一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件的製作方法

2023-10-23 14:16:32

一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件，包括雙金屬片，還包括兩根相互平行的轉軸，所述雙金屬片為兩片，兩片雙金屬片的兩端均固定有連接塊，其中一片雙金屬片兩端的連接塊分別通過不同的轉軸與另一片雙金屬片上對應的連接塊鉸接連接，且相連的兩片雙金屬片相互之間呈層疊關係；兩片雙金屬片受熱時變形方向相反；兩片雙金屬片受熱變形時，至少有一片雙金屬片的端部均可繞對應轉軸轉動。由於連接於本組件上的密封片最終停留的位置更為準確，這樣，由於密封片位置的可控精度更高，密封片在發揮良好密封性能的同時，密封片與扇形板之間的應力大小可控性好，故採用本組件的密封片在不維護的情況下，使用壽命可達到3年以上。
【專利說明】
一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件
技術領域
[0001]本實用新型涉及空預器密封部件領域，特別是涉及一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件。
【背景技術】
[0002]迴轉式空氣預熱器簡稱空預器，是大型鍋爐的熱交換設備，由於相對於管式空氣預熱器，具有結構緊湊、體積小、換熱面密度高、整機質量輕、金屬耗用量少、布置安裝方便、低溫腐蝕較輕等特點，在電站鍋爐上被廣泛運用。空預器是利用鍋爐排出的煙氣熱量來預熱進入鍋爐參與燃燒所需的空氣，或作為鍋爐煙氣熱量的回收設備，以便於將以上熱量用作燃料除溼、加熱等其他用途的設備，該設備設置的目的是提高鍋爐的效率。
[0003]火電廠空氣預熱器在運行時，轉子長時間在360攝氏度左右的高溫中運行，轉子發生蘑菇狀變形後，其與扇形板之間會產生間隙，加大了一、二次空氣側向煙氣側的漏風量，造成漏風率增大，影響鍋爐的運行效率。
[0004]針對轉子發生蘑菇狀變形後空氣預熱器的漏風問題，我司在先申請了名稱為:空預器及其熱端徑向密封結構，授權公告號為CN 204574097 U的實用新型專利，該專利中採用了雙金屬片，所述雙金屬片以環境溫度為依據，控制密封條的位置以適應所述蘑菇狀變形。所述專利中所提供的密封結構具有密封結構在使用過程中磨損速度慢或無磨損、能夠填補更寬洩漏間隙等優勢。
[0005]提出一種更好的用於減小空預器漏風量的結構，以進一步降低空氣預熱器的故障率及降低空氣預熱器運行過程中的漏風量，是本領域技術人員的一個重要研發方向。
【實用新型內容】
[0006]針對上述提出的提出一種更好的用於減小空預器漏風量的結構，以進一步降低空氣預熱器的故障率及降低空氣預熱器運行過程中的漏風量，是本領域技術人員的一個重要研發方向的問題，本實用新型提供了一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件。
[0007]為解決上述問題，本實用新型提供的一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件通過以下技術要點來解決問題:一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件，包括雙金屬片，還包括兩根相互平行的轉軸，所述雙金屬片為兩片，兩片雙金屬片的兩端均固定有連接塊，其中一片雙金屬片兩端的連接塊分別通過不同的轉軸與另一片雙金屬片上對應的連接塊鉸接連接，且相連的兩片雙金屬片相互之間呈層疊關係；
[0008]兩片雙金屬片受熱時變形方向相反，且任意一片雙金屬片的溫度升高時，該雙金屬片的中部均朝遠離另一片雙金屬片的一側外凸；
[0009]兩片雙金屬片受熱變形時，至少有一片雙金屬片的端部均可繞對應轉軸轉動。
[0010]空預器轉子在不同溫度下產生不同程度的變形，以上變形致使轉子隔板上的密封片與扇形板之間產生不同寬度的間隙，本案中通過雙金屬片在不同溫度下的不同變形來補償該間隙，從而達到優化密封性能的效果。
[0011]具體的，以上雙金屬片即為熱雙金屬片，其由至少兩種具有不同熱膨脹率的金屬層疊而成或為兩側具有不同熱膨脹率的合金，其中，膨脹係數較高的組元層稱為主動層;膨脹係數較低的組元層稱為被動層，在溫度變化時，主動層的形變要大於被動層的形變，從而雙金屬片的整體就會向被動層一側彎曲。本組件中，通過將兩片雙金屬片設置為層疊關係，同時，兩片雙金屬片受熱時變形方向相反，同時，兩片雙金屬片通過轉軸鉸接連接的特殊形式，本組件在使用時，通過將其中一片雙金屬片的中部固定，另一片雙金屬片的中部用於固定密封片，可使得兩片雙金屬片產生的熱變形相互疊加，如兩片雙金屬片位於不同高度時，下側的雙金屬片中部固定於空預器轉子的隔板上，下側的雙金屬片下層為主動層，上層為被動層，上側的雙金屬片中部固定用於實現密封的密封片，上側雙金屬片的上側為主動層，下側為被動層，這樣，本組件受熱時，下側的雙金屬片兩端上翹，上側的雙金屬片中部上翹，即可由兩塊相互平行且兩端鉸接的板變形為一個橢圓形結構，在兩片雙金屬片變形過程中，對應連接塊繞轉軸轉動，即相較於對比文件，本組件中單片雙金屬片更短的情況下，亦可得到更大的熱變形來彌補產生的漏風間隙，同理，在所需填補的漏風間隙一定的情況下，由於單片雙金屬片更短，同時兩片雙金屬片的兩端相互約束，相較於現有技術中採用常態為弧形板的雙金屬片，本組件中雙金屬片在變形後密封片端部停留的位置更為準確，這樣，可達到提升空預器徑向密封可靠性、避免密封片與扇形板之間應力過大而造成密封片快速磨損甚至被折斷的情況出現。
[0012]更進一步的技術方案為:
[0013]為便於將本組件運用於空預器上，兩片雙金屬片的中部均設置有第一連接螺栓，其中一片雙金屬片通過其上的第一連接螺栓連接有支撐板，另一片雙金屬片通過其上的第一連接螺栓連接有託盤。以上支撐板用於本組件在空預器上的安裝，以上託盤用於安裝密封片。
[0014]由於本組件工作的環境溫度變化較大，為提升本組件中各零部件之間的防松性能，各第一連接螺栓上均設置有彈簧墊片。
[0015]在本組件所處的環境溫度發生變化時，由於各雙金屬片上連接塊與各雙金屬片中部的距離決定了密封片最終的位置變化量，而本組件在使用時，密封片停留的位置受雙金屬片的變形量影響，在雙金屬片的材料選定後，雙金屬片的長度可根據需要添補的間隙大小計算獲得，然而，經過計算所得的雙金屬片長度不一定能夠使得密封片工作在最佳工作狀態下，為便於對雙金屬片的有效長度進行調整，以使得密封片工作在最佳工作狀態下，所述連接塊均通過不同的第二連接螺栓連接於對應的雙金屬片上，且各第二連接螺栓在對應雙金屬片長度方向上的位置可調。以上將連接塊朝雙金屬片的端部移動，可使得雙金屬片的有效長度變長，同樣熱環境下，密封片的位移更大;將連接塊朝雙金屬片的中央移動，可使得雙金屬片的有效長度變短，同樣的熱環境下，密封片的位移更小。同時，以上第二連接螺栓在對應雙金屬片長度方向上的位置可調，還可用於彌補雙金屬片本身的材料缺陷，如雙金屬片上材料不均勻時，通過調整本組件一側的連接塊位置，使得雙金屬片兩側產生等量的熱變形，這樣，如常態下雙金屬片為水平板時，兩塊雙金屬片呈上、下層疊關係時，通過改變各雙金屬片兩端連接塊在各雙金屬片長度方向上的位置，使得密封片的運動方向始終沿著豎直方向。
[0016]由於本組件工作的環境溫度變化較大，為提升本組件中各零部件之間的防松性能，各第二連接螺栓上均設置有彈簧墊片。
[0017]作為一種連接塊在各雙金屬片的長度方向上位置線性可調的實現形式，各雙金屬片的端部均設置有長度方向平行於各雙金屬片長度方向的條形孔，所述條形孔為各雙金屬片上第二連接螺栓的螺栓孔。
[0018]兩片雙金屬片上均包裹有阻熱層。設置的阻熱層用於延緩雙金屬片的溫度變化:由於轉子的變形較為緩慢，通過設置阻熱層，阻熱層的熱阻可延長雙金屬片變溫過程的時間，以避免在轉子變形量較小時，如空預器剛剛啟動的一段時間內，雙金屬片較大的變形造成密封片與扇形板作用力過大，從而使得密封片或雙金屬片等部件損壞。
[0019]本實用新型具有以下有益效果:
[0020]本組件中，通過將兩片雙金屬片設置為層疊關係，同時，兩片雙金屬片受熱時變形方向相反，同時，兩片雙金屬片通過轉軸鉸接連接的特殊形式，本組件在使用時，通過將其中一片雙金屬片的中部固定，另一片雙金屬片的中部用於固定密封片，可使得兩片雙金屬片產生的熱變形相互疊加，即相較於對比文件，本組件中單片雙金屬片更短的情況下，亦可得到更大的熱變形來彌補產生的漏風間隙，同理，在所需填補的漏風間隙一定的情況下，由於單片雙金屬片更短，同時兩片雙金屬片的兩端相互約束，相較於現有技術中採用常態為弧形板的雙金屬片，本組件中雙金屬片在變形後密封片端部停留的位置更為準確，這樣，可達到提升空預器徑向密封可靠性、避免密封片與扇形板之間應力過大而造成密封片快速磨損甚至被折斷的情況出現。
[0021]經過實踐證明，由於本組件中兩片雙金屬片相較於現有技術中的雙金屬片長度更短，同時兩片雙金屬片的熱變形相互約束，可使得連接於本組件上的密封片最終停留的位置更為準確，這樣，由於密封片位置的可控精度更高，密封片在發揮良好密封性能的同時，密封片與扇形板之間的應力大小可控性好，故採用本組件的密封片在不維護的情況下，使用壽命可達到3年以上。
【附圖說明】

[0022]圖1為本實用新型所述的一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件一個具體實施例的結構示意圖。
[0023]圖中標記分別為:1、支撐板，2、連接塊，3、轉軸，4、雙金屬片，5、第一連接螺栓，6、
託盤，7、第二連接螺栓。
【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但是本實用新型不僅限於以下實施例:
[0025]實施例1:
[0026]如圖1所示，一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件，包括雙金屬片4，還包括兩根相互平行的轉軸3，所述雙金屬片4為兩片，兩片雙金屬片4的兩端均固定有連接塊2，其中一片雙金屬片4兩端的連接塊2分別通過不同的轉軸3與另一片雙金屬片4上對應的連接塊2鉸接連接，且相連的兩片雙金屬片4相互之間呈層疊關係；
[0027]兩片雙金屬片4受熱時變形方向相反，且任意一片雙金屬片4的溫度升高時，該雙金屬片4的中部均朝遠離另一片雙金屬片4的一側外凸；
[0028]兩片雙金屬片4受熱變形時，至少有一片雙金屬片4的端部均可繞對應轉軸3轉動。
[0029]空預器轉子在不同溫度下產生不同程度的變形，以上變形致使轉子隔板上的密封片與扇形板之間產生不同寬度的間隙，本案中通過雙金屬片4在不同溫度下的不同變形來補償該間隙，從而達到優化密封性能的效果。
[0030]具體的，以上雙金屬片4即為熱雙金屬片4，其由至少兩種具有不同熱膨脹率的金屬層疊而成或為兩側具有不同熱膨脹率的合金，其中，膨脹係數較高的組元層稱為主動層；膨脹係數較低的組元層稱為被動層，在溫度變化時，主動層的形變要大於被動層的形變，從而雙金屬片4的整體就會向被動層一側彎曲。本組件中，通過將兩片雙金屬片4設置為層疊關係，同時，兩片雙金屬片4受熱時變形方向相反，同時，兩片雙金屬片4通過轉軸3鉸接連接的特殊形式，本組件在使用時，通過將其中一片雙金屬片4的中部固定，另一片雙金屬片4的中部用於固定密封片，可使得兩片雙金屬片4產生的熱變形相互疊加，如兩片雙金屬片4位於不同高度時，下側的雙金屬片4中部固定於空預器轉子的隔板上，下側的雙金屬片4下層為主動層，上層為被動層，上側的雙金屬片4中部固定用於實現密封的密封片，上側雙金屬片4的上側為主動層，下側為被動層，這樣，本組件受熱時，下側的雙金屬片4兩端上翹，上側的雙金屬片4中部上翹，即可由兩塊相互平行且兩端鉸接的板變形為一個橢圓形結構，在兩片雙金屬片4變形過程中，對應連接塊2繞轉軸3轉動，即相較於對比文件，本組件中單片雙金屬片4更短的情況下，亦可得到更大的熱變形來彌補產生的漏風間隙，同理，在所需填補的漏風間隙一定的情況下，由於單片雙金屬片4更短，同時兩片雙金屬片4的兩端相互約束，相較於現有技術中採用常態為弧形板的雙金屬片4，本組件中雙金屬片4在變形後密封片端部停留的位置更為準確，這樣，可達到提升空預器徑向密封可靠性、避免密封片與扇形板之間應力過大而造成密封片快速磨損甚至被折斷的情況出現。
[0031]實施例2:
[0032]本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定，如圖1所示，為便於將本組件運用於空預器上，兩片雙金屬片4的中部均設置有第一連接螺栓5，其中一片雙金屬片4通過其上的第一連接螺栓5連接有支撐板I，另一片雙金屬片4通過其上的第一連接螺栓5連接有託盤6。以上支撐板I用於本組件在空預器上的安裝，以上託盤6用於安裝密封片。
[0033]由於本組件工作的環境溫度變化較大，為提升本組件中各零部件之間的防松性能，各第一連接螺栓5上均設置有彈簧墊片。
[0034]在本組件所處的環境溫度發生變化時，由於各雙金屬片4上連接塊2與各雙金屬片4中部的距離決定了密封片最終的位置變化量，而本組件在使用時，密封片停留的位置受雙金屬片4的變形量影響，在雙金屬片4的材料選定後，雙金屬片4的長度可根據需要添補的間隙大小計算獲得，然而，經過計算所得的雙金屬片4長度不一定能夠使得密封片工作在最佳工作狀態下，為便於對雙金屬片4的有效長度進行調整，以使得密封片工作在最佳工作狀態下，所述連接塊2均通過不同的第二連接螺栓7連接於對應的雙金屬片4上，且各第二連接螺栓7在對應雙金屬片4長度方向上的位置可調。以上將連接塊2朝雙金屬片4的端部移動，可使得雙金屬片4的有效長度變長，同樣熱環境下，密封片的位移更大;將連接塊2朝雙金屬片4的中央移動，可使得雙金屬片4的有效長度變短，同樣的熱環境下，密封片的位移更小。同時，以上第二連接螺栓7在對應雙金屬片4長度方向上的位置可調，還可用於彌補雙金屬片4本身的材料缺陷，如雙金屬片4上材料不均勻時，通過調整本組件一側的連接塊2位置，使得雙金屬片4兩側產生等量的熱變形，這樣，如常態下雙金屬片4為水平板時，兩塊雙金屬片4呈上、下層疊關係時，通過改變各雙金屬片4兩端連接塊2在各雙金屬片4長度方向上的位置，使得密封片的運動方向始終沿著豎直方向。
[0035]由於本組件工作的環境溫度變化較大，為提升本組件中各零部件之間的防松性能，各第二連接螺栓7上均設置有彈簧墊片。
[0036]作為一種連接塊2在各雙金屬片4的長度方向上位置線性可調的實現形式，各雙金屬片4的端部均設置有長度方向平行於各雙金屬片4長度方向的條形孔，所述條形孔為各雙金屬片4上第二連接螺栓7的螺栓孔。
[0037]實施例3:
[0038]本實施例在以上任意一個實施例提供的任意一個技術方案的基礎上作進一步限定，兩片雙金屬片上均包裹有阻熱層。設置的阻熱層用於延緩雙金屬片的溫度變化:由於轉子的變形較為緩慢，通過設置阻熱層，阻熱層的熱阻可延長雙金屬片變溫過程的時間，以避免在轉子變形量較小時，如空預器剛剛啟動的一段時間內，雙金屬片較大的變形造成密封片與扇形板作用力過大，從而使得密封片或雙金屬片等部件損壞。
[0039]本實施例中，以上阻熱層採用保溫玻璃纖維或納米隔熱材料。
[0040]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本實用新型的保護範圍內。
【主權項】
1.一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件，包括雙金屬片(4)，其特徵在於，還包括兩根相互平行的轉軸(3)，所述雙金屬片(4)為兩片，兩片雙金屬片(4)的兩端均固定有連接塊(2)，其中一片雙金屬片(4)兩端的連接塊(2)分別通過不同的轉軸(3)與另一片雙金屬片(4)上對應的連接塊(2)鉸接連接，且相連的兩片雙金屬片(4)相互之間呈層疊關係； 兩片雙金屬片(4)受熱時變形方向相反，且任意一片雙金屬片(4)的溫度升高時，該雙金屬片(4)的中部均朝遠離另一片雙金屬片(4)的一側外凸； 兩片雙金屬片(4)受熱變形時，至少有一片雙金屬片(4)的端部均可繞對應轉軸(3)轉動。2.根據權利要求1所述的一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件，其特徵在於，兩片雙金屬片(4)的中部均設置有第一連接螺栓(5)，其中一片雙金屬片(4)通過其上的第一連接螺栓(5)連接有支撐板(1)，另一片雙金屬片(4)通過其上的第一連接螺栓(5)連接有託盤(6)。3.根據權利要求2所述的一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件，其特徵在於，各第一連接螺栓(5)上均設置有彈簧墊片。4.根據權利要求1所述的一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件，其特徵在於，所述連接塊(2)均通過不同的第二連接螺栓(7)連接於對應的雙金屬片(4)上，且各第二連接螺栓(7 )在對應雙金屬片(4 )長度方向上的位置可調。5.根據權利要求4所述的一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件，其特徵在於，各第二連接螺栓(7)上均設置有彈簧墊片。6.根據權利要求4所述的一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件，其特徵在於，各雙金屬片(4)的端部均設置有長度方向平行於各雙金屬片(4)長度方向的條形孔，所述條形孔為各雙金屬片(4)上第二連接螺栓(7)的螺栓孔。7.根據權利要求1至6中任意一項所述的一種用於空預器徑向密封片安裝的雙金屬片組件，其特徵在於，兩片雙金屬片(4)上均包裹有阻熱層。
【文檔編號】F23L15/00GK205717304SQ201620675832
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年7月1日
【發明人】蔣寧, 唐亦軍, 馮敏
【申請人】四川東方能源科技股份有限公司