CN113405117B - 空气预热设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种空气预热设备，属于热能回收技术领域。该空气预热设备包括：驱动机构；预热机构，所述预热机构包括支撑架(100)和波纹密封片(200)，所述支撑架(100)与所述驱动机构相连，所述支撑架(100)设有容纳空间(101)，所述波纹密封片(200)活动地设置于所述容纳空间(101)内，在所述驱动机构驱动所述支撑架(100)转动的情况下，所述波纹密封片(200)在所述容纳空间(101)内往复移动。上述方式可以改善波纹密封片的吸热性能，以及在除去波纹密封片上的灰尘等杂质的时候不需要对空气预热设备进行停机操作，从而有利于空气预热设备的持续运行。

Description

空气预热设备

技术领域

本申请属于热能回收技术领域，具体涉及一种空气预热设备。

背景技术

为了提高锅炉的热交换性能，降低能量的消耗，空气预热设备会对即将进入锅炉的空气进行预热。

空气预热设备一般分为板式、管式和回转式三种。其中，回转式空气预热设备通过驱动机构驱动预热机构转动，当预热机构转动到锅炉排烟口时，设置于预热机构上的波纹密封片将排出的烟气中的热量吸收，当预热机构转动到锅炉进气口时，再将吸收的热量传递给即将进入锅炉中的空气，从而使空气的温度升高，进而提高锅炉的热交换性能。然而，当烟气排出时，烟气中的灰尘等杂质会聚集在波纹密封片上，如果不及时除去灰尘等杂质会导致波纹密封片的吸热性能受到影响，并且为了除去波纹密封片上的灰尘等杂质需要对空气预热设备进行停机操作，也不利于空气预热设备持续运行。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种空气预热设备，能够避免灰尘等杂质聚集到波纹密封片上，从而改善波纹密封片的吸热性能，以及解决空气预热设备在除去纹密封片上的灰尘等杂质的时候需要对空气预热设备进行停机操作，不利于空气预热设备的持续运行的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种空气预热设备，包括：

驱动机构；

预热机构，所述预热机构包括支撑架和波纹密封片，所述支撑架与所述驱动机构相连，所述支撑架设有容纳空间，所述波纹密封片活动地设置于所述容纳空间内，在所述驱动机构驱动所述支撑架转动的情况下，所述波纹密封片在所述容纳空间内往复移动。

在本申请实施例中，当空气预热设备工作时，驱动机构驱动支撑架转动，在支撑架转动的同时，设置于容纳空间内的波纹密封片往复移动，因此，可以及时地将波纹密封片上的灰尘等杂质抖落掉，以避免从锅炉排烟口排出的烟气中的灰尘等杂质聚集到波纹密封片上，影响波纹密封片的吸热性能。并且采用上述方式可以在除去波纹密封片上的灰尘等杂质的时候不需要对空气预热设备进行停机操作，从而有利于空气预热设备的持续运行。

附图说明

图1为本申请实施例公开的预热机构的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的预热机构的部分结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本申请实施例公开的预热机构的剖面图；

图5为图4中B处的放大图；

图6为图4所示结构在另一个角度下的剖面图；

图7为图6中C处的放大图。

附图标记说明：

100-支撑架、101-容纳空间、110-第一支撑板、111-第一边沿、112-第二边沿、113-第三穿孔、120-第二支撑板、130-第三支撑板、131-第三边沿、132-第四边沿、133-第四穿孔、134-第二凸部、134a-第八穿孔、140-第四支撑板、150-隔板、151-第二穿孔、152-第五穿孔、153-第一凸部、153a-第六穿孔、160-第二支撑杆；

200-波纹密封片；

300-第二紧固件；

400-弹性件；

500-挤压件；

600-辅助件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的空气预热设备进行详细地说明。

如图1至图7所示，本申请实施例提供了一种空气预热设备，该空气预热设备包括驱动机构和预热机构。

驱动机构可以包括驱动源和传动组件，驱动源通过传动组件与预热机构相连。驱动源可以是电机或者其他可以驱动预热机构转动的机构，本申请实施例对驱动源的具体形式不作限制。

驱动机构还可以包括减速器，驱动源通过减速器与传动组件相连，减速器与驱动源的输出轴同轴设置，其能够获得更小的转速，以此增大转矩，从而更有力地驱动预热机构转动。

预热机构包括支撑架100和波纹密封片200，支撑架100可以用来支撑波纹密封片200，波纹密封片200具有吸热和导热的性能，波纹密封片200可以吸收锅炉排烟口中排出的热量，然后再将热量传递给即将进入锅炉的空气，从而对空气进行预热，进而提高锅炉的热交换性能，降低锅炉的能量消耗。支撑架100与驱动机构相连，支撑架100设有容纳空间101，波纹密封片200活动地设置于容纳空间101内，在驱动机构驱动支撑架100转动的情况下，波纹密封片200在容纳空间101内往复移动。

在空气预热设备工作的过程中，驱动机构会驱动支撑架100转动，设置于支撑架100内的波纹密封片200跟随支撑架100同步转动，由于波纹密封片200活动地设置于容纳空间101内，因此，波纹密封片200可以在离心力的作用下朝远离驱动机构的方向移动，而波纹密封片200的位移大小主要由支撑架100的旋转速度决定，因此，当支撑架100的旋转速度增大时，离心力增大，波纹密封片200的位移也同时增大，当支撑架100的旋转速度减小时，离心力减小，波纹密封片200可以在重力的作用下，朝靠近驱动机构的方向移动，同时波纹密封片200位移也减小。由此可知，可以通过增大或减小支撑架100的旋转速度，从而可以增大或减小波纹密封片200的位移，进而可以使波纹密封片200在容纳空间101内往复移动，以减少锅炉排烟口排出的烟气中的灰尘等杂质在波纹密封片200的表面聚集，避免波纹密封片200之间的通风口被堵塞，有利于空气预热设备持续运行，进而可以减轻操作人员清理空气预热设备的工作强度。

在本申请实施例中，当空气预热设备工作时，驱动机构驱动支撑架100转动，在支撑架100转动的同时，设置于容纳空间101内的波纹密封片200往复移动，因此，可以及时地将波纹密封片200上的灰尘等杂质抖落掉，以避免从锅炉排烟口排出的烟气中的灰尘等杂质聚集到波纹密封片200上，影响波纹密封片200的吸热性能。并且采用上述方式可以在除去波纹密封片200上的灰尘等杂质的时候不需要对空气预热设备进行停机操作，从而有利于空气预热设备的持续运行。

一种实施例中，支撑架100的形状可以是圆形或椭圆形，由于圆形或者椭圆形的支撑架100的外表面为弧形外表面，而驱动机构上的安装面一般为平面，可见，两者的接触面积较小，因此不便于将上述形状的支撑架安装在驱动机构上。因此，另一种实施例中，支撑架100包括多个支撑板，驱动机构与多个支撑板中的至少一个相连，各支撑板依次首尾相连，以形成多边形支撑架100。此实施例中，多边形支撑架100的外表面为多个平面的组合，而平面与驱动机构上的安装面的接触面积较大，因而更有利于支撑架100的安装。

一种可选的实施例中，预热机构的数量为至少两个，各预热机构环绕驱动机构，支撑板的数量为四个，其中包括第一支撑板110、第二支撑板120、第三支撑板130和第四支撑板140。第一支撑板110与驱动机构相连，第三支撑板130平行于第一支撑板110，第一支撑板110具有相背设置的第一边沿111和第二边沿112，第三支撑板130具有相背设置的第三边沿131和第四边沿132，第二支撑板120连接第一边沿111和第三边沿131，第四支撑板140连接第二边沿112和第四边沿132；第一支撑板110在自第一边沿111向第二边沿112延伸的方向上具有第一宽度，第三支撑板130在自第三边沿131向第四边沿132延伸的方向上具有第二宽度，其中，第一宽度大于或等于第二宽度。也就是说，第一支撑板110的尺寸大于或等于第三支撑板130的尺寸，驱动机构上的安装空间有限，上述方式中，预热机构会占用驱动机构上较大的安装空间，从而容易导致驱动机构上可以连接的预热机构的数量较少，不利于提升空气预热设备的预热效率。因此，另一种实施例中，第一宽度小于第二宽度。也就是说，第一支撑板110的尺寸小于第三支撑板130的尺寸，如此预热机构与驱动机构连接时所占用的安装空间较小，从而可以在驱动机构安装较多数量的预热机构，从而更有利于提升空气预热设备的预热效率。

可选地，第二支撑板120相对于第三支撑板130具有第一倾斜角，第四支撑板140相对于第三支撑板130具有第二倾斜角，其中，第一倾斜角大于或小于第二倾斜角。此种情况下，形成支撑架100的各支撑板的尺寸大小不一，因此，不利于加工制造支撑架100。故，另一种可选的实施例中，第一倾斜角等于第二倾斜角。容易理解的是，此实施例中的支撑架100的形状为等腰梯形，采用此种形状更便于加工制造支撑架100。

一种实施例中，多边形支撑架100由各支撑板依次首尾相连而形成，而其内部又无支撑部件对多边形支撑架100进行加固，因此，多边形支撑架100的结构强度较差，因此，在驱动机构驱动支撑架100转动的时候，支撑架100容易出现变形。为了解决这一问题，支撑架100还可以包括隔板150，隔板150位于容纳空间101内，隔板150的两端分别与第二支撑板120和第四支撑板140相连，隔板150将容纳空间101分隔成第一空间和第二空间，第一空间和第二空间均设有波纹密封片200。此实施例中，通过隔板150可以加固支撑架100，以提升支撑架100的结构强度，从而防止支撑架100在转动的时候出现变形。隔板150的数量可以是一个或多个，本申请实施例对此不作限制。隔板150可以平行于第一支撑板110设置，容纳空间101内可以设置更多的波纹密封片200时，以改善热交换效果。

进一步可选的实施例中，第二支撑板120和第四支撑板140分别设有滑槽，波纹密封片200上设有滑动部，滑动部与滑槽滑动配合。此实施中，在第二支撑板120和第四支撑板140上设置滑槽容易导致支撑架100的结构强度变差，并且由于波纹密封片200的尺寸大小不一样，因此通过滑动部与滑槽的配合安装波纹密封片200时比较麻烦，且装配难度较大。因此，可选的实施例中，波纹密封片200设有第一穿孔，支撑架100包括第一支撑杆和第二支撑杆160，隔板150设有第二穿孔151，第一支撑板110设有第三穿孔113，第一支撑杆具有第一端和第二端，第一端与第二穿孔151配合，第二端穿过第一穿孔与第三穿孔113配合。第三支撑板130设有第四穿孔133，隔板150设有第五穿孔152，第二支撑杆160具有第三端和第四端，第三端与第四穿孔133配合，第四端穿过第一穿孔与第五穿孔152配合。此实施例中，不需要在第二支撑板120和第四支撑板140上开设滑槽，因此对支撑架100的结构强度不会有影响。此外，安装波纹密封片200时，可以通过波纹密封片200上的第一穿孔与第一支撑杆和第二支撑杆160配合，从而可以简化波纹密封片200的装配流程，降低波纹密封片200的安装难度。第一支撑杆和第二支撑杆160的数量可以为一个，也可以为多个，本申请实施例对此不作限制。可选地，第一支撑杆或第二支撑杆160的数量为四个，此种情况下，第一支撑杆或第二支撑杆160均可以以矩阵的方式排列设置，有利于提升波纹密封片200滑动时的稳定性。

上述实施例中，由于没有紧固部件对第一支撑杆和第二支撑杆160进行固定，因此，当驱动机构驱动预热机构转动时，第一支撑杆和第二支撑杆160在离心力的作用下，容易脱离支撑架100。为了避免上述情况的发生，预热机构还可以包括第一紧固件和第二紧固件300，隔板150背离第一支撑板110的一面设有第一凸部153，第二穿孔151贯穿第一凸部153，第一凸部153设有第六穿孔153a，第一端的外表面设有第七穿孔，第六穿孔153a和第七穿孔均沿垂直于第二穿孔151轴线的方向延伸，第一紧固件分别与第六穿孔153a和第七穿孔配合；第三支撑板130背离第一支撑板110的一面设有第二凸部134，第四穿孔133贯穿第二凸部134，第二凸部134设有第八穿孔134a，第三端的外表面设有第九穿孔，第八穿孔134a和第九穿孔均沿垂直于第四穿孔133轴线的方向延伸，第二紧固件300分别与第八穿孔134a和第九穿孔配合。此实施例中，第六穿孔153a和第七穿孔的轴线均垂直于第二穿孔151的轴线，第八穿孔134a和第九穿孔的轴线均垂直于第四穿孔133的轴线，因此通过第一紧固件和第二紧固件300可以限制第一支撑杆和第二支撑杆160在离心力的作用下发生移动，从而可以防止第一支撑杆和第二支撑杆160脱离支撑架100。

一种可选的实施例中，预热机构包括用于使相邻的波纹密封片200具有一定间距的刚性件，波纹密封片200和刚性件的数量均为多个，刚性件设置于相邻的波纹密封片200之间，且与波纹密封片200具有间隙，第一支撑杆和第二支撑杆160均与刚性件滑动配合。此实施例中，在驱动机构驱动预热机构转动的情况下，刚性件受到离心力的作用发生滑动，且滑动时容易撞击波纹密封片200，从而容易对波纹密封片200造成损坏。因此，另一种实施例中，预热机构还可以包括弹性件400，弹性件400的数量为多个，弹性件400与波纹密封片200接触。此实施例中，当增大预热机构的旋转速度时，波纹密封片200所受到的离心力也增大，同时弹性件400受力被压缩，因此，波纹密封片200可以朝远离转动中心的方向移动；当减小预热机构的旋转速度时，波纹密封片200所受到的离心力也减小，同时弹性件400受到的压力也减小，在其回复力的作用下，逐渐恢复形变，并驱动波纹密封片200朝靠近转动中心的方向移动，如此波纹密封片200可以进行往复移动，从而可以将集聚在波纹密封片200上的灰尘抖落掉。并且波纹密封片200在滑动的时候始终与弹性件400接触，因此，波纹密封片200与弹性件400之间不会发生撞击，从而有利于保护波纹密封片200不受损坏。在空气预热设备停止工作后，波纹密封片200可以在弹性件400回复力的作用下回到初始位置。可选地，弹性件400可以是弹簧，也可以是其他具有弹性的部件，本申请实施例对此不作限制。

一种实施例中，波纹密封片200装配到支撑架100上之后，操作人员无法再对相邻的波纹密封片200之间的距离进行调节，从而也就无法针对锅炉的不同燃烧状况改变相邻的波纹密封片200之间的距离。为了解决这一问题，预热机构还可以包括挤压件500，挤压件500位于容纳空间101内，第一支撑杆和第二支撑杆160均与挤压件500滑动配合，挤压件500的一端与波纹密封片200接触；在挤压件500滑动的情况下，挤压件500驱动至少部分波纹密封片200移动。此实施例中，通过滑动挤压件500，可以驱动至少部分波纹密封片200移动，从而可以改变相邻的波纹密封片200之间的距离，有利于预热机构应对锅炉的不同燃烧状况。

一种可选的实施例中，挤压件500可以设有滑轨或滑槽，第一支撑杆和第二支撑杆160可以设有滑槽或滑轨，滑槽与滑轨滑动配合。此实施例中，在驱动机构驱动预热机构转动的时候，滑槽与滑轨之间通过摩擦力保持相对静止，当挤压件500受到的离心力大于上述两者之间的摩擦力时，挤压件500容易发生滑动，从而无法保证相邻的波纹密封片200之间的距离恒定。因此，另一种可选的实施例中，挤压件500设有螺纹孔，第一支撑杆和第二支撑杆160的一端均设有外螺纹，第一支撑杆和第二支撑杆160均与挤压件500螺纹配合。此实施例中，外螺纹对挤压件500除了可以施加摩擦力以限制其滑动外，还可以在离心力的反方向上对挤压件500施加作用力，从而可以使得挤压件500与第一支撑杆和第二支撑杆160的连接更加可靠，进而可以保证相邻的波纹密封片200之间的距离被调整后保持恒定。

一种实施例中，挤压件500可以为螺母，预热机构还可以包括辅助件600，辅助件600的一端与螺母相连，辅助件600的另一端与波纹密封片200接触，在第一支撑杆和第二支撑杆160的延伸方向上，螺母具有第一长度，辅助件600具有第二长度，外螺纹具有第三长度，其中，第一长度与第二长度之和小于或大于第三长度。在第一长度与第二长度之和小于第三长度的情况下，部分波纹密封片200容易处于第一支撑杆和第二支撑杆160的外螺纹上，而外螺纹对滑动中的波纹密封片200会产生较大的摩擦力，从而容易损坏波纹密封片200与第一支撑杆和第二支撑杆160接触的部分；在第一长度与第二长度之和大于第三长度的情况下，容易导致相邻的波纹密封片200之间的距离较小，不利于空气的流通。因此，另一种实施例中，第一长度与第二长度之和等于第三长度，此种情况下，一方面，可以避免部分波纹密封片200处于外螺纹上，从而有利于保护波纹密封片200不受外螺纹的损坏，另一方面，可以保证相邻的波纹密封片200之间的距离较大，有利于空气的流通。可选地。辅助件600可以是管状部件，且套设于第一支撑杆和第二支撑杆160，该管状部件与第一支撑杆和第二支撑杆160之间可以具有间隙，从而可以避免第一支撑杆和第二支撑杆160对该管状部件产生阻尼力，进而有利于挤压件500流畅的滑动。该管状部件的一端可以通过焊接、粘接等方式与挤压件500相连，也可以通过其他方式与挤压件500连接，本申请实施例对此不作限制。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (6)

1.一种空气预热设备，其特征在于，包括：

驱动机构；

预热机构，所述预热机构包括支撑架(100)和波纹密封片(200)，所述支撑架(100)与所述驱动机构相连，所述支撑架(100)设有容纳空间(101)，所述波纹密封片(200)活动地设置于所述容纳空间(101)内，在所述驱动机构驱动所述支撑架(100)转动的情况下，所述波纹密封片(200)在所述容纳空间(101)内往复移动；

所述支撑架(100)包括多个支撑板，所述驱动机构与所述多个支撑板中的至少一个相连，各所述支撑板依次首尾相连，以形成多边形支撑架(100)；

所述预热机构的数量为至少两个，各所述预热机构环绕所述驱动机构，所述支撑板的数量为四个，其中包括第一支撑板(110)、第二支撑板(120)、第三支撑板(130)和第四支撑板(140)；

所述第一支撑板(110)与所述驱动机构相连，所述第三支撑板(130)平行于所述第一支撑板(110)，所述第一支撑板(110)具有相背设置的第一边沿(111)和第二边沿(112)，所述第三支撑板(130)具有相背设置的第三边沿(131)和第四边沿(132)，所述第二支撑板(120)连接所述第一边沿(111)和所述第三边沿(131)，所述第四支撑板(140)连接所述第二边沿(112)和所述第四边沿(132)；

所述第一支撑板(110)在自所述第一边沿(111)向所述第二边沿(112)延伸的方向上具有第一宽度，所述第三支撑板(130)在自所述第三边沿(131)向所述第四边沿(132)延伸的方向上具有第二宽度，其中，所述第一宽度小于所述第二宽度；

所述支撑架(100)还包括隔板(150)，所述隔板(150)位于所述容纳空间(101)内，所述隔板(150)的两端分别与所述第二支撑板(120)和所述第四支撑板(140)相连，所述隔板(150)将所述容纳空间(101)分隔成第一空间和第二空间，所述第一空间和所述第二空间均设有所述波纹密封片(200)；

所述波纹密封片(200)设有第一穿孔，所述支撑架(100)还包括第一支撑杆和第二支撑杆(160)；

所述隔板(150)设有第二穿孔(151)，所述第一支撑板(110)设有第三穿孔(113)，所述第一支撑杆具有第一端和第二端，所述第一端与所述第二穿孔(151)配合，所述第二端穿过所述第一穿孔与所述第三穿孔(113)配合；

所述第三支撑板(130)设有第四穿孔(133)，所述隔板(150)设有第五穿孔(152)，所述第二支撑杆(160)具有第三端和第四端，所述第三端与所述第四穿孔(133)配合，所述第四端穿过所述第一穿孔与所述第五穿孔(152)配合。

2.根据权利要求1所述的空气预热设备，其特征在于，所述预热机构还包括第一紧固件和第二紧固件(300)，所述隔板(150)背离所述第一支撑板(110)的一面设有第一凸部(153)，所述第二穿孔(151)贯穿所述第一凸部(153)，所述第一凸部(153)设有第六穿孔(153a)，所述第一端的外表面设有第七穿孔，所述第六穿孔(153a)和所述第七穿孔均沿垂直于所述第二穿孔(151)轴线的方向延伸，所述第一紧固件分别与所述第六穿孔(153a)和所述第七穿孔配合；

所述第三支撑板(130)背离所述第一支撑板(110)的一面设有第二凸部(134)，所述第四穿孔(133)贯穿所述第二凸部(134)，所述第二凸部(134)设有第八穿孔(134a)，所述第三端的外表面设有第九穿孔，所述第八穿孔(134a)和所述第九穿孔均沿垂直于所述第四穿孔(133)轴线的方向延伸，所述第二紧固件(300)分别与所述第八穿孔(134a)和所述第九穿孔配合。

3.根据权利要求1所述的空气预热设备，其特征在于，所述预热机构还包括弹性件(400)，所述波纹密封片(200)和所述弹性件(400)的数量均为多个，所述弹性件(400)设置于相邻的所述波纹密封片(200)之间，且与所述波纹密封片(200)接触，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆(160)均与所述弹性件(400)滑动配合。

4.根据权利要求3所述的空气预热设备，其特征在于，所述预热机构还包括挤压件(500)，所述挤压件(500)位于所述容纳空间(101)内，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆(160)均与所述挤压件(500)滑动配合，所述挤压件(500)的一端与所述波纹密封片(200)接触；

在所述挤压件(500)滑动的情况下，所述挤压件(500)驱动至少部分所述波纹密封片(200)移动。

5.根据权利要求4所述的空气预热设备，其特征在于，所述挤压件(500)设有螺纹孔，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆(160)的一端均设有外螺纹，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆(160)均与所述挤压件(500)螺纹配合。

6.根据权利要求5所述的空气预热设备，其特征在于，所述挤压件(500)为螺母，所述预热机构还包括辅助件(600)，所述辅助件(600)的一端与所述螺母相连，所述辅助件(600)的另一端与所述波纹密封片(200)接触；

在所述第一支撑杆和第二支撑杆(160)的延伸方向上，所述螺母具有第一长度，所述辅助件(600)具有第二长度，所述外螺纹具有第三长度，其中，所述第一长度与所述第二长度之和等于所述第三长度。

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