本實(shí)用新型屬于密封技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及回轉(zhuǎn)式熱交換器的HDT熱補(bǔ)償隨動(dòng)密封系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前。市場(chǎng)上現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)式熱交換器密封系統(tǒng)類型有以下幾種,包括可調(diào)式密封、固定式密封(VN密封)、接觸式密封系統(tǒng)以及疏導(dǎo)式密封系統(tǒng);
上述幾種密封形式的缺陷分別是:
1、可調(diào)式密封:通過對(duì)間隙的測(cè)量反饋值動(dòng)態(tài)調(diào)整扇形板與密封片之間間隙從而達(dá)到保證漏風(fēng)率的目的。其缺點(diǎn)是結(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。國(guó)內(nèi)很多電廠對(duì)設(shè)備了解不透,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足,加上維護(hù)不好,在運(yùn)行一段時(shí)間后,漏風(fēng)率普遍偏高,有些甚至在運(yùn)行初期即出現(xiàn)漏風(fēng)偏高。另外,為了使回轉(zhuǎn)式熱交換器的定子密封板(扇形板)能夠隨動(dòng),其不可避免的使回轉(zhuǎn)式熱交換器的定子密封板(扇形板)與換熱器外殼之間產(chǎn)生了新的動(dòng)靜間隙,形成了新的漏點(diǎn)。
2、固定式密封(VN密封):采用扇形板下雙道密封系統(tǒng),擴(kuò)大了回轉(zhuǎn)式熱交換器的定子密封板(扇形板)面積使煙風(fēng)阻力增大,一定程度上減少了換熱面積,使煙速增大,排煙溫度升高、風(fēng)機(jī)電流增大,造成不必要的能量損耗。考慮到異常煙溫情況下的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)問題,采用較薄的密封片耐磨壽命降低。密封效果的衰減較快。
3、接觸式密封系統(tǒng)有蛇形彈片式和彈簧合頁式,其存在的共同特點(diǎn)是對(duì)扇形板存在長(zhǎng)期磨損問題,另外由于其依靠金屬固有的彈性力來保證密封間隙,但長(zhǎng)期的熱態(tài)高溫運(yùn)行,金屬的彈性力漸弱,合頁軸的受熱彎曲等阻力的增大都造成過密封失效的問題。且空預(yù)器直徑越大,對(duì)于回轉(zhuǎn)式熱交換器的定子密封板(扇形板)熱態(tài)彎曲形成的間隙補(bǔ)償能力就越有欠缺,因此在600MW以上燃煤發(fā)電機(jī)組空預(yù)器上不單純使用這種密封,經(jīng)常與扇形板可調(diào)式密封系統(tǒng)配合使用。
4、疏導(dǎo)式密封系統(tǒng),其配置有獨(dú)立的間隙內(nèi)抽風(fēng)系統(tǒng),屬于耗能型密封系統(tǒng)。在扇形板間隙內(nèi)產(chǎn)生相對(duì)的較低負(fù)壓,將泄漏進(jìn)的介質(zhì)吸出再送回原介質(zhì)側(cè),從而達(dá)到減少介質(zhì)泄漏量的目的,盡管泄漏量可以有效控制在3%以下,但是,另外增加了一套設(shè)備,產(chǎn)生了不必要的能耗,其節(jié)約的能耗與消耗的能耗近乎抵消,且設(shè)備增加,工作維護(hù)量增加。
根據(jù)回轉(zhuǎn)式換熱器轉(zhuǎn)子膨脹的特點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)軸沿軸線向上膨脹伸長(zhǎng),而沿徑向向外的轉(zhuǎn)子外緣部分則會(huì)因?yàn)槔錈岫藴囟鹊牟町惗l(fā)生下傾,即倉(cāng)隔板上端面發(fā)生向外的角傾斜(角位移),呈現(xiàn)出轉(zhuǎn)子外緣軸向位移量大,而中心處軸向位移量小的現(xiàn)象。
以上除了疏導(dǎo)式密封系統(tǒng),其它密封形式理論上均有一定能力補(bǔ)償這種角傾斜引起的密封間隙,但是目前就實(shí)際效果能達(dá)到最低漏風(fēng)率在5%以內(nèi)的案例幾乎沒有。究其原因,是因?yàn)檫@些現(xiàn)有的密封裝置都存在不能確保機(jī)組全負(fù)荷(整個(gè)溫度變化區(qū)間)工況下動(dòng)靜密封間隙隨溫度補(bǔ)償?shù)膯栴}。密封件隨溫度變化,自吻合保持能力非常有限。另外,普遍應(yīng)用的這些密封技術(shù)還存在一些能耗高,壽命短,維護(hù)量大等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決背景技術(shù)中的問題,本實(shí)用新型提供了一種能解決回轉(zhuǎn)式熱交換器因熱變形導(dǎo)致動(dòng)靜間隙變大密封效果惡化的HDT型熱補(bǔ)償隨動(dòng)密封系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案是:
本實(shí)用新型提供了一種回轉(zhuǎn)式熱交換器的HDT熱補(bǔ)償隨動(dòng)密封系統(tǒng),包括折邊剛性密封板組件以及熱膨脹推動(dòng)組件;
折邊剛性密封板組件包括立板、折邊以及直角筋板;(需要說明的還有該實(shí)用新型的立板和折邊可以為一體,采用折壓成型,也可以采用焊接等方式連接)
所述立板的高度沿回轉(zhuǎn)式熱交換器徑向向外逐漸減小;
所述折邊的其中一個(gè)長(zhǎng)邊和立板的上邊沿柔性連接;其另一個(gè)長(zhǎng)邊與與回轉(zhuǎn)式熱交換器的定子密封板的密封面吻合;
所述直角筋板包括相互垂直固連的底板和側(cè)板,所述側(cè)板和底板的另一邊均與折邊的底面固連;
所述熱膨脹推動(dòng)組件通過直角筋板推動(dòng)折邊繞立板的上邊沿轉(zhuǎn)動(dòng),目的是為了適應(yīng)回轉(zhuǎn)式換熱器(空氣預(yù)熱器等)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)密封件與扇形板之間間隙沿徑向向外發(fā)生角度變化的需要。
熱膨脹推動(dòng)組件包括熱膨脹推動(dòng)器以及固定件;固定件包括縱板、頂板以及與縱板垂直固連的橫板;縱板與上述立板及回轉(zhuǎn)式熱交換器徑向倉(cāng)隔板疊加,用螺栓將三層板固定連接;橫板與縱板呈直角;頂板與所述直角筋板的底板固連;橫板與頂板之間安裝熱膨脹推動(dòng)器。
本實(shí)用新型提出了兩種的熱膨脹推動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式,具體如下:
上述熱膨脹推動(dòng)器由安裝在頂板和橫板之間的伸縮體以及連接件組成。安裝的方式可以根據(jù)回轉(zhuǎn)式換熱器的結(jié)構(gòu)需要,分為兩種安裝形式,即豎直安裝和水平安裝);
水平安裝時(shí),熱膨脹推動(dòng)器由伸縮體、球形關(guān)節(jié)以及兩組二連桿機(jī)構(gòu)組成,兩組二連桿機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)分別與伸縮體兩端環(huán)鉸接,所述兩組二連桿機(jī)構(gòu)的自由端通過球形關(guān)節(jié)分別與頂板和所述橫板鉸接;
豎直安裝時(shí),伸縮體結(jié)構(gòu)基本不變,外連接件相對(duì)水平安裝少了兩端的兩組二連桿機(jī)構(gòu),直接與頂板和橫板進(jìn)行鉸接;
所述每道密封組件布置熱膨脹推動(dòng)器的位置和數(shù)量,可以根據(jù)密封組件的大小長(zhǎng)短尺寸以及密封件安裝條件進(jìn)行選擇,可以布置一個(gè),也可以布置多個(gè)。
具體的說:上述伸縮體包括外殼、介質(zhì)內(nèi)膽、以及導(dǎo)向塞;導(dǎo)向塞位于外殼的兩端,介質(zhì)內(nèi)膽安裝在外殼內(nèi)部;導(dǎo)向塞的一端伸入外殼內(nèi)部,另一端外露在外殼外部,導(dǎo)向塞外露在外殼外部的部分安裝有鉸接環(huán),鉸接環(huán)與所述兩組二連桿機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)連接。
上述介質(zhì)內(nèi)膽內(nèi)充裝有熱敏介質(zhì),所述熱敏介質(zhì)按熱應(yīng)變力條件分為固體、液體、氣體或氣液二相物。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本實(shí)用新型的HDT型密封系統(tǒng)采用跟隨溫度一起發(fā)生負(fù)位移變化的折邊剛性密封板組件和熱膨脹推動(dòng)器組合來保證密封的相對(duì)間隙不隨著溫度而發(fā)生變化,從而保證該系統(tǒng)密封間隙性能的穩(wěn)定。
2、熱膨脹推動(dòng)器可以作為熱敏推動(dòng)執(zhí)行器,可以實(shí)現(xiàn)隨環(huán)境溫度變化而伸縮的隨動(dòng)功能,克服了目前可調(diào)式密封系統(tǒng)通過傳感系統(tǒng)和電動(dòng)執(zhí)行器對(duì)扇形板調(diào)整的不可靠的問題。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,安全可靠性極高。即便空預(yù)器發(fā)生超溫、著火等異常膨脹的現(xiàn)象,也不會(huì)因?yàn)檫^熱、和過調(diào)造成回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)卡死。
3、折邊尺寸漸變的折邊剛性密封板組件,克服了目前已有的諸多密封組件冷熱態(tài)與定子密封件(如扇形板)之間的間隙不完全吻合問題,根據(jù)回轉(zhuǎn)式換熱器轉(zhuǎn)子膨脹的特點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)軸沿軸線向上膨脹伸長(zhǎng),而沿徑向向外的轉(zhuǎn)子外緣部分則會(huì)因?yàn)槔錈岫藴囟鹊牟町惗l(fā)生下傾,即倉(cāng)隔板上端面發(fā)生向外的角傾斜(角位移),呈現(xiàn)出轉(zhuǎn)子外緣軸向位移量大,而中心處軸向位移量小的現(xiàn)象,因此采用折邊尺寸漸變式剛性密封板能很好的補(bǔ)償轉(zhuǎn)子端面與扇形板之間產(chǎn)生的角偏差縫隙,從而確保密封效果。
4、應(yīng)用本實(shí)用新型,通過克服已有技術(shù)的缺陷,回轉(zhuǎn)式換熱器的全工況泄漏率小于3%,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的突破性進(jìn)展。另外,該密封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,因采用非接觸式密封,磨損量較小,延長(zhǎng)了使用壽命。
附圖說明
圖1為折邊剛性密封板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖;
圖2為伸縮體的結(jié)構(gòu)圖;
圖3為本實(shí)用新型豎直安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型水平安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型安裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種隨著溫度變化用于補(bǔ)償回轉(zhuǎn)式熱交換器的扇形板徑向方向密封間隙發(fā)生變化導(dǎo)致的密封效果差的回轉(zhuǎn)式熱交換器的密封裝置。
該密封裝置包括折邊剛性密封板折邊剛性密封板組件1以及熱膨脹推動(dòng)組件2;
如圖1和圖5所示:折邊剛性密封板組件1包括立板3、折邊4以及固定安裝在立板3和折邊4之間的直角筋板11;立板3和折邊4一體折壓成型;折邊4的上邊沿與回轉(zhuǎn)式熱交換器的定子密封板(扇形板)5的下表面吻合;立板3、折邊4以及直角筋板11均沿著回轉(zhuǎn)式熱交換器徑向方向進(jìn)行漸變;實(shí)際是:折邊剛性密封板沿回轉(zhuǎn)式熱交換器的徑向方向向外折邊,邊長(zhǎng)逐漸增大。
折邊剛性密封組件包括立板3、折邊4以及直角筋板11;
立板3的高度沿回轉(zhuǎn)式熱交換器徑向向外逐漸減??;
折邊4的其中一個(gè)長(zhǎng)邊和立板3的上邊沿柔性連接;其另一個(gè)長(zhǎng)邊與回轉(zhuǎn)式熱交換器的定子密封板(扇形板)5的密封面吻合;
直角筋板11包括相互垂直固連的底板18和側(cè)板19,底板18和側(cè)板19的另一邊均與折邊4的底面固連;
熱膨脹推動(dòng)組件2通過直角筋板11推動(dòng)折邊4繞立板3的上邊沿轉(zhuǎn)動(dòng),目的是為了適應(yīng)回轉(zhuǎn)式換熱器(空氣預(yù)熱器等)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)密封件與扇形板之間間隙沿徑向向外發(fā)生角度變化的需要。
如圖5所示:熱膨脹推動(dòng)組件2包括熱膨脹推動(dòng)器6以及固定件7;固定件7包括縱板8、頂板17以及與縱板8固定連接的橫板9;縱板8與上述立板3及回轉(zhuǎn)式熱交換器徑向倉(cāng)隔板10疊加,用螺栓將三層板固定連接;橫板9與縱板8呈直角;(橫板和縱板可采用焊接的形式或者一體折壓的形式制做);頂板17與所述直角筋板11的底面固連;橫板9與頂板之間安裝熱膨脹推動(dòng)器6。
如圖2所示:膨脹推動(dòng)器的伸縮體12包括外殼15、介質(zhì)內(nèi)膽20以及兩個(gè)導(dǎo)向塞16;兩個(gè)導(dǎo)向塞16分別位于外殼15的兩端,介質(zhì)內(nèi)膽20安裝在外殼15內(nèi)部;兩個(gè)導(dǎo)向塞16的一端均伸入外殼15內(nèi)部,另一端均外露在外殼15外部,兩個(gè)導(dǎo)向塞16外露在外殼15外部的部分均安裝有鉸接環(huán)21,鉸接環(huán)21與所述兩組二連桿機(jī)構(gòu)14的鉸接點(diǎn)連接。
介質(zhì)內(nèi)膽內(nèi)充裝有熱敏介質(zhì),所述熱敏介質(zhì)按熱應(yīng)變力條件分為固體、液體、氣體或氣液二相物;若熱敏介質(zhì)采用氣液二相物,根據(jù)熱應(yīng)變使用條件進(jìn)行選擇氣液混合比例。當(dāng)熱敏介質(zhì)采用流體時(shí),為防止泄漏,伸縮體內(nèi)設(shè)有能夠進(jìn)行受熱膨脹的介質(zhì)內(nèi)膽。熱膨脹器隨外界溫度變化具有反復(fù)伸縮的功能,以此提供一定的熱推動(dòng)力.
本實(shí)用新型提供的熱膨脹推動(dòng)器隨溫度的變化而變化,形成膨脹執(zhí)行機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)利用了回轉(zhuǎn)式熱交換器中的熱量,使熱膨脹推動(dòng)器內(nèi)的介質(zhì)發(fā)生膨脹作用,從而產(chǎn)生推動(dòng)力,使兩端面產(chǎn)生相對(duì)伸長(zhǎng),從而作用到頂板和橫板上發(fā)生相對(duì)距離的變化,頂板沿著折角線發(fā)生角位移,保證頂板始終與回轉(zhuǎn)式換熱器的扇形板相吻合或保持恒定的吻合間隙。
本實(shí)用新型可以根據(jù)回轉(zhuǎn)換熱器的不同形式和密封部位,熱膨脹推動(dòng)器有兩種不同安裝形式,即豎直(立式)安裝和水平(臥式)安裝:
豎直安裝形式(如圖3所示):
熱膨脹推動(dòng)器6為一個(gè)或多個(gè)豎直安裝在頂板17和橫板9之間的伸縮體12。在溫度變化的時(shí),伸縮體兩端面向外延伸,這樣就可以驅(qū)動(dòng)漸變式折邊剛性密封板的折邊沿折角線發(fā)生角位移,從而可以有效抵消空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子熱態(tài)變形量,從而保證密封間隙的恒定不變。
水平安裝形式(如圖4所示):
熱膨脹推動(dòng)器包括伸縮體12、球形關(guān)節(jié)13以及兩組二連桿機(jī)構(gòu)14;該形式亦可按照需要在同一密封組件上安裝一個(gè)或多個(gè),從而確保有一定的推動(dòng)力及密封功能。
兩組二連桿機(jī)構(gòu)14的鉸接點(diǎn)分別與伸縮體12兩端環(huán)鉸接,兩組二連桿機(jī)構(gòu)14的自由端通過球形關(guān)節(jié)13分別與頂板17和所述橫板9鉸接。在溫度變化的時(shí),伸縮體兩端面向外延伸,這樣通過兩組二連桿向上推動(dòng)漸變式折邊剛性密封板的折邊沿折角線發(fā)生角位移,從而可以有效抵消空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子熱態(tài)變形量,從而保證密封間隙的恒定不變。