CN112524631A - 一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置，包括有扇形板、密封条、支撑梁、弹簧、支撑套管、定位块、压力预紧螺栓、连接螺栓、空预器转子，通过在扇形板上敷设高锰钢耐磨层，增大了扇形板转子和密封条之间在耐磨性能方面的差异，并增大了二者之间的硬度差，从而使得磨损主要发生在密封条侧，同时，通过压力预紧螺栓的灵活调节，大大减少了扇形板和密封条之间的压紧力，不仅解决了扇形板的磨损问题，而且使得空预器电耗降低。此外通过位置调节孔可以在较大范围内调整密封条高度，增大了密封条有效使用高度，延长了密封条的整体使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于火电锅炉回转式空气预热器密封领域，具体涉及一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置。
背景技术
大型火电锅炉通常采用回转式空气预热器来加热冷风，这种加热方式具有传热效率高、占地面积小等优点，但也有漏风较多的问题。为了减少漏风，在回转式空预器的动、静部分之间需设计密封装置，但该密封装置存在磨损严重、寿命短的问题，增加了检修维护工作量。并且密封装置增大了空预器动、静部分之间的阻力，增加了空预器电耗。
发明内容
针对回转式空气预热器存在的密封装置寿命短、维护工作量大，以及空气预热器电耗高的问题，本发明提供一种原理先进、结构简单的可用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置。本发明的目的是大大延长密封装置的使用寿命，减轻维护工作量，并减少回转式空气预热器的电耗。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供的一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置，包括有扇形板、密封条、支撑梁、弹簧、支撑套管、定位块、压力预紧螺栓、连接螺栓、空预器转子，所述支撑梁焊接安装在空预器转子的上端面，在所述支撑梁上加工有高度为L2的位置调节孔，在所述定位块的下部加工有螺栓安装孔，所述连接螺栓穿过螺栓安装孔和位置调节孔可将支撑梁和定位块紧固连接，所述定位块的左部设有内螺纹，在所述压力预紧螺栓外壁加工有外螺纹，所述压力预紧螺栓和定位块通过外螺纹和内螺纹进行连接，所述压力预紧螺栓中心位置加工有落灰孔，所述压力预紧螺栓的顶端安装弹簧，所述支撑套管套设于所述弹簧外，所述弹簧的外径略小于支撑套管的内径，所述支撑套管的底部与定位块焊接，防止弹簧发生偏斜，且避免弹簧折断，在所述弹簧的上方安装有高度为L1的密封条，所述密封条的外径略小于支撑套管的内径，所述密封条的下端可从支撑套管的上端口伸入，并与弹簧的上端面紧密接触，在所述密封条的顶部设有扇形板，所述扇形板与密封条在弹簧的压力作用下实现无间隙紧密接触。
作为上述方案的进一步改进，在所述扇形板的两侧均焊接有缓冲导向板。
作为上述方案的进一步改进，所述扇形板的下部敷设有高锰钢耐磨层，所述缓冲导向板的下部敷设有圆弧流线形耐磨层，所述圆弧流线形耐磨层和高锰钢耐磨层之间平滑过度连接。
作为上述方案的进一步改进，所述支撑套管与密封条之间可设置防尘毛刷以进一步提高密封性。
作为上述方案的进一步改进，所述密封条的有效工作高度L1不小于1mm。
作为上述方案的进一步改进，所述位置调节孔的高度L2不小于L1。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明能够大大减缓扇形板的磨损速度，达到延长其使用寿命的目的。可描述为：根据回转式空气预热器的工作原理，扇形板在工作过程中始终处于固定不动的状态，密封条则处于旋转的状态，且为了防止漏风，扇形板与密封条之间必须紧密接触，因此在长期的工作过程中，密封条和扇形板将不可避免地发生磨损，但本发明所述的扇形板的磨损速度较慢，原因有两条：(1)扇形板下端面敷设有高锰钢耐磨层，其硬度较高，抗磨损性能要远远强于密封条所采用的材质，因此在磨损过程中，主要是密封条在发生磨损，而扇形板基本不发生磨损，或只发生很少的磨损；(2)扇形板和密封条之间的压紧力对扇形板的磨损速度有很大影响。现有技术中，为了让扇形板和密封条在紧密接触状态下，尽量工作更长的时间，通常只能将该压紧力设计的较大，因为如果该压紧力较小，即弹簧的预压缩量较小，在工作过程中，随着扇形板和密封条的逐渐磨损，弹簧很快就恢复到原始长度，从而不能使得扇形板和密封条继续保持紧密接触状态，因此只能增大扇形板和密封条之间的压紧力，这必然导致扇形板磨损较快。但在本发明中，扇形板和密封条之间的压紧力可以设计的较小，这是因为：本发明的扇形板和密封条之间的压紧力可以通过压力预紧螺栓灵活、方便地进行调整。因此在实际工作过程中，当扇形板和密封条发生了磨损，导致二者之间的压紧力低于设定值时，则只需将压力预紧螺栓向上拧动，即可增加弹簧压缩量，从而增大扇形板和密封条之间的压紧力到初始设计值。因此本发明不需要在扇形板和密封条之间施加较大初始压力，从而减轻了对扇形板的磨损。
2、本发明能够减少回转式空气预热器消耗的电能。这是因为：回转式空气预热器的转子是由电机带动旋转的，在旋转过程必然要消耗电能。扇形板与空预器转子之间的摩擦阻力越大，该部分电能的消耗就越多。在常规技术中，由于扇形板与密封条之间的压紧力较大，使得密封条和扇形板之间产生了很大的阻力，需要消耗更多的电能才能带动空预器转子进行旋转。而本发明极大地减少了扇形板和密封条之间的压紧力，所以空预器转子受到的阻力大大减少，因而电机消耗的电能也相应减少。
3、本发明能够大大延长密封条的整体使用寿命。本发明所述的密封条的硬度和耐磨性都比扇形板的高锰钢耐磨层要差，因此在实际过程中，扇形板基本不发生磨损，而密封条则磨损较多，但本发明所述的密封条的整体寿命仍要远远高出现有技术，原因如下：(1)本发明的密封条和扇形板之间的压紧力较小，产生的磨损相应也较少；(2)本发明在支撑梁上加工有位置调节孔，可沿垂直方向移动包括密封条在内的整套密封装置，即：当发现密封条发生磨损时，只需将连接螺栓松开，就可以将整套密封装置沿着位置调节孔向上移动到恰当位置，再将连接螺栓紧固即可再次投入使用。(3)常规技术中密封条的安装位置是固定的，无法进行调节，在这种情况下，密封条的长度通常只有50mm左右，如果进一步延长其长度是没有意义的，因为密封条和扇形板之间一旦发生磨损，二者将无法直接接触，此时即使密封条还有较长的余量，也无法发挥作用。但本发明则不同，可以通过上移定位块的方式，向上移动密封条，同时，还可以通过向上旋转压力预紧螺栓，使得密封条向上移动，因此本发明能够灵活地移动密封条的工作位置，这样一来，密封条就可以设计的较长，当其发生磨损时，只要向上移动密封条就可以继续使用，本发明的密封条的有效高度L1不小于200mm，达到了常规密封条的4倍，留有充足的磨损余量，从而使得整套密封装置的寿命得到进一步的延长。
4、本发明所述的弹簧具有较长的使用寿命。这是因为：(1)本发明将弹簧安装在支撑套管内进行保护，且弹簧的外径只是略小于支撑套管的内径，因此弹簧可以得到支撑套管很好的保护，能够防止弹簧发生偏斜，避免折断。(2)本发明所述的密封条的外径略小于支撑套管的内径，且支撑套管与密封条之间的微小间隙采用防尘毛刷进行密封，因此可以有效防止烟气中的飞灰进入到弹簧内部，同时，在压力预警螺栓上加工有落灰孔，即使有少量的飞灰进入到弹簧内部，也能够从底部掉落，从而保证不会在弹簧内部发生飞灰沉积，导致弹簧失效。
5、本发明能够大大减少回转式空气预热器密封装置的检修维护工作量。这是因为：(1)对于回转式空气预热器，扇形板体积庞大，需将整个空预器解体才能进行检修维护，因此工作量非常的大，本发明能够大大减轻扇形板的磨损速度，可以极大地减轻工作量。(2)本发明的密封条的寿命也得到了提高，相应地检修维护工作量也同步减少。
附图说明
图1为本发明中一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置的结构示意图；
图2为本发明中位置调节孔的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图2所示，本实施例中的一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置，包括有扇形板1、密封条3、支撑梁5、弹簧6、支撑套管7、定位块8、压力预紧螺栓9、连接螺栓10、空预器转子11。
支撑梁5焊接安装在空预器转子11的上端面，在支撑梁5上加工有高度为L2的位置调节孔501，在定位块8的下部加工有螺栓安装孔802，连接螺栓10穿过螺栓安装孔802和位置调节孔501可将支撑梁5和定位块8紧固连接。
定位块8的左部设有内螺纹801，在压力预紧螺栓9外壁加工有外螺纹901，压力预紧螺栓9和定位块8通过外螺纹901和内螺纹801进行连接，压力预紧螺栓9中心位置加工有落灰孔902，压力预紧螺栓9的顶端安装弹簧6，支撑套管7套设于弹簧6外，弹簧6的外径略小于支撑套管7的内径，支撑套管7的底部与定位块8焊接，防止弹簧6发生偏斜，且避免弹簧6折断，在弹簧6的上方安装有高度为L1的密封条3，密封条3的有效高度L1不小于200mm，且位置调节孔501的高度L2不小于L1。密封条3的外径略小于支撑套管7的内径，密封条3的下端可从支撑套管7上端口伸入，密封条3的外壁与支撑套管7的内壁尽可能贴合，提高其密封性能，且两者可相对滑动，支撑套管7上端口处可设置防尘毛刷4进一步提高支撑套管7与密封条3之间的密封性。支撑套管7与密封条3之间缝隙很小因此采用防尘毛刷4进行密封，可以有效防止烟气中的飞灰进入到弹簧6内部，同时，在压力预警螺栓9上加工有落灰孔902，即使有少量的飞灰进入到弹簧6内部，也能够从落灰孔902下端出口掉落，从而保证不会在弹簧6内部发生飞灰沉积，导致弹簧6失效。
在密封条3的顶部设有扇形板1，在扇形板1的两侧均焊接有缓冲导向板2，扇形板1的下部敷设有高锰钢耐磨层101，高锰钢耐磨层，其硬度较高，抗磨损性能要远远强于密封条所采用的材质，因此在磨损过程中，主要是密封条3在发生磨损，而扇形板1基本不发生磨损，或只发生很少的磨损；缓冲导向板2的下部敷设有圆弧流线形耐磨层201，圆弧流线形耐磨层201和高锰钢耐磨层101之间可实现平滑过度连接。扇形板1与密封条3在弹簧6的压力作用下实现无间隙紧密接触。
扇形板1和密封条3之间的压紧力对扇形板1的磨损速度有很大影响。现有技术中，为了让扇形板1和密封条3在紧密接触状态下，尽量工作更长的时间，通常只能将该压紧力设计的较大，因为如果该压紧力较小，即弹簧6的预压缩量较小，在工作过程中，随着扇形板1和密封条3的逐渐磨损，弹簧6很快就恢复到原始长度，从而不能使得扇形板1和密封条3继续保持紧密接触状态，导致了扇形板1磨损较快。而在本发明中，扇形板1和密封条3之间的压紧力可以设计的较小，在工作过程中，如果扇形板1和密封条3发生了磨损，则可以利用小修或大修的停炉机会，通过调节压力预紧螺栓9，使得扇形板1和密封条3之间的压紧力恢复到初始设计值，即当扇形弧和密封条3发生磨损时，弹簧6压缩量减少，此时只需将压力预紧螺栓9向上拧动，即可增加弹簧6压缩量，从而增大扇形板1和密封条3之间的压紧力到初始设计值。因此本发明不需要在扇形板1和密封条3之间施加较大初始压力，从而减轻了对扇形板1的磨损。
此外，密封条3的硬度和耐磨性都比扇形板1的高锰钢耐磨层要差一些，因此在实际使用中扇形板1基本不发生磨损，而密封条3则磨损相对较多，但由于密封条3和扇形板1之间的压紧力较小，因此密封条3的整体寿命仍要远远高出现有技术。并且，即使密封条3发生磨损，也可通过将整套密封装置沿着位置调节孔501向上移动到恰当位置，再将连接螺栓10紧固即可再次实现密封条33和扇形板1之间的紧密接触。
由于现有技术中的密封条3没有调节功能，所以现有技术中将密封条3设计的较长是没有意义的，通常高度选择在50mm左右。而本发明中密封条3设计的较长，L1不小于200mm，使其有充足的磨损余量，通过调节可反复利用，从而使得整套密封装置的寿命得到进一步的延长。
本发明能够减少回转式空气预热器消耗的电能。这是因为：回转式空预器转子11是由电机带动旋转的，在旋转过程必然要消耗电能。在常规技术中，由于扇形板1与密封条3之间的压紧力较大，使得密封条3对扇形板1形成了很大的阻力，需要电机消耗更多的电能才能带动空预器转子11进行旋转。而本发明极大地减少了扇形板1和密封条3之间的压紧力，所以空预器转子11受到的阻力大大减少，因而电机消耗的电能也相应减少。
对于回转式空气预热器来说，扇形板1体积庞大，需将整个空预器解体才能进行检修维护，因此工作量非常的大，本发明能够大大减轻扇形板1的磨损速度，可以极大地减轻工作量。而密封条的寿命也得到了提高，相应地检修维护工作量也同步减少。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置，其特征在于：包括有扇形板(1)、密封条(3)、支撑梁(5)、弹簧(6)、支撑套管(7)、定位块(8)、压力预紧螺栓(9)、连接螺栓(10)、空预器转子(11)，所述支撑梁(5)焊接安装在空预器转子(11)的上端面，在所述支撑梁(5)上加工有高度为L2的位置调节孔(501)，在所述定位块(8)的下部加工有螺栓安装孔(802)，所述连接螺栓(10)穿过螺栓安装孔(802)和位置调节孔(501)可将支撑梁(5)和定位块(8)紧固连接，所述定位块(8)的左部设有内螺纹(801)，在所述压力预紧螺栓(9)外壁加工有外螺纹(901)，所述压力预紧螺栓(9)和定位块(8)通过外螺纹(901)和内螺纹(801)进行连接，所述压力预紧螺栓(9)中心位置加工有落灰孔(902)，所述压力预紧螺栓(9)的顶端安装弹簧(6)，所述支撑套管(7)套设于所述弹簧(6)外，所述弹簧(6)的外径略小于支撑套管(7)的内径，所述支撑套管(7)的底部与定位块(8)焊接，防止弹簧(6)发生偏斜，且避免弹簧(6)折断，在所述弹簧(6)的上方安装有高度为L1的密封条(3)，所述密封条(3)的外径略小于支撑套管(7)的内径，所述密封条(3)的下端可从支撑套管(7)的上端口伸入，并与弹簧(6)的上端面紧密接触，在所述密封条(3)的顶部设有扇形板(1)，所述扇形板(1)与密封条(3)在弹簧(6)的压力作用下实现无间隙紧密接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置，其特征在于：在所述扇形板(1)的两侧均焊接有缓冲导向板(2)。
3.根据权利要求2所述的一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置，其特征在于：所述扇形板(1)的下部敷设有高锰钢耐磨层(101)，所述缓冲导向板(2)的下部敷设有圆弧流线形耐磨层(201)，所述圆弧流线形耐磨层(201)和高锰钢耐磨层(101)之间平滑过度连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置，其特征在于：所述支撑套管(7)与密封条(3)之间可设置防尘毛刷(4)以进一步提高密封性。
5.根据权利要求1所述的一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置，其特征在于：所述密封条(3)的有效工作高度L1不小于200mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于火电锅炉回转式空气预热器的长寿命密封装置，其特征在于：所述位置调节孔(501)的高度L2不小于L1。
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Cited By (1)
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| CN114346928A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-15 | 浙江坤博精工科技股份有限公司 | 一种夹具用辅助限位器 |
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2020
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Cited By (1)
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| CN114346928A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-15 | 浙江坤博精工科技股份有限公司 | 一种夹具用辅助限位器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210319 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |