CN108027219B - 用于旋转再生式预热器的柔性密封件 - Google Patents

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Abstract

一种密封组件包括叶片组件和辅助叶片组件。所述叶片组件包括具有第一基部部分的第一叶片。所述第一基部部分限定用于将所述第一叶片固定到预热器隔膜的第一紧固区域。所述第一叶片具有远离所述第一基部部分延伸并止于其第一远端的第一细长部分。所述叶片组件还包括接合所述第一叶片的一部分的第二叶片。所述第二叶片有第二基部部分。所述第二基部部分限定用于将所述第二叶片固定到所述隔膜的第二紧固区域。所述第二叶片具有远离所述第二基部部分延伸并止于其第二远端的第二细长部分。所述辅助叶片组件固定到所述第一叶片并且滑动地接合所述第二叶片。

Description

用于旋转再生式预热器的柔性密封件
技术领域
本发明涉及用于旋转再生式预热器的柔性密封件，并且更具体地涉及具有多个叶片的柔性密封件。
背景技术
如图1所示，旋转再生式空气预热器(下文中称为“预热器”)大体用数字10来指定。预热器10包括可旋转地安装在转子柱16上的转子组件12。转子组件12定位在外壳14中并且相对于外壳14旋转。例如，转子组件12可以沿着箭头R所指示的方向围绕转子柱16的轴线A旋转。转子组件12包括从转子柱16径向延伸到转子组件12的外周的隔板18(例如，隔膜)。相邻的各对隔板18限定用于接纳传热组件1000的相应隔室20。每个传热组件1000包括彼此堆叠的多个传热片材100和/或200。
如图1所示，预热器10是等分配置，其中外壳14包括烟道气进气管道22和烟道气出气管道24以用于引导加热的烟道气流动通过预热器10。外壳14还包括空气进气管道26和空气出气管道28以用于引导燃烧空气流动通过预热器10。预热器10包括邻近转子组件12的上表面跨过外壳14延伸的上扇形板30A。预热器10包括邻近转子组件12的下表面跨过外壳14延伸的下扇形板30B。上扇形板30A在烟道气进气管道22与空气出气管道28之间延伸并且连结到烟道气进气管道22和空气出气管道28。下扇形板30B在烟道气出气管道24与空气进气管道26之间延伸并且连接到烟道气出气管道24和空气进气管道26。上扇形板30A和下扇形板30B分别通过周缘板30C彼此连接。上扇形板30A和下扇形板30B将预热器10分成空气扇区32和气体扇区34。
如图1所示，标记为“A”的箭头指示烟道气流36通过转子组件12的气体扇区34的方向。标记为“B”的箭头指示燃烧空气流38通过转子组件12的空气扇区32的方向。烟道气流36通过烟道气进气管道22进入并且将热量传递到安装在隔室20中的传热组件1000。加热的传热组件1000旋转到预热器10的空气扇区32中。然后，储存在传热组件1000中的热量传递到通过空气进气管道26进入的燃烧空气流38。因此，从进入预热器10的热烟道气流36吸收的热量用于加热传热组件1000，所述传热组件1000进而加热进入预热器10的燃烧空气流38。
如图2所示，现有技术的密封件40从每个隔膜18的边缘朝向扇形板30A轴向(即，平行于轴线A)延伸并且沿每个隔膜18的边缘径向延伸。另一个密封件40从每个隔膜18的相对侧朝向扇形板30B轴向延伸并且沿每个隔膜18的相对侧径向延伸(在图1中仅示出一个密封件40)。密封件40通常包括柔性密封叶片42，其具有定位在L形支承棒43与细长保持棒41之间的基部部分42B。保持棒41的基部部分41B、柔性密封件42的基部部分42B、以及支承棒43的基部部分43B径向地沿着隔膜18的长度通过多个螺栓45和螺母46固定在间隔棒44与隔膜18之间。
在预热器10的操作期间，扇形板30A和30B的表面31'与密封件40的远端间隔开。然而，在预热器10和管道22、24、26和28相对较冷的启动条件下，扇形板30A和30B的表面31滑动地接合相应密封件40。这种滑动接合致使柔性密封叶片42磨损并且导致空气扇区32与气体扇区34之间的旁路泄漏。此外，通过实验室测试，发明人出人意料地发现：密封件40与相应扇形板30A和30B的这种滑动接合导致密封件40的振荡式振动(如箭头V所指示的)，从而导致其疲劳失效。此外，发明人已经发现：因为密封件40安装在隔膜18的前缘上，所以隔膜18的边缘用作密封件40在其上弯曲的突兀的支点47，并且在密封件40的配合部分处导致应力集中。此类应力集中导致密封件40的过早损坏。
此外，国际公开号WO 97/37186 A1公开了一种空气预热器的布置，其用于在满载操作条件下保持柔性密封构件与扇形板之间的受控间隙以减小泄漏和密封表面磨损；并且提供消除在空气预热器中的密封表面与柔性密封构件之间由于气压差导致的偏转而引起的不紧密接触(间隙)的装置、用于防止由于柔性密封构件的边缘断裂而引起的过早失效的装置、以及用于消除柔性密封构件的相邻各段之间的间隙的装置。
日本专利申请号S59 231396 A公开了一种可拆卸地附接到上选择器板的前板。弹性薄板密封构件可拆卸地附接在前板6的背部上。背板可拆卸地附接在弹性薄板密封构件的背部上，使得弹性薄板密封构件的变形曲率受到限制。
美国专利申请公开号US 2013/105105 A1公开了一种用于空气加热器的双金属密封件，其用于随着温度改变使用层压金属/双金属密封件来收缩和闭合间隙，所述层压金属/双金属密封件偏转以提供密封从而控制泄漏。
发明内容
本文公开了一种用于旋转预热器的密封组件。所述密封组件包括叶片组件和辅助叶片组件。所述叶片组件包括具有第一基部部分的第一叶片。所述第一基部部分限定用于将所述第一叶片固定到预热器的隔膜的第一紧固区域。所述第一叶片具有远离所述第一基部部分延伸并止于其第一远端的第一细长部分。所述叶片组件还包括接合所述第一叶片的一部分的第二叶片。所述第二叶片有第二基部部分。所述第二基部部分限定用于将所述第二叶片固定到所述隔膜的第二紧固区域。所述第二叶片具有远离所述第二基部部分延伸并止于其第二远端的第二细长部分。所述辅助叶片组件固定到所述第一叶片并且滑动地接合所述第二叶片。
在一个实施方案中，所述第二叶片的所述第二远端止于所述第一叶片的所述第一远端与所述第一基部部分之间。
在一个实施方案中，所述辅助叶片组件包括固定到所述第一叶片的间隔件和固定到所述间隔件的第三叶片，例如通过一个或多个铆钉或点焊进行固定。所述第三叶片滑动地接合所述第二叶片。
在一个实施方案中，所述第二叶片的所述第二远端止于所述第一远端与所述第一基部部分之间；所述辅助叶片组件包括固定到所述第一叶片的间隔件和固定到所述间隔件的第三叶片，所述第三叶片滑动地接合所述第二叶片；并且所述间隔件定位在所述第一叶片与所述第三叶片之间，所述间隔件与所述第二远端间隔开，由此限定所述间隔件与所述第二远端之间的间隙，以适应所述间隔件相对于所述第二远端的移动。
在一个实施方案中，所述密封组件包括一个或多个移位构件。每个所述移位构件具有被配置成使所述叶片组件的一部分移位预定距离的第一接合部分。在一个实施方案中，每个所述移位构件具有限定第一腿部和第二腿部的L形配置。所述第一腿部限定固定到所述隔膜的第三基部部分，并且所述第二腿部在其上具有所述接合部分。所述移位构件被布置成建立所述叶片组件的预定轮廓。所述预定轮廓被配置成补偿所述预热器在操作期间的运动。
在一个实施方案中，所述密封组件包括条带(例如，防护装置和/或限制器)，所述条带具有接合所述第二基部部分的第四基部部分，使得所述第二基部部分定位在所述第一基部部分与所述第四基部部分之间。所述条带限定远离所述第四基部部分并远离所述第二叶片延伸的偏转器部分。
在一个实施方案中，所述密封组件包括固定到所述第一叶片和/或所述辅助叶片组件的至少一部分的一个或多个耐磨构件。所述耐磨构件具有施加到其的耐磨材料(例如，粉末涂层、表面硬化焊接件等)。
本文还公开了一种预热器组件。所述预热器组件包括可旋转地安装在转子柱上并设置在外壳中的转子组件。所述转子组件限定从所述转子柱径向延伸到所述转子组件的外周的隔膜。相邻的各对隔膜限定用于接纳传热组件的相应隔室。每个所述传热组件包括彼此堆叠的多个传热片材。所述外壳包括烟道气进气管道和烟道气出气管道以用于引导加热的烟道气流动通过所述预热器。所述外壳还包括空气进气管道和空气出气管道以用于引导燃烧空气流动通过所述预热器。所述预热器包括邻近所述转子组件的上表面跨过所述外壳延伸的上扇形板、以及邻近所述转子组件的下表面跨过所述外壳延伸的下扇形板。所述上扇形板在所述烟道气进气管道与所述空气出气管道之间延伸，并且连结到所述烟道气进气管道和所述空气出气管道，并且所述下扇形板在所述烟道气出气管道与所述空气进气管道之间延伸，并且连结到所述烟道气出气管道和所述空气进气管道。所述上扇形板和所述下扇形板分别通过周缘板彼此连接。所述上扇形板和/或所述下扇形板限定前缘和后缘。所述前缘和所述后缘中的一个或多个限定倾斜(带有斜坡的)配置。密封组件定位在每个隔膜的轴向边缘上。所述密封组件包括叶片组件和辅助叶片组件。所述叶片组件包括具有第一基部部分的第一叶片。所述第一基部部分限定用于将所述第一叶片固定到预热器隔膜的第一紧固区域。所述第一叶片具有远离所述第一基部部分延伸并止于其第一远端的第一细长部分。所述叶片组件还包括接合所述第一叶片的一部分的第二叶片。所述第二叶片有第二基部部分。所述第二基部部分限定用于将所述第二叶片固定到所述隔膜的第二紧固区域。所述第二叶片具有远离所述第二基部部分延伸并止于其第二远端的第二细长部分。所述辅助叶片组件固定到所述第一叶片并且滑动地接合所述第二叶片。所述第一叶片的一部分滑动地接合所述前缘并脱离所述后缘。
在一个实施方案中，所述第二远端止于所述第一远端与所述第一基部部分之间。
在一个实施方案中，所述辅助叶片组件包括固定到所述第一叶片的间隔件和固定到所述间隔件的第三叶片。所述第三叶片滑动地接合所述第二叶片。
本文还公开了另一种密封组件。所述另一种密封组件包括具有基部部分的一个或多个叶片。所述基部部分限定用于将所述叶片固定到预热器隔膜的紧固区域。所述叶片具有远离所述基部部分延伸并止于其远端的细长部分。至少一个耐磨构件在其远端附近固定到所述叶片。所述耐磨构件具有施加到其的耐磨材料。
附图说明
图1是以局部剖视图示出的预热器的透视图；
图2是固定到预热器隔膜的现有技术密封件的截面图；
图3是从隔膜后侧观察的本发明的密封组件的平面图；
图4是从隔膜前侧观察的本发明的密封组件的平面图；
图5是沿图4的线5-5截取的图4的密封组件的顶视图；
图6是沿图4的线6-6截取的图3的密封组件的截面图；
图7是图6的密封组件的另一个实施方案，示出了具有倾斜配置的扇形板；
图8是图7的密封组件的另一个实施方案，其中倾斜配置包括固定到扇形板的前缘和后缘中的每一个的斜面附件；
图9是图6的密封组件的另一个实施方案的一部分的截面图并具有从其他叶片向外延伸的一个叶片；
图10是图6的密封组件的另一个实施方案的一部分的截面图，其中间隔件由第一叶片中的弯曲部形成；
图11是图6的密封组件的另一个实施方案的一部分的截面图，其中间隔件由铆钉和间隔环形成；
图12是图6的密封组件的另一个实施方案的一部分的截面图，其中间隔件由第二叶片中的弯曲部形成；
图13是从隔膜前侧观察的具有耐磨末端和耐磨涂层的本发明的密封组件的平面图；
图14是沿图13的线14-14截取的图13的密封组件的截面图；
图15是从隔膜前侧观察的具有耐磨末端和耐磨涂层的本发明的密封组件的另一个实施方案的平面图；以及
图16是沿图15的线16-16截取的图15的密封组件的截面图。
具体实施方式
如图6所示，本发明的密封组件大体用附图标记140来指定。如图3-5所示，三个密封组件140通过合适的紧固件系统(诸如多个螺栓145和螺母146)以径向分段配置固定到图1的等分型预热器的每个隔膜18的轴向相对边缘。然而，可以采用将密封组件140紧固到隔膜18的其他方法，诸如但不限于焊接和钎焊。如图3和图4所示，每个密封组件140是在转子柱16的与隔膜18的径向向外周缘之间延伸的大致细长构件。虽然密封组件140被描述为用于等分型预热器中，但本发明在这方面不受限制，因为密封组件可以用于三扇区或四扇区预热器中，而不脱离本文公开的更广泛方面。
参考图6，每个密封组件140包括具有第一叶片52的叶片组件50，所述第一叶片52具有第一基部部分52B。第一基部部分52B限定第一紧固区域(例如，平坦部分)和延伸通过其的孔，所述孔用于接纳一个螺栓145，从而将第一叶片52固定到图1的预热器10的隔膜18。第一叶片52具有远离第一基部部分52B延伸并止于其第一远端52D的第一细长部分52L。
参照图6，每个密封组件140包括第二叶片54，其接合第一叶片52的一部分并具有第二基部部分54B。第二基部部分54B限定第二紧固区域(例如，平坦部分)和延伸通过其的孔，所述孔用于接纳一个螺栓145，从而将第二叶片54固定到图1的预热器10的隔膜18。第二叶片54具有远离第二基部部分54B延伸并止于其第二远端54D的第二细长部分54L。第二远端54D沿着第一叶片52的长度止于第一叶片52的第一远端52D与第一基部部分52B之间。
如图6所示，每个密封组件140包括(例如，通过诸如铆钉或点焊的合适紧固结构61)固定到第一叶片52并滑动地接合第二叶片54的辅助叶片组件60。辅助叶片组件60包括(例如，通过紧固结构61)固定到第一叶片52的间隔件62(例如，间隔叶片)。间隔件62限定远端62D。辅助叶片组件60包括(例如，通过紧固结构61)固定到间隔件62的第三叶片64。第三叶片64滑动地接合第二叶片54的一部分。第三叶片64限定第三远端64D。间隔件62定位在第一叶片52与第三叶片64之间。间隔件62与第二远端54D间隔开，由此限定间隔件62与第二远端54D之间的间隙G，以适应间隔件62相对于第二远端54D的移动。尽管间隔件62在图6中被描述和示出为叶片，但是本发明在这方面不受限制，因为可以采用其他间隔件配置，包括但不限于：1)如图10所示的间隔件162L，其由于第一叶片152中的弯曲部152D而形成为腿部；2)如图11所示的间隔环262B，其设置在铆钉261周围并且定位在第一叶片252与第三叶片264之间；以及3)如图12所示的间隔件362L，其由于第三叶片364中的弯曲部364D而形成为腿部。发明人出人意料地发现：第三叶片64与第二叶片54的所述部分的滑动接合通过与现有技术的单叶片密封件相比减小振动或关于仅两个叶片进行改进，增加了密封组件140的性能和使用寿命。
如图6所示，在一个实施方案中，远端52D、62D和64D彼此对齐。在图6所示的配置中，第一叶片52的远端52D被示出为在减小的负载(例如，30％负载或更少的负载)或零负载操作期间滑动地接合扇形板30A的表面31。密封组件140的另一个间隔件62(其定位在隔膜18的相对侧上)滑动地接合扇形板30B的表面31。对于大于30％的负载，远端54D通过间隙G1与扇形板30A的表面31'间隔开，与现有技术的密封组件40相比，所述间隙G1在满载下将热端径向密封间隙减小百分之五十。
虽然在图6中远端52D、62D和64D彼此对齐，但本发明在这方面不受限制，因为一个或多个远端52D、62D和64D可以从彼此向外延伸，如图9所示，其中远端62D从远端52D和64D向外延伸。在一个实施方案中，间隔件62在远端62D上和在该远端附近的部分由耐磨配置形成，所述耐磨配置诸如但不限于表面耐磨(硬面)堆焊层(例如，钴基焊接材料)、表面硬化层(例如，渗氮、渗碳或其他扩散型硬化)和沉淀硬化材料。间隔件62滑动地接合扇形板30A的表面31。
在一个实施方案中，第一叶片52、第二叶片54、第三叶片62和/或第四叶片64由奥氏体不锈钢(例如301不锈钢)制成。在一个实施方案中，第一叶片52、第二叶片54、第三叶片62和/或第四叶片64的厚度约为0.02英寸至0.025英寸。
如图3-5所示，三个密封组件140被示出为以径向分段配置固定到隔膜18，并且通过间隙G88彼此间隔开。然而，本发明在这方面不受限制，因为可以采用任何数量的密封组件140并且所述密封组件140可以通过间隙G88彼此间隔开。
如图4所示，每个密封组件140包括移位构件70，其具有通过间隙G88彼此间隔开的侧边缘70E。尽管示出了三个移位构件70，但是本发明在这方面不受限制，因为移位构件70可以形成为一个整体件或任何数量的区段以便于安装。在图6所示的一个实施方案中，多个移位构件70中的每个移位构件70具有限定第一腿部71和第二腿部72的L形配置。第一腿部限定第三基部部分71B。第三基部部分71B限定第三紧固区域(例如，平坦部分)和延伸通过其的孔，所述孔用于接纳一个螺栓145，从而将移位构件70固定到图1的预热器10的隔膜18。
如图5所示，每个第二腿部72限定接合部分72T，其被配置成接合第一叶片52的表面52F，并且使叶片组件50的一部分移位预定距离，如本文进一步描述的。每个接合部分72T具有成形(带轮廓的)边缘配置。例如，两个径向向外定位的移位构件70的接合部分72T具有线性渐缩边缘；并且径向最内定位的移位构件70的接合部分72T'具有与第一叶片52的表面52F形状互补的弧形边缘。然而，任何移位构件70可以采用弧形边缘和/或线性渐缩边缘。
如图6所示，第二腿部72具有在第一腿部71与接合部分72T之间延伸的长度LN(例如，图6中所示的L7，图5中所示的L1-L10)。如图5所示，L1-L10中的每一个具有不同的长度并且使叶片组件50移位不同的大小。例如，长度L1-L10逐渐增加(即，L10大于L9，L9大于L8，L8大于L7，L7大于L6，L6大于L5，L5大于L4，L4大于L3，L3大于L2，L2大于L1)。移位构件70被布置成建立叶片组件50的预定轮廓。预定轮廓被配置成补偿预热器10在操作期间的运动。如图3所示，第一叶片52和第二叶片54具有梯形形状。
参考图6，当密封组件140的远端52D接合扇形板30A'的表面31时，在图1的空气扇区32的空气出气管道28中存在压力P1(在图6中显示在叶片组件50的左侧上)；并且在图1的气体扇区34的烟道气进气管道22中存在压力P2(在图6中显示在叶片组件的右侧上)。压力P1大于压力P2，由此跨密封组件140产生压差ΔP。当密封组件140处于扇形板30A'的区域中时，在没有适当地设置移位构件70的情况下，差压ΔP致使叶片组件50沿箭头XX所指示的方向偏转，从而倾向于在密封组件140的远端52D与扇形板30A'的表面31之间打开泄漏间隙。然而，移位构件70向叶片组件50施加预负载或预定偏转，以使得叶片组件保持在大致直立的位置，其中密封组件140的远端52D接合扇形板30A'的表面31并且由此克服差压ΔP引起的偏转。
当密封组件旋转约180度到扇形板30A的区域中时，在图1的空气扇区32的空气出气管道28中存在压力P1’(在图6中显示在叶片组件50的右侧上)；并且在图1的气体扇区34的烟道气进气管道22中存在压力P2’(在图6中显示在叶片组件的左侧上)。压力P1'大于压力P2'，由此跨叶片组件50产生压差ΔP'。当密封组件140处于扇形板30A的区域中时，差压ΔP'倾向于致使叶片组件50沿箭头YY所指示的方向偏转。当密封组件140处于扇形板30A的区域中时，移位构件70将叶片组件50保持在预定位置，在此，密封组件140的远端52D接合扇形板30A的表面31以最小化空气扇区32与气体扇区34之间的泄漏。
如图3和图6所示，每个密封组件140包括条带80，其具有与第二叶片54的第二基部部分54B接合的第四基部部分80B。第四基部部分80B限定第四紧固区域(例如，平坦部分)和延伸通过其的孔，所述孔用于接纳一个螺栓145，从而将每个条带80固定到图1的预热器10的隔膜18。第二基部部分54B定位在第一基部部分52B与第四基部部分80B之间。条带80限定远离第四基部部分80B并远离第二叶片54延伸的偏转器部分80L。偏转器部分80L止于远端80D。例如，条带80具有弯曲部80Y，使得偏转器部分80L被设置为以角度Q远离第二叶片54。条带80具有保护叶片组件50免受潜在障碍物(诸如突出到预热器10中的吹灰设备)的影响的功用。此外，条带80是用于限制叶片组件50的偏转量的限位止挡件。
如图4和图6所示，每个密封组件140具有与第一基部部分52B和第二基部部分54B的一部分对齐的棒90(例如，间隔棒或细长垫圈)。棒90沿着叶片组件50的长度延伸并且定位在螺母146与隔膜18之间。棒90提供结构稳定性并且有助于将第一叶片52、第二叶片54和条带80均匀地固定到隔膜18。
如图6所示，扇形板31限定了尖锐前缘31L和尖锐后缘31T。前缘31L由角度
Figure GDA0001579772980000101
限定；并且后缘31T由角度
Figure GDA0001579772980000102
限定。在一个实施方案中，角度
Figure GDA0001579772980000103
和/或角度
Figure GDA0001579772980000104
为约90度。
通过分析和实验，发明人出人意料地发现：当密封组件50与转子组件12一起旋转时，第一叶片52的第一远端52D在类似剪刀的操作中突然且刮擦地接合前缘31L；并且在类似剪刀的操作中突然且刮擦地脱离后缘31T，这导致密封件的过早磨损。与工程直觉相反，本发明人已经发现，径向向内朝向转子柱16处的磨损更为突出。
如实验和测试结果所提示的，本发明人已经将尖锐的前缘31L和后缘31T修改为如图7所示的倾斜配置。倾斜(斜坡)配置包括倾斜前缘31L'和倾斜后缘31T'。倾斜前缘31L'限定斜面角θ1并且倾斜后缘限定斜面角θ2。在一个实施方案中，斜面角θ1和/或θ2相对于扇形板30A或30B的表面31在约15度与25度之间。在一个实施方案中，斜面角θ1和/或θ2相对于扇形板30A或30B的表面31在约25度与45度之间。虽然倾斜前缘31L'和倾斜后缘31T'在扇形板30A中被示为倒角，但本发明在这方面不受限制，因为可以在扇形板30B(或三扇区和四扇区预热器中的其他扇形板)中采用类似的配置，和/或可以采用其他斜面配置，诸如但不限于如图8所示的固定到扇形板30A和/或30B的斜面附件131L和131T。如图8所示，斜面附件131L具有前表面131LA和后表面131LB，其各自相对于扇形板30A的表面31以倾斜角度θ1定向。类似地，斜面附件131T具有前表面131TA和后表面131TB，其各自相对于扇形板30A的表面31以倾斜角度θ2定向。斜面附件131L和131T通过合适的紧固配置(诸如但不限于螺栓连接和焊接)固定到扇形板30A和/或30B。斜面附件131L和131T被配置成作为原始设备进行安装，从而作为新预热器设施或现有预热器的改装的一部分。
作为预热器操作的实验室测试模拟的结果，发明人已经发现：具有20度斜面角的倾斜配置导致了在沿着密封组件的与轴线A相距50英寸至150英寸的位置处，密封组件50的总磨损速率在小于30％的负载操作下小于0.0016英寸/小时；并且在沿着密封组件从轴线A轴向向外150英寸的位置处，所述密封组件50的总磨损速率在小于30％的负载操作下小于4×10-4英寸/小时。虽然磨损速率基于实验室测试，但发明人期望它们是对操作期间的磨损的合理预测。
参考图13和图14，密封件440与图3-8的密封件140类似，因此类似的元件用类似的参考数字(其前面添加数字4)来标记。图13和图14中所示的密封件440包括具有基部部分452B的第一叶片452。基部部分452B限定用于将第一叶片452固定到预热器10的隔膜的紧固区域。第一叶片452具有远离基部部分452B延伸并止于其远端452D的细长部分。
每个密封组件440包括通过合适的紧固结构461(诸如铆钉或点焊)固定到第一叶片452和辅助叶片组件460的多个耐磨构件488。尽管多个耐磨构件488中的每一个被示出和描述为固定到第一叶片452和辅助叶片组件460，但本发明在这方面不受限制，因为多个耐磨构件488中的每一个可以直接固定到第一叶片452，其中第一叶片452独立地固定到辅助叶片组件460的一部分。包括耐磨构件488的相邻密封组件440通过间隙G88彼此间隔开(例如，径向分段)，以允许密封组件440弯曲。例如，三个密封组件440被示为彼此相邻并且通过间隙G88间隔开。然而，本发明在这方面不受限制，因为可以采用任何数量的密封组件440并且所述密封组件140可以通过间隙G88彼此间隔开。辅助叶片组件460通过紧固结构461固定到第一叶片452并且滑动地接合第二叶片454。辅助叶片组件460包括(例如，通过紧固结构461)固定到第一叶片452的间隔件462(例如，间隔叶片)。间隔件462限定远端462D。辅助叶片组件460包括(例如，通过紧固结构461)固定到间隔件462的第三叶片464。第三叶片464滑动地接合第二叶片454的一部分。第三叶片464限定第三远端464D。间隔件462定位在第一叶片452与第三叶片464之间。间隔件462与第二远端454D间隔开，由此限定间隔件462与第二远端454D之间的间隙G以适应间隔件462相对于第二远端454D的运动。
如图13和图14所示，耐磨构件488由多个细长条带481限定(例如，作为举例示出了十个耐磨构件488)。每个细长条带481具有成角度的截面，诸如但不限于L形截面。虽然细长条带481被示出和描述为具有成角度的截面(诸如L形截面)，但可以采用其他截面，包括但不限于弧形和J形的截面。如图13所示，多个细长条带481共同沿着密封件440的整个长度延伸。
如图14所示，细长条带481具有安装腿部481M、从安装腿部481M延伸的弯曲部481X和从弯曲部481X延伸的终端腿部481L。安装腿部481M具有延伸通过其的多个孔481H。一个紧固结构461延伸穿过每个孔481。间隔套筒462B定位在每个孔461H中并且围绕紧固结构461以限制第一叶片452与辅助叶片组件460之间的压缩。弯曲部481X从安装腿部481M以角δ(例如，被示为90度角)延伸。弯曲部481X沿着从点481A到点481B的长度延伸。虽然示出和描述了90度角，但本发明在这方面不受限制，因为可以采用其他角度，包括但不限于小于90度的角度(例如，89-85度、89-80度、89-70度、89-45度或更小的角度)或大于90度的角度(例如，91-95度、91-100度、91-110度、91-120度或更大的角度)。在一个实施方案中，细长条带481由钢合金制造。
如图14中最佳所示，向弯曲部481X施加耐磨材料491。耐磨材料491沿着弯曲部481X从其第一端491A延伸到第二端491B。弯曲部481X提供足够的表面积以施加最佳量的耐磨材料，从而通过不将耐磨材料施加到整个细长条带481来实现充分的结合并使成本最小化。在一个实施方案中，耐磨材料491是粉末涂层，诸如由加拿大萨里的艾极工业精加工有限公司(Aegis Industrial Finishing Ltd.)提供的粉末涂层。在一个实施方案中，耐磨材料491是表面硬化焊接物，诸如钴基焊接合金(例如，
Figure GDA0001579772980000131
即宾夕法尼亚州乐卓博(Latrobe)的克曼塔公司(Kennametal，Inc.)的注册商标)。在一个实施方案中，耐磨材料491是粘附到弯曲部481X的可替换耐磨条带。在一个实施方案中，耐磨材料491是具有多层(包括浸渍有耐磨颗粒的织物层)的复合结构。在一个实施方案中，耐磨材料491是表面硬化区域，诸如通过渗氮或渗碳进行表面硬化。
如图14所示，每个耐磨元件488的耐磨材料491的外表面491Y的一部分在减小的负载(例如，30％负载或更少的负载)或零负载操作期间滑动地接合扇形板30A的表面31。另一个密封组件440的每个耐磨元件488的耐磨材料491的外表面491Y的一部分(定位在隔膜418的相对侧上)滑动地接合扇形板30B的表面31。对于大于30％的负载，每个耐磨元件488的耐磨材料491的外表面491Y通过间隙G1与扇形板30A的表面31’间隔开，与现有技术的密封组件40相比，所述间隙G1在满载下将热端径向密封间隙减小百分之五十。
如图15和图16所示，三个密封组件540与图2所示的密封组件40类似，但是如本文所述的添加了耐磨部件588。因此，类似的元件用类似的参考数字(其前面添加数字5)来标记。密封组件540以径向分段配置从每个隔膜518的边缘朝向扇形板530A轴向地(即，平行于轴线A)延伸并且沿每个隔膜18的边缘径向延伸，以使得每对相邻的密封组件540通过间隙G88彼此间隔开。另一组的三个密封组件540从每个隔膜518的相对侧朝向扇形板530B轴向延伸并且沿每个隔膜18的相对侧径向延伸(在图1中仅示出一个密封件540)。密封件540包括柔性密封叶片552，其具有定位在L形支承棒543与细长保持棒541之间的基部部分552B。对于每个密封组件540，保持棒541的基部部分541B、柔性密封件叶片552的基部部分552B、以及支承棒543的基部部分543B径向地沿着隔膜518的长度通过多个螺栓545和螺母546而固定在间隔棒544与隔膜518之间。
如图15和图16所示，柔性密封叶片552具有延伸通过其的多个孔552H。多个耐磨构件588通过延伸穿过孔552H的合适的紧固结构461(诸如铆钉或点焊)来固定到柔性密封叶片552。相邻的耐磨构件588通过间隙G88彼此间隔开以允许密封件540弯曲。每个耐磨构件588被配置和制造成类似于本文描述的耐磨构件488。
如图15所示，每个耐磨元件588的耐磨材料591的外表面591Y的一部分在减小的负载(例如，30％负载或更少的负载)或零负载操作期间滑动地接合扇形板(扇段板)30A的表面31。另一个密封组件540的每个耐磨元件588的耐磨材料591的外表面591Y的一部分(其定位在隔膜518的相对侧上)滑动地接合扇形板30B的表面31。对于大于30％的负载，每个耐磨元件588的耐磨材料591的外表面591Y通过间隙G1与扇形板30A的表面31’间隔开。
虽然已经相对于本发明的详细实施方案示出和描述本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不背离本发明的范围的情况下，可做出各种改变并可使用等效物来取代其元件。另外，在不背离本发明的基本范围的情况下，可做出修改来使具体情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不旨在限于以上详细描述中公开的具体实施方案，而是本发明将包括落在所附权利要求书的范围内的所有实施方案。

Claims (17)

1.一种用于旋转预热器(10)的密封组件(140)，所述密封组件(140)包括：
叶片组件(50)，所述叶片组件(50)包括：
具有第一基部部分(52B)的第一叶片(52)，所述第一基部部分(52B)限定用于将所述第一叶片(52)固定到所述预热器(10)的隔膜的第一紧固区域，所述第一叶片(52)具有远离所述第一基部部分(52B)延伸并止于其第一远端(52D)的第一细长部分(52L)；
具有第二基部部分(54B)的第二叶片(54)，所述第二基部部分(54B)限定用于将所述第二叶片(54)固定到所述隔膜(18)的第二紧固区域，所述第二叶片具有远离所述第二基部部分(54B)延伸并止于其第二远端(54D)的第二细长部分(54L)；以及
其特征在于，所述第二叶片(54)接合所述第一叶片(52)的一部分，并且辅助叶片组件固定到所述第一叶片(52)并且滑动地接合所述第二叶片(54)。
2.根据权利要求1所述的密封组件(140)，其中所述第二远端(54D)止于所述第一远端(52D)与所述第一基部部分(52B)之间。
3.根据权利要求1所述的密封组件(140)，其中所述辅助叶片组件包括固定到所述第一叶片(52)的间隔件和固定到所述间隔件的第三叶片(64)，所述第三叶片(64)滑动地接合所述第二叶片(54)。
4.根据权利要求1所述的密封组件(140)，其中：
所述第二远端(54D)止于所述第一远端(52D)与所述第一基部部分(52B)之间；
所述辅助叶片组件包括固定到所述第一叶片(52)的间隔件和固定到所述间隔件的第三叶片(64)，所述第三叶片(64)滑动地接合所述第二叶片(54)；并且
其中，所述间隔件定位在所述第一叶片(52)与所述第三叶片(64)之间，所述间隔件与所述第二远端(54D)间隔开，由此限定所述间隔件与所述第二远端(54D)之间的间隙(G)，以适应所述间隔件相对于所述第二远端(54D)的运动。
5.根据权利要求1所述的密封组件(140)，其还包括至少一个移位构件(70)，所述至少一个移位构件(70)具有被配置成使所述叶片组件的第一部分移位第一距离的第一接合部分，并且所述至少一个移位构件(70)具有被配置成使所述叶片组件的第二部分移位第二距离的第二接合部分，其中所述第一距离与所述第二距离不同。
6.根据权利要求5所述的密封组件(140)，其中所述至少一个移位构件(70)中的每一个具有限定第一腿部(71)和第二腿部(72)的L形配置，所述第一腿部(71)限定被配置成固定到所述隔膜的第三基部部分(71B)，并且所述第二腿部(72)包括所述第一接合部分和所述第二接合部分中的一个。
7.根据权利要求5所述的密封组件(140)，其中所述至少一个移位构件(70)被布置成建立所述叶片组件的预定轮廓。
8.根据权利要求3所述的密封组件(140)，其中所述间隔件从所述第一叶片(52)和所述第三叶片(64)中的至少一个向外突出。
9.根据权利要求1所述的密封组件(140)，其还包括条带(80)，所述条带(80)具有接合所述第二基部部分(54B)的第四基部部分(80B)，所述第二基部部分(54B)定位在所述第一基部部分(52B)与所述第四基部部分(80B)之间，并且所述条带(80)限定远离所述第四基部部分(80B)并远离所述第二叶片(54)延伸的偏转器部分(80L)。
10.根据权利要求1所述的密封组件(140)，其还包括与所述第二基部部分(54B)和所述第一基部部分(52B)的一部分对齐的棒(90)。
11.根据权利要求3所述的密封组件(140)，其中所述间隔件包括以下中的至少一个：硬化材料、焊接点、铆钉、叶片以及所述第一叶片(52)和所述第三叶片(64)之一中的弯曲部。
12.根据权利要求1所述的密封组件(140、440)，其还包括至少一个耐磨构件(488)，所述至少一个耐磨构件(488)固定到所述辅助叶片组件的至少一部分和所述第一叶片(452)中的至少一个。
13.根据权利要求12所述的密封组件(140、440)，其中所述至少一个耐磨构件(488)包括施加到其的耐磨材料(491)。
14.一种预热器组件(10)，其包括：
转子组件(12)，其可旋转地安装在转子柱(16)上并设置在外壳(14)中，所述转子组件(12)限定从所述转子柱(16)径向延伸到所述转子组件(12)的外周的隔膜(18)，相邻的各对隔膜(18)限定用于接纳传热组件的相应隔室，每个所述传热组件包括彼此堆叠的多个传热片材，所述外壳包括烟道气进气管道(22)和烟道气出气管道(24)以用于引导加热的烟道气流动通过所述预热器(10)，所述外壳(14)包括空气进气管道(26)和空气出气管道(28)以用于引导燃烧空气流动通过所述预热器(10)，所述预热器(10)包括邻近所述转子组件(12)的上表面跨过所述外壳(16)延伸的上扇形板(30A)、以及邻近所述转子组件(12)的下表面跨过所述外壳(16)延伸的下扇形板(30B)，所述上扇形板(30A)在所述烟道气进气管道(22)与所述空气出气管道(28)之间延伸并且连结到所述烟道气进气管道(22)和所述空气出气管道(28)，所述下扇形板(50B)在所述烟道气出气管道(24)与所述空气进气管道(26)之间延伸并且连结到所述烟道气出气管道(24)和所述空气进气管道(26)，所述上扇形板(30A)和所述下扇形板(30B)分别通过周缘板(30C)彼此连结；
所述上扇形板(30A)和所述下扇形板(30B)中的至少一个限定前缘(31L)和后缘(31T)，并且其中所述前缘(31L)和所述后缘(31T)中的至少一个限定倾斜配置；以及
根据权利要求1所述的密封组件(140)，其定位在每个隔膜(18)的轴向边缘上；并且
其中所述密封组件的一部分接合所述前缘(30L)并脱离所述后缘(31L)。
15.根据权利要求14所述的预热器组件(10)，其中所述第二远端(54D)止于所述第一远端(52D)与所述第一基部部分(52B)之间。
16.根据权利要求14所述的预热器组件(10)，其中所述辅助叶片组件包括固定到所述第一叶片(52)的间隔件和固定到所述间隔件的第三叶片(64)，所述第三叶片(64)滑动地接合所述第二叶片(54)。
17.一种用于旋转预热器(10)的密封组件(440)，所述密封组件(440)包括：
具有基部部分(452B)的至少一个叶片(452)，所述基部部分(452B)限定用于将所述至少一个叶片(452)固定到所述预热器(10)的隔膜的紧固区域，所述至少一个叶片(452)具有远离所述基部部分(452B)延伸并止于其远端(452D)的细长部分；以及
至少一个耐磨构件(488)，所述至少一个耐磨构件(488)在所述远端(452D)附近固定到所述至少一个叶片(452)，其中所述至少一个耐磨构件(488)中的每一个包括多个细长条带(481)，所述多个细长条带(481)中的每一个包括弯曲部(481X)，所述弯曲部具有施加到其的耐磨材料(491)。
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