JPH0510691A - Sealing member for gas preheating device and sealing structure for device using the same - Google Patents
Sealing member for gas preheating device and sealing structure for device using the sameInfo
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- JPH0510691A JPH0510691A JP18707391A JP18707391A JPH0510691A JP H0510691 A JPH0510691 A JP H0510691A JP 18707391 A JP18707391 A JP 18707391A JP 18707391 A JP18707391 A JP 18707391A JP H0510691 A JPH0510691 A JP H0510691A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は気体予熱機用シール部材
及びこれを用いた気体予熱機用シール構造体に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas preheater seal member and a gas preheater seal structure using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】空気予熱機は、火力発電用ボイラ、船舶
用ボイラ、その他、製油、蒸留、改質炉等の化学装置等
において、排ガスから熱交換により燃焼用空気に熱を回
収し、熱効率を高くするために使用されるものである。
図10は空気予熱機の概略斜視図である。2. Description of the Related Art An air preheater is a thermal power generation boiler, a ship boiler, and other chemical equipment such as oil making, distillation, and reforming furnaces that recover heat from exhaust gas by heat exchange into combustion air to improve thermal efficiency. Is used to increase the
FIG. 10 is a schematic perspective view of the air preheater.
【0003】ロータハウジング17内にロータ11が回転可
能に収容され、ロータ11の側面にはラジアルシーリング
プレート13が一方のロータ側面ごとに二個毎設けられて
いる。ロータハウジング17は図示しないペデステルによ
り支持され、ロータ11は図示しない駆動装置により矢印
Hのように回転する。A rotor 11 is rotatably accommodated in a rotor housing 17, and two radial sealing plates 13 are provided on the side surface of the rotor 11 for each rotor side surface. The rotor housing 17 is supported by a pedestal (not shown), and the rotor 11 is rotated by a drive device (not shown) as indicated by arrow H.
【0004】ロータ11の上側には矢印Dのように熱廃ガ
スが流通され、下側には矢印Fのように空気が対向方向
に流通される。排ガス層と空気層とはラジアルシーリン
グプレート13により遮断される。ロータ11にはヒーティ
ングエレメントが収容され、このヒーティングエレメン
トが熱排ガスDから熱を吸収する。そして、ロータ11が
回転すると、冷空気がヒーティングエレメントを通過す
るときに加熱され、熱空気が矢印Gのようにボイラ等へ
送られる。一方、熱排ガスからは熱が吸収されるので、
冷排ガスが矢印Eのように外気へと排出される。Thermal waste gas is circulated on the upper side of the rotor 11 as shown by an arrow D, and air is circulated on the lower side in the opposite direction as shown by an arrow F. The exhaust gas layer and the air layer are shut off by the radial sealing plate 13. A heating element is housed in the rotor 11, and the heating element absorbs heat from the heat exhaust gas D. Then, when the rotor 11 rotates, the cold air is heated when passing through the heating element, and the hot air is sent to the boiler or the like as indicated by an arrow G. On the other hand, since heat is absorbed from the hot exhaust gas,
The cold exhaust gas is discharged to the outside air as shown by arrow E.
【0005】こうした空気予熱機においては、ロータ11
の外周部とロータハウジング17との間、ロータ11の側面
とラジアルシーリングプレート13との間に共に間隙が存
在し、排ガス及び空気がこれらの間隙から漏洩し、熱効
率を低下させる。従って、これらの間隙はできるだけ小
さくし、シール効果を高くすることが重要である。In such an air preheater, the rotor 11
There are gaps between the outer peripheral portion of the rotor and the rotor housing 17, and between the side surface of the rotor 11 and the radial sealing plate 13, and exhaust gas and air leak from these gaps, lowering the thermal efficiency. Therefore, it is important to make these gaps as small as possible to enhance the sealing effect.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ロータ11外周部とハウ
ジング17との間隙のシール方法としては、その間隙をで
きるだけ小さくすることによって行なう構造的なシール
が実施されている。As a method of sealing the gap between the outer peripheral portion of the rotor 11 and the housing 17, structural sealing is performed by making the gap as small as possible.
【0007】排ガス温度は300 〜400 ℃で、空気は常温
〜100 ℃程度であり、ヒーティングエレメントを収納す
るロータ11は、このような温度変化に対応して変形す
る。構造的なシールでは、このような温度変化による膨
張、あるいは、へたりによって、間隙は大きくなり、シ
ーリング効果が低下する。The temperature of the exhaust gas is 300 to 400 ° C., the temperature of the air is room temperature to 100 ° C., and the rotor 11 which houses the heating element is deformed in response to such temperature change. In a structural seal, the expansion due to such a temperature change or the settling causes the gap to increase and the sealing effect to decrease.
【0008】ロータ11側面とラジアルシーリングプレー
ト13との間隙のシール方法としては、ロータ側面に12ま
たは24個に区切ったダイアフラムプレートを設け、これ
と金属から成るラジアルシーリングプレートとの間隙を
できるだけ小さくすることによって行なう、構造的なシ
ールが行なわれている。As a method of sealing the gap between the side surface of the rotor 11 and the radial sealing plate 13, a diaphragm plate divided into 12 or 24 pieces is provided on the side surface of the rotor, and the gap between this and the radial sealing plate made of metal is made as small as possible. A structural seal is provided by means of
【0009】このような単なる構造的なシール方法で
は、シーリング効果に限界があり、構造材料が排ガス成
分によって腐蝕されると、構造材料同士の間隙が大きく
なり、シーリング効果が低下する。これらのことから、
単に構造材料同士の間隙を小さくするだけでなく、例え
ばロータ外周部にシール部材を取り付け、このシール部
材を相手方のハウジングに加圧摺動させれば、シール効
果が向上することが期待される。In such a mere structural sealing method, the sealing effect is limited, and when the structural material is corroded by the exhaust gas component, the gap between the structural materials becomes large and the sealing effect deteriorates. from these things,
It is expected that the sealing effect will be improved by not only simply reducing the gap between the structural materials but also by attaching a seal member to the outer peripheral portion of the rotor and sliding the seal member under pressure on the counterpart housing.
【0010】火力発電所等のボイラ燃焼用回転式空気予
熱機に使用される摺動部材としては耐摩耗性、耐蝕性及
び耐熱衝撃性の全てに優れていることが必要であり、従
来のシール部材はSS鋼または耐蝕鋼を用いていたが、
未だ耐摩耗性、耐蝕性が不充分で、頻繁なメンテナンス
が必要であり、特に摺動部材としては満足できないもの
であった。As a sliding member used in a rotary air preheater for boiler combustion in a thermal power plant or the like, it is necessary to have excellent wear resistance, corrosion resistance and thermal shock resistance. The members used SS steel or corrosion resistant steel,
The abrasion resistance and the corrosion resistance are still insufficient, and frequent maintenance is required, which is not particularly satisfactory as a sliding member.
【0011】即ち、火力発電所等に使用されているボイ
ラ燃焼用回転式空気予熱機においては、ボイラに使用す
る燃料が石炭、重油等のため熱排ガス中にイオウ酸化
物、窒素酸化物等の腐蝕性ガスが含有されており、空気
予熱機の低温部で結露し、空気予熱機の各部品は腐蝕さ
れ易いとの問題があった。That is, in a rotary air preheater for boiler combustion used in a thermal power plant or the like, the fuel used for the boiler is coal, heavy oil, etc., and therefore sulfur oxides, nitrogen oxides, etc. are contained in the heat exhaust gas. There is a problem that the corrosive gas is contained and dew condensation occurs in the low temperature part of the air preheater, and each component of the air preheater is easily corroded.
【0012】この問題を解決するため、本出願人は、特
願平1−184493号 (1989年7月19日出願)明細書
において、無機ガラス、耐摩耗性セラミックスからなる
シール部材を開示した。このシール部材は、例えばシー
リングバーへと加圧摺動させることが好ましく、これに
よりシーリング効果を最も有効に発揮させることができ
るものである。In order to solve this problem, the present applicant has disclosed a seal member made of inorganic glass and wear resistant ceramics in the specification of Japanese Patent Application No. 1-184493 (filed on July 19, 1989). This seal member is preferably pressed and slid on a sealing bar, for example, whereby the sealing effect can be most effectively exhibited.
【0013】しかし、本発明者が更に検討を進めたとこ
ろ、未だ問題が残されていることが解った。即ち、ま
た、熱排ガス中の塵芥が空気予熱機のヒートエレメント
等の各部品に付着し空気予熱機の熱交換特性を低下させ
る問題があり、この付着物の除去のために適宜空気予熱
機の水洗が実施されている。この際、火力発電所等のボ
イラは長期連続運転されており、ボイラの休止期間は極
めて短く、このため空気予熱機は充分冷却されないで約
200 ℃の熱間状態で上述の付着物の水洗除去が行われて
いる。このため空気予熱機部品は、例えば170 〜200 ℃
の温度差により過酷な熱衝撃を受ける。従って、例えば
特願平1−184493号明細書に開示したシール部材とし
て、耐摩耗性に極めて優れたアルミナセラミックスを採
用した場合、上記の熱衝撃によってアルミナセラミック
スに破壊が生じるという問題があった。However, as a result of further study by the present inventor, it was found that a problem still remains. That is, there is also a problem that dust in the heat exhaust gas adheres to each component such as the heat element of the air preheater and deteriorates the heat exchange characteristics of the air preheater, and the air preheater is appropriately removed to remove the deposits. Washing with water is carried out. At this time, boilers such as thermal power plants are operated continuously for a long period of time, and the boiler rest period is extremely short.
The above-mentioned deposits are removed by washing with water at 200 ° C. Therefore, air preheater parts are
Severe thermal shock due to the temperature difference. Therefore, for example, when alumina ceramics having extremely excellent wear resistance is adopted as the seal member disclosed in Japanese Patent Application No. 1-184493, there is a problem that the alumina ceramics is broken by the thermal shock.
【0014】更に火力発電所等に使用されるボイラ燃焼
用回転式空気予熱機はロータの直径が1〜20mの大型装
置であり、予熱機に使用する部品は大きく、例えば1個
の大きさが200 ×100 ×50 mm のシール部材が使用され
ている。従って、シール部材に使用されるセラミックス
も必然的に大きくなり、形状効果によって必然的に極め
て熱衝撃に対し脆弱になってしまうという問題があっ
た。Further, a rotary air preheater for boiler combustion used in a thermal power plant or the like is a large device having a rotor diameter of 1 to 20 m, and the parts used for the preheater are large. A 200 x 100 x 50 mm seal is used. Therefore, there is a problem that the ceramic used for the seal member is inevitably large in size and is inevitably extremely vulnerable to thermal shock due to the shape effect.
【0015】本発明の課題は、高度の耐摩耗性、耐腐食
性を併せ持ち、なおかつ熱間状態での水洗に耐えられる
ような耐熱衝撃性の高い気体予熱機用シール部材を提供
することである。An object of the present invention is to provide a seal member for a gas preheater which has a high degree of wear resistance and a high degree of corrosion resistance, and which has high thermal shock resistance and can withstand washing with water in a hot state. .
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、気体予熱機の
ロータの外周部とハウジングとの間隙又は前記ロータの
側面とラジアルシーリングプレートとの間隙をシールす
る気体予熱機用シール部材であって、アルミナセラミッ
クス製本体の表面に、この本体の熱膨張係数よりも小さ
い熱膨張係数を有する釉薬からなる被膜を設けた気体予
熱機用シール部材に係るものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a gas preheater seal member for sealing a gap between an outer peripheral portion of a rotor of a gas preheater and a housing or a side face of the rotor and a radial sealing plate. The present invention relates to a sealing member for a gas preheater, in which a coating made of glaze having a thermal expansion coefficient smaller than that of the main body made of alumina ceramics is provided on the surface of the main body.
【0017】[0017]
【作用】本発明によれば、気体予熱機用シール部材の本
体をアルミナセラミックスによって形成するので、シー
ル部材の摺動面の摩耗量を少なくでき、かつイオウ酸化
物、窒素酸化物による腐食も抑制することができる。即
ち、アルミナセラミックスは、金属に比較して、硬度が
高く、耐摩耗性に優れている。また、例えば空気予熱機
の排ガス中には酸化硫黄、酸化窒素等が含まれ、これら
が水と反応して硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸等を生成す
るが、アルミナセラミックスはこれらに対しても安定で
ある。According to the present invention, since the main body of the seal member for the gas preheater is made of alumina ceramics, the amount of wear on the sliding surface of the seal member can be reduced and the corrosion by sulfur oxide and nitrogen oxide can be suppressed. can do. That is, alumina ceramics has higher hardness and excellent wear resistance than metals. Further, for example, the exhaust gas of the air preheater contains sulfur oxides, nitrogen oxides, etc., which react with water to generate sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, nitrous acid, etc. It is stable.
【0018】この一方、アルミナセラミックスは、耐熱
衝撃性が低いという欠点を有しており、約 200℃の熱間
状態での水洗に耐えられない。しかし、本発明では、ア
ルミナセラミックス製の本体の熱膨張係数よりも小さい
熱膨張係数を有する釉薬からなる被膜を本体の表面に設
けているので、この釉薬が圧縮釉として働き、アルミナ
セラミックス製本体を、水洗等による熱衝撃に対して保
護する。以上の特異な構成によって、本発明のシール部
材は、非常に高度な耐摩耗性、耐腐食性および耐熱衝撃
性を同時に満足する。On the other hand, alumina ceramics have the drawback of low thermal shock resistance and cannot withstand washing with water in a hot state of about 200 ° C. However, in the present invention, since the coating made of glaze having a coefficient of thermal expansion smaller than the coefficient of thermal expansion of the body made of alumina ceramics is provided on the surface of the body, this glaze acts as a compression glaze, and the body made of alumina ceramics is , Protects against thermal shock such as washing with water. With the above-described unique structure, the seal member of the present invention simultaneously satisfies extremely high wear resistance, corrosion resistance and thermal shock resistance.
【0019】この作用効果を良好に得るため、本体の熱
膨張係数と被膜の熱膨張係数との差は9×10-7/℃以上
とすることが好ましい。また、本体の耐摩耗製、耐腐食
性を高く保持するためには、本体を構成するアルミナセ
ラミックス中のアルミナ含有量を85重量%以上とする必
要がある。In order to obtain this function and effect satisfactorily, it is preferable that the difference between the coefficient of thermal expansion of the main body and the coefficient of thermal expansion of the coating is 9 × 10 −7 / ° C. or more. Further, in order to maintain the wear resistance and corrosion resistance of the main body at a high level, the alumina content in the alumina ceramics forming the main body must be 85% by weight or more.
【0020】こうした条件下で使用可能な釉薬の成分の
一例を下記に示す。
SiO2 60.0 〜74.0 重量%
Al2O3 11.0 〜17.0 〃
Fe2O3 <0.7 〃
TiO2 <0.3 〃
CaO 1.0 〜 5.0 〃
MgO 1.0 〜 5.5 〃
K2O, Na2O 3.0 〜 8.0 〃
ZrO2 1.5 〜 3.5 〃
BaO <4.0 重量%
MnO, CoO <0.3 〃An example of the components of the glaze which can be used under such conditions is shown below. SiO 2 60.0 to 74.0 wt% Al 2 O 3 11.0 to 17.0 〃 Fe 2 O 3 <0.7 〃 TiO 2 <0.3 〃 CaO 1.0 〜 5.0 〃 MgO 1.0 〜 5.5 〃 K 2 O, Na 2 O 3.0 〜 8.0 〃 ZrO 2 1.5 to 3.5 〃 BaO <4.0 wt% MnO, CoO <0.3 〃
【0021】また、上記シール部材の摺動面にアルミナ
セラミックスのみが露出するように構成すれば、アルミ
ナセラミックスの高い耐摩耗性を有効に発揮させること
ができる。この場合、この摺動面以外の表面の総面積の
うち50%以上を釉薬からなる被膜によって覆えば、シー
ル部材の耐熱衝撃性を高めるうえで有効であり、この意
味で被膜の厚さを 100μm 以上とすることも好ましい。If only the alumina ceramics is exposed on the sliding surface of the sealing member, the high wear resistance of the alumina ceramics can be effectively exhibited. In this case, it is effective to enhance the thermal shock resistance of the sealing member by covering 50% or more of the total surface area other than this sliding surface with a glaze film. In this sense, the film thickness is 100 μm. The above is also preferable.
【0022】[0022]
【実施例】まず、本発明のシール部材を適用すべき空気
予熱機(気体予熱機の一例)の概略について説明する。First, an outline of an air preheater (an example of a gas preheater) to which the seal member of the present invention should be applied will be described.
【0023】図6は空気予熱機の概略側面図、図7は同
じく概略正面図である。回転軸14により保持されたロー
タ11がハウジング17の中に収められている。ロータ11は
ダイアフラムプレート12により、12又は24個等に区切ら
れており、その中に、ヒーティングエレメント15が設置
されている。ハウジングは排ガス槽とエア槽に分離され
ており、ロータが回転することにより、排ガス槽中で排
ガスの熱量をヒーティングエレメントに蓄熱し、エア槽
でエアを加熱する。排ガスは、例えば350 ℃、エアは60
℃で、空気予熱機を通過すると排ガスは140 ℃に冷却さ
れ、エアは300℃に加熱される。エアは加圧されてボイ
ラに流入するが、エアと排ガスの圧力差は例えば 2500
mmaq 程度である。したがって、エアが空気予熱機を通
過する時に圧力差により排ガス槽への漏れが多少発生す
る。FIG. 6 is a schematic side view of the air preheater, and FIG. 7 is a schematic front view of the same. A rotor 11 held by a rotating shaft 14 is housed in a housing 17. The rotor 11 is divided into 12 or 24 pieces by a diaphragm plate 12, and a heating element 15 is installed therein. The housing is separated into an exhaust gas tank and an air tank. When the rotor rotates, the heat amount of the exhaust gas is stored in the heating element in the exhaust gas tank, and the air is heated in the air tank. Exhaust gas is, for example, 350 ° C, air is 60
After passing through the air preheater at ℃, the exhaust gas is cooled to 140 ℃ and the air is heated to 300 ℃. Air is pressurized and flows into the boiler, but the pressure difference between air and exhaust gas is, for example, 2500
It is about mmaq. Therefore, when the air passes through the air preheater, some leakage occurs in the exhaust gas tank due to the pressure difference.
【0024】漏れの経路は、1つにはロータの側面でダ
イアフラムプレート12とラジアルシーリングプレート13
の間隙を通して起る。2つ目には、ロータ11の外周部
で、アキジャルシーリングプレート16の間隙を通して起
きる。また、ヒーティングエレメントの間隙に保持され
た排ガスおよびエアは、ロータが回転することによっ
て、各々エア槽および排ガス槽へ流入し、漏れとなる。The leakage path is partly on the side of the rotor, the diaphragm plate 12 and the radial sealing plate 13.
Happens through the gap in. Second, it occurs at the outer periphery of the rotor 11 through the gap in the axial sealing plate 16. Further, the exhaust gas and the air held in the gaps between the heating elements flow into the air tank and the exhaust gas tank, respectively, by the rotation of the rotor, and leak.
【0025】このような漏れをできるだけ小さくするた
めにシール構造が工夫されている。ダイアフラムプレー
ト12とラジアルシーリングプレート13の間隔をできるだ
け小さくすることによってシールをする方法をラジアル
シールBと呼ぶ。ロータ外周に設置したアキジャルシー
リングプレート16とハウジング17の間隔をできるだけ小
さくすることによってシールする方法をアキジャルシー
ルAと呼ぶ。また、ロータ外周とハウジングの間隙へ排
ガスおよびエアが流入することを防止するために、ロー
タ外周部の側面にシール構造18を設置し、ハウジング17
に取り付けたシーリングバー19との間隔をできるだけ小
さくすることによってシールする方法をバイパスシール
Cと呼ぶ。A seal structure has been devised to minimize such leakage. A method of sealing by making the distance between the diaphragm plate 12 and the radial sealing plate 13 as small as possible is called a radial seal B. A method of sealing by making the space between the housing 17 and the axial sealing plate 16 installed on the outer circumference of the rotor as small as possible is called an axial seal A. Further, in order to prevent exhaust gas and air from flowing into the gap between the rotor outer periphery and the housing, the seal structure 18 is installed on the side surface of the rotor outer periphery, and the housing 17
The method of sealing by minimizing the distance from the sealing bar 19 attached to the above is called a bypass seal C.
【0026】ラジアルシールB、アキジャルシールAお
よびバイパスシールCの3ケ所のシール部のうち、少な
くとも1ケ所のシール部に本発明のシール部材を使用す
る。即ち、「気体予熱機のロータの外周部とハウジング
との間隙のシール」はアキジャルシールA、バイパスシ
ールCに該当する。「ロータの側面とラジアルシーリン
グプレートとの間隙のシール」は、ラジアジールBに該
当する。The seal member of the present invention is used for at least one of the three seal portions of the radial seal B, the axial seal A and the bypass seal C. That is, the “seal of the gap between the outer peripheral portion of the rotor of the gas preheater and the housing” corresponds to the axial seal A and the bypass seal C. The “seal of the gap between the side surface of the rotor and the radial sealing plate” corresponds to the Radial B.
【0027】バイパスシールCに本発明を適用した例に
ついて述べる。図5は縦軸型の空気予熱機のロータ外周
付近を示す概略図である。本例では、ロータ11外周の縁
部とハウジングとの間のシーリングに本発明を適用し
た。即ち、図5において上側のバイパスシール部分で
は、ホルダー21がシーリングバー19に固定され、シール
構造体1がホルダー21中に保持されている。この際シー
ル構造体1は、ホルダー21中で僅かに上下動可能なよう
になっており、シール構造体1の摺動面が自重によって
ロータタイヤ20に対して当接し、摺動する。シール構造
体1とシーリングバー19との間には若干の隙間があ
る。こうした構造により、ロータ11が熱によって膨脹、
収縮する際、シール構造体1がロータ11の変形に対して
追従する。An example in which the present invention is applied to the bypass seal C will be described. FIG. 5 is a schematic view showing the vicinity of the outer circumference of a rotor of a vertical axis type air preheater. In this example, the present invention is applied to the sealing between the outer peripheral edge of the rotor 11 and the housing. That is, in the upper bypass seal portion in FIG. 5, the holder 21 is fixed to the sealing bar 19, and the seal structure 1 is held in the holder 21. At this time, the seal structure 1 can be slightly moved up and down in the holder 21, and the sliding surface of the seal structure 1 contacts the rotor tire 20 by its own weight and slides. There is a slight gap between the seal structure 1 and the sealing bar 19. With this structure, the rotor 11 expands due to heat,
When contracted, the seal structure 1 follows the deformation of the rotor 11.
【0028】図5において下側のバイパスシーリング部
分では、ホルダー21がロータタイヤ20に固定され、シー
ル構造体1がホルダー21中に保持されている。シール構
造体1は、ホルダー21中で僅かに上下動可能なようにな
っており、シール構造体1の摺動面が自重によってシー
リングバー19に対して当接し、摺動する。In the lower bypass sealing portion in FIG. 5, the holder 21 is fixed to the rotor tire 20, and the seal structure 1 is held in the holder 21. The seal structure 1 can be slightly moved up and down in the holder 21, and the sliding surface of the seal structure 1 contacts the sealing bar 19 by its own weight and slides.
【0029】なお、こうした縦軸型の空気予熱機では、
シール構造体1の自重によってシール構造体1をシーリ
ングバー19又はロータタイヤ20に対して押圧する。これ
に対し、横軸型の空気予熱機の場合には、シール構造体
1の自重を利用できないので、シール構造体1を板バ
ネ、コイルバネ等によって相手部材の方へと向かって付
勢しなければならない。In this vertical axis type air preheater,
The seal structure 1 is pressed against the sealing bar 19 or the rotor tire 20 by the weight of the seal structure 1. On the other hand, in the case of the horizontal axis type air preheater, the self-weight of the seal structure 1 cannot be used, so the seal structure 1 must be urged toward the mating member by a leaf spring, a coil spring, or the like. I have to.
【0030】このシール構造体1は、中空の枠体に、本
発明のシール部材を取り付けた構造のものである。そこ
で、まず、図1(a) 〜(d) を参照しつつ本発明による空
気予熱機用シール部材の構成例を説明し、次いでこれら
のシール部材を取り付けたシール構造体1の全体の構成
を、図2〜図4を参照しつつ説明する。This seal structure 1 has a structure in which the seal member of the present invention is attached to a hollow frame. Therefore, first, a configuration example of the seal member for an air preheater according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (d), and then the overall configuration of the seal structure 1 to which these seal members are attached The description will be made with reference to FIGS.
【0031】図1(a) 〜(d) に示すように、アルミナセ
ラミックス製本体8は、四角錐台形に形成されており、
その底面及び摺動面9は長方形である。この本体8の表
面は、一対の台形の側面8a、一対の長方形の側面、底面
及び摺動面9からなる。側面8aと8bとの間には、計4つ
の辺部8cが形成され、側面8a, 8bと底面との間には計4
つの辺部8dが形成され、側面8a, 8bと摺動面9との間に
は計4つの辺部8eが形成される。また、側面8a, 8b及び
摺動面9の接する四つの頂部8fと、側面8a, 8b及び底面
の接する四つの頂部8gが形成されている。As shown in FIGS. 1 (a) to 1 (d), the alumina ceramics main body 8 is formed in a truncated pyramid shape,
Its bottom surface and sliding surface 9 are rectangular. The surface of the main body 8 is composed of a pair of trapezoidal side surfaces 8a, a pair of rectangular side surfaces, a bottom surface and a sliding surface 9. A total of four side portions 8c are formed between the side surfaces 8a and 8b, and a total of four side portions 8c are formed between the side surfaces 8a and 8b and the bottom surface.
One side portion 8d is formed, and a total of four side portions 8e are formed between the side surfaces 8a, 8b and the sliding surface 9. Further, four apex portions 8f contacting the side surfaces 8a, 8b and the sliding surface 9 and four apex portions 8g contacting the side surfaces 8a, 8b and the bottom surface are formed.
【0032】底面と、側面8a, 8bの下部とを、釉薬から
なる被膜3で覆う。摺動面9及び側面8a, 8bの上部には
アルミナセラミックスが露出する。そして、側面8a, 8b
及び底面の総面積のうち、50%を被膜3が覆い、残りの
50%の面積でアルミナセラミックスが露出する。なお、
辺部8c, 8d, 8e及び頂部8f, 8gの曲率半径は2mm以上と
することが好ましい。The bottom surface and the lower portions of the side surfaces 8a, 8b are covered with a coating 3 made of glaze. Alumina ceramics is exposed at the upper part of the sliding surface 9 and the side surfaces 8a and 8b. And the sides 8a, 8b
And 50% of the total area of the bottom surface is covered by the coating 3, and the remaining
Alumina ceramics are exposed in 50% of the area. In addition,
The radius of curvature of the side portions 8c, 8d, 8e and the top portions 8f, 8g is preferably 2 mm or more.
【0033】図1(b) に示す例においては、釉薬からな
る被膜3によって、摺動面に接していない辺部8c, 8d及
び頂部8gを覆い、かつ底面を覆う。側面8aからは台形状
にアルミナセラミックスが露出し、側面8bからは長方形
状にアルミナセラミックスが露出する。こうした構成と
すれば、被膜3の圧縮釉としての作用が一層高まる。In the example shown in FIG. 1 (b), the coating 3 made of glaze covers the side portions 8c, 8d and the top portion 8g which are not in contact with the sliding surface and the bottom surface. The trapezoidal alumina ceramics are exposed from the side surface 8a, and the rectangular alumina ceramics are exposed from the side surface 8b. With such a configuration, the action of the coating 3 as a compression glaze is further enhanced.
【0034】図1(c) に示す例においても、図1(a) の
例と同様に、底面と側面8a, 8bの下部とを釉薬からなる
被膜3で覆う。ただし、摺動面9を除く表面、即ち、側
面8a, 8b及び底面のうち70%の面積が被膜3によって覆
われ、残りの30%の面積でアルミナセラミックスが露出
している。図1(d) に示す例においては、摺動面9では
アルミナセラミックスが露出し、他の表面はすべて被膜
3によって覆われている。Also in the example shown in FIG. 1C, the bottom surface and the lower portions of the side surfaces 8a and 8b are covered with the coating 3 made of glaze, as in the example shown in FIG. 1A. However, the surface excluding the sliding surface 9, that is, 70% of the side surfaces 8a, 8b and the bottom surface is covered with the coating film 3, and the alumina ceramics is exposed in the remaining 30% of the area. In the example shown in FIG. 1D, the alumina ceramics is exposed on the sliding surface 9, and the other surfaces are all covered with the coating 3.
【0035】図2は、図1(d) のシール部材を例えば2
個取り付けたシール構造体1を示す断面図、図3はシー
ル構造体1の要部破断斜視図、図4はシール構造体1の
側面図である。図3,図4においては、被膜3は図示し
ない。FIG. 2 shows the sealing member of FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing the individually attached seal structure 1, FIG. 3 is a fragmentary perspective view of the seal structure 1, and FIG. 4 is a side view of the seal structure 1. The coating 3 is not shown in FIGS.
【0036】好ましくは耐蝕鋼によって、略直方体形状
の中空の枠体2を形成し、この枠体2の各頂点部分には
R(アール)を設ける。この枠体2のうち、シーリング
バーと対向すべき側に、長手方向へと向って複数個(本
例では2個)の孔2aを形成する。2個の孔2aの内側に、
抜け防止部材7が溶接等によって固定され、この抜け防
止部材7に、断面台形状の細長いシール部材8が嵌入さ
れている。シール部材のうち、シーリングバーに対して
摺動すべき平坦な摺動面9は露出し、これ以外の部分は
実質的に枠体2、抜け防止部材7によって覆われ、露出
していない。即ち、側面8b、底面8h側は抜け防止部材7
によって覆われ、側面8a側は枠体2によって覆われてい
る。Preferably, a substantially rectangular parallelepiped hollow frame body 2 is formed of corrosion-resistant steel, and each vertex of the frame body 2 is provided with R (R). A plurality of (two in this example) holes 2a are formed in the longitudinal direction on the side of the frame body 2 facing the sealing bar. Inside the two holes 2a,
The slip-out prevention member 7 is fixed by welding or the like, and a slender seal member 8 having a trapezoidal cross section is fitted into the slip-out prevention member 7. The flat sliding surface 9 of the seal member, which should slide with respect to the sealing bar, is exposed, and the other portions are substantially covered with the frame body 2 and the slip-off preventing member 7 and are not exposed. That is, the side surface 8b and the bottom surface 8h side are the removal preventing member 7
And the side surface 8a side is covered with the frame body 2.
【0037】本実施例によれば、シール部材8の摺動面
9とシーリングバーとを加圧摺動させているので、アル
ミナセラミックスによる前記効果が大きく、シール部材
の変形、摩耗、腐蝕等を生ずることなく、かつ常に間隙
が生ずるのを防止して熱効率をより一層向上させること
ができる。According to this embodiment, since the sliding surface 9 of the seal member 8 and the sealing bar are slid under pressure, the above-mentioned effect of the alumina ceramics is great, and deformation, wear, corrosion and the like of the seal member are caused. It is possible to further improve the thermal efficiency by preventing a gap from being generated without causing the gap.
【0038】これと共に、アルミナセラミックス製の本
体8の表面に、本体8の熱膨張係数よりも小さい熱膨張
係数を有する釉薬からなる被膜を設けているので、既述
したように、この釉薬が圧縮釉として働き、アルミナセ
ラミックス製の本体8を水洗等による熱衝撃に対して保
護する。しかも、シール部材が、摺動面9を除いてすべ
て耐蝕鋼で囲まれているので、この耐蝕鋼も、水洗等に
よる熱衝撃に対して緩衝体として働く。At the same time, since a coating made of glaze having a coefficient of thermal expansion smaller than that of the body 8 is provided on the surface of the body 8 made of alumina ceramics, the glaze is compressed as described above. It functions as a glaze and protects the alumina ceramic body 8 against thermal shock caused by washing with water or the like. Moreover, since the sealing member is surrounded by corrosion-resistant steel except for the sliding surface 9, this corrosion-resistant steel also acts as a buffer against thermal shock caused by washing with water or the like.
【0039】従って、こうしたシール部材によれば、シ
ーリング効果が高く、且つ長寿命となり、例えば火力発
電、船舶用ボイラ等の空気予熱効率を高くすることがで
き、また、製油、蒸留、改質炉等の化学装置に適用する
と、熱回収の効率が高くなる。更に、使用中の安全性が
大きくなり、メンテナンスの頻度も少なくすることがで
きる。Therefore, according to such a seal member, the sealing effect is high and the life is long, and the air preheating efficiency of, for example, thermal power generation, ship boilers, etc. can be increased, and oil making, distillation and reforming furnaces are also possible. When applied to chemical equipment such as, the efficiency of heat recovery is increased. Further, the safety during use is increased and the frequency of maintenance can be reduced.
【0040】次いで、更に具体的な実験結果について述
べる。
(実験1)まず、図1(d) に示すシール部材を作製し、
これについて冷熱割れ温度差を測定した。具体的には、
幅45±0.5mm 、高さ20±0.3mm 、長さ42±0.3mm 、頂部
の曲率半径がすべて2mmである本体8を準備した。この
アルミナセラミックス中のAl2O3 含有量は96重量%とし
た。この本体8の摺動面9を除いた他の全表面に、釉薬
の泥しょうを所定厚さとなるようにスプレー塗布し、乾
燥、焼成、冷却し、各試験用試料を作製した。Next, more specific experimental results will be described. (Experiment 1) First, a seal member shown in FIG.
For this, the difference in cold heat cracking temperature was measured. In particular,
A body 8 having a width of 45 ± 0.5 mm, a height of 20 ± 0.3 mm, a length of 42 ± 0.3 mm, and a radius of curvature of 2 mm at the top was prepared. The Al 2 O 3 content in this alumina ceramics was 96% by weight. Glaze slurry was spray-coated to a predetermined thickness on all the surfaces of the main body 8 except the sliding surface 9, dried, baked, and cooled to prepare each test sample.
【0041】焼成後の釉薬から成る被膜の厚さは100 ±
20μmとした。釉薬の組成を変化させることによって、
図8に示すようにアルミナセラミックス製の本体と釉薬
との熱膨張係数の差を種々変化させ、各試料について耐
熱衝撃性試験を実施した。The thickness of the glaze coating after firing is 100 ±
It was set to 20 μm. By changing the composition of the glaze,
As shown in FIG. 8, the thermal shock resistance test was carried out for each sample while changing the difference in the coefficient of thermal expansion between the alumina ceramic body and the glaze.
【0042】具体的には、各試料を各所定温度に十分長
時間保持した後、所定温度の多量の水を入れた水槽中に
一定時間浸漬した。試料を水槽より取り出した後、試料
中の亀裂の発生の有無をフクシン液にてチエックした。
そして、試料に亀裂が発生したときの加熱温度と水温と
の温度差の最小値を、冷熱割れ温度差(℃)として表示
した。この結果を図8に示す。Specifically, each sample was held at each predetermined temperature for a sufficiently long time and then immersed in a water tank containing a large amount of water at the predetermined temperature for a certain period of time. After the sample was taken out of the water tank, the presence or absence of cracks in the sample was checked with a fuchsin solution.
Then, the minimum value of the temperature difference between the heating temperature and the water temperature when a crack was generated in the sample was displayed as the cold heat cracking temperature difference (° C). The result is shown in FIG.
【0043】図8に示す結果から解るように、釉薬を本
体の表面に施していない試料の冷熱割れ温度差は120 ℃
であるのに対し、釉薬を本体の摺動面以外の全表面に施
した試料の冷熱割れ温度差は、アルミナセラミックスと
釉薬との熱膨張係数の差が大きくなるにつれて、増大し
た。更に具体的には、上記の熱膨張係数の差が9×10-7
/℃の近辺より冷熱割れ温度差が著しく増大し、20×10
-7/℃の近辺からはほぼ平坦となった。As can be seen from the results shown in FIG. 8, the difference in cold crack temperature between the samples having no glaze on the surface of the main body is 120 ° C.
On the other hand, the difference in cold heat cracking temperature of the sample in which the glaze was applied to all surfaces except the sliding surface of the main body increased as the difference in thermal expansion coefficient between the alumina ceramics and the glaze increased. More specifically, the difference in thermal expansion coefficient is 9 × 10 −7
The temperature difference between cold and heat cracks increased significantly from around 20 ° C / ° C.
It became almost flat from around -7 / ℃.
【0044】なお、アルミナセラミックス製本体に釉薬
の泥しょうをスプレー塗布する場合に、本体を約150 ℃
に加熱しておくと、相当の厚みのある釉薬を均一の膜厚
で塗布できるため好ましい。When spraying glaze sludge onto the alumina ceramic body, the body should be heated to approximately 150 ° C.
It is preferable to heat the glaze to a uniform thickness so that a glaze having a considerable thickness can be applied.
【0045】(実験2)本体8中のアルミナ成分の含有
量を図9に示すように種々変更し、相手材(SS400,
鉄) に加圧摺動させ、本体8の比摩耗量(×10-11mm2/
N)を測定した。図9の結果から解るように、本体8中
のアルミナ成分の含有量が増大するに従って、比摩耗量
が等比級数的に減少した。特に、アルミナ成分の含有量
を85重量%以上とすることで、比摩耗量が30×10-11mm2
/N以下となり、実用上高度の耐摩耗性を付与することが
できる。(Experiment 2) The content of the alumina component in the main body 8 was variously changed as shown in FIG.
The specific wear of the body 8 (× 10 -11 mm 2 /
N) was measured. As can be seen from the results of FIG. 9, as the content of the alumina component in the main body 8 increased, the specific wear amount decreased geometrically. Especially, if the content of alumina component is 85% by weight or more, the specific wear amount is 30 × 10 -11 mm 2
It becomes / N or less, and practically high wear resistance can be imparted.
【0046】(実験3)釉薬を施さないアルミナセラミ
ックス製本体につき、表1に示すようにアルミナ成分の
含有量を変化させ、冷熱割れ温度差を測定した。表1か
ら解るように、アルミナ成分の含有量が増大するのに従
い、冷熱割れ温度差が減少し、アルミナ成分の含有量が
96重量%になると、冷熱割れ温度差は120 ℃にまで低下
した。(Experiment 3) With respect to the alumina ceramics main body which was not subjected to glaze, the content of the alumina component was changed as shown in Table 1 and the temperature difference of cold heat cracking was measured. As can be seen from Table 1, as the content of the alumina component increases, the difference in cold heat cracking temperature decreases, and the content of the alumina component increases.
At 96% by weight, the difference in cold cracking temperature decreased to 120 ° C.
【0047】これに対し、熱膨張係数が69×10-7/ ℃の
釉薬A又は52×10-7/ ℃の釉薬Bを、本体の摺動面を除
く全表面に厚さ550 μm で施して図1(d) に示す試料を
得た。これらの結果も下記表1に示す。On the other hand, a glaze A having a thermal expansion coefficient of 69 × 10 -7 / ° C or a glaze B having a thermal expansion coefficient of 52 × 10 -7 / ° C was applied to the entire surface of the main body except the sliding surface to a thickness of 550 μm. As a result, the sample shown in FIG. 1 (d) was obtained. These results are also shown in Table 1 below.
【0048】[0048]
【表1】 [Table 1]
【0049】これらの試料の冷熱割れ温度差を測定した
結果、表1から判るように釉薬を施すことによって冷熱
割れ温度差は向上した。特にアルミナ含有量が85重量%
よりも多い領域での冷熱割れ温度差の向上は著しく、例
えばアルミナ含有率96%では、熱膨張係数が52×10-7/
℃である釉薬を施すことによって冷熱割れ温度差は88℃
も向上した。したがって高い耐磨耗性および高い耐腐食
性を有するが本来耐熱衝撃性の低いアルミナセラミック
スでも、釉薬を施すことによって170 〜200 ℃差という
熱衝撃に対して十分耐えうることが明らかとなった。As a result of measuring the difference in cold heat cracking temperature of these samples, as shown in Table 1, the difference in cold heat cracking temperature was improved by applying glaze. Alumina content of 85% by weight
The difference in cold heat cracking temperature is significantly improved in a larger area, for example, when the alumina content is 96%, the coefficient of thermal expansion is 52 × 10 -7 /
Temperature difference of cold heat cracking is 88 ℃ by applying glaze which is ℃
Also improved. Therefore, it was clarified that even alumina ceramics, which has high abrasion resistance and high corrosion resistance but originally has low thermal shock resistance, can sufficiently withstand a thermal shock of 170 to 200 ° C. by applying a glaze.
【0050】(実験4)図1(d) に示すようなシール部
材を準備した。ただし、本体8中のアルミナ成分の含有
量は96%とし、本体8と釉薬からなる被膜3との熱膨張
係数の差は26×10-7/℃とした。そして、釉薬の厚さを
増加させて、冷熱割れ温度差を測定したところ、表2の
ような結果を得た。即ち100 μm 以上の厚さの釉薬を施
すことによって冷熱割れ温度差が著しく向上し、シール
部材として供与できる耐熱衝撃性をアルミナセラミック
スに付加することができる。(Experiment 4) A seal member as shown in FIG. 1 (d) was prepared. However, the content of the alumina component in the main body 8 was 96%, and the difference in the coefficient of thermal expansion between the main body 8 and the coating 3 made of glaze was 26 × 10 −7 / ° C. Then, the thickness of the glaze was increased and the difference in cold heat cracking temperature was measured, and the results shown in Table 2 were obtained. That is, by applying a glaze having a thickness of 100 μm or more, the difference in cold heat cracking temperature is remarkably improved, and thermal shock resistance that can be provided as a sealing member can be added to the alumina ceramics.
【0051】 表 2 ──────────────────────────────── 釉薬からなる被膜の厚み(μm) 冷熱割れ温度差(℃) ──────────────────────────────── 0 120 50 130 90 140 100 170 320 182 550 208 780 210[0051] Table 2 ──────────────────────────────── Thickness of coating made of glaze (μm) Cold heat cracking temperature difference (℃) ──────────────────────────────── 0 120 50 130 90 140 100 170 320 182 550 208 780 210
【0052】(実験5)まず、実験1で述べた寸法の本
体8を準備した。ここで、本体8のアルミナ成分の含有
量を96%とし、本体8 と釉薬との熱膨張係数の差を26×
10-7/℃とし、釉薬の厚さを550 μm とした。この本体
8に、それぞれ図1(a) 、(b) 、(c) 、(d) のように施
釉し、各試料を作製した。(Experiment 5) First, the main body 8 having the dimensions described in Experiment 1 was prepared. Here, the content of the alumina component of the main body 8 is set to 96%, and the difference in thermal expansion coefficient between the main body 8 and the glaze is 26 ×.
The temperature was 10 −7 / ° C., and the thickness of the glaze was 550 μm. The main body 8 was glazed as shown in FIGS. 1 (a), 1 (b), 1 (c), and 1 (d) to prepare samples.
【0053】具体的には、図1(a) の例では、摺動面9
を除く全表面のうち50%の面積を、釉薬からなる被覆で
覆った。図1(b) においては、各辺部8c、8dを覆うよう
に釉薬を施すが、この際、各辺部8c、8dに沿って側面8
a、8bに設けた被膜3の幅dは、8mmとした。図1
(c)の例では、摺動面9を除く全表面のうち70%の面
積を、釉薬からなる被覆で覆った。Specifically, in the example of FIG. 1 (a), the sliding surface 9
The area of 50% of the entire surface except for was covered with a coating made of glaze. In FIG. 1 (b), glaze is applied so as to cover the side portions 8c and 8d, but at this time, the side surface 8 is formed along the side portions 8c and 8d.
The width d of the coating 3 provided on a and 8b was set to 8 mm. Figure 1
In the example of (c), 70% of the entire surface except the sliding surface 9 is covered with a coating made of glaze.
【0054】これら図1(a) 〜(d) の試料及び釉薬を施
していない試料についてそれぞれ冷熱割れ温度差を測定
したところ、下記の結果を得た。
冷熱割れ温度差 (℃)
釉薬を施していない試料 120
図1(a) の試料 165
図1(b) の試料 178
図1(c) の試料 188
図1(d) の試料 208When the difference in cold heat cracking temperature between the samples of FIGS. 1 (a) to 1 (d) and the sample without glaze was measured, the following results were obtained. Cold cracking temperature difference (℃) Sample without glaze 120 Sample 165 of FIG. 1 (a) 165 Sample of FIG. 1 (b) 178 Sample of FIG. 1 (c) 188 Sample of FIG. 1 (d) 208
【0055】また、図1(a) の被覆パターンを基本的に
使用しつつ、釉薬を施した面積を変え、それぞれについ
て冷熱割れ温度差を測定したところ下記の結果を得た。Further, while basically using the coating pattern of FIG. 1 (a) and changing the area to which the glaze was applied, the cold crack temperature difference was measured, and the following results were obtained.
【0056】 釉薬を施した面積 (%) 冷熱割れ温度差 (℃) 0 120 40 130 50 165 60 178 70 188 80 208[0056] Glaze area (%) Cold heat cracking temperature difference (℃) 0 120 40 130 50 165 60 178 70 188 80 208
【0057】(実験6)まず、実験1で述べた寸法の本
体8を準備した。このアルミナ成分の含有量は96%であ
った。この本体8を試料No. 1とした。次いで、この本
体8を、図2〜図4に示すように、シール構造体1中に
取り付けた。ただし、枠体2、抜け防止部材7は、いず
れも厚さ3mmのSUS430 鋼で形成した。これを試料N
o. 2とした。(Experiment 6) First, the main body 8 having the dimensions described in Experiment 1 was prepared. The content of this alumina component was 96%. This main body 8 was designated as Sample No. 1. Then, the main body 8 was mounted in the seal structure 1 as shown in FIGS. However, the frame body 2 and the slip-out preventing member 7 were both formed of SUS430 steel having a thickness of 3 mm. This is sample N
o.2.
【0058】次に、本体8の摺動面9を除く全表面に、
厚さ550 ±50μm の釉薬を施した。この釉薬の熱膨張係
数と本体8の熱膨張係数との差は、46×10-7/℃とした
(試料No. 3)次いで、この試料を、図2〜図4に示す
ように、シール構造体1中に取り付けた。ただし、枠体
2、抜け防止部材7は、いずれも厚さ3mmのSUS430
鋼で形成した。これを試料No. 4とした。Next, on all surfaces of the main body 8 except the sliding surface 9,
A glaze with a thickness of 550 ± 50 μm was applied. The difference between the coefficient of thermal expansion of this glaze and the coefficient of thermal expansion of the main body 8 was 46 × 10 −7 / ° C. (Sample No. 3). Then, this sample was sealed as shown in FIGS. It was mounted in structure 1. However, both the frame body 2 and the slip-out prevention member 7 are made of SUS430 having a thickness of 3 mm.
Made of steel. This was designated as Sample No. 4.
【0059】これらの試料No. 1〜4について、冷熱割
れ温度差を測定した結果を以下に示す。
冷熱割れ温度差(℃)
試料No. 1 120 ± 11
試料No. 2 140 ± 14
試料No. 3 208 ± 17
試料No. 4 253 ± 13 The results of measuring the cold heat cracking temperature difference of these sample Nos. 1 to 4 are shown below. Thermal cracking temperature difference (℃) Sample No. 1 120 ± 11 Sample No. 2 140 ± 14 Sample No. 3 208 ± 17 Sample No. 4 253 ± 13
【0060】以上の結果から解るように、本発明に従っ
て釉薬を施した試料No. 3では、試料の耐熱衝撃性が著
しく改善されているし、No. 3の試料を金属板で覆った
試料No. 4では、金属板が熱衝撃に対して大きな緩衝効
果をもたらすため、更に耐熱衝撃性が改善されている。As can be seen from the above results, the thermal shock resistance of the sample No. 3 to which the glaze was applied according to the present invention was remarkably improved, and the sample No. 3 in which the sample No. 3 was covered with a metal plate was used. In No. 4, the thermal shock resistance is further improved because the metal plate has a large buffering effect against thermal shock.
【0061】[0061]
【発明の効果】本発明によれば、気体予熱機用シール部
材の本体をアルミナセラミックスによって形成するの
で、シール部材の摺動面の摩耗量を少なくでき、かつイ
オウ酸化物、窒素酸化物によるシール部材の腐食も抑制
することができる。しかも、アルミナセラミックス製本
体の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する釉薬か
らなる被膜を本体の表面に設けているので、この釉薬が
圧縮釉として働き、アルミナセラミックス製本体を、水
洗等による熱衝撃に対して保護する。これらにより、シ
ール部材に高い耐摩耗性、高い耐腐食性、高い耐熱衝撃
性を同時に付与し、長期間良好なシール性能を維持する
ことができる。According to the present invention, since the main body of the seal member for the gas preheater is made of alumina ceramics, the amount of wear on the sliding surface of the seal member can be reduced and the seal made of sulfur oxide or nitrogen oxide can be used. Corrosion of members can also be suppressed. Moreover, since a coating made of glaze having a coefficient of thermal expansion smaller than that of the alumina ceramic body is provided on the surface of the body, this glaze acts as a compression glaze and heats the alumina ceramic body by washing with water etc. Protect against impact. With these, high wear resistance, high corrosion resistance, and high thermal shock resistance can be imparted to the seal member at the same time, and good sealing performance can be maintained for a long period of time.
【図1】(a), (b), (c) 及び(d) は、それぞれ空気予熱
機のバイパスシール用に用いるシール部材を示す斜視図
である。1 (a), (b), (c) and (d) are perspective views each showing a seal member used for a bypass seal of an air preheater.
【図2】シール構造体を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a seal structure.
【図3】シール構造体の要部破断斜視図である。FIG. 3 is a fragmentary perspective view of the seal structure.
【図4】シール構造体を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a seal structure.
【図5】空気予熱機のロータ外周付近を示す概略図であ
る。FIG. 5 is a schematic diagram showing the vicinity of the outer circumference of the rotor of the air preheater.
【図6】空気予熱機全体を示す概略側面図である。FIG. 6 is a schematic side view showing the entire air preheater.
【図7】空気予熱機全体を示す概略正面図である。FIG. 7 is a schematic front view showing the entire air preheater.
【図8】アルミナセラミックス製本体と釉薬との熱膨張
係数の差と、冷熱割れ温度差との関係を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the difference in thermal expansion coefficient between the alumina ceramics body and the glaze and the difference in cold heat cracking temperature.
【図9】本体におけるアルミナ成分の含有量と比摩耗量
との関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the alumina component content and the specific wear amount in the main body.
【図10】空気予熱機の構成を模式的に示す斜視図であ
る。FIG. 10 is a perspective view schematically showing the configuration of an air preheater.
1 シール構造体 2 中空の枠体 3 釉薬からなる被膜 7 抜け防止部材 8 アルミナセラミックス製本体 8c, 8d, 8e 辺部 8f, 8g 頂部 9 摺動面 11 ロータ 13 ラジアルシーリングプレート 16 アキジャルシーリングプレート 17 ハウジング 20 ロータタイヤ 21 ホルダー A アキジャルシール B ラジアルシール C バイパスシール 1 Seal structure 2 Hollow frame 3 Film made of glaze 7 Removal prevention member 8 Alumina ceramic body 8c, 8d, 8e sides 8f, 8g top 9 Sliding surface 11 rotor 13 Radial sealing plate 16 Axial Sealing Plate 17 housing 20 rotor tire 21 holder A Akijar seal B radial seal C bypass seal
Claims (9)
グとの間隙又は前記ロータの側面とラジアルシーリング
プレートとの間隙をシールする気体予熱機用シール部材
であって、アルミナセラミックス製本体の表面に、この
本体の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する釉薬
からなる被膜を設けた気体予熱機用シール部材。1. A seal member for a gas preheater, which seals a gap between an outer peripheral portion of a rotor of a gas preheater and a housing or a side face of the rotor and a radial sealing plate, the seal member being provided on a surface of an alumina ceramic body. A sealing member for a gas preheater provided with a coating made of glaze having a thermal expansion coefficient smaller than that of the main body.
張係数との差が9×10-7/℃以上であることを特徴とす
る、請求項1記載の気体予熱機用シール部材。2. The seal member for a gas preheater according to claim 1, wherein a difference between a coefficient of thermal expansion of the main body and a coefficient of thermal expansion of the coating film is 9 × 10 −7 / ° C. or more.
以上であるアルミナセラミックスからなる、請求項1記
載の気体予熱機用シール部材。3. The main body has an alumina content of 85% by weight.
The sealing member for a gas preheater according to claim 1, which is made of the alumina ceramics described above.
アルミナセラミックスのみが露出し、この摺動面以外の
表面の総面積のうち50%以上が前記被膜によって覆われ
ている、請求項1記載の気体予熱機用シール部材。4. The alumina ceramics is exposed only on the sliding surface of the gas preheater seal member, and 50% or more of the total area of the surfaces other than the sliding surface is covered with the coating. The seal member for a gas preheater according to 1.
請求項4記載の気体予熱機用シール部材。5. The thickness of the coating is 100 μm or more,
The seal member for a gas preheater according to claim 4.
動面に接していない辺部及び頂部のすべてが前記被膜に
よって覆われている、請求項4記載の気体予熱機用シー
ル部材。6. The sealing member for a gas preheater according to claim 4, wherein, of the side portion and the top portion of the main body, all of the side portion and the top portion which are not in contact with the sliding surface are covered with the coating.
に金属で囲まれている、請求項4記載の気体予熱機用シ
ール部材。7. The seal member for a gas preheater according to claim 4, wherein all surfaces except the sliding surface are substantially surrounded by metal.
mm以上である、請求項1記載の気体予熱機用シール部
材。8. The radius of curvature of the side portion and the top portion of the main body is 2
The seal member for a gas preheater according to claim 1, having a size of at least mm.
出するように枠体へと固定された抜け防止部材と、この
抜け防止部材に嵌入された請求項1記載の気体予熱機用
シール部材とを有し、 この気体予熱機用シール部材の平坦な摺動面が前記枠体
の開孔から枠体の外側へと向かって露出し、前記気体予
熱機用シール部材のうち前記摺動面以外の部分が前記枠
体及び前記抜け防止部材によって覆われている、気体予
熱機用シール構造体。9. The gas preheater according to claim 1, wherein a hollow frame body, a removal prevention member fixed to the frame body so as to project into an inner space of the frame body, and fitted into the removal prevention member. A sealing member for a gas preheater, wherein a flat sliding surface of the sealing member for a gas preheater is exposed from the opening of the frame toward the outside of the frame, and the sealing member for the gas preheater is A seal structure for a gas preheater, wherein a portion other than a sliding surface is covered with the frame body and the slip-out preventing member.
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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US07/818,563 US5234048A (en) | 1991-01-14 | 1992-01-09 | Sealing members for gas preheaters, and sealing structures using such sealing members for gas preheaters |
EP92300277A EP0495608B1 (en) | 1991-01-14 | 1992-01-13 | Sealing structure for a rotating gas heater |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1991
- 1991-07-02 JP JP18707391A patent/JPH0510691A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002198082A (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Denso Corp | Rotary regenerative heat exchanger and reformer for fuel cell system |
JP4696358B2 (en) * | 2000-12-26 | 2011-06-08 | 株式会社デンソー | Rotational heat storage type heat exchange device and reformer for fuel cell system |
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