CN201606893U - 回转式空气预热器的弹性密封装置 - Google Patents

回转式空气预热器的弹性密封装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型的目的是要提供一种结构简单，泄漏率小的回转式空气预热器的弹性密封装置，分为固定板和活动板两部分，固定板和活动板之间设置有扭力弹簧，扭力弹簧的两端分别与固定板和活动板贴合。扇形板是固定不旋转的，弹性密封装置设置在转子上，是转动的。当弹性密封装置转动运行到活动板上或下端边缘与扇形板接触时，扇形板对活动板产生一个作用力使活动板转动，固定板和活动板之间夹角角度就会变大，同时由于扭力弹簧的作用，活动板产生一个抵抗力使活动板紧贴着扇形板滑动，由此活动板与扇形板之间的间隙非常小并且可以适应不同大小的间隙。本实用新型可以适应不同大小的间隙，结构简单，泄漏率小。

Description

回转式空气预热器的弹性密封装置
技术领域
本实用新型涉及空气预热器的密封部件，尤其是回转式空气预热器的弹性密封装置。
背景技术
回转式空气预热器是热电厂大型锅炉上普遍采用的烟气尾端换热装置，是利用蓄热元件储蓄烟气的热量，并将其传给空气的再生式高效换热器。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。回转式空气预热器是通过换热元件在烟气(高温侧)吸收热量，在空气(低温侧)放出热量，通过换热元件的交替运转实现了热交换。换热元件安装在空气预热器的转子中，通过空气预热器转子的连续、低速旋转，使得空气预热器转子连续不断地从高温侧吸收热量、在低温侧放出热量，其总体结构如图1所示，向上的箭头为空气的流通方向，向下的箭头为烟气的流通方向，旋转的箭头为转子旋转方向。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％，大于管式换热器5％以下的漏风量。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的漏风量进行控制就变得尤为重要。普通的作法是：由于回转式空气预热器的转子是旋转的，而空气预热器的壳板、上下钢梁、过渡烟道、扇形板等是静止的，因此动静件之间必需得留有一定的间隙。而空气预热器需将烟气系统分隔成烟气侧和空气侧两部分，且烟气侧和空气侧存在着一定的压差，在上述留有密封间隙的区域，必将产生高压的空气向低压的烟气泄漏。为了降低其泄漏，在动静件之间加密封板，如图2所示。但由于空气预热器在运行中，转子会产生蘑菇形的热变形，密封板是安装在转子的径向板上，会跟着产生一定的位移。所以在空气预热器运行时，在转子的上侧，扇形板和密封板之间的间隙会加大；在转子的下侧，在安装密封板时，还得预留一定的间隙以防热变形后有干涉，热浪费太大，密封效果不理想，如图6和图7所示。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种结构简单，泄漏率小的回转式空气预热器的弹性密封装置。
本实用新型是这样实现的：回转式空气预热器的弹性密封装置，其特征在于所述弹性密封装置分为固定板和活动板两部分，固定板和活动板之间设置有扭力弹簧，扭力弹簧的两端分别与固定板和活动板贴合；所述活动板的上或下端边缘超出扇形板平面。
扇形板是固定不旋转的，弹性密封装置设置在转子上，是转动的。当弹性密封装置的活动板未接触扇形板时，弹性密封装置的固定板和活动板之间夹角为5°(初始角度)，活动板的上或下端边缘超出扇形板平面，这样，当弹性密封装置转动运行到活动板上或下端边缘与扇形板接触时，扇形板对活动板产生一个作用力使活动板转动，固定板和活动板之间夹角角度就会变大，同时由于扭力弹簧的作用，活动板产生一个抵抗力使活动板紧贴着扇形板滑动，由此活动板与扇形板之间的间隙非常小并且可以适应不同大小的间隙。当该弹性密封装置离开扇形板后，在扭力弹簧的作用下，活动板恢复原来的位置。以此循环。固定板与活动板之间的初始角度也可以是0°，视实际情况而定，但总之活动板的上或下端边缘超出扇形板平面，才能使扇形板在与活动板的接触过程中始终保持作用力，达到始终保持微小间隙的目的。
在空气预热器运行中，转子产生了蘑菇形的热变形，使用本弹性密封装置，可以消除现有技术中扇形板和密封板之间加大了的热变形间隙和预留间隙，从而降低泄漏率。即本实用新型可以适应间隙随时变化的状态。
靠近转子的中心，转子的变形量小。在转子上侧，转子变形量小的扇形板下方，活动板旋转的角度大；转子变形量大的扇形板下方，活动板旋转的角度小。反之，在转子下侧，转子变形量小的扇形板上方，活动板旋转的角度小；转子变形量大的扇形板上方，活动板旋转的角度也大。总之，由于扭力弹簧的弹性作用，不论变形间隙有多大，活动板是紧贴着扇形板滑动的，扇形板和活动板之间只有微量的热变形间隙，因此其密封效果好，泄漏率得到了很好的控制。
综上所述，本实用新型由于扭力弹簧的作用，活动板产生一个抵抗力使活动板紧贴着扇形板滑动，由此活动板与扇形板之间的间隙可以随热交换过程中的间隙变化而动态变化，可以适应不同大小的间隙，结构简单，泄漏率小。
附图说明
图1是回转式空气预热器基本原理示意图；
图2是密封系统基本原理示意图(仅表示转子上侧)；
图3是本实用新型实施例的结构示意图；
图4是本实用新型实施例扭力弹簧的结构示意图；
图5是本实用新型实施例的运行示意图(运动方向向左)(仅表示转子上侧)；
图6是现有技术初始状态密封板位置示意图(转子未发生热变形)；
图7是现有技术中密封板工作状态位置示意图(转子已发生热变形)；
图8是本实用新型实施例的工作状态位置示意图(转子已发生热变形)；
图9是本实用新型实施例弹性密封装置的初始状态和工作状态示意图(运动方向向左)(仅表示转子上侧)；
图中：
1，密封板   2，转子径向板 3，扇形板   4，活动板
5，扭力弹簧 6，固定板     7，转子中心 8，弹性密封装置
具体实施方式
下面结合附图和典型实施例对本实用新型作进一步说明。
在图1中，转子由电动机驱动，以0.75～2r/min的转速旋转，受热面不断交替通过烟气和空气流通区。转至烟气流通区时，烟气自上而下流过受热面，对受热面进行加热。当它转至空气流通区时，高温受热面把积蓄的热量传给自下而上流过的空气。每转一周完成一个热交换过程。
在图2中，由于回转式空气预热器的转子是旋转的，而空气预热器的壳板、上下钢梁、过渡烟道、扇形板等是静止的，因此动静件之间必需得留有一定的间隙。而空气预热器需将烟气系统分隔成烟气侧和空气侧两部分，且烟气侧和空气侧存在着一定的压差，在上述留有密封间隙的区域，必将产生高压的空气向低压的烟气泄漏。为了降低其泄漏，在动静件之间加密封板1，例如在转子径向板2上安装密封板1。
在图3中，本实用新型所述弹性密封装置8分为活动板4和固定板6两部分，活动板4和固定板6之间设置有扭力弹簧5，扭力弹簧5的两端分别与活动板4和固定板6贴合，活动板4和固定板6之间的初始夹角为5°。
在图4中是扭力弹簧的结构示意图。在图5中，在转子的上侧，本实用新型所述弹性密封装置8的活动板4未接触扇形板3平面时，活动板4和固定板6之间初始夹角为5°，所述活动板4的上边缘超出扇形板3平面。当该密封装置8转动运行到活动板4上端边缘与扇形板3平面接触时，扇形板3对活动板4产生一个作用力使活动板4转动，活动板4和固定板6之间的夹角角度就会变大，同时由于扭力弹簧5的作用，对活动板4产生一个抵抗力使活动板4紧贴着扇形板3平面滑动。当该密封装置8离开扇形板3后，在扭力弹簧5的作用下，活动板3恢复原来的位置。
在图6中，上下部分分别为转子上侧和转子下侧，转子未发生热变形时，在转子的上侧，密封板1与扇形板3平面基本贴合；在转子的下侧，密封板1与扇形板3平面之间需要预留一定的热变形间隙，以防热变形后有干涉。(图中尺寸为预留间隙)。
在图7中，分为转子上侧和转子下侧两部分，由于空气预热器在运行中，转子会产生蘑菇形的热变形，密封板1会跟着有一个向下的位移。在转子的上侧，会产生一个热变形间隙；在转子的下侧，预留间隙会减小。密封板1与扇形板3之间的间隙较大，热浪费太大，密封效果不理想。(图中尺寸左侧为预留间隙，右侧为热变形间隙)。
在图8中，分为转子上侧和转子下侧两部分，由于空气预热器在运行中，转子产生了蘑菇形的热变形，使用弹性密封装置8，可以消除扇形板3和密封板1之间加大了的热变形间隙和预留间隙，从而降低泄漏率。靠近转子的中心，转子的变形量小。在转子上侧，转子变形量小的扇形板3下方，活动板4旋转的角度大；转子变形量大的扇形板3下方，活动板4旋转的角度小。反之，在转子下侧，转子变形量小的扇形板3上方，活动板4旋转的角度小；转子变形量大的扇形板3上方，活动板4旋转的角度也大。总之，由于扭力弹簧的弹性作用，不论变形间隙有多大，活动板是紧贴着扇形板滑动的，扇形板3和活动板4之间只有微量的热变形间隙，且扇形板3与活动板4之间的间隙可以随热交换过程中的间隙变化而动态变化，可以适应不同大小的间隙，因此其密封效果好，泄漏率得到了很好的控制。(图中尺寸为微量的热变形间隙)。
在图9中，本实用新型所述弹性密封装置8安装后开始运行时，在转子的上侧，该密封装装置8经过扇形板平面时活动板4旋转角度α较大，如图9左边的视图，运行一段时间后，由于转子受热发生蘑菇形的变形，密封装置8会跟着有一个向下的位移，α会变小，如右边的视图，以后就会工作在一个定值上运行(α≈10°)。

Claims (1)

1.回转式空气预热器的弹性密封装置，其特征在于所述弹性密封装置分为固定板和活动板两部分，固定板和活动板之间设置有扭力弹簧，扭力弹簧的两端分别与固定板和活动板贴合；所述活动板的上或下端边缘超出扇形板平面。
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