CN112178668B - 一种锅炉密封装置及密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锅炉密封装置及密封方法，包括锅炉本体、水箱、烟道和密封器，密封器包括外壳、动密封机构、挡环、控制器、压力传感器、电池和泄压钮，其中：动密封机构包括支撑环、高弹密封膜、膨胀弹簧、限位弹簧、限位罩和并列设立的限位密封环；支撑环包括侧挡环、十字环和下凹块，十字环设于侧挡环内中部且十字环的水平端中部分别朝向上下两侧均设有凸环，十字环中部设有通孔；高弹密封膜设于十字环上且边缘通过粘合剂与十字环外侧连接；下凹块包括水平环和垂直连接水平环内侧的内凹环，内凹环内顶部设有进烟道且限位弹簧套设于进烟道外侧。本发明结构紧凑，实现动密封机构，密封效果好且避免锅炉爆炸风险，增加锅炉使用寿命。

Description

一种锅炉密封装置及密封方法

技术领域

本发明涉及锅炉密封技术领域，具体涉及一种锅炉密封装置及密封方法。

背景技术

锅炉是一种能量转换器，它是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能将工质水或其他流体加热到一定参数的设备。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

现有技术中，由于高温烟气在锅炉内产生高压，锅炉上的密封装置容易因为高压和高温环境导致的热胀冷缩和应力不匀，导致零件松动，无法实现完全密封，装卸不便且使高温烟在高压下泄露，导致能耗增加。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种锅炉密封装置及密封方法，装卸便捷，且使密封器内的动密封机构随着气压大小而移动且形成动密封结构，在锅炉使用结束后，泄压与泄烟便捷。

本发明采用的技术方案是：

一种锅炉密封装置，包括锅炉本体、水箱、烟道和密封器，烟道设于锅炉本体下端一侧，水箱设于锅炉本体上，锅炉本体上且位于水箱两侧设有导出口，密封器设于导出口上，密封器包括外壳、动密封机构、挡环、控制器、压力传感器、电池和泄压钮，其中：

动密封机构包括支撑环、高弹密封膜、膨胀弹簧、限位弹簧、限位罩和并列设立的限位密封环；

支撑环包括侧挡环、十字环和下凹块，十字环设于侧挡环内中部且十字环中部设有通孔，十字环的水平端中部分别朝向上下两侧均设有凸环；高弹密封膜设于十字环上且边缘通过粘合剂与十字环外侧连接；下凹块包括水平环和垂直连接水平环内侧的内凹环，内凹环内顶部设有进烟道且限位弹簧套设于进烟道外侧；

膨胀弹簧一端连接侧挡环上端且另一端连接限位罩下端，限位罩呈圆台形；

限位密封环内设有V形槽且槽内设有径向挤压弹簧。

优先地，导出口上固定设有固定座，固定座外侧设有螺纹环，固定座中部设有通槽，通槽直径与内凹环外径相同。

优先地，固定座上设有凹槽且槽内设有O型密封圈。

优先地，外壳下设有连接座且与固定座螺纹连接，外壳设有保温层，外壳顶部设有注气孔且外部螺纹连接有密封盖。

优先地，控制器和电池嵌于外壳顶部，压力传感器嵌于外壳顶部内壁内，压力传感器和电池均与控制器电性连接，控制器内设有显示屏。

优先地，挡环剖面呈梯形且远离外壳一侧设有卡槽，卡槽的上部槽壁内嵌有接近传感器且与控制器电性连接，卡槽宽度与限位密封环宽度相同。

优先地，外壳侧壁内且于侧挡环下端设有泄压孔且孔内设有螺纹，泄压钮包括旋钮、连接块和泄压盖，旋钮设于连接块中部外侧，连接块一端通过泄压孔与外壳螺纹连接，连接块另一端与泄压盖螺纹连接。

基于上述锅炉密封装置，一种使用上述的锅炉密封装置的密封方法，包括如下步骤：

步骤一，当高温烟气通过烟道进入锅炉本体内，高温膨胀使烟气从导气口和进烟道进入下凹块内，烟气不断注入，使高弹密封膜通过通孔向上凹起，使高弹密封膜接触限位罩内部，压力的持续增大，使高弹密封膜顶起限位罩并拉动膨胀弹簧向上移；

步骤二，当烟气形成的压力大于动密封机构的重力时，使动密封机构竖直上移，直至上端的限位密封环卡入卡槽内，接近传感器检测到限位密封环接触后，密封器内膨胀应力达到最大，且锅炉内烟气温度值达到上限值；

步骤三，水箱内加热结束后，通过转动泄压盖盖体，使连接块远离外壳一侧开始泄压，或连接块螺纹连接收集管将烟气进行采集回收，回收的烟气用于余热回收利用。

本发明的有益效果是：

1.采用双层高弹密封膜贴设于十字环上下两端，并与侧挡环和外壳内壁形成密封结构，烟气进入后，气压使高弹密封膜通过通孔向上膨胀，设有限位罩和膨胀弹簧进行限位，气压持续增大后，使动密封机构上移，通过扩大体积来平衡气压，实现密封的同时，防止锅炉爆炸危害，增加使用寿命；

2.挤压弹簧和限位弹簧在径向上防止动密封结构变形，限位罩和膨胀弹簧在轴向上防止高弹密封膜形变过大而爆破。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的锅炉本体连接示意图；

图2是本发明的密封器连接示意图；

图3是本发明的动密封机构连接示意图。

图中标记为：1.锅炉本体，11.烟道，12.固定座，121.螺纹环，122.通槽，123.凹槽，124.O型密封圈，2.水箱，3.密封器，31.外壳，311.连接座，312.保温层，313.注气孔，314.密封盖，315.泄压孔，32.挡环，321.卡槽，322.接近传感器，33.控制器，331.显示屏，34.压力传感器，35.电池，4.动密封机构，41.支撑环，411.侧挡环，412.十字环，4121.凸环，4122.通孔，413.下凹块，4131.水平环，4132.内凹环，4133.进烟道，42.高弹密封膜，43.膨胀弹簧，44.限位弹簧，45.限位罩，46.限位密封环，461.挤压弹簧，5.泄压钮，51.旋钮，52.连接块，53.泄压盖。

具体实施方式

如图1-3所示，一种锅炉密封装置，包括锅炉本体1、水箱2、烟道11和密封器3，烟道11设于锅炉本体下端一侧，水箱2设于锅炉本体1上，锅炉本体1上且位于水箱2两侧设有导出口，密封器3设于导出口上，导出口上固定设有固定座12，固定座12外侧设有螺纹环121，固定座12中部设有通槽122，通槽122直径与内凹环4132外径相同，固定座12上设有凹槽123且槽内设有O型密封圈124，密封器3包括外壳31、动密封机构4、挡环32、控制器33、压力传感器34、电池35和泄压钮5，其中：

如图2所示，外壳31下设有连接座311且与固定座12螺纹连接，外壳31设有保温层312，外壳31顶部设有注气孔313且外部螺纹连接有密封盖314，控制器33和电池35嵌于外壳31顶部，压力传感器34嵌于外壳31顶部内壁内，压力传感器34和电池35均与控制器33电性连接，控制器33内设有显示屏331。

如图2-3所示，动密封机构4包括支撑环41、高弹密封膜42、膨胀弹簧43、限位弹簧44、限位罩45和并列设立的限位密封环46；

支撑环41包括侧挡环411、十字环412和下凹块413，十字环412设于侧挡环411内中部且十字环412中部设有通孔4122，十字环412的水平端中部分别朝向上下两侧均设有凸环4121；高弹密封膜42设于十字环412上且边缘通过粘合剂与十字环412外侧连接；下凹块413包括水平环4131和垂直连接水平环4131内侧的内凹环4132，内凹环4132内顶部设有进烟道4133且限位弹簧44套设于进烟道4133外侧；

膨胀弹簧43一端连接侧挡环411上端且另一端连接限位罩45下端，限位罩45呈圆台形；

限位密封环46内设有V形槽且槽内设有径向挤压弹簧461。

如图2所示，挡环32剖面呈梯形且远离外壳31一侧设有卡槽321，卡槽321的上部槽壁内嵌有接近传感器322且与控制器33电性连接，卡槽321宽度与限位密封环46宽度相同。

如图2所示，外壳31侧壁内且于侧挡环411下端设有泄压孔315且孔内设有螺纹，泄压钮5包括旋钮51、连接块52和泄压盖53，旋钮51设于连接块52中部外侧，连接块52一端通过泄压孔315与外壳31螺纹连接，连接块52另一端与泄压盖53螺纹连接。

如图1-3所示，一种使用上述的锅炉密封装置的密封方法，包括如下步骤：

步骤一，当高温烟气通过烟道11进入锅炉本体1内，高温膨胀使烟气从导气口和进烟道4133进入下凹块内，烟气不断注入，使高弹密封膜42通过通孔4122向上凹起，使高弹密封膜42接触限位罩45内部，压力的持续增大，使高弹密封膜42顶起限位罩45并拉动膨胀弹簧43向上移；

步骤二，当烟气形成的压力大于动密封机构4的重力时，使动密封机构4竖直上移，直至上端的限位密封环46卡入卡槽321内，接近传感器322检测到限位密封环46接触后，密封器3内膨胀应力达到最大，且锅炉内烟气温度值达到上限值；

步骤三，水箱2内加热结束后，通过转动泄压盖盖体，使连接块52远离外壳31一侧开始泄压，或连接块52螺纹连接收集管将烟气进行采集回收，回收的烟气用于余热回收利用。

本发明的优点：结构紧凑，实现动密封机构，密封效果好且避免锅炉爆炸风险，增加锅炉使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种锅炉密封装置，包括锅炉本体、水箱、烟道和密封器，烟道设于锅炉本体下端一侧，水箱设于锅炉本体上，锅炉本体上且位于水箱两侧设有导出口，密封器设于导出口上，其特征在于：密封器包括外壳、动密封机构、挡环、控制器、压力传感器、电池和泄压钮，其中：

动密封机构包括支撑环、高弹密封膜、膨胀弹簧、限位弹簧、限位罩和并列设立的限位密封环；

支撑环包括侧挡环、十字环和下凹块，十字环设于侧挡环内中部且十字环中部设有通孔，十字环的水平端中部分别朝向上下两侧均设有凸环；高弹密封膜设于十字环上且边缘通过粘合剂与十字环外侧连接；下凹块包括水平环和垂直连接水平环内侧的内凹环，内凹环内顶部设有进烟道且限位弹簧套设于进烟道外侧；

膨胀弹簧一端连接侧挡环上端且另一端连接限位罩下端，限位罩呈圆台形；

限位密封环内设有V形槽且槽内设有径向挤压弹簧。

2.根据权利要求1所述的锅炉密封装置，其特征在于：导出口上固定设有固定座，固定座外侧设有螺纹环，固定座中部设有通槽，通槽直径与内凹环外径相同。

3.根据权利要求1所述的锅炉密封装置，其特征在于：固定座上设有凹槽且槽内设有O型密封圈。

4.根据权利要求2所述的锅炉密封装置，其特征在于：外壳下设有连接座且与固定座螺纹连接，外壳设有保温层，外壳顶部设有注气孔且外部螺纹连接有密封盖。

5.根据权利要求1所述的锅炉密封装置，其特征在于：控制器和电池嵌于外壳顶部，压力传感器嵌于外壳顶部内壁内，压力传感器和电池均与控制器电性连接，控制器内设有显示屏。

6.根据权利要求1所述的锅炉密封装置，其特征在于：挡环剖面呈梯形且远离外壳一侧设有卡槽，卡槽的上部槽壁内嵌有接近传感器且与控制器电性连接，卡槽宽度与限位密封环宽度相同。

7.根据权利要求1所述的锅炉密封装置，其特征在于：外壳侧壁内且于侧挡环下端设有泄压孔且孔内设有螺纹，泄压钮包括旋钮、连接块和泄压盖，旋钮设于连接块中部外侧，连接块一端通过泄压孔与外壳螺纹连接，连接块另一端与泄压盖螺纹连接。

8.一种使用如权利要求1至7任一项所述的锅炉密封装置的密封方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，当高温烟气通过烟道进入锅炉本体内，高温膨胀使烟气从导气口和进烟道进入下凹块内，烟气不断注入，使高弹密封膜通过通孔向上凹起，使高弹密封膜接触限位罩内部，压力的持续增大，使高弹密封膜顶起限位罩并拉动膨胀弹簧向上移；

步骤二，当烟气形成的压力大于动密封机构的重力时，使动密封机构竖直上移，直至上端的限位密封环卡入卡槽内，接近传感器检测到限位密封环接触后，密封器内膨胀应力达到最大，且锅炉内烟气温度值达到上限值；

步骤三，水箱内加热结束后，通过转动泄压盖盖体，使连接块远离外壳一侧开始泄压，或连接块螺纹连接收集管将烟气进行采集回收，回收的烟气用于余热回收利用。

Images