CS242964B1

CS242964B1 - High temperature seal, especially metal rereaders

Info

Publication number: CS242964B1
Application number: CS843474A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Hyncica
Original assignee: Vaclav Hyncica
Priority date: 1984-05-11
Filing date: 1984-05-11
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS347484A1

Abstract

Vynález řeší otázku zvýšení dlouhodobé neprodyšnosti a vyšší odolnosti proti nepředpokládanému zvýšení rozdílu tlaků v prostoru pod a nad ucpávkou. Jeho podstata spočívá v tom, že sestává alespoň ze dvou tvárných vrstev /6, 8/, mezi kterými je vytvořena sypká vrstva /7/. Tvárná vrstva /6, 8/ je vytvořena alespoň z jednoho ze skupiny materiálů azbest, keramické vlákno a minerální vlákno. Sypká vrstva /7/ je vytvořena z alespoň jednoho ze skupiny materiálů šamotová dr£, písek, dr£ z pálených cihel a keramiky.The invention addresses the issue of increasing long-term air tightness and higher resistance to an unexpected increase in the pressure difference in the space below and above the seal. Its essence lies in the fact that it consists of at least two flexible layers /6, 8/, between which a loose layer /7/ is formed. The flexible layer /6, 8/ is formed from at least one of the group of materials asbestos, ceramic fiber and mineral fiber. The loose layer /7/ is formed from at least one of the group of materials fireclay brick, sand, brick from burnt bricks and ceramics.

Description

Vynález se týká vysokoteplotní ucpávky sloužící k zajišťení neprodyšnosti suvného uložení konstrukčních dílů u zařízení určených k přepravě horkých plynů a par. Mezi tato zařízení patří kovové rekuperátory určené k ohřevu spalovacího vzduchu pomocí odpadního tepla spalin, nebo k ohřevu vzduchu určeného k technologickým účelům.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-temperature gland designed to provide airtightness for the sliding fit of components in hot gas and vapor transfer systems. These devices include metal heat exchangers designed to heat the combustion air by the waste heat of the flue gas, or to heat the air for technological purposes.

Známé kovové rekuperátory trubkové, avšak zejména plášťové, jsou obvykle řešeny jako celosvařované, méně obvykle jsou sestavovány z litých prvků. Ve všech případech v důsledku nerovnoměrnosti tepelného zatížení jednotlivých dílů dochází k jejich délkovým změnám.The known tubular metal heat exchangers, but in particular shell casings, are usually designed to be welded, less commonly made up of cast elements. In all cases, due to the uneven heat load of the individual parts, their length changes.

Není-li vzájemné uložení dílů s rozdílnou změnou délky provedeno suvně prostřednictvím ucpávky, dochází v materiálu k nárůstu napětí, které vede k deformacím dílů rekuperátoru, případně k jejich boroení i mechanickému poškození, jehož důsledkem je narušení netěsnosti rekuperátoru a zhoršení jeho funkce, případně vede k havárii celého rekuperátoru.If the mutual bearing of parts with different length changes is not done by sliding by means of a seal, the material increases in tension, which leads to deformation of the heat exchanger parts, eventually their breakdown and mechanical damage resulting in disturbance of heat exchanger leakage to the whole heat exchanger crash.

Ve známých případech, kdy vzájemné uložení dílů s rozdílnou změnou délky je provedeno suvně prostřednictvím ucpávky, ucpávka je obvykle z homogenního materiálu, který nezaručuje dostatečnou dlouhodobou neprodyšnost, neboť materiál ucpávky při proměnném tepelném zatížení vykazuje trvalou deformaci.In the known cases, where the parts of different length variations are slidably interposed by means of the seal, the seal is usually made of a homogeneous material which does not guarantee sufficient long-term airtightness because the seal material exhibits permanent deformation under varying thermal loads.

Uvedené nedostatky odstraňuje vysokoteplotní ucpávka, zejména kovových rekuperátorů, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává alespoň ze dvou tvárných vrstev, mezi kterými je vytvořena sypká vrstva. Tvárná yrstva je vytvořena z alespoň jednoho ze skupiny materiálů azbest, keramické vlákno a minerální vlákno. Sypká vrstva je vytvořena z alespoň jednoho ze skupiny materiálů šamotová drť, písek, drť z pálených cihel a keramiky.These drawbacks are overcome by the high temperature seal, in particular the metal heat exchangers, according to the invention, which consists of at least two ductile layers between which a free-flowing layer is formed. The ductile layer is formed from at least one of a group of asbestos, ceramic fiber and mineral fiber materials. The loose layer is formed from at least one of a group of chamotte rubble, sand, burnt brick rubble and ceramics.

Přitom z hlediska funkce je výhodné, je-li sypká vrstva vytvořena o zrnitosti od 0,035 do 0,5 mm a měrné hmotnosti od 1,5 t.m do 7,5 t.m . Je také výhodné, je-li azbest tvořen provazci a keramické a/nebo minerální vlákno je tvořeno rohožemi a/nebo deskami, z hlediska teplotního odstínění je také výhodné kolmo k sypké a/nebo tvárné vrstvě připojit alespoň jednu vysokoteplotní vrstvu vytvořenou z minerálního vlákna.From the functional point of view, it is advantageous if the bulk layer is formed with a grain size of 0.035-0.5 mm and a specific gravity of 1.5 tm to 7.5 tm. It is also advantageous if the asbestos is formed by strands and the ceramic and / or mineral fiber is formed by mats and / or slabs.

Výhodou vysokoteplotní ucpávky podle vynálezu je zejména vyšší dlouhodobá neprodyšnost a také odolnost proti nepředpokládanému zvýšení rozdílů tlaků v prostoru pod a nad ucpávkou. Vyšší dlouhodobá neprodyšnost je zejména způsobena tím, že jemné složky tlakem vytlačené ze sypké vrstvy jsou zachyceny v tvárné vrstvě.The advantage of the high temperature seal according to the invention is in particular a higher long-term airtightness as well as resistance to an unexpected increase in pressure differences in the space below and above the seal. Higher long-term airtightness is mainly due to the fact that the fine constituents extruded from the bulk layer are trapped in the ductile layer.

Při změně podmínek je možná vratnost tohoto procesu. Přitom náklady na vytvoření vysokoteplotní ucpávky podle vynálezu jsou stejné nebo jen nepatrně vyšší než náklady na pořízení stávajících ucpávek.Reversal of this process is possible when conditions change. The cost of forming the high temperature seal according to the invention is the same or only slightly higher than the cost of the existing seals.

Vynález je zobrazen na přiložených výkresech, kde obr. 1 znázorňuje vysokoteplotní ucpávku plášťového kovového rekuperátoru a obr. 2 vysokoteplotní ucpávku vytvořenou z více vrstev.The invention is illustrated in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a high-temperature gland of a sheathed metal recuperator and Fig. 2 a high-temperature gland made of multiple layers.

Příklad 1Example 1

Ucpávka plášťového kovového rekuperátoru má zajistit požadované utěsnění, tj. neprodyš nost mezi prostory proudění ohřívaného média' '10 a ochlazovaného média 11 mezi nimiž je tlakový rozdíl a dále má umožnit vzájemný posuv pláště 1. vůči druhému plášti £ pevně spojeného se sběrnou krabicíThe seal of the sheathed metal heat exchanger is intended to provide the required sealing, i.e., air tightness between the flow areas of the heated medium 10 and the cooled medium 11 between which there is a pressure difference, and

Tato ucpávka je tvořena dvěma tvárnými vrstvami 6_, mezi kterými je vytvořena sypká vrstva 7. Z boku je k těmto vrstvám 6^, 7y připevněna ze strany ochlazovaného média 11 vysokoteplotní vrstva 14.This seal consists of two ductile layers 6 between which a loose layer 7 is formed. A high-temperature layer 14 is fastened to the layers 6, 7y from the side of the medium to be cooled.

Vzájemná poloha jednotlivých vrstev £, T_, £ a 14 je zajištěna třetím pláštěm 3, ke kte rámu je připojena horní opěrná deska 9. a spodní opěrná deska 5.. Tento plášť 2 je vždy umístěn v prostoru ohřívaného média' 10.The relative position of the individual layers 6, 7, 14 and 14 is ensured by a third jacket 3, to which the upper support plate 9 and the lower support plate 5 are attached. This jacket 2 is always located in the space of the heated medium 10.

Spodní tvárná vrstva 6 a horní tvárná vrstva' 8 jsou vytvořeny nejméně jednou vrstvou azbestového provazce namačkaného do prostoru ucpávky, nebo vrstvou keramického vlákna ve tvaru rohoží nebo desek. Přitom je žádoucí, aby se tloušťka vrstvy 6, 8 po namáčknutí přibližně rovnala vzdálenosti mezi plášti' .1 a .3.The lower ductile layer 6 and the upper ductile layer 8 are formed by at least one layer of asbestos strand crushed into the seal space, or a layer of ceramic fiber in the form of mats or plates. In this case, it is desirable that the thickness of the layer 6, 8 after being squeezed approximately equal to the distance between the skins 1 and 3.

Vysokoteplotní vrstva 14 sestává z výrobků keramického vlákna, například rohoží, tenkých desek a papíru. Tloušťka této vrstvy '14 je nejméně 1/4 vzdálenosti mezi plášti 1. a' 3_. Sypká vrstva T. vyplňuje prostor mezi vrstvami' 6/ j3 a’ '14. Tato vrstva' T_ je tvořena sypkým materiálem popsaným výše, přičemž není na závadu směr těchto materiálů v libovolném poměru.The high temperature layer 14 consists of ceramic fiber products such as mats, thin plates and paper. The thickness of this layer 14 is at least 1/4 of the distance between the skins 1 and 3. The loose layer T. fills the space between the '6' and '14' layers. This layer is formed by the bulk material described above, and the direction of the materials in any ratio is not impeded.

Montáž ucpávky se provádí tak, že k plášti' 3 je přivařena spodní opěrná deska 5_ a pláště 1 a .3 jsou sesazeny do konečné polohy. Je-li použita vysokoteplotní vrstva 14 je usazena jako první.The seal is mounted in such a way that the lower abutment plate 5 is welded to the housing 3 and the housing 1 and 3 are assembled to their final position. If a high temperature layer 14 is used, it is deposited first.

Poté se provede spodní tvárná vrstva 6.. Na tuto vrstvu 6 se nasype sypká vrstva J7, aby při předpokládaném stlačení zůstala tloušťka horní tvárné vrstvy 8 přibližně rovná vzdálenosti mezi plášti 1. a 3_. Po provedení této tvárné vrstvy £ se usadí horní opěrná deska' 9_. Touto deskou 9_ se ucpávka stlačí, načež se deska' přivaří k plášti 3. Tím je ucpávka kompletně provedena.Subsequently, a lower ductile layer 6 is made. A free-flowing layer 17 is poured onto this layer 6 so that the thickness of the upper ductile layer 8 is approximately equal to the distance between the skins 1 and 3, assuming compression. After this ductile layer 6 has been formed, the upper support plate 9 is seated. By means of this plate 9, the seal is compressed, after which the plate is welded to the housing 3. The seal is thus completely completed.

Příklad 2Example 2

Vysokoteplotní ucpávka podle tohoto příkladu sestává ze tří tvárných vrstev £, mezi kterými jsou vytvořeny dvě sypké vrstvy Vrstvy j6,' T_ jsou vytvořeny obdobně jako v předchozím příkladě. Také vytvoření a funkce dalších částí jsou obdobné jako v předchozím příkladě.The high temperature gland according to this example consists of three ductile layers 6 between which two loose layers are formed. The layers 16, 16 are formed similarly to the previous example. Also the creation and functions of the other parts are similar to the previous example.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

High temperature seal, in particular metal recuperators, characterized in that it consists of at least two ductile layers (6, 8) formed of at least one of a group of asbestos materials, ceramic fiber and mineral fiber, between which layers (6, 8) · Formed of a loose layer (7) of at least one of a group of materials of fireclay, sand, burnt brick and ceramic.

High temperature seal according to claim 1, characterized in that the bulk layer (7) is

3. The high-temperature gland according to claim 1, wherein the asbestos is formed by strands.

-3 -3 formed with a grain size of 0.035 to 0.5 mm and a specific gravity of 1.5 tm. up to 7,5 t.m

High temperature seal according to Claims 1, 2, characterized in that the ceramic and / or mineral fiber consists of mats and / or slabs.

High temperature seal according to one of Claims 1 to 4, characterized in that at least one high temperature layer (14) formed of mineral fiber is connected perpendicularly to the bulk layer (7) or the ductile layer (6, 8).