CN114543112A - 一种回转式空预器柔性密封结构 - Google Patents

一种回转式空预器柔性密封结构 Download PDF

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CN114543112A CN202210205525.3A CN202210205525A CN114543112A CN 114543112 A CN114543112 A CN 114543112A CN 202210205525 A CN202210205525 A CN 202210205525A CN 114543112 A CN114543112 A CN 114543112A
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Abstract

本发明公开了一种回转式空预器柔性密封结构，涉及空预器技术领域，包括固定机构、空预器中心筒和转子，转子固定套设在空预器中心筒外侧，空预器中心筒的一端用于连接高温烟气排放口，空预器中心筒的另一端用于排出烟气，转子内设置有若干个关于空预器中心筒中心对称的扇形壳体,扇形壳体内连接有沿着径向延伸的丝杆，丝杆上活动套设有与扇形壳体内壁贴合连接的径向密封部，丝杆上外露于扇形壳体,外侧的一端固定套设有第二传动齿轮，空预器中心筒外侧固定套设有第一传动齿轮，固定机构中的驱动电机通过电机轴连接驱动齿轮，驱动齿轮与第一传动齿轮啮合连接，第二传动齿轮与固定壳体啮合连接，具备密封性好和工作效率高的特点。

Description

一种回转式空预器柔性密封结构
技术领域
本发明涉及空预器技术领域，具体是一种回转式空预器柔性密封结构。
背景技术
回转式空气预热器是大中型电站锅炉上普遍采用的烟气尾端换热装置，与管式空气预热器相比，回转式空气预热器具有结构紧凑、体积小、换热面密度高、整机质量轻、金属耗用量少、利于安装布置、低温腐蚀较管式换热器轻等特点，适于在大型锅炉上使用，但回转式空气预热器的缺点是漏风量大、工况良好时为6％～8％，密封不良时为20％～30％。另外回转式空气预热器的结构复杂、制造工艺和安装要求高、运行维护工作量大，热态自动控制也较为困难。较高的漏风量引起预热器入口风压降低、风机电流升高，预热器后的过量空气系数升高、尾部排烟气温降低、锅炉热效率降低、燃煤损耗增加，锅炉达不到额定负荷。因此对回转式空气预热器而言，漏风率是其重要的经济指标之一。
回转式空气预热器包括空预器中心筒和转子，锅炉燃烧排放的高温烟气排向空预器中心筒内，利用热传递原理，空预器中心筒能够将热量传递给转子，转子从下到上依次为冷端、加热层和热端，加热层的外形轮廓为扇形壳体，下方的冷空气进入扇形壳体被加热后又从顶部排出。
但是现有的回转式空预器柔性密封结构在实际应用中，结构形式多种多样，但是都存在一个问题，那就是其功能比较单一，只是具备防漏气的功能，却无法在防漏气的基础上提高空气预热的工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回转式空预器柔性密封结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种回转式空预器柔性密封结构，包括固定机构、空预器中心筒和转子，所述转子固定套设在空预器中心筒外侧，所述空预器中心筒的一端用于连接高温烟气排放口，空预器中心筒的另一端用于排出烟气，所述转子内设置有若干个关于空预器中心筒中心对称的扇形壳体,所述扇形壳体内连接有沿着径向延伸的丝杆，所述丝杆上活动套设有与扇形壳体内壁贴合连接的径向密封部，所述丝杆上外露于扇形壳体,外侧的一端固定套设有第二传动齿轮，所述空预器中心筒外侧固定套设有第一传动齿轮，所述固定机构包括驱动齿轮、驱动电机和固定壳体，所述驱动电机通过电机轴连接驱动齿轮，所述驱动齿轮与第一传动齿轮啮合连接，所述第二传动齿轮与固定壳体啮合连接。
作为本发明进一步的方案：所述固定壳体包括下啮合齿、下圆形导轨、上啮合齿和上圆形导轨，所述固定壳体上靠近转子的一侧设置有下圆形导轨和上圆形导轨，所述下圆形导轨和上圆形导轨表面分别设置有若干个下啮合齿和若干个上啮合齿，所述第二传动齿轮以空预器中心筒为轴线转动连接在下圆形导轨和上圆形导轨之间，以空预器中心筒为轴线旋转的第二传动齿轮通过依次与下啮合齿和上啮合齿啮合连接的方式达到带动第二传动齿轮朝着相反的方向旋转的目的。
作为本发明再进一步的方案：所述下圆形导轨和上圆形导轨的轴线与空预器中心筒的轴线一致，且下啮合齿和上啮合齿的数量一致，所述下啮合齿和上啮合齿关于空预器中心筒的轴线中心对称。
作为本发明再进一步的方案：所述径向密封部包括第一密封板和第二密封板，所述第二密封板活动连接在第一密封板内，所述第一密封板中部开设有螺纹连接在丝杆上的螺纹孔，所述第一密封板上靠近第二密封板的一侧开设有滑槽，所述第二密封板包括外滑动板、中间滑动板和内滑动板，所述外滑动板通过中间滑动板连接内滑动板，所述内滑动板与第一密封板滑动连接，所述内滑动板滑动连接在滑槽内，所述外滑动板和第一密封板表面均与扇形壳体内壁贴合连接。
作为本发明再进一步的方案：所述径向密封部还包括弹性密封套，所述弹性密封套位于外滑动板与第一密封板之间，且弹性密封套活动套设在中间滑动板上，所述弹性密封套外侧还与扇形壳体内壁贴合连接。
作为本发明再进一步的方案：所述扇形壳体上靠近冷风输送设备的一侧设置有冷风进入部，所述扇形壳体上靠近热风吸收设备的一侧设置有热风排出部，所述冷风进入部与热风排出部的内部结构组成一致，所述冷风进入部包括通风口、挡风板、转轴和限位块，所述通风口开设于扇形壳体侧壁，所述挡风板的一端通过转轴转动连接在通风口内壁，所述挡风板的另一端还与限位块表面贴合连接，所述限位块固定连接在通风口内壁。
作为本发明再进一步的方案：所述固定机构还包括承载板和支撑架，所述支撑架固定连接在承载板下方，所述空预器中心筒安装在承载板上，所述驱动电机固定连接在承载板上，所述固定壳体通过支杆连接承载板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：驱动电机通过驱动齿轮和第一传动齿轮之间啮合连接的方式带动空预器中心筒和转子旋转时，旋转的转子又会带动第二传动齿轮在固定壳体内旋转，在固定壳体内旋转的第二传动齿轮又会带动丝杆围绕自身轴线来回旋转，来回旋转的丝杆又会带动径向密封部在扇形壳体内做往复直线运动，做往复直线运动的径向密封部能够将进入扇形壳体内的空气快速向上排出，具备密封性好和工作效率高的特点。
附图说明
图1为本发明实施例一种回转式空预器柔性密封结构的立体图。
图2为本发明实施例中空预器中心筒和转子的装配图。
图3为本发明实施例中空预器中心筒和转子的剖面图。
图4为本发明实施例中固定机构的第一立体图。
图5为本发明实施例中固定机构的第二立体图。
图6为本发明实施例中第二传动齿轮和固定壳体的装配图。
图7为本发明实施例中扇形壳体和径向密封部的剖面图。
图8为本发明实施例中扇形壳体的结构示意图。
图9为本发明图8中a的局部放大图。
图10为本发明实施例中径向密封部的结构示意图。
图11为本发明实施例中第一密封板的结构示意图。
图12为本发明实施例中第二密封板和弹性密封套的结构示意图。
图中：1-固定机构、11-承载板、12-驱动齿轮、13-驱动电机、14-支撑架、15-固定壳体、16-下啮合齿、17-下圆形导轨、18-上啮合齿、19-上圆形导轨、2-空预器中心筒、21-第一传动齿轮、3-转子、31-丝杆、32-第二传动齿轮、33-扇形壳体、331-冷风进入部、3311-通风口、3312-挡风板、3313-转轴、3314-限位块、332-热风排出部、34-径向密封部、341-第一密封板、3411-滑槽、3412-螺纹孔、342-第二密封板、3421-外滑动板、3422-中间滑动板、3423-内滑动板、343-弹性密封套。
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。
请参阅图1至图7，本实施例提供了一种回转式空预器柔性密封结构，包括固定机构1、空预器中心筒2和转子3，所述转子3固定套设在空预器中心筒2外侧，所述空预器中心筒2的一端用于连接高温烟气排放口，空预器中心筒2的另一端用于排出烟气，所述转子3内设置有若干个关于空预器中心筒2中心对称的扇形壳体33，所述扇形壳体33内连接有沿着径向延伸的丝杆31，所述丝杆31上活动套设有与扇形壳体33内壁贴合连接的径向密封部34，所述丝杆31上外露于扇形壳体33,外侧的一端固定套设有第二传动齿轮32，所述空预器中心筒2外侧固定套设有第一传动齿轮21，所述固定机构1包括驱动齿轮12、驱动电机13和固定壳体15，所述驱动电机13通过电机轴连接驱动齿轮12，所述驱动齿轮12与第一传动齿轮21啮合连接，所述第二传动齿轮32与固定壳体15啮合连接。
进一步的，所述固定机构1还包括承载板11和支撑架14，所述支撑架14固定连接在承载板11下方，所述空预器中心筒2安装在承载板11上，所述驱动电机13固定连接在承载板11上，所述固定壳体15通过支杆连接承载板11。
以上方案中，空预器中心筒2和扇形壳体33均采用导热性强的材质制作而成，这样一来，高温烟气在流经空预器中心筒2时，能够将热量传递给扇形壳体33内，升温后的扇形壳体33能够将流经其中的冷空气加热，驱动电机13通过驱动齿轮12和第一传动齿轮21之间啮合连接的方式带动空预器中心筒2和转子3旋转时，旋转的转子3又会带动第二传动齿轮32在固定壳体15内旋转，在固定壳体15内旋转的第二传动齿轮32又会带动丝杆31围绕自身轴线来回旋转，来回旋转的丝杆31又会带动径向密封部34在扇形壳体33内做往复直线运动，做往复直线运动的径向密封部34能够将进入扇形壳体33内的空气快速向上排出，具备密封性好和工作效率高的特点。
请参阅图8和图9，作为本发明一种实施例，所述扇形壳体33上靠近冷风输送设备的一侧设置有冷风进入部331，所述扇形壳体33上靠近热风吸收设备的一侧设置有热风排出部332，所述冷风进入部331与热风排出部332的内部结构组成一致，所述冷风进入部331包括通风口3311、挡风板3312、转轴3313和限位块3314，所述通风口3311开设于扇形壳体33侧壁，所述挡风板3312的一端通过转轴3313转动连接在通风口3311内壁，所述挡风板3312的另一端还与限位块3314表面贴合连接，所述限位块3314固定连接在通风口3311内壁。
以上方案中，转子3下方的冷风输送设备吹出的冷风先是吹向通风口3311内，进入通风口3311的冷空气克服挡风板3312的重力带动其围绕转轴3313向上旋转，使得冷空气能够通过通风口3311进入扇形壳体33内，当径向密封部34在扇形壳体33内移动时，能够挤压扇形壳体33内的空气，受到挤压的空气又会快速通过热风排出部332向上排出扇形壳体33，热风排出部332的工作原理与冷风进入部331的工作原理一致，限位块3314的设计不允许挡风板3312反向转动，当密封部34在扇形壳体33内移动时，会将一部分空气挤压入冷风进入部33中的通风口3311内，从而带动挡风板3312反向转动至限位块3314的位置，此时的挡风板3312便能够将通风口3311密封，从而使得被加热后的空气只能从热风排出部332排出，以上所述中，冷风输送设备和热风吸收设备在此处便不再进行赘述。
请参阅图1至图12，作为本发明一种实施例，所述固定壳体15包括下啮合齿16、下圆形导轨17、上啮合齿18和上圆形导轨19，所述固定壳体15上靠近转子3的一侧设置有下圆形导轨17和上圆形导轨19，所述下圆形导轨17和上圆形导轨19表面分别设置有若干个下啮合齿16和若干个上啮合齿18，所述第二传动齿轮32以空预器中心筒2为轴线转动连接在下圆形导轨17和上圆形导轨19之间，以空预器中心筒2为轴线旋转的第二传动齿轮32通过依次与下啮合齿16和上啮合齿18啮合连接的方式达到带动第二传动齿轮32朝着相反的方向旋转的目的。
进一步的，所述下圆形导轨17和上圆形导轨19的轴线与空预器中心筒2的轴线一致，且下啮合齿16和上啮合齿18的数量一致，所述下啮合齿16和上啮合齿18关于空预器中心筒2的轴线中心对称，同等数量的下啮合齿16和上啮合齿18分别均匀分布在下圆形导轨17和上圆形导轨19表面，当围绕空预器中心筒2的轴线旋转的第二传动齿轮32与下啮合齿16啮合时，又能够带动第二传动齿轮32和丝杆31朝着某一方向围绕自身轴线旋转，当第二传动齿轮32离开下啮合齿16又与上啮合齿18啮合连接时，又能够带动第二传动齿轮32和丝杆31围绕自身轴线反向旋转，如此循环往复，从而实现了带动径向密封部34做往复直线运动的功能。
进一步的，所述径向密封部34包括第一密封板341和第二密封板342，所述第二密封板342活动连接在第一密封板341内，所述第一密封板341中部开设有螺纹连接在丝杆31上的螺纹孔3412，所述第一密封板341上靠近第二密封板342的一侧开设有滑槽3411，所述第二密封板342包括外滑动板3421、中间滑动板3422和内滑动板3423，所述外滑动板3421通过中间滑动板3422连接内滑动板3423，所述内滑动板3423与第一密封板341滑动连接，所述内滑动板3423滑动连接在滑槽3411内，所述外滑动板3421和第一密封板341表面均与扇形壳体33内壁贴合连接。
进一步的，所述径向密封部34还包括弹性密封套343，所述弹性密封套343位于外滑动板3421与第一密封板341之间，且弹性密封套343活动套设在中间滑动板3422上，所述弹性密封套343外侧还与扇形壳体33内壁贴合连接，弹性密封套343一方面具备弹性复位的特点，另一方面能够使径向密封部34的密封性更好。
以上方案中，当径向密封部34从扇形壳体33的外侧向空预器中心筒2的方向运动时，由于扇形壳体33的宽度原来越小，在扇形壳体33内滑动的第二密封板342受到内壁的挤压力后会克服弹性密封套343的弹力在第一密封板341上的滑槽3411内移动，当径向密封部34在扇形壳体33内反向移动时，由于扇形壳体33的宽度原来越大，密封套343的弹力又会带动第二密封板342从第一密封板341上的滑槽3411内滑出，从而保证径向密封部34能够始终与扇形壳体33内壁贴合连接，一方面提高了扇形壳体33的密封性，另一方面能够将扇形壳体33内被加热后的空气更加快速的排出，具备密封性好和工作效率高的特点。
工作原理：转子3下方的冷风输送设备吹出的冷风先是吹向通风口3311内，进入通风口3311的冷空气克服挡风板3312的重力带动其围绕转轴3313向上旋转，使得冷空气能够通过通风口3311进入扇形壳体33内，驱动电机13通过驱动齿轮12和第一传动齿轮21之间啮合连接的方式带动空预器中心筒2和转子3旋转时，旋转的转子3又会带动第二传动齿轮32在固定壳体15内旋转，当围绕空预器中心筒2的轴线旋转的第二传动齿轮32与下啮合齿16啮合时，又能够带动第二传动齿轮32和丝杆31朝着某一方向围绕自身轴线旋转，当第二传动齿轮32离开下啮合齿16又与上啮合齿18啮合连接时，又能够带动第二传动齿轮32和丝杆31围绕自身轴线反向旋转，如此循环往复，从而实现了带动径向密封部34做往复直线运动的功能，当径向密封部34从扇形壳体33的外侧向空预器中心筒2的方向运动时，由于扇形壳体33的宽度原来越小，在扇形壳体33内滑动的第二密封板342受到内壁的挤压力后会克服弹性密封套343的弹力在第一密封板341上的滑槽3411内移动，当径向密封部34在扇形壳体33内反向移动时，由于扇形壳体33的宽度原来越大，密封套343的弹力又会带动第二密封板342从第一密封板341上的滑槽3411内滑出，从而保证径向密封部34能够始终与扇形壳体33内壁贴合连接，当径向密封部34在扇形壳体33内移动时，能够挤压扇形壳体33内的空气，受到挤压的空气又会快速通过热风排出部332向上排出扇形壳体33。
需要特别说明的是，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，以上所述实施例仅表达了本技术方案的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术方案专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变性、改进及替代，这些都属于本技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种回转式空预器柔性密封结构，包括固定机构(1)、空预器中心筒(2)和转子(3)，所述转子(3)固定套设在空预器中心筒(2)外侧，所述空预器中心筒(2)的一端用于连接高温烟气排放口，空预器中心筒(2)的另一端用于排出烟气，所述转子(3)内设置有若干个关于空预器中心筒(2)中心对称的扇形壳体(33),其特征在于，所述扇形壳体(33)内连接有沿着径向延伸的丝杆(31)，所述丝杆(31)上活动套设有与扇形壳体(33)内壁贴合连接的径向密封部(34)，所述丝杆(31)上外露于扇形壳体(33),外侧的一端固定套设有第二传动齿轮(32)，所述空预器中心筒(2)外侧固定套设有第一传动齿轮(21)，所述固定机构(1)包括驱动齿轮(12)、驱动电机(13)和固定壳体(15)，所述驱动电机(13)通过电机轴连接驱动齿轮(12)，所述驱动齿轮(12)与第一传动齿轮(21)啮合连接，所述第二传动齿轮(32)与固定壳体(15)啮合连接。
2.根据权利要求1所述的一种回转式空预器柔性密封结构，其特征在于，所述固定壳体(15)包括下啮合齿(16)、下圆形导轨(17)、上啮合齿(18)和上圆形导轨(19)，所述固定壳体(15)上靠近转子(3)的一侧设置有下圆形导轨(17)和上圆形导轨(19)，所述下圆形导轨(17)和上圆形导轨(19)表面分别设置有若干个下啮合齿(16)和若干个上啮合齿(18)，所述第二传动齿轮(32)以空预器中心筒(2)为轴线转动连接在下圆形导轨(17)和上圆形导轨(19)之间，以空预器中心筒(2)为轴线旋转的第二传动齿轮(32)通过依次与下啮合齿(16)和上啮合齿(18)啮合连接的方式达到带动第二传动齿轮(32)朝着相反的方向旋转的目的。
3.根据权利要求2所述的一种回转式空预器柔性密封结构，其特征在于，所述下圆形导轨(17)和上圆形导轨(19)的轴线与空预器中心筒(2)的轴线一致，且下啮合齿(16)和上啮合齿(18)的数量一致，所述下啮合齿(16)和上啮合齿(18)关于空预器中心筒(2)的轴线中心对称。
4.根据权利要求3所述的一种回转式空预器柔性密封结构，其特征在于，所述径向密封部(34)包括第一密封板(341)和第二密封板(342)，所述第二密封板(342)活动连接在第一密封板(341)内，所述第一密封板(341)中部开设有螺纹连接在丝杆(31)上的螺纹孔(3412)，所述第一密封板(341)上靠近第二密封板(342)的一侧开设有滑槽(3411)，所述第二密封板(342)包括外滑动板(3421)、中间滑动板(3422)和内滑动板(3423)，所述外滑动板(3421)通过中间滑动板(3422)连接内滑动板(3423)，所述内滑动板(3423)与第一密封板(341)滑动连接，所述内滑动板(3423)滑动连接在滑槽(3411)内，所述外滑动板(3421)和第一密封板(341)表面均与扇形壳体(33)内壁贴合连接。
5.根据权利要求4所述的一种回转式空预器柔性密封结构，其特征在于，所述径向密封部(34)还包括弹性密封套(343)，所述弹性密封套(343)位于外滑动板(3421)与第一密封板(341)之间，且弹性密封套(343)活动套设在中间滑动板(3422)上，所述弹性密封套(343)外侧还与扇形壳体(33)内壁贴合连接。
6.根据权利要求5所述的一种回转式空预器柔性密封结构，其特征在于，所述扇形壳体(33)上靠近冷风输送设备的一侧设置有冷风进入部(331)，所述扇形壳体(33)上靠近热风吸收设备的一侧设置有热风排出部(332)，所述冷风进入部(331)与热风排出部(332)的内部结构组成一致，所述冷风进入部(331)包括通风口(3311)、挡风板(3312)、转轴(3313)和限位块(3314)，所述通风口(3311)开设于扇形壳体(33)侧壁，所述挡风板(3312)的一端通过转轴(3313)转动连接在通风口(3311)内壁，所述挡风板(3312)的另一端还与限位块(3314)表面贴合连接，所述限位块(3314)固定连接在通风口(3311)内壁。
7.根据权利要求6所述的一种回转式空预器柔性密封结构，其特征在于，所述固定机构(1)还包括承载板(11)和支撑架(14)，所述支撑架(14)固定连接在承载板(11)下方，所述空预器中心筒(2)安装在承载板(11)上，所述驱动电机(13)固定连接在承载板(11)上，所述固定壳体(15)通过支杆连接承载板(11)。
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