应用于回转式空气预热器热端的自膨胀补偿密封片,包括固定密封片和安装在固定密封片上的热双金属密封片组,所述热双金属密封片组包括多个热双金属密封片结构,所述热双金属密封片结构包括与固定密封片连接的膨胀部和安装在膨胀部上方的弹性密封部,所述膨胀部为与转子径向走向一致的条状TM18合金;常温下,所述热双金属密封片结构的密封部顶部高度低于固定密封片顶部高度。本发明专利技术所述应用于回转式空气预热器热端的自膨胀补偿密封片,采用复合式结构,弥补转子由于受热产生蘑菇状变形增大的间隙,减小转子变形产生的漏风面积,能够有效的减少换热时的漏风,提高换热效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热工领域,涉及回转式空气预热器结构,特别是一种应用于回转式空气预热器热端的自膨胀补偿密封片。
技术介绍
回转式空气预热器是利用锅炉尾部的烟气热量来加热空气的设备,利用烟气中的热量加热空气,使空气温度升高,排烟温度降低,减少了锅炉的排烟热量损失,同时空气被加热之后送入锅炉,使炉内燃料着火迅速,燃烧强烈完全,因而也减少了燃料的机械与化学不完全燃烧损失,提高锅炉效率。回转式预热器的工作原理是在进入高温烟气和低温空气的气流通路上设置一个大型转子作为物理热交换器,当转子旋转到高温侧时,从转子从烟气吸收热量,转子旋转到低温侧时,将热量传递给低温的空气。回转式空气预热器的高温气流通路和低温气流通路在转子处交汇,并且转子在工作时必须不停的旋转换热,不可避免的在高温侧和低温侧之间产生泄露气流,高温侧和低温侧的压力差更加剧了这种气流泄露。有效控制高温侧和低温侧之间的泄露面积是减少泄露量的关键。现有技术中回转式空气预热器的转动部分在径向采用多组密封片进行密封,各个密封片以转子轴心为几何中心在径向呈对称分布。但是在回转式空气预热器的运转过程中,锅炉产生的高温烟气温度可高达350摄氏度以上,转子在被高温烟气加热后发生蘑菇状形变,如图1至2所示,转子8在径向方向上远离转子轴心I的端部下垂,带动转子与密封定子2之间产生宽度递减的斜角形间隙3,距离转子轴心越远,间隙越大,靠近轴心,间隙越小。CN200920216427.X公开了一种弹簧控制的复合密封片,但并未解决对上述斜角形间隙的密封问题。
技术实现思路
为克服传统技术对转子受热产生蘑菇状形变造成的斜角形间隙封堵情况不理想,降低空气预热器工作效率的技术缺陷,本专利技术提供一种应用于回转式空气预热器热端的自膨胀补偿密封片。本专利技术所述应用于回转式空气预热器热端的自膨胀补偿密封片,包括固定密封片和安装在固定密封片上的热双金属密封片组,所述热双金属密封片组包括多个热双金属密封片结构,所述热双金属密封片结构包括与固定密封片连接的膨胀部和安装在膨胀部上方的弹性密封部,所述膨胀部为与转子径向走向一致的条状TM18合金;常温下,所述热双金属密封片结构的密封部顶部高度低于固定密封片顶部高度。优选的,各个热双金属密封片结构的膨胀部与固定密封片的连接位置位于固定密封片的不同高度上,各个膨胀部的长度随与转子轴心距离的增加而增加。优选的,各个热双金属密封片结构完全相同,且各个热双金属密封片结构的膨胀高度与转子轴心距离的增加而增加。优选的,所述膨胀部包括与密封部底部连接的至少两条长度不同的条状TM18合金,其中长度越短的条状TM18合金越靠近转子轴心。具体的,所述膨胀部有两条条状TM18合金。优选的,在常温下,所述热双金属密封片结构的密封部顶部高度低于固定密封片顶部高度的高度差Y=B+C-A ;其中A为膨胀部的膨胀高度,B为相应位置的转子轴向变形量,C为防刮裕量,C为10-20毫米。进一步的,A=K*(AT_TG),其中K为TM18合金自然膨胀比例系数,Λ T为膨胀前后温度差,TG为表征密封片重量的重力抵消温度。更进一步的,TG=60摄氏度。优选的,所述条状TM18合金包覆有隔热层。优选的,所述热双金属密封片组安装在固定密封片远离转子轴心的后半部。采用本专利技术所述的应用于回转式空气预热器热端的自膨胀补偿密封片,采用复合式结构,热双金属密封片能够根据烟气温度的变化自动调整密封片高度,弥补转子由于受热产生蘑菇状变形增大的间隙,减小转子变形产生的漏风面积,能够有效的减少换热时的漏风,提闻换热效率。附图说明图1示出空气预热器转子发生蘑菇状形变的示意 图2示出传统密封片在受热后被转子的蘑菇状形变拉动产生斜角形间隙的示意 图3示出本专利技术一种具体实施方式未形变前的示意 图4示出本专利技术一种具体实施方式形变后的示意 图5示出本专利技术中热双金属密封片结构的密封部顶部高度低于固定密封片顶部高度的闻度差计算不意 图6示出本专利技术所述固定密封片和热双金属密封片结构的一种具体实施方式示意图; 各图中附图标记名称为:1.转子轴心2.密封定子3.斜角形间隙4.传统密封片5.固定密封片6.密封部7.膨胀部8.转子9.固定螺栓。具体实施例方式下面结合附图,对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。空气预热器密封结构现有的传统密封片4安装在转子8上,在固定下与转子旋转平面保持一致,与密封定子尽量贴合,但又保证有一定间隙以使转子能旋转顺畅,该间隙过大则加大高温烟气与低温空气的漏气,间隙过小密封定子容易与密封片发生剐蹭。固定下该间隙与设计值一致,但回转式空气预热器的转子在受到高温烟气加热后,转子在轴向方向产生变形,转子的外缘下垂,如图2所示,传统密封片4与密封定子之间产生斜角形间隙3,漏气面积增加。本专利技术所述应用于回转式空气预热器热端的自膨胀补偿密封片,包括固定密封片和安装在固定密封片上的热双金属密封片组。所述热双金属密封片组包括多个热双金属密封片结构,所述热双金属密封片结构包括与固定密封片连接的膨胀部和安装在膨胀部上方的弹性密封部,所述膨胀部为与转子径向走向一致的条状TM18合金;固定下,所述热双金属密封片结构的密封部顶部高度低于固定密封片顶部高度。在空气预热器的初始运行阶段,转子未产生形变,高温侧与固定侧的密封依靠固定密封片阻挡漏气,随着温度增加,转子逐渐受热产生蘑菇状变形,远离轴心的边缘下垂,安装在转子上的固定密封片与密封定子之间产生漏气的斜角形间隙。安装在固定密封片上的热双金属密封片组由多个热双金属密封片结构组成,每个热双金属密封片结构包括膨胀部和弹性密封部,弹性密封部安装在膨胀部上方,膨胀部为条状TM18合金,随着空气预热器的温度上升,TM18合金受热变形膨胀,由于膨胀部的走向与转子径向走向一致,膨胀部产生的膨胀形变主要集中在转子轴向方向,使膨胀部向上拱起,安装在膨胀部上方的密封部的位置随之上移,如图所示,密封部上移后,弥补了转子蘑菇状变形后固定密封与密封定子之间的斜角形间隙,缩小了漏气面积。由于TM18合金的受热形快于转子的蘑菇状形变,因此常温下,热双金属密封片结构的密封部顶部高度必须低于固定密封片顶部高度,避免受热后,膨胀部快速膨胀使密封部冒出,与密封定子发生剐蹭。TM18合金是一种已知的双金属合金材料,在美国材料实验学会公布的ASTMB-388标准中,对TM18合金的材料的重量百分比组分做了如下规定:含镍19.4%,含碳0.5%,含铬2.25%,其余成分为铁。转子受热发生蘑菇状形变时,距离转子轴心距离越远处下垂越明显,在距离转子轴心越远处间隙越大。因此为达到最佳的阻隔间隙效果,热双金属密封片在受热时,远离转子轴心处的膨胀部变形后的密封片高度应高于靠近转子轴心处的膨胀部变形后的密封片高度。为达到上述效果可采用两种解决方案,方案一为各个热双金属密封片结构的膨胀部与固定密封片的连接位置位于固定密封片的相同高度上,各个膨胀部的长度随与转子轴心距离的增加而增加。膨胀部的TM18合金在受热时,膨胀高度与膨胀部长度相关,膨胀部长度越长,受热膨胀高度越高,转子远离轴心处变形最大,因此远离轴心处的膨胀度长度较长,膨胀后高度较高,以适应远离轴心处的较大变形间隙。如图3,未变形前,各个热双金属密封片结构安装在固定密封片的相同高度,远本文档来自技高网...
【技术保护点】
应用于回转式空气预热器热端的自膨胀补偿密封片,包括固定密封片(5)和安装在固定密封片上的热双金属密封片组,其特征在于:所述热双金属密封片组包括多个热双金属密封片结构,所述热双金属密封片结构包括与固定密封片连接的膨胀部(7)和安装在膨胀部上方的弹性密封部(6),所述膨胀部为与转子径向走向一致的条状TM18合金;常温下,所述热双金属密封片结构的密封部顶部高度低于固定密封片顶部高度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:钱铁柱,宋英强,冯敏,唐亦军,
申请(专利权)人:四川东能节能技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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