CN110792776A - 一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及回转式空气预热器领域，公开了一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构。通过本发明创造，提供了一种在确保密封效果的同时又能避免组件损伤的新型转子径向密封结构，即在转子径向隔板的上/下边沿分别设有非接触式密封组件，该非接触式密封组件包括有径向刚性梁、滚轮、弹性件和径向密封片，可通过它们的组合关系，使该径向密封片在随着转子径向隔板一起通过位于上下扇形板之间的空间时，与扇形板保持有恒定的距离，确保始终存在诸如0.5mm的间隙，进而可具有很高的密封性以及真正实现上/下边沿非接触式密封目的，避免了径向密封片与扇形板出现相互磨损的情况，可分别提高两者的使用寿命。

Description

一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构

技术领域

本发明涉及回转式空气预热器领域，具体地，涉及一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构。

背景技术

回转式空气预热器是一种主要用于火电厂的烟气与空气换热设备，其一般有以下几种形式：两分仓空气预热器——该型式空气预热器的受热面分为两个仓格，即风仓和烟气仓；三分仓空气预热器——该型式空气预热器的受热面分为三个仓格，即一次风仓、二次风仓和烟气仓；四分仓空气预热器——该型式空气预热器的受热面分为四个仓格，即两个二次风仓、一个一次风仓和一个烟气仓。

回转式空气预热器存在着不同的仓格，仓格中分别通过烟气、一次风和二次风，其工作原理是：通过旋转带动各个仓格中的受热面也旋转,同时分别依次通过烟气、一次风和二次风，将烟气中的热量传送到受热面，待该受热面旋转到一次风和二次风仓格时受热面将热量传递给一次风和二次风，由此完成了热量从烟气到一次风和二次风的交换。由于烟气、一次风和二次风的压力不同，因此存在着高压侧的一次风和二次风向低压侧的径向烟气泄漏问题，由此将导致本应该进入锅炉进行燃烧的部分空气在空气预热器中“短路”了，直接从烟气中又排放到大气中，进而造成一次风机，二次风机和引风机的容量增加，使得这些风机的电耗增加，浪费了电能。特别是在热状态下，转子会变成蘑菇状，即在高温状态时，由于径向分隔板的刚性会降低，将导致径向分隔板外侧因自重而向下变形，并在径向分隔板与扇形板之间出现了一个类似三角形的漏风区域，使得热端的径向漏风情况更加严重。

为了缓解回转式空气预热器的径向漏风问题，目前采用了多种防漏风结构，但是依然存在如下几个问题：

(1)随着长时间的运行，部分老旧机组的空气预热器由于各种原因(例如火灾、轴承等)，其转子水平度可能严重超过设计值，并且无法通过转子找正原因来解决。这种空气预热器，安装传统密封片，必须放大冷端径向密封间隙，进而导致冷端漏风比较多，降低排烟温度，使得冷端综合温度降低，加剧冷端硫酸氢铵的生成，致使空气预热器蓄热元件堵灰严重；而空气预热器蓄热元件堵灰后，又会增加三大风机的电耗，加大空气侧和烟气侧的压差，进一步增加空气预热器的漏风，最终形成恶性循环。在严重情况下，会影响到机组带负荷，必须通过停机，清洗空气预热器来解决。

(2)现在市面上的柔性密封，主要通过提高材料的耐磨性能等措施来降低密封片的磨损，但是又不可避免地加剧了扇形板的磨损，使得运行久了，就会在扇形板底板上产生不可修复的损伤；同时因为扇形板的底板被磨损的不平了，加剧了密封片的磨损，形成不可避免的恶性循环。只有通过更换扇形板来解决问题，但是更换扇形板的工作量和费用相对较高。

(3)目前市面上的柔性密封都为摆动式，有摆动合页的中轴线与径向隔板面“平行”，而与扇形板接触方向“垂直”，使得三分仓空气预热器每转一圈，单组密封的摆动合页在“理想状态”下，至少都需与扇形板发生6次碰撞，使摆动合页发生6次摆动。但是实际状态下的空气预热器，由于转子始终都有水平度偏差，再加上扇形板的表面被磨损得凹凸不平，摆动合页就会非常频繁地发生摆动，远超过6次。运行时间久了，容易产生较大的旷量；同时减少弹性元件的寿命，影响密封性能。

(4)目前市面上有些密封结构所需安装时间较长，并且安装工作量比较大，需要对扇形板和弧形板以及所有密封结构全部进行更换。

(5)由于柔性密封在冷态运行时，需要冷态预留弹性回复量来弥补漏风间隙，此时会对扇形板产生比较大的磨损。特别是1000MW机组，空气预热器的转子直径普遍超过17500mm。转子径向隔板上的径向密封长度普遍都超过7500mm，而转子蘑菇状热变形时转子最外侧漏风间隙超过50mm，因此如果密封片弹性回复预留量超过50mm。由于锅炉准备停炉至锅炉完全冷却下来这个时间非常长，空气预热器在锅炉完全冷却下来之前，必须保持转动，空气预热器的转子热变形由50缓慢变成0mm,此时空气预热器的密封片就会对扇形板造成不可逆的磨损。

发明内容

为了解决现有在回转式空气预热器中各种径向密封方式所存在的密封组件易损伤和密封效果不佳的问题，本发明目的在于提供一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构。

本发明所采用的技术方案为：

一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，包括转子中心筒、热端扇形板、冷端扇形板和转子径向隔板，其中，所述热端扇形板和所述冷端扇形板分别位于所述转子中心筒的外围且与所述转子中心筒同轴设置，同时所述热端扇形板与所述冷端扇形板上下相对设置，所述转子径向隔板固定连接所述转子中心筒且在旋转过程中会通过位于所述热端扇形板与所述冷端扇形板之间的空间；

所述转子径向隔板的上边沿径向起始端活动铰接第一径向刚性梁的第一端，所述第一径向刚性梁的第二端通过轴承转动连接第一滚轮，所述转子径向隔板的上边沿径向末端固定连接第一弹性件的第一端，所述第一径向刚性梁的第二端还固定连接所述第一弹性件的第二端，所述第一滚轮在随着所述转子径向隔板一起通过位于所述热端扇形板与所述冷端扇形板之间的空间时，可与所述热端扇形板的底面滚动接触，以及在所述第一径向刚性梁的上方设有第一径向密封片，所述第一径向密封片的上边沿与所述第一滚轮的轴心线平行且平行间距小于所述第一滚轮的半径；

和/或，所述转子径向隔板的下边沿径向起始端活动铰接第二径向刚性梁的第一端，所述第二径向刚性梁的第二端通过轴承转动连接第二滚轮，所述转子径向隔板的下边沿径向末端固定连接第二弹性件的第一端，所述第二径向刚性梁的第二端还固定连接所述第二弹性件的第二端，所述第二滚轮在随着所述转子径向隔板一起通过位于所述热端扇形板与所述冷端扇形板之间的空间时，可与所述冷端扇形板的顶面滚动接触，以及在所述第二径向刚性梁的下方设有第二径向密封片，所述第二径向密封片的下边沿与所述第二滚轮的轴心线平行且平行间距小于所述第二滚轮的半径。

优化的，还包括弧形板，其中，所述弧形板位于所述热端扇形板和所述冷端扇形板的外围且与所述转子中心筒同轴设置；

所述转子径向隔板的外侧边沿上端和下端分别固定连接两个第三弹性件的第一端，两个所述第三弹性件的第二端分别固定连接同一个竖向刚性杆的上下两端，所述竖向刚性杆的上下两端还分别通过轴承转动连接一个第三滚轮，所述第三滚轮在随着所述转子径向隔板一起旋转时，可与所述弧形板的内壁面滚动接触，以及在所述竖向刚性杆的径向外侧设有竖向密封片，所述竖向密封片的径向外侧边沿与所述第三滚轮的轴心线平行且平行间距小于所述第三滚轮的半径。

进一步优化的，在所述弧形板的环向两端分别设有可与所述第三滚轮滚动接触的第三滚轮缓冲板。

优化的，当包括有第一滚轮时，在所述热端扇形板的环向两端分别设有可与所述第一滚轮滚动接触的第一滚轮缓冲板；

当包括有第二滚轮时，在所述冷端扇形板的环向两端分别设有可与所述第二滚轮滚动接触的第二滚轮缓冲板。

优化的，在所述热端扇形板或所述冷端扇形板的环向两端还分别设有烟气导流板。

优化的，当包括有第一径向刚性梁时，在所述转子径向隔板的上边沿还设有缓冲安装板，其中，所述缓冲安装板的下部区域平行地固定连接所述转子径向隔板，所述缓冲安装板的上部区域向上伸出所述转子径向隔板的上边沿且嵌设有可与所述第一径向刚性梁的侧面滑动接触的缓冲垫。

优化的，当包括有第一径向刚性梁时，所述转子径向隔板的上边沿径向起始端通过铰链座活动铰接所述第一径向刚性梁的第一端，其中，所述铰链座包括有竖向连接板、横向连接板和竖向铰接板，所述竖向连接板平行地可拆卸连接所述转子径向隔板且顶端固定连接所述横向连接板的一端，所述横向连接板的另一端固定连接所述竖向铰接板的底端，所述竖向铰接板活动铰接所述第一径向刚性梁的第一端，并使所述第一径向刚性梁的铰接端被限位在由所述竖向连接板的所在平面、所述横向连接板和所述竖向铰接板所包围的空间中。

优化的，当包括有第一径向刚性梁和第一弹性件时，所述转子径向隔板的上边沿径向末端通过导向支座板固定连接所述第一弹性件的第一端，其中，所述导向支座板包括有竖向固定板、横向支撑板和竖向限位板，所述竖向固定板平行地可拆卸连接所述转子径向隔板且顶端固定连接所述横向支撑板的一端，所述横向支撑板的另一端固定连接所述竖向限位板的底端且上表面固定连接所述第一弹性件的第一端，并使所述第一弹性件及所述第一径向刚性梁的弹性件连接端被限位在由所述竖向固定板的所在平面、所述横向支撑板和所述竖向限位板所包围的空间中。

优化的，在所述转子径向隔板的上边沿还设有压板和径向密封板，其中，所述压板的下部区域和所述径向密封板的下部区域分别平行地可拆卸连接所述转子径向隔板，所述压板的上部区域向上伸出所述转子径向隔板的上边沿，所述径向密封板被夹持在所述转子径向隔板与所述压板之间且上部区域向上伸出所述压板的上边沿。

优化的，当包括有第一径向刚性梁时，所述第一径向刚性梁为中空的矩形钢管；

和/或，当包括有第一滚轮时，所述第一滚轮为不锈钢轮；

和/或，当包括有第一弹性件时，所述第一弹性件为不锈钢弹簧；

和/或，当包括有第一径向密封片时，所述第一径向密封片的上边缘区域朝逆旋转方向倾斜。

本发明的有益效果为：

(1)本发明创造提供了一种在确保密封效果的同时又能避免组件损伤的新型转子径向密封结构，即在转子径向隔板的上/下边沿分别设有非接触式密封组件，该非接触式密封组件包括有径向刚性梁、滚轮、弹性件和径向密封片，可通过它们的组合关系，使该径向密封片在随着转子径向隔板一起通过位于上下扇形板之间的空间时，与扇形板保持有恒定的距离，确保始终存在诸如0.5mm的间隙，进而可具有很高的密封性以及真正实现上/下边沿非接触式密封目的，避免了径向密封片与扇形板出现相互磨损的情况，可分别提高两者的使用寿命；

(2)通过在转子径向隔板的外侧边沿设有非接触式密封组件，还可以实现外侧边沿非接触式密封目的，进一步在无组件损伤的前提下提升径向密封效果；

(3)可以适用于任何回转式空气预热器，特别是转子水平度严重超标的回转式空预器,仍然能够将空气预热器的漏风率降低很多；

(4)可利于产品模块化，并且安装简单，不需要对扇形板进行额外的调整，并且也不需要架设安装标尺，在确保安装质量的前提下，大大降低了工程的施工难度以及工作量，实践的，整个安装周期大约2天时间，大大缩短了安装周期；

(5)由于密封原理比较简单，因此对密封片材料的依懒性不高，均采用常规耐磨耐腐蚀材质，因此成本非常低，另外改造后效果好，持续时间长，能够确保在一个大修期内保持空气预热器的漏风率稳定；

(6)所述非接触式柔性密封结构还具有运行稳定、铰链可靠、改装方便、结构简单和易于实现等优点，便于实际应用和推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的非接触式柔性密封结构的转子横向结构示意图。

图2是本发明提供的非接触式柔性密封结构的转子径向结构示意图。

图3是本发明提供的非接触式柔性密封结构的转子俯视结构示意图。

图4是本发明提供的在转子横向结构中多种运行状况的A-A截面示意图。

图5是本发明提供的在转子横向结构中多种运行状况的B-B截面示意图。

图6是本发明提供的在转子横向结构中多种运行状况的C-C截面示意图。

上述附图中：1-转子中心筒；2-热端扇形板；3-冷端扇形板；4-转子径向隔板；51-第一径向刚性梁；52-第二径向刚性梁；53-竖向刚性杆；61-第一滚轮；62-第二滚轮；63-第三滚轮；71-第一弹性件；72-第二弹性件；73-第三弹性件；81-第一径向密封片；82-第二径向密封片；83-竖向密封片；91-第一滚轮缓冲板；92-第二滚轮缓冲板；93-第三滚轮缓冲板；10-烟气导流板；11-弧形板；12-缓冲安装板；13-缓冲垫；14-铰链座；141-竖向连接板；142-横向连接板；143-竖向铰接板；15-导向支座板；151-竖向固定板；152-横向支撑板；153-竖向限位板；16-压板；17-径向密封板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，表示不存在中间单元。另外，应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。

应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解，若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

应当理解，还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

实施例一

如图1～6所示，本实施例提供的所述用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，包括转子中心筒1、热端扇形板2、冷端扇形板3和转子径向隔板4，其中，所述热端扇形板2和所述冷端扇形板3分别位于所述转子中心筒1的外围且与所述转子中心筒1同轴设置，同时所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3上下相对设置，所述转子径向隔板4固定连接所述转子中心筒1且在旋转过程中会通过位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间。

所述转子径向隔板4的上边沿径向起始端活动铰接第一径向刚性梁51的第一端，所述第一径向刚性梁51的第二端通过轴承转动连接第一滚轮61，所述转子径向隔板4的上边沿径向末端固定连接第一弹性件71的第一端，所述第一径向刚性梁51的第二端还固定连接所述第一弹性件71的第二端，所述第一滚轮61在随着所述转子径向隔板4一起通过位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，可与所述热端扇形板2的底面滚动接触，以及在所述第一径向刚性梁51的上方设有第一径向密封片81，所述第一径向密封片81的上边沿与所述第一滚轮61的轴心线平行且平行间距小于所述第一滚轮61的半径；和/或，所述转子径向隔板4的下边沿径向起始端活动铰接第二径向刚性梁52的第一端，所述第二径向刚性梁52的第二端通过轴承转动连接第二滚轮62，所述转子径向隔板4的下边沿径向末端固定连接第二弹性件72的第一端，所述第二径向刚性梁52的第二端还固定连接所述第二弹性件72的第二端，所述第二滚轮62在随着所述转子径向隔板4一起通过位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，可与所述冷端扇形板3的顶面滚动接触，以及在所述第二径向刚性梁52的下方设有第二径向密封片82，所述第二径向密封片82的下边沿与所述第二滚轮62的轴心线平行且平行间距小于所述第二滚轮62的半径。

如图1～6所示，在所述非接触式柔性密封结构的具体结构中，所述转子中心筒1、所述热端扇形板2、所述冷端扇形板3和所述转子径向隔板4均为现有回转式空气预热器中的常规组件，并具有前述的常规组合关系。如图1和2所示，在所述转子径向隔板4的上边沿和下边沿分别设有对应所述热端扇形板2和对应所述冷端扇形板3的非接触式密封组件(即包括有径向刚性梁、滚轮、弹性件和径向密封片)。

在对应所述热端扇形板2的非接触式密封组件中，由于所述第一径向刚性梁51的第一端是活动铰接在所述转子径向隔板4的上边沿径向起始端，可形成一个铰接中心轴垂直于所述转子径向隔板4的转动幅，使所述第一径向刚性梁51的第二端自由地上下移动。同时由于在所述第一径向刚性梁51的第二端与所述转子径向隔板4的上边沿径向末端之间设有所述第一弹性件71，可在所述第一弹性件71的压缩复位作用下(因重力和在通过位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时来自所述热端扇形板2的挤压力而使该弹性件处于压缩待复位状态)，使所述第一滚轮61在随着所述转子径向隔板4一起通过位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，可与所述热端扇形板2的底面滚动接触，形成一个滚动中心轴平行于所述转子径向隔板4的滚动幅，即使所述转子径向隔板4的上边沿出现各种转子水平度偏差情况(例如小幅度抬起或下落等)，也能够通过所述第一弹性件71的形变长度自适应调节来维持所述第一滚轮61的水平位置，使所述第一滚轮61在经过时始终与所述热端扇形板2的底面滚动接触，如图4所示。再由于所述第一径向密封片81的上边沿与所述第一滚轮61的轴心线平行且平行间距小于所述第一滚轮61的半径，使得所述第一径向密封片81的上边沿在随着所述转子径向隔板4一起通过位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，与所述热端扇形板2的底面保持有恒定的距离(因为所述第一滚轮61的水平位置维持不变)，如此可确保始终存在诸如0.5mm的间隙，进而可具有很高的密封性以及真正实现上边沿非接触式密封目的，避免了所述第一径向密封片81与所述热端扇形板2出现相互磨损的情况，可分别提高两者的使用寿命，以及可降低对密封片材料的依懒性，采用常规耐磨耐腐蚀材质即可，成本非常低。由于主要的磨损会来自所述第一滚轮61，所述第一滚轮61可优选为不锈钢轮，具有极高的耐磨性能，同时可以采用降低滚轮动摩擦系数的方式，进一步降低磨损。此外，所述第一径向刚性梁51可优选为中空的矩形钢管；所述第一弹性件71可优选为不锈钢弹簧；所述第一径向密封片81的上边缘区域优选朝逆旋转方向倾斜，如图4所示，可以顺应气流，防止变形。

在对应所述冷端扇形板3的非接触式密封组件中，基于相类似的上述原理：由于所述第二径向刚性梁52的第一端是活动铰接在所述转子径向隔板4的下边沿径向起始端，可形成一个铰接中心轴垂直于所述转子径向隔板4的转动幅，使所述第二径向刚性梁52的第二端自由地上下移动。同时由于在所述第二径向刚性梁52的第二端与所述转子径向隔板4的下边沿径向末端之间设有所述第二弹性件72，可在所述第二弹性件72的伸长作用下(因重力而使该弹性件处于伸长状态)，使所述第二滚轮62在随着所述转子径向隔板4一起通过位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，可与所述冷端扇形板3的顶面滚动接触，形成一个滚动中心轴平行于所述转子径向隔板4的滚动幅，即使所述转子径向隔板4的下边沿出现各种转子水平度偏差情况(例如小幅度抬起或下落等)，也能够通过所述第二弹性件72的形变长度自适应调节来维持所述第二滚轮62的水平位置，使所述第二滚轮62在经过时始终与所述冷端扇形板3的顶面滚动接触。再由于所述第二径向密封片82的下边沿与所述第二滚轮62的轴心线平行且平行间距小于所述第二滚轮62的半径，使得所述第二径向密封片82的下边沿在随着所述转子径向隔板4一起通过位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，与所述冷端扇形板3的顶面保持有恒定的距离(因为所述第二滚轮62的水平位置维持不变)，如此可确保始终存在诸如0.5mm的间隙，进而可具有很高的密封性以及真正实现下边沿非接触式密封目的，避免了所述第二径向密封片82与所述冷端扇形板3出现相互磨损的情况，可分别提高两者的使用寿命，以及可降低对密封片材料的依懒性，采用常规耐磨耐腐蚀材质即可，成本非常低。由于主要的磨损会来自所述第二滚轮62，所述第二滚轮62可优选为不锈钢轮，具有极高的耐磨性能，同时可以采用降低滚轮动摩擦系数的方式，进一步降低磨损。此外，所述第二径向刚性梁52也可优选为中空的矩形钢管；所述第二弹性件72也可优选为不锈钢弹簧；所述第二径向密封片82的上边缘区域也可优选朝逆旋转方向倾斜，从而可以顺应气流，防止变形。

由此通过前述非接触式柔性密封结构的详细描述，提供了一种用于回转式空气预热器的且在确保密封效果的同时又能避免组件损伤的新型转子径向密封结构，即在转子径向隔板的上/下边沿分别设有非接触式密封组件，该非接触式密封组件包括有径向刚性梁、滚轮、弹性件和径向密封片，可通过它们的组合关系，使该径向密封片在随着转子径向隔板一起通过位于上下扇形板之间的空间时，与扇形板保持有恒定的距离，确保始终存在诸如0.5mm的间隙，进而可具有很高的密封性以及真正实现上/下边沿非接触式密封目的，避免了径向密封片与扇形板出现相互磨损的情况，可分别提高两者的使用寿命。

优化的，还包括弧形板11，其中，所述弧形板11位于所述热端扇形板2和所述冷端扇形板3的外围且与所述转子中心筒1同轴设置；所述转子径向隔板4的外侧边沿上端和下端分别固定连接两个第三弹性件73的第一端，两个所述第三弹性件73的第二端分别固定连接同一个竖向刚性杆53的上下两端，所述竖向刚性杆53的上下两端还分别通过轴承转动连接一个第三滚轮63，所述第三滚轮63在随着所述转子径向隔板4一起旋转时，可与所述弧形板11的内壁面滚动接触，以及在所述竖向刚性杆53的径向外侧设有竖向密封片83，所述竖向密封片83的径向外侧边沿与所述第三滚轮63的轴心线平行且平行间距小于所述第三滚轮63的半径。

如图1和3所示，所述弧形板11也为现有回转式空气预热器中的常规组件，并具有前述的常规组合关系，以及在所述转子径向隔板4的外侧边沿也设有对应所述弧形板11的非接触式密封组件。在对应所述弧形板11的非接触式密封组件中，由于所述竖向刚性杆53在上下两端分别设有所述第三弹性件73，可在所述第三弹性件73的压缩复位作用下(因在通过位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时来自所述弧形板11的挤压力而使该弹性件处于压缩待复位状态)，使上下两端的所述第三滚轮63(两个滚轮的尺寸大小相同)在随着所述转子径向隔板4一起通过位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，可与所述弧形板11的内壁面滚动接触，形成一个滚动中心轴平行于所述转子径向隔板4的滚动幅，即使所述转子径向隔板4的外侧边沿与所述弧形板11的内壁面出现各种缝隙偏差情况，也能够通过所述第三弹性件73的形变长度自适应调节来维持所述第三滚轮63的径向位置，使所述第三滚轮63在经过时始终与所述弧形板11的内壁面滚动接触。同时由于所述竖向密封片83的径向外侧边沿与所述第三滚轮63的轴心线平行且平行间距小于所述第三滚轮63的半径，使得所述第三径向密封片83的径向外侧边沿在随着所述转子径向隔板4一起通过位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，与所述弧形板11的内壁面保持有恒定的距离(因为所述第三滚轮61的径向位置维持不变)，如此可确保始终存在诸如0.5mm的间隙，进而可具有很高的密封性以及真正实现外侧边沿非接触式密封目的，避免了所述第三径向密封片83与所述弧形板11出现相互磨损的情况，可分别提高两者的使用寿命，以及可降低对密封片材料的依懒性，采用常规耐磨耐腐蚀材质即可，成本非常低。由于主要的磨损会来自所述第三滚轮63，所述第三滚轮63也可优选为不锈钢轮，具有极高的耐磨性能，同时可以采用降低滚轮动摩擦系数的方式，进一步降低磨损。此外，所述竖向刚性杆53也可优选为中空的矩形钢管；所述第三弹性件73也可优选为不锈钢弹簧；所述第三径向密封片83的外侧边缘区域优选朝逆旋转方向倾斜，也可以顺应气流，防止变形。

进一步优化的，在所述弧形板11的环向两端分别设有可与所述第三滚轮63滚动接触的第三滚轮缓冲板93。如图1和3所示，通过设置所述第三滚轮缓冲板93，可确保所述第三弹性件73在进入位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，能够平稳地从自然状态转为压缩状态，以及在退出位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，能够平稳地从压缩状态转为自然状态，降低运行阻力，提高运行的平稳性。

优化的，当包括有第一滚轮61时，在所述热端扇形板2的环向两端分别设有可与所述第一滚轮61滚动接触的第一滚轮缓冲板91；以及当包括有第二滚轮62时，在所述冷端扇形板3的环向两端分别设有可与所述第二滚轮62滚动接触的第二滚轮缓冲板92。如图1和2所示，同样的，通过设置这两个滚轮缓冲板，也可确保对应的弹性件在进入位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，能够平稳地从自然状态转为压缩状态，以及在退出位于所述热端扇形板2与所述冷端扇形板3之间的空间时，能够平稳地从压缩状态转为自然状态，降低运行阻力，提高运行的平稳性。

优化的，在所述热端扇形板2或所述冷端扇形板3的环向两端还分别设有烟气导流板10。如图2所示，通过所述烟气导流板10的设置，还可以在对应端规导烟气流向。

优化的，当包括有第一径向刚性梁51时，在所述转子径向隔板4的上边沿还设有缓冲安装板12，其中，所述缓冲安装板12的下部区域平行地固定连接所述转子径向隔板4，所述缓冲安装板12的上部区域向上伸出所述转子径向隔板4的上边沿且嵌设有可与所述第一径向刚性梁51的侧面滑动接触的缓冲垫13。如图4和5所示，通过前述缓冲结构的设计，可以防止非接触式密封组件在转子旋转过程中出现过度振动，进一步保障运行的稳定性。同样的，针对所述第二径向刚性梁52和/或所述竖向刚性梁53，也可以设计有类似的缓冲结构，于此不再赘述。

优化的，当包括有第一径向刚性梁51时，所述转子径向隔板4的上边沿径向起始端通过铰链座14活动铰接所述第一径向刚性梁51的第一端，其中，所述铰链座14包括有竖向连接板141、横向连接板142和竖向铰接板143，所述竖向连接板141平行地可拆卸连接所述转子径向隔板4且顶端固定连接所述横向连接板142的一端，所述横向连接板142的另一端固定连接所述竖向铰接板143的底端，所述竖向铰接板143活动铰接所述第一径向刚性梁51的第一端，并使所述第一径向刚性梁51的铰接端被限位在由所述竖向连接板141的所在平面、所述横向连接板142和所述竖向铰接板143所包围的空间中。如图6所示，通过前述铰链座14的具体设计，可使所述第一径向刚性梁51及所述铰链座14的转子旋转方式与所述热端扇形板2的接触方向“平行”，实现更好的受力方式，大大的提高铰链的可靠性。同样的，针对所述第二径向刚性梁52和/或所述竖向刚性梁53，也可以设计有类似的铰链座结构，于此不再赘述。

优化的，当包括有第一径向刚性梁51和第一弹性件71时，所述转子径向隔板4的上边沿径向末端通过导向支座板15固定连接所述第一弹性件71的第一端，其中，所述导向支座板15包括有竖向固定板151、横向支撑板152和竖向限位板153，所述竖向固定板151平行地可拆卸连接所述转子径向隔板4且顶端固定连接所述横向支撑板152的一端，所述横向支撑板152的另一端固定连接所述竖向限位板153的底端且上表面固定连接所述第一弹性件71的第一端，并使所述第一弹性件71及所述第一径向刚性梁51的弹性件连接端被限位在由所述竖向固定板151的所在平面、所述横向支撑板152和所述竖向限位板153所包围的空间中。如图4所示，通过前述导向支座板15的具体设计，可以在转子旋转过程中对所述第一径向刚性梁51起到有效的限位作用，确保非接触式密封组件的正常工作。同样的，针对所述第二径向刚性梁52和/或所述竖向刚性梁53，也可以设计有类似的导向支座结构，于此不再赘述。

优化的，在所述转子径向隔板4的上边沿还设有压板16和径向密封板17，其中，所述压板16的下部区域和所述径向密封板17的下部区域分别平行地可拆卸连接所述转子径向隔板4，所述压板16的上部区域向上伸出所述转子径向隔板4的上边沿，所述径向密封板17被夹持在所述转子径向隔板4与所述压板16之间且上部区域向上伸出所述压板16的上边沿。如图4～6所示，通过前述压板16和径向密封板17的设计，可以提供初级的非接触式密封效果，实现双重密封目的。同样的，针对所述转子径向隔板4的下边沿和/或外侧边沿，也可以设计有类似的初级非接触式密封结构，于此不再赘述。

综上，采用本实施例所提供的用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，具有如下技术效果：

(1)本实施例提供了一种在确保密封效果的同时又能避免组件损伤的新型转子径向密封结构，即在转子径向隔板的上/下边沿分别设有非接触式密封组件，该非接触式密封组件包括有径向刚性梁、滚轮、弹性件和径向密封片，可通过它们的组合关系，使该径向密封片在随着转子径向隔板一起通过位于上下扇形板之间的空间时，与扇形板保持有恒定的距离，确保始终存在诸如0.5mm的间隙，进而可具有很高的密封性以及真正实现上/下边沿非接触式密封目的，避免了径向密封片与扇形板出现相互磨损的情况，可分别提高两者的使用寿命；

(2)通过在转子径向隔板的外侧边沿设有非接触式密封组件，还可以实现外侧边沿非接触式密封目的，进一步在无组件损伤的前提下提升径向密封效果；

(3)可以适用于任何回转式空气预热器，特别是转子水平度严重超标的回转式空预器,仍然能够将空气预热器的漏风率降低很多；

(4)可利于产品模块化，并且安装简单，不需要对扇形板进行额外的调整，并且也不需要架设安装标尺，在确保安装质量的前提下，大大降低了工程的施工难度以及工作量，实践的，整个安装周期大约2天时间，大大缩短了安装周期；

(5)由于密封原理比较简单，因此对密封片材料的依懒性不高，均采用常规耐磨耐腐蚀材质，因此成本非常低，另外改造后效果好，持续时间长，能够确保在一个大修期内保持空气预热器的漏风率稳定；

(6)所述非接触式柔性密封结构还具有运行稳定、铰链可靠、改装方便、结构简单和易于实现等优点，便于实际应用和推广。

以上所描述的多个实施例仅仅是示意性的，若涉及到作为分离部件说明的单元，其可以是或者也可以不是物理上分开的；若涉及到作为单元显示的部件，其可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

最后应说明的是，本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，其特征在于：包括转子中心筒(1)、热端扇形板(2)、冷端扇形板(3)和转子径向隔板(4)，其中，所述热端扇形板(2)和所述冷端扇形板(3)分别位于所述转子中心筒(1)的外围且与所述转子中心筒(1)同轴设置，同时所述热端扇形板(2)与所述冷端扇形板(3)上下相对设置，所述转子径向隔板(4)固定连接所述转子中心筒(1)且在旋转过程中会通过位于所述热端扇形板(2)与所述冷端扇形板(3)之间的空间；

所述转子径向隔板(4)的上边沿径向起始端活动铰接第一径向刚性梁(51)的第一端，所述第一径向刚性梁(51)的第二端通过轴承转动连接第一滚轮(61)，所述转子径向隔板(4)的上边沿径向末端固定连接第一弹性件(71)的第一端，所述第一径向刚性梁(51)的第二端还固定连接所述第一弹性件(71)的第二端，所述第一滚轮(61)在随着所述转子径向隔板(4)一起通过位于所述热端扇形板(2)与所述冷端扇形板(3)之间的空间时，可与所述热端扇形板(2)的底面滚动接触，以及在所述第一径向刚性梁(51)的上方设有第一径向密封片(81)，所述第一径向密封片(81)的上边沿与所述第一滚轮(61)的轴心线平行且平行间距小于所述第一滚轮(61)的半径；

和/或，所述转子径向隔板(4)的下边沿径向起始端活动铰接第二径向刚性梁(52)的第一端，所述第二径向刚性梁(52)的第二端通过轴承转动连接第二滚轮(62)，所述转子径向隔板(4)的下边沿径向末端固定连接第二弹性件(72)的第一端，所述第二径向刚性梁(52)的第二端还固定连接所述第二弹性件(72)的第二端，所述第二滚轮(62)在随着所述转子径向隔板(4)一起通过位于所述热端扇形板(2)与所述冷端扇形板(3)之间的空间时，可与所述冷端扇形板(3)的顶面滚动接触，以及在所述第二径向刚性梁(52)的下方设有第二径向密封片(82)，所述第二径向密封片(82)的下边沿与所述第二滚轮(62)的轴心线平行且平行间距小于所述第二滚轮(62)的半径。

2.如权利要求1所述的一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，其特征在于：

还包括弧形板(11)，其中，所述弧形板(11)位于所述热端扇形板(2)和所述冷端扇形板(3)的外围且与所述转子中心筒(1)同轴设置；

所述转子径向隔板(4)的外侧边沿上端和下端分别固定连接两个第三弹性件(73)的第一端，两个所述第三弹性件(73)的第二端分别固定连接同一个竖向刚性杆(53)的上下两端，所述竖向刚性杆(53)的上下两端还分别通过轴承转动连接一个第三滚轮(63)，所述第三滚轮(63)在随着所述转子径向隔板(4)一起旋转时，可与所述弧形板(11)的内壁面滚动接触，以及在所述竖向刚性杆(53)的径向外侧设有竖向密封片(83)，所述竖向密封片(83)的径向外侧边沿与所述第三滚轮(63)的轴心线平行且平行间距小于所述第三滚轮(63)的半径。

3.如权利要求2所述的一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，其特征在于：

在所述弧形板(11)的环向两端分别设有可与所述第三滚轮(63)滚动接触的第三滚轮缓冲板(93)。

4.如权利要求1所述的一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，其特征在于：

当包括有第一滚轮(61)时，在所述热端扇形板(2)的环向两端分别设有可与所述第一滚轮(61)滚动接触的第一滚轮缓冲板(91)；

当包括有第二滚轮(62)时，在所述冷端扇形板(3)的环向两端分别设有可与所述第二滚轮(62)滚动接触的第二滚轮缓冲板(92)。

5.如权利要求1所述的一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，其特征在于：

在所述热端扇形板(2)或所述冷端扇形板(3)的环向两端还分别设有烟气导流板(10)。

6.如权利要求1所述的一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，其特征在于：

当包括有第一径向刚性梁(51)时，在所述转子径向隔板(4)的上边沿还设有缓冲安装板(12)，其中，所述缓冲安装板(12)的下部区域平行地固定连接所述转子径向隔板(4)，所述缓冲安装板(12)的上部区域向上伸出所述转子径向隔板(4)的上边沿且嵌设有可与所述第一径向刚性梁(51)的侧面滑动接触的缓冲垫(13)。

7.如权利要求1所述的一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，其特征在于：

当包括有第一径向刚性梁(51)时，所述转子径向隔板(4)的上边沿径向起始端通过铰链座(14)活动铰接所述第一径向刚性梁(51)的第一端，其中，所述铰链座(14)包括有竖向连接板(141)、横向连接板(142)和竖向铰接板(143)，所述竖向连接板(141)平行地可拆卸连接所述转子径向隔板(4)且顶端固定连接所述横向连接板(142)的一端，所述横向连接板(142)的另一端固定连接所述竖向铰接板(143)的底端，所述竖向铰接板(143)活动铰接所述第一径向刚性梁(51)的第一端，并使所述第一径向刚性梁(51)的铰接端被限位在由所述竖向连接板(141)的所在平面、所述横向连接板(142)和所述竖向铰接板(143)所包围的空间中。

8.如权利要求1所述的一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，其特征在于：

当包括有第一径向刚性梁(51)和第一弹性件(71)时，所述转子径向隔板(4)的上边沿径向末端通过导向支座板(15)固定连接所述第一弹性件(71)的第一端，其中，所述导向支座板(15)包括有竖向固定板(151)、横向支撑板(152)和竖向限位板(153)，所述竖向固定板(151)平行地可拆卸连接所述转子径向隔板(4)且顶端固定连接所述横向支撑板(152)的一端，所述横向支撑板(152)的另一端固定连接所述竖向限位板(153)的底端且上表面固定连接所述第一弹性件(71)的第一端，并使所述第一弹性件(71)及所述第一径向刚性梁(51)的弹性件连接端被限位在由所述竖向固定板(151)的所在平面、所述横向支撑板(152)和所述竖向限位板(153)所包围的空间中。

9.如权利要求1所述的一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，其特征在于：

在所述转子径向隔板(4)的上边沿还设有压板(16)和径向密封板(17)，其中，所述压板(16)的下部区域和所述径向密封板(17)的下部区域分别平行地可拆卸连接所述转子径向隔板(4)，所述压板(16)的上部区域向上伸出所述转子径向隔板(4)的上边沿，所述径向密封板(17)被夹持在所述转子径向隔板(4)与所述压板(16)之间且上部区域向上伸出所述压板(16)的上边沿。

10.如权利要求1所述的一种用于回转式空气预热器的非接触式柔性密封结构，其特征在于：

当包括有第一径向刚性梁(51)时，所述第一径向刚性梁(51)为中空的矩形钢管；

和/或，当包括有第一滚轮(61)时，所述第一滚轮(61)为不锈钢轮；

和/或，当包括有第一弹性件(71)时，所述第一弹性件(71)为不锈钢弹簧；

和/或，当包括有第一径向密封片(81)时，所述第一径向密封片(81)的上边缘区域朝逆旋转方向倾斜。

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