關節互換式密封裝置的製作方法

2023-05-12 17:59:21

專利名稱：關節互換式密封裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電站鍋爐迴轉式空氣預熱器的密封裝置，特別涉及一種作為迴轉式空氣預熱器徑向用彈性接觸式密封裝置的關節互換式密封裝置。
背景技術：
在空氣預熱器的現有密封技術中，在空氣預熱器的圓筒形轉子中，作為冷端的轉子下部徑向隔倉板和作為熱端的轉子上部隔倉板上分別安裝有密封片，材質為考登鋼(09PcuCrNiA)或不鏽鋼。發電行業的傳統迴轉式空氣預熱器密封技術是採用剛性有間隙的密封技術，在動靜間保持一個最小間隙。而目前解決漏風問題是預先基於所計算的熱態變形參數，預留熱態間隙，即根據這個參數分別調整安裝在徑向隔倉板上的徑向密封片與扇形板之間的距離。但由於空氣預熱器的熱態變形受到很多因素的影響，空氣預熱器的熱變形又是極其複雜和隨機，這種根據所計算的熱態參數很不準確。顯然，預留間隙過大，熱態運行中漏風很大；預留間隙過小，又使得動靜部分發生碰撞，影響設備的安全運行。空氣預熱器是火力發電廠的主要輔助設備，是利用煙氣餘熱來加熱鍋爐所需空氣的熱交換設備。受熱面迴轉式空氣預熱器的基本結構主要由圓筒形轉子、固定外殼、密封裝置、傳熱元件、轉動軸傳動裝置等組成。轉子由徑向和軸向隔倉板分隔為許多扇形倉格，倉格內裝滿波浪形蓄熱板作為傳熱元件。外殼的扇形板把轉子的流通截面分為三個部分，即，煙氣流通部分、空氣流通部分和密封區。轉子的煙氣流通部分與外殼上、下部煙氣道相通，轉子的空氣流通部分外殼上、下部空氣道相通。這樣轉子的一部分通空氣，一部分通煙氣，還有一部分為煙、風截面的密封區。受熱面迴轉式空氣預熱器的基本工作原理:煙氣自轉子的上部自上而下穿過整個空預器，相應的會給轉子內部裝置的傳熱元件進行加熱。而空氣由轉子下部進入，自下而上流過整個空預器。由於轉子的旋轉，蓄熱板轉到煙氣流通部分，吸收煙氣流中熱量，而當這部分蓄熱板轉到空氣流通部分時，再把熱量釋放出來加熱空氣，這樣轉子轉動一圈就完成了一次熱交換循環。雖然迴轉式空氣預熱器有很多優點，但在熱交換中，有丟失能量的內在趨勢，能量的丟失是因為空氣和煙氣之間的壓差引起的空氣向煙氣的洩露。而在發電行業傳統迴轉式空氣預熱器密封技術是採用剛性有間隙密封技術，在動靜間保持一個最小間隙，達到漏風最小。熱態運行時，由於轉子內部存在著熱交換，上部平均溫度高而稱之為熱端，下部平均溫度低而稱之為稱為冷端，因此轉子會產生「蘑菇狀」變形。此外，轉子還會產生軸向膨脹，以及下梁向下彎曲變形，如果冷態時密封間隙沒有正確調整，那麼在熱態情況下有的部位間隙就會增大，如熱端外側，有的地方間隙就會減小，如冷端外側，不但會造成大量洩漏，而且會發生嚴重摩擦，甚至卡澀。由於迴轉式空氣預熱器在熱態運行時有蘑菇狀變形問題，而且這種變形隨負荷環境溫度不斷發生變化，使得很難達到一個最佳的動靜之間的間隙值。目前，解決漏風問題是預先按計算的熱態變形參數，預留熱態間隙，即根據這個參數分別調整安裝在徑向隔倉板上的徑向密封片與扇形板之間的距離。但由於空氣預熱器的熱態變形受到很多因素的影響，空氣預熱器的熱變形又是極其複雜和隨機的，這種根據計算的熱態參數很不準確。顯然，預留間隙過大，熱態運行中漏風很大；預留間隙過小，又使得動靜部分發生碰撞，影響設備的安全運行。針對此難題，本實用新型人自主研發出了電站鍋爐迴轉式空氣預熱器的關節互換式密封裝置。

實用新型內容本實用新型為了彌補現有技術的缺陷，提供一種易更換、防風蝕的電站鍋爐迴轉式空氣預熱器徑向用的彈性接觸式密封裝置的關節互換式密封裝置。一種關節互換式密封裝置，其構成為迴轉式空氣預熱器徑向用的彈性接觸式密封裝置，所述迴轉式空氣預熱器包括圓筒形的轉子，所述關節互換式密封裝置安裝在所述轉子的徑向隔倉板上，所述關節互換式密封裝置包括密封板、用於安裝密封板的活動板、軸塞、支撐連接軸、固定板、扁球體、螺旋圓柱扭轉彈簧以及安裝在活動板上的彈力調整螺釘；在所述密封板上設置有定位圓柱以及螺栓孔，在所述活動板上相應地設置有法蘭螺栓和定位孔，利用定位圓柱與定位孔以及法蘭螺栓與螺栓孔相互嵌合，將所述密封板與所述活動板固定連接；所述支撐連接軸安裝於所述活動板上，所述軸塞安裝於所述固定板上，所述扁球體安裝在所述支撐連接軸與所述軸塞間的中間部位，其球面分別與所述支撐連接軸和軸塞相接觸，所述螺旋圓柱扭轉彈簧嵌裝於所述支撐連接軸上。優選為，所述活動板上還開設有螺釘孔，以供螺釘將所述活動板與所述支撐連接軸相連接，所述活動板與所述固定板通過所述支撐連接軸和所述軸塞連接成為一整體。優選為，所述螺旋圓柱扭轉彈簧一端固定在所述支撐連接軸的凹槽中，另一端固定在所述軸塞的凹槽中。由此，使得螺旋圓柱扭轉彈簧一端連接到所述固定板，另一端連接到所述活動板。這樣，活動板通過扁鋼球和固定板能轉動自如，並通過螺旋圓柱扭轉彈簧使活動板自動復位。優選為，所述活動板兩側設置有圓柱孔，使螺旋圓柱扭轉彈簧內置在所述圓柱孔中。優選為，所述扁球體形成為球體與圓柱體的結合體，其兩端為球體，中間部分為用於支撐的圓柱體。優選為，從側面或截面觀察所述關節互換式密封裝置時，所述活動板與所述固定板的夾角為150度。優選為，將所述密封板、所述支撐軸、所述軸塞分別設計為易損件。在所述迴轉式空氣預熱器的上部水平設置有上部扇形板，在其下部水平設置有下部扇形板，以起到密封和隔離作用。由於關節互換式密封裝置中的密封板經常與空氣預熱器的上部扇形板和下部扇形板接觸，勢必造成密封板磨損，因此將此件設計為易損件。這樣既能夠方便維護、更換，也能夠使密封裝置長期與所述上部扇形板和下部扇形板接觸，長期保持一個低的漏風率；又不用大面積整體更換，能夠降低費用。[0019]本實用新型所述關節互換式密封裝置的優越效果如下:考慮到本關節互換式密封裝置使用環境複雜、惡劣，將其密封結構中的一個關鍵零件即螺旋圓柱扭轉彈簧設計為隱藏在活動板兩側圓柱孔中，這樣徹底杜絕空氣預熱器中的煙氣以及煙氣中的顆粒物對螺旋圓柱扭轉彈簧的衝刷；減少空氣預熱器中低溫腐蝕對螺旋圓柱扭轉彈簧的腐蝕。本密封結構轉動後復位，用自帶的定位臺定位，且材料經淬火處理比較耐磨，省掉了鉸鏈機構，安全可靠，結構簡單實用。通過安裝關節互換式密封裝置的密封改造的實施，空氣預熱器漏風率在改造後一年內不超過5%，一年後不超過6%。

圖1是本實用新型一實施例的關節互換式密封裝置的裝配圖。圖2是本實用新型一實施例的關節互換式密封裝置的整體截面圖。圖3是用於說明本實用新型一實施例的關節互換式密封裝置的密封板的更換分解截面圖。圖4是用於說明本實用新型一實施例的關節互換式密封裝置密封原理的分解截面圖。圖5是用於說明本實用新型一實施例的關節互換式密封裝置的活動板的剖視圖。圖6是用於說明本實用新型一實施例的關節互換式密封裝置的活動板的截面圖。圖中:I 一密封板，2—活動板，3 —軸塞，4 一支撐連接軸，5—固定板，6—扁球體，7 一螺旋圓柱扭轉彈簧、8 —彈力調整螺釘，9 一法蘭螺栓，10 —螺釘孔，11 一圓柱孔，12 -定位孔，13 一螺栓孔，14-隔倉板。
具體實施方式
以下，結合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明。本實用新型一實施方式為迴轉式空氣預熱器，其構成為電站鍋爐迴轉式空氣預熱器徑向用的彈性接觸式密封裝置，迴轉式空氣預熱器包括關節互換式密封裝置和圓筒形的轉子，所述轉子由徑向隔倉板和軸向隔倉板分隔為裝有傳熱元件的多個扇形倉格，所述關節互換式密封裝置安裝在所述轉子的上部徑向隔倉板和下部徑向隔倉板上。在所述迴轉式空氣預熱器的上、下部分別水平設置有上部扇形板和下部扇形板，以起到密封和隔離作用。上部扇形板和下部扇形板的內側與空氣預熱器中心筒連接，外側與空氣預熱器外殼相連，呈扇形狀，空氣預熱器轉子轉動時，上部扇形板和下部扇形板因其連接在空氣預熱器鋼架上是固定不動的。與空氣預熱器上徑向隔倉、下徑向隔倉相對應，將空氣預熱器的轉子流通區域分隔為煙氣側和空氣側。如圖1 圖6所示，本實施方式的關節互換式密封裝置安裝在所述轉子的徑向隔倉板14上，關節互換式密封裝置包括密封板1、活動板2、軸塞3、支撐連接軸4、固定板5、扁球體6、螺旋圓柱扭轉彈簧7、彈力調整螺釘8以及法蘭螺栓9。(I)密封板1:主要起密封作用，設計為易損件，與所述空氣預熱器的上部扇形板和下部扇形板接觸。[0035](2)活動板2:用於安裝密封板1，在所述活動板2兩側設置有圓柱孔11 (參見圖5)，以供螺旋圓柱扭轉彈簧7內置圓柱孔11中。(3)軸塞3:安裝於固定板5上，固定板5為易損件。(4)支撐連接軸4:安裝於活動板2上，用於連接活動板2與螺旋圓柱扭轉彈簧7，支撐連接軸4為易損件。(5)固定板5:用於在空氣預熱器的徑向隔倉板14上安裝所述關節互換式密封裝置。(6)扁球體6:因扁球體6兩端為球體，中間部分為圓柱體，它為球體和圓柱體的結合體。扁球體6的球面分別與支撐連接軸4和軸塞3接觸，其靈活性大於平面，而中間圓柱體起到支撐作用。(7)螺旋圓柱扭轉彈簧7:兩端伸出固定爪並在同一軸線，且相互成180(8)彈簧彈力調整螺釘8:為標準件，安裝在活動板2上。(9)法蘭螺栓9:為標準件，用於固定密封板I。在所述關節互換式密封裝置中，在密封板I上設置有定位圓柱(未標示)以及螺栓孔13，在活動板2上相應地設置有法蘭螺栓9和定位孔12，利用定位圓柱與定位孔12以及法蘭螺栓9與螺栓孔相互嵌合，將密封板I與活動板2固定連接。活動板2與固定板5通過支撐連接軸4和軸塞3連接成為一整體，而支撐連接軸4與軸塞3的中間部位裝有扁球體6。如圖6所示，在活動板2上加工有螺釘孔10，以供螺釘將支撐連接軸4與活動板2相接起來，支撐連接軸4上嵌套安裝有螺旋圓柱扭轉彈簧7。螺旋圓柱扭轉彈簧7的一端連在固定板5上，另一端連在活動板2上。具體而言，所述螺旋圓柱扭轉彈簧7的一端固定在支撐連接軸4上的凹槽中，另一端固定在軸塞3的凹槽中。這樣，活動板2通過扁鋼球和固定板5能轉動自如，通過所述彈簧7使活動板2自動復位。從側面或截面觀察所述關節互換式密封裝置時，活動板2與固定板5的夾角為150。。如圖4所示，本實用新型的實施方式中，根據空氣預熱器轉子隔倉板14的孔距，在關節互換式密封裝置的固定板5上開孔，利用螺栓將所述關節互換式密封裝置固定安裝在空氣預熱器轉子的上部徑向隔倉板和下部徑向隔倉板上。轉子在空氣預熱器熱態運行時，當所述關節互換式密封裝置在未進入空氣預熱器的上部扇形板與下部扇形板之間時，關節互換式密封裝置的密封板I高出上部扇形板和下部扇形板。當關節互換式密封裝置與上部扇形板和下部扇形板接觸時，關節互換式密封裝置受到阻擋，促使關節互換式密封裝置的活動板2轉動，使密封板I與上部扇形板和下部扇形板接觸，形成無間隙的密封系統；當密封板I離開上部扇形板和下部扇形板後，螺旋圓柱扭轉彈簧7將使活動板2往迴轉動回到原位，這樣操作反覆循環進行。將所述關節互換式密封裝置中的密封板I設計為易損件。這樣既可以方便維護、更換，就能夠使密封裝置長期與扇形板接觸，長期保持一個低的漏風率；又不用整體更換，能夠降低費用。所述密封板I高出上部扇形板和下部扇形板。密封板I容易被大量磨損，因此將此件設計為易損件。這樣既能夠方便維護、更換，也能夠使密封裝置長期與上部扇形板和下部扇形板接觸，長期保持一個低的漏風率；又不用大面積整體更換，能夠降低大量費用。本實用新型並不限於上述實施方式，在不背離本實用新型的實質內容的情況下，本領域技術人員能夠想到的任何變形、改進、替換均落入本實用新型的範圍。
權利要求1.一種關節互換式密封裝置，其特徵在於，包括:密封板、用於安裝密封板的活動板、軸塞、支撐連接軸、固定板、扁球體、螺旋圓柱扭轉彈簧以及安裝於活動板上的彈力調整螺釘；在所述密封板上設置有定位圓柱以及螺栓孔，在所述活動板上相應地設置有法蘭螺栓和定位孔，利用定位圓柱與定位孔以及法蘭螺栓與螺栓孔相互嵌合，將所述密封板與所述活動板固定連接；所述支撐連接軸安裝於所述活動板上，所述軸塞安裝於所述固定板上，所述扁球體安裝在所述支撐連接軸與所述軸塞間的中間部位，其球面分別與所述支撐連接軸和軸塞相接觸，所述螺旋圓柱扭轉彈簧嵌裝於所述支撐連接軸上。
2.根據權利要求1所述的關節互換式密封裝置，其特徵在於，所述活動板上還開設有螺釘孔，通過螺釘將所述活動板與所述支撐連接軸相連接，所述活動板與所述固定板通過所述支撐連接軸和所述軸塞體連接成為一整體。
3.根據權利要求1所述的關節互換式密封裝置，其特徵在於，所述螺旋圓柱扭轉彈簧一端固定在所述支撐連接軸的凹槽中，另一端固定在所述軸塞的凹槽中。
4.根據權利要求1所述的關節互換式密封裝置，其特徵在於，所述活動板兩側設置有圓柱孔，所述螺旋圓柱扭轉彈簧內置在所述圓柱孔中。
5.根據權利要求1所述的關節互換式密封裝置，其特徵在於，所述扁球體形成為球體與圓柱體的結合體，其兩端為球體，中間部分為用於支撐的圓柱體。
6.根據權利要求1所述的關節互換式密封裝置，其特徵在於，所述活動板與所述固定板的夾角為150度。
7.根據權利要求1所述的關節互換式密封裝置，其特徵在於，所述密封板、所述支撐軸、所述軸塞分別為易損件。
專利摘要本實用新型提供一種關節互換式密封裝置，包括密封板、用於安裝密封板的活動板、軸塞、支撐連接軸、固定板、扁球體、螺旋圓柱扭轉彈簧以及安裝於活動板上的彈力調整螺釘；利用定位圓柱與定位孔以及法蘭螺栓與螺栓孔相互嵌合，將密封板與活動板固定連接；支撐連接軸安裝於活動板上，軸塞安裝於固定板上，螺旋圓柱扭轉彈簧嵌裝於支撐連接軸上。本實用新型能夠杜絕空氣預熱器中的煙氣顆粒物對螺旋圓柱扭轉彈簧的衝刷以及低溫腐蝕，且構成材料經淬火處理比較耐磨，省掉了鉸鏈機構，安全可靠，結構簡單實用，降低了空氣預熱器漏風率。
文檔編號F16J15/16GK202927046SQ20122058286
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月7日 優先權日2012年11月7日
發明者納彥喜 申請人:寧夏新能達電力技術有限公司, 納彥喜