CN110454806A - 空预器密封结构、回转式空预器及锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空预器密封结构、回转式空预器及锅炉，属于锅炉技术领域，为解决现有密封件难以准确到达最佳位置等问题而设计。本发明空预器密封结构包括固定支架、悬空自定位密封件和定位器，密封件放置部上设置有槽道；密封件本体上设置有轴承套、悬停结构和导向位移轴承，密封件本体设置在所述槽道中，悬停结构被配置为当密封件本体底部悬空时仍然能保持空间姿态；定位器本体上设置有贯穿式导向槽，导向位移轴承能穿过导向槽，从而带动密封件本体达到设定空间姿态或空间位置。本发明空预器密封结构、回转式空预器及锅炉对密封件的定位支撑作用更好，密封件本体能维持在理想位置处，提高空预器密封件的密封效果。

Description

空预器密封结构、回转式空预器及锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种空预器密封结构、包括该空预器密封结构的回转式空预器以及包括该回转式空预器的锅炉。

背景技术

回转式空预器在热态运行状态下，空预器各部件均会受热而发生膨胀，转子会变成蘑菇状，转子和扇形板、弧形板之间的间隙变化，大部分间隙都会变小。热态运转状态下，如果间隙过大，将导致空气预热器漏风率很大；如果过小，将可能导致空气预热器卡死。

有研究表明，1％漏风率影响煤耗0.16/kwh。为了降低煤电机组的煤耗，现有一种空预器密封件，能自适应、自调节空间位置，令空预器密封件与密封面之间始终保持一个微小间隙，从而提高锅炉的运行效率、降低煤耗。

现有空预器密封件多是直接用弹性件来控制密封件的空间位置，从而实现自调节式密封。该结构比较简单，弹性件的弹性变形量难以控制，导致密封件难以准确达到最佳位置，进而导致空预器密封件的密封效果差；当密封件到位后也难以长时间保持在该最佳位置处。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种能令密封件准确到达并维持在最佳位置处的空预器密封结构。

本发明的另一个目的在于提出一种能令密封件准确到达并维持在最佳位置处的回转式空预器。

本发明的再一个目的在于提出一种能令密封件准确到达并维持在最佳位置处的锅炉。

为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种空预器密封结构，包括固定支架、悬空自定位密封件和定位器，所述固定支架包括密封件放置部，所述密封件放置部上设置有槽道；所述悬空自定位密封件包括密封件本体，所述密封件本体上设置有轴承套、悬停结构和导向位移轴承，所述密封件本体设置在所述槽道中，所述悬停结构被配置为当所述密封件本体底部悬空时仍然能保持空间姿态；所述定位器包括U形的定位器本体，所述定位器本体上设置有贯穿式导向槽，所述导向位移轴承能穿过所述导向槽，从而带动所述密封件本体达到设定空间姿态或空间位置。

特别是，所述导向槽包括轴承通道、上偏移导向边和下偏移导向边，所述上偏移导向边和所述下偏移导向边均为斜线且两者的末端分别连接至所述轴承通道，所述上偏移导向边的始端高于末端，所述下偏移导向边的始端低于末端。

特别是，所述上偏移导向边的末端相较于所述下偏移导向边的末端更靠近所述轴承通道的出口端。

特别是，所述轴承套设置在所述密封件本体的轴端，用于与支撑件相连接，所述密封件本体能绕所述支撑件摆动；所述导向位移轴承被配置为被施加外力后所述密封件本体绕所述支撑件摆动。

特别是，所述悬停结构包括顶珠和弹簧，所述弹簧一端连接所述顶珠，另一端连接在所述密封件本体的侧面上。

特别是，所述固定支架还包括与所述密封件放置部一体成型的固定安装部，所述固定安装部上设置有用于与空预器滚筒相连接的安装结构。

特别是，所述槽道由相对设置的两块侧板以及连接在两块所述侧板底部之间的底板共同围合而成。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种回转式空预器，包括扇板和空预器滚筒，所述扇板设置在所述空预器滚筒的轴上，还包括上述的空预器密封结构，固定支架固定连接在所述空预器滚筒上，定位器固定连接在所述扇板上。

特别是，所述空预器滚筒上设置有固定支架安装位，所述固定支架安装位上设置有多个安装孔。

再一方面，本发明采用以下技术方案：

一种锅炉，包括上述的回转式空预器。

本发明空预器密封结构包括固定支架、悬空自定位密封件和定位器，固定支架包括用于与空预器滚筒相连接的固定安装部和用于放置密封件的密封件放置部，通过专用的槽道来放置密封件，对密封件的定位支撑作用更好；密封件本体上设置有轴承套和悬停结构，密封件本体能绕支撑件摆动，悬停结构令密封件本体维持在理想位置处，密封件本体的空间位置和空间姿态调整得更准确、更快速；定位器上设置有贯穿式导向槽，导向槽引导悬空自定位密封件壳段上的导向位移轴承移动，导向位移轴承迫使整个悬空自定位密封件发生扇形移动，从而准确地将悬空自定位密封件调整至最佳位置，提高空预器密封件的密封效果。

本发明回转式空预器包括上述的空预器密封结构，本发明锅炉包括上述的回转式空预器，对密封件的定位支撑作用更好，保证密封件能始终稳定地维持空间姿态，准确地将悬空自定位密封件调整至最佳位置，空气和烟气之间的密封状态更好。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的扇板和空预器滚筒的组合结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的定位器的主视图；

图3是本发明具体实施方式提供的定位器的后视图；

图4是本发明具体实施方式提供的悬空自定位密封件的结构示意图之一(从壳端看)；

图5是本发明具体实施方式提供的悬空自定位密封件的结构示意图之二(从轴端看)；

图6是本发明具体实施方式提供的固定支架和空预器滚筒组合结构的剖视图；

图7是本发明具体实施方式提供的定位器工作原理示意图。

图中：

4、扇板；5、空预器滚筒；11、固定安装部；12、密封件放置部；13、螺栓；14、支撑件；21、密封件本体；22、轴承套；23、顶珠；24、弹簧；25、斜面；26、导向位移轴承；31、定位器本体；32、轴承通道；33、上偏移导向边；34、下偏移导向边；35、过渡圆角；36、泄粉孔；37、安装孔；111、安装结构；121、槽道；122、漏粉孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施方式公开一种空预器密封结构、包括该空预器密封结构的回转式空预器以及包括该回转式空预器的锅炉。如图1至图6所示，回转式空预器包括扇板4、空预器滚筒5和空预器密封结构，扇板4设置在空预器滚筒5的轴51上，空预器密封结构的固定支架固定连接在空预器滚筒5的顶部上或底部上，空预器密封结构的定位器固定连接在所述扇板4上。空预器滚筒5上设置有固定支架安装位52，固定支架安装位52上设置有多个安装孔，用于固定连接空预器密封结构的固定支架。

其中，如图2和图3所示，定位器包括侧倒的呈U形的定位器本体31，定位器本体31上设置有贯穿式导向槽，导向槽包括轴承通道32、上偏移导向边33和下偏移导向边34，上偏移导向边33和下偏移导向边34均为斜线且两者的末端分别连接至轴承通道32的入口端，上偏移导向边33的始端高于末端(即从轴承通道32的入口端至出口端方向，上偏移导向边33倾斜向下)，下偏移导向边34的始端低于末端(即从轴承通道32的入口端至出口端方向，下偏移导向边34倾斜向上)。

悬空自定位密封件的密封件本体21上设置有导向位移轴承26，在悬空自定位密封件经过定位器时导向位移轴承26抵接在上偏移导向边33上或下偏移导向边34上，然后导向位移轴承26滑入定位器的轴承通道32中，以调整悬空自定位密封件的空间姿态。

制造时根据悬空自定位密封件与密封用的扇板4之间的间隙、以及用于安装固定支架的空预器滚筒5跌落的最大值设计出导向槽结构，导向槽引导悬空自定位密封件壳段上的导向位移轴承26移动，导向位移轴承26迫使整个悬空自定位密封件发生扇形移动，从而准确地将悬空自定位密封件调整至最佳位置，提高空预器密封件的密封效果。

为了令导向位移轴承26在经过下偏移导向边34后能顺畅地进入轴承通道32中，在下偏移导向边34的末端与轴承通道32的入口端之间形成过渡圆角35，在不显著提高加工成本的情况下解决了折角对导向位移轴承26的阻挡问题。

上偏移导向边33和下偏移导向边34的倾斜角度不同，优选的，上偏移导向边33的末端相较于下偏移导向边34的末端更靠近轴承通道32的出口端。该结构中，当导向位移轴承26在进入轴承通道32之前撞击的是下偏移导向边34，则导向位移轴承26沿着下偏移导向边34斜向上升，在自身重量的作用下，导向位移轴承26经过下偏移导向边34后能顺畅进入轴承通道32的入口端，而不会顺着下偏移导向边34的延长线继续斜向上运动；当导向位移轴承26在进入轴承通道32之前撞击的是上偏移导向边33，导向位移轴承26沿着下偏移导向边34斜向下降，当导向位移轴承26滑动到上偏移导向边33的末端时在惯性力的作用下导向位移轴承26会顺着上偏移导向边33的延长线继续斜向下降一段距离，因为上偏移导向边33的末端被设计成相较于下偏移导向边34的末端更靠近轴承通道32的出口端，则导向位移轴承26继续斜向下降一段距离后撞击到轴承通道32的底边上，直接进入轴承通道32中。若将修改这一结构，即将上偏移导向边33的末端设计成相较于下偏移导向边34的末端更远离轴承通道32的出口端，则因惯性力而继续斜向下降一段距离的导向位移轴承26会撞击到下偏移导向边34上，还需要沿着下偏移导向边34再向上运动一段距离才能进入轴承通道32中，延长了对悬空自定位密封件的调整时间，导致悬空自定位密封件产生不必要的上下摆动。

定位器本体31上设置有多个泄粉孔36，优选的，泄粉孔36为竖直设置在定位器本体31底边上的光孔，能及时排出进入轴承通道32的粉末等小体积杂物，保证导向位移轴承26穿过轴承通道32时更平稳、更顺畅。

定位器本体31上设置有多个安装孔37，用于稳定地将定位器本体31安装在扇板4的外围。扇板4是不会发生变形的，所以定位器本体31的空间高度是保持不变的，对悬空自定位密封件空间姿态的调整才更准确可信。

密封件本体21上还设置有轴承套(未示出)和悬停结构，轴承套设置在密封件本体21的轴端，用于与支撑件(未示出)相连接，密封件本体21能绕支撑件摆动；悬停结构被配置为当密封件本体21底部悬空时仍然能保持空间姿态，悬停结构优选包括相连接的弹簧24和顶珠23。

如图4和图5所示，悬空自定位密封件包括密封件本体21，密封件本体21上设置有轴承套22和悬停结构，轴承套22设置在密封件本体21的轴端，当有外力推动时密封件本体21能绕固定支架上的支撑件14(轴承套22连接在支撑件14上)摆动，当密封件本体21到达理想位置后外力撤销；悬停结构令密封件本体21维持在该理想位置处，即使密封件本体21的底部是悬空的。密封件本体21的空间位置和空间姿态调整得更准确、更快速，而且在调整完成后密封件本体21能稳定地保持在理想状态下，空气和烟气之间的密封状态更好，令由该空预器密封结构组成的空气预热器的漏风率处于理想的设置范围内，从而令锅炉运行效率更高。

悬停结构的具体形状不限，能令密封件本体21维持空间姿态即可。可以是：密封件本体21的宽度等于或略大于槽道121的宽度，安装后密封件本体21的两侧面能与槽道121的两内壁紧紧贴合，密封件本体21和槽道121之间直接产生足够大的摩擦力，能在密封件本体21底部无支撑的情况下令其稳定地悬停。

还可以是：密封件本体21上设置有弹性抵接结构，弹性抵接结构设置在密封件本体21的侧面上。密封件本体21的宽度H小于槽道121的宽度L，安装后弹性抵接结构被一定程度地压缩并抵靠在槽道121的内壁上，弹性抵接结构向密封件本体21施加推力，令弹性抵接结构的与安装有弹性抵接结构所在平面相对的平面始终抵靠在槽道121上，增大摩擦力，令密封件本体21能更稳定地保持空间姿态。

弹性抵接结构优选包括顶珠23和弹簧24，顶珠23的外侧面为平面，弹簧24的一端连接顶珠23，另一端连接在密封件本体21的侧面上。为了避免弹簧24在压力作用下发生侧弯，在密封件本体21的侧面上开设有容纳槽，弹簧24至少部分地位于容纳槽中，从而保证弹簧24只能沿轴线做往复直线运动。弹簧24的底端连接在容纳槽的底面上，保证弹簧24安装得更稳固。

外力推动密封件本体21绕支撑件14摆动的具体方式不限，优选的，在密封件本体21上设置有导向位移轴承26，当有外力向上抬起导向位移轴承26或向下按压导向位移轴承26时，密封件本体21相应地绕支撑件14向上摆动或向下摆动。

导向位移轴承26设置在与轴端相对的壳端上，即，导向位移轴承26与轴承套22被设置在密封件本体21的相对的两端上，对外力的响应速度更快，而且外力稍稍抬起或压下导向位移轴承26即可令密封件本体21产生较大幅度的扇形运动。

密封件本体21上成排设置有多个弹性抵接结构，全部弹性抵接结构的形状和尺寸均相同，当密封件本体21的侧面或者槽道121的内壁有凸凹不平时，多个弹性抵接结构共同作用仍然能令弹性抵接结构的与安装有弹性抵接结构所在平面相对的平面始终抵靠在槽道121上。

密封件本体21的顶部为斜面25，在减轻密封件本体21重量的同时简化加工难度。若密封件本体21的顶面为一个较宽的平面时，为了达到理想的密封性，势必对该平面的平整度要求极高。但将密封件本体21的顶面削出斜面25后，只需要保证很窄的一条顶边较为平整即可，加工难度大幅降低。

其中，如图6所示，固定支架包括一体成型的固定安装部11和密封件放置部12。固定安装部11上设置有用于与空预器滚筒5相连接的安装结构111，密封件放置部12上设置有用于放置密封件的槽道121。通过专用的槽道121来放置密封件，对密封件的定位支撑作用更好，保证密封件能始终稳定地维持空间姿态，空气和烟气之间的密封状态更好，令由该空预器密封结构组成的空气预热器的漏风率处于理想的设置范围内，从而令锅炉运行效率更高。

槽道121的具体结构不限，能用于放置和支撑密封件即可。优选的，槽道121由两块侧板和一块底板共同围合而成，两块侧板相对设置，底板连接在两块侧板的底部之间。固定安装部11位于其中一块侧板的延长线上，加工方便；与空预器滚筒5安装后，固定支架与空预器滚筒5更贴合，固定支架更稳定。

在底板上设置有漏粉孔122，漏粉孔122将槽道121与外部连通，以及时排出进入槽道121中的粉末等细小异物，避免影响密封件的正常工作。优选的，漏粉孔122为竖直设置的直筒状光孔，且漏粉孔122的轴线与槽道121的轴线相偏离，漏粉孔122对齐密封件，以便优先排出密封件位置处的粉末等细小异物，保证密封件的安全和稳定。

安装结构111的具体形式不限，能令固定支架稳定地安装在空预器滚筒5上即可。优选的，安装结构111为安装螺栓孔，空预器滚筒5上设置有滚筒螺栓孔，螺栓13依次旋入安装螺栓孔和滚筒螺栓孔后将固定支架和空预器滚筒5固定连接在一起。安装结构更稳定，工作过程中不易发生固定支架和空预器滚筒5相脱离的意外事故。

安装结构111也可以为卡接件，空预器滚筒5上设置有卡接部，卡接件能卡接在卡接部上以将固定支架和空预器滚筒5固定连接在一起。拆装方便，能轻松地调整固定支架相对于空预器滚筒5的位置，能适用于更多种类的空预器中。

工作原理：

如图7所示，密封件本体21被夹持在固定支架的密封件放置部12中，固定支架的固定安装部11通过螺栓13固定安装在空预器滚筒5上。(a)为初始状态，因为温度变化导致空预器滚筒5发生蘑菇变形，即空预器滚筒5带着固定支架和密封件本体21整体向下移动了一段距离，此时密封件本体21顶边与扇板4底边之间的距离为S1。

密封件放置部12带着密封件本体21沿图7中箭头所示方向运动，(b)位置处，导向位移轴承26撞击在下偏移导向边34上。密封件放置部12继续移动，导向位移轴承26沿着下偏移导向边34斜向上升，带动密封件本体21整体向上，密封件放置部12和空预器滚筒5的高度不变，则，密封件本体21底板与密封件放置部12内侧底面之间的槽道121空间变高。

密封件放置部12带着密封件本体21沿图7中箭头所示方向运动，(c)位置处所示为导向位移轴承26经过下偏移导向边34后进入轴承通道32的中，此时密封件本体21顶边与扇板4底边之间的距离为S2，密封件本体21达到了最佳位置。

密封件放置部12带着密封件本体21沿图7中箭头所示方向运动，导向位移轴承26贯穿轴承通道32后从其出口端离开，抵达(d)位置处，悬停结构的设置令密封件本体21在密封件放置部12中保持这一空间姿态，而不会下滑或者上移，直至被下一级扇板4再次调整密封件本体21的空间姿态或空间位置。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种空预器密封结构，其特征在于，包括固定支架、悬空自定位密封件和定位器，所述固定支架包括密封件放置部(12)，所述密封件放置部(12)上设置有槽道(121)；所述悬空自定位密封件包括密封件本体(21)，所述密封件本体(21)上设置有轴承套(22)、悬停结构和导向位移轴承(26)，所述密封件本体(21)设置在所述槽道(121)中，所述悬停结构被配置为当所述密封件本体(21)底部悬空时仍然能保持空间姿态；所述定位器包括U形的定位器本体(31)，所述定位器本体(31)上设置有贯穿式导向槽，所述导向位移轴承(26)能穿过所述导向槽，从而带动所述密封件本体(21)达到设定空间姿态或空间位置。

2.根据权利要求1所述的空预器密封结构，其特征在于，所述导向槽包括轴承通道(32)、上偏移导向边(33)和下偏移导向边(34)，所述上偏移导向边(33)和所述下偏移导向边(34)均为斜线且两者的末端分别连接至所述轴承通道(32)，所述上偏移导向边(33)的始端高于末端，所述下偏移导向边(34)的始端低于末端。

3.根据权利要求2所述的空预器密封结构，其特征在于，所述上偏移导向边(33)的末端相较于所述下偏移导向边(34)的末端更靠近所述轴承通道(32)的出口端。

4.根据权利要求1所述的空预器密封结构，其特征在于，所述轴承套(22)设置在所述密封件本体(21)的轴端，用于与支撑件(14)相连接，所述密封件本体(21)能绕所述支撑件(14)摆动；所述导向位移轴承(26)被配置为被施加外力后所述密封件本体(21)绕所述支撑件(14)摆动。

5.根据权利要求1所述的空预器密封结构，其特征在于，所述悬停结构包括顶珠(23)和弹簧(24)，所述弹簧(24)一端连接所述顶珠(23)，另一端连接在所述密封件本体(21)的侧面上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的空预器密封结构，其特征在于，所述固定支架还包括与所述密封件放置部(12)一体成型的固定安装部(11)，所述固定安装部(11)上设置有用于与空预器滚筒(5)相连接的安装结构(111)。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的空预器密封结构，其特征在于，所述槽道(121)由相对设置的两块侧板以及连接在两块所述侧板底部之间的底板共同围合而成。

8.一种回转式空预器，包括扇板(4)和空预器滚筒(5)，所述扇板(4)设置在所述空预器滚筒(5)的轴(51)上，其特征在于，还包括如权利要求1至7中任一项所述的空预器密封结构，固定支架固定连接在所述空预器滚筒(5)上，定位器固定连接在所述扇板(4)上。

9.根据权利要求8所述的回转式空预器，其特征在于，所述空预器滚筒(5)上设置有固定支架安装位(52)，所述固定支架安装位(52)上设置有多个安装孔。

10.一种锅炉，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的回转式空预器。