專利名稱：一種扇形密封板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器和煙氣加熱器的扇形密封板，以及該扇形 密封板的制造方法，屬于回轉(zhuǎn)式換熱器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器和煙氣加熱器是火力發(fā)電廠鍋爐設(shè)備的核心部件。其主要作用 是吸收鍋爐所排出的廢熱煙氣，并利用該廢熱煙氣來加熱用于提供鍋爐燃燒和煤粉輸送的 空氣，或再加熱經(jīng)過脫硫系統(tǒng)冷卻后的煙氣?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器和煙氣加熱器是通過三向 密封(徑向密封、軸向密封和旁路密封)將熱交換過程中的空氣與煙氣分隔開，而扇形密封 板是徑向密封系統(tǒng)中的主要組件。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)扇形密封板包含扇形鋼 板4，設(shè)置在該扇形鋼板4上的折角板3和加強(qiáng)筋5，還包含設(shè)置在該扇形鋼板4的圓心端 的吊耳1和設(shè)置在弧形端處的若干吊耳2。所述的扇形密封板與徑向密封片組成一對密封 副，可以有效地將50 60%的空氣與廢熱煙氣隔開，達(dá)到最佳換熱效果。如圖1所示，傳統(tǒng)的扇形密封板是一個(gè)具有較強(qiáng)剛性的扇形鋼結(jié)構(gòu)焊接件，為了 滿足剛性要求在結(jié)構(gòu)方面采用增加加強(qiáng)筋5的方式來滿足剛性要求。在制造及加工方面為 了滿足扇形密封板平面度的要求，在扇形密封板的制造工藝和步驟方面作了以下多方面的 要求
步驟1、嚴(yán)格控制和保證吊耳、折角板3和加強(qiáng)筋5等各零件的備料公差，對其進(jìn)行邊緣 機(jī)加工，保證零件的平直度；
步驟2、對扇形鋼板4的厚度預(yù)留出7 IOmm的平面加工余量； 步驟3、嚴(yán)格控制扇形密封板裝配平臺的平面度，保證扇形密封板的加強(qiáng)筋5、折角板 3、吊耳等零件與扇形鋼板4裝配后保持平面度< 2mm ；
步驟4、將加強(qiáng)筋5、折角板3、吊耳等零件分別與扇形鋼板4進(jìn)行焊接安裝，形成扇形密 封板；
步驟5、采用退火爐對扇形密封板進(jìn)行去應(yīng)力退火熱處理，消除因步驟4中焊接而造成 的內(nèi)應(yīng)力；
步驟6、采用火焰校正方式來校正扇形密封板的平面度； 步驟7、采用機(jī)加工方式來保證扇形鋼板4的平面度< 1mm。另外，采用以上傳統(tǒng)制造工藝生產(chǎn)出的扇形密封板，其在安裝到回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱 器中是采用吊桿、連接板、銷軸、吊耳的連接方式，結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜。如圖1所示，傳統(tǒng)扇形 密封板采用三點(diǎn)支吊，吊點(diǎn)分別位于扇形鋼板4的圓心端的吊耳1和弧形端上的2個(gè)吊耳2 的位置處。此結(jié)構(gòu)非常厚重，扇形鋼板4的大部分面積為框型的封閉結(jié)構(gòu)。因扇形密封板的 支吊點(diǎn)分別位于兩端，考慮到扇形密封板的剛性需要，整個(gè)扇形密封板中間的兩根加強(qiáng)筋5 就必須特別厚實(shí)，同時(shí)兩邊還有折角板3進(jìn)一步加強(qiáng)，所以整個(gè)扇形密封板就會(huì)特別重。例 如，用于1000MW空氣預(yù)熱器的一塊扇形密封板重量達(dá)7 8噸(尚不包括工藝加工用料)。綜上所述，目前現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的扇形密封板由于在制造工藝中1.需要3000mm X 2000mm X 10000mm的大型退火爐進(jìn)行退火熱處理；2.需要大型的 3000mmX IOOOOmm的平面加工設(shè)備來加工校正扇形密封板的平面度；3. —塊扇形密封板重 達(dá)8噸左右，一臺回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器共需要6塊重達(dá)48噸的扇形密封板，占回轉(zhuǎn)式空氣預(yù) 熱器總重的5 6% ；從而造成扇形密封板的生產(chǎn)成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低成本的扇形密封板及其制造方法，其結(jié)構(gòu)和制造方法 簡單，且滿足回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的使用性能和要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種扇形密封板，其包含扇形鋼板，設(shè)置在該扇形鋼 板上的若干支吊裝置和加強(qiáng)筋。所述的扇形鋼板一體成型。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述的支吊裝置沿扇形鋼板的兩側(cè)弦邊、間隔分 布設(shè)置在該扇形鋼板的頂部表面上。所述的支吊裝置包含與扇形鋼板連接的支吊角鋼，以 及設(shè)置在該支吊角鋼上的螺母和相配的螺栓。且所述的加強(qiáng)筋包含若干扁鋼以及若干鋼 塊；其中扁鋼設(shè)置在扇形鋼板兩側(cè)弦邊相對應(yīng)的支吊裝置之間，所述的鋼塊與扁鋼呈垂直設(shè)置。在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述的加強(qiáng)筋包含設(shè)置在扇形鋼板的兩側(cè)弦邊 上的槽鋼，以及設(shè)置在該扇形鋼板中間、且作為扇形鋼板的弦長的工字鋼。所述的支吊裝置 沿扇形鋼板的兩側(cè)弦邊、間隔分布設(shè)置在該扇形鋼板的兩側(cè)弦邊上。所述的支吊裝置包含 支吊角鋼，其連接設(shè)置在槽鋼上；所述的支吊裝置還包含設(shè)置在該支吊角鋼上的螺母和相 配的螺栓。本發(fā)明所提供的新型扇形密封板，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明的扇形密封板采用螺栓支吊裝置進(jìn)行多點(diǎn)分布定位的支吊方式，省略了笨重 的連桿連接，扇形密封板的平面度調(diào)整只需簡單的調(diào)整幾個(gè)螺栓就能做到，減輕了安裝的 勞動(dòng)強(qiáng)度，也大幅降低了生產(chǎn)費(fèi)用；同時(shí)，由于采用螺栓支吊裝置，使得支吊點(diǎn)可以隨時(shí)調(diào) 整，為空氣預(yù)熱器的檢修提供方便，滿足有些空氣預(yù)熱器檢修中扇形密封板支吊點(diǎn)無法調(diào) 整的困難，解決支吊點(diǎn)漏風(fēng)等難題。2、本發(fā)明扇形密封板改變框式封閉結(jié)構(gòu)，不再使用背景技術(shù)中的厚實(shí)的加強(qiáng)筋來 提高剛性，與扇形鋼板相關(guān)的焊縫減少了 50%以上，由此因焊接產(chǎn)生的變形及應(yīng)力大大減 少；同時(shí)，扇形密封板的重量可減輕30 40%左右，有效降低了生產(chǎn)成本。進(jìn)一步，本發(fā)明還提供上述扇形密封板的制造方法，包含以下步驟 步驟1、落料將鋼板氣割形成扇形鋼板101 ；
步驟2、焊接將加強(qiáng)筋5和支吊裝置102分別與扇形鋼板101進(jìn)行焊接安裝，形成扇 形密封板；
步驟3、去除焊接應(yīng)力選用振動(dòng)時(shí)效來去除扇形密封板的焊接應(yīng)力； 步驟4、平面度校正采用機(jī)械校正方法對扇形密封板的平面度進(jìn)行校正。所述的步驟2中，采用對稱焊接，或分段跳躍焊接，或由中間向四周擴(kuò)散焊接的方法。利用本發(fā)明所提供的扇形密封板制造方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、取消原先需要使用大型平面加工設(shè)備加工扇形密封板的工藝，將控制扇形密封板平 面度的要求提前到落料、裝配焊接等步驟中。在所述的每道工序步驟中，均圍繞扇形密封板 的平面度進(jìn)行；由此，降低了生產(chǎn)成本，并且縮短了生產(chǎn)周期。2、由于扇形密封板的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使得焊縫總量大大減少，因此由原先的退火熱處 理方式消除焊接應(yīng)力改為本發(fā)明中的采用振動(dòng)時(shí)效去除焊接應(yīng)力，有效降低了生產(chǎn)成本， 縮短了生產(chǎn)周期，降本增效非常明顯。3、扇形密封板結(jié)構(gòu)改進(jìn)后落料、裝配焊接、校正等方便了許多，原先吊耳、加強(qiáng)筋 等零部件需要機(jī)加工手段來保證外形尺寸，本發(fā)明改進(jìn)后對外形尺寸要求降低了，焊接工 作量也大大減少了，扇形密封板在焊接后的平面度校正也方便了許多，因此產(chǎn)品質(zhì)量得到 了保證。


圖1為背景技術(shù)中扇形密封板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明提供的扇形密封板的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2沿B-B的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)施例中扇形密封板的支吊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)施例中扇形密封板的加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明提供的扇形密封板的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為圖6沿A-A的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合圖2 圖7，詳細(xì)說明本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例。如圖2和圖3所示，為本發(fā)明提供的扇形密封板的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其 包含扇形鋼板101，設(shè)置在該扇形鋼板101上的若干支吊裝置102和加強(qiáng)筋。其中，所述的扇形鋼板101 —體成型。所述的若干支吊裝置102沿扇形鋼板101的兩側(cè)弦邊、間隔分布設(shè)置在該扇形鋼 板101的頂部表面上。如圖4所示，該支吊裝置102包含與與扇形鋼板101連接的支吊角 鋼8，以及設(shè)置在該支吊角鋼8上的螺母7和相配的螺栓6。如圖2和圖5所示，所述的加強(qiáng)筋包含若干扁鋼91以及若干鋼塊92。所述的扁 鋼91設(shè)置在扇形鋼板101上的兩側(cè)弦邊相對應(yīng)的支吊裝置102之間，所述的鋼塊92與扁
鋼91呈垂直設(shè)置。如圖6和圖7所示，為本發(fā)明提供的扇形密封板的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其 包含扇形鋼板101，設(shè)置在該扇形鋼板101上的若干支吊裝置102和加強(qiáng)筋。其中，所述的扇形鋼板101 —體成型。如圖7所示，所述的加強(qiáng)筋包含設(shè)置在扇形鋼板101的兩側(cè)弦邊上的槽鋼12，以及 設(shè)置在該扇形鋼板101中間、且作為扇形鋼板101的弦長的輕型工字鋼14 ；該輕型工字鋼 14可加強(qiáng)扇形鋼板101的剛性。所述的若干支吊裝置102沿扇形鋼板101的兩側(cè)弦邊、間隔分布設(shè)置在該扇形鋼 板101的兩側(cè)弦邊上。如圖7所示，該支吊裝置102包含支吊角鋼8，其連接設(shè)置在槽鋼12上；所述的支吊裝置102還包含設(shè)置在該支吊角鋼8上的螺母7和相配的螺栓6(圖7中未 示)。如上所述，本發(fā)明所提供的新型扇形密封板，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明對扇形密封板的支吊方式進(jìn)行了改進(jìn)，原先扇形密封板在空氣預(yù)熱器中的支 撐結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本高；因此本發(fā)明中，由原先的吊桿結(jié)合連板、銷軸的3點(diǎn)支吊形式 改為使用螺栓進(jìn)行多點(diǎn)定位的支吊方式，省略了笨重的連桿連接，扇形密封板的平面度調(diào) 整只需簡單的調(diào)整幾個(gè)螺栓就能做到，減輕了安裝的勞動(dòng)強(qiáng)度，也大幅降低了生產(chǎn)費(fèi)用；同 時(shí)，扇形密封板通過支吊點(diǎn)位置的改變，即由原先的兩端支吊(如圖1所示)改進(jìn)為本發(fā)明中 的平均分布的多點(diǎn)支吊(如圖2和圖6所示)，從而可以為空氣預(yù)熱器的檢修提供方便，滿足 有些空氣預(yù)熱器檢修中扇形密封板支吊點(diǎn)無法調(diào)整的困難，解決支吊點(diǎn)漏風(fēng)等難題。2、本發(fā)明對扇形密封板的加強(qiáng)方式進(jìn)行了改進(jìn)，由原先的全面加強(qiáng)改為分段點(diǎn)狀 加強(qiáng)，因此，扇形密封板可以改變框式封閉結(jié)構(gòu)，不再需要使用背景技術(shù)中如圖1所示的厚 實(shí)的加強(qiáng)筋來提高剛性，同時(shí)使扇形鋼板與加強(qiáng)筋的連接由原先的四條統(tǒng)長主焊縫變成了 幾塊小鋼板和幾小段焊縫(如圖2所示)，相應(yīng)的與扇形鋼板相關(guān)的焊縫減少了 50%以上，由 此因焊接產(chǎn)生的變形及應(yīng)力大大減少；同時(shí)，扇形密封板的重量由原先8噸左右下降至5噸 左右，每一塊扇形密封板組件可以節(jié)約3噸左右鋼材，自身重量可減輕30 40%左右，有效 降低了生產(chǎn)成本。3、本發(fā)明所提供的扇形密封板可以在環(huán)境溫度為110°C 400°C，每平方米承受 的煙氣空氣壓差在1. IKPa左右的條件下正常工作。進(jìn)一步，本發(fā)明還提供上述扇形密封板的制造方法，包含以下步驟
步驟1、落料將鋼板氣割形成扇形鋼板101 ；在落料過程中，扇形鋼板一體成形，不得 拼接；落料后扇形鋼板101的平面度要求< 1mm。步驟2、焊接將加強(qiáng)筋和支吊裝置102分別與扇形鋼板101進(jìn)行焊接安裝，形成 扇形密封板；在焊接過程中，可采用對稱焊接，或分段跳躍焊接，或由中間向四周擴(kuò)散焊接 等方法，從而可有效降低因焊接而導(dǎo)致的鋼板變形。步驟3、去除焊接應(yīng)力選用振動(dòng)時(shí)效來去除扇形密封板的焊接應(yīng)力。振動(dòng)時(shí)效的 實(shí)質(zhì)是通過機(jī)械振動(dòng)的形式給扇形密封板施加一個(gè)動(dòng)應(yīng)力，當(dāng)動(dòng)應(yīng)力與扇形密封板本身的 殘余應(yīng)力疊加后，達(dá)到或超過鋼材料的微觀屈服極限時(shí)，扇形密封板在應(yīng)力集中的地方就 會(huì)發(fā)生微觀和宏觀的塑性變形，從而降低并均化扇形密封板內(nèi)部的殘余應(yīng)力。另外，振動(dòng)引 起金屬晶格的位錯(cuò)增殖和移動(dòng)，使鋼材料的屈服點(diǎn)上升，從而提高了金屬的抗變形能力，達(dá) 到穩(wěn)定扇形密封板尺寸與幾何精度的目的。步驟4、平面度校正采用機(jī)械校正方法對扇形密封板的平面度進(jìn)行校正。利用數(shù) 顯油壓機(jī)控制其壓頭的壓力和升降量，將扇形密封板的平面度控制在< Imm以內(nèi)。利用本發(fā)明所提供的扇形密封板制造方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、取消原先需要使用大型平面加工設(shè)備加工扇形密封板的工藝，將控制扇形密封板平 面度的要求提前到落料、裝配焊接等步驟中。在所述的每道工序步驟中，均圍繞扇形密封板 的平面度進(jìn)行。由此，一塊適用于600MW的空氣預(yù)熱器的扇形密封板可節(jié)約原材料0. 7噸 左右，節(jié)約機(jī)加工費(fèi)5000 10000元不等，相應(yīng)降低了生產(chǎn)成本，并且縮短了生產(chǎn)周期。2、原先傳統(tǒng)的扇形密封板焊縫多，焊接應(yīng)力大，須采用退火熱處理方式消除焊接應(yīng)力，這種加工方式需要大型熱處理退火爐，退火后對扇形密封板還需重新校正扇形平面， 加工成本高，生產(chǎn)周期長，一般需要的費(fèi)用約一萬多元及需要一整天退火周期。而本發(fā)明中，由于扇形密封板的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使得焊縫總量大大減少，因此從工藝上 作相應(yīng)改進(jìn)，由原先的退火熱處理方式消除焊接應(yīng)力改為本發(fā)明中的采用振動(dòng)時(shí)效去除焊 接應(yīng)力，一般只需要幾塊錢電費(fèi)的生產(chǎn)成本和1 2個(gè)小時(shí)的工作周期，有效降低了生產(chǎn)成 本，縮短了生產(chǎn)周期，降本增效非常明顯。3、扇形密封板結(jié)構(gòu)改進(jìn)后落料、裝配焊接、校正等方便了許多，原先吊耳、加強(qiáng)筋 等零部件需要機(jī)加工手段來保證外形尺寸，本發(fā)明改進(jìn)后對外形尺寸要求降低了，焊接工 作量也大大減少了，扇形密封板在焊接后的平面度校正也方便了許多，因此產(chǎn)品質(zhì)量得到 了保證。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的 描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種扇形密封板，其特征在于，包含扇形鋼板(101 )，設(shè)置在該扇形鋼板(101)上的 若干支吊裝置(102)和加強(qiáng)筋；所述的支吊裝置(102)包含支吊角鋼(8)，以及設(shè)置在該支吊角鋼(8)上的螺母(7)和 相配的螺栓(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的扇形密封板，其特征在于，所述的扇形鋼板(101)—體成型。
3.如權(quán)利要求2所述的扇形密封板，其特征在于，所述的支吊裝置(102)沿扇形鋼板 (101)的兩側(cè)弦邊、間隔分布設(shè)置在該扇形鋼板(101)的頂部表面上。
4.如權(quán)利要求3所述的扇形密封板，其特征在于，所述的支吊角鋼(8)與扇形鋼板 (101)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的扇形密封板，其特征在于，所述的加強(qiáng)筋包含若干扁鋼(91)以 及若干鋼塊(92);其中，所述的扁鋼(91)設(shè)置在扇形鋼板(101)上的兩側(cè)弦邊相對應(yīng)的支吊裝置(102)之間；所述的鋼塊(92)與所述的扁鋼(91)呈垂直設(shè)置。
6.如權(quán)利要求2所述的扇形密封板，其特征在于，所述的加強(qiáng)筋包含設(shè)置在扇形鋼 板(101)的兩側(cè)弦邊上的槽鋼(12)，以及設(shè)置在該扇形鋼板(101)中間、且作為扇形鋼板 (101)的弦長的工字鋼(14)。
7.如權(quán)利要求6所述的扇形密封板，其特征在于，所述的支吊裝置(102)沿扇形鋼板 (101)的兩側(cè)弦邊、間隔分布設(shè)置在該扇形鋼板(101)的兩側(cè)弦邊上。
8.如權(quán)利要求6所述的扇形密封板，其特征在于，所述的支吊角鋼(8)連接設(shè)置在槽鋼 (12)上。
9.一種扇形密封板的制造方法，其特征在于，包含以下步驟步驟1、落料將鋼板氣割形成扇形鋼板(101)；步驟2、焊接將加強(qiáng)筋和支吊裝置(102)分別與扇形鋼板(101)進(jìn)行焊接安裝，形成扇 形密封板；步驟3、去除焊接應(yīng)力選用振動(dòng)時(shí)效來去除扇形密封板的焊接應(yīng)力；步驟4、平面度校正采用機(jī)械校正方法對扇形密封板的平面度進(jìn)行校正。
10.10.如權(quán)利要求9所述的扇形密封板的制造方法，其特征在于，所述的步驟2中，采 用對稱焊接，或分段跳躍焊接，或由中間向四周擴(kuò)散焊接的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種扇形密封板，包含扇形鋼板，設(shè)置在該扇形鋼板上的若干支吊裝置和加強(qiáng)筋；支吊裝置包含支吊角鋼，以及設(shè)置在該支吊角鋼上的螺母和相配的螺栓。本發(fā)明還涉及一種扇形密封板的制造方法，包含步驟落料形成扇形鋼板；焊接加強(qiáng)筋和支吊裝置到扇形鋼板上；采用振動(dòng)時(shí)效來去除焊接應(yīng)力；采用機(jī)械校正方法進(jìn)行平面度校正。本發(fā)明提供的低成本扇形密封板及其制造方法，結(jié)構(gòu)和制造方法簡單，且滿足回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的使用性能和要求，大幅度的降低了生產(chǎn)制造成本，節(jié)約原材料。
文檔編號B23K31/02GK102094968SQ20101059919
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者莊志偉, 沈建新, 虞寶華 申請人:上海鍋爐廠有限公司