CN110566995A - 一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构 - Google Patents

Abstract

一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，本发明属于锅炉水冷壁制造领域，主要为了解决四角切角垂直水冷壁的喷口管屏中弯曲水冷管与原管屏在工作时受热不一致，膨胀差导致拉出管根部应力集中，鳍片拉裂，导致管子内气体泄露的问题，本发明的主要技术方案为在垂直水冷壁喷口管屏的四角处分别设有两组弯曲水冷管屏，且两组弯曲水冷管屏沿垂直水冷壁喷口管屏的对角线相对设置，每根弯曲水冷管中垂直段A的两侧分别设有一个密封扁钢，每个密封扁钢焊接在一根弯曲水冷管和与其相邻的垂直水冷管之间，每组弯曲水冷管屏上设有一个密封盒，每个密封盒固接在弯曲水冷管屏中N个垂直段A和N个弯曲段的连接处，本发明主要用于四角锅炉中的水冷壁布置结构。

Description

一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构

技术领域

本发明属于锅炉水冷壁制造领域，具体涉及一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构。

背景技术

随着科技的不断发展，锅炉的种类也在不断的更新，为了更好的提高锅炉的工作效率，锅炉的形状也不断的改变，水冷壁作为锅炉内部一项重要的组成部件，也在随着锅炉的形状变化做着相应的改进，近年来由于四角切圆燃烧方式的广泛运用，同时相应的也出现了四角切圆的垂直水冷壁的喷口管屏，由于需要将无切角的直角水冷壁为喷口管屏做出切角，管子根数布置不下，所以需要从原水冷壁中单拉出几根管子，但是拉出管与管屏的受热不一致，膨胀差导致拉出管根部应力集中，鳍片拉裂，进而导致管子内气体泄露。因此需要针对拉出管设计一种结构以保证拉出管和喷口管屏之间的自由膨胀。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的四角切圆的垂直水冷壁的喷口管屏中弯曲水冷管与原管屏在工作时受热不一致，膨胀差导致拉出管根部应力集中，鳍片拉裂，导致管子内气体泄露问题，进而提供了一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构。

一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，所述密封结构包括八组弯曲水冷管屏、16N个密封扁钢和八个密封盒，N为正整数；

每组弯曲水冷管屏中包括N根弯曲水冷管，每根弯曲水冷管包括垂直段A、弯曲段和垂直段B，弯曲段设置在垂直段A和垂直段B之间，且垂直段A、弯曲段和垂直段B一体设置；

垂直水冷壁喷口管屏的四角处分别设有两组弯曲水冷管屏，且两组弯曲水冷管屏沿垂直水冷壁喷口管屏的对角线对称设置，每根弯曲水冷管中垂直段A的两侧分别设有一个密封扁钢，每个密封扁钢焊接在一根弯曲水冷管和与其相邻的垂直水冷管之间，每组弯曲水冷管屏上设有一个密封盒，每个密封盒设置在弯曲水冷管屏中N个垂直段A和N个弯曲段的连接处；

进一步地，所述密封盒包括壳体、N个环形挡片A、N个环形铁片、N个套管和N个环形挡片B，壳体的前表面设有N个通孔，每个通孔的外侧设有一个环形挡片A，每个环形挡片A和壳体之间设有一个环形挡片B，每个环形挡片B的一个端面与壳体的前表面固定连接，每个环形挡片B的另一个端面与一个环形挡片A的一端固定连接，且每个环形挡片A和壳体的前表面之间形成环形卡槽，每个环形卡槽中设有一个环形铁片，每一个环形铁片中设有一个套管，每个套管与一个环形铁片焊接固定，每个弯曲水冷管中的弯曲段设置在一个套管中，壳体的其余表面均与所接触的水冷管密封贴合设置；

进一步地，所述每个密封扁钢靠近弯曲段一端设有止裂缝；

进一步地，所述止裂缝的闭口端设有止裂孔；

进一步地，所述N的取值范围为6-10个；

进一步地，所述环形铁片与环形卡槽过盈配合；

进一步地，所述套管与弯曲段之间设有密封圈；

进一步地，所述壳体的其余表面均与所接触的水冷管之间均设有密封圈；

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明提供的一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构中通过密封扁钢代替弯曲水冷管中弯曲段根部的密封鳍片，可以使弯曲水冷管在工作时和喷口管屏之间自由膨胀，从而避免了弯曲水冷管根部应力集中的问题，也避免了在工作中弯曲水冷管因受热不一致导致管子内气体泄露的问题。

2、本发明提供的一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，制作步骤简单，便于车间加工和现场施工；保证受热面的安全运行。

附图说明

图1为本发明中密封结构主视图；

图2为本发明中密封盒的主视图；

图3为本发明中密封盒的侧视图；

图4为本发明中密封盒的A-A向视图；

图5为本发明中密封扁钢的主视图；

图6为本发明的示意图；

图中1弯曲水冷管、11垂直段A、12弯曲段、13垂直段B、2密封扁钢、21止裂缝、22止裂孔、3密封盒、31壳体、32环形卡槽、33环形铁片和34套管。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图6说明本实施方式，一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，所述密封结构包括八组弯曲水冷管屏、16N个密封扁钢2和八个密封盒3，N为正整数；

每组弯曲水冷管屏中包括N根弯曲水冷管1，每根弯曲水冷管1包括垂直段A11、弯曲段12和垂直段B13，弯曲段12设置在垂直段A11和垂直段B13之间，且垂直段A11、弯曲段12和垂直段B13一体设置；

垂直水冷壁喷口管屏的四角处分别设有两组弯曲水冷管屏，且两组弯曲水冷管屏沿垂直水冷壁喷口管屏的对角线对称设置，每根弯曲水冷管1中垂直段A11的两侧分别设有一个密封扁钢2，每个密封扁钢2焊接在一根弯曲水冷管1和与其相邻的垂直水冷管之间，每组弯曲水冷管屏上设有一个密封盒3，每个密封盒3设置在弯曲水冷管屏中N个垂直段A11和N个弯曲段12的连接处。

本实施方式中，将原有结构中的密封鳍片替换为密封扁钢2，使弯曲水冷管1在工作时中与原管屏的水冷管受热不一致时，可以有一定的膨胀自由度，原有的密封鳍片与弯曲水冷管接触的地方全部焊死，焊接后需要打磨光滑并圆滑过渡，并对多余的鳍片部分进行切割去除，导致弯曲水冷管与原管屏成为一体，经过如此工序密封鳍片的膨胀度大大降低，使得密封鳍片无法顺应弯曲水冷管1在膨胀后的形变，从而导致了弯曲水冷管1膨胀开裂泄露，替换密封扁钢2后，使弯曲水冷管1与原管屏不再成为一体，同时密封的位置上移并配合密封盒3，保证密封的范围，这样有效的增加了弯曲水冷管1的膨胀自由度，使弯曲水冷管1在工作时有一定的形变量间隙，不会出现由于密封装置限制了弯曲水冷管1的受热膨胀，是其所受应力可以有效分散，避免了垂直段A11和弯曲段12连接处局部应力过大，导致弯曲水冷管1开裂泄露。

具体实施方式二：结合图2至图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式中的密封盒3作进一步限定，本实施方式中，所述密封盒3包括壳体31、N个环形挡片A32、N个环形铁片33、N个套管34和N个环形挡片B35，壳体31的前表面设有N个通孔，每个通孔的外侧设有一个环形挡片A32，每个环形挡片A32和壳体31之间设有一个环形挡片B35，每个环形挡片B35的一个端面与壳体31的前表面固定连接，每个环形挡片B35的另一个端面与一个环形挡片A32的一端固定连接，且每个环形挡片A32和壳体31的前表面之间形成环形卡槽，每个环形卡槽中设有一个环形铁片33，每一个环形铁片33中设有一个套管34，每个套管34与一个环形铁片33焊接固定，每个弯曲水冷管1中的弯曲段12设置在一个套管34中，壳体31的其余表面均与所接触的水冷管密封贴合设置。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

本实施方式中，由于弯管技术的本身缺陷，在垂直段A11和弯曲段12处会出现连接或弯折缝隙，在工作时会导致管内的汽体泄露，密封盒3的主要作用是防止管内的汽体沿弯管处的缝隙泄露到外部，同时壳体31的前表面设有N个通孔的轴线未必会在同一直线上，由于每根弯曲水冷管1均是从原水冷壁中单一拉出来的水冷管，并在拉出后进行了弯曲处理，因此根据所拉伸出的水冷管的位置不同，很难保证其弯曲段所在的位置相同，但是为了保证水冷壁的实施效果，操作人员会尽量将其都等距的同时沿同一方向逐个增高设置，具体可参照图2。

具体实施方式三：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的密封扁钢2作进一步限定，本实施方式中，所述每个密封扁钢2靠近弯曲段12一端设有止裂缝21。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

如此设置，是为了降低密封扁钢2底部的刚性，在工作中弯曲水冷管1膨胀时，密封扁钢2的底部会随着膨胀的趋势和方向产生微量的形变，既可以保证密封性，也不会使弯曲水冷管1的应力过于集中。

具体实施方式四：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的密封扁钢2作进一步限定，本实施方式中，所述止裂缝21的闭口端设有止裂孔22。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的弯曲水冷管1的根数作进一步限定，本实施方式中，所述N的取值范围为6-10个。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

如此设置，由于不同型号的四角切圆锅炉对于切角处的大小不一，因此水冷壁的结构也会因此出现相应的变化，但是在实际应用中弯曲水冷管1组成的弯曲水冷屏不易过大，弯曲水冷管1在工作时与原有的水冷管存在着受热不一的特性，因此弯曲水冷管1过多会影响水冷壁的使用寿命，单侧6-10根为最佳选择。

具体实施方式六：结合图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的环形铁片33和环形卡槽32作进一步限定，本实施方式中，所述环形铁片33与环形卡槽32过盈配合。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式二所述的套管34与弯曲段12作进一步限定，本实施方式中，所述套管34与弯曲段12之间设有密封圈。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

如此设置，套管34与弯曲段12之间通过过盈配合同样可以起到密封的作用，增加密封圈是进一步起到了保护和密封作用，密封圈多为陶瓷纤维毡或陶瓷纤维纸，在水冷壁受热时陶瓷纤维毡或陶瓷纤维纸也会随之产生形变，避免了两个刚性部件受热膨胀挤压产生形变，在长期工作时影响彼此的使用寿命。

具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式二所述的壳体31作进一步限定，本实施方式中，所述壳体31的其余表面均与所接触的水冷管之间均设有密封圈。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

工作原理

当垂直水冷壁管屏在锅炉运行时，由于拉出管与管屏的受热不一致，膨胀差导致拉出管根部应力集中，鳍片拉裂，进而导致管子内气体泄露。此种弯管密封结构的优点在于弯曲水冷管1对于管屏是相对膨胀自由的，因此不会发生膨胀差导致的鳍片弯管焊接处的应力集中。同时对弯曲水冷管1设置密封盒，密封盒由梳型板和密封钢板组成，梳型板与管屏以及密封钢板之间用4毫米角焊缝满焊，梳型板与管子接触的部分均按照管子的接触轮廓加工出齿形，以保证密封性。弯曲水冷管1穿密封盒的部位用环形铁片33、环形卡槽、套管34、密封圈做成一个能相对活动而且密封的结构，不影响弯曲水冷管1的自由膨胀。最后在密封盒内部填充耐火可塑料。使该弯曲密封结构具有弯管自由膨胀、密封烟气的效果。

Claims (8)

1.一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，其特征在于：所述密封结构包括八组弯曲水冷管屏、16N个密封扁钢(2)和八个密封盒(3)，N为正整数；

每组弯曲水冷管屏中包括N根弯曲水冷管(1)，每根弯曲水冷管(1)包括垂直段A(11)、弯曲段(12)和垂直段B(13)，弯曲段(12)设置在垂直段A(11)和垂直段B(13)之间，且垂直段A(11)、弯曲段(12)和垂直段B(13)一体设置；

垂直水冷壁喷口管屏的四角处分别设有两组弯曲水冷管屏，且两组弯曲水冷管屏沿垂直水冷壁喷口管屏的对角线对称设置，每根弯曲水冷管(1)中垂直段A(11)的两侧分别设有一个密封扁钢(2)，每个密封扁钢(2)焊接在一根弯曲水冷管(1)和与其相邻的垂直水冷管之间，每组弯曲水冷管屏上设有一个密封盒(3)，每个密封盒(3)设置在弯曲水冷管屏中N个垂直段A(11)和N个弯曲段(12)的连接处。

2.根据权利要求1中所述的一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，其特征在于：所述密封盒(3)包括壳体(31)、N个环形挡片A(32)、N个环形铁片(33)、N个套管(34)和N个环形挡片B(35)，壳体(31)的前表面设有N个通孔，每个通孔的外侧设有一个环形挡片A(32)，每个环形挡片A(32)和壳体(31)之间设有一个环形挡片B(35)，每个环形挡片B(35)的一个端面与壳体(31)的前表面固定连接，每个环形挡片B(35)的另一个端面与一个环形挡片A(32)的一端固定连接，且每个环形挡片A(32)和壳体(31)的前表面之间形成环形卡槽，每个环形卡槽中设有一个环形铁片(33)，每一个环形铁片(33)中设有一个套管(34)，每个套管(34)与一个环形铁片(33)焊接固定，每个弯曲水冷管(1)中的弯曲段(12)设置在一个套管(34)中，壳体(31)的其余表面均与所接触的水冷管密封贴合设置。

3.根据权利要求1中所述的一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，其特征在于：所述每个密封扁钢(2)靠近弯曲段(12)一端设有止裂缝(21)。

4.根据权利要求1中所述的一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，其特征在于：所述止裂缝(21)的闭口端设有止裂孔(22)。

5.根据权利要求1中所述的一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，其特征在于：所述N的取值范围为6-10个。

6.根据权利要求2中所述的一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，其特征在于：所述环形铁片(33)与环形卡槽(32)过盈配合。

7.根据权利要求2中所述的一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，其特征在于：所述套管(34)与弯曲段(12)之间设有密封圈。

8.根据权利要求2中所述的一种用于垂直水冷壁喷口管屏的密封结构，其特征在于：所述壳体(31)的其余表面均与所接触的水冷管之间均设有密封垫。