回转式空气预热器密封方法、自补偿密封件及空气预热器与流程

本发明涉及一种回转式空气预热器密封方法、自补偿密封件及空气预热器，属于空气预热器领域。

背景技术：

回转式空气预热器由转子和壳体两部分组成，转子包括主轴和多道隔板。在预热器运行时，由于烟气侧和空气侧之间存在较大的压力差，空气会通过转子和壳体之间的间隙向烟气侧泄露。这会使送引风机的电耗增加，影响电厂的经济效益，漏风极大时还会降低锅炉出力，影响电厂的安全运行。

如图1所示，空气预热器漏风的主要原因是转子和壳体之间的密封间隙1。由于热膨胀的作用，预热器运行时，中心轴2会向上膨胀，带动隔板3靠近中心轴2的一端向上变形，远离中心轴2的一端会向下变形，转子和壳体之间的密封间隙1会变大，图中箭头方向为隔板3受热形变方向。

目前行业内所采用的处理技术主要有两种：

一种是非接触式硬密封技术。如图2所示，密封片5固定安装在隔板3上，密封片5和外壳4之间不接触。其优点成本低、安全可靠、运行免维护、使用寿命长。缺点是在密封间隙1变大时不能自动调节。因为预留的密封间隙是根据机组高负荷的变形量来计算的，所以在机组低负荷时，漏风尤其大。

另一种是接触式软密封技术。密封片与外壳之间弹性接触。优点是能在热态自动调节密封间隙，漏风率小。缺点是投资大、容易卡死、磨损高、寿命短。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种回转式空气预热器密封方法、自补偿密封件及空气预热器，能自动调节密封间隙。

为实现上述目的，本发明一种回转式空气预热器密封方法，包括以下步骤：

第一步、计算金属的热膨胀量确定转子中心在热态时向上的变形量：

△h1=h×λ×△t；

其中，h为转子高度；λ为钢材热膨胀系数；△t为平均温差；△h1为转子中心向上变形量；

第二步，确定转子热端外缘在热态时向下的变形量：

△h2=（f×r²×△t）/h；其中f为转子外缘热膨胀系数；r为转子半径；△h2为转子外缘向下变形量；

第三步、根据转子中心向上变形量△h1和转子外缘向下变形量△h2画出膨胀后的转子图，膨胀后的转子图与原转子图的交叉点a即为隔板的膨胀零点；

第四步、将自补偿密封件一端固定在隔板的膨胀零点，另一端与隔板通过滑槽或轨道滑动连接。

本发明还提供一种用于实现上述方法的空气预热器自补偿密封件，包括密封板和若干l型卡块，所述l型卡块固定安装在密封板上，与密封板之间形成卡槽。

安装时，隔板嵌入卡槽中，密封板与隔板在膨胀零点处固定连接。当预热器运行，转子在热态时变形时，隔板远离中心轴一端向下形变，隔板与外壳之间的间隙变大。但是，由于自补偿密封件与隔板时滑动连接，不随隔板变形。所以，密封间隙变形甚小。

本发明还提供一种空气预热器，所述回转式空气预热器包含上述非接触自补偿密封件。

本发明结合了非接触式密封和接触式密封的优点，具有非接触特性，转子和硬密封板之间无磨损，使用安全性高，使用寿命长。同时具有自补偿特性，可保证自补偿密封件和硬密封板之间的间隙恒久不变，即使在热态时仍能维持和冷态一样的相对位置，自补偿密封件和隔板之间可以自由滑动，两者紧密贴合无法漏风。消除常规非接触式密封对热态时间隙变大无法控制的缺点，利用金属热膨胀率不同的原理，实现密封间隙的自补偿，使用经济效益好，漏风率低。

附图说明

图1为预热器漏风原理示意图；

图2为现有技术中非接触式硬密封方法示意图；

图3为本发明膨胀零点定位图；

图4为本发明优选实施例的透视图；

图5为本发明另一个实施例剖面图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明：

本发明一种回转式空气预热器密封方法，包括以下步骤：

第一步、计算金属的热膨胀量确定转子中心在热态时向上的变形量：

△h1=h×λ×△t；

其中，h为转子高度；λ为钢材热膨胀系数；△t为平均温差；△h1为转子中心向上变形量；

第二步，确定转子热端外缘在热态时向下的变形量：

△h2=（f×r²×△t）/h；其中f为转子外缘热膨胀系数；r为转子半径；△h2为转子外缘向下变形量；

第三步、如图3所示，根据转子中心向上变形量△h1和转子外缘向下变形量△h2画出膨胀后的转子图，膨胀后的转子图与原转子图的交叉点a即为隔板的膨胀零点；图中实线为转子在常温情况下形状，虚线为转子受热膨胀变形后形状。

第四步、将自补偿密封件一端固定在隔板的膨胀零点，另一端与隔板通过滑槽或轨道滑动连接。

本发明还提供两种用于实现上述方法的空气预热器自补偿密封件实施例：

实施例一，一种空气预热器自补偿密封件，如图4所示，包括密封板5和若干l型卡块53，所述l型卡块53固定安装在密封板上，与密封板之间形成卡槽54。

安装时，隔板嵌入卡槽中，密封板5与隔板3在膨胀零点处固定连接。可以焊接，也可以通过螺栓固定连接，焊接的优点是方便，螺栓固定的优点是便于拆卸更换。当预热器运行，转子在热态时变形时，隔板远离中心轴一端向下形变，隔板与外壳之间的间隙变大。但是，由于自补偿密封件与隔板时滑动连接，不随隔板变形。所以，密封间隙变形甚小。

实施例二，一种空气预热器自补偿密封件，如图5所示，包括密封板5，密封板5上开有跑道型通槽53。

安装时，密封板5与隔板3通过螺栓54连接，螺栓54可在通槽内滑动，密封板5与隔板3在膨胀零点处固定连接。其原理与实施例一相同。

实施例一为本发明的优选实施例，与实施例2相比，具有结构简单，安装方便，密封效果好等特点。

本发明还提供一种空气预热器，该空气预热器包含上述自补偿密封件。

技术特征：

技术总结
一种回转式空气预热器密封方法、自补偿密封件及空气预热器，该方法为通过计算膨胀零点，将自补偿密封件固定在隔板的膨胀零点。所述自补偿密封件包括密封板和L型卡块，密封板和L型卡块形成卡槽；安装时，隔板嵌入卡槽中，密封板与隔板在膨胀零点处固定连接。转子在热态时变形时，隔板与外壳之间的间隙变大。但是，由于自补偿密封件与隔板滑动连接，不随隔板变形。所以，密封间隙不变。本发明结合了非接触式密封和接触式密封的优点，具有非接触特性，同时具有自补偿特性，消除常规非接触式密封对热态时间隙变大无法控制的缺点，利用金属热膨胀率不同的原理，实现密封间隙的自补偿，使用经济效益好，漏风率低。

技术研发人员：李暐
受保护的技术使用者：李暐
技术研发日：2018.11.05
技术公布日：2019.03.19