CN219200182U - 一种温控式径向密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温控式径向密封装置，包括固设的密封件扇形板、数块转子径向隔板及数块径向密封片；每块转子径向隔板均设有一密封基座，密封基座均包括连接板及安装框，各径向密封片的下段均置于各自对应的安装框内，各径向密封片的径向内端均与各自的安装框铰接，在安装框内均设置有热双金属板，热双金属板中上层金属板的膨胀系数大于下层金属板的膨胀系数，热双金属板与对应安装框内的径向密封片连接。本实用新型可自动消除热态下转子变形形成的径向漏风周界间隙，大幅降低回转式气气换热器的泄漏率，提高系统效率，并防止密封装置磨损过快，增加密封系统寿命。

Description

一种温控式径向密封装置

技术领域

本实用新型涉及一种径向密封装置，特别是用于回转式气气换热器的径向密封装置。

背景技术

回转式气气换热器可按应用领域分为应用于电站锅炉岛中的回转式空气预热器和应用于钢铁冶炼、焦化、窑炉等行业中的回转式烟气换热器，工作环境一般不超过420℃，二者的原理和结构基本一致。电站锅炉尾部烟道中配置的回转式空气预热器，用于实现烟气与空气之间的热交换，回收烟气热量，降低锅炉排烟温度，提高锅炉效率，提升进入锅炉炉膛燃烧的空气温度，强化燃烧效率。钢铁冶炼、焦化、窑炉等行业配置的回转式烟气换热器，用于实现两种烟气介质的热交换，满足系统工艺流程对烟气温度的需求。

回转式气气换热器的泄漏率是衡量其性能的三大重要指标之一，回转式气气换热器按泄漏形式可分为直接泄漏和携带泄漏，直接泄漏包括径向泄漏、轴向泄漏和旁路泄漏，且径向泄漏权重大于其它两种泄漏。为降低回转式气气换热器泄漏率，换热器布置有径向密封系统、轴向密封系统和旁路密封系统。其中，如图1所示，径向密封系统由冷、热端静态的密封件扇形板1与安装于转子径向隔板2上的径向密封片3构成；径向泄漏与径向密封系统中的周界间隙（静态密封件扇形板与安装于转子上的径向密封装置之间的间隙）和压差（安装于转子上的径向密封装置两侧的压力差值）相关，通常通过控制周界间隙来控制泄漏率；回转式气气换热器工作时，由于其转子热端（y向上端）温度比冷端温度（y向下端）通常高200~300℃，换热器转子在冷热端温差的作用下，从冷态圆柱状变为热态x向外端下垂的“蘑菇状”，径向隔板上的径向密封片3与扇形板1之间的周界间隙从冷态时的接近零增加到热态时的数十毫米，呈类三角形状，其远离转动中心11的外端的周界间隙最大，压力较高的空气经类三角形的漏风周界间隙漏入压力较低的烟气，大大增加换热器的径向泄漏率；其它如弹簧+滑块等密封装置，通过回转式气气换热器工作状态下密封装置过盈挤压扇形板的方式减小周界间隙，存在磨损过快、结构不可靠等问题，低负荷下甚至容易引起转子卡停等事故，存在一定局限性。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种温控式径向密封装置，它可自动消除热态下转子变形形成的径向漏风周界间隙，大幅降低回转式气气换热器的泄漏率，提高系统效率，并防止密封装置磨损过快，增加密封系统寿命。

为了达到上述目的，本实用新型的温控式径向密封装置，包括固设的密封件扇形板、数块转子径向隔板及数块径向密封片；其特征在于：每块转子径向隔板均设有一密封基座，密封基座均包括连接板、与连接板相连并位于其上侧的安装框，连接板与各自对应的转子径向隔板固联，所述各径向密封片的下段均置于各自对应的安装框内，各径向密封片的上段均位于密封件扇形板下方，径向密封片的径向内端均与各自的安装框通过水平的铰轴铰接，在铰接处径向外侧的安装框内均设置有热双金属板，热双金属板中上层金属板的膨胀系数大于下层金属板的膨胀系数，热双金属板与对应安装框内的径向密封片连接。

密封基座与转子径向隔板固联，热态状态时跟随转子径向隔板一起发生蘑菇状变形，各径向密封片通过铰轴可绕密封基座转动；工作时，转子的热态变形量与温度相关，当转子径向隔板及密封基座的外端一起发生蘑菇状变形，热双金属板也受热、其中部拱起，推动径向密封片向上转动，相对于径向隔板下垂方向反向运动，二者的纵向形变大小自适应相等，方向相反，自动消除转子变形增加的漏风周界间隙，保证周界间隙不变，减小泄漏量，且径向密封片与密封件扇形板的挤压力和摩擦力恒定、系统运转平稳、磨损可控，增加密封系统寿命。

作为本实用新型的进一步改进，所述安装框的上端均设有水平板，水平板均设有纵向槽，各径向密封片均穿过各自安装框的纵向槽；纵向槽的宽度比密封片的厚度大，可对径向密封片的转动进行导向及限位，防止其变形，在径向上保证周界间隙不变，减小泄漏量；

作为本实用新型的进一步改进，安装框内的径向密封片下端均通过一体相连的卷板与对应的热双金属板的径向中部连接；连接稳固，且热双金属板对径向密封片产生纵向位移，达到消除因转子变形增加的漏风周界间隙的效果；

作为本实用新型的进一步改进，在周向上热双金属板的宽度大于径向密封片的宽度，在周向上径向密封片位于热双金属板宽度的中部；保证热双金属板对径向密封片具有良好的支撑及推动效果，提高装置的可靠性；

作为本实用新型的进一步改进，所述安装框的上端水平板所设纵向槽的宽度至少比穿过纵向槽的径向密封片的厚度大1mm；保证径向密封片的上下移动；

综上所述，本实用新型可自动消除热态下转子变形形成的径向漏风周界间隙，大幅降低回转式气气换热器的泄漏率，提高系统效率，并防止密封装置磨损过快，增加密封系统寿命。

附图说明

图1为现有径向密封装置工作状态时的主视图。

图2为本实用新型实施例冷态状态时的主视图。

图3为图2的A-A剖面图。

图4为图2的B-B剖面图。

图5为本实用新型实施例工作状态时的主视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图2至图4所示，该实施例的温控式径向密封装置，包括固设的密封件扇形板1、数块转子径向隔板2及数块径向密封片3（仅示出一块）；每块转子径向隔板2均设有一密封基座4，密封基座4均包括连接板5、与连接板5一体相连并位于其上侧的安装框6，连接板5与各自对应的转子径向隔板2固联，安装框6的上端均固设有水平板7，水平板7均设有纵向槽；所述各径向密封片3均穿过各自安装框6的纵向槽，各径向密封片3的下段均置于各自对应的安装框6内，各径向密封片3的上段均位于密封件扇形板1下方，径向密封片3的径向内端均与各自的安装框6通过水平的铰轴8铰接，在铰接处径向外侧的安装框6内均设置有热双金属板9，热双金属板9中上层金属板的膨胀系数大于下层金属板的膨胀系数，安装框6内的径向密封片3下端均通过一体相连的卷板10与对应的热双金属板9的径向中部连接；在周向上热双金属板9的宽度大于径向密封片3的宽度，在周向上径向密封片3位于热双金属板9宽度的中部；

密封基座4通过连接板5与转子径向隔板2固联，热态状态时密封基座4跟随转子径向隔板2一起发生蘑菇状变形，各径向密封片3通过铰轴8可绕密封基座4转动；工作时，转子的热态变形量与温度相关，如图5所示，当转子径向隔板2及密封基座4的外端一起发生蘑菇状变形，热双金属板9也受热，由于其上层金属板的膨胀系数大于下层金属板的膨胀系数，上层金属板的膨胀量大，导致热双金属板9中部拱起，推动径向密封片3绕铰轴8向上转动，相对于径向隔板2下垂方向反向运动，二者的纵向形变大小自适应相等，方向相反，自动消除转子变形增加的漏风周界间隙，保证周界间隙不变，减小泄漏量，且径向密封片3与密封件扇形板1的挤压力和摩擦力恒定、系统运转平稳、磨损可控，增加密封系统寿命；纵向槽的宽度比径向密封片3的厚度至少大1mm，可对径向密封片3的转动进行导向及限位，防止其变形，在径向上保证周界间隙不变，减小泄漏量；卷板10与热双金属板9的径向中部连接，可实现热双金属板9变形的规范性，使得热双金属板9对径向密封片3产生纵向位移，达到消除因转子变形增加的漏风周界间隙的效果；在周向上径向密封片3位于热双金属板9宽度的中部，保证热双金属板9对径向密封片3具有良好的支撑及推动效果，提高装置密封效果的可靠性。

Claims (5)

1.一种温控式径向密封装置，包括固设的密封件扇形板、数块转子径向隔板及数块径向密封片；其特征在于：每块转子径向隔板均设有一密封基座，密封基座均包括连接板、与连接板相连并位于其上侧的安装框，连接板与各自对应的转子径向隔板固联，所述各径向密封片的下段均置于各自对应的安装框内，各径向密封片的上段均位于密封件扇形板下方，径向密封片的径向内端均与各自的安装框通过水平的铰轴铰接，在铰接处径向外侧的安装框内均设置有热双金属板，热双金属板中上层金属板的膨胀系数大于下层金属板的膨胀系数，热双金属板与对应安装框内的径向密封片连接。

2.如权利要求1所述的一种温控式径向密封装置，其特征在于：所述安装框的上端均设有水平板，水平板均设有纵向槽，各径向密封片均穿过各自安装框的纵向槽。

3.如权利要求1或2所述的一种温控式径向密封装置，其特征在于：安装框内的径向密封片下端均通过一体相连的卷板与对应的热双金属板的径向中部连接。

4.如权利要求3所述的一种温控式径向密封装置，其特征在于：在周向上热双金属板的宽度大于径向密封片的宽度，在周向上径向密封片位于热双金属板宽度的中部。

5.如权利要求2所述的一种温控式径向密封装置，其特征在于：所述安装框的上端水平板所设纵向槽的宽度至少比穿过纵向槽的径向密封片的厚度大1mm。

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