专利名称：半模式销齿条密封的制作方法
背景技术：
本发明总的涉及旋转式热交热器，更准确地说，涉及用来密封在销齿条组件与转子之间的间隙的旁路密封。
旋转的蓄热式热交换器用来把热量从一个热气流(例如烟道气流)传递到另一个冷气流(例如燃烧空气)中。转子中装有许多吸热材料，该材料最初被放在热气流通道中，热量就在此处由吸热材料所吸收。当转子转动时，已被加热的吸收性材料进入冷气流通道中并在此处把热量从吸收性材料传递给冷气流。
在一台典型的旋转式热交换器例如旋转的蓄热式热交换器中，圆筒形转子设置在一个中央转子柱上并且由多个从转子柱延伸到转子的外圆周壳体上的径向隔壁(称做隔板)分成多个扇形的间隔。这些扇形间隔中装有组合式热交换篮，该篮装有许多通常由层叠的板状材料组成的吸热材料。
一个销齿条组件安装在转子的外侧。一个驱动装置与安装在销齿条组件中的销相啮合以便使转子转动。通常，这种组件包括安装在转子壳体上的上和下销齿条支承件，安装在上销齿条支承件的下表面和下销齿条支承件的上表面上的上和下销齿条导轨，以及竖直地安装在上和下销齿条之间的销。在常规的空气预热器中，上和下销齿条支承件以及上和下销齿条导轨都包括多个独立的构件，其中所需要的若干构件用来覆盖每个转子扇形区。为了提高工作效率，通常需要提供被称做销齿条密封组件的密封，以便使在销齿条组件与转子壳体之间的气体的流动减至最少。
由于存在着许多支承件，必须安装多个U形密封来封闭在每个销处上和下销齿条导轨之间的间隙。一个第一填料密封安装在销齿条支承件与销齿条导轨之间的以密封住其间的间隙。一个第二填料密封安装在一个放在隔板(它隔开两个扇形区)任一侧上的U形密封与转子外壳之间以密封住其间的间隙。因此，这些密封最少需要7件和8条焊缝。常规的销齿密封的元件必须个别地定位以保证间隙能够完全地封闭。所以这些密封应当装配就位。由于需要大量的元件、大量的焊缝和装配就位，这类密封的制造和安装都是需要费很多时间的。
发明简介本发明涉及一种用来为旋转的蓄热式空气预热器提供旁路密封的新颖的装置，该装置具有连续的从转子的隔板到隔板的上和下销齿条支承件，从而防止了气流通过在销齿条与转子之间的间隙而旁路。更准确地说，一个单独的U形密封把在上和下销齿条之间的间隙密封住，一个单独的填料密封这样地安装在转子壳体和U形密封上，使得它在相邻的扇形区之间延伸从而把在U形密封与转子壳体之间的间隙以及在相邻的扇形区域之间的间隙密封住。
附图简介
图1是旋转蓄热式空气预热器的透视总图。
图2是图1的预热器的一部分转子的横断面图，图中示出了一部分转子柱、隔板、销齿条组件及销齿条密封组件。
图3是图2的销齿条组件区的放大的横断面图，图中示出了现有技术的销齿条组件和销齿条密封组件。
图4是总的沿图3的4-4线截取的现有技术的销齿条组件和销齿条密封组件的横断面图。
图5是与图3部分类似的视图，图中示出了本发明的半模式的销齿条组件和销齿条密封组件。
图6是总的沿图5的6-6线截取的本发明的半模式销齿条组件和销齿条密封组件的横断面图。
图7是图5的销齿条密封组件的前视图。
图8是图5的销齿条密封组件的侧视图(部分虚线表示)。
最佳实施例说明图1是局部切开的一个典型的空气加热器的透视图，图中示出了外壳12，转子14在该外壳内被安装在驱动轴或柱16上，以便沿着箭头18所示的方向转动。该转子由多个扇形区域20组成，而每个扇形区又包括几个篮组件22，并且每个扇形区由隔板24所限定。篮组件22包括热交换表面。外壳12借助于流体不能透过的扇形板26被分成一个烟道气侧和一个空气侧。一个相应的扇形板还位于该装置的底部。热烟道气通过气体进气道28进入空气加热器，流过转子并且将热量传递给该转子，然后通过气体出气道30排出。逆流的流动空气通过空气进气道32进入，流过转子并将热量吸收，然后通过空气出气道34排出。
现在参看图2，图中示出了转子14的一部分的横断面图，如图所示隔板24在转子柱16与转子壳体36之间沿径向延伸。在常规的旋转式空气预热器中，销齿条组件38被安装在热端42与冷端44之间的转子的外侧40上。驱动装置(未示出)与安装在销齿条组件38中的销46相啮合，以便使转子转动。一种具有半模合式转子结构的空气预热器在1996年2月22日提交的共同待批的美国专利申请08/604914中作出了公开，该申请已转让给本发明的受让人，其内容通过引用结合在本文中。在这种半模合式转子的空气预热器中，销齿条组件38安装在转子外侧的下部拐角处，如图2中所示。
参看图3和5，销齿条组件通常包括安装在转子壳体36上的上和下销齿条支承件48、48’,50、50’。在常规的空气预热器转子中，上和下销齿条支承件48,50包括多个独立的支承件，其中若干个支承件需要架设在各个转子扇形区上。半模式空气预热器使用上和下销齿条支承件48’、50’作为邻近密封。所以，上和下销齿条支承件48’、50’分别包括一个从转子扇形区的一个隔板24延续到另一个隔板24’(图1)上的单独构件。通常，在半模式空气预热器中，这种上和下销齿条支承件48’、50’分别包括多个支承段，把这些支承段放在适当位置后焊接在一起就形成一个单独构件。
上销齿条导轨52,52’安装在上销齿条支承件48,48’的下表面54,54’上,而下销齿条导轨56、56’则安装在下销齿条支承件50、50’的上表面58、58’上。多个销46、46’竖直地安装在销齿条组件中，其中每个销46、46’的上端安装在上销齿条导轨52,52’的孔中，而其下端则安装在下销齿条导轨56,56’的孔中。在半模式空气预热器中，通常这种上和下销齿条导轨52’,56’分别包括多个销齿条导轨段，这些导轨段之间由间隙57分开。间隙57可以在邻近隔板24处发生，如图6中所示。但是，间隙57通常发生在邻近单独的扇形区处。
为了提高工作效率，通常设置有密封(它们通常叫做销齿条密封组件10、10’)，以减少气体在销齿条组件38,38’与转子壳体36之间的空间中的流动。由于多个支承件的存在，示于图3和4中的现有技术的销齿条密封组件10使用了多个U形密封60，它们被安装在每个销46处以使上和下销齿条导轨52,56之间的间隙封闭。填料密封62安装在销齿条导轨52,56与隔板中的销齿条凹口63之间，以使其间的间隙密封住。填料密封64,64’安装在把两个扇形区66,68隔开的隔板24的任一侧上的U形密封60,60’与转子壳体36之间，从而使在U形密封60,60’与转子壳体36之间的间隙密封住。因此，这种密封组件10最少需要7件和8条焊缝。这种类型的密封组件10的制造和安装都要费很多时间。
图5至8示出了本发明的销齿条密封组件10’。由于上和下销齿条支承件48’、50’连续的横跨在每个转子扇形区70、72的外侧弦上，因而只需要用单个U形密封74把在上与下销齿条导轨52’、56’之间的间隙密封住。每个U形密封74包括一个底座76和两个支腿78、80，该支腿从底座76的第一表面82垂直地延伸到外侧边84上。如图5中所示，U形密封74的高度86应这样选择，使得U形密封74可以插在上和下销齿条导轨52’,56’之间。最好是，U形密封74的上和下边缘88、90可滑动地与上销齿条导轨52’的下表面92以及下销齿条导轨56’的上表面94相接合。
U形密封74这样地插入在上与下销齿条导轨52’、56’之间，使得第一和第二支腿78、80的外侧边84与最接近隔板24的两个销96、98的内侧边相接触，由此U形密封74就把在上与下销齿条导轨52’、56之间的间隙密封住。如图6中所示，其中之一的销96可以邻近一个扇形区72，而另一个销98可以邻近另一个扇形区73。但是，该两个销也可以都邻近同一个扇形区。
槽形的填料密封100可用来密封在U形密封74与转子壳体36之间的间隙以及用来密封在相邻的扇形区70、72之间的间隙。每个填料密封100包括一个底座102和两个侧翼104、106，该侧翼从底座102的第一表面112倾斜地延伸到内侧边108上。填料密封100的高度应这样地选择，使得填料密封100可以插入在上与下销齿条支承件48’、50’之间。由于上和下销齿条导轨52’、56’安装在上和下齿条支承件48’、50’的中间，填料密封100的高度110大于U形密封74的高度86。最好是，填料密封100的上和下边114、116与上销齿条支承件48’的下表面54’和下销齿条支承件50’的上表面58’相接合。
填料密封100安装在U形密封74上，其中填料密封100的底座102的外侧面118与U形密封74的底座76的内侧面相接合。两条填角焊缝122用来把填料密封100的底座102固定在U形密封74的底座76上，从而把可能存在于填料密封100与U形密封74之间的任何间隙密封住。第一侧翼104的内侧边108和与一个转子扇形区72相连系的转子壳体36的一部分126的外侧面124相接触，而第二侧翼106的内侧边108和与相邻的转子扇形区70相连系的转子壳体36的一部分128的外侧面124相接触，由此填料密封100密封住了在上与下销齿条支承件48’、50’之间的间隙并且覆盖在相邻的扇形区70、72之间的间隙的剩余部分上。致密焊缝122、130用来把填科密封100的底座102固定在U形密封74的底座76上以及用来把填料密封100的侧翼104、106固定在转子壳体36上。
借助于本发明，就可以在销齿条组件与转子壳体之间的间隙中以及在相邻的扇形区之间形成可靠的密封。至少可以省去两个U形密封和重叠板。因此，装配销齿条所需要的焊缝的数目可以减少。本发明的销齿条密封的制造和安装的费用也较少。
权利要求
1．一种用于旋转式热交换器的销齿条密封组件，该热交换器具有一个转子壳体，多个隔板，该隔板用来限定多个扇形区，其中，每个隔板使第一扇形区同相邻的第二扇形区隔开，以及一个销齿条组件，该组件包括上和下销齿条支承件，安装在该上和下销齿条支承件中间的上和下销齿条导轨以及多个安装在该上和下销齿条导轨中间的销，其中该上和下销齿条支承件包括多个支承区，该支承区基本上从该第一隔板延续到该第二隔板处，以及其中第一销和第二销都是最靠近把第一扇形区同第二扇形区隔开的该隔板的两个销，该销齿条密封组件包括一个第一密封，该密封包括一个具有对置地配置的第一和第二表面的底座部分以及从该底座部分的该第一表面基本上垂直地延伸的第一和第二支腿部分；以及一个第二密封，该密封包括一个具有对置地配置的第一和第二表面的底座部分以及从该底座部分的该第一表面倾斜地延伸的第一和第二侧翼部分，其中该第二密封的底座部分的该第二表面固定到该第一密封的底座部分的该第二表面上；其中该第一密封可以这样地设置在该销齿条组件上和下销齿条导轨的中间，使得该节一支腿部分与该第一销相邻接以及该第二支腿部分与该第二销相邻接，以及其中该第二密封可以设置在该销齿条组件的上和下销齿条支承件的中间，该第二密封的第一侧翼部分可以安装在靠近该第一扇形区的转子壳体上和该第二密封的第二侧翼部分可以固定到靠近该第二扇形区的转子壳体上。
2．根据权利要求1所述的销齿条密封组件，其中该第二密封的每个侧翼部分通过焊接固定在该转子壳体上。
3．根据权利要求1所述的销齿条密封组件，其中该第一密封还包括限定高度的第一和第二边缘以及该第二密封还包括限定高度的第一和第二边缘，其中该第二密封的高度大于该第一密封的高度。
4．根据权利要求3所述的销齿条密封组件，其中该第一密封的第一边缘可与销齿条组件的上销齿条导轨相接合，以及该第一密封的第二边缘可与该销齿条组件的下销齿条导轨相接合。
5．根据权利要求3所述的销齿条密封组件，其中该第二密封的第一边缘可与该销齿条组件的上销齿条支承件相接合，以及该第二密封的第二边缘可与该销齿条组件的下销齿条支承件相接合。
6．根据权利要求1所述的销齿条密封组件，其中该第一密封的第一和第二支腿分别包括一个外侧边，其中该第一支腿的外侧边可与该第一销相接合，以及该第二支腿的外侧边可与该第二销相接合。
7．一种旋转式热交换器，包括一个转子壳体；多个配置在该转子壳体内部的隔板，该些隔板限定了多个隔板对和多个扇形区，其中该些隔板中的其中之一个隔板把第一扇形区同相邻的第二扇形区相隔开；一个配置在该转子壳本外部的销齿条组件，该组件包括安装在该转子外壳上的上和下销齿条支承件，安装在该上和下销齿条支承件中间的上和下销齿条导轨以及多个安装在该上和下齿条导轨中间的销，其中该上和下销齿条支承件包括多个扇形区，其中该支承区基本上从一对隔板中的一个隔板延续到该对隔板的另一个隔板处，以及其中第一销和第二销都是最靠近把第一扇形区同第二扇形区隔开的该隔板的两个销；以及多个销齿条密封组件，其中每个销齿条密封组件包括一个U形的第一密封，该第一密封包括一个底座部分和第一和第二支腿部分，以及一个槽形的第二密封，该第二密封包括一个安装在该第一密封的该底座部分上的底座部分和第一和第二侧翼部分，其中该第一密封设置在该销齿条组件的上和下销齿条导轨的中间并且该第一支腿部分与该第一销邻接以及该第二支腿部分与该第二销邻接，其中该第二密封设置在该销齿条组件的上和下销齿条支承件的中间并且该第二密封的第一侧翼部分可以安装在靠近该第一扇形区的转子壳体上以及该第二密封的第二侧翼部分可以安装在靠近该第二扇形区的转子壳体上。
8．根据权利要求7所述的旋转式热交换器，其中该第一密封包括对置地配置的第一和第二表面，其中该第一和第二支腿基本上从该第一表面垂直地延伸到一个外侧边处。
9．根据权利要求7所述的旋转式热交换器，其中该第二密封包括对置地配置的第一和第二表面，其中该第一和第二侧翼部分从该第一表面倾斜地延伸到一个内侧边处。
10．根据权利要求7所述的旋转式热交换器，其中该第一密封还包括限定高度的第一和第二边缘，以及该第二密封还包括限定高度的第一和第二边缘，其中该第二密封的高度大于该第一密封的高度。
11．根据权利要求10所述的旋转式热交换器，其中该第一密封的第一边缘与该销齿条组件的上销齿条导轨相接合，以及该第一密封的第二边缘与该销齿条组件的下销齿条导轨相接合。
12．根据权利要求10所述的旋转式热交换器，其中该第二密封的第一边缘与该销齿条组件的上销齿条支承件相接合，以及该第二密封的第二边缘与该销齿条组件的下销齿条支承件相接合。
13．根据权利要求8所述的旋转式热交换器，其中该第一支腿部分的外侧边与该第一销相接合以及该第二支腿部分的外侧边与该第二销相接合。
14．根据权利要求9所述的旋转式热交换器，其中该第一和第二侧翼部分的该内侧边被焊接在该转子壳体上。
全文摘要
一种具有销齿条密封(10,10’)的旋转式再生空气预热器,该销齿条密封包括一个位于上和下销齿条导轨(52’,56’)之间的U形密封(74)和一个位于相邻的销齿条组件的上和下销齿条支承件(48’,50’)之间的槽形填料密封100’。填料密封(100)的侧翼部分(104,106)的内侧边(108)焊接在转子壳体(36)上,U形密封(74)的每个支腿部分(78,80)的外侧边(84)与一个相邻的销齿条组件的销(96,98)相啮合,以及U形密封(74)和填料密封(100)的上和下边缘(88,90)与上和下销齿条导轨(52’,56’)相啮合,并且上和下销齿条支承件(48’,50’)分别把销齿条组件密封在转子壳体(36)上。
文档编号F28D19/00GK1228831SQ97197490
公开日1999年9月15日 申请日期1997年8月14日 优先权日1996年8月30日
发明者M·E·布罗菲, R·R·斯尼德尔, T·G·盖耶尔 申请人:Abb空气预热器有限公司