一种新型空预器不变形恒定漏风率密封装置的制作方法

1.本发明涉及空预器热端密封技术领域，更具体地，涉及一种新型空预器不变形恒定漏风率密封装置。


背景技术：

2.空预器是利用锅炉排出的烟气热量来预热进入锅炉参与燃烧所需的空气，或作为锅炉烟气热量的回收设备，以便于将以上热量用作燃料除湿、加热等其他用途的设备，该设备设置的目的是提高锅炉的效率。
3.现有的空预器可分为管箱式、回转式两种，其中回转式空预器因其单位体积的换热面积大、布置紧凑而在电站锅炉中得到广泛应用，但是回转式空预器转子在热态运行中会发生蘑菇状变形，导致热端密封间隙增大，相应的空气预热器漏风率也会变大，而空预器的漏风率是影响锅炉运行效率的重要指标。空预器的漏风率在正常工作情况下一般为6％-8％，但是随着转子的热态变形导致的密封不良漏风率甚至高达20％，严重影响空预器热效率和增加风机的电耗。
4.为了追求变化更小更稳定的空预器漏风率，提高机组运行效率和可靠性，现在国内火电厂锅炉空预器密封技术已经在逐步采用不变形恒定漏风率密封结构，但现有的不变形恒定漏风率密封装置在使用过程中存在一些问题：
5.现有的不变形恒定漏风率密封装置采用7字型的浮动板，前端通过螺丝把接在中心筒上的固定加强板上，其余部分呈悬臂状悬空，由于浮动板为7字型，尾部镂空，所以需要在仓格板尾部设置补偿板以封闭镂空间隙，由于浮动板和仓格板互相错开，会形成间隙造成漏风，所以需要在间隙处设置静密封条，另外，由于浮动板为悬臂式，空预器启动转子热变形较大时，浮动板在扇形板摩擦以及风压交变应力作用容易摆动，还需要在仓格板两侧设置大量限位装置来约束浮动板，避免其摆动过大而变形脱落。由此可见，现有不变形恒定漏风率密封装置的部件多，结构复杂，安装繁琐，精确度要求高，且由于设计问题，限位装置沿转动方向后方的结构焊接位置有限，焊接强度不足，在长期启停过程，浮动板和扇形板摩擦冲击后有可能发生爆焊脱落，失去对浮动板的摆动限制，存在运行安全隐患，而且每块浮动板对应的五块限位装置都是独立安装的，同轴度调整难度大，使用过程中由于受到摩擦冲也容易出现偏移移位，导致浮动板运行过程中出现卡涩甚至抱死，无法实现浮动密封，空预器的漏风率大大增加，当多数浮动板失去浮动密封的作用时，整套装置就失去不变形恒定密封的作用，漏风率甚至比未改造前还高，严重影响整台锅炉运行的安全性和经济性，维修成本高、难度大。
6.针对这种上述现有空预器的恒定漏风率装置存在的问题，需亟一种设计更为合理，结构更为简洁，密封性能更为优秀，拆装更为方便，且运行更为安全可靠的结构方案，来满足生产中对于降低空预器漏风率，提高机组效能的需求。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有现有空预器恒定漏风率装置结构存在的缺点，提供一种设计合理，结构简单，安装方便，密封效果好，安全可靠的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置。
8.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
9.一种新型空预器不变形恒定漏风率密封装置，包括浮动板、限位机构和柔性密封机构，简化不变形恒定漏风率密封装置的结构，结构更加简洁。
10.本发明所述柔性密封机构通过连接件安装在浮动板上端，所述柔性密封机构与上方扇形板形成热端径向密封，所述浮动板等距环形阵列设置在转子上方，所述浮动板一端安装在中心筒预留的固定加强板上，所述浮动板沿转子的径向且与下方对应的仓格板平行方向设置，所述浮动板的下边缘沿与仓格板的上沿平齐，本发明无需将浮动板下端伸入至与仓格板重合以实现重合密封的效果，本发明设置的浮动板与一般的恒定漏风率密封装置的浮动板相比，节省了一块仓格板高度的材料，同时也减轻了浮动板的重量，起到了降低在运行时产生的热变形和重力作用所导致浮动板外围下弯变形量，导致漏风率升高的可能性。
11.所述浮动板为一体矩形板，改变了现有7字型浮动板的设计，去掉了现有浮动板的后端部的梯形镂空结构，无需另外在仓格板设置尾部补偿板，简化不变形恒定漏风率密封装置的结构。
12.本发明所述限位机构设置在浮动板与仓格板之间，限位机构安装在浮动板与仓格板之间的间隙，通过限位机构的设置刚好填充上浮动板和仓格板之间由于固定加强板导致的间隙，无需再另外加装静密封条，减少了静密封条繁琐的焊接安装工序。
13.本发明所述限位机构直接通过紧固件贴合安装在仓格板内侧壁，安装更加方便。
14.本发明的所述浮动板设置在所述限位机构内，所述限位机构包括限位板和限位支撑钩，所述限位支撑钩设置在限位板沿转子转动方向的后侧，所述限位支撑钩与限位板的密封侧之间设有限位槽，所述浮动板放置在限位槽内，所述限位支撑钩的限位槽用于实现浮动板的径向定位及限制浮动板在运行中摆动幅度及在安装调试时辅助支撑浮动板，所述限位板外端面与仓格板贴合，所述限位板前端面与固定在中心筒后端设置固定加强板后端面抵触平齐贴合，通过固定加强板起到对限位板的定位作用。
15.本发明的所述浮动板下端部与限位板高出仓格板的密封部重合，达到重合密封的目的，所述浮动板和限位板重合的高度大于限位板随转子热态运转时产生最大下沉量，当限位板跟随转子向下热变形时，限位板和浮动板重合的部分起到补偿密封作用。
16.优选地，所述限位支撑钩包括垂直段和水平段，所述垂直段设置在水平段外侧，所述垂直段上端面的高度与限位板上端面的高度平齐，所述水平段的上端支撑面与仓格板上端面平齐。
17.优选地，所述垂直段外侧设有支撑强化板，通过所述支撑强化板提高了垂直段的限位强度，更好的保障浮动板在运行时的密封度。
18.优选地，所述限位板上沿径向并列设置至少有5个限位支撑钩。
19.进一步的，5个所述限位支撑钩均匀布置在限位板上。
20.优选地，所述限位板高度比仓格板的高度高15mm，根据整个转子往下变形最大量
平均是13mm，限位板高出仓格板的15mm，确保能补偿掉转子往下变形的最大量，起到密封作用。
21.优选地，所述仓格板底部横向并列开有紧固孔，所述限位板底部横向并列开有与紧固孔配合的紧固连接孔，所述限位板通过紧固件穿过紧固连接孔与紧固孔锁紧固定在仓格板上，实现安装方便，组合牢固的目的。
22.优选地，所述浮动板与限位槽两侧内壁设置活动间隙，所述活动间隙距离为1mm，确保浮动板的活动灵活性。
23.优选地，所述柔性密封机构并列其互相贴合设置在浮动板上端，减少柔性密封机构之间的间隙以提高不变形恒定漏风率密封装置的密封性能，保证不变形恒定漏风率密封装置的防漏风率。所述浮动板上端横向并列开有组合孔，组合孔供柔性密封机构与浮动板定位连接。
24.所述柔性密封机构包括柔性密封板和柔性密封压板，所述柔性密封板下端开有调节组合孔，所述柔性密封压板横向并列组合连接孔，所述柔性密封板上端设有顺转向向后弯折的弹性密封片，弹性密封片在被扇形板短暂压折后可快速回弹复位至原有形状，继续保持调整好的密封间隙。
25.所述柔性密封压板与所述柔性密封板依次从外向内贴合设置在浮动板上端，所述组合连接孔与所述调节组合孔与所述组合孔对齐，所述连接件穿过组合连接孔、调节组合孔、组合孔将柔性密封机构紧固安装在浮动板上端。
26.优选地，所述调节组合孔为纵向设置在柔性密封板上的长条状通孔，通过改变连接件在调节组合孔内的位置高度来控制柔性密封板顶部与上方扇形板之间预留间隙高度。
27.优选地，所述浮动板上端设置至少5个柔性密封板，所述柔性密封板上端部与和扇形板下端面的间距从转子中心筒往外间距逐级减小排列，使不变形恒定漏风率密封装置最大程度不受转子蘑菇状形变的影响，保持在空预器运行时柔性密封板的顶部与扇形板的间隙的稳定，有效提高转子在转动时候的转动平衡性，减少异常摆动情况的出现，确保本发明的密封性及控制较优的空预器漏风率。
28.进一步的，所述柔性密封板上端部与和扇形板下端面的间距从后到前依次优选地设置为13mm、10mm、6mm、3mm、2mm。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
30.本发明的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置的浮动板采用采用整体型，改变了原有浮动板尾部的镂空结构，在安装时无需另外加装尾部补偿板，简化了密封结构，同时浮动板底部高度与仓格板高度平齐，浮动板与一般的恒定漏风率密封装置的浮动板相比，节省了一块仓格板高度的材料，同时也减轻了浮动板的重量，起到了降低在运行时产生的热变形和重力作用所导致浮动板外围下弯变形量，导致漏风率升高的可能性。
31.本发明的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置采用将限位板设置在浮动板与仓格板之间，刚好消除掉浮动板和仓格板之间错开安装形成的间隙，去除了原结构中静密封条繁琐的安装焊接工序，进一步简化不变形恒定漏风率密封装置的结构，提高了装置的可靠性。
32.本发明的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置柔性密封板采用间距逐级减小排列设置，能够适应预热器转子在热变形后产生的下弯蘑菇形变，使得柔性密封板和扇形
板之间通过柔性密封能够保持固定间隙，同时限位板两侧和浮动板各保持1mm的活动间隙，保证浮动板的活动灵活性，浮动板随着转子受热变形变化较小，本发明在改进后的浮动板质量更轻，结合限位槽预留活动间隙存在，使得浮动板在运行中更加轻便可靠，不易发生卡涩。
33.本发明的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置采用带有五个限位支撑勾的限位板的整体限位装置，本发明的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置在限位机构上的改进主要是针对现有限位装置结构设置的问题，在现有的限位装置的安装方式是通过将左右限位部焊接在仓格板上，在转动方向后方的限位部件的焊接段存在焊接位置受限、焊接长度不足导致连接强度不够，该侧限位部在长期运行后受到扇形板摩擦冲击会出现部件松开脱落的问题，该侧限位部一旦脱开可能限位槽变形移位，使得浮动板卡涩，无法及时回位，严重还会导致限位装置脱落，失去对浮动板的限制，浮动板出现左右大幅摆动，严重影响空预器的正常运行，而本发明则是通过结构改进采用带有五个限位支撑勾的限位板的整体限位装置，代替原来五个独立安装的限位装置，且在安装上本发明的限位装置采用整体螺栓把接结构，代替原限位装置繁琐的焊接安装工序，在运行中更加牢固可靠。
34.本发明的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置的浮动板下端部与限位板高出仓格板的密封部重合，限位板和浮动板重合的部分高度大于限位板随转子热态运转时产生最大下沉量，达到重合密封的目的，起到补偿密封作用，浮动板和限位板重合的高度为15mm，大于限位板随转子热态运转时产生最大下沉量13mm，保障当限位板跟随转子向下热变形时，浮动板与限位板之间不会由于热形变产生缝隙，确保本发明的密封装置的严密性。
35.本发明的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置通过采用整体限位装置既能实现对浮动板的径向定位及限制浮动板左右摆动的幅度作用，又不会影响浮动板的灵活。同时优化了限位装置的限位同轴度，浮动板和限位板配合更加合理，浮动板在运行时活动更加灵活可靠，避免五个独立安装的限位装置出现由于焊接安装同步性差、限位槽口存在偏差而引起的浮动板弹性变形受阻的问题。
36.本发明的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置相对比现有的不变形恒定漏风率密封装置，结构更为简洁，安装更为牢固可靠，解决了现有不变形恒定漏风率密封装置的组成结构件繁多带来的拆装复杂工序，以及由于浮动板使用效果差、限位装置易脱落等问题，拆装更为简便，后续维护检修更为方便。
附图说明
37.图1为本发明的结构示意图。
38.图2为本发明的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置内部结构示意图。
39.图3为本发明的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置侧视示意图。
40.图4为本发明的柔性密封机构示意图。
41.图5为本发明的浮动板示意图。
42.图6为本发明的限位机构示意图。
43.图7为本发明的实施例2结构侧视示意图。
44.图8为本发明的实施例2限位机构示意图。
45.图示标记说明如下：
46.浮动板-1，限位机构-2，柔性密封机构-3，扇形板-4，转子-5，中心筒-6，仓格板-7，限位板-8，限位支撑钩-9，限位槽-10，固定加强板-11，垂直段-12，水平段-13，支撑强化板-14，紧固孔-15，紧固连接孔-16，组合孔-17，柔性密封板-18，柔性密封压板-19，调节组合孔-20，组合连接孔-21，弹性密封片-22，连接件-23，紧固件-24。
具体实施方式
47.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
48.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
49.为了使审查委员能对本发明之目的、特征及功能有更进一步了解，以下结合具体实施例及附图对本发明进一步说明：
50.图1-8是本发明的结构说明附图，本发明系为一种新型空预器不变形恒定漏风率密封装置，包括浮动板1、限位机构2和柔性密封机构3，所述柔性密封机构3通过连接件23安装在浮动板1上端，所述柔性密封机构3与上方扇形板4形成热端径向密封，所述浮动板1等距环形阵列设置在空预器的转子5上方，所述浮动板1一端安装在中心筒6预留的固定加强板11上，所述浮动板1沿转子5的径向且与下方对应的仓格板7平行方向设置，所述浮动板1为一体矩形板，所述浮动板1的下边缘沿与仓格板7的上沿平齐，所述限位机构2设置在浮动板1与仓格板7之间，所述限位机构2通过紧固件24贴合安装在仓格板7内侧壁，所述浮动板1设置在所述限位机构2内，所述限位机构2包括限位板8和限位支撑钩9，所述限位支撑钩9设置在限位板8的随转子5转动方向的后侧，所述限位支撑钩9与限位板8的密封侧之间设有限位槽10，所述浮动板1放置在限位槽10内，所述限位槽10用于限制浮动板1左右摆动的幅度，所述限位板8与仓格板7贴合，所述限位板8前端面与固定在中心筒6后端设置固定加强板11后端面抵触平齐贴合，所述浮动板1下端部与限位板8高出仓格板7的密封部重合，所述浮动板1和限位板8重合的高度大于限位板7随转子运转时产生的往下变形的最大高度，起到浮动密封作用。
51.优选地，所述限位支撑钩9包括垂直段12和水平段13，所述垂直段12设置在水平段13外侧，所述垂直段12上端面的高度与限位板8上端面的高度平齐，所述水平段13的上端支撑面与仓格板7上端面平齐。
52.优选地，所述垂直段12外侧设有支撑强化板14。
53.优选地，所述限位板8上沿径向并列设置至少有5个限位支撑钩9，所述限位板8高度大于仓格板7的高度。
54.优选地，所述限位板8高度比仓格板7的高度高15mm。
55.优选地，所述仓格板7底部横向并列开有紧固孔15，所述限位板8底部横向并列开有与紧固孔15配合的紧固连接孔16，所述限位板8通过紧固件24穿过紧固连接孔16与紧固孔15锁紧固定在仓格板7上。
56.优选地，所述浮动板1与限位槽10两侧内壁设置活动间隙，所述活动间隙距离为1mm。
57.优选地，所述柔性密封机构3并列其互相贴合设置在浮动板1上端，所述浮动板1上端横向并列开有组合孔17，所述柔性密封机构3包括柔性密封板18和柔性密封压板19，所述柔性密封板18下端开有调节组合孔20，所述柔性密封压板19横向并列组合连接孔21，所述柔性密封板18上端设有顺转向弯折的弹性密封片22，所述柔性密封压板19与所述柔性密封板18依次从外向内贴合设置在浮动板1上端，所述组合连接孔21与所述调节组合孔20与所述组合孔17对齐，所述连接件23穿过组合连接孔21、调节组合孔20、组合孔17将柔性密封机构3紧固安装在浮动板1上端。
58.优选地，所述调节组合孔20为纵向设置在柔性密封板18上的长条状通孔。
59.优选地，所述浮动板1上端设置至少5个柔性密封板18，所述柔性密封板18上端部与和扇形板4下端面的间距从后到前设置为间距逐级减小排列。
60.进一步的，所述柔性密封板18上端部与和扇形板下端面的间距从后到前依次设置为13mm、10mm、6mm、3mm、2mm。
61.实施例1：
62.安装的时候，先将限位机构2的限位板8放置在转子5上预贴合在仓格板7转动方向的后侧，以靠近中心筒的端部为前端，把限位板8前端面与固定加强板11后端面抵触平齐贴合，接着将限位板8的紧固连接孔16与仓格板7底部的紧固孔15对齐后，使用紧固件24穿过紧固连接孔16与紧固孔15将限位板8锁紧固定在仓格板7上，完成限位机构2的安装。
63.在完成限位机构2的安装后，把浮动板1的后端先放在限位机构2的限位槽10内，通过五个连续等距设置的限位支撑钩9的水平段13将浮动板1稳定支撑托起方便浮动板1的后续安装，并且起到对浮动板1的径向定位的作用，接着把浮动板1的前端通过螺栓把接安装在中心筒6预留的固定加强板11上，紧固后完成浮动板1的安装，使得浮动板1与限位槽10两侧内壁留有活动间隙，通过垂直段12及限位板8配合限制浮动板1的运行摆动幅度。
64.完成浮动板1的安装后，根据转子5的转动方向设置好内折弹性密封片22的方向，把顺转子转动方向弯折的弹性密封片22的柔性密封板18贴合在浮动板1上端内侧面并且将调节组合孔20与组合孔17对齐，再把柔性密封压板19压合在柔性密封板18内侧面，使组合连接孔21与调节组合孔20与组合孔17对齐，然后使用连接件23逐个穿过组合连接孔21、调节组合孔20及组合孔17预锁紧，再依次把柔性密封机构3贴合连续预锁紧安装在浮动板1上，然后再逐个调整柔性密封机构3的柔性密封板18顶部与扇形板4的下端面的间隙的间距，间距根据转子5的受热预变形量采用从后到前间距逐级减小排列的设置，在间隙间距确定调整好柔性密封板18的位置后，再将连接件23逐个锁紧，固定好柔性密封板18的位置，完成柔性密封机构3的安装。
65.在将所有浮动板1、限位机构2及柔性密封机构3安装到对应的仓格板7后，完成本发明的新型空预器不变形恒定漏风率密封装置的安装。
66.在空预器调试运行的时候，转子5转动，带动上端面的仓格板7转动，安装在仓格板
7上的不变形恒定漏风率密封装置沿着转子5转动的方向转向扇型板4下方运转，在转子随着受热向下弯曲变形后，限位板8以同样的形变向下弯曲，给浮动板1的变形预留出空间，同时安装在限位槽10内的浮动板1的外侧外侧端面与限位板8的内侧密封面在转动力的作用下进一步实现紧密贴合，通过限位板8的高出段与浮动板1贴合后形成热端径向浮动密封，弹性密封片22的折弯方向与转子5的转动方向相反，在柔性密封机构3转入到扇形板4下方时，柔性密封板18与扇形板4下端面留出防碰撞间隙，避免柔性密封板18与扇形板4发生碰撞，同时还能保证新型空预器不变形恒定漏风率密封装置具有足够的密封性能和稳定的防漏风率。
67.实施例2：
68.本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例的垂直段12外侧设有支撑强化板14，通过支撑强化板14提高垂直段12对浮动板1的限位效果，有效延长限位机构2的使用寿命，确保本发明的不变形恒定漏风率密封装置的长期安全稳定运行。本实施例的限位板8高度比仓格板7的高度高15mm，浮动板1与限位槽10两侧内壁留1mm的活动间隙，在保证浮动板1的灵活性的同时还能确保限位机构2对浮动板1有足够的位置摆动作用。
69.实施例3：
70.本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例中根据空预器转子5的受热变形量将柔性密封板18上端部与和扇形板下端面的间距从后到前依次设置为13mm、10mm、6mm、3mm、2mm，在转子5受热向下弯曲变形后，使得柔性密封板18顶部与扇形板4下方的间隙距离保持稳定，有效提高转子5在转动时候的转动平衡性，减少异常摆动情况的出现。
71.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。