一种等离子体炉烟气密封连接装置及等离子体熔融炉的制作方法

2021-03-05 17:03:19|

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本实用新型涉及等离子体处理危废应用设备技术领域，具体的说，是一种等离子体炉烟气密封连接装置及等离子体熔融炉。

背景技术：

等离子体科学与工程是涉及放电物理、能源工程学等领域的一门交叉学科，在20世纪80年等离子体处理环境污染物技术成为国内外究的热点领城之。与其他污染治理技术相比，等离子体技术具有效率高、无害化处理最彻底、适用范围广等特点，是发达国家公认处理废物最好的前沿技术。在我国，随着国家对环保日益重视和广大民众对环保的呼声日益增强，我国在应用研究方面在近几年逐步兴起，已有一批单位开始研发等离子体处理废物技术，并逐渐开始商业化应用。

在等离子体炉处理危险废物过程中，将会产生一些高温烟气，烟气温度约有1000℃，且烟气中含有一些有害物质，需要进行进一步处理，达到国家规定排放标准后才能排放，目前的烟气处理技术较为成熟。

等离子体炉在处理危废的运行过程中，会产生一部分高温熔融物质，高温熔融物积累到一定量后，将会被排出炉外，为了将这些熔融物顺利排出炉外，通常要将炉体翻转一定角度。由于现有的等离子体炉与下游设备之间一般没有直接连接，可不处理烟气直接放空，或炉体与下游系统中间有断开，下游系统通过再抽风机将烟气抽入处理，在等离子体炉翻转过程中，整个炉体会发生移动，因此很难保证烟气送往下游系统过程中，炉内高温烟气和下游设备连接密封良好，不发生泄漏，存在对环境造成污染的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于设计出一种等离子体炉烟气密封连接装置及等离子体熔融炉，以解决现有炉体与下游系统无法保证高温烟气密闭输送的技术问题，可以在等离子体翻转过程中，将高温烟气无泄漏送至下游的烟气处理系统，避免高温烟气泄漏造成的环境问题，具有环保的优点。

本实用新型通过下述技术方案实现：

本实用新型提供了一种等离子体炉烟气密封连接装置，包括出口管、密封件和出口连接管；所述出口管的排入端用于连接等离子体熔融炉的烟气出口，所述出口管的排出段与所述出口连接管的排入段活动插配并形成环空，插配的所述出口管的排出段与所述出口连接管的排入段能相对回转；所述出口连接管的排出端用于连接下游系统；所述密封件填充所述环空，完成密封。

采用上述设置结构时，出口管与出口连接管之间形成插入配合的结构，其中，出口管与出口连接管之间的空间形成用于填充密封的环空，同时出口管与出口连接管的插配部分能够相对回转运动，使可动的炉体与不可动的下游系统能够在等离子体熔融炉翻转运动的同时维持稳定的密封结构，这样，可以在等离子体熔融炉翻转过程中，将高温烟气无泄漏送至下游的烟气处理系统，避免高温烟气泄漏造成的环境问题。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述密封件包括能够耐受1000℃以上的密封填料，所述密封填料填充于所述环空。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述密封填料为氧化铝或氧化硅耐火填料。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述密封件还包括压盖法兰管、填料支撑环和接管法兰；所述接管法兰连接所述出口管的排出端且所述填料支撑环连接所述出口管的内壁，或，所述接管法兰连接所述出口连接管的排入端且所述填料支撑环连接所述出口连接管的内壁；所述填料支撑环支撑所述密封填料；所述压盖法兰管连接所述接管法兰，所述压盖法兰管的轴颈段伸入所述环空并将所述密封填料抵压于所述填料支撑环。

采用上述设置结构时，压盖法兰管和接管法兰通过螺栓相连接，耐高温的密封填料填装在填料支撑环和压盖法兰管的轴颈段之间，当拧紧螺栓时，耐高温的密封填料受到压盖法兰凸起的轴颈段部分挤压，发生变形，会抱住出口管或出口连接管的外壁，起到了密封作用，通过简单的结构使管内的高温烟气不能通过压实的密封填料向外泄漏。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述压盖法兰管的法兰盘面与所述接管法兰的法兰盘面之间预留有压紧间隙。

采用上述设置结构时，压盖法兰管上的螺栓可以调整压盖法兰管对密封填料的压紧程度，在泄漏时可实现对密封效果的实时调整，且可以在一定程度上提高单次填装填料的使用时间。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述出口管内壁和所述出口连接管内壁均铺设有耐高温衬里。

采用上述设置结构时，出口管和出口连接管的内壁都装有耐高温的衬里材料，高温的烟气不会对起密封作用的压盖法兰管、耐高温的密封填料和填料支撑环产生高温的侵蚀，保证密封件的使用寿命。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述出口管的排出段与所述出口连接管的排入段同轴设置。

采用上述设置结构时，同轴设置的出口管和出口连接管可保证相对回转时具有稳定的密封结构。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述出口管和所述出口连接管均为圆管。

本实用新型还提供了一种等离子体熔融炉，包括炉体和上述的等离子体炉烟气密封连接装置，所述出口管密封连接所述炉体的烟气出口，所述出口连接管的排出端用于连接下游系统。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述炉体的旋转轴心与所述出口管的轴心同轴。

采用上述设置结构时，当等离子体熔融炉在翻转过程中，因为出口管的轴心和炉体的旋转轴心在同一轴心，因而在旋转过程中，它们只发生了轴向的旋转，没有发生径向的位移，使得密封结构稳定，确保了密封性。

本实用新型具有以下优点及有益效果：

本实用新型中，出口管与出口连接管之间形成插入配合的结构，其中，出口管与出口连接管之间的空间形成用于填充密封的环空，同时出口管与出口连接管的插配部分能够相对回转运动，使可动的炉体与不可动的下游系统能够在等离子体熔融炉翻转运动的同时维持稳定的密封结构，这样，可以在等离子体熔融炉翻转过程中，将高温烟气无泄漏送至下游的烟气处理系统，避免高温烟气泄漏造成的环境问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是等离子体熔融炉的结构示意图；

图2是图1中的a区域局部放大图；

图3是压盖法兰管的主视和俯视示意图；

图4是填料支撑环的主视和俯视示意图；

图中标记为：

1、出口管；

2、密封件；21、压盖法兰管；22、密封填料；23、填料支撑环；24、接管法兰；

3、出口连接管；

4、耐高温衬里；

5、压紧间隙；

6、炉体；

7、旋转轴心。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例1：

一种等离子体炉烟气密封连接装置，以解决现有炉体与下游系统无法保证高温烟气密闭输送的技术问题，可以在等离子体翻转过程中，将高温烟气无泄漏送至下游的烟气处理系统，避免高温烟气泄漏造成的环境问题，具有环保的优点，如图1、图2、图3、图4所示，特别设置成下述结构：

基本的，包括一根出口管1、一套密封件2和一根出口连接管3。

其中，该出口管1优选为贯通的直圆管，其具有一排入端和一排出端，出口管1的排出端至接近排出端的一段为排出段，出口管1的排入端用于与在生产中配套使用的等离子体熔融炉的烟气出口直接连接，连接处设置密封。出口连接管3优选为贯通的圆管，其具有一排入端和一排出端，出口连接管3的排入端至接近排入端的一段为排入段，出口连接管3的排出端用于连接下游系统，出口连接管3为直管或弯管根据设备布局具体选择。

出口管1的排出段与出口连接管3的排入段可活动插配，插配段形成环空，插配的出口管1的排出段与出口连接管3的排入段能相对回转，其中，出口管1的管径可以大于出口连接管3的管径，这样出口连接管3便插入出口管1内，相反的，出口管1的管径也可以小于出口连接管3的管径，这样出口管1便插入出口连接管3内。密封件2填充环空，完成密封。

具体的，出口管1和出口连接管3的密封形式采用填料密封形式，则密封件2包括密封填料22，密封填料22填充于环空内，因为等离子体炉的工作温度以及排除的烟气温度较高，在1000℃以上，所以，密封填料22位能够耐受1000℃以上的填料，比如，密封填料22为氧化铝或氧化硅耐火填料。

出口管1与出口连接管3之间形成插入配合的结构，出口管1与出口连接管3之间的空间形成用于填充密封的环空，同时出口管1与出口连接管3的插配部分能够相对回转运动，将密封填料22填入可相对回转的出口管1和出口连接管3之间，通过塞入环空中的密封填料22挤压管壁，出口管1与出口连接管3之间相对回转时，密封填料22一般保持静止，管壁与密封填料22相对滑动，可动的炉体与不可动的下游系统能够在等离子体熔融炉翻转运动的同时维持稳定的密封结构，这样，可以在等离子体熔融炉翻转过程中，将高温烟气无泄漏送至下游的烟气处理系统，避免高温烟气泄漏造成的环境问题。

作为本实施例中出口管1与出口连接管3的插配方案的优选方案，出口管1的排出段与出口连接管3的排入段同轴设置。同轴设置的出口管1和出口连接管3可保证相对回转时具有稳定的密封结构。进一步的，出口管1和出口连接管3均为圆管，可保证回转运动具有更为稳定的密封结构。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：

密封件2在包括密封填料22的基础上还包括压盖法兰管21、填料支撑环23和接管法兰24。

当出口管1的管径大于出口连接管3的管径时，接管法兰24焊接固定连接在出口管1的排出端且填料支撑环23焊接连接在出口管1的内壁。当出口管1的管径小于出口连接管3的管径时，接管法兰24焊接固定连接在出口连接管3的排入端且填料支撑环23焊接连接在出口连接管3的内壁。优选的，选择出口管1的管径小于出口连接管3的管径的结构形式。

填料支撑环23为圆环，用于支撑密封填料22，压盖法兰管21通过螺栓与接管法兰24连接，压盖法兰管21的凸出的轴颈段伸入环空内抵压密封填料22将密封填料22抵压于填料支撑环23。

压盖法兰管21和接管法兰24通过螺栓相连接，耐高温的密封填料22填装在填料支撑环23和压盖法兰管21的轴颈段之间，当拧紧螺栓时，耐高温的密封填料22受到压盖法兰凸起的轴颈段部分挤压，发生变形，会抱住出口管或出口连接管的外壁，起到了密封作用，通过简单的结构使管内的高温烟气不能通过压实的密封填料22向外泄漏。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：

在上紧螺栓并使出口管1与出口连接管3之间的密封处不泄漏烟气情况下，压盖法兰管21的法兰盘面与接管法兰24的法兰盘面之间需要保证具有预留的压紧间隙5。在具有压紧间隙5时，压盖法兰管21上的螺栓可以调整压盖法兰管21对密封填料22的压紧程度，在泄漏时可实现对密封效果的实时调整，且可以在一定程度上提高单次填装填料的使用时间，如果螺栓将压盖法兰管21与接管法兰24间的压紧间隙5全部压完，还存在漏烟气的情况，那么就需要检查密封填料22是否存在装填错误和损坏的情况。

实施例4：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：

在出口管1内壁和出口连接管3内壁均铺设有耐高温衬里4。出口管1和出口连接管3的内壁都装有耐高温的衬里材料时，因为压盖法兰管21、耐高温的密封填料22和填料支撑环23与高温的烟气之间隔了耐高温衬里4，高温的烟气不会对起密封作用的压盖法兰管21、耐高温的密封填料22和填料支撑环23产生高温的侵蚀，可保证密封件2的使用寿命。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上进一步提供了一种等离子体熔融炉，以解决现有炉体与下游系统无法保证高温烟气密闭输送的技术问题，可以在等离子体翻转过程中，将高温烟气无泄漏送至下游的烟气处理系统，避免高温烟气泄漏造成的环境问题，具有环保的优点，特别采用下述设置结构：

该种等离子体熔融炉，包括炉体6和上述任一项实施例中的等离子体炉烟气密封连接装置，出口管1的排入端通过法兰与炉体6的烟气出口密封连接，出口连接管3的排出端用于与下游处理烟气的系统连接。出口管1与出口连接管3之间形成插入配合的结构，其中，出口管1与出口连接管3之间的空间形成用于填充密封的环空，同时出口管1与出口连接管3的插配部分能够相对回转运动，使可动的炉体与不可动的下游系统能够在等离子体熔融炉翻转运动的同时维持稳定的密封结构，这样，可以在等离子体熔融炉翻转过程中，将高温烟气无泄漏送至下游的烟气处理系统，避免高温烟气泄漏造成的环境问题。

作为本实施例的优选方案，炉体6的旋转轴心7与出口管1的轴心同轴，当等离子体熔融炉在翻转过程中，因为出口管1的轴心和炉体6的旋转轴心在同一轴心，因而在旋转过程中，它们只发生了轴向的旋转，没有发生径向的位移，使得密封结构稳定，确保了密封性。

以出口管1管径小于出口连接管3为例说明，装配时，根据设计要求先在出口管1和出口连接管3的管道内装配耐高温衬里4，然后在出口连接管3的污耐高温衬里部分的内壁处焊接填料支撑环23，之后再将出口管1插入出口连接管3内，然后在环空内填装耐高温的密封填料22，最后安装压盖法兰管21及螺栓，拧紧螺栓使压盖法兰管21和接管法兰24靠近，使密封填料22抱住出口管1的外壁。装配完成后需要根据密封效果及炉体6的旋转效果调整螺栓的上紧程度。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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