一种波纹式弹性密封及回转式空气预热器密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种波纹式弹性密封及回转式空气预热器密封装置，属于热交换设备技术领域。该波纹式弹性密封包括耐磨端（１３）、弹性元件（１４）、固定端（１５）和螺栓孔（１６），其中的弹性元件为具有波纹形状的弹性钢片，耐磨端是用耐热钢板夹紧弹性元件的摩擦部位而成，固定端是用耐热钢板夹紧弹性元件固定部位而成。可用于回转式空气预热器的密封装置，则是将上述波纹式弹性密封分别安装于仓隔板冷热端径向、仓隔板轴向、转子冷热端内缘环向、外壳冷热端边缘，与扇形板、弧形板、转子角钢相配合形成密封。通过采用本发明专利技术所公开的弹性密封及弹性密封装置，可使密封满足转子蘑菇状变形、转子偏心、制造误差等原因造成的密封间隙无规律变化。

【技术实现步骤摘要】
一种波纹式弹性密封及回转式空气预热器密封装置
本专利技术属于热交换设备
，具体涉及一种回转式空气预热器的密封装 置，属于火力发电厂锅炉机组热交换设备的关键部件。本专利技术同样适用于烟气脱硫和脱 氮系统中的回转式烟气加热器。
技术介绍
回转式空气预热器是利用锅炉排烟的热量来预热空气的热交换设备，一般安装 在电站燃煤锅炉尾部的垂直烟道中。回转式空气预热器存在较为严重的漏风问题，主 要原因是由于回转式空气预热器的转动部分与静止部分之间有间隙，回转式空气预热 器的空气侧与烟气侧之间有相当大的压差，因此正压的空气就会通过回转式空气预热器 动、静部分之间的间隙漏入负压的烟气之中；同时，转子随温度变化发生不规则的蘑菇 状变形以及转子偏心、制造误差等原因，引起密封与密封面之间的间隙过大。密封装置是解决回转式空气预热器漏风问题的重要部件，根据转子上的安装位 置分为径向密封、轴向密封和环向密封(包括内缘环向密封和外缘环向密封)。但回转式 空气预热器原有的密封装置是密封直板，由于弹性较差、预留间隙过大，不能很好地密 封，使漏风加大。解决漏风问题主要是从回转式空气预热器的结构着手，较为常见的密 封解决方案是采用非接触式密封装置，如间隙控制系统和双密封技术，已在目前大部分 回转式空气预热器中广泛使用，但由于仍然存在密封间隙，漏风较大，不能进一步地解 决回转式空气预热器的漏风问题。接触式密封装置是解决回转式空气预热器漏风问题的发展方向，也是本领域的 研究热点。合页式弹簧密封和刷式密封是目前较为常见的接触式密封装置，但都存在 一些不足合页式弹簧密封存在高温工况下合页易咬死、弹簧易失效、密封易磨损等问 题；刷式密封存在刷毛制造困难、易磨损折断、有漏风缝隙、无法满足使用寿命要求等 问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种回转式空气预热器的波纹式 弹性密封装置，具有结构简单、安装方便、全面密封、有效降低漏风、密封效果好、使 用寿命长的优点，以求达到减少回转式空气预热器漏风的目的。为此，本专利技术提供了一种波纹式弹性密封，包括耐磨端13、弹性元件14、固定 端15和螺栓孔16，其中的弹性元件14为具有波纹形状的弹性钢片，耐磨端13是用耐热 钢板夹紧弹性元件14的摩擦部位而成，固定端15是用耐热钢板夹紧弹性元件14固定部 位而成，在固定端15上设置有用于将波纹式弹性密封固定于支撑位置的螺栓孔16。上述的波纹式弹性密封的耐磨端可以沿转子的旋转方向呈钝角倾斜，以减少对 密封的磨损。波纹式弹性密封各部分均选择特殊金属材料，适用于高温、高粉尘的锅 炉工况。在密封耐磨端可以加装耐磨耐高温的刷毛，使密封更好地适应凸凹不同的密封上述的波纹式弹性密封波纹型式包括U型和V型及其衍变型式。专利技术人研究 认为，弹性元件的波纹数目、波纹宽度、波纹深度、弹性钢片的厚度和长度对波纹式弹 性密封的弹性有显著影响，其中，波纹数目、波纹宽度、波纹深度、弹性钢片长度的增 加对波纹式弹性密封的弹性有增强作用，弹性钢片的厚度的增加对波纹式弹性密封的弹 性有减弱作用。根据密封空间、工况、密封材料等因素酌情选取型弹性元件的波纹数 目、波纹宽度、波纹深度、弹性钢片的厚度和长度。波纹数目一般为1波、2波、3波、 4波、5波及以上，波纹可以在同侧，也可以在异侧，也可酌情选定。波纹宽度一般为 5mm、10mm、15mm、20mm,也可酌情选定。波纹深度一般为5mm、10mm、15mm、 20mm，也可酌情选定。弹性钢片厚度一般为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、 0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm，也可酌情选定。弹性钢片长度一般为20mm、 30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm,也可酌情选定。此外，本专利技术还提供了一种使用上述弹性密封、可用于回转式空气预热器的密 封装置，包括径向波纹式弹性密封21、轴向波纹式弹性密封22、内缘环向波纹式弹性密 封23、热端外缘环向波纹式弹性密封M、冷端外缘环向波纹式弹性密封25，其中的径向 波纹式弹性密封21安装在回转式空气预热器每个仓隔板的冷热两端与扇形板相适应的径 向边缘，轴向波纹式弹性密封22安装在回转式空气预热器每个仓隔板与弧形板相适应的 轴向边缘，内缘环向波纹式弹性密封23安装在回转式空气预热器转子的冷热端内缘与扇 形板相适应的环向边缘，热端外缘环向波纹式弹性密封M安装在回转式空气预热器外壳 的热端边缘与转子角铁相对应的环向边缘，冷端外缘环向波纹式弹性密封25安装在回转 式空气预热器外壳的冷端边缘与转子角铁相对应的环向边缘；这些径向波纹式弹性密封 21、轴向波纹式弹性密封22、内缘环向波纹式弹性密封23、热端外缘环向波纹式弹性密 封M、冷端外缘环向波纹式弹性密封25均为前述的波纹式弹性密封18，且这些波纹式弹 性密封的耐磨端13分别与扇形板、弧形板和转子角铁始终接触，保持间隙为零，且留有 过盈量。通过维持适当的弹力，保持在密封和密封面之间绝对的接触，防止密封从开口 处泄漏；波纹状几何设计和密封材料的弹性功能，使密封不断地自我调整，以适应回转 式空气预热器因转子蘑菇状变形、转子偏心、制造误差等因素造成的密封间隙无规律变 化；在高温下，波纹状结构具有类似膨胀节的热膨胀功能；通过消除密封和密封面之间 的间隙，空气预热器空气侧和烟气侧之间的泄漏大幅度地减少；利用现有的支撑部件和 螺栓孔，将密封固定在原有密封的位置上，通过恰当的密封安装和调整，保证在密封与 密封面之间维持适当的力和间隙；在密封固定部位加装固定钢片，增强密封的强度；在 与密封面接触的密封摩擦部位加装耐磨钢片，进行防磨损的处理、延长使用寿命；不需 要对回转式空气预热器进行修改。上述的波纹式弹性密封装置可以单独使用，也可以与间隙控制系统和双密封技 术等非接触式密封装置配合使用，有利于使已经使用间隙控制系统或双密封技术的回转 式空气预热器进一步降低漏风。本专利技术的效果本专利技术波纹式弹性密封装置来替代传统的回转式空气预热器 密封装置，或与间隙控制系统和双密封技术等配合使用，使密封与密封面始终保持零间 隙接触，并满足转子蘑菇状变形、转子偏心、制造误差等原因造成的密封间隙无规律变化，实现了回转式空气预热器在运行中的无间隙密封。本专利技术的漏风量是传统密封 的1/5 1/10，有效地降低了漏风量，具有结构简单、施工方便、密封效果好、可靠性 好、使用寿命长等优点，提高了锅炉的热效率，节约了能源的消耗，具有明显的经济效益。附图说明图1为回转式空气预热器的结构示意图。图2为本专利技术波纹式弹性密封装置的示意图。图3为本专利技术波纹式弹性密封的结构示意图。图4为本专利技术波纹式弹性密封的U型及其衍变型式的示意图。图5为本专利技术波纹式弹性密封的V型及其衍变型式的示意图。图6为本专利技术带耐磨端倾角的波纹式弹性密封的示意图。图7为本专利技术带刷毛的波纹式弹性密封的示意图。图8为本专利技术径向波纹式弹性密封的示意图。图9为本专利技术轴向波纹式弹性密封的示意图。图10为本专利技术内缘环向波纹式弹性密封的示意图。图11为本专利技术热端外缘环向波纹式弹性密封的示意图。图12为本专利技术冷端外缘环向波纹式弹性密封的示意图。图13为本专利技术波纹式弹性密封装置与间隙控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波纹式弹性密封，包括耐磨端（１３）、弹性元件（１４）、固定端（１５）和螺栓孔（１６），其特征在于，所述的弹性元件（１４）为具有波纹形状的弹性钢片，所述的耐磨端（１３）是用耐热钢板夹紧弹性元件（１４）的摩擦部位而成，所述的固定端（１５）是用耐热钢板夹紧弹性元件（１４）固定部位而成，在所述的固定端（１５）上设置有用于将波纹式弹性密封固定于支撑位置的螺栓孔（１６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆峰，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]