专利名称：一种柔性钢片接触式密封装置及其组合密封结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及回转式空气预热器密封装置，尤其涉及用于回转式空气预热器的一种 柔性钢片接触式密封装置及其组合密封结构。
背景技术：
火力发电厂厂用电率是火电厂经济技术的一个重要指标，锅炉风机是火电厂耗电 的主要用户，锅炉风机一般包括送风机、引风机、一次风机。而火电厂回转式空气预热器是 大中型电站锅炉上普遍使用的换热设备，它是一种旋转的再生式换热器。漏风率是空气预 热器的重要技术指标，有效地降低空预器漏风，将有效降低送风机、一次风机、引风机的电 耗，从而降低火电厂厂用电率，具有很高的经济效益。从目前空气预热器的密封技术指标来看，锅炉机组额定出力时的漏风率应小于 6%，而实际上大都在8%以上，甚至高达20%以上，严重影响发电机组运行的经济性。目前空 预器主要厂家的密封结构如附图7中所示。这种板式密封件2技术上不能消除间隙；并且 间隙预留值依靠理论计算按照100%负荷时设定，实践表明理论计算和实际存在较大误差； 另外随着由于空预器运行工况的变化，空预器转子膨胀量也是变化的，冷热端密封间隙将 偏离原来的设定，因此使得空预器在低负荷时漏风率明显上升。中国专利CN100535573C公 开了一种带有刷式密封装置的回转式空气预热器，包括绕中心轴转动的转筒，转筒上有若 干径向仓隔板，转筒外套装有预热器固定外壳，沿转筒的径向上、下对称地有扇形板，安 装在固定外壳与中心筒之间，转筒与固定外壳之间有密封装置，其中密封装置是在转筒的 每个径向仓隔板与扇形板之间的径向密封，转筒的外缘与固定外壳之间的轴向密封，以及 转筒外圆周与固定外壳之间的环向密封为刷式密封。这种回转式空气预热器适应由于蘑菇 状热变形、制造误差、转筒晃、摆动、振动等原因造成的密封间隙无规律变化，充分发挥了 刷式密封件良好的变形补偿能力，使回转式空气预热器漏风率大幅度下降。但是它容易对 径向扇形板和轴向其它弧形板产生冲击性磨损，并且对空预器驱动电机电流产生影响，更 进一步地，这种刷式密封装置在组合使用时，刷式密封装置和刷式密封装置之间容易产生 空隙，使用时将导致漏风，相比单独使用时，效果大打折扣。
发明内容
本发明的主要目的是解决了现有回转式空气预热器密封结构不合理，漏风率大的 问题，提供一种柔性钢片接触式密封装置及其组合密封结构，消除间隙，克服锅炉不同负荷 情况对空预器漏风的影响，从而降低锅炉风机出力，达到降低火电厂厂用电率的目的。另 外，本发明的柔性钢片接触式密封装置及其组合密封结构不会对径向扇形板和轴向其它弧 形板产生冲击性磨损，不会对空预器驱动电机电流产生影响，而且组合密封结构的效果同 柔性钢片接触式密封装置单独使用时一样好。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本发明的柔性钢片 接触式密封装置，包括元件安装基板，所述元件安装基板上设有与回转式空气预热器扇形 板端面或轴向弧形板弹性密闭接触的多层耐磨的柔性钢片，所述柔性钢片之间设有护片。 空气预热器运行时，本发明的密封装置转动到回转式空气预热器径向扇形板下方和轴向弧 形板位置，柔性钢片与扇形板端面及轴向弧形板以弹性接触的方式密封，使得本发明的密 封装置不受空预器转子膨胀量变化引起的密封间隙变化的影响，克服了锅炉不同负荷情况 对空预器漏风的影响。本发明在每层柔性钢片之间插入一件护片，护片高出元件安装基板 起着保护柔性钢片的作用，优选地护片高出元件安装基板的端面5mm至12mm。本发明的密 封装置适用于空气预热器的原有的板式密封件2 (可参考图7)改造，即在原有的板式密封 件2工作端安装本发明的柔性钢片接触式密封装置，形成更好的密封效果(可参考图2)。为 了保证最佳的密封效果，柔性钢片的工作端最好高出板式密封片端面5mm至30mm。作为优选，所述元件安装基板为块状，在元件安装基板上端的端面上设有若干平 行排列凹槽，所述柔性钢片通过螺钉串接紧固在所述凹槽内。柔性钢片的一端固定在元件 安装基板凹槽内，另一端为工作端。元件安装基板采用这种凹槽结构配合螺钉串接方式，使 得柔性钢片固定稳固，并且在组装时操作简单、快捷，提高了生产效率。作为优选，所述柔性钢片工作端面上设置有若干槽口。为了使柔性钢片具有弹性 不易磨损，在工作端的整个面上冲压出不同形状的缺口。作为优选，所述槽口形状为矩形或锯齿形，并且槽口与槽口之间在所述柔性钢片 上连续排列。槽口形状除了狭长的矩形或锯齿形，还可以有其他的形状。作为优选，所述柔性钢片在其宽度的方向上平行排列，在其厚度方向上交错排列。 这样使得相邻两片柔性钢片上的槽口在柔性钢片厚度方向上相错开，在保证柔性钢片具有 比较好的弹性的同时，在柔性钢片与扇形板端面或轴向弧形板弹性接触时，又能够使得柔 性钢片之间能够保持密闭不漏风状态。本发明的密封装置根据回转式空气预热器的不同规 格和要求确定安装位置，特别是在空气预热器径向，需要并列安装多个本发明的密封装置， 这种柔性钢片交错排列方式实现了本发明的密封装置之间配合使用时的无间隙密封的效^ O作为优选，所述柔性钢片每片厚度为0. 03mm至0. 25mm。作为优选，所述柔性钢片磨擦系数小于0. 1。选用厚度和摩擦系数较小的钢片材 料，这样对径向扇形板和轴向其它弧形板不会产生冲击性磨损，并且对空预器驱动电机电 流影响很小，一般不超过1A，系统能长时间安全运行。本发明的一种组合密封结构，包括上述的柔性钢片接触式密封装置，所述柔性钢 片工作端面上设置有若干槽口，所述柔性钢片在其宽度的方向上平行排列，在其厚度方向 上交错排列，所述柔性钢片接触式密封装置在柔性钢片宽度方向上并列安装，各相邻的柔 性钢片接触式密封装置上相对应的柔性钢片之间无缝对接。这种由柔性钢片无缝并列对接 而成的组合密封结构，解决了以往特别是在空气预热器径向安装的密封结构因为相互间对 接留下缝隙导致密封效果不好的问题。本发明带来的有益效果是
1.本发明的密封装置及组合密封结构消除了传统空预器的径向和轴向密封间隙，扇 形板与柔性钢片之间无间隙，气流无法通过，因此，在空气预热器环向等其它密封部位完好时，漏风率可控制到3%以下；
2.本发明的柔性钢片不会对径向扇形板和轴向其它弧形板产生冲击性磨损，同时对空 预器驱动电机电流影响也很小；
3.空气预热器的转子在热态状况运行时，变形成蘑菇状，并且在不同负荷工况下，膨胀 变形量不同，造成密封间隙的变化，而柔性钢片自身具有弹性，能随间隙大小的变化进行自 动调节，始终与扇形板及轴向弧形板紧密接触，因此，消除了不同负荷工况对空预器漏风的 影响；
4.密封装置作为标准件制造，成本低，可简化发电企业现场安装工艺，缩短装配修理周 期，并且密封装置之间配合使用时可以无缝隙连接。因此，本发明是一种结构设计合理、实用性强、漏风率低、维修量少的回转式空气 预热器柔性钢片接触式密封装置及其组合密封结构，能够有效降低火电厂厂用电率。
图1是本发明的密封装置一种结构示意图； 图2是图1的A向结构示意图3是图1的俯视结构示意图4是本发明中一种矩形槽口柔性钢片的一种结构示意图； 图5是本发明中一种锯齿槽口柔性钢片的一种结构示意图； 图6是本发明中一种无槽口柔性钢片的一种结构示意图； 图7是传统回转式空预器密封装置的一种结构示意图； 图8是本发明的密封装置使用时的一种结构示意图； 图9是本发明中密封元件对接的一种结构示意图； 图10是本发明中密封元件的一种俯视结构示意图； 图11是本发明中密封元件的又一种俯视结构示意图； 图12是本发明的组合密封结构的一种结构示意图； 图13是本发明的密封装置在空气预热器轴向使用状态的一种结构示意图。图中1.扇形板；2.板式密封件；3.柔性钢片接触式密封装置；31.柔性钢片； 31a.无槽口摩擦片；31b.矩形槽口摩擦片；310.矩形槽口 ；31c.锯齿槽口摩擦片；311.锯 齿槽口 ；32.护片；33.元件安装基板；4.径向隔板；5.轴向弧形板。下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例本实施例的一种柔性钢片接触式密封装置，如图1、2所示，由元件安装基 板33、柔性钢片31和护片32组成，元件安装基板33为块状，在元件安装基板33上端的端 面上制有多个平行排列凹槽，凹槽内通过螺钉连接有多片柔性钢片31和护片32，护片32安 装在柔性钢片31之间。元件安装基板33上装有7层柔性钢片31，每层柔性钢片31两侧 都安装有一片护片32，共8层，护片32朝柔性钢片31的一端比元件安装基板33的端面高 出8mm。如图3所示，柔性钢片31在其宽度的方向上平行排列，在其厚度方向上交错排列， 即相临两片柔性钢片31在厚度方向上并不是对齐的。柔性钢片31和护片32的材料均为 纳米材料，这种材料弹性好、耐磨性好和耐高温性，柔性钢片31磨擦系数小于0. 1，柔性钢 片31每片厚度为0. 25mm。该柔性钢片接触式密封装置3 —般是在回转式空气预热器扇形板1端面和轴向弧形板5上使用，如图12所示，在空气预热器转子上下端的径向隔板4上 的安装柔性钢片接触式密封装置3，如图13所示，安装在空气预热器转子外筒的轴向弧形 板5上安装柔性钢片接触式密封装置3。如图4所示，柔性钢片31为矩形槽口摩擦片31b，其工作端面上冲压有多个形状相 同的狭长槽口，槽口为矩形槽口 310，并且槽口与槽口之间等距间隔，如图5所示，该柔性钢 片31还可为锯齿槽口摩擦片31c，槽口为锯齿槽口 311，当然，如图6所示柔性钢片31还可 以为整条的无槽口磨擦片31a。参见图7、8，本实施例的柔性钢片接触式密封装置可以安装在原有的板式密封件 2上，形成对板式密封件2的改进。柔性钢片31的工作端在空气预热器的径向高出扇形板 1的密封端面20mm ；空气预热器轴向的柔性钢片31的工作端高出轴向弧形密封板8mm。本实施例的组合密封结构，如图9所示，由上述的柔性钢片接触式密封装置3在其 柔性钢片31宽度方向上并列安装形成，该柔性钢片接触式密封装置3上的柔性钢片31在 其厚度方向上交错排列，各相邻的柔性钢片接触式密封装置3上相对应的柔性钢片31之间 的接口对接时，形成无缝对接。两个或多个柔性钢片接触式密封装置3的柔性钢片31在其厚度方向上接口的布 置形式可以为凹凸形配合形式，如图10，装配柔性钢片31时，每件单片错开排列，在组合密 封沿柔性钢片31垂直方向运行时，防止了并列安装的柔性钢片接触式密封装置3之间的接 口部位漏风。当然柔性钢片31之间接口的布置还可以为阶梯形配合形式，如图11，每件柔 性钢片31错开排列，使柔性钢片接触式密封装置3之间的接口空隙成一斜线。再有，波浪 形配合形式也是可以的。
权利要求
一种柔性钢片接触式密封装置，其特征在于，包括元件安装基板，所述元件安装基板上设有与回转式空气预热器扇形板端面或轴向弧形板弹性密闭接触的多层耐磨的柔性钢片，所述柔性钢片之间设有护片。
2.根据权利要求1所述的柔性钢片接触式密封装置，其特征在于，所述元件安装基板 为块状，在元件安装基板上端的端面上设有若干平行排列凹槽，所述柔性钢片通过螺钉串 接紧固在所述凹槽内。
3.根据权利要求1所述的柔性钢片接触式密封装置，其特征在于，所述柔性钢片工作 端面上设置有若干槽口。
4.根据权利要求3所述的柔性钢片接触式密封装置，其特征在于，所述槽口形状为矩 形或锯齿形，并且槽口与槽口之间在所述柔性钢片上连续排列。
5.根据权利要求1所述的柔性钢片接触式密封装置，其特征在于，所述柔性钢片在其 宽度的方向上平行排列，在其厚度方向上交错排列。
6.根据权利要求1所述的柔性钢片接触式密封装置，其特征在于，所述柔性钢片每片 厚度为 0. 03mm M 0. 25mm。
7.根据权利要求1至6所述的柔性钢片接触式密封装置，其特征在于，所述柔性钢片磨 擦系数小于0. 1。
8.一种组合密封结构，包括若干权利要求1所述的柔性钢片接触式密封装置，所述柔 性钢片工作端面上设置有若干槽口，所述柔性钢片在其宽度的方向上平行排列，在其厚度 方向上交错排列，其特征在于，所述柔性钢片接触式密封装置在柔性钢片宽度方向上并列 安装，各相邻的柔性钢片接触式密封装置上相对应的柔性钢片之间无缝对接。
9.根据权利要求8所述的组合密封结构，其特征在于，所述柔性钢片每片厚度为 0. 03mm至0. 25mm，所述柔性钢片磨擦系数小于0. 1。
全文摘要
本发明涉及一种柔性钢片接触式密封装置及其组合密封结构。本发明的柔性钢片接触式密封装置，包括元件安装基板，元件安装基板上设有与回转式空气预热器扇形板端面或轴向弧形板弹性密闭接触的多层耐磨的柔性钢片，柔性钢片之间设有护片。本发明的组合密封结构，包括柔性钢片接触式密封装置，柔性钢片工作端面上设置有若干槽口，柔性钢片在其宽度的方向上平行排列，在其厚度方向上交错排列，柔性钢片接触式密封装置在柔性钢片宽度方向上并列安装，各相邻的柔性钢片接触式密封装置上相对应的柔性钢片之间无缝对接。本发明提供一种柔性钢片接触式密封装置及其组合密封结构，能降低锅炉风机出力，达到降低火电厂厂用电率的目的。
文档编号F16J15/16GK101915310SQ20101016879
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者张斌立, 朱明程 申请人:宁波富仕达电力工程有限责任公司;宁波旭能电力工程有限责任公司