一种小型回转式空气预热器转子的支承和定中心结构

摘要

本发明提供了一种小型回转式空气预热器转子的支承和定中心结构，其特征在于，包括设于转子侧面下端的轨道板和传动围带，传动围带设于轨道板上侧，位于转子下侧的支承筒体侧面上端设有底板，支承筒体内部相应于底板的位置处设有支柱，底板和支柱固定在一起，底板上设有销轴，销轴通过滚动轴承连接第一滚轮，第一滚轮设于轨道板下方；外部构架通过螺栓以及垫片连接第二滚轮，位于外部构架与第二滚轮之间的螺栓外侧设有弹簧，第二滚轮设于轨道板侧面。本发明结构简单、不需要设置导向轴承和支承轴承。

权利要求

1.一种小型回转式空气预热器转子的支承和定中心结构，其特征在于，包括设于转子(2)侧面下端的轨道板(26)和传动围带(27)，传动围带(27)设于轨道板(26)上侧，位于转子(2)下侧的支承筒体(3)侧面上端设有底板(24)，支承筒体(3)内部相应于底板(24)的位置处设有支柱(25)，底板(24)和支柱(25)固定在一起，底板(24)上设有销轴(23)，销轴(23)通过滚动轴承(22)连接第一滚轮(21)，第一滚轮(21)设于轨道板(26)下方；

外部构架(5)通过螺栓(29)以及垫片(31)连接第二滚轮(28)，位于外部构架(5)与第二滚轮(28)之间的螺栓(29)外侧设有弹簧(30)，第二滚轮(28)设于轨道板(26)侧面。

说明书

一种小型回转式空气预热器转子的支承和定中心结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种小型回转式空气预热器转子的支承和定中心结构，可用于转子直径6米以下的小型空气预热器，属于回转式换热器技术领域。

背景技术

[0002] 工业窑炉的节能减排主要依靠回收其排出烟气的热能，如图1所示，为小型回转式空气预热器结构示意图，所述的小型回转式空气预热器由上盖1、转子2、支承筒体3、传动装置4、外部构架5以及膨胀导向装置6组成。其工作原理是通过持续旋转的转子2，将高温侧(即窑炉排出的废气)的热量吸收，在转动到低温侧(即送入窑炉的空气)时放出热量，实现废气中热能的回收利用。考虑换热效率和布置方便，一般将温度达1200℃左右的废气从上方引入，冷空气从下方引入，转子2轴线垂直于地面的布置方式。废气在放热后温度能降到200℃以下，从下部排出。因而对转子2而言，上部温度要远比下部高，上部膨胀量也较下部大得多。普通电站锅炉用回转式空气预热器的入口废气温度一般低于450℃，废气和空气的进出部位和图1所示的空气预热器基本相同。

[0003] 如图2所示，为传统的转子的支承和定中心结构示意图，在转子2上方设置一根和转子中心筒11相连接的导向端轴12，导向端轴12上安装一只导向轴承13，导向轴承固定在上部固定梁14上；在转子下方设置一根支承端轴15和中心筒11相连，将转子重量传递到设置在支承端轴下方的推力轴承16上，上下两个轴承定出了转子的回转中心线17，推力轴承16安装在下部固定梁18上，上下固定梁通过位于其两端的支座19连接，形成一个框架承重机构。

[0004] 这种设计对大型回转式空气预热器，较为合理，但使用在小型回转式空气预热器上，会出现下列问题：

[0005] 1.结构过于复杂，空气预热器的上盖和下部筒体需要设置固定梁，在转子外部还要布置上下固定梁连接支座，结构繁杂，检修困难，制造成本也很高。

[0006] 2.上部由于窑炉来废气以及加热后的空气温度均达到1000℃，会导致导向端轴温度近1000℃，不仅导向端轴选材困难，而且很难选到耐1000℃的长期工作轴承，如采用水冷系统将导致系统过于复杂，消耗掉不少冷却水；轴承如采用油脂润滑，在如此高温环境下工作，也存在火灾隐患。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种结构简单的小型回转式空气预热器转子的支承和定中心结构，其不需要设置导向轴承和支承轴承。

[0008] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种小型回转式空气预热器转子的支承和定中心结构，其特征在于，包括设于转子侧面下端的轨道板和传动围带，传动围带设于轨道板上侧，位于转子下侧的支承筒体侧面上端设有底板，支承筒体内部相应于底板的位置处设有支柱，底板和支柱固定在一起，底板上设有销轴，销轴通过滚动轴承连接第一滚轮，第一滚轮设于轨道板下方；外部构架通过螺栓以及垫片连接第二滚轮，位于外部构架与第二滚轮之间的螺栓外侧设有弹簧，第二滚轮设于轨道板侧面。

[0009] 本发明的优点有：

[0010] (1)不再需要设置导向端轴、支承端轴、导向轴承、支承轴承、上固定梁、下固定梁、连接支座等复杂构件。

[0011] (2)不需要用冷却介质。滚轮工作部位温度不高，只需要用普通润滑油脂润滑，没有火灾隐患。

[0012] (3)滚轮为简单可靠设计结构，全部布置在设备外部，不需要进入设备检修更换，操作方便。

[0013] (4)安装调整工作方便，对安装人员技能要求不高。

附图说明

[0014] 图1为小型回转式空气预热器结构示意图；

[0015] 图2为传统的转子的支承和定中心结构示意图；

[0016] 图3为本发明的转子的支承和定中心结构示意图；

[0017] 图4为本发明的转子的支承和定中心结构I处局部放大图；

[0018] 图5为本发明的转子的支承和定中心结构A-A截面图。

具体实施方式

[0019] 下面结合实施例来具体说明本发明。

[0020] 实施例

[0021] 如图3所示，为本发明的转子的支承和定中心结构示意图，图4为其I处局部放大图，图5为其A-A截面图。所述的小型回转式空气预热器转子的支承和定中心结构包括设于转子2侧面下端的轨道板26和传动围带27，传动围带27设于轨道板26上侧，位于转子2下侧的支承筒体3侧面上端设有底板24，支承筒体3内部相应于底板24的位置处设有支柱25，底板24和支柱25固定在一起，底板24上设有销轴23，销轴23通过滚动轴承22连接第一滚轮21，第一滚轮21设于轨道板26下方；外部构架5通过螺栓29以及垫片31连接第二滚轮28，位于外部构架5与第二滚轮28之间的螺栓29外侧设有弹簧30，第二滚轮
28设于轨道板26侧面。

[0022] 考虑到小型空气预热器直径不大，将其下部的排出废气和引入冷空气的部分设计为支承筒体3，在支承筒体3外周布置滚轮21，分担转子2的重量，通过支承筒体3，传递到地面外部构架5上。滚轮组结构为：第一滚轮21通过两个滚动轴承22套在水平布置的销轴23上，销轴焊接在固定于筒体外的底板24上。底板处筒体的内侧，设置局部加强筋或支柱25。第一滚轮21的布置数量根据转子重量，优先考虑数目为四的倍数。

[0023] 在转子2壳体的最下方，此处为转子温度最低处，一般不超过200℃，布置一圈轨道板26，即环行钢板，其外圆周和转子2一起车削，保证良好的圆度。轨道板26下部安放在支承滚轮21上，在传动围带27被传动装置4带动时，轨道板26下表面即成为转子2回转的轨道面。

[0024] 第二滚轮28设在外部构架5的中心柱上，共设置四组，用螺栓29和弹簧30连接到外部构架上。第二滚轮28和转子轨道板26外周接触，四组第二滚轮28共同确定出转子2的回转中心，承担转子2热膨胀反力传动反抗力。第二滚轮28的数量可以根据实际需要变化，安排一个或几个滚轮。

[0025] 第一滚轮21靠转子中心线一端和靠转子2外周一段旋转线速度不同，为避免磨损不均，第一滚轮21可以考虑采用阶梯或斜面设计，保证滚轮传动时的打滑现象得到部分或完全抵消。采用斜面设计时，第一滚轮21内外径比应等于轨道板26接触面环的内外径比。

[0026] 轨道板26配合第一滚轮21，最少需要打滑设计，轨道板26的下表面可以设计成内端厚外端薄的斜面，或阶梯面。尺寸根据和第一滚轮21的配合而定。轨道板26的厚度，需在整体应力分析后得到。

[0027] 在轨道板工作位置，整个圆周上温度基本一致，故四组定中心第二滚轮28安装要求一致，弹簧30压缩量即为从室温到转子2壳板下端的工作温度所对应的膨胀量，可据此设定弹簧30的最大压缩量，并做好限位，避免因弹簧30性能差异而导致转子2偏向一边。

[0028] 因转子2热膨胀力很大，故定中心装置的弹簧30可以采用小压缩量大弹性力的形式，可选的形式有螺旋压缩弹簧和蝶形弹簧。

[0029] 传动力大小变化不大，方向恒定，故在调节转子2回转中心线时，需在转动转子2后观察转子2偏转情况，适时调整定中心装置的垫片31厚度。

[0030] 本发明通过采用周边支承方式，有效的简化了小型空气预热器的整体结构，所有转动部件均布置在易于接近的转子外围，操作方便，避开了在高温位置布置轴承需要冷却润滑的难题。