CN216925286U - 一种多结构耦合柔性密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多结构耦合柔性密封装置，包括密封片；密封片设有依次相连的直段、内U形段、外U形段及后仰段，内U形段与外U形段的凸出方向相互交叉，内U形段的凸出方向与后仰段的后仰方向一致，外U形段的凸出方向指向密封片的外侧；密封片的后侧设有后置定位板，后置定位板设有依次相连的内直段、后U形段、外直段及后折段，后U形段与内U形段间隙设置且凸出方向相同，后折段与后仰段的倾斜方向一致；本实用新型可提高大弹性变形自适应能力，充分吸收施加于密封片的挤压力、摩擦力和水平冲击力，并避免疲劳损坏，延长密封片使用寿命，且明显提高密封片的弹性贴合效果，减小泄漏间隙，从而降低漏风率。

Description

一种多结构耦合柔性密封装置

技术领域

本实用新型涉及一种柔性密封装置，特别是用于回转式空气预热器或回转式烟气换热器的多结构耦合柔性密封装置。

背景技术

回转式气气换热器按应用领域的不同分为应用于电站锅炉中的回转式空气预热器，以及应用于钢铁冶炼、焦化、窑炉等行业中的回转式烟气换热器，二者的原理和结构基本一致，仅通入的介质不同；以应用于电站锅炉尾部烟道中的回转式空气预热器为例，通过锅炉尾部烟气与空气之间热交换，回收烟气热量，降低锅炉排烟温度，提高锅炉效率，同时，提高进入锅炉炉膛燃烧的空气温度，提高燃烧效率。

回转式空气预热器（或回转式烟气换热器）的转子与静态密封件之间的周界间隙和烟风压差（或原烟气与静烟气之间压差）是引起回转式空气预热器（或回转式烟气换热器）出现泄漏的主要因素。按照泄漏区域划分，可分为径向泄漏、轴向泄漏、旁路泄漏、携带泄漏，其中以径向和轴向泄漏为主。为降低泄漏率，回转式空气预热器（或回转式烟气换热器）设置径向密封装置、轴向密封装置和旁路密封装置。其中，由冷、热端静态密封件扇形板与安装于转子之上的径向密封装置构成径向密封结构；由静态密封件轴向弧形板与安装于转子之上的轴向密封装置构成轴向密封结构；由转子冷、热端外圆环与安装于静态件外壳上的环向密封装置构成旁路密封结构。

回转式空气预热器（或回转式烟气换热器）热态工作时，通过转子连续转动实现烟气与空气热交换（或原烟气与静烟气热交换.），设置于转子上的径向、轴向密封装置分别与静态密封件扇形板和静态密封件轴向弧形板（以下称为静态密封件）形成重要的防泄漏密封结构。理想的防泄漏状态为，运行过程中随转子转动的密封装置在密封区域承受来自静态密封件的挤压和摩擦，实现两者之间的贴合，形成有效密封结构。目前普遍采用的径向、轴向密封装置有：①直板型密封片，②带弧段结构的密封片，③带折角结构的密封片；从密封片与静态密封件之间弹性贴合的效果分析，直板型密封片形状产生的弹性贴合效果一般，没有考虑通过密封片形状设计带来弹性贴合效果，带弧段结构的密封片和带折角结构的密封片形状相比较于直板型密封片，略进行了改进，提升弹性贴合效果有限，且动态稳定性不佳，难以充分适应来自静态密封件的挤压和摩擦，与静态密封件贴紧效果不佳，存在一定的泄漏间隙，泄漏率偏高。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种多结构耦合柔性密封装置，它可提高大弹性变形自适应能力，充分吸收施加于密封片的挤压力、摩擦力和水平冲击力，并避免疲劳损坏，延长密封片使用寿命，且明显提高密封片的弹性贴合效果，减小泄漏间隙，从而降低漏风率。

为了达到上述目的，本实用新型的一种多结构耦合柔性密封装置，包括密封片；其特征在于：所述密封片设有依次相连的直段、内U形段、外U形段及后仰段，内U形段与外U形段的凸出方向相互交叉，内U形段的凸出方向与后仰段的后仰方向一致、并均与密封片运动方向相反，外U形段的凸出方向指向密封片的外侧；密封片的后侧设有后置定位板，后置定位板设有依次相连的内直段、后U形段、外直段及后折段，密封片的直段与内直段联接，后U形段与内U形段间隙设置且凸出方向相同，后折段与后仰段的倾斜方向一致，后折段末端在侧向上位于密封片的后仰段末端内侧。

使用时，密封片后仰段受到静态密封件的挤压与摩擦，密封片承受挤压力和摩擦力的偶合作用，由于内U形段与外U形段的凸出方向相互交叉，内U形段的凸出方向与后仰段的后仰方向一致、并均与密封片运动方向相反，外U形段的凸出方向指向密封片的外侧，其中内U形段的凸面方向与密封片承受的摩擦力方向相同，外U形段的凸面方向与密封片承受的挤压力方向相反，两个U结构相互连接成弹性结构，能够有效吸收密封片承受的挤压力、摩擦力和冲击力，使得密封结构弹性特征得到充分发挥，加上与后仰段可弹性变形的耦合作用，并使得后仰段与静态密封件之间贴紧充分，实现深度弹性变形，受力得到充分改善，应力水平相对小，延长使用寿命，密封效果好，减小泄漏间隙，从而降低漏风率；后置定位板可对密封片后仰段向后的弹性变形进行约束、支撑，同时两者之间的间隙可实现密封片局部大弹性变形功能，避免对密封片形成超约束，既提高弹性贴合效果，又增强动态稳定性，避免受压后的过度变形、失稳；

作为本实用新型的进一步改进，所述密封片的前侧设有前置定位板，前置定位板的内侧段与密封片的直段联接，前置定位板的外侧段设有前折段，前折段与后仰段的倾斜方向一致，前置定位板的前折段末端在侧向上位于密封片的后仰段末端内侧；前置定位板的前折段在密封片后仰段受到挤压时可对其向前的变形进行约束，进一步增强动态稳定性；

作为本实用新型的进一步改进，所述密封片的直段与后置定位板之间还设有相联的加强板，加强板设有与内U形段的内侧接触的支撑板；加强板不仅可增强密封片的强度、支撑定位，还可增强对内U形段的支撑，进一步增强密封片的动态稳定性；

作为本实用新型的进一步改进，所述直段与内U形段、内U形段与外U形段均通过各自的圆弧段相连；进一步增加弹性变形能力，提高密封片的弹性贴合效果；

作为本实用新型的进一步改进，所述后仰段的后仰角度为55°-75°，后折段的后仰角度较后仰段的后仰角度小3°-10°；合适的后仰角度可提高弹性贴合效果；

综上所述，本实用新型可提高大弹性变形自适应能力，充分吸收施加于密封片的挤压力、摩擦力和水平冲击力，并避免疲劳损坏，延长密封片使用寿命，且明显提高密封片的弹性贴合效果和动态稳定性，减小泄漏间隙，从而降低漏风率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视图。

图2为本实用新型实施例的立体图。

图3为本实用新型实施例使用工况一的主视图。

图4为本实用新型实施例使用工况二的主视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图2所示，该实施例的一种多结构耦合柔性密封装置，包括密封片、依次设于密封片后侧的加强板2及后置定位板3、设于密封片前侧的前置定位板4；

所述密封片1设有依次相连的直段11、内U形段12、外U形段13及后仰段14，直段11与内U形段12通过圆弧段15相连，内U形段12与外U形段13通过圆弧段16相连，内U形段12与外U形段13的凸出方向相互交叉，内U形段12的凸出方向与后仰段14的后仰方向一致、并均与密封片运动方向相反，外U形段13的凸出方向指向密封片的外侧，后仰段的后仰角度A为55°-75；加强板2一体连有与内U形段12的内侧接触的支撑板21；后置定位板3设有依次相连的内直段31、后U形段32、外直段33及后折段34，后U形段32与内U形段12间隙设置且凸出方向相同，后折段34与后仰段14的倾斜方向一致，后折段34的后仰角度B较后仰段14的后仰角度A小3°-10°，后折段34末端在侧向上位于后仰段14末端内侧；前置定位板4的内侧段41与密封片1的直段11、加强板2及内直段31通过铆接相联或依次焊接相联，前置定位板4的外侧设有前折段42，前折段42与后仰段14的倾斜方向一致，前折段42末端在侧向上位于密封片的后仰段14末端内侧；

密封片1可优选耐腐蚀钢、考登钢、低合金钢或弹簧钢材质，外U形段13与后仰段14通过焊接或铆接相联，后仰段14根据工况可以选择敷设耐磨材料，加强板2、后置定位板3及前置定位板4可优选碳钢、低合金钢、耐腐蚀钢、考登钢；使用时，如图3所示，冷、热端静态密封扇形板7与安装于转子8之上的本实用新型构成径向密封结构，图4所示，静态密封轴向弧形板9与安装于转子8之上的本实用新型构成轴向密封结构；

使用时，转子8转动，密封片1的后仰段14受到静态密封件7或9的挤压与摩擦，密封片1承受挤压力和摩擦力的偶合作用，由于内U形段12与外U形段13的凸出方向相互交叉，内U形段12的凸出方向与后仰段14的后仰方向一致、并均与密封片运动方向相反，外U形段13的凸出方向指向密封片1的外侧，其中内U形段12的凸面方向与密封片承受的摩擦力方向相同，外U形段13的凸面方向与密封片承受的挤压力方向相反，两个U结构相互连接成弹性结构，能够有效吸收密封片承受的挤压力、摩擦力和冲击力，使得密封结构弹性特征得到充分发挥，加上与后仰段14可弹性变形的耦合作用，并使得后仰段14与静态密封件之间贴紧充分，实现深度弹性变形，受力得到充分改善，应力水平相对小，延长使用寿命，且密封效果好，减小泄漏间隙，从而降低漏风率；后置定位板3的后折段34可对密封片后仰段14向后的弹性变形进行约束、支撑，加上前折段42在密封片后仰段受到挤压时可对其向前的变形进行约束，增强动态稳定性，同时后U形段32与内U形段12之间的间隙可实现密封片局部大弹性变形功能，避免对密封片1形成超约束，既提高弹性贴合效果，避免受压后的过度变形、失稳；

加强板2不仅可增强密封片的强度、支撑定位，支撑板21还可增强对内U形段12的支撑，进一步增强密封片的动态稳定性；两圆弧段15、16可进一步增加弹性变形能力，加上合适的后仰角度提高密封片1的弹性贴合效果。

Claims (5)

1.一种多结构耦合柔性密封装置，包括密封片；其特征在于：所述密封片设有依次相连的直段、内U形段、外U形段及后仰段，内U形段与外U形段的凸出方向相互交叉，内U形段的凸出方向与后仰段的后仰方向一致、并均与密封片运动方向相反，外U形段的凸出方向指向密封片的外侧；密封片的后侧设有后置定位板，后置定位板设有依次相连的内直段、后U形段、外直段及后折段，密封片的直段与内直段联接，后U形段与内U形段间隙设置且凸出方向相同，后折段与后仰段的倾斜方向一致，后折段末端在侧向上位于密封片的后仰段末端内侧。

2.根据权利要求1所述的一种多结构耦合柔性密封装置，其特征在于：所述密封片的前侧设有前置定位板，前置定位板的内侧段与密封片的直段联接，前置定位板的外侧段设有前折段，前折段与后仰段的倾斜方向一致，前置定位板的前折段末端在侧向上位于密封片的后仰段末端内侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种多结构耦合柔性密封装置，其特征在于：所述密封片的直段与后置定位板之间还设有相联的加强板，加强板设有与内U形段的内侧接触的支撑板。

4.根据权利要求3所述的一种多结构耦合柔性密封装置，其特征在于：所述直段与内U形段、内U形段与外U形段均通过各自的圆弧段相连。

5.根据权利要求4所述的一种多结构耦合柔性密封装置，其特征在于：所述后仰段的后仰角度为55°-75°，后折段的后仰角度较后仰段的后仰角度小3°-10°。

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