CN106196119A - 一种长伸缩式蒸汽吹灰器 - Google Patents

Abstract

一种长伸缩式蒸汽吹灰器，喷吹管与供气管之间设有第一密封机构，喷吹管与炉墙之间设有第二密封机构，第一密封机构包括随动密封件、辅助密封件和密封填料组件，随动密封件的内密封环设置在外环体的环状密封槽内，并与供气管的外壁间隙配合；第二密封机构的柔性密封环设置在密封腔组件的密封腔内；内密封环内侧面上的间隔槽将其密封面分隔成独立的密封区；辅助密封件由环状固定块、楔形推板和密封胶圈组成，楔形推板设置在环状固定块侧面的楔形孔内，其楔形面与楔形孔的楔形内壁接触，相对的另一侧与密封胶圈接触。减小了密封件由于相对运动而导致的磨损，并且克服了由于挤压形变而导致的泄露问题，提高了蒸汽吹灰器密封结构的可靠性和密封性。

Description

一种长伸缩式蒸汽吹灰器

技术领域

本发明涉及一种用于燃煤机组锅炉的蒸汽吹灰器，具体地说是一种长伸缩式蒸汽吹灰器。

背景技术

我国的大型火电厂均为燃煤机组，燃煤机组锅炉受热面的积灰和结渣不仅影响锅炉的经济性，严重时还会危及锅炉的安全运行，因此，可靠的吹灰技术必不可少。大型电站锅炉水平烟道的宽度一般在 10~ 20m之间，只有长伸缩式蒸汽吹灰器比较适用。蒸汽吹灰器的工作过程是蒸汽吹灰器喷枪管工作轨迹为匀速螺旋轴向向炉内运动，蒸汽吹灰器供汽管静止向蒸汽吹灰器喷枪管供给吹灰蒸汽。由于过热蒸汽的温度与压力较高，蒸汽吹灰器供汽管与蒸汽吹灰器喷枪管又存在相对运动，其两者之间的密封材料始终处于复杂的工作状态 ，运行过程中蒸汽吹灰器供汽管或蒸汽吹灰器喷枪管偏心、径向和轴向位移等很容易引起枪管卡涩、密封磨损及密封间隙变大而使蒸汽泄露。蒸汽吹灰器泄漏包括蒸汽吹灰器供汽管与蒸汽吹灰器喷枪管之间的蒸汽向环境泄漏，以及蒸汽吹灰器喷枪管与炉墙之间的飞灰泄漏（炉内微正压时）或空气漏人炉膛（炉内负压时）；枪管卡涩则包括蒸汽吹灰器供汽管与蒸汽吹灰器喷枪管之间的卡涩、蒸汽吹灰器喷枪管与炉墙之间的卡涩等。蒸汽泄漏与蒸汽吹灰器供汽管、蒸汽吹灰器喷枪管之间的卡涩是相互促进的，该故障以长伸缩式蒸汽吹灰器 （长度10 m以上）较为突出。因此，许多锅炉长伸缩式蒸汽吹灰器不得不停止运行甚至被割除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有密封结构易泄露、磨损的问题，提高一种密封可靠的长伸缩式蒸汽吹灰器。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种长伸缩式蒸汽吹灰器，包括可螺旋轴向移动的喷吹管和套设在喷吹管内的供气管，喷吹管的圆周上设有喷气孔；喷吹管由锅炉炉墙上的开口穿入锅炉内，在喷吹管与供气管之间设有第一密封机构，所述喷吹管与炉墙开口之间设有第二密封机构，所述第一密封机构包括依次安置的随动密封件、辅助密封件和密封填料组件，所述的随动密封件由一个贴在喷吹管内壁台阶面上的外环体和一个内密封环组成，所述外环体的内侧面开设有环状密封槽，内密封环可径向移动的设置在环状密封槽内，并与供气管的外壁间隙配合；在密封填料组件的外侧设有压盖，套有碟簧的压紧螺栓穿过压盖上与喷吹管的端面连接，使碟簧的弹性力作用于压盖上从而依次压紧密封填料组件、辅助密封件和随动密封件至喷吹管内壁台阶面上；所述的第二密封机构包括固定在炉墙上的固定板和连接在固定板上的密封腔组件，所述密封腔组件朝向喷吹管的内侧面设置有环形的密封腔，该密封腔内设置有可径向移动的柔性密封环，柔性密封环与密封腔的内底面之间设有压缩弹簧组件；所述内密封环的内侧面上设有沿其周向延伸的间隔槽，该间隔槽将内密封环的密封面分隔成相互独立的密封区；所述的辅助密封件由环状固定块、楔形推板和密封胶圈组成，密封胶圈设置在环状固定块内侧面设置的限位槽中，环状固定块朝向随动密封件的一侧开设有与限位槽相通的楔形孔，楔形推板设置在楔形孔内，其楔形面与楔形孔的楔形内壁接触，相对的另一侧与密封胶圈接触。

所述环状固定块的一侧设有与随动密封件接触的凸块，使环状固定块与随动密封件之间形成一个缓冲气腔，楔形孔位于该缓冲气腔内，使进入缓冲气腔内的气体压力能够作用于楔形推板的端面上。

所述楔形推板的斜面沿喷吹管径向的延伸距离为其沿轴向延伸距离的1/4—1/5。

在所述环状固定块的侧面设有覆盖在楔形推板端面上的柔性膜。

所述柔性密封环的内侧面上设有螺旋导纹，该螺旋导纹的螺旋方向与喷吹管运动时的旋转方向一致。

所述螺旋导纹的两端与柔性密封环内侧面的边缘之间具有隔离环带。

本发明的有益效果是：内密封环内侧面的间隔槽将其密封面分隔成相互独立的密封区，当内密封环由于喷吹管与供气管之间的相对位移收到挤压时，由于间隔槽的隔离作用时挤压导致的扭曲形变仅发生在部分独立的密封区，其余密封区仍能保持与供气管外壁的贴合。从而避免整个密封面由于挤压形变与供气管外壁之间形成缝隙而导致蒸汽泄露。并且通过间隔槽对密封面进行分隔可以使密封面在轴向上具有更好的形变量，从而在一定程度上减小喷吹管与供气管之间轴向相对运动时的磨损。辅助密封件能够在部分蒸汽泄露至随动密封件与辅助密封件之间时，利用增大的蒸汽压力推动楔形推板，进而在楔形面的引导下对密封胶圈施压，从而增强其密封性，避免进一步泄露。同时，根据密封胶圈受压后与供气管进一步贴合而引起的运动阻力变化，能够反应出蒸汽泄露情况，便于即使发现和维修。通过上述技术手段减小了密封件由于相对运动而导致的磨损，并且克服了由于挤压形变而导致的泄露问题，提高了蒸汽吹灰器密封结构的可靠性和密封性。

附图说明

图1是喷吹管与供气管之间密封结构的示意图。

图2是喷吹管与炉墙之间密封结构的示意图。

图3是内密封环密封面的结构示意图。

图4是柔性密封环密封面的结构示意图。

图中标记：1、喷吹管，2、供气管，3、炉墙，4、喷气孔，5、随动密封件，501、外环体，502、内密封环，503、环状密封槽，504、间隔槽，6、辅助密封件，601、环状固定块，602、楔形推板，603、密封胶圈，7、密封填料组件，8、压盖，9、压紧螺栓，10、碟簧，11、固定板，12、密封腔组件，13、密封腔，14、柔性密封环，141、螺旋导纹，142、隔离环带，15、压缩弹簧组件。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本发明的实施方式。

一种长伸缩式蒸汽吹灰器，包括可螺旋轴向移动的喷吹管1和套设在喷吹管内的供气管2，喷吹管1的圆周上设有喷气孔4；喷吹管由锅炉炉墙3上的开口穿入锅炉内，在喷吹管1与供气管2之间设有第一密封机构，所述喷吹管1与炉墙3开口之间设有第二密封机构。所述第一密封机构包括依次安置的随动密封件5、辅助密封件6和密封填料组件7，所述的随动密封件5由一个贴在喷吹管内壁台阶面上的外环体501和一个内密封环502组成，所述外环体501的内侧面开设有环状密封槽503，内密封环502可径向移动的设置在环状密封槽503内，并与供气管2的外壁间隙配合。喷吹管与供气管之间发生偏心或径向跳动时，内密封环502在径向上的可活动量避免了喷吹管与供气管之间发生卡涩。在密封填料组件7的外侧设有压盖8，套有碟簧10的压紧螺栓9穿过压盖8上与喷吹管1的端面连接，使碟簧10的弹性力作用于压盖8上从而依次压紧密封填料组件7、辅助密封件6和随动密封件5至喷吹管内壁台阶面上。所述的第二密封机构包括固定在炉墙上的固定板11和连接在固定板上的密封腔组件12，所述密封腔组件12朝向喷吹管1的内侧面设置有环形的密封腔13，该密封腔13内设置有可径向移动的柔性密封环14。柔性密封环14的径向可移动量同样在一定程度上避免了由于偏心和径向跳动而导致的卡涩现象。由于喷吹管1与炉墙3之间的密封空间不像喷吹管1与供气管2之间那么长，其能够安装的密封部件数量较少，因此对单个密封件的密封性能要求较高。为了提高柔性密封环14的密封性，在柔性密封环14与密封腔13的内底面之间设有压缩弹簧组件15。通过压缩弹簧组件15的弹性力使柔性密封环14紧贴在喷吹管1的外壁上。

为了避免内密封环502在喷吹管1与供气管2之间相对运动时受到挤压而导致整个密封面形变，在密封面与供气管之间形成孔道而使蒸汽泄露。在内密封环502的内侧面上设置沿其周向延伸的间隔槽504，利用间隔槽将内密封环502的密封面分隔成相互独立的密封区。独立的密封区在受到挤压时能够单独形变而不影响其他密封区，从而避免了挤压形变而导致的泄露问题。同时，间隔槽504将密封面分隔成多个环状的独立的密封区后，由于单个密封区的宽度比整个密封面大幅减小，其在轴向上的可变形量则增大。在喷吹管1与供气管2轴向运动时能够产生一定形变以适应相对运动从而减小运动中的磨损。

为了进一步增强密封性，并在随动密封件5发生损坏而泄漏时起到补救作用。在随动密封件5的一侧还设置了辅助密封件6。所述的辅助密封件6由环状固定块601、楔形推板602和密封胶圈603组成，密封胶圈603设置在环状固定块601内侧面设置的限位槽中，从而限制其轴向移动。环状固定块601朝向随动密封件5的一侧开设有与限位槽相通的楔形孔，楔形推板602设置在楔形孔内，其楔形面与楔形孔的楔形内壁接触，相对的另一侧与密封胶圈603接触。当蒸汽泄露至随动密封件5与辅助密封件6之间时，蒸汽压力能够作用于楔形推板602的端面，从而推动其沿楔形内壁推进，并在楔形内壁的引导下向供气管2靠近，从而将密封胶圈603压紧到供气管2外壁上，提高其密封力，防止进一步泄露。为了便于安放楔形推板602，同时使泄露的蒸汽能够更好的作用于楔形推板的端面，可以在环状固定块601的一侧设有与随动密封件5接触的凸块，利用凸块的间隔作用使环状固定块601与随动密封件5之间形成一个缓冲气腔，楔形孔位于该缓冲气腔内，使进入缓冲气腔内的气体压力能够作用于楔形推板602的端面上。在所述环状固定块601的侧面设置覆盖在楔形推板602端面上的柔性膜，一方面能够防止蒸汽进入楔形孔，另一方面也能够使蒸汽对楔形推板端面的作用力更均匀。

该楔形推板同样能够在喷吹管1与供气管2之间发生偏心或径向跳动时向外退出，提供一定的缓冲空间，避免发生卡涩现象。为了保证楔形推板602受蒸汽压力运动更为灵敏，可以对楔形推板楔形面的斜度进行调整，一般情况下楔形推板602的斜面沿喷吹管1径向的延伸距离为其沿轴向延伸距离的1/4—1/5。

在第二密封机构中，由于压缩弹簧组件15的设置，使柔性密封环14与密封腔组件12之间可相对旋转的位移量很小，因此，柔性密封环14与喷吹管1外壁之间是旋转运动与轴向运动并存的。为了减小这种状态下的磨损，在柔性密封环14的内侧面上设有螺旋导纹141，该螺旋导纹的螺旋方向与喷吹管1运动时的旋转方向一致。使喷吹管1与柔性密封环14之间的旋转及轴向移动顺着螺旋导纹，从而有效减少了密封面的磨损。由于螺旋导纹141的宽度很小，在螺旋方向上又有较长的长度，对密封面的密封性也不会有太大损害。为了更有效的保证密封性，螺旋导纹141的长度不必过长，其两端与密封面边缘留出适当距离，使螺旋导纹两端与柔性密封环14内侧面的边缘之间形成隔离环带142。

Claims (6)

1.一种长伸缩式蒸汽吹灰器，包括可螺旋轴向移动的喷吹管（1）和套设在喷吹管内的供气管（2），喷吹管（1）的圆周上设有喷气孔（4）；喷吹管由锅炉炉墙（3）上的开口穿入锅炉内，在喷吹管（1）与供气管（2）之间设有第一密封机构，所述喷吹管（1）与炉墙（3）开口之间设有第二密封机构，其特征在于：所述第一密封机构包括依次安置的随动密封件（5）、辅助密封件（6）和密封填料组件（7），所述的随动密封件（5）由一个贴在喷吹管内壁台阶面上的外环体（501）和一个内密封环（502）组成，所述外环体（501）的内侧面开设有环状密封槽（503），内密封环（502）可径向移动的设置在环状密封槽（503）内，并与供气管（2）的外壁间隙配合；在密封填料组件（7）的外侧设有压盖（8），套有碟簧（10）的压紧螺栓（9）穿过压盖（8）上与喷吹管（1）的端面连接，使碟簧（10）的弹性力作用于压盖（8）上从而依次压紧密封填料组件（7）、辅助密封件（6）和随动密封件（5）至喷吹管内壁台阶面上；所述的第二密封机构包括固定在炉墙上的固定板（11）和连接在固定板上的密封腔组件（12），所述密封腔组件（12）朝向喷吹管（1）的内侧面设置有环形的密封腔（13），该密封腔（13）内设置有可径向移动的柔性密封环（14），柔性密封环（14）与密封腔（13）的内底面之间设有压缩弹簧组件（15）；所述内密封环（502）的内侧面上设有沿其周向延伸的间隔槽（504），该间隔槽将内密封环（502）的密封面分隔成相互独立的密封区；所述的辅助密封件（6）由环状固定块（601）、楔形推板（602）和密封胶圈（603）组成，密封胶圈（603）设置在环状固定块（601）内侧面设置的限位槽中，环状固定块（601）朝向随动密封件（5）的一侧开设有与限位槽相通的楔形孔，楔形推板（602）设置在楔形孔内，其楔形面与楔形孔的楔形内壁接触，相对的另一侧与密封胶圈（603）接触。

2.如权利要求1所述的一种长伸缩式蒸汽吹灰器，其特征在于：所述环状固定块（601）的一侧设有与随动密封件（5）接触的凸块，使环状固定块（601）与随动密封件（5）之间形成一个缓冲气腔，楔形孔位于该缓冲气腔内，使进入缓冲气腔内的气体压力能够作用于楔形推板（602）的端面上。

3.如权利要求1或2所述的一种长伸缩式蒸汽吹灰器，其特征在于：所述楔形推板（602）的斜面沿喷吹管（1）径向的延伸距离为其沿轴向延伸距离的1/4—1/5。

4.如权利要求1或2所述的一种长伸缩式蒸汽吹灰器，其特征在于：在所述环状固定块（601）的侧面设有覆盖在楔形推板（602）端面上的柔性膜。

5.如权利要求1所述的一种长伸缩式蒸汽吹灰器，其特征在于：所述柔性密封环（14）的内侧面上设有螺旋导纹（141），该螺旋导纹的螺旋方向与喷吹管（1）运动时的旋转方向一致。

6.如权利要求5所述的一种长伸缩式蒸汽吹灰器，其特征在于：所述螺旋导纹（141）的两端与柔性密封环（14）内侧面的边缘之间具有隔离环带（142）。