CN203836205U - 一种空气预热器滚轴式接触密封装置 - Google Patents

一种空气预热器滚轴式接触密封装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种空气预热器滚轴式接触密封装置，包括径向密封装置和轴向密封装置，其中径向密封装置是在扇形密封箱内安装若干根圆台形滚轴，利用扇形密封箱的部分自重及弹簧吊架加压机构将滚轴紧密地压在径向隔板上，以滚动摩擦代替了滑动摩擦，同时将圆台形滚轴分成若干段，用半球面凸台机构连接起来，可使滚轴有小角度的弯曲，以跟踪转子的热变形，圆台形滚轴与径向隔板接触，减少了径向直接漏风。轴向密封装置是在弧形密封箱内竖直地安装若干根圆筒形滚轴，用弹簧吊架加压机构将弧形密封箱固定在空气预热器的外壳上，调整弹簧的压力，使圆筒形滚轴紧密地压在转子的轴向隔板上，因滚轴的转动减少了滑动磨损，降低了轴向直接漏风。

Description

一种空气预热器滚轴式接触密封装置
技术领域
本实用新型涉及发电厂空气预热器的密封装置，特别是涉及一种空气预热器的滚轴式接触密封结构。
背景技术
火力发电厂空气预热器的漏风是影响节能减排的主要问题之一，历来受到相关工程技术人员绞尽脑汁地苦思冥想，以寻求解决这一棘手问题的方案。
回转式空气预热器由转子、外壳、扇形板、弧形板、仓隔板、中心筒及驱动装置等主要部件组成。由于转子与静止的扇形板、弧形板、外壳之间存在一定的间隙，在间隙的两侧又存在较大的烟风压差，致使空气预热器产生较大的漏风，同时运行过程中转子又存在复杂的热变形，漏风就更严重了。
为了解决回转式空气预热器的漏风问题，近年来新型的密封结构层出不穷，对发电厂的节能减排功不可没。上世纪八十年代回转式空气预热器漏风率的性能保证值为12％，大多数的实际运行效果比保证值高得多；目前大型回转式空气预热器的漏风率性能保证值为6％，运行一年后保证值为8％，实际运行效果比保证值还要低一些，性能试验时测得的较好的漏风率为4～5％，这一指标还在不断地刷新。
目前已有专利或技术文献公开了一些减少空气预热器漏风的控制方案，这些方案可分为三大类：一是通过运行调整减少烟、风泄漏压差和减少直接漏风的间隙，不另外增加能耗，这些方案有：多重密封(即双密封)、间隙跟踪装置、接触软密封(即接触柔性密封)、四分仓结构、弹簧装置密封、焊接型静密封等。由于发电厂的工作特点是成年累月连续不间断地运行，这些方案中的密封元件相互间滑动摩擦接触，天长日久磨损十分严重，漏风间隙增加，因此，检修工作量较大，维护费用高，是其致命弱点。二是风机抽吸漏风系统、风机增压密封系统，这两个方案对减小漏风率有较好的效果，但缺点是系统复杂，配套的风机增加了一定的额外能耗。三是将上述方案中的两个或三个组合应用，如将双密封与间隙跟踪装置组合、或取消间隙跟踪装置而预留合理的密封间隙方案等等。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种空气预热器滚轴式接触密封装置，更进一步降低空气预热器的漏风率及减少密封接触面的磨损。
实现本实用新型目的的技术方案是：一种空气预热器滚轴式接触密封装置，其特征是包括径向密封装置和轴向密封装置，其中径向密封装置是在扇形密封箱内安装若干根圆台形滚轴，圆台形滚轴直径较大的一端在转子的外缘方向，直径较小的一端在中心筒方向；同时将圆台形滚轴分成若干段，在每段圆台形滚轴的两端设有半球面凹槽，用半球面凸台机构将分段圆台形滚轴连接起来；用弹簧吊架加压机构使圆台形滚轴与径向隔板紧密接触；
轴向密封装置是在弧形密封箱内竖直地安装若干根圆筒形滚轴，用弹簧吊架加压机构将弧形密封箱固定在空气预热器的外壳上，调整弹簧的压力，使圆筒形滚轴始终紧密地压在转子的轴向隔板上，其间隙为零。
其中弹簧吊架加压机构包括法兰盘、垫块和弹簧组件，半球面凸台机构包括凸台和销钉，所述凸台与半球面凹槽紧密配合，弹簧吊架加压结构的法兰盘用螺栓固定在扇形密封箱的顶板上，垫块的厚度由相应位置转子弯曲变形量确定，弹簧组件用销钉与半球面凸台机构连接；调整弹簧的压缩长度，使圆台形滚轴始终紧密地与径向隔板接触。
其中径向密封的圆台形滚轴也可以安装在径向隔板上。
其中轴向密封的圆筒形滚轴也可以安装在轴向隔板上。
其中若干根的数量为5—15，若干段的数量为3—8。
本实用新型的特点
本实用新型在现有双密封回转式空气预热器的基础上改造了径向密封装置和轴向密封装置。其中空气预热器径向密封由圆台形滚轴与径向隔板接触，其特点是空气预热器转子径向隔板与圆台形滚轴接触点处二者的速度相等(大小相等、方向相同)，只存在径向隔板与圆台形滚轴之间的滚动摩擦，没有滑动摩擦。
空气预热器轴向密封由圆筒形滚轴与轴向隔板接触，其特点是空气预热器转子轴向隔板与圆筒形滚轴接触处的速度点点相等，只存在轴向隔板与圆筒形滚轴之间的滚动摩擦，没有滑动摩擦。
本实用新型以滚动摩擦代替了滑动摩擦，消除了密封元件的滑动磨损。因此，减小了空气预热器的漏风，可望将漏风率降到2～3％(包括携带漏风)，提高了运行的经济性，同时消除了密封元件的磨损，减少了设备的检修维护费用。
附图说明
图1是回转式空气预热器密封结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是径向扇形密封箱结构示意图。
图4是单根圆台形滚轴结构示意图。
图5是分段圆台形滚轴结构示意图。
图6是半球面凸台机构示意图。
图7是弹簧吊架加压结构连接示意图。
图8是轴向弧形密封箱结构示意图。
具体实施方式
本实用新型是在现有双密封回转式空气预热器的基础上改造了径向密封装置和轴向密封装置。其中径向密封装置是将扇形密封板改为扇形密封箱1，在扇形密封箱1内安装若干根圆台形滚轴7。如图1、图2所示，空气预热器转子的冷、热端共设置六块扇形密封箱1，在扇形密封箱1内安装有八根圆台形滚轴7。其中圆台形滚轴7也可以安装在径向隔板2上。
如图3所示，圆台形滚轴7直径较大的一端在转子6的外缘方向，直径较小的一端在中心筒3方向。
如图4所示，圆台形滚轴7又被分成五个分段滚轴。如图5所示，在每个分段圆台形滚轴的两端设有半球面凹槽12，用半球面凸台机构将这五个分段圆台形滚轴连接起来。利用扇形密封箱1自身的部分重量和弹簧吊架加压机构9将整根圆台形滚轴7紧密地压在径向隔板2上，使密封间隙为零。当空气预热器转子以一定的转速转动时，带动圆台形滚轴7从动地绕自身的轴线转动。在圆台形滚轴7与径向隔板2接触的每一点处二者的圆周速度相等(速度大小相等，方向相同)，以滚动摩擦代替了滑动摩擦，消除了密封元件的滑动磨损。因此，减小了空气预热器的漏风，可望将漏风率降到2～3％(包括携带漏风)，提高了运行的经济性，同时消除了密封元件的磨损，减少了设备的检修维护费用。
例如，已知一台回转式空气预热器的转子直径10米，中心圆筒直径1米,转速为1.15转/分，在转子半径方向上外缘处的圆周速度为36.11米/分，中心筒表面处的圆周速度为3.611米/分，根据圆台形滚轴与径向仓隔板接触点处速度相等原理，可知圆台形滚轴的大园直径为0.2米，小园直径为0.02米，长为4.5米。
如图7所示，弹簧吊架加压结构9的法兰盘14用螺栓固定在扇形密封箱1的顶板8上，垫块15的厚度由相应位置转子6弯曲变形量确定。弹簧组件16用销钉13与半球面凸台机构连接。调整弹簧的压缩长度，使圆台形滚轴7始终紧密地与径向隔板2接触。
如图8所示，轴向密封装置是在弧形密封箱4内安装八根竖直的圆筒形滚轴10，用弹簧吊架加压机构9将弧形密封箱4固定在空气预热器的外壳5上，调整弹簧的压缩长度，使圆筒形滚轴10与轴向隔板17始终紧密地接触，不存在间隙。当空气预热器转子6转动时，轴向隔板17带动滚轴10转动，圆筒形滚轴10与轴向隔板17之间只有滚动摩擦没有滑动摩擦，所以接触密封元件几乎没有磨损，减少了轴向直接漏风，节省了维护费用。
其中轴向密封的圆筒形滚轴10也可以安装在轴向隔板17上。
需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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同等替换。
凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种空气预热器滚轴式接触密封装置，其特征是包括径向密封装置和轴向密封装置，其中
径向密封装置是在扇形密封箱(1)内安装若干根圆台形滚轴(7)，圆台形滚轴(7)直径较大的一端在转子(6)的外缘方向，直径较小的一端在中心筒(3)方向；同时将圆台形滚轴(7)分成若干段，在每段圆台形滚轴的两端设有半球面凹槽(12)，用半球面凸台机构将每段圆台形滚轴连接起来；用弹簧吊架加压机构(9)使圆台形滚轴(7)与径向隔板(2)紧密接触；
轴向密封装置是在弧形密封箱(4)内竖直地安装若干根圆筒形滚轴(10)，用弹簧吊架加压机构(9)将弧形密封箱(4)固定在空气预热器的外壳(5)上，调整弹簧的压力，使圆筒形滚轴(10)始终紧密地压在转子的轴向隔板(17)上，其间隙为零。
2.如权利要求1所述的一种空气预热器滚轴式接触密封装置，其特征是弹簧吊架加压机构(9)包括法兰盘(14)、垫块(15)和弹簧组件(16)，半球面凸台机构包括凸台(11)和销钉(13)，所述凸台(11)与半球面凹槽(12)紧密配合，弹簧吊架加压结构(9)的法兰盘(14)用螺栓固定在扇形密封箱(1)的顶板(8)上，垫块(15)的厚度由相应位置转子(6)弯曲变形量确定，弹簧组件(16)用销钉(13)与半球面凸台机构连接；调整弹簧的压缩长度，使圆台形滚轴(7)始终紧密地与径向隔板(2)接触。
3.如权利要求1所述的一种空气预热器滚轴式接触密封装置，其特征是径向密封的圆台形滚轴(7)安装在径向隔板(2)上。
4.如权利要求1所述的一种空气预热器滚轴式接触密封装置，其特征是轴向密封的圆筒形滚轴(10)安装在轴向隔板(17)上。
5.如权利要求1所述的一种空气预热器滚轴式接触密封装置，其特征是若干根的数量为5—15，若干段的数量为3—8。
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