一種迴轉式換熱器的自適應隨動式密封裝置的製作方法

2023-05-25 00:32:01 1

本實用新型涉及換熱設備，特別涉及一種迴轉式換熱器的自適應隨動式密封裝置，是一種用於燃煤、燃油和燃氣電廠鍋爐系統中的迴轉式空氣預熱器和煙氣淨化處理系統中的迴轉式煙氣換熱器的密封技術和產品，特別是指迴轉式換熱器的自適應式密封裝置。

背景技術：

迴轉式換熱器是電廠鍋爐和煙氣脫硫系統中普遍採用的熱交換設備，它利用鍋爐排放出來的煙氣的熱量來加熱燃燒所需的空氣和脫硫後的淨煙氣，以此來達到節約燃料和降低汙染的目的。迴轉式換熱器最重要的性能指標之一就是漏風率，而決定漏風率大小的關鍵因素就是動靜件即轉子和扇形板之間的密封間隙。迴轉式換熱器在熱態運行工況下，各部件均會因受熱而發生不同程度的膨脹，轉動的轉子和靜態密封件之間的間隙都會發生變化，且這些變化無法預估和控制，間隙大，漏風率就大，鍋爐效率就低，風機電耗和煤耗就高，排放的汙染物就多；相反，間隙也不能過緊，否則將會導致換熱器轉子卡磨、驅動電機電流異常增大乃至停機等安全事故，所以迴轉式換熱器密封裝置對換熱器乃至整個電廠的經濟性、安全性以及環保指標等有著非常重要的影響。

降低迴轉式換熱器洩漏的最直接和有效的手段就是在確保機組安全的前提下儘量使密封間隙保持最小，目前國內外所採用的密封型式主要有固定扇形板、可調扇形板和彈（柔）性密封。固定扇形板密封間隙是按照鍋爐最大負荷計算和設定的，而在低負荷時密封間隙變大、漏風率增大，對鍋爐負荷和外部環境的適應性差，對加工和安裝調試的要求比較高，且在鍋爐啟停時由於溫度急劇變化而易使換熱器發生卡停等事故；現有的可調扇形板有手動調節、半自動調節和自動跟蹤方式，但普遍存在傳感調節系統複雜、間隙控制準確性差、二次漏風大、故障率高等問題；可調彈（柔）性密封調節補償量均有限，且在高溫高灰的運行環境下容易失效，持久性和可靠性較差，使用壽命短，維護量大。

綜上所述，國內外的迴轉式換熱器的現有密封裝置在性能指標、持久性、可靠性、適應性和運行維護等方面均存在著一定的局限性，目前尚沒有一種比較理想的安全、可靠、長期穩定、密封效果好的的密封裝置，由此影響和限制了電廠安全性、經濟性和節能減排水平的提高。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於避免上述的不足，提供一種迴轉式換熱器的自適應隨動式密封裝置，用以阻止和減少迴轉式換熱器在轉子徑向直接漏風，克服了現有迴轉式換熱器可調扇形板系統和結構中存在的固有缺陷，很好地解決了現有相關技術和產品在實際應用中的局限性和可靠性問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種迴轉式換熱器的自適應隨動式密封裝置，包括換熱器殼體和在殼體內安裝的換熱器轉子，換熱轉子將在換熱器殼體內熱區吸收的熱量帶入換熱器殼體內的冷區，換熱轉子通過在冷熱區連續不斷交替的吸放實現熱交換，在熱區和冷區之間的換熱器殼體、沿所述換熱轉子徑向緊貼換熱轉子設置有密封板，密封板與轉子結合將熱區和冷區相互隔離，其特徵在於，在轉子外緣端側面設置有導軌，所述密封板一端在靠近轉子中心筒側通過鉸鏈與殼體連接，密封板另一端與轉子外緣端側面設置的導軌接觸，使密封板與轉子之間保持有一定的密封間隙，在所述殼體上設置有彈性推桿，彈性推桿壓在密封板另一端側，促使密封板另一端始終與轉子外緣端側面設置的導軌密封接觸。

方案進一步是：所述密封板另一端設置有滾輪，所述滾輪與轉子外徑端側面設置的導軌滾動接觸。

方案進一步是：所述滾輪為兩個，兩個滾輪分別設置在所述密封板另一端的外側兩端。

方案進一步是：所述滾輪為兩個以上，兩個以上的滾輪設置在所述密封板另一端的外側和內側。

方案進一步是：所述彈性推桿包括螺杆和彈簧，螺杆上設置有調節螺母，通過調節螺母可以調節推桿的彈性壓力。

方案進一步是：所述密封板為扇形密封板。

本實用新型具有以下優點和效果：

1、提出了迴轉式換熱器的自適應隨動式密封裝置，用以解決目前迴轉式換熱器固定密封「外三角區」漏風量大、可調和柔（彈）性密封間隙補償量有限、可調密封可靠性差、安裝維護量大等問題。

2、迴轉式換熱器的自適應隨動式密封裝置，包括密封板、滾輪、導軌和螺杆和彈簧等構件，在各種運行工況和條件下密封片與轉子密封板始終保持一安全且不變的間隙，大大降低了漏風率；同時改善和解決了因安裝誤差鍋和爐負荷變化等原因造成的換熱器漏風大和整臺機組安全性和經濟性差的問題。

3、本實用新型迴轉式換熱器的自適應隨動式密封裝置，設計合理，結構簡單，工作可靠，故障率低、密封間隙補償量大，與密封板無任何摩擦，密封板的壽命長，運行電流小，漏風長期穩定，安裝運行維護要求低，對鍋爐負荷的適應性強，可有效降低各種負荷和運行工況下的漏風率，提高鍋爐效率，達到節約燃煤、降低能耗、減少排汙的目的。

4、本實用新型的迴轉式換熱器的自適應隨動式密封裝置除了用在迴轉式換熱器的轉子頂部熱端徑向密封中，還可用在迴轉式換熱器的底部冷端徑向密封和軸向、環向等部位的密封中；不僅能用在垂直軸布置的迴轉式換熱器中，亦可用在水平軸布置的迴轉式換熱器中。

附圖說明

圖 1 為迴轉式換熱器基本結構示意圖；

圖 2 為本實用新型密封結構示意圖；

圖3為密封板分為兩段的密封結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的目的和技術方案做進一步的詳細說明，所給出和描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而非全部的實施例。對於本實用新型中的實施例，本領域普通技術專業人員在沒有做出創造性勞動前提下所提供的所有其它實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

一種迴轉式換熱器的自適應隨動式密封裝置，迴轉式換熱器如圖1所示，包括換熱器殼體1和在殼體內安裝轉動的換熱器轉子2，轉子中會設置換熱原件，殼體內會設置熱工質通道A和冷工質通道B，通道A根據不同的應用會通入要放熱的工質，例如通入煙氣，通道B通常是通入要加熱的工質，例如空氣；換熱轉子將在換熱器殼體內將A區吸收的熱量帶入B區，換熱轉子通過在A、B區連續不斷交替的吸放實現熱交換，在A區和B區之間的換熱器殼體、沿所述換熱轉子徑向緊貼換熱轉子設置有密封板3，密封板與轉子結合將A區和B區相互隔離，由於轉子在高熱的情況下會變形，變形的轉子將會影響密封板與之的密封間隙，為了適應轉子的變形，如圖2所示，在轉子外緣端側面設置有導軌201，所述密封板一端在靠近轉子中心筒側通過鉸鏈4與殼體連接，密封板另一端與轉子外緣端側面設置的導軌接觸，使密封板與轉子之間保持有一定的密封間隙G，在所述殼體上設置有彈性推桿5，彈性推桿壓在密封板另一端側，促使密封板另一端始終與轉子外緣端側面設置的導軌密封接觸；並且，密封板以鉸鏈為中心隨著轉子熱態時的「蘑菇變形」上下自由擺動保持密封間隙G不變。

實施例中：所述密封板另一端與轉子外緣端側面設置的導軌接觸可以有幾種方式，可以通過設置滑塊與導軌滑動接觸，本實施例為了將轉子的附加阻力矩降至最小，運行更加可靠，接觸更加順暢，所述密封板另一端設置有滾輪6，所述滾輪與轉子外緣端側面設置的導軌滾動接觸。其中：所述滾輪可以為兩個，兩個滾輪分別設置在所述密封板另一端的外側兩端。當然滾輪可以大於兩個，例如為三個或四個，大於兩個以上的滾輪亦可設在密封板另一端的內外側，可均勻布置，亦可不均勻布置。其中的轉子與導軌、密封板與滾輪之間分別採用螺栓聯為一體，也可以採用焊接、鉚接和銷接等固定方式。

實施例中：所述彈性推桿包括螺杆501和彈簧502，螺杆上設置有調節螺母503，通過調節螺母可以調節推桿的彈性壓力，在緊急事故狀態下可以將密封板調到安全位置。為了增加密封效果：所述密封板為可調的扇形密封板。實施例中：由於轉子外延段受熱變形大，因此，如圖3所示，所述密封板也可以分為兩段，接近轉子軸心一段301稱為固定段，與殼體固定連接不動（可以認為是殼體的一部分）另一段為活動段302，活動段通過鉸鏈與固定段連接，滾輪6設置在活動段上，同理，所述彈性推桿也頂在活動段上。

上述實施例的迴轉式換熱器的自適應隨動式密封裝置能很好地解決了固定密封因轉子熱變形和鍋爐負荷變化產生的外三角區漏風大、磨損嚴重等問題，採用最直接和簡單的手段在確保安全可靠的前提下能使漏風與磨損降至最低。

實施例所提出的迴轉式換熱器的自適應隨動式密封裝置可以作為換熱器熱態運行時對轉子實際變形、密封間隙以及轉子偏斜情況等進行實時跟蹤與監控的最簡單直接和精準有效的技術手段與裝置。

本實施例的迴轉式換熱器自適應隨動式密封裝置除了用在迴轉式換熱器的轉子頂部熱端徑向密封中，還可用在迴轉式換熱器的底部冷端徑向密封和軸向、環向等部位的密封中；不僅能用在垂直軸布置的迴轉式換熱器中，亦可用在水平軸布置的迴轉式換熱器中。

上述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。