CN220980315U - 集箱密封装置及锅炉 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种集箱密封装置及锅炉，属于密封技术领域，包括平板法兰组件、套管组件、密封环组件和填充料；平板法兰组件套设于集箱，且与炉墙间隔设置；套管组件设于平板法兰组件和炉墙之间，套管组件包括第一套管和第二套管，第一套管与炉墙和平板法兰组件分别连接，并套设于集箱，第一套管、炉墙、平板法兰组件和集箱之间形成有容纳腔，第二套管设于容纳腔并套设于集箱。密封环组件设于容纳腔，包括第一密封环，第一密封环夹设于炉墙和第二套管之间。填充料设于容纳腔且设于第一套管和第二套管之间。该集箱密封装置形成迷宫式密封结构，泄漏的气体通过迷宫式密封结构时形成节流效果，从而提高密封效果。

Description

集箱密封装置及锅炉

技术领域

本申请属于密封技术领域，具体涉及一种集箱密封装置及锅炉。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，通过燃料燃烧产生的高温烟气与受热面内的工质进行换热，从而降低烟气温度、产生蒸汽或其他供动力循环的高温介质。锅炉中通常设置穿墙集箱以汇集或分配水和蒸气，为保证锅炉热效率，锅炉的密封性能十分关键。目前，集箱密封装置不能很好地同时兼顾集箱的密封、周向膨胀和径向膨胀的影响。

实用新型内容

发明目的：本申请实施例提供一种集箱密封装置，旨在解决集箱密封装置的不能同时兼顾密封、周向膨胀、轴向膨胀的技术问题；本申请实施例的另一目的是提供一种锅炉。

技术方案：本申请实施例提供一种集箱密封装置，用于对锅炉的炉墙和集箱的连接处进行密封，集箱密封装置包括：

平板法兰组件，套设于集箱，且与炉墙间隔设置；

套管组件，设于平板法兰组件和炉墙之间，套管组件包括第一套管和第二套管，第一套管与炉墙和平板法兰组件分别连接，并套设于集箱，第一套管、炉墙、平板法兰组件和集箱之间形成有容纳腔，第二套管设于容纳腔并套设于集箱；

密封环组件，设于容纳腔，密封环组件包括第一密封环，第一密封环夹设于炉墙和第二套管之间；

填充料，设于容纳腔，且设于第一套管和第二套管之间。

在一些实施例中，第二套管朝向平板法兰组件的一侧与集箱连接，第二套管远离平板法兰组件的一侧与第一密封环连接。

在一些实施例中，套管组件还包括第三套管，第三套管位于第一套管和第二套管之间，第三套管靠近平板法兰组件的一侧与平板法兰组件连接，第三套管的远离平板法兰组件的一侧抵接于填充料。

在一些实施例中，平板法兰组件包括：

第一平板法兰，套设于集箱，第一平板法兰靠近集箱的一侧抵接于集箱，且与第三套管连接；

第二平板法兰，套设于集箱，且与第一平板法兰连接，连接第二平板法兰靠近集箱的一侧抵接于第三套管，第二平板法兰背向第一平板法兰的一侧与第一套管连接。

在一些实施例中，集箱密封装置还包括紧固件，第一平板法兰设有第一通孔，第二平板法兰设有与第一通孔对应的第二通孔，紧固件穿设于第一通孔和第二通孔。

在一些实施例中，第一密封环靠近集箱的一侧抵接于集箱，第一密封环远离集箱的一侧与第一套管间隔设置。

在一些实施例中，密封环组件包括第二密封环，第二密封环套设于集箱且位于填充料和第一密封环之间，第二密封环靠近集箱的一侧与第二套管间隔设置，第二密封环远离集箱的一侧与第一套管连接。

在一些实施例中，第二密封环在炉墙上的正投影与第一密封环在炉墙上的正投影至少部分重合。

在一些实施例中，第二密封环底部与第一密封环顶部之间的距离为a，满足:1mm≤a≤2mm。

在一些实施例中，填充料为纤维编织绳或柔性石墨盘根。

相应的，本申请实施例提供一种锅炉，包括如上述实施例所述的集箱密封装置。

有益效果：本申请实施例的集箱密封装置包括平板法兰组件、套管组件、密封环组件和填充料。平板法兰组件，套设于集箱，且与炉墙间隔设置。套管组件，设于平板法兰组件和炉墙之间，套管组件包括第一套管和第二套管，第一套管与炉墙和平板法兰组件分别连接，并套设于集箱，第一套管、炉墙、平板法兰组件和集箱之间形成有容纳腔，第二套管设于容纳腔并套设于集箱。密封环组件，设于容纳腔，密封环组件包括第一密封环，第一密封环夹设于炉墙和第二套管之间。填充料，设于容纳腔，且设于第一套管和第二套管之间。平板法兰组件可以提高密封效果，第一套管、炉墙、平板法兰组件和集箱之间形成有容纳腔，设于容纳腔内的第一密封环、炉墙与第二密封环之间、第一密封环、第二密封环与第二套管之间形成有迷宫式密封结构，从锅炉的炉墙和集箱的连接处泄漏的气体先后通过迷宫式密封结构的狭小间隙和较大空腔，由于节流作用和扩容作用，气体产生能量损耗，压力降低并且泄漏量减少。之后气体流过第二密封环之后流经填充料，从而进一步提高密封效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的一种集箱密封装置的剖视图；

图2是图1中C区域的局部放大结构示意图。

附图标记：

1、集箱密封装置；2、平板法兰组件；3、套管组件；4、密封环组件；5、容纳腔；6、填充料；7、紧固件；20、第一平板法兰；21、第二平板法兰；22、第一通孔；23、第二通孔；30、第一套管；31、第二套管；32、第三套管；40、第一密封环；41、第二密封环；100、炉墙；200、集箱。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，至少一个指可以为一个、两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中，“垂直”是指完全垂直成90°或者几乎完全垂直，例如，在夹角为80°～100°的范围内都算作垂直，类似的，“平行”是指完全平行或几乎完全平行，例如，在完全平行的10°范围内都算作平行。

相关技术中，锅炉是一种能量转换设备，通过燃料燃烧产生的高温烟气与受热面内的工质进行换热，从而降低烟气温度、产生蒸汽或其他供动力循环的高温介质。锅炉中通常设置穿墙集箱以汇集或分配水和蒸气，锅炉的密封性能十分关键。目前，集箱密封装置不能很好地同时兼顾集箱的密封、周向膨胀和径向膨胀的影响，安装维修不够便捷。

有鉴于此，本申请实施例提供一种集箱密封装置及锅炉，集箱密封装置包括平板法兰组件、套管组件、密封环组件和填充料。平板法兰组件，套设于集箱，且与炉墙间隔设置。套管组件，设于平板法兰组件和炉墙之间，套管组件包括第一套管和第二套管，第一套管与炉墙和平板法兰组件分别连接，并套设于集箱，第一套管、炉墙、平板法兰组件和集箱之间形成有容纳腔，第二套管设于容纳腔并套设于集箱。密封环组件，设于容纳腔，密封环组件包括第一密封环，第一密封环夹设于炉墙和第二套管之间。填充料，设于容纳腔，且设于第一套管和第二套管之间。平板法兰组件可以提高密封效果，第一套管、炉墙、平板法兰组件和集箱之间形成有容纳腔，设于容纳腔内的第二套管、第一密封环和填充料形成有迷宫式密封结构，从锅炉的炉墙和集箱的连接处泄漏的气体通过迷宫式密封结构时由于节流作用和扩容作用，气体产生能量损耗，压力降低并且泄漏量减少。气体流过第二密封环之后流经填充料，从而进一步提高密封效果。

下面结合附图，对本申请的集箱密封装置及锅炉进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

图1是本申请实施例的一种集箱密封装置1的剖视图。参考图1，本申请提供一种集箱密封装置1包括平板法兰组件2、套管组件3、密封环组件4和填充料6。平板法兰组件2，套设于集箱200，且与炉墙100间隔设置。套管组件3，设于平板法兰组件2和炉墙100之间，套管组件3包括第一套管30和第二套管31，第一套管30与炉墙100和平板法兰组件2分别连接，并套设于集箱200，第一套管30、炉墙100、平板法兰组件2和集箱200之间形成有容纳腔5，第二套管31设于容纳腔5并套设于集箱200。密封环组件4，设于容纳腔5，密封环组件4包括第一密封环40，第一密封环40夹设于炉墙100和第二套管31之间。填充料6，设于容纳腔5，且设于第一套管30和第二套管31之间，填充料6挤压第一套管30和第二套管31，从而起到密封作用。平板法兰组件2可以提高密封效果，第一套管30、炉墙100、平板法兰组件2和集箱200之间形成有容纳腔5，设于容纳腔5内的第二套管31、第一密封环40和填充料6形成有迷宫式密封结构，从锅炉的炉墙100和集箱200的连接处泄漏的气体通过迷宫式密封结构时由于节流作用和扩容作用，气体产生能量损耗，压力降低并且泄漏量减少。气体流过第二密封环之后流经填充料，从而进一步提高密封效果。

在一些实施例中，第二套管31朝向平板法兰组件2的一侧与集箱200连接，第二套管31远离平板法兰组件2的一侧与第一密封环40连接。在本申请的实施例中，第二套管31与平板法兰组件2在一些实施例中，第二套管31与集箱200之间的距离为b，满足：0.5mm≤b≤1mm。具体地，第二套管31与集箱200之间的距离可以是0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm中的任意值或者任意两值之间的范围值。如此设置，便于安装第二套管31。此外，可以避免集箱200受热膨胀时受到第二套管31的挤压导致变形。第二套管31靠近平板法兰组件2的一侧与集箱200焊接，且第二套管31与第一密封环40焊接。如此设置，可以避免气体通过第二套管31与集箱200之间的缝隙逸出，而是通过第一密封环40远离第二套管31的一侧逸出，并通过填充料6，填充料6和第一密封环40的设置可以起到节流作用，避免气体大量逸出。

在一些实施例中，套管组件3还包括第三套管32，第三套管32位于第一套管30和第二套管31之间，第三套管32靠近平板法兰组件2的一侧与平板法兰组件2连接，第三套管32的远离平板法兰组件2的一侧抵接于填充料6。第三套管32的一侧通过与平板法兰组件2焊接以固定，第三套管32的另一侧抵接于填充料6，从而将填充料6填紧压实以提高填充料6的密封效果。

在一些实施例中，平板法兰组件2包括第一平板法兰20和第二平板法兰21。第一平板法兰20，套设于集箱200，第一平板法兰20靠近集箱200的一侧抵接于集箱200，且与第三套管32连接。第二平板法兰21，套设于集箱200，且与第一平板法兰20连接，连接第二平板法兰21靠近集箱200的一侧抵接于第三套管32，第二平板法兰21背向第一平板法兰20的一侧与第一套管30连接。第一平板法兰20和第二平板法兰21不直接与集箱200焊接，因此，当集箱200发生周向扭转或膨胀时第一平板法兰20和第二平板法兰21受到的影响较小。

在一些实施例中，集箱密封装置1还包括紧固件7，第一平板法兰20设有第一通孔22，第二平板法兰21设有与第一通孔22对应的第二通孔23，紧固件7穿设于第一通孔22和第二通孔23。在本申请的实施例中，紧固件7为螺栓，第一平板法兰20和第二平板法兰21通过螺栓连接，方便安装和拆卸。在检修时，不需要破坏集箱密封装置1即可对集箱200进行检修。如此，可以反复使用集箱密封装置1，降低成本。

在一些实施例中，第一密封环40靠近集箱200的一侧抵接于集箱200，第一密封环40远离集箱200的一侧与第一套管30间隔设置。当有气体通过炉墙100和集箱200的连接处进入集箱密封装置1时，依次通过第一密封环40和炉墙100之间的间隙、第一密封环40与第一套管30之间的间隙和填充料6，第一密封环40、填充料6和套管组件3形成有迷宫式密封，可以提高密封效果。

在另一些实施例中，密封环组件4包括第二密封环41，第二密封环41套设于集箱200且位于填充料6和第一密封环40之间，第二密封环41靠近集箱200的一侧与第二套管31间隔设置，第二密封环41远离集箱200的一侧与第一套管30连接。当有气体通过炉墙100和集箱200的连接处进入集箱密封装置1时，依次通过第一密封环40和炉墙100之间的间隙、第一密封环40与第一套管30之间的间隙、第二密封环41和第二套管31之间的间隙和填充料6。第一密封环40、第二密封环41、填充料6、套管组件3和炉墙100形成有迷宫式密封，可以进一步提高密封效果。

在一些实施例中，第二密封环41在炉墙100上的正投影与第一密封环40在炉墙100上的正投影至少部分重合。第二密封环41的外侧壁焊接于第一套管30的内侧壁，第一密封环40与第二套管31焊接，第二密封环41和第一密封环40的正投影至少部分重合，填充物填充于第一套管30、第二套管31、至少部分第一密封环40和至少部分第二密封环41围合形成的间隙内。填充料6在长时间使用后受到腐蚀风化的影响会产生碎渣，第一密封环40和第二密封环41的设置，可以避免碎渣通过炉墙100和集箱200的连接处渗入锅炉中。

在一些实施例中，第二密封环41与第一密封环40之间的距离为a，满足:1mm≤a≤2mm。具体地，第二密封环41与第一密封环40之间的距离可以是1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm中的任意值或者任意两值之间的范围值，本申请对此不作限制。第一密封环40设于第二密封环41和炉墙100之间。如此设置，可以在第一密封环40和第二密封环41之间形成有气体流道，利用迷宫式密封的节流作用，提高密封效果。

在一些实施例中，填充料6为纤维编织绳或柔性石墨盘根。当锅炉内的温度升高，填充料6会随温度的升高而发生膨胀，以挤压套管组件3，从而起到密封作用。在一些实施例中，填充料6为柔性石墨盘根，适用于高温高压的环境，具有较好的耐磨性能，在另一些实施例中，填充料6为纤维编织绳，纤维编织绳可以填满缝隙，起到密封效果，且纤维编织绳的成本较低。

本申请实施例提供一种锅炉，包括如上述实施例所述的集箱密封装置1。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种集箱密封装置1进行了详细介绍，并应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种集箱密封装置，其特征在于，用于对锅炉的炉墙(100)和集箱(200)的连接处进行密封，所述集箱密封装置包括：

平板法兰组件(2)，套设于所述集箱(200)，且与所述炉墙(100)间隔设置；

套管组件(3)，设于所述平板法兰组件(2)和所述炉墙(100)之间，所述套管组件(3)包括第一套管(30)和第二套管(31)，所述第一套管(30)与所述炉墙(100)和所述平板法兰组件(2)分别连接，并套设于所述集箱(200)，所述第一套管(30)、所述炉墙(100)、所述平板法兰组件(2)和所述集箱(200)之间形成有容纳腔(5)，所述第二套管(31)设于所述容纳腔(5)并套设于所述集箱(200)；

密封环组件(4)，设于所述容纳腔(5)，所述密封环组件(4)包括第一密封环(40)，所述第一密封环(40)夹设于所述炉墙(100)和所述第二套管(31)之间；

填充料(6)，设于所述容纳腔(5)，且设于所述第一套管(30)和所述第二套管(31)之间。

2.根据权利要求1所述的集箱密封装置，其特征在于，所述第二套管(31)朝向所述平板法兰组件(2)的一侧与所述集箱(200)连接，所述第二套管(31)远离所述平板法兰组件(2)的一侧与所述第一密封环(40)连接。

3.根据权利要求1所述的集箱密封装置，其特征在于，所述套管组件(3)还包括第三套管(32)，所述第三套管(32)位于所述第一套管(30)和所述第二套管(31)之间，所述第三套管(32)靠近所述平板法兰组件(2)的一侧与所述平板法兰组件(2)连接，所述第三套管(32)的远离所述平板法兰组件(2)的一侧抵接于所述填充料(6)。

4.根据权利要求3所述的集箱密封装置，其特征在于，所述平板法兰组件(2)包括：

第一平板法兰(20)，套设于所述集箱(200)，所述第一平板法兰(20)靠近所述集箱(200)的一侧抵接于所述集箱(200)，且与所述第三套管(32)连接；

第二平板法兰(21)，套设于所述集箱(200)，且与所述第一平板法兰(20)连接，连接所述第二平板法兰(21)靠近所述集箱(200)的一侧抵接于所述第三套管(32)，所述第二平板法兰(21)背向所述第一平板法兰(20)的一侧与所述第一套管(30)连接。

5.根据权利要求4所述的集箱密封装置，其特征在于，所述集箱密封装置还包括紧固件(7)，所述第一平板法兰(20)设有第一通孔(22)，所述第二平板法兰(21)设有与所述第一通孔(22)对应的第二通孔(23)，所述紧固件(7)穿设于所述第一通孔(22)和所述第二通孔(23)。

6.根据权利要求1所述的集箱密封装置，其特征在于，所述第一密封环(40)靠近所述集箱(200)的一侧抵接于所述集箱(200)，所述第一密封环(40)远离所述集箱(200)的一侧与所述第一套管(30)间隔设置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的集箱密封装置，其特征在于，所述密封环组件(4)包括第二密封环(41)，所述第二密封环(41)套设于所述集箱(200)且位于所述填充料(6)和所述第一密封环(40)之间，所述第二密封环(41)靠近所述集箱(200)的一侧与所述第二套管(31)间隔设置，所述第二密封环(41)远离所述集箱(200)的一侧与所述第一套管(30)连接。

8.根据权利要求7所述的集箱密封装置，其特征在于，所述第二密封环(41)在所述炉墙(100)上的正投影与所述第一密封环(40)在所述炉墙(100)上的正投影至少部分重合。

9.根据权利要求7所述的集箱密封装置，其特征在于，所述第二密封环(41)与所述炉墙(100)之间的距离为a，满足:1mm≤a≤2mm。

10.根据权利要求1所述的集箱密封装置，其特征在于，所述第二套管(31)与所述集箱(200)之间的距离为b，满足：0.5mm≤b≤1mm。

11.根据权利要求1所述的集箱密封装置，其特征在于，所述填充料(6)为纤维编织绳或柔性石墨盘根。

12.一种锅炉，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一项所述的集箱密封装置。