CN217235654U - 一种空气预热器转子中心轴双密封结构 - Google Patents

Abstract

一种空气预热器转子中心轴双密封结构，它涉及一种双密封结构。本实用新型为了解决现有技术存在漏灰漏风以及不便于及时更换等问题。本实用新型的上部中心密封组件和下部中心密封组件结构相同并对称安装；上部中心密封组件的正压空气密封单元包括上密封环、分离式密封外罩、定位加固环板、密封管道和调流阀门，分离式密封外罩套装在转子中心轴上，上密封环内嵌在分离式密封外罩内，分离式密封外罩的下部通过定位加固环板安装在冷端中心桁架上，密封管道密封插装在分离式密封外罩内并通过调流阀门控制通入的气体压力；上部中心密封组件的柔性端部密封单元套装在转子中心轴上并安装在分离式密封外罩的上部。本实用新型用于空气预热器密封。

Description

一种空气预热器转子中心轴双密封结构

技术领域

本实用新型涉及一种密封结构，具体涉及一种空气预热器转子中心轴双密封结构。

背景技术

回转式空气预热器是燃煤机组锅炉普遍采用的烟气尾端的换热设备，它是利用吸收来的锅炉尾部烟气的热能来加热空气，从而实现提高锅炉效率的目的。在实际的运行中，空气预热器考核指标主要有排烟温度、换热效率、漏风率、烟风阻力，其中空气预热器的漏风率这项指标直接影响到燃煤锅炉的效率及经济性。

空气预热器的漏风分为直接漏风与间接漏风两种，由于烟气、空气压差引起的漏风叫直接漏风，根据不同的部位分为冷热端径向密封、冷热端旁路密封、轴向密封、转子上下部中心密封、静密封等。由于转子转动会将积存在空气预热器转子蓄热元件内部的空气和烟气随转动携带到空气预热器的空气侧及烟气侧，其中转子携带的空气转入到烟气侧这个过程，称之为携带漏风。

为了进一步的提高锅炉的效率，降低空气预热器的直接漏风量，所以改善、创新空气预热器各密封结构件是进一步控制空气预热器漏风的有效办法，也是助推行业性进步的必要条件。

转子中心轴密封，分为热端中心筒密封、冷端中心筒密封、上部中心密封及下部中心密封，其中上部中心密封是指空气预热器转子与热端中心桁架中心位置的静、动间的配合关系，而下部中心密封是指空气预热器转子与冷端中心桁架中心位置的静、动间的配合关系，上部中心密封与下部中心密封的目的是阻止空气预热器内部的热空气与灰尘泄漏到空气预热器本体外部。

上部中心密封与下部中心密封在结构上分为压环密封结构和空气铜环密封两种结构，压环密封主要由密封室、密封填料、压环等组合而成，空气铜环密封主要由密封外罩、密封铜环、进气孔等组合而成。

结合现场的实际应用问题总结如下：

第一种密封形式——压环密封：

上部中心密封在使用时，密封填料在受到长时间的高温及摩擦影响后，密封性会随时间的增长而变差，一般使用时间不大于半年，损坏后无法在线更换。

下部中心密封在使用时，由于密封填料长期受到摩擦，会使密封填料遭受摩擦损耗，一般使用时间在10个月左右，在线无法修复。

上部与下部中心密封如遇到空气预热器转子倾斜的问题时，密封填料会受到挤压式的形变，最终导致密封填料失效，导致上部或下部中心密封位置漏风、漏灰问题。

第二种密封形式——空气铜环密封：

上部中心密封：由于空气铜环密封外罩与热端中心桁架中心位置属于焊接固定结构，因此受热端中心桁架的热变形影响，就会带动空气铜环密封的不同程度的上下或左右位置的位移，当空气预热器热态运行时，转子处于垂直状态，随热端中心桁架位移的密封铜环及密封外罩就会与空气预热器的转子产生周向硬摩擦，磨损严重就会导致漏灰、漏风问题。

下部中心密封：由于空气密封外罩与冷端静密封卷筒发生连接，冷端中心桁架又与冷端静密封卷筒焊接固定连接，因此当冷端中心桁架发生形变后，冷端静密封卷筒也同时发生形变，受空气预热器的转子转动影响，密封外罩内的密封铜环就会受到转动摩擦的影响，最终导致密封铜环的内圈损耗，严重的就会产生漏风漏灰问题。

上部或下部中心密封使用的空气铜环密封二者有共性问题，其一，在使用过程中如果出现漏风漏灰问题，无法随时修复。其二，由于正压空气的压力不稳定性，压力时大时小，所以当风压大时就会产生自然而然漏风漏灰问题，当风压小时，空气预热器内部的正压风就会对外泄漏，严重的导致漏风、漏灰问题。其三，空气铜环密封的外罩内如受高风压与灰尘的结合影响，就会增快密封铜环的磨损速度。

压环密封缺点：

1、上部密封填料在受到长时间的高温及摩擦影响后，密封性会随时间的增长而变差，一般使用时间不大于半年，损坏后无法在线更换。

2、下部密封填料会随空气预热器的转子转动而磨损，磨损后不已更换，产生漏灰漏风问题。

3、密封填料所在的空间狭小，不易拆除检修维护。

空气铜环密封缺点：

1、正压空气铜环密封结构固定，不易拆卸，当铜环磨损后不能及时更换处理。

2、铜环磨损后，漏风漏灰问题严重。

3、正压空气的流量不可控，且不稳定。

综上所述，现有压环密封和空气铜环密封均存在漏灰漏风以及不便于及时更换等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有压环密封和空气铜环密封均存在漏灰漏风以及不便于及时更换等问题。进而提供一种空气预热器转子中心轴双密封结构。

本实用新型的技术方案是：一种空气预热器转子中心轴双密封结构，包括上部中心密封组件和下部中心密封组件，上部中心密封组件密封安装在转子中心轴的上部，下部中心密封组件密封安装在转子中心轴的下部；上部中心密封组件和下部中心密封组件结构相同；且上部中心密封组件和下部中心密封组件对称安装；其中，上部中心密封组件包括柔性端部密封单元和正压空气密封单元，正压空气密封单元包括上密封环、分离式密封外罩、定位加固环板、密封管道和调流阀门，分离式密封外罩套装在转子中心轴上，上密封环内嵌在分离式密封外罩的密封槽内，分离式密封外罩的下部通过定位加固环板安装在冷端中心桁架上，密封管道密封插装在分离式密封外罩内并通过安装在密封管道上的调流阀门控制通入的气体压力；柔性端部密封单元套装在转子中心轴上并安装在分离式密封外罩的上部。

进一步地，分离式密封外罩与定位加固环板之间通过螺栓可拆卸连接。

进一步地，分离式密封外罩与定位加固环板之间涂抹高温密封胶。

进一步地，柔性端部密封单元包括分离式向心压环和密封填料，密封填料套装在转子中心轴上，分离式向心压环安装在分离式密封外罩上并挤压密封填料与转子中心轴紧贴。

进一步地，分离式向心压环与密封填料的接触面设有锥度。

进一步地，分离式向心压环与分离式密封外罩之间采用螺栓连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

1、本实用新型的空气预热器转子中心轴双密封结构实现了一体化的双道密封的功能，该双道密封指的是柔性端部密封单元和正压空气密封单元同时使用，进而可有效的解决漏风漏灰问题。

2、本实用新型的空气预热器转子中心轴双密封结构：将柔性端部密封单元和正压空气密封单元结合布置，设计紧凑，且柔性端部密封单元可拆卸安装在正压空气密封单元上，易于拆卸、方便检修。

3、本实用新型的空气预热器转子中心轴双密封可以根据空气预热器运行时的实际情况进行对漏风、漏灰的调整，该调整主要通过对引入空气预热器冷端一次风正压风，利用空气预热器内、外部的压力差的特点，达到第一道控制漏风漏灰的目的，分离式压环与密封填料的配合实现了第二道控制轴部密封的环节，二者配合使用即可达到空气预热器转子中心轴实现双密封的作用，进而很好的达到控漏的目的。

4、本实用新型采用可拆卸部件安装和连接，解决了空气预热器运行期间不可以检修的问题。

5、本实用新型实现了空气预热器运转期间转子中心轴漏风、漏灰在线可调整的功能。

6、本实用新型采用了柔性端部密封单元减小了对热端中心桁架及冷端中心桁架的中心位置的环境污染问题。

7、由于空气预热器转子中心轴双密封布置在空气预热器支撑轴承箱及导向轴承箱的上、下位置，因此可有效减少空气预热器内部漏出的灰尘对轴承箱组件的污染，减少了对轴承的损害。

附图说明

图1是本实用新型上部中心密封组件的结构示意图；图2是本实用新型下部中心密封组件的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式包括上部中心密封组件和下部中心密封组件，上部中心密封组件密封安装在转子中心轴的上部，下部中心密封组件密封安装在转子中心轴的下部；

上部中心密封组件和下部中心密封组件结构相同；且上部中心密封组件和下部中心密封组件对称安装；

其中，上部中心密封组件包括柔性端部密封单元和正压空气密封单元，正压空气密封单元包括上密封环1、分离式密封外罩2、定位加固环板3、密封管道4和调流阀门5，

分离式密封外罩2套装在转子中心轴上，上密封环1内嵌在分离式密封外罩2的密封槽内，分离式密封外罩2的下部通过定位加固环板3安装在冷端中心桁架6上，密封管道 4密封插装在分离式密封外罩2内并通过安装在密封管道4上的调流阀门5控制通入的气体压力；柔性端部密封单元套装在转子中心轴上并安装在分离式密封外罩2的上部。

具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的分离式密封外罩2与定位加固环板3之间通过螺栓可拆卸连接。如此设置，便于拆卸，连接简单可靠。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的分离式密封外罩2与定位加固环板3之间涂抹高温密封胶。如此设置，密封效果好。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的柔性端部密封单元包括分离式向心压环7和密封填料8，密封填料8套装在转子中心轴上，分离式向心压环7安装在分离式密封外罩2上并挤压密封填料8与转子中心轴紧贴。如此设置，可有效的对密封填料(指羊毛毡)产生垂直向上或向下的压力与水平向心的推力，从而实现密封填料能有效的与需要密封的接触面完美配合，实现封堵漏风或漏灰的目的。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的分离式向心压环7与密封填料8的接触面设有锥度。如此设置，当空气预热器出现转子发生倾斜时，密封填料发生摩擦变形，出现漏风漏灰的问题时，可以通过分离式向心压环与密封外罩之间的螺栓进行适当调节。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的分离式向心压环7与分离式密封外罩2之间采用螺栓连接。如此设置，螺栓在锁紧的同时，也在细微的调整及填补漏风的缝隙，从而实现密封填料挤压封堵的作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

实施例：

空气预热器转子中心轴双密封采用柔性轴部密封与正压空气密封部分组合而成，其中柔性轴部密封主要由分离式向心压环与密封填料组合而成，分离式向心压环内圈采用锥度设计方式，这样可有效的对密封填料产生垂直向上或向下的压力与水平向心的推力，从而实现密封填料能有效的与需要密封的接触面完美配合，实现封堵漏风或漏灰的目的。当空气预热器出现转子发生倾斜时，密封填料发生摩擦变形，出现漏风漏灰的问题时，可以通过分离式向心压环与密封外罩之间的螺栓进行适当调节，螺栓在锁紧的同时，也在细微的调整及填补漏风的缝隙，从而实现密封填料挤压封堵的作用。分离式向心压环为了检修及更换便利，在结构上要求圆环对称的设计理念，可以根据现场的实际漏风、漏灰情况对密封填料进行挤压或更换工作。分离式向心压环不会造成因为密封填料在受到重压后不能与分离式密封外罩内部的腔室不分离的现象发生。密封填料在设计时考虑到在线检修的便利性及安全性，结构上采用定制定型的设计方案。

正压空气密封主要由分离式密封外罩、定位加固环板、密封环、密封管道、调流阀门等组合而成，其中定位加固环板在上部中心密封使用时，有减小热端中心桁架中心孔洞半径的作用，同时也增加了热端中心桁架的强度。在下部中心密封使用时，起到连接固定的作用。

分离式密封外罩采用对称对接的设计方式，当密封环发生问题时，可根据现场的实际情况进行更换。分离式密封外罩与定位加固环板采用螺栓固定的方式进行装配，结合面需涂抹高温密封胶使其达到密封的效果。分离式密封外罩上有连接密封管道的连接孔，密封管道的气源来源于空气预热器冷端一次风侧，由于此路气源风压大于空气预热器内部的气压，因此可以通过压力差的方式实现控制空气预热器内部向外部漏风漏灰的问题，其次是引入的冷端一次风又对降低密封环及分离式密封外罩有降温的目的。密封环装配在分离式密封罩的内部，起到缩小空气预热器转子与定子间漏风间隙的目的。调流阀门要求根据空气预热器热态运行的情况进行调整，如出现冷端一次风风压过高时，导致转子中心轴部漏风漏灰问题，可通过调流阀门进行调整，通过减流预防漏风漏灰问题的发生。

结合图1至图2说明本实用新型的工作原理：

本实用新型原理简单可靠，着重解决了原压环密封、空气铜环密封出现的密封配件损耗后容易发生漏风漏灰问题。空气预热器转子中心轴双密封采用双道控漏的结构，将压力差控漏与柔性密封控漏双效结合为一体，再结合空气预热器在线可以调整、可以更换易损件的功能，从而实现了控漏风控漏灰的目的。

以上所述仅对本实用新型的优选实施例进行了描述，但本实用新型并不局限于上述具体实施方式，本领域的技术人员在本实用新型的启示之下，在不脱离实用新型宗旨下，对本实用新型的特征和实施例进行的各种修改或等同替换以适应具体情况均不会脱离本实用新型的精神和权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种空气预热器转子中心轴双密封结构，它包括上部中心密封组件(A)和下部中心密封组件(B)，上部中心密封组件(A)密封安装在转子中心轴(C)的上部，下部中心密封组件(B)密封安装在转子中心轴(C)的下部；

其特征在于：上部中心密封组件(A)和下部中心密封组件(B)结构相同；且上部中心密封组件(A)和下部中心密封组件(B)对称安装；

其中，上部中心密封组件(A)包括柔性端部密封单元和正压空气密封单元，正压空气密封单元包括上密封环(1)、分离式密封外罩(2)、定位加固环板(3)、密封管道(4)和调流阀门(5)，

分离式密封外罩(2)套装在转子中心轴(C)上，上密封环(1)内嵌在分离式密封外罩(2)的密封槽内，分离式密封外罩(2)的下部通过定位加固环板(3)安装在冷端中心桁架(6)上，密封管道(4)密封插装在分离式密封外罩(2)内并通过安装在密封管道(4)上的调流阀门(5)控制通入的气体压力；柔性端部密封单元套装在转子中心轴(C)上并安装在分离式密封外罩(2)的上部。

2.根据权利要求1所述的一种空气预热器转子中心轴双密封结构，其特征在于：分离式密封外罩(2)与定位加固环板(3)之间通过螺栓可拆卸连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种空气预热器转子中心轴双密封结构，其特征在于：分离式密封外罩(2)与定位加固环板(3)之间涂抹高温密封胶。

4.根据权利要求3所述的一种空气预热器转子中心轴双密封结构，其特征在于：柔性端部密封单元包括分离式向心压环(7)和密封填料(8)，密封填料(8)套装在转子中心轴(C)上，分离式向心压环(7)安装在分离式密封外罩(2)上并挤压密封填料(8)与转子中心轴(C)紧贴。

5.根据权利要求4所述的一种空气预热器转子中心轴双密封结构，其特征在于：分离式向心压环(7)与密封填料(8)的接触面设有锥度。

6.根据权利要求5所述的一种空气预热器转子中心轴双密封结构，其特征在于：分离式向心压环(7)与分离式密封外罩(2)之间采用螺栓连接。

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