本發(fā)明屬于空氣預(yù)熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空預(yù)器智能密封系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器主要由中心軸、轉(zhuǎn)子、裝在轉(zhuǎn)子格倉(cāng)里的換熱元件、轉(zhuǎn)子外殼、過(guò)渡煙風(fēng)道、頂部結(jié)構(gòu)、底部結(jié)構(gòu)、上部三塊扇形板、下部三塊扇形板、三塊弧形板、支撐軸承、導(dǎo)向軸承、驅(qū)動(dòng)裝置等組成。最重要的部件是轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子由很多個(gè)徑向隔板和環(huán)向隔板將轉(zhuǎn)子分成若干個(gè)格倉(cāng)，格倉(cāng)內(nèi)放置換熱元件。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)換熱元件實(shí)現(xiàn)煙氣和空氣之間的熱交換。轉(zhuǎn)子徑向隔板上安裝徑向和軸向密封片。下部徑向密封片與下部扇形板，上部徑向密封片與上部扇形板，軸向密封片與弧形板在熱態(tài)運(yùn)行中接觸或保持很小的距離，形成煙氣和空氣之間的密封。空預(yù)器的密封性能，是最重要性能指標(biāo)之一，直接影響鍋爐效率。

在熱態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下，空氣預(yù)熱器各部件均會(huì)因受熱而發(fā)生膨脹，轉(zhuǎn)子會(huì)變成蘑菇狀，轉(zhuǎn)子和扇形板、弧形板之間的間隙會(huì)變化，只有在熱端徑向密封片外徑大約三分之二的長(zhǎng)度上，密封片和扇型板的間隙隨溫度的升高而變大，其余所有間隙（包括熱端徑向內(nèi)側(cè)約三分之一的長(zhǎng)度上和熱端扇型板，冷端徑向和冷端扇型板，軸向和弧型板，旁路和轉(zhuǎn)子t型鋼）都會(huì)變小。熱態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下，如果間隙過(guò)大，將導(dǎo)致空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率很大，如果間隙過(guò)小，將可能導(dǎo)致密封片和與之相對(duì)應(yīng)的扇型板或弧型板產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)至電流上升，如果摩擦過(guò)大，甚至?xí)?dǎo)至空氣預(yù)熱器卡死，機(jī)組停機(jī)?？諝忸A(yù)熱器的漏風(fēng)率是影響鍋爐運(yùn)行效率的重要因素，所以空氣和煙氣之間的密封，顯得尤為重要，空氣預(yù)熱器的密封技術(shù)，也是各空氣預(yù)熱器廠家的核心技術(shù)之一。

目前市場(chǎng)上，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器密封裝置主要采用以下幾種形式：

1、可調(diào)式密封。扇形板和弧形板是可以通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整的，其中扇形板大多可以自動(dòng)調(diào)整。在回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器上安裝有扇形板調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并且在扇形板附近裝有間隙監(jiān)測(cè)裝置，當(dāng)熱態(tài)下間隙發(fā)生改變時(shí)，將間隙變化信號(hào)反饋至執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，根據(jù)反饋信息調(diào)整扇形板，從而使間隙達(dá)到最佳狀態(tài)。這種密封方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)運(yùn)行要求高，可靠性不好，維護(hù)費(fèi)費(fèi)用高。哈鍋、上鍋、東鍋等企業(yè)生產(chǎn)的空預(yù)器主要采用這種技術(shù)，由于維護(hù)要求高，調(diào)節(jié)部分存在漏風(fēng)，這種密封技術(shù)很少在改造上使用，主要應(yīng)用于與鍋爐配套的新空預(yù)器上。

2、固定式密封。該技術(shù)有英國(guó)howden公司擁有技術(shù)專(zhuān)利。根據(jù)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器運(yùn)行參數(shù)，預(yù)先計(jì)算出熱態(tài)下密封片和扇形板、弧形板之間的膨脹間隙，在安裝時(shí)預(yù)留出來(lái)，以保證熱態(tài)運(yùn)行時(shí)膨脹以后達(dá)到最佳的密封狀態(tài)。由于轉(zhuǎn)子上的密封片跟扇形板、弧形板之間的冷態(tài)間隙是轉(zhuǎn)子與扇形板、空氣預(yù)熱器頂?shù)捉Y(jié)構(gòu)之間的“熱膨脹差”，計(jì)算和調(diào)整方法復(fù)雜，施工要求嚴(yán)格。這種技術(shù)只被howden公司掌握，并作為核心技術(shù)，通常不提供給客戶冷態(tài)設(shè)定數(shù)據(jù)和設(shè)定方法。國(guó)內(nèi)企業(yè)目前還無(wú)法精確計(jì)算出冷態(tài)間隙設(shè)定值，自行設(shè)定間隙往往存在較大偏差。固定式密封維護(hù)方便，可靠性好，但為了保證運(yùn)行安全性，密封片只有1～3mm厚度，運(yùn)行幾年就因飛灰磨損和腐蝕需要進(jìn)行更換，由于間隙設(shè)定的核心技術(shù)被壟斷，電廠只能請(qǐng)專(zhuān)業(yè)公司再次進(jìn)行間隙設(shè)定，費(fèi)用高昂。同時(shí)由于冷態(tài)間隙的計(jì)算和調(diào)整仍然存在誤差，扇形板和密封片之間仍然存在一定的泄漏間隙。由于是按滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算的間隙值，在鍋爐半負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，仍然存在漏風(fēng)較大的情況，同時(shí)，當(dāng)運(yùn)行異常（如煙溫異常）時(shí)，容易造成轉(zhuǎn)子卡死的情況。英國(guó)howden公司擁有該技術(shù)和專(zhuān)利，其新空預(yù)器和改造空預(yù)器占據(jù)了全球大部分的份額?？剖⒐疽不静捎迷摷夹g(shù)，但稍有改變。

3、彈片式（柔性）密封。密封片用彈性材料制作，以保證間隙改變時(shí)仍能很好地貼合靜態(tài)密封面，保證密封。由于旋轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器處于長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且運(yùn)行環(huán)境惡劣，彈性密封片長(zhǎng)期處于摩擦、高溫和反復(fù)受力狀態(tài)，很容易造成彈性件失效，甚至疲勞斷裂，需要經(jīng)常更換。整塊密封塊折斷，會(huì)造成更大漏風(fēng)，而且轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)需要克服彈片阻力，使旋轉(zhuǎn)阻力增大，增加了驅(qū)動(dòng)裝置耗電量。北京華能達(dá)、德國(guó)巴克杜爾等公司采用此種密封方式。

4、疏導(dǎo)式密封。該技術(shù)由東方工程等公司擁有專(zhuān)利并采用，能大幅降低測(cè)試漏風(fēng)率，但節(jié)能效果不明顯。

上述密封大多采用單一的密封方式，無(wú)法對(duì)轉(zhuǎn)子“蘑菇壯”變形產(chǎn)生的間隙進(jìn)行補(bǔ)償，從而導(dǎo)致漏風(fēng)率增大，空氣預(yù)熱效果降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種空預(yù)器智能密封系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：

一種空預(yù)器智能密封系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子一端為冷端，另一端為熱端，所述熱端包括下沉段和靠近轉(zhuǎn)子軸心的上升段。所述冷端和上升段設(shè)有柔性密封部件，所述轉(zhuǎn)子一側(cè)設(shè)有軸向密封部件。

工作中，隨著轉(zhuǎn)子溫度上升，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生“蘑菇狀”變形，上升段上升，冷端和軸向間隙變小，所以上升段、冷端和軸向均采用的柔性密封部件實(shí)現(xiàn)密封。

所述下沉段設(shè)有熱端隔板，所述熱端隔板的上方設(shè)有柔性密封部件，柔性密封部件和隔板之間設(shè)置有變態(tài)合金組件。變態(tài)合金組件由上變態(tài)合金層和下變態(tài)合金層組成，上、下變態(tài)合金層兩端固連。所述柔性密封部件下部固連有底板，所述底板與上變態(tài)合金層固連，所述下變態(tài)合金層與熱端密封板固連。

工作中，轉(zhuǎn)子“蘑菇狀”變形使下沉段下沉，產(chǎn)生間隙；同時(shí)，變態(tài)合金組件受熱，上變態(tài)合金層向上彎曲，下變態(tài)合金層向下彎曲，從而支撐上方的柔性密封部件上升，彌補(bǔ)“蘑菇狀”變形產(chǎn)生的間隙，進(jìn)行密封。

所述軸向密封部件包括支撐板和設(shè)于支撐板上方的鉸板，所述支撐板由底板和設(shè)置在底板兩側(cè)的支撐座組成。所述支撐座上連接有轉(zhuǎn)軸，所述鉸板一端與轉(zhuǎn)軸套接，另一端固連有旋轉(zhuǎn)板。所述支撐板下部固連有靠板，所述靠板一端向旋轉(zhuǎn)板延伸，并與旋轉(zhuǎn)板之間保持間隙。所述旋轉(zhuǎn)板與靠板之間設(shè)有背簧，所述背簧下端與支撐板相接，所述背簧上端與設(shè)于旋轉(zhuǎn)板上部的止塊相對(duì)。

工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)板與弧形板接觸，旋轉(zhuǎn)板受壓后通過(guò)鉸板繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，使背簧彎曲，受彎曲的背簧向旋轉(zhuǎn)板施加彈力，使得旋轉(zhuǎn)板與弧形板緊密貼合，形成密封。同時(shí)，鉸板在轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)可清除雜質(zhì)，避免在使用中出現(xiàn)卡死的情況。

作為優(yōu)選，所述下沉段占熱端隔板長(zhǎng)度的三分之二，上升段占熱端隔板長(zhǎng)度的三分之一。這樣分布的下沉段和上升段與轉(zhuǎn)子“蘑菇狀”變形相適應(yīng)，密封性能更佳。

進(jìn)一步優(yōu)選，空預(yù)器智能密封系統(tǒng)還包括與扇形板或弧形板固連的過(guò)渡板，所述過(guò)渡板斷面為三角形。過(guò)渡板避免了各密封部件與扇形板或弧形板直接接觸，從而降低磨損，提高壽命。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述上、下變態(tài)合金層兩端通過(guò)合頁(yè)連接。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述所述靠板向旋轉(zhuǎn)板延伸一端為圓弧形。工作中背簧與靠板圓弧形一端接觸，使背簧變形與圓弧形匹配，背簧受力均勻，不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而提高背簧使用壽命。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述柔性密封部件包括密封板和密封板一側(cè)固連的擋板，所述密封板和擋板之間設(shè)有彈簧板。彈簧板與扇形板接觸產(chǎn)生彎曲，使彈簧板與扇形板緊密貼合，形成密封。此柔性密封部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述柔性密封部件包括密封板和密封板一側(cè)固連的擋板，所述密封板和擋板之間設(shè)有伸縮板，所述伸縮板包括彈簧端和設(shè)于彈簧端一側(cè)的連接端，所述連接端設(shè)有腰形孔，所述彈簧端下部固連有彈簧。伸縮板與扇形板接觸時(shí)，可壓縮彈簧進(jìn)行退讓?zhuān)苊馀c扇形板撞擊，減少磨損；受壓的彈簧向伸縮板施加彈力，使伸縮板與扇形板緊密貼合，形成密封。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、獲得更好的密封效果。凡是要密封的位置，包括熱端徑向，冷端徑向，軸向，熱端旁路，冷端旁路都采用柔性接觸式密封，沒(méi)有漏風(fēng)間隙。同時(shí)，變態(tài)合金組件能夠彌補(bǔ)熱態(tài)下轉(zhuǎn)子蘑菇狀變形后產(chǎn)生的間隙，使蘑菇狀變形產(chǎn)生的間隙幾乎不存在。此獨(dú)特的密封適應(yīng)方式，獲得更好的密封效果，將漏風(fēng)率方降至5％以下甚至更低。

2、更長(zhǎng)的使用壽命。由于智能密封片采用了航空航天材料，可以遠(yuǎn)超過(guò)普通密封片的耐磨性能和沖擊韌性，不會(huì)那樣容易磨損，可以長(zhǎng)期不用更換密封組件，使用壽命比其它形式密封片更長(zhǎng)。

3、運(yùn)行更加安全。即便發(fā)生空氣預(yù)熱器超溫、著火等異常膨脹的情況，由于采用了韌性很好的航空材料，能適應(yīng)較大的轉(zhuǎn)子或扇型板、弧型板的熱變形，不會(huì)導(dǎo)致空氣預(yù)熱器卡死，使運(yùn)行更加安全。

4、檢修維護(hù)工作更加簡(jiǎn)單。無(wú)需再對(duì)熱態(tài)間隙進(jìn)行計(jì)算，在回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器制造或者改造、檢修中，均不用再進(jìn)行密封間隙計(jì)算，調(diào)整也變得簡(jiǎn)單、快捷，大大減少了安裝、檢修工作量。

5、密封調(diào)整時(shí)間大大縮短。由于采用了全新結(jié)構(gòu)和全新密封調(diào)整工藝，空預(yù)器的密封調(diào)整施工工作量大大減小，施工時(shí)間也大大縮短。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明密封結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是圖1中a處局部放大圖

圖3是圖2中f-f向剖視圖

圖4是圖3的爆炸圖

圖5是圖1中b處局部放大圖

圖6是圖5中g(shù)-g向剖視圖

圖7是圖1中c處局部放大圖

圖8是圖7中h-h向剖視圖

圖9是圖8的爆炸圖

圖10是圖7中變態(tài)合金組件（熱態(tài)）結(jié)構(gòu)示意圖

圖11是圖1中d處局部放大圖

圖12是圖11的側(cè)視圖

圖13是圖12中鉸板的結(jié)構(gòu)示意圖

圖14是圖12的爆炸圖

附圖標(biāo)記：1轉(zhuǎn)子，2下沉段密封部件，3上升段密封部件，4軸向密封部件，5冷端密封部件，6扇形板，7過(guò)渡板，21熱端隔板，22升降板，23下變態(tài)合金層，24上變態(tài)合金層，25第三墊板，26第二伸縮板，31第二密封板，32第二墊板，33彈簧板，41第三密封板，42支撐板，43轉(zhuǎn)軸，44鉸板，45旋轉(zhuǎn)板，46靠板，47背簧，48止塊，51第一密封板，52第一墊板，53第一伸縮板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1：如圖1所示的一種空預(yù)器智能密封系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)子1和與扇形板6或弧形板固連的過(guò)渡板7。轉(zhuǎn)子1上端為熱端，下端為冷端，熱端包括下沉段和靠近轉(zhuǎn)子軸心的上升段，下沉段占熱端隔板21長(zhǎng)度的三分之二，上升段占熱端隔板21長(zhǎng)度的三分之一。下沉段設(shè)有下沉段密封部件2，上升段設(shè)有上升段密封部件3，冷端設(shè)有冷端密封部件5，轉(zhuǎn)子一側(cè)設(shè)有軸向密封部件4。

如圖2-4所示的冷端密封部件5包括第一密封板51、第一墊板52和設(shè)于第一密封板51和第一墊板52之間的第一伸縮板53。第一伸縮板53的腰形孔內(nèi)設(shè)有雙頭螺柱，并通過(guò)雙頭螺柱與第一密封板51、第一墊板52連接。第一伸縮板53上部連接有彈簧。

工作中，第一伸縮板53與過(guò)渡板7接觸，第一伸縮板壓縮彈簧，向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)谝簧炜s板53到達(dá)過(guò)渡板7最低處時(shí)，第一伸縮板53與扇形板6接觸，形成密封。

如圖5-6所示的上升段密封部件3包括第二密封板31、第二墊板32和設(shè)于第二密封板31和第二墊板32之間的彈簧板33。第二密封板31、第二墊板32和彈簧板33通過(guò)螺栓連接。

工作中，彈簧板33與過(guò)渡板7接觸，彈簧板33發(fā)生彎曲，當(dāng)彈簧板33到達(dá)過(guò)渡板7最低處時(shí)，彈性板33與扇形板6接觸，形成密封。

如圖7-9所示的下沉段密封部件2包括熱端隔板21和設(shè)于熱端隔板21上方的升降板22，熱端隔板21和升降板22之間設(shè)置有變態(tài)合金組件。變態(tài)合金組件由上變態(tài)合金層24和下變態(tài)合金層23組成，上、下變態(tài)合金層兩端通過(guò)合頁(yè)連接。升降板下22部與上變態(tài)合金層24固連，所述下變態(tài)合金層23與熱端密封板21固連。升降板22上部設(shè)有第三墊板25，升降板22和第三墊板25之間設(shè)有第二伸縮板26。第二伸縮板26的腰形孔內(nèi)設(shè)有雙頭螺柱，并通過(guò)雙頭螺柱與升降板22、第三墊板25連接。第二伸縮板26下部連接有彈簧。

工作中，第二伸縮板26與過(guò)渡板7接觸，第二伸縮板壓縮彈簧，向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)诙炜s板26到達(dá)過(guò)渡板7最低處時(shí)，第二伸縮板26與扇形板6接觸，形成密封。轉(zhuǎn)子1升溫后，“蘑菇狀”變形使下沉段下沉，產(chǎn)生間隙。變態(tài)合金組件受熱，上變態(tài)合金層24向上彎曲，下變態(tài)合金層23向下彎曲，如圖10所示，支撐上方的升降板22上升。升降板22帶動(dòng)第二伸縮板26上升與扇形板6接觸，彌補(bǔ)“蘑菇狀”變形產(chǎn)生的間隙，進(jìn)行密封。

如圖11-13所示的軸向密封部件4包括第三密封板41和固連第三密封板41一側(cè)的支撐板42。支撐板42由底板和設(shè)置在底板兩側(cè)的支撐座組成，支撐座上連接有轉(zhuǎn)軸43，支撐板42上方設(shè)有如圖13所示的鉸板44，鉸板44一端與轉(zhuǎn)軸43套接，另一端固連有旋轉(zhuǎn)板45。支撐板43下部固連有靠板46，靠板46一端為圓弧形，其向旋轉(zhuǎn)板45延伸，并與旋轉(zhuǎn)板45之間保持間隙。旋轉(zhuǎn)板45與靠板46之間設(shè)有背簧47，背簧47下端與支撐板42相接，背簧47上端與設(shè)于旋轉(zhuǎn)板45上部的止塊48相對(duì)。

工作中，旋轉(zhuǎn)板45與過(guò)渡板7接觸，旋轉(zhuǎn)板45受到壓力，彎曲背簧47，并慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度，當(dāng)旋轉(zhuǎn)板45到達(dá)過(guò)渡板7最低處時(shí)，旋轉(zhuǎn)板45與弧形板接觸，彎曲的背簧47向旋轉(zhuǎn)板45施加彈力，使得旋轉(zhuǎn)板45與弧形板緊密貼合，形成密封。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。