазора между вращающимся барабаном и неподвижной камерой, в которых герметизации кольцевого зазора осуществлена за счет его перекрытия жесткими или эластичными деталями, принцип действия которых основан на образовании пар трения.

Недостатком известны устройств является износ трущихся пар, сложность конструкции и повышенная металлоемкость, особенно для печей большого диаметра, что снижает герметичность уплотнений.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для уплотнения зазора между вращающимся барабаном и неподвижной камерой, содержащее вращающие перегородки и прижатые к ним стационарные перегородки.

Недостатками прототипа являются:

возникновение трения скольжения при контакте подвижных и неподвижных деталей, ведущее к износу пары трения;

недостаточная герметичность мест контактов соприкасающихся плоских участков;

высокая металлоемкость устройства в силу наличия большого числа металлических деталей.

Цель изобретения - повышение герметичности, снижение металлоемкости

Ч 00

ел ю

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для уплотнения зазора между вращающейся печью и неподвижной камерой, содержащем закрепленную на последней неподвижную обечайку, вращающуюся обечайку, закрепленную на корпусе вращающейся печи, установленные на обечайках кольцевые перегородки, и прижимные устройства, перегородки неподвижной камеры выполнены гофрированными с выступами по периметру с одной стороны и колтбцевы- ми канавками с противоположной стороны, при этом выступы соседних гофрированных перегородок смещены друг относительно .друга с частичным перекрытием в плоскости поперечного сечения и обращены в сторону прижимных устройств, выполненных в виде закрепленных на перегородках вращающейся обечайки роликов.

На фиг. 1 представлено устройство для уплотнения зазора между вращающимся барабаном и неподвижной камерой, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1,

Устройство содержит закрепленные на неподвижной камере 1 и вращающемся барабане 2 неподвижную обечайку 3 и вращающуюся обечайку 4.

К внутренней поверхности неподвижной обечайки 3 жестко прикреплен ряд перегородок5,выполненных гофрированными из эластичного материала, а на наружной поверхности вращающейся обечайки 4 жестко закреплен ряд перегородок 6.

Перегородки 5 и 6 выполнены кольцевыми и установлены с зазором по отношению к обечайкам 4 и 3 соответственно, чередуясь между собой в осевом направлении.

На одной из боковых поверхностей перегородок 5 (в зависимости от типа исполнения - правого или левого) со стороны вращающейся обечайки 4, размещен равномерно по окружности ряд выступов 7. Свойства материала выступов должны обеспечивать постоянство длины выступов и расстояний между ними, а также компенсировать сдвиг вращающихся перегородок 6, для чего выступы 7 могут быть выполнены полыми или же из материала, обладающего объемной упругостью.

Времени одного контакта соответствует определенный угол поворота вращающегося барабана, который может быть определен по формуле - p arccos{ Kp2 + 1 -(1 +

+ Ј)2.Кг2(КР-1)(2Кр)},

где Кр - коэффициент, численно равный отношению радиуса неподвижной обечайки 3 к радиусу вращающейся обечайки 4;

Кг - коэффициент, численно равный отношению ширины кольца перегородки 5 из эластичного материала с выпрямленными гофрами к ширине этого кольца в свободном состоянии;

е-относительная продольная деформация эластичного материала, равная отноше- ниго приращения длины плоского растянутого материала к его длине до растяжения;

р- центральный угол поворота барабана 2 за один контакт перегородок 5 и 6, град. С противоположной выступам 7 стороны перегородки 5 размещены кольцевые канавки 8, позволяющие улучшить контакт взаимодействующих поверхностей перегородок 5 и 6. На боковых поверхностях вращающихся кольцевых перегородок 6, обращенных в сторону выступов 7, размещены прижимные устройства, выполненные в виде ряда роликов 9, укрепленных на кронштейнах 10 радиально и равномерно по окружности таким образом, что число роликов равно выступов. Ролики снабжены ребордами 11 для предотвращения сдвига прижатой кольцевой гофрированной перегородки 5

относительно кольцевой вращающейся перегородки 6.

При вращении барабана 2 с вращающейся обечайкой 4 каждая из пар перегородок 5 и 6 поочередно перекрывают зазор

между неподвижной и вращающейся обечайками 3 и 4, обеспечивая тем самым герметичность уплотнения во времени.

Продолжительность контакта одной пары перегородок 5 и 6 определяется частотой

вращения барабана длиной отдельного выступа 7, числом пар перегородок 5 и 6, шириной кольца перегородки 5, числом гофр и упругими свойствами эластичного материала, из которого выполнены перегородки 5.

Минимальное число пар перегородок равно двум, увеличение числа пар перегородок способствует повышению герметичности устройства для уплотнения и уменьшению частоты контактов пар.

Между вращающейся и неподвижной обечайками 4 и 3, со стороны неподвижной камеры 1, размещена охлаждающая камера 12, снабженная штуцерами входа и выхода теплоносителя 13 и 14, предохраняющая перегородку 5 от излучения со стороны неподвижной камеры 1.

Устройство для уплотнения зазора между вращающимся барабаном и неподвижной камерой работает следующим образом.

При вращении барабана ряд роликов 9, размещенных на одной из вращающихся кольцевых перегородок 6, наползает на ряд выступов, размещенных на соответствующей гофрированной кольцевой перегородке и прижимает ее к другой перегородке 6.

При качении роликов 9 по выступам 7, кольцевая перегородка 5, будучи жестко связана с неподвижной обечайкой 3 с одной стороны, и прижата к вращающейся перего- родке 6 с другой стороны, подвергается скручиванию, ведущему к растяжению гофрированного эластичного материала перегородки 5 по хордам кольца.

После схода роликов 9 с выступов 7 про- исходит возврат перегородки 5 в исходное положение за счет сил упругости эластичного материала перегородки 5, при этом происходит нарушение герметичности этой пары перегородок 5 и 6.

Поскольку выступы 7 соседних перегородок 5 расположены со смещением и частичным перекрытием друг друга в плоскости поперечного сечения, то перед сходом роликов 9 с выступов 7 одной перегородки б происходит наползание ряда роликов 9 другой вращающейся перегородки 6 на сорт- ветствующие выступы 7 другой гофрированной перегородки 5 и ее прижим к соответствующей перегородке 6. что обес-

печивает постоянное перекрытие зазора между неподвижной 3 и вращающейся 4 обечайками.

Для предохранения перегородок 5 от перегрева, особенно при работе под избыточным давлением в печи, в охлаждающую камеру 12 через штуцер 13 подают холодный теплоноситель.

Формула изобретения Устройство для уплотнения зазора между вращающимся барабаном и.неподвижной камерой, содержащее закрепленную на последней неподвижную обечайку, вращающуюся обечайку, закрепленную на корпусе вращающейся печи, установленные на обечайках кольцевые перегородки, прижимные устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения герметичности, снижения металлоемкости, перегородки неподвижной камеры выполнены гофрированными с выступами по периметру с одной стороны и кольцевыми канавками с противоположной стороны, при этом выступы соседних гофрированных перегородок смещены относительно друг друга с частичным перекрытием в плоскости поперечного сечения и обращены в сторону прижимных устройств, выполненных в виде закрепленных на перегородках вращающейся обечайки роликов.

Использование: в химическом машиностроении в аппаратах с вращающимися барабанами, применяемыми в химической, нефтехимической, цементной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: на неподвижной камере и на корпусе печи установлен ряд кольцевых перегородок. Перегородки неподвижной камеры выполнены гофрированными с выступами по периметру с одной стороны и кольцевыми канавками с противоположной стороны. Подвижные устройства в виде закрепленных на перегородках вращающейся обечайки роликов контактируют с выступами перегородок неподвижной камеры. Выступы соседних перегородок расположены со смещением и частичным перекрытием друг друга. 2 ил.

Фиг. /

I г 1

(риг. 2