CN106051813B - 一种用于空预器径向密封片安装的组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于空预器径向密封片安装的组件，包括双金属片，还包括两根相互平行的转轴，所述双金属片为两片，两片双金属片的两端均固定有连接块，其中一片双金属片两端的连接块分别通过不同的转轴与另一片双金属片上对应的连接块铰接连接，且相连的两片双金属片相互之间呈层叠关系；两片双金属片受热时变形方向相反；两片双金属片受热变形时，至少有一片双金属片的端部均可绕对应转轴转动。由于连接于本组件上的密封片最终停留的位置更为准确，这样，由于密封片位置的可控精度更高，密封片在发挥良好密封性能的同时，密封片与扇形板之间的应力大小可控性好，故采用本组件的密封片在不维护的情况下，使用寿命可达到3年以上。

Description

一种用于空预器径向密封片安装的组件

技术领域

本发明涉及空预器密封部件领域，特别是涉及一种用于空预器径向密封片安装的组件。

背景技术

回转式空气预热器简称空预器，是大型锅炉的热交换设备，由于相对于管式空气预热器，具有结构紧凑、体积小、换热面密度高、整机质量轻、金属耗用量少、布置安装方便、低温腐蚀较轻等特点，在电站锅炉上被广泛运用。空预器是利用锅炉排出的烟气热量来预热进入锅炉参与燃烧所需的空气，或作为锅炉烟气热量的回收设备，以便于将以上热量用作燃料除湿、加热等其他用途的设备，该设备设置的目的是提高锅炉的效率。

火电厂空气预热器在运行时，转子长时间在360摄氏度左右的高温中运行，转子发生蘑菇状变形后，其与扇形板之间会产生间隙，加大了一、二次空气侧向烟气侧的漏风量，造成漏风率增大，影响锅炉的运行效率。

针对转子发生蘑菇状变形后空气预热器的漏风问题，我司在先申请了名称为：空预器及其热端径向密封结构，授权公告号为CN 204574097 U的发明专利，该专利中采用了双金属片，所述双金属片以环境温度为依据，控制密封条的位置以适应所述蘑菇状变形。所述专利中所提供的密封结构具有密封结构在使用过程中磨损速度慢或无磨损、能够填补更宽泄漏间隙等优势。

提出一种更好的用于减小空预器漏风量的结构，以进一步降低空气预热器的故障率及降低空气预热器运行过程中的漏风量，是本领域技术人员的一个重要研发方向。

发明内容

针对上述提出的提出一种更好的用于减小空预器漏风量的结构，以进一步降低空气预热器的故障率及降低空气预热器运行过程中的漏风量，是本领域技术人员的一个重要研发方向的问题，本发明提供了一种用于空预器径向密封片安装的组件。

为解决上述问题，本发明提供的一种用于空预器径向密封片安装的组件通过以下技术要点来解决问题：一种用于空预器径向密封片安装的组件，包括双金属片，还包括两根相互平行的转轴，所述双金属片为两片，两片双金属片的两端均固定有连接块，其中一片双金属片两端的连接块分别通过不同的转轴与另一片双金属片上对应的连接块铰接连接，且相连的两片双金属片相互之间呈层叠关系；

两片双金属片受热时变形方向相反，且任意一片双金属片的温度升高时，该双金属片的中部均朝远离另一片双金属片的一侧外凸；

两片双金属片受热变形时，至少有一片双金属片的端部均可绕对应转轴转动。

空预器转子在不同温度下产生不同程度的变形，以上变形致使转子隔板上的密封片与扇形板之间产生不同宽度的间隙，本案中通过双金属片在不同温度下的不同变形来补偿该间隙，从而达到优化密封性能的效果。

具体的，以上双金属片即为热双金属片，其由至少两种具有不同热膨胀率的金属层叠而成或为两侧具有不同热膨胀率的合金，其中，膨胀系数较高的组元层称为主动层；膨胀系数较低的组元层称为被动层，在温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲。本组件中，通过将两片双金属片设置为层叠关系，同时，两片双金属片受热时变形方向相反，同时，两片双金属片通过转轴铰接连接的特殊形式，本组件在使用时，通过将其中一片双金属片的中部固定，另一片双金属片的中部用于固定密封片，可使得两片双金属片产生的热变形相互叠加，如两片双金属片位于不同高度时，下侧的双金属片中部固定于空预器转子的隔板上，下侧的双金属片下层为主动层，上层为被动层，上侧的双金属片中部固定用于实现密封的密封片，上侧双金属片的上侧为主动层，下侧为被动层，这样，本组件受热时，下侧的双金属片两端上翘，上侧的双金属片中部上翘，即可由两块相互平行且两端铰接的板变形为一个椭圆形结构，在两片双金属片变形过程中，对应连接块绕转轴转动，即相较于对比文件，本组件中单片双金属片更短的情况下，亦可得到更大的热变形来弥补产生的漏风间隙，同理，在所需填补的漏风间隙一定的情况下，由于单片双金属片更短，同时两片双金属片的两端相互约束，相较于现有技术中采用常态为弧形板的双金属片，本组件中双金属片在变形后密封片端部停留的位置更为准确，这样，可达到提升空预器径向密封可靠性、避免密封片与扇形板之间应力过大而造成密封片快速磨损甚至被折断的情况出现。

更进一步的技术方案为：

为便于将本组件运用于空预器上，两片双金属片的中部均设置有第一连接螺栓，其中一片双金属片通过其上的第一连接螺栓连接有支撑板，另一片双金属片通过其上的第一连接螺栓连接有托盘。以上支撑板用于本组件在空预器上的安装，以上托盘用于安装密封片。

由于本组件工作的环境温度变化较大，为提升本组件中各零部件之间的防松性能，各第一连接螺栓上均设置有弹簧垫片。

在本组件所处的环境温度发生变化时，由于各双金属片上连接块与各双金属片中部的距离决定了密封片最终的位置变化量，而本组件在使用时，密封片停留的位置受双金属片的变形量影响，在双金属片的材料选定后，双金属片的长度可根据需要添补的间隙大小计算获得，然而，经过计算所得的双金属片长度不一定能够使得密封片工作在最佳工作状态下，为便于对双金属片的有效长度进行调整，以使得密封片工作在最佳工作状态下，所述连接块均通过不同的第二连接螺栓连接于对应的双金属片上，且各第二连接螺栓在对应双金属片长度方向上的位置可调。以上将连接块朝双金属片的端部移动，可使得双金属片的有效长度变长，同样热环境下，密封片的位移更大；将连接块朝双金属片的中央移动，可使得双金属片的有效长度变短，同样的热环境下，密封片的位移更小。同时，以上第二连接螺栓在对应双金属片长度方向上的位置可调，还可用于弥补双金属片本身的材料缺陷，如双金属片上材料不均匀时，通过调整本组件一侧的连接块位置，使得双金属片两侧产生等量的热变形，这样，如常态下双金属片为水平板时，两块双金属片呈上、下层叠关系时，通过改变各双金属片两端连接块在各双金属片长度方向上的位置，使得密封片的运动方向始终沿着竖直方向。

由于本组件工作的环境温度变化较大，为提升本组件中各零部件之间的防松性能，各第二连接螺栓上均设置有弹簧垫片。

作为一种连接块在各双金属片的长度方向上位置线性可调的实现形式，各双金属片的端部均设置有长度方向平行于各双金属片长度方向的条形孔，所述条形孔为各双金属片上第二连接螺栓的螺栓孔。

两片双金属片上均包裹有阻热层。设置的阻热层用于延缓双金属片的温度变化：由于转子的变形较为缓慢，通过设置阻热层，阻热层的热阻可延长双金属片变温过程的时间，以避免在转子变形量较小时，如空预器刚刚启动的一段时间内，双金属片较大的变形造成密封片与扇形板作用力过大，从而使得密封片或双金属片等部件损坏。

本发明具有以下有益效果：

本组件中，通过将两片双金属片设置为层叠关系，同时，两片双金属片受热时变形方向相反，同时，两片双金属片通过转轴铰接连接的特殊形式，本组件在使用时，通过将其中一片双金属片的中部固定，另一片双金属片的中部用于固定密封片，可使得两片双金属片产生的热变形相互叠加，即相较于对比文件，本组件中单片双金属片更短的情况下，亦可得到更大的热变形来弥补产生的漏风间隙，同理，在所需填补的漏风间隙一定的情况下，由于单片双金属片更短，同时两片双金属片的两端相互约束，相较于现有技术中采用常态为弧形板的双金属片，本组件中双金属片在变形后密封片端部停留的位置更为准确，这样，可达到提升空预器径向密封可靠性、避免密封片与扇形板之间应力过大而造成密封片快速磨损甚至被折断的情况出现。

经过实践证明，由于本组件中两片双金属片相较于现有技术中的双金属片长度更短，同时两片双金属片的热变形相互约束，可使得连接于本组件上的密封片最终停留的位置更为准确，这样，由于密封片位置的可控精度更高，密封片在发挥良好密封性能的同时，密封片与扇形板之间的应力大小可控性好，故采用本组件的密封片在不维护的情况下，使用寿命可达到3年以上。

附图说明

图1为本发明所述的一种用于空预器径向密封片安装的组件一个具体实施例的结构示意图。

图中标记分别为：1、支撑板，2、连接块，3、转轴，4、双金属片，5、第一连接螺栓，6、托盘，7、第二连接螺栓。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明不仅限于以下实施例：

实施例1：

如图1所示，一种用于空预器径向密封片安装的组件，包括双金属片4，还包括两根相互平行的转轴3，所述双金属片4为两片，两片双金属片4的两端均固定有连接块2，其中一片双金属片4两端的连接块2分别通过不同的转轴3与另一片双金属片4上对应的连接块2铰接连接，且相连的两片双金属片4相互之间呈层叠关系；

两片双金属片4受热时变形方向相反，且任意一片双金属片4的温度升高时，该双金属片4的中部均朝远离另一片双金属片4的一侧外凸；

两片双金属片4受热变形时，至少有一片双金属片4的端部均可绕对应转轴3转动。

空预器转子在不同温度下产生不同程度的变形，以上变形致使转子隔板上的密封片与扇形板之间产生不同宽度的间隙，本案中通过双金属片4在不同温度下的不同变形来补偿该间隙，从而达到优化密封性能的效果。

具体的，以上双金属片4即为热双金属片4，其由至少两种具有不同热膨胀率的金属层叠而成或为两侧具有不同热膨胀率的合金，其中，膨胀系数较高的组元层称为主动层；膨胀系数较低的组元层称为被动层，在温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片4的整体就会向被动层一侧弯曲。本组件中，通过将两片双金属片4设置为层叠关系，同时，两片双金属片4受热时变形方向相反，同时，两片双金属片4通过转轴3铰接连接的特殊形式，本组件在使用时，通过将其中一片双金属片4的中部固定，另一片双金属片4的中部用于固定密封片，可使得两片双金属片4产生的热变形相互叠加，如两片双金属片4位于不同高度时，下侧的双金属片4中部固定于空预器转子的隔板上，下侧的双金属片4下层为主动层，上层为被动层，上侧的双金属片4中部固定用于实现密封的密封片，上侧双金属片4的上侧为主动层，下侧为被动层，这样，本组件受热时，下侧的双金属片4两端上翘，上侧的双金属片4中部上翘，即可由两块相互平行且两端铰接的板变形为一个椭圆形结构，在两片双金属片4变形过程中，对应连接块2绕转轴3转动，即相较于对比文件，本组件中单片双金属片4更短的情况下，亦可得到更大的热变形来弥补产生的漏风间隙，同理，在所需填补的漏风间隙一定的情况下，由于单片双金属片4更短，同时两片双金属片4的两端相互约束，相较于现有技术中采用常态为弧形板的双金属片4，本组件中双金属片4在变形后密封片端部停留的位置更为准确，这样，可达到提升空预器径向密封可靠性、避免密封片与扇形板之间应力过大而造成密封片快速磨损甚至被折断的情况出现。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1所示，为便于将本组件运用于空预器上，两片双金属片4的中部均设置有第一连接螺栓5，其中一片双金属片4通过其上的第一连接螺栓5连接有支撑板1，另一片双金属片4通过其上的第一连接螺栓5连接有托盘6。以上支撑板1用于本组件在空预器上的安装，以上托盘6用于安装密封片。

由于本组件工作的环境温度变化较大，为提升本组件中各零部件之间的防松性能，各第一连接螺栓5上均设置有弹簧垫片。

在本组件所处的环境温度发生变化时，由于各双金属片4上连接块2与各双金属片4中部的距离决定了密封片最终的位置变化量，而本组件在使用时，密封片停留的位置受双金属片4的变形量影响，在双金属片4的材料选定后，双金属片4的长度可根据需要添补的间隙大小计算获得，然而，经过计算所得的双金属片4长度不一定能够使得密封片工作在最佳工作状态下，为便于对双金属片4的有效长度进行调整，以使得密封片工作在最佳工作状态下，所述连接块2均通过不同的第二连接螺栓7连接于对应的双金属片4上，且各第二连接螺栓7在对应双金属片4长度方向上的位置可调。以上将连接块2朝双金属片4的端部移动，可使得双金属片4的有效长度变长，同样热环境下，密封片的位移更大；将连接块2朝双金属片4的中央移动，可使得双金属片4的有效长度变短，同样的热环境下，密封片的位移更小。同时，以上第二连接螺栓7在对应双金属片4长度方向上的位置可调，还可用于弥补双金属片4本身的材料缺陷，如双金属片4上材料不均匀时，通过调整本组件一侧的连接块2位置，使得双金属片4两侧产生等量的热变形，这样，如常态下双金属片4为水平板时，两块双金属片4呈上、下层叠关系时，通过改变各双金属片4两端连接块2在各双金属片4长度方向上的位置，使得密封片的运动方向始终沿着竖直方向。

由于本组件工作的环境温度变化较大，为提升本组件中各零部件之间的防松性能，各第二连接螺栓7上均设置有弹簧垫片。

作为一种连接块2在各双金属片4的长度方向上位置线性可调的实现形式，各双金属片4的端部均设置有长度方向平行于各双金属片4长度方向的条形孔，所述条形孔为各双金属片4上第二连接螺栓7的螺栓孔。

实施例3：

本实施例在以上任意一个实施例提供的任意一个技术方案的基础上作进一步限定，两片双金属片上均包裹有阻热层。设置的阻热层用于延缓双金属片的温度变化：由于转子的变形较为缓慢，通过设置阻热层，阻热层的热阻可延长双金属片变温过程的时间，以避免在转子变形量较小时，如空预器刚刚启动的一段时间内，双金属片较大的变形造成密封片与扇形板作用力过大，从而使得密封片或双金属片等部件损坏。

本实施例中，以上阻热层采用保温玻璃纤维或纳米隔热材料。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于空预器径向密封片安装的组件，包括双金属片（4），其特征在于，还包括两根相互平行的转轴（3），所述双金属片（4）为两片，两片双金属片（4）的两端均固定有连接块（2），其中一片双金属片（4）两端的连接块（2）分别通过不同的转轴（3）与另一片双金属片（4）上对应的连接块（2）铰接连接，且相连的两片双金属片（4）相互之间呈层叠关系；

两片双金属片（4）受热时变形方向相反，且任意一片双金属片（4）的温度升高时，该双金属片（4）的中部均朝远离另一片双金属片（4）的一侧外凸；

两片双金属片（4）受热变形时，至少有一片双金属片（4）的端部均可绕对应转轴（3）转动；

所述双金属片（4）即为热双金属片，其由至少两种具有不同热膨胀率的金属层叠而成或为两侧具有不同热膨胀率的合金。

2.根据权利要求1所述的一种用于空预器径向密封片安装的组件，其特征在于，两片双金属片（4）的中部均设置有第一连接螺栓（5），其中一片双金属片（4）通过其上的第一连接螺栓（5）连接有支撑板（1），另一片双金属片（4）通过其上的第一连接螺栓（5）连接有托盘（6）。

3.根据权利要求2所述的一种用于空预器径向密封片安装的组件，其特征在于，各第一连接螺栓（5）上均设置有弹簧垫片。

4.根据权利要求1所述的一种用于空预器径向密封片安装的组件，其特征在于，所述连接块（2）均通过不同的第二连接螺栓（7）连接于对应的双金属片（4）上，且各第二连接螺栓（7）在对应双金属片（4）长度方向上的位置可调。

5.根据权利要求4所述的一种用于空预器径向密封片安装的组件，其特征在于，各第二连接螺栓（7）上均设置有弹簧垫片。

6.根据权利要求4所述的一种用于空预器径向密封片安装的组件，其特征在于，各双金属片（4）的端部均设置有长度方向平行于各双金属片（4）长度方向的条形孔，所述条形孔为各双金属片（4）上第二连接螺栓（7）的螺栓孔。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种用于空预器径向密封片安装的组件，其特征在于，两片双金属片（4）上均包裹有阻热层。