本實(shí)用新型涉及機(jī)械設(shè)備密封領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種適用于空氣預(yù)熱器的網(wǎng)狀彈性密封裝置。
背景技術(shù):
容克式空氣預(yù)熱器是一種用于大型電站鍋爐的熱交換設(shè)備,它利用鍋爐煙氣的熱量來加熱燃燒所需的空氣,以此來提高鍋爐的效率。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)生膨脹和強(qiáng)度變化,故冷態(tài)安裝時(shí)轉(zhuǎn)子與扇形板、弧形板之間需預(yù)留密封間隙。一般而言,密封間隙隨負(fù)荷增加而變化,除熱端徑向遠(yuǎn)離中心筒位置的間隙會(huì)變大外,其余大部分間隙都會(huì)變小,為保證空氣預(yù)熱器運(yùn)行的安全性,預(yù)留密封間隙需考慮極限工況下轉(zhuǎn)子的蘑菇狀變形量。這種蘑菇狀變形受多種因素影響,很難精確計(jì)算,再加上轉(zhuǎn)子中心偏差、各密封面的位置偏差以及安裝偏差等因素的影響,容克式空氣預(yù)熱器普遍存在漏風(fēng)率偏大的問題??諝忸A(yù)熱器采用傳統(tǒng)密封片密封,漏風(fēng)率在工況良好時(shí)為6%-10%,密封不良時(shí)甚至達(dá)到20%-30%。
空氣預(yù)熱器柔性密封裝置與密封面可過盈接觸,以適應(yīng)空氣預(yù)熱器不同工況下間隙的變化,且允許轉(zhuǎn)子找中心、各密封面安裝以及密封片安裝存有一定的偏差,解決了傳統(tǒng)密封片一旦與密封面過盈接觸將發(fā)生永久性磨損及倒伏的問題。空氣預(yù)熱器采用柔性密封裝置可以使漏風(fēng)率降低至3%-5%,且受負(fù)荷變化的影響較小,長久保持較高的密封性能。
目前市場上柔性密封裝置眾多,也已大量應(yīng)用于空氣預(yù)熱器密封改造中,取得了可觀的收益。但由于空氣預(yù)熱器工作環(huán)境極為惡劣,高溫、粉塵以及定期的高壓吹灰均極易損傷柔性密封裝置,很多柔性密封裝置均暴露出可靠性差、易失效、壽命偏短的問題,無法保證一個(gè)大修周期內(nèi)空氣預(yù)熱器的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。比如,現(xiàn)有應(yīng)用于空氣預(yù)熱器的刷式密封片,使用壽命通常不超過一年,典型的失效形式是刷毛由于高壓吹灰的影響呈簇狀倒伏,外觀破損嚴(yán)重。
關(guān)于空氣預(yù)熱器上的密封裝置改進(jìn),現(xiàn)有技術(shù)中已有大量公開,如專利公開號(hào):CN 203837008 U,公開日:2014年09月17日,發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種適用于空氣預(yù)熱器的蛇形彈性密封裝置,該申請案公開了一種適用于空氣預(yù)熱器的蛇形彈性密封裝置,包括一片以上的密封片,密封片一端為安裝端,安裝端安裝在轉(zhuǎn)子隔板上,密封片另一端折彎端,折彎端設(shè)有兩個(gè)以上的折彎角,折彎端的末端與安裝端的夾角為α,其中,10≤α≤60°。該申請案通過多次折彎的蛇形結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)增加密封裝置在旋轉(zhuǎn)方向上的彈性,同時(shí)增加密封裝置在長度方向上的剛性,第一密封片與第二密封片沿長度方向錯(cuò)開重疊使用,起到消除接縫漏風(fēng)、防止相鄰密封裝置錯(cuò)口等作用,提高密封裝置的整體可靠性。但是,該申請案的彈性密封裝置與現(xiàn)有的彈性密封裝置一樣,使用壽命不長,且經(jīng)過長期高壓吹灰后密封性能下降顯著。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有的彈性密封裝置長期使用后密封性能下降顯著的不足,提供了一種適用于空氣預(yù)熱器的網(wǎng)狀彈性密封裝置,長期使用后能夠保持良好的密封性能。
2.技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
本實(shí)用新型的適用于空氣預(yù)熱器的網(wǎng)狀彈性密封裝置,包括柔性體密封機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu),所述柔性體密封機(jī)構(gòu)可拆卸地安裝在所述固定機(jī)構(gòu)上;
所述柔性體密封機(jī)構(gòu)包括柔性體部分和定位部分,所述柔性體部分包括芯部、金屬網(wǎng)和彈性片,所述金屬網(wǎng)和所述彈性片相互層疊且二者沿其中部放置的芯部對(duì)折;所述定位部分包括前擋板和支撐架,所述柔性體部分被夾持固定在所述前擋板和所述支撐架之間;
所述固定機(jī)構(gòu)包括螺栓和螺母,所述前擋板和所述支撐架上均設(shè)有腰型孔,所述螺栓穿過上述腰型孔并與螺母配合,將所述前擋板和所述支撐架夾持固定在一起。
作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步地改進(jìn),所述固定機(jī)構(gòu)還包括壓板和安裝隔板,所述螺栓分別穿過壓板和安裝隔板,所述壓板位于所述前擋板的外側(cè),所述安裝隔板位于所述支撐架的外側(cè),所述螺栓固定在所述安裝隔板上。
作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步地改進(jìn),所述壓板與所述螺栓的頭部之間設(shè)置有墊片,所述安裝隔板與所述螺母之間設(shè)置有墊片。
作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步地改進(jìn),所述前擋板的長度大于所述支撐架的長度。
作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步地改進(jìn),所述柔性體部分還包括夾持件,所述夾持件從外側(cè)將所述金屬網(wǎng)和所述彈性片的對(duì)折處夾持住。
作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步地改進(jìn),所述支撐架與所述柔性體部分之間還夾持固定有彈簧片,所述彈簧片的自由端設(shè)有向外側(cè)的折邊。
作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步地改進(jìn),所述金屬網(wǎng)的網(wǎng)線經(jīng)緯交叉編織;
其中:所述網(wǎng)線的經(jīng)線密度小于緯線密度,金屬網(wǎng)沿其經(jīng)線對(duì)折或者所述網(wǎng)線的經(jīng)線密度等于緯線密度,金屬網(wǎng)的對(duì)折線與其經(jīng)線和緯線的夾角均為45°。
作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步地改進(jìn),所述金屬網(wǎng)的網(wǎng)線直徑尺寸大于所述彈性片的厚度尺寸。
作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步地改進(jìn),所述金屬網(wǎng)設(shè)有多層,所述彈性片設(shè)有一層,多層金屬網(wǎng)將一層彈性片夾在中間。
作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步地改進(jìn),所述金屬網(wǎng)和所述彈性片均設(shè)有多層,相鄰兩層金屬網(wǎng)之間夾有一層彈性片。
3.有益效果
采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:
(1)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)可靠、重量輕、回彈性好、對(duì)密封面的損傷小,可完全替代傳統(tǒng)密封片和空氣預(yù)熱器刷式密封片,長期維持空氣預(yù)熱器較低的漏風(fēng)率的同時(shí),不會(huì)帶來任何諸如運(yùn)行電流增大和煙氣阻力增大等負(fù)面影響。
(2)應(yīng)用于空氣預(yù)熱器的現(xiàn)有刷式密封片易出現(xiàn)簇狀倒伏的問題,主要是由于刷毛間無互相的約束力,本實(shí)用新型中的柔性體部分正解決了此問題,具體的,金屬網(wǎng)和彈性片相互層疊且二者沿其中部放置的芯部對(duì)折,其中彈性片具有極好的回彈性,保證了柔性體密封機(jī)構(gòu)較佳的柔性,避免了其出現(xiàn)簇狀倒伏的問題;本實(shí)用新型中,彈性片其兩側(cè)均受金屬網(wǎng)保護(hù),使得彈性片兼具柔性與剛性;同時(shí),金屬網(wǎng)上網(wǎng)線間互相牽扯,形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),使得金屬網(wǎng)在氣流的沖刷下不易破損,以最大限度減緩煙氣吹刷、高壓吹灰等的影響,同時(shí)保護(hù)并支撐著金屬網(wǎng)之間的彈性片,本實(shí)用新型中將金屬網(wǎng)和彈性片的優(yōu)化組合作為柔性體密封機(jī)構(gòu)的核心部件,是保持裝置密封性能的關(guān)鍵。
(3)本實(shí)用新型中,整個(gè)柔性體密封機(jī)構(gòu)通過螺栓、螺母和墊片夾裝于安裝隔板及壓板之間,與密封面呈一定傾角;其中,可通過改變壓板的厚度來調(diào)整柔性體密封機(jī)構(gòu)的安裝位置,安裝隔板為整個(gè)柔性體密封機(jī)構(gòu)提供固定點(diǎn),其固定在相應(yīng)設(shè)備上。
(4)本實(shí)用新型中,柔性體部分還包括夾持件,夾持件從外側(cè)將金屬網(wǎng)和彈性片的對(duì)折處夾持住,柔性體部分由專用滾壓成型設(shè)備制造,專用滾壓設(shè)備不斷把芯部、彈性片和金屬網(wǎng)壓向夾持件,使得金屬網(wǎng)和彈性片同時(shí)對(duì)折,連為一體,制造效率大大提高。
(5)本實(shí)用新型中,金屬網(wǎng)選用耐高溫、耐腐蝕的合金材料,金屬網(wǎng)的網(wǎng)線經(jīng)緯交叉編織,網(wǎng)線的經(jīng)線密度小于緯線密度,金屬網(wǎng)沿其經(jīng)線對(duì)折,經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證,該種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及對(duì)折方式的金屬網(wǎng)使用壽命較高。
(6)本實(shí)用新型本實(shí)用新型中,前擋板的長度大于支撐架的長度,前擋板與支撐架沿長度方向相互錯(cuò)開,可實(shí)現(xiàn)相鄰兩副網(wǎng)狀彈性密封裝置“無縫”拼接,減少漏風(fēng)。
(7)本實(shí)用新型中,支撐架與柔性體部分之間還夾持固定有彈簧片,彈簧片的自由端設(shè)有向外側(cè)的折邊(向外側(cè)的折邊對(duì)柔性體部分起到保護(hù)作用,防止其受損),將彈簧片不易彎曲的一面背對(duì)與柔性體部分,較好地保護(hù)了柔性體部分;本實(shí)用新型中,前擋板設(shè)置在柔性體部分的一側(cè),即保護(hù)了柔性體部分,也可直接與密封面接觸,起到密封的作用,繼承了傳統(tǒng)密封片所有的優(yōu)點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,支撐架所支撐的柔性體部分和彈簧片對(duì)前擋板起到補(bǔ)充密封的作用。
(8)本實(shí)用新型中,金屬網(wǎng)和彈性片均設(shè)有多層,相鄰兩層金屬網(wǎng)之間夾有一層彈性片,更加優(yōu)化了金屬網(wǎng)和彈性片之間的組合,使得柔性體部分在經(jīng)過長期高壓吹灰后密封性能仍舊保持良好。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為實(shí)施例1的適用于空氣預(yù)熱器的網(wǎng)狀彈性密封裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為實(shí)施例1中柔性體部分的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為實(shí)施例1中金屬網(wǎng)的編織和對(duì)折方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為實(shí)施例2中金屬網(wǎng)的編織和對(duì)折方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為兩副柔性體密封機(jī)構(gòu)相互拼接的結(jié)構(gòu)示意圖(拼接使得面D與面H貼合);
圖6為圖5中各位置對(duì)應(yīng)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
示意圖中的標(biāo)號(hào)說明:
1、金屬網(wǎng);2、彈性片;3、芯部;4、夾持件;5、彈簧片;6、前擋板;7、支撐架;8、安裝隔板;9、壓板;10、螺栓;11、螺母;12、墊片;13、密封面。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。因此,以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容,結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
參考圖1-2,本實(shí)施例的適用于空氣預(yù)熱器的網(wǎng)狀彈性密封裝置,包括柔性體密封機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu),柔性體密封機(jī)構(gòu)可拆卸地安裝在固定機(jī)構(gòu)上;柔性體密封機(jī)構(gòu)包括柔性體部分和定位部分,柔性體部分包括芯部3、金屬網(wǎng)1和彈性片2,金屬網(wǎng)1和彈性片2相互層疊且二者沿其中部放置的芯部3對(duì)折,具體本實(shí)施例中,金屬網(wǎng)1設(shè)有多層,彈性片2設(shè)有一層,多層金屬網(wǎng)1將一層彈性片2夾在中間;定位部分包括前擋板6和支撐架7,柔性體部分被夾持固定在前擋板6和支撐架7之間;固定機(jī)構(gòu)包括螺栓10和螺母11,前擋板6和支撐架7上均設(shè)有腰型孔,螺栓10穿過上述腰型孔并與螺母11配合,將前擋板6和支撐架7夾持固定在一起。具體本實(shí)施例中,固定機(jī)構(gòu)還包括壓板9和安裝隔板8,螺栓10分別穿過壓板9和安裝隔板8,壓板9位于前擋板6的外側(cè),安裝隔板8位于支撐架7的外側(cè),螺栓10固定在安裝隔板8上;壓板9與螺栓10的頭部之間設(shè)置有墊片12,安裝隔板8與螺母11之間設(shè)置有墊片12;本實(shí)施例中,整個(gè)柔性體密封機(jī)構(gòu)通過螺栓10、螺母11和墊片12夾裝于安裝隔板8及壓板9之間,與密封面13呈一定傾角,傾角一般設(shè)計(jì)為10-30°;其中,可通過改變壓板9的厚度來調(diào)整柔性體密封機(jī)構(gòu)的安裝位置,安裝隔板8為整個(gè)柔性體密封機(jī)構(gòu)提供固定點(diǎn),其固定在相應(yīng)設(shè)備上。
本實(shí)施例的適用于空氣預(yù)熱器的網(wǎng)狀彈性密封裝置,結(jié)構(gòu)可靠、重量輕、回彈性好、對(duì)密封面的損傷小,可完全替代傳統(tǒng)密封片和空氣預(yù)熱器刷式密封片,長期維持空氣預(yù)熱器較低的漏風(fēng)率的同時(shí),不會(huì)帶來任何諸如運(yùn)行電流增大和煙氣阻力增大等負(fù)面影響;應(yīng)用于空氣預(yù)熱器的現(xiàn)有刷式密封片易出現(xiàn)簇狀倒伏的問題,主要是由于刷毛間無互相的約束力,本實(shí)施例中的柔性體部分正解決了此問題,具體的,金屬網(wǎng)1和彈性片2相互層疊且二者沿其中部放置的芯部3對(duì)折,其中彈性片2具有極好的回彈性,保證了柔性體密封機(jī)構(gòu)較佳的柔性,避免了其出現(xiàn)簇狀倒伏的問題;具體本實(shí)施例中,彈性片2選用耐高溫、耐腐蝕的合金材料,其兩側(cè)均受金屬網(wǎng)1保護(hù),使得彈性片2兼具柔性與剛性;同時(shí),金屬網(wǎng)1上網(wǎng)線間互相牽扯,形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),使得金屬網(wǎng)1在氣流的沖刷下不易破損,以最大限度減緩煙氣吹刷、高壓吹灰等的影響,同時(shí)保護(hù)并支撐著金屬網(wǎng)1之間的彈性片2,本實(shí)施例中將金屬網(wǎng)1和彈性片2的優(yōu)化組合作為柔性體密封機(jī)構(gòu)的核心部件,是保持裝置密封性能的關(guān)鍵。
本實(shí)施例中,柔性體部分還包括夾持件4,夾持件4從外側(cè)將金屬網(wǎng)1和彈性片2的對(duì)折處夾持住,具體本實(shí)施例中,柔性體部分由專用滾壓成型設(shè)備制造,專用滾壓設(shè)備不斷把芯部3、彈性片2和金屬網(wǎng)1壓向夾持件4,使得金屬網(wǎng)1和彈性片2同時(shí)對(duì)折,連為一體,制造效率大大提高。
參考圖3,本實(shí)施例中,金屬網(wǎng)1選用耐高溫、耐腐蝕的合金材料,金屬網(wǎng)1的網(wǎng)線經(jīng)緯交叉編織,網(wǎng)線的經(jīng)線密度小于緯線密度,金屬網(wǎng)1沿其經(jīng)線對(duì)折,經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證,該種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及對(duì)折方式的金屬網(wǎng)1使用壽命較高。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的適用于空氣預(yù)熱器的網(wǎng)狀彈性密封裝置,其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同,其不同之處在于:參考圖4,本實(shí)施例中,金屬網(wǎng)1的網(wǎng)線經(jīng)線密度等于緯線密度,金屬網(wǎng)1的對(duì)折線與其經(jīng)線和緯線的夾角均為45°。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的適用于空氣預(yù)熱器的網(wǎng)狀彈性密封裝置,其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同,更進(jìn)一步的:本實(shí)施例中,前擋板6的長度大于支撐架7的長度,具體本實(shí)施例中,參考圖5-6,前擋板6與支撐架7沿長度方向相互錯(cuò)開15mm,可實(shí)現(xiàn)相鄰兩副網(wǎng)狀彈性密封裝置“無縫”拼接,減少漏風(fēng)。
實(shí)施例4
本實(shí)施例的適用于空氣預(yù)熱器的網(wǎng)狀彈性密封裝置,其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3基本相同,更進(jìn)一步的:本實(shí)施例中,支撐架7與柔性體部分之間還夾持固定有彈簧片5,彈簧片5的自由端設(shè)有向外側(cè)的折邊(向外側(cè)的折邊對(duì)柔性體部分起到保護(hù)作用,防止其受損),彈簧片5的特點(diǎn)是,只在一個(gè)方向上(即最小剛度平面上)容易彎曲,而在另一個(gè)方向上具有大的拉伸剛度及彎曲剛度,因此,本實(shí)施例中,將彈簧片5不易彎曲的一面背對(duì)與柔性體部分,較好地保護(hù)了柔性體部分;本實(shí)施例中,前擋板6選用考登鋼,厚度為1.5mm,其設(shè)置在柔性體部分的一側(cè),即保護(hù)了柔性體部分,也可直接與密封面13接觸,起到密封的作用,繼承了傳統(tǒng)密封片所有的優(yōu)點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,支撐架7所支撐的柔性體部分和彈簧片5對(duì)前擋板6起到補(bǔ)充密封的作用。本實(shí)施例中,還可將前擋板6、柔性體部分、彈簧片5和支撐架7四者以焊接的方式連為一體。
實(shí)施例5
本實(shí)施例的適用于空氣預(yù)熱器的網(wǎng)狀彈性密封裝置,其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例4基本相同,其更進(jìn)一步的:本實(shí)施例中,金屬網(wǎng)1的網(wǎng)線直徑尺寸大于彈性片2的厚度尺寸,具體本實(shí)施例中,金屬網(wǎng)1網(wǎng)線的直徑為0.3mm,彈性片2的厚度為0.2mm,使得金屬網(wǎng)1在氣流的沖刷下不易破損,保護(hù)著各層金屬網(wǎng)1之間的彈性片2。
實(shí)施例6
本實(shí)施例的適用于空氣預(yù)熱器的網(wǎng)狀彈性密封裝置,其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同,其不同之處在于:具體本實(shí)施例中,金屬網(wǎng)1和彈性片2均設(shè)有多層,相鄰兩層金屬網(wǎng)1之間夾有一層彈性片2,更加優(yōu)化了金屬網(wǎng)1和彈性片2之間的組合,使得柔性體部分在經(jīng)過長期高壓吹灰后密封性能仍舊保持良好。
以上示意性的對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述,該描述沒有限制性,附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一,實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以,如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示,在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下,不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例,均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。