空預(yù)器及其冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及空預(yù)器零部件及空預(yù)器結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別是涉及一種空預(yù)器及其冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器簡稱空預(yù)器，是大型鍋爐的熱交換設(shè)備，由于相對于管式空氣預(yù)熱器，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、換熱面密度高、整機(jī)質(zhì)量輕、金屬耗用量少、布置安裝方便、低溫腐蝕較輕等特點(diǎn)，在電站鍋爐上被廣泛運(yùn)用?？疹A(yù)器是利用鍋爐排出的煙氣熱量來預(yù)熱進(jìn)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(shè)備，以便于將以上熱量用作燃料除濕、加熱等其他用途的設(shè)備，該設(shè)備設(shè)置的目的是提高鍋爐的效率?？疹A(yù)器的漏風(fēng)率是影響鍋爐效率的重要指標(biāo)，現(xiàn)有技術(shù)中的空預(yù)器以上漏風(fēng)率在正常情況下一般為6%-8%，密封不良是甚至高達(dá)20%，所以，空預(yù)器的密封技術(shù)對鍋爐的效率影響大。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中空預(yù)器中煙氣與空氣一般采用逆流，將空預(yù)器中設(shè)置煙氣進(jìn)口和空氣出口的一端定義為熱端，空預(yù)器的另一端為冷端?？疹A(yù)器的漏風(fēng)分為直接漏風(fēng)和攜帶漏風(fēng)，兩者的漏風(fēng)量比例一般小于1:3，而在直接漏風(fēng)中，冷端的徑向漏風(fēng)量約占總直接漏風(fēng)量的30%以上，直徑越大的空預(yù)器冷端的徑向漏風(fēng)量約占總直接漏風(fēng)量的比例更大。以上冷端的直接漏風(fēng)源自空預(yù)器轉(zhuǎn)子在工作過程中的熱態(tài)變形和重力變形疊加形成的蘑菇狀變形?，F(xiàn)有技術(shù)中由于空預(yù)器轉(zhuǎn)子位于冷端的一端的變形相較于位于熱端的一端變形量更小，同時(shí)冷端的熱流體經(jīng)過了放熱、熱冷流體未吸熱，造成現(xiàn)有對冷端的密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)或進(jìn)一步改造力度小，不利于鍋爐系統(tǒng)的整體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益和工藝控制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中由于空預(yù)器轉(zhuǎn)子位于冷端的一端的變形相較于位于熱端的一端變形量更小，同時(shí)冷端的熱流體經(jīng)過了放熱、熱冷流體未吸熱，造成現(xiàn)有對冷端的密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)或進(jìn)一步改造力度小，不利于鍋爐系統(tǒng)的整體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益和工藝控制的問題，本實(shí)用新型提供了一種空預(yù)器及其冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供的空預(yù)器及其冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)通過以下技術(shù)要點(diǎn)來解決問題:空預(yù)器冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)，包括呈片狀的密封板，所述密封板為由背風(fēng)側(cè)保護(hù)板、中間密封板和向風(fēng)側(cè)保護(hù)板層疊而成的層疊結(jié)構(gòu)，所述中間密封板卡設(shè)在背風(fēng)側(cè)保護(hù)板與向風(fēng)側(cè)保護(hù)板之間，且背風(fēng)側(cè)保護(hù)板與向風(fēng)側(cè)保護(hù)板的任意一側(cè)均具有一段彎曲段，在背風(fēng)側(cè)保護(hù)板與向風(fēng)側(cè)保護(hù)板層疊后兩段彎曲段均位于密封板的同側(cè)，且兩個(gè)彎曲段的彎曲方向相反，兩個(gè)彎曲段構(gòu)成一個(gè)沿著密封板長度方向且開口方向向外的V形卡口，所述中間密封板部分位于V形卡口中，且由V形卡口伸出的中間密封板的自由端端部位于V形卡口之外。
[0006]具體的，以上結(jié)構(gòu)用于安裝在轉(zhuǎn)子的冷端端部的徑向或/和冷端側(cè)面的軸向，以在空預(yù)器工作過程中以上結(jié)構(gòu)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)置的中間密封板用于形成一條擾流板，以在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生風(fēng)擾作用而形成一道風(fēng)墻，阻礙轉(zhuǎn)子冷端端面和冷端軸向的泄漏，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子冷端的徑向密封和冷端的軸向密封；設(shè)置的背風(fēng)側(cè)保護(hù)板和向風(fēng)側(cè)保護(hù)板主要用于中間密封板的固定和實(shí)現(xiàn)對中間密封板的保護(hù):在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，由V形卡口伸出的中間密封板的自由端端部位于V形卡口之外的結(jié)構(gòu)設(shè)置使得相對于V形卡口邊緣伸出的部分迎風(fēng)，同時(shí)在轉(zhuǎn)子的蘑菇狀變形過程中中間密封板的自由端還可能與扇形板或定子內(nèi)部接觸產(chǎn)生摩擦力甚至碰撞，這樣，以上過程使得中間密封板在變形的過程中，V形卡口的內(nèi)壁對中間密封板具有支撐作用，以分散以上中間密封變變形過程中其上的壓力，達(dá)到減小局部應(yīng)力的作用，通過采用合適材質(zhì)的中間密封板材料，可實(shí)現(xiàn)以上夾持在V形卡口中的中間密封板部分超過百萬次的饒性周期試驗(yàn)；同時(shí)，設(shè)置的背風(fēng)側(cè)保護(hù)板和向風(fēng)側(cè)保護(hù)板作為V性卡口避免的彎曲段還具有增強(qiáng)風(fēng)擾的作用，達(dá)到強(qiáng)化徑向或軸向密封性能的目的。
[0007]作為以上結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方案，以上密封板設(shè)置為由其一側(cè)到另一側(cè)寬度線性增加或減小，以適應(yīng)轉(zhuǎn)子工作過程的蘑菇狀變形。
[0008]本結(jié)構(gòu)相較于傳統(tǒng)運(yùn)用于冷端端面或冷端徑向密封結(jié)構(gòu)，由于中間密封板可與定子或扇形板接觸形成直接隔離流道實(shí)現(xiàn)密封，同時(shí)配合上述產(chǎn)生的風(fēng)擾作用，使得本結(jié)構(gòu)具有良好的密封性，通過對本結(jié)構(gòu)形狀的限定，使得本結(jié)構(gòu)還具有較長的使用壽命。
[0009]作為對空預(yù)器冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步限定，作為一種易于實(shí)現(xiàn)、對中間密封板變形時(shí)具有良好力分散作用的背風(fēng)側(cè)保護(hù)板和向風(fēng)側(cè)保護(hù)板彎曲段形狀的設(shè)置形式，所述彎曲段為向?qū)?yīng)的背風(fēng)側(cè)保護(hù)板或向風(fēng)側(cè)保護(hù)板一側(cè)彎曲的弧形板，或所述彎曲段為向?qū)?yīng)的背風(fēng)側(cè)保護(hù)板或向風(fēng)側(cè)保護(hù)板一側(cè)彎曲的平板。
[0010]作為對空預(yù)器冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步限定，為減小中間密封段變形起始端的應(yīng)力，所述平板與對應(yīng)的背風(fēng)側(cè)保護(hù)板或向風(fēng)側(cè)保護(hù)板的其他部分通過一段弧形段相接。
[0011]作為對空預(yù)器冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步限定，為進(jìn)一步增強(qiáng)以上結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的風(fēng)擾作用的強(qiáng)度，所述向風(fēng)側(cè)保護(hù)板上還設(shè)置有至少一段隆起的凸起，所述凸起呈波紋狀，且凸起的寬度方向與密封板的寬度方向同向。以上呈波紋狀的凸起可通過葉輪的原理產(chǎn)生風(fēng)壓，以形成強(qiáng)壯阻礙泄漏，同時(shí)以上呈波紋狀的凸起形式便于通過變形吸收向風(fēng)側(cè)保護(hù)板受熱時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力，而不至于使得以上熱應(yīng)力引起中間密封板過大的熱變形而影響以上結(jié)構(gòu)的密封效果。
[0012]作為對空預(yù)器冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步限定，基于以上結(jié)構(gòu)的使用壽命，作為一種便于取材、強(qiáng)度、剛度和耐磨性等性能的綜合優(yōu)選方案，所述中間密封板為厚度介于2至4mm之間、牌號為15CrMn的鋼板，所述背風(fēng)側(cè)保護(hù)板和向風(fēng)側(cè)保護(hù)板均為由厚度介于3至7mm之間的Q215鋼板一側(cè)彎曲而成，所述牌號:15CrMn源自GB/T 3077-2006。
[0013]作為對空預(yù)器冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步限定，為便于中間密封板自由端末端的位置調(diào)整，以便于以上結(jié)構(gòu)的安裝調(diào)試過程中達(dá)到最優(yōu)的壽命與泄漏量的優(yōu)選實(shí)施方案，還包括連接螺栓，所述風(fēng)側(cè)保護(hù)板、中間密封板和向風(fēng)側(cè)保護(hù)板通過連接螺栓相連，且所述中間密封板上用于連接螺栓穿過的螺栓孔為條形螺栓通孔。
[0014]一種采用以上密封結(jié)構(gòu)的空預(yù)器，包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子冷端端面的徑向方向和/或冷端側(cè)面的軸向方向上均固定有多個(gè)以上任意一個(gè)方案所述的空預(yù)器冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)，且冷端端面/或和冷端側(cè)面上的密封結(jié)構(gòu)各自V形卡口均位于各自自由側(cè)。以上結(jié)構(gòu)的空預(yù)器冷端徑向和軸向泄漏率小，同時(shí)由于密封結(jié)構(gòu)特定的結(jié)構(gòu)形式，以上空預(yù)器的故障率低。
[0015]作為對以上空預(yù)器的進(jìn)一步限定，為利于穩(wěn)定空預(yù)器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)形態(tài)，所述冷端端面/或和冷端側(cè)面上的密封結(jié)構(gòu)均繞轉(zhuǎn)子的軸心呈環(huán)狀均布。
[0016]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0017]本實(shí)用新型公開了一種空預(yù)器及其冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)，該密封結(jié)構(gòu)用于安裝在轉(zhuǎn)子的冷端端部的徑向或/和冷端側(cè)面的軸向，以在空預(yù)器工作過程中以上結(jié)構(gòu)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)置的中間密封板用于形成一條擾流板，以在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生風(fēng)擾作用而形成一道風(fēng)墻，阻礙轉(zhuǎn)子冷端端面和冷端軸向的泄漏，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子冷端的徑向密封和冷端的軸向密封；設(shè)置的背風(fēng)側(cè)保護(hù)板和向風(fēng)側(cè)保護(hù)板主要用于中間密封板的固定和實(shí)現(xiàn)對中間密封板的保護(hù):在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，由V形卡口伸出的中間密封板的自由端端部位于V形卡口之外的結(jié)構(gòu)設(shè)置使得相對于V形卡口邊緣伸出的部分迎風(fēng)，同時(shí)在轉(zhuǎn)子的蘑菇狀變形過程中中間密封板的自由端還可能與扇形板或定子內(nèi)部接觸產(chǎn)生摩擦力甚至碰撞，這樣，以上過程使得中間密封板在變形的過程中，V形卡口的內(nèi)壁對中間密封板具有支撐作用，以分散以上中間密封變變形過程中其上的壓力，達(dá)到減小局部應(yīng)力的作用，通過采用合適材質(zhì)的中間密封板材料，可實(shí)現(xiàn)以上夾持在V形卡口中的中間密封板部分超過百萬次的饒性周期試驗(yàn)；同時(shí)，設(shè)置的背風(fēng)側(cè)保護(hù)板和向風(fēng)側(cè)保護(hù)板作為V性卡口避免的彎曲段還具有增強(qiáng)風(fēng)擾的作用，達(dá)到強(qiáng)化徑向或軸向密封性能的目的。
[0018]本密封結(jié)構(gòu)相較于傳統(tǒng)運(yùn)用于冷端端面或冷端徑向密封結(jié)構(gòu)，由于中間密封板可與定子或扇形板接觸形成直接隔離流道實(shí)現(xiàn)密封，同時(shí)配合上述產(chǎn)生的風(fēng)擾作用，使得本結(jié)構(gòu)具有良好的密封性，通過對本結(jié)構(gòu)形狀的限定，使得本結(jié)構(gòu)還具有較長的使用壽命。
[0019]同時(shí)本實(shí)用新型還公開了一種運(yùn)用以上密封結(jié)構(gòu)的空預(yù)器，該空預(yù)器冷端徑向和軸向泄漏率小，同時(shí)由于密封結(jié)構(gòu)特定的結(jié)構(gòu)形式，以上空預(yù)器的故障率低。
【附圖說明】
[0020]圖1為實(shí)施例1和實(shí)施例3中本實(shí)用新型所述的空預(yù)器冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)和采用該密封結(jié)構(gòu)的空預(yù)器的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖和安裝示意圖；
[0021]圖2為實(shí)施例2和實(shí)施例3中本實(shí)用新型所述的空預(yù)器冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)和采用該密封結(jié)構(gòu)的空預(yù)器的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖和安裝示意圖。
[0022]圖中標(biāo)記分別為:1、轉(zhuǎn)子，2、背風(fēng)側(cè)保護(hù)板，3、中間密封板，4、向風(fēng)側(cè)保護(hù)板，41、凸起，5、V形卡口，6、連接螺栓。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本實(shí)用新型提供了一種空預(yù)器及其冷端徑向或軸向的密封結(jié)構(gòu)，用于解決:現(xiàn)有技術(shù)中由于空預(yù)器轉(zhuǎn)子位于冷端的一端的變形相較于位于熱端的一端變形量更小，同時(shí)冷端的熱流體經(jīng)過了放熱、熱冷流體未吸熱，造成現(xiàn)有對冷端的密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)或進(jìn)一步改造力度小，不利于鍋爐系統(tǒng)