本技術(shù)涉及一種空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，屬于密封。

背景技術(shù)：

1、回轉(zhuǎn)式空預(yù)器是一種應(yīng)用于大型燃煤電站鍋爐的熱交換設(shè)備，它利用鍋爐煙氣的熱量來加熱燃燒所需的空氣，以此來提高鍋爐的效率?？疹A(yù)器轉(zhuǎn)子由冷態(tài)到熱態(tài)，由于上、下兩端面溫度不同以及鋼材受熱后剛性的減弱，產(chǎn)生“蘑菇狀”變形，傳統(tǒng)剛性密封片通過螺栓分段固定在轉(zhuǎn)子隔板上，隨著轉(zhuǎn)子隔板的變形，漏風(fēng)間隙也隨之改變?；谵D(zhuǎn)子“蘑菇狀”變形的機(jī)理，軸向及冷端徑向位置預(yù)留合適的冷態(tài)間隙，熱態(tài)時動靜配合間隙便趨于零；熱端徑向位置雖然冷態(tài)預(yù)留間隙很小，但熱態(tài)時會形成較大的三角漏風(fēng)區(qū)域。

2、為減小上述三角漏風(fēng)區(qū)域面積、降低空預(yù)器漏風(fēng)率，目前工程上一般采取兩種技術(shù)路線：一是國內(nèi)三大主機(jī)廠家(東鍋、哈鍋和上鍋)所配備的扇形板自動跟蹤系統(tǒng)(簡稱lcs)；二是近些年發(fā)展起來的柔性密封技術(shù)。不難理解，這實(shí)際上體現(xiàn)了一個問題的兩個方面：空預(yù)器密封問題是密封片與扇形板的配合問題，密封片自動貼緊扇形板和扇形板自動跟蹤密封片均可實(shí)現(xiàn)減少漏風(fēng)的目的。但這兩種方案在工程應(yīng)用中又都存在如下問題：受惡劣工況(高溫、粉塵等)、檢修質(zhì)量、管理水平等多種因素的影響，絕大多數(shù)電廠lcs系統(tǒng)都不能正常投運(yùn)或者投運(yùn)效果不理想。全球領(lǐng)先的回轉(zhuǎn)式空預(yù)器供應(yīng)商howden一直未在空預(yù)器上配套lcs，也從側(cè)面說明此技術(shù)還需要進(jìn)一步完善。而傳統(tǒng)柔性密封技術(shù)更是暴露出磨損過快、結(jié)構(gòu)不可靠、間隙補(bǔ)償量不足等問題，根本無法滿足工程要求。

3、熱端徑向三角漏風(fēng)區(qū)域的漏風(fēng)問題一直未得到很好的解決，而且隨著機(jī)組向大容量方向發(fā)展，空預(yù)器轉(zhuǎn)子直徑不斷增大，若不采取措施，熱端徑向三角漏風(fēng)區(qū)域的漏風(fēng)份額越來越大。如采用傳統(tǒng)剛性密封片且熱端扇形板不可調(diào)時，300mw機(jī)組熱端徑向最外緣間隙超10mm，600mw機(jī)組超25mm，1000mw機(jī)組間隙在50mm左右。600mw及以上機(jī)組所配備的空預(yù)器熱端徑向三角漏風(fēng)占總漏風(fēng)量的50％以上，往煙氣側(cè)的絕對漏風(fēng)量也超3％，一次風(fēng)漏風(fēng)率則可能超過30％。

4、中國專利202220233086.2公開了一種利用密封片與墊板之間脹差補(bǔ)償?shù)目疹A(yù)器熱端密封裝置，利用二維導(dǎo)向機(jī)構(gòu)把密封片和墊板之間的水平脹差轉(zhuǎn)置為垂直方向密封間隙補(bǔ)償量，但實(shí)施例中給出的二維導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受滑動摩擦力的不利影響，一般獲取的垂直方向間隙補(bǔ)償量小于密封片和墊板之間的水平脹差值，不利于實(shí)現(xiàn)更大間隙補(bǔ)償量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型提供一種空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，用于消除空預(yù)器因受熱而產(chǎn)生的熱端徑向三角漏風(fēng)區(qū)域，補(bǔ)償熱端徑向間隙，且補(bǔ)償量大，顯著降低空預(yù)器漏風(fēng)率。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，安裝在空預(yù)器轉(zhuǎn)子熱端徑向隔板上，至少包括驅(qū)動板、密封片和7字型轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)；

4、驅(qū)動板和密封片通過裝夾螺栓安裝在熱端徑向隔板上，徑向上，驅(qū)動板和密封片一端完全固定作為固定端、另一端留有活動裕量作為自由端，驅(qū)動板和密封片的膨脹系數(shù)不同；

5、7字型轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)至少包括7字型驅(qū)動臂、轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)固定塊和中心銷軸；轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)固定塊安裝在熱端徑向隔板上，7字型驅(qū)動臂通過中心銷軸與轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)固定塊連接、且7字型驅(qū)動臂可繞中心銷軸旋轉(zhuǎn)；密封片上設(shè)有橫向滑槽，驅(qū)動板上設(shè)有縱向滑槽，7字型驅(qū)動臂同時與橫向滑槽和縱向滑槽滑動配合。

6、上述驅(qū)動板和密封片的膨脹系數(shù)不同，受熱時，由于二者的膨脹程度不同，在脹差的作用力下，會導(dǎo)致驅(qū)動板和密封片形成錯位，進(jìn)而補(bǔ)償熱端徑向間隙。7字型轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)的設(shè)置，在膨脹或收縮時，使得密封片和驅(qū)動板按照特定的路徑滑動，既能確保運(yùn)行的穩(wěn)定性，又能準(zhǔn)確控制位移量，進(jìn)而準(zhǔn)確控制補(bǔ)償量，在有效降低空預(yù)器漏風(fēng)率的同時，確保了空預(yù)器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

7、上述徑向與空預(yù)器轉(zhuǎn)子徑向一致。

8、為了增大補(bǔ)償量，上述7字型驅(qū)動臂由連為一體的主動臂和從動臂組成，主動臂與橫向滑槽滑動配合，從動臂與縱向滑槽滑動配合，主動臂長度大于從動臂的長度，這樣可放大間隙補(bǔ)償量。主動臂的具體長度根據(jù)實(shí)踐需要補(bǔ)償?shù)牧看_定。

9、為了確保補(bǔ)償響應(yīng)的及時性，主動臂一端與橫向滑槽滑動配合、另一端與從動臂垂直連接形成7字型驅(qū)動臂，中心銷軸位于主動臂和從動臂的連接處。受熱膨脹時，在脹差的作用下，會驅(qū)動7字型驅(qū)動臂繞中心銷軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使得驅(qū)動板和密封片沿特定路徑形成錯位，補(bǔ)償熱端徑向間隙，而冷卻時，會沿特定路徑反方向收縮，恢復(fù)錯位。

10、為了進(jìn)一步提高補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)定性和及時性，上述主動臂一端通過凸點(diǎn)與橫向滑槽滑動配合。也即在主動臂一端設(shè)置凸點(diǎn)，凸點(diǎn)滑動配合在橫向滑槽中，在7字型驅(qū)動臂在脹差的作用下選擇過程中，凸點(diǎn)在橫向滑槽中滑動并控制密封片向上膨脹的路徑和幅度。

11、為了提高運(yùn)行的穩(wěn)定性，從動臂底部呈與縱向滑槽匹配的圓弧性，7字型驅(qū)動臂繞中心銷軸旋轉(zhuǎn)時，從動臂底部沿縱向滑槽滑動。

12、上述驅(qū)動板線性膨脹系數(shù)大于密封片線性膨脹系數(shù)。這樣密封片沿著空預(yù)器轉(zhuǎn)子徑向的膨脹量大于墊板的膨脹量，通過7字型轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)使徑向相對位移轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪陛S向向上的位移、同時密封片向上移動與驅(qū)動板之間形成錯位位移，可有效補(bǔ)償空預(yù)器熱端三角漏風(fēng)區(qū)域。上述密封裝置變形與空預(yù)器蘑菇狀變形均受熱驅(qū)使，兩者變形方向相反且同步，從而保持空預(yù)器熱端徑向間隙始終維持在較小水平。

13、上述驅(qū)動板沿密封片的長度方向設(shè)置；驅(qū)動板和密封片的固定端靠近轉(zhuǎn)子中心筒、自由端靠近轉(zhuǎn)子外緣角鋼；靠近轉(zhuǎn)子中心筒的一端(固定端)也稱膨脹起始端，膨脹起始端的裝夾螺栓擰緊固定(完全固定，不留活動裕量)、其余的裝夾螺栓非完全擰緊留有活動裕量，使得驅(qū)動片和密封片受熱后分別向靠近轉(zhuǎn)子外緣角鋼的自由端自由膨脹。

14、也即安裝時，螺栓安裝同時穿過熱端徑向隔板、驅(qū)動板和密封片上的安裝孔，并通過螺母相對固定，部分螺母擰緊，部分螺母非完全擰緊，以便于驅(qū)動板和密封片的相對膨脹錯位，以補(bǔ)償間隙。若將螺母完全擰緊，則對應(yīng)上述螺栓擰緊固定，此時，驅(qū)動板和密封片無法相對移動；若將螺母非完全擰緊，則對應(yīng)上述螺栓非完全擰緊，也即驅(qū)動板和密封片與裝夾螺栓之間留有活動裕量，驅(qū)動板和密封片可在活動裕量內(nèi)相對移動。

15、作為其中一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案，裝夾螺栓非完全擰緊對應(yīng)的驅(qū)動板和密封片上的安裝孔均為腰形孔，其中，驅(qū)動板上的腰形孔橫向設(shè)置，密封片上的腰形孔縱向設(shè)置。

16、為了確保補(bǔ)償效果，上述膨脹起始端下游至少設(shè)置一組7字型轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)，具體數(shù)量，可根據(jù)現(xiàn)場情況確定。

17、上述驅(qū)動板和密封片通過裝夾螺栓安裝在熱端徑向隔板的同一側(cè)。

18、本實(shí)用新型未特別限定的技術(shù)均為現(xiàn)有技術(shù)。

19、本實(shí)用新型空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，可根據(jù)漏風(fēng)區(qū)域冷熱態(tài)的動態(tài)變化，實(shí)現(xiàn)動態(tài)補(bǔ)償，且無需設(shè)置lcs，成本低，運(yùn)行穩(wěn)定；7字型轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)的設(shè)置，提高了補(bǔ)償控制的準(zhǔn)確性，增大了補(bǔ)償量，結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定，利于工程推廣。

技術(shù)特征：

1.一種空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，安裝在空預(yù)器轉(zhuǎn)子熱端徑向隔板上，其特征在于：至少包括驅(qū)動板(1)、密封片(2)和7字型轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)(3)；

2.如權(quán)利要求1所述的空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，其特征在于：7字型驅(qū)動臂(31)由連為一體的主動臂(311)和從動臂(312)組成，主動臂(311)與橫向滑槽(21)滑動配合，從動臂(312)與縱向滑槽(11)滑動配合，主動臂(311)長度大于從動臂(312)的長度。

3.如權(quán)利要求2所述的空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，其特征在于：主動臂(311)一端與橫向滑槽(21)滑動配合、另一端與從動臂(312)垂直連接形成7字型驅(qū)動臂(31)，中心銷軸(33)位于主動臂(311)和從動臂(312)的連接處。

4.如權(quán)利要求2或3所述的空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，其特征在于：主動臂(311)一端通過凸點(diǎn)(313)與橫向滑槽(21)滑動配合。

5.如權(quán)利要求2或3所述的空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，其特征在于：從動臂(312)底部呈圓弧性，7字型驅(qū)動臂(31)繞中心銷軸(33)旋轉(zhuǎn)時，從動臂(312)底部沿縱向滑槽(11)滑動。

6.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，其特征在于：驅(qū)動板(1)線性膨脹系數(shù)大于密封片(2)線性膨脹系數(shù)。

7.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，其特征在于：驅(qū)動板(1)沿密封片(2)的長度方向設(shè)置；驅(qū)動板(1)和密封片(2)的固定端靠近轉(zhuǎn)子中心筒、自由端靠近轉(zhuǎn)子外緣角鋼；固定端的裝夾螺栓擰緊固定、其余的裝夾螺栓非完全擰緊留有活動裕量，使得驅(qū)動片和密封片(2)受熱后分別向靠近轉(zhuǎn)子外緣角鋼的自由端自由膨脹。

8.如權(quán)利要求7所述的空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，其特征在于：裝夾螺栓非完全擰緊對應(yīng)的驅(qū)動板(1)和密封片(2)上的安裝孔均為腰形孔，其中，驅(qū)動板(1)上的腰形孔橫向設(shè)置，密封片(2)上的腰形孔縱向設(shè)置。

9.如權(quán)利要求7所述的空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，其特征在于：膨脹起始端下游設(shè)置至少一組7字型轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)(3)。

10.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，其特征在于：驅(qū)動板(1)和密封片(2)通過裝夾螺栓安裝在熱端徑向隔板的同一側(cè)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種空預(yù)器雙金屬熱補(bǔ)償密封裝置，安裝在空預(yù)器轉(zhuǎn)子熱端徑向隔板上，至少包括驅(qū)動板、密封片和7字型轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)；驅(qū)動板和密封片通過裝夾螺栓安裝在熱端徑向隔板上，徑向上，驅(qū)動板和密封片一端完全固定作為固定端、另一端留有活動裕量作為自由端，驅(qū)動板和密封片的膨脹系數(shù)不同；7字型轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)包括7字型驅(qū)動臂、轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)固定塊和中心銷軸；轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)固定塊安裝在熱端徑向隔板上，7字型驅(qū)動臂通過中心銷軸與轉(zhuǎn)置機(jī)構(gòu)固定塊連接、且7字型驅(qū)動臂可繞中心銷軸旋轉(zhuǎn)；密封片上設(shè)有橫向滑槽，驅(qū)動板上設(shè)有縱向滑槽，7字型驅(qū)動臂同時與橫向滑槽和縱向滑槽滑動配合。上述裝置可根據(jù)漏風(fēng)區(qū)域冷熱態(tài)的動態(tài)變化實(shí)現(xiàn)動態(tài)補(bǔ)償，準(zhǔn)確，穩(wěn)定。

技術(shù)研發(fā)人員：王徐珩菁
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川輝勝至成電力工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240515
技術(shù)公布日：2024/12/30