JPH0510692A - Sealing structure for gas preheating device - Google Patents
Sealing structure for gas preheating deviceInfo
- Publication number
- JPH0510692A JPH0510692A JP18707591A JP18707591A JPH0510692A JP H0510692 A JPH0510692 A JP H0510692A JP 18707591 A JP18707591 A JP 18707591A JP 18707591 A JP18707591 A JP 18707591A JP H0510692 A JPH0510692 A JP H0510692A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- sealing
- sliding surface
- seal
- solid lubricant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Mechanical Sealing (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は気体予熱機のシール構造
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seal structure for a gas preheater.
【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9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 raise the.
FIG. 9 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 housed 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流に
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 indicated by an arrow D, and air is circulated on the lower side as a counter flow as indicated by an arrow F. The exhaust gas layer and the air layer are blocked by the radial sealing plate 13. A heating element is accommodated 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, which lowers 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】ロータ外周部とハウジ
ング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 and the housing, 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脹、
あるいは、へたりによって、間隙が大きくなり、シーリ
ング効果が低下する。The temperature of the exhaust gas is 300 to 400 ° C. and the temperature of the air is from room temperature to 100 ° C. The rotor containing the heating element is deformed in response to such temperature change.
With structural seals, expansion due to such temperature changes,
Alternatively, the settling will increase the gap and reduce the sealing effect.
【0008】ロータ側面とラジアルシーリングプレート
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個に区切って設けたダイアフラムプレートと、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 rotor side surface and the radial sealing plate, 12 or
The structural sealing is performed by making the gap between the diaphragm plate divided into 24 pieces and the radial sealing plate made of metal as small as possible.
【0009】このような方法では、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
その間隙は大きくなり、シーリング効果を低下させる。
シール部材間の間隙をなくし、加圧摺動させれば、シー
ル効果が向上することが期待できる。In such a method, the sealing effect is limited, and when the structural material is corroded by the exhaust gas component, the gap becomes large, and the sealing effect is lowered.
It is expected that the sealing effect will be improved if the gap between the sealing members is eliminated and the members are slid under pressure.
【0010】上述の構造上のシール問題に加えて、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、重油等で
あるため、熱排ガス中にイオン酸化物、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が腐蝕され易いとの問題があ
った。また、熱排ガス中の塵芥が空気予熱機のヒーティ
ング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を充分
冷却しないまま約200 ℃の熱間状態で上述の付着物の水
洗除去を行っている。このため空気予熱機部品は苛酷な
熱衝撃を受けるという問題があった。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という大型装置であり、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 ×
50mmのシール部材が使用されている。このため上述の熱
間での水洗によるシール部材への熱衝撃条件は、極めて
苛酷である。In addition to the above-mentioned structural sealing problem, in the rotary air preheater for boiler combustion used in thermal power plants, etc., the fuel used in the boiler is coal, heavy oil, etc. There is a problem that corrosive gases such as ionic oxides and nitrogen oxides are contained in the air, and dew condensation occurs at a low temperature portion of the air preheater, and each component of the air preheater is easily corroded. In addition, there is a problem that dust in the heat exhaust gas adheres to each component such as the heating element of the air preheater and deteriorates the heat exchange characteristics of the air preheater. Washing with water is carried out. On this occasion,
Boilers of thermal power plants, etc. are operated continuously for a long period of time, and the boiler rest period is extremely short.Therefore, the above-mentioned deposits can be washed off with water while the air preheater is not sufficiently cooled at about 200 ° C. There is. Therefore, there is a problem that the air preheater parts are subjected to severe thermal shock. Furthermore, the rotary air preheater for boiler combustion used in thermal power plants is a large device with a rotor diameter of 1 to 20 m, and the parts used for the preheater are large. 100 ×
A 50 mm seal member is used. Therefore, the heat shock conditions for the seal member due to the above-mentioned hot water washing are extremely severe.
【0011】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る。
従来のシール部材の材料としては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。A sliding member used in a rotary air preheater for boiler combustion in a thermal power plant or the like is required to have excellent wear resistance, corrosion resistance and thermal shock resistance.
Conventionally, SS steel or corrosion-resistant steel was used as the material for the seal member, but it is still unsatisfactory as a sliding member because of its insufficient wear resistance and corrosion resistance, requiring frequent maintenance. It was
【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. 1-184449 (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、石炭
等を燃焼した排ガス中には石炭灰などの固形成分が大量
に含まれており、この固形成分がシール部材等の表面に
付着して摩耗させる性質を有する。このため、耐摩耗性
セラミックスであっても、長期間加圧摺動させると摩耗
するうえ、シール部材の加圧摺動の際に発生する摺動音
が非常に大きく、しかも不快音であり、作業環境を悪化
させることが判明した。However, as a result of further study by the present inventor, it was found that a problem still remains. That is, a large amount of solid components such as coal ash are contained in the exhaust gas that burns coal or the like, and the solid components have a property of adhering to the surface of the seal member and causing wear. For this reason, even wear-resistant ceramics are worn when pressed and slid for a long period of time, and the sliding sound generated when the sealing member is pressed and slid is very loud and uncomfortable. It turned out to deteriorate the work environment.
【0014】本発明の課題は、熱廃ガスによる腐蝕を効
果的に防止でき、長期間良好なシール性能を保持できる
うえ、無機ガラスや耐摩耗性セラミックスの摩耗を一層
低減し、また、これらの摺動音の大きさを低減でき、不
快で耳障りな音を減らしうるような、気体予熱機のシー
ル構造を提供することである。An object of the present invention is to effectively prevent corrosion due to heat exhaust gas, maintain good sealing performance for a long period of time, and further reduce wear of inorganic glass and wear-resistant ceramics. It is an object of the present invention to provide a seal structure for a gas preheater that can reduce the amount of sliding noise and reduce unpleasant and offensive noise.
【0015】[0015]
【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
る気体予熱機のシール構造であって、無機ガラス及び/
又は耐摩耗性セラミックスによって少なくとも一部が形
成されているシール部材、このシール部材が摺動する摺
動面に対して押圧されるガイド孔付きの固体潤滑材成形
体、前記ガイド孔内へと挿入されるガイド部材、及び前
記固体潤滑材成形体を前記ガイド部材の長さ方向に付勢
することによって前記固体潤滑材成形体を前記摺動面に
対して押圧させるための付勢用部材を有する、気体予熱
機のシール構造に係るものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a gas preheater seal structure for sealing a gap between a rotor outer peripheral portion of a gas preheater and a housing or a side face of the rotor and a radial sealing plate. , Inorganic glass and /
Alternatively, a seal member at least a part of which is formed of wear-resistant ceramics, a solid lubricant molded body with a guide hole that is pressed against a sliding surface on which the seal member slides, and inserted into the guide hole And a biasing member for pressing the solid lubricant compact against the sliding surface by biasing the solid lubricant compact in the length direction of the guide member. The present invention relates to a seal structure of a gas preheater.
【0016】[0016]
【実施例】まず、本発明のシール構造を適用すべき空気
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 structure of the present invention should be applied will be described.
【0017】図4は空気予熱機の概略側面図、図5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2500mm
aq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. 4 is a schematic side view of the air preheater, and FIG. 5 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
At ℃, passing through the air preheater, 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 mm.
It is about aq. Therefore, when the air passes through the air preheater, some leakage occurs in the exhaust gas tank due to the pressure difference.
【0018】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とハウジング17と
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. Secondly, it occurs at the outer periphery of the rotor 11 through the gap between the axial sealing plate 16 and the housing 17. 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.
【0019】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。The seal structure is devised to minimize such leakage. A method for 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 minimizing the distance between the housing 17 and the axial sealing plate 16 installed on the outer circumference of the rotor is called an axial seal A. Further, in order to prevent exhaust gas and air from flowing into the gap between the rotor outer circumference and the housing, a seal structure 18 is installed on the side surface of the rotor outer circumference,
The method of sealing by making the space between the sealing bar 19 attached to 17 and the sealing bar 19 as small as possible is called a bypass seal C.
【0020】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構造を適用す
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、ラジアルシールBに
該当する。Of the three seal portions of the radial seal B, the axial seal A and the bypass seal C, the seal structure of the present invention is applied to at least one seal portion. 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 seal B.
【0021】まず、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6は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
とロータハウジングとの間のシーリングに本発明を適用
した。First, an example in which the present invention is applied to the bypass seal C will be described. FIG. 6 is a schematic diagram showing the vicinity of the outer circumference of the rotor of the air preheater. In this example, the present invention is applied to the sealing between the outer peripheral edge of the rotor 11 and the rotor housing.
【0022】即ち、図6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
張、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。That is, in the upper bypass seal portion in FIG. 6, the holder 21 is fixed to the sealing bar 19,
The seal structure 1 is held in a 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 abuts against 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 such a structure, when the rotor 11 expands and contracts due to heat, the seal structure 1 follows the deformation of the rotor 11.
【0023】図6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. 6, 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 abuts on the sealing bar 19 by its own weight and slides.
【0024】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って付勢
しなければならない。Incidentally, in such a vertical axis type air preheater,
The self-weight of the seal structure 1 presses the seal structure 1 against the sealing bar 19 or the rotor tire 20. 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, and therefore the seal structure 1 must be biased toward the mating member by a leaf spring, a coil spring, or the like. I have to.
【0025】次に、好ましいシール構造体1の構成につ
き、図1を参照しつつ説明する。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
と向かって複数個(本例では3個)の孔2a, 2bを形成す
る。このうち、本例では端部側の2個の孔2aの内側に、
抜け防止部材4が溶接等によって固定され、この抜け防
止部材4に、断面台形状の細長いシール部材3が嵌入さ
れている。シール部材3のうち、シーリングバーの摺動
面19a に対して摺動すべき平坦な摺動面3a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4によっ
て覆われ、露出していない。Next, the structure of the preferable seal structure 1 will be described with reference to FIG. 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). This frame 2
Among them, a plurality of holes (3 in this example) 2a, 2b are formed in the longitudinal direction on the side facing the sealing bar. Of these, in this example, inside the two holes 2a on the end side,
The slip-out preventing member 4 is fixed by welding or the like, and the slender seal member 3 having a trapezoidal cross section is fitted into the slip-out preventing member 4. Of the sealing member 3, a flat sliding surface 3a to be slid with respect to the sliding surface 19a of the sealing bar is exposed, and the other portions are substantially covered with the frame body 2 and the slip-off preventing member 4. Not exposed.
【0026】孔2bの部分で、枠体2の内側へと伸びるガ
イド板部2dが形成され、このガイド板部2dに沿って直方
体形状の固体潤滑材成形体5を収容する。シール部材3
が摺動するシーリングバー摺動面19a に対し、固体潤滑
部材成形体5を押圧し、その摺動面5aをシーリングバー
に対して摺動させる。A guide plate portion 2d extending toward the inside of the frame 2 is formed in the hole 2b, and the rectangular parallelepiped solid lubricant molded body 5 is accommodated along the guide plate portion 2d. Seal member 3
The solid lubricating member molded body 5 is pressed against the sliding surface 19a on which the sliding bar slides, and the sliding surface 5a slides on the sealing bar.
【0027】この固体潤滑材成形体5には、例えば円形
貫通孔がガイド孔5bとして設けられており、このガイド
孔5bにガイド棒6が挿通されている。ガイド棒6の先端
は、シーリングバー及びロータタイヤ等の摺動面に当ら
ないようにする。ガイド棒6の基部には雄ネジ6aを設
け、枠体2の貫通孔2cに雄ネジ6aを挿通し、この雄ネジ
6aにナット7を嵌め合わせ、これによりガイド棒6を枠
体2に固定する。この際、ナット7を枠体2に溶接して
ナット7が緩まないようにすることもできる。また、ナ
ット等を用いず、ガイド棒6を枠体2へと直接溶接して
もよい。The solid lubricant molded body 5 is provided with, for example, a circular through hole as a guide hole 5b, and the guide rod 6 is inserted into the guide hole 5b. The tip of the guide rod 6 should not touch the sliding surface of the sealing bar, the rotor tire, or the like. A male screw 6a is provided at the base of the guide rod 6, and the male screw 6a is inserted into the through hole 2c of the frame body 2.
A nut 7 is fitted to 6a, and thereby the guide rod 6 is fixed to the frame body 2. At this time, the nut 7 can be welded to the frame body 2 to prevent the nut 7 from loosening. Further, the guide rod 6 may be directly welded to the frame body 2 without using a nut or the like.
【0028】ガイド棒6の周囲には、コイルスプリング
8を設置する。コイルスプリング8の一端を枠体2の内
壁面に当接させ、他端を平板9に当接させる。平板9に
は、例えば円形貫通孔がガイド孔9aとして設けられてお
り、このガイド孔9aにガイド棒6が挿通されている。固
体潤滑材成形体5は、平板9に当接しており、平板9を
介してコイルスプリング8により摺動面19a へと押圧さ
れている。これにより、固体潤滑材成形体5をガイド棒
6の長さ方向に付勢し、成形体5を摺動面19aに対して
押圧させることができる。A coil spring 8 is installed around the guide rod 6. One end of the coil spring 8 is brought into contact with the inner wall surface of the frame body 2, and the other end is brought into contact with the flat plate 9. The flat plate 9 is provided with, for example, a circular through hole as a guide hole 9a, and the guide rod 6 is inserted into the guide hole 9a. The solid lubricant compact 5 is in contact with the flat plate 9 and is pressed against the sliding surface 19a by the coil spring 8 via the flat plate 9. As a result, the solid lubricant compact 5 can be urged in the length direction of the guide rod 6 to press the compact 5 against the sliding surface 19a.
【0029】シール部材3全体を耐摩耗性セラミックス
又は無機ガラスによって成形する他、シール部材3のう
ち枠体2の内側に埋まっている部分を耐蝕鋼で形成し、
シーリングバーへと当接する側にホーロー又はグラスラ
イニングによって無機ガラス薄層を設けてもよい。The entire seal member 3 is formed of wear-resistant ceramics or inorganic glass, and the portion of the seal member 3 buried inside the frame 2 is formed of corrosion-resistant steel.
A thin inorganic glass layer may be provided by enamel or glass lining on the side that contacts the sealing bar.
【0030】耐摩耗性の高いセラミックスとしては、例
えば窒化珪素、炭化珪素、アルミナ、ムライト、サイア
ロン、ジルコニア、アルミナ含有磁器等を例示できる。
これらは、金属に比較して、硬度が高く、耐摩耗性に優
れている。また、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、上記耐摩耗性セラミ
ックスはこれらに対しても安定である。Examples of ceramics having high wear resistance include silicon nitride, silicon carbide, alumina, mullite, sialon, zirconia, and porcelain containing alumina.
These are higher in hardness and superior in wear resistance than metals. Also, in the exhaust gas of the air preheater, sulfur oxide,
Nitrogen oxide and the like are contained, and these react with water to generate sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, nitrous acid, and the like, but the above wear-resistant ceramics are also stable to these.
【0031】無機ガラス、グラスライニングとしては、
いわゆる耐酸ホウロウが好ましく、JISに言う化学工
業用ホウロウ機器を二種に分類したもの等を例示でき
る。 1種:グラスライニング ケイ酸(55%以上)、ホウ酸(0〜10%)、アルカリ
(10〜20%)を主成分としたもの。 2種:耐酸ホウロウ ケイ酸(40%以上)、ホウ酸(0〜10%)、アルカリ
(10〜30%)を主成分としたもの。As the inorganic glass and the glass lining,
So-called acid-resistant enamel is preferable, and examples of the enamel equipment for the chemical industry referred to in JIS are classified into two types. 1st type: Glass lining A main component of silicic acid (55% or more), boric acid (0 to 10%), and alkali (10 to 20%). 2 types: Acid-resistant boro roe Silicic acid (40% or more), boric acid (0 to 10%), and alkali (10 to 30%) as main components.
【0032】上記耐摩耗性セラミックスのうち、アルミ
ナ、ジルコニアは熱膨脹係数が大きく、耐熱衝撃性に劣
る。従って、この点では、熱膨脹係数が70×10-7/℃以
下のセラミックス、例えば磁器、ムライト、窒化珪素、
炭化珪素、サイアロンを使用することが一層好ましい。Of the above wear-resistant ceramics, alumina and zirconia have a large coefficient of thermal expansion and poor thermal shock resistance. Therefore, in this respect, ceramics having a coefficient of thermal expansion of 70 × 10 −7 / ° C. or less, such as porcelain, mullite, silicon nitride,
It is more preferable to use silicon carbide or sialon.
【0033】本実施例によれば、シール部材3とシーリ
ングバーとを加圧摺動させているので、耐摩耗性セラミ
ックス又は無機ガラスによる効果が大きく、シール部材
3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 seal member 3 and the sealing bar are slid under pressure, the effect of the wear-resistant ceramics or the inorganic glass is great, and deformation, wear, corrosion, etc. of the seal member 3 are prevented. It is possible to further improve the thermal efficiency by preventing a gap from being generated at all times without generating the gap.
【0034】また、固体潤滑材成形体5からシーリング
バーの摺動面19a に常時固体潤滑材が供給されるので、
シール部材3とシーリングバーの摺動面との摩擦係数を
低減し、シール部材3の摩耗を低減して一層長寿命化す
ることができる。しかも、高硬度のシール部材3とシー
リングバーとの相互の摺動に伴なう騒音のレベル及び不
快音のレベルを下げることができる。Since the solid lubricant molded body 5 constantly supplies the solid lubricant to the sliding surface 19a of the sealing bar,
The coefficient of friction between the seal member 3 and the sliding surface of the sealing bar can be reduced, wear of the seal member 3 can be reduced, and the life can be further extended. In addition, it is possible to reduce the level of noise and the level of unpleasant sound that accompany the sliding of the high hardness seal member 3 and the sealing bar.
【0035】従って、こうしたシール構造によれば、シ
ーリング効果が高く、かつシール部材が長寿命となり、
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。しかも、操業時におけるシール部材
の摺動に伴う騒音及び不快音をも低減し、作業環境を良
くすることもできる。Therefore, according to such a seal structure, the sealing effect is high, and the life of the seal member is long,
For example, the efficiency of air preheating for thermal power generation, a boiler for ships, etc. can be increased, and when applied to chemical equipment such as oil production, distillation, reforming furnace, etc., the efficiency of heat recovery becomes high. Further, the safety during use is increased and the frequency of maintenance can be reduced. Moreover, the noise and unpleasant noise associated with the sliding of the seal member during operation can be reduced, and the working environment can be improved.
【0036】しかも、ガイド棒6によって固体潤滑材成
形体5をガイドしつつ、コイルスプリング8によって成
形体5を付勢し、押圧する構造なので、固体潤滑材成形
体5をガイド棒6の長さ方向に引き抜くことによって簡
単に取り替えることができる。また、成形体5を付勢す
る構造として部品点数が少ないために故障しにくく、保
守が容易であり、製作コストも低減できる。In addition, since the guide rod 6 guides the solid lubricant compact 5 while the coil spring 8 urges and presses the compact 5, the solid lubricant compact 5 has a length equal to that of the guide rod 6. It can be easily replaced by pulling it out in the direction. Further, since the structure for urging the molded body 5 has a small number of parts, it is hard to break down, maintenance is easy, and manufacturing cost can be reduced.
【0037】また、固体潤滑材成形体5の周囲は耐蝕鋼
によって完全に囲まれてはおらず、成形体5とガイド板
部2dとの接触長さは比較的短かい。従って、石炭灰等の
固形成分が成形体5とガイド板部2dとの間に詰まって
も、成形体5の移動と共に押し出されたり、あるいは枠
体2の内部空間の方へと抜ける。従って、固形成分が成
形体5の周囲に固着して成形体5の動作を阻害すること
はなく、常に成形体5を摺動面19a へと押圧させること
ができる。Further, the periphery of the solid lubricant compact 5 is not completely surrounded by the corrosion resistant steel, and the contact length between the compact 5 and the guide plate portion 2d is relatively short. Therefore, even if the solid component such as coal ash is clogged between the molded body 5 and the guide plate portion 2d, it is extruded as the molded body 5 moves, or escapes toward the inner space of the frame body 2. Therefore, the solid component does not adhere to the periphery of the molded body 5 and hinders the operation of the molded body 5, and the molded body 5 can be constantly pressed against the sliding surface 19a.
【0038】また、コイルスプリング8を成形体5の付
勢手段として用いているので、例えば横軸型空気予熱機
に対して本発明のシール構造を適用した場合のように、
固体潤滑材成形体5を水平方向に押圧しなければならな
い場合にも、成形体5を摺動面19a へと効果的に押圧す
ることができる。また、縦軸型空気予熱機に対して本発
明のシール構造を適用した場合において、成形体5を重
力に対して反対方向に付勢しなければならない場合に
も、同様である。Further, since the coil spring 8 is used as the biasing means of the molded body 5, as in the case where the seal structure of the present invention is applied to a horizontal axis type air preheater, for example,
Even when the solid lubricant compact 5 has to be pressed in the horizontal direction, the compact 5 can be effectively pressed against the sliding surface 19a. The same applies when the seal structure of the present invention is applied to the vertical axis type air preheater and the molded body 5 must be biased in the opposite direction to gravity.
【0039】また、平板9の幅がガイド板部2dの間隔よ
りも大きいので、固体潤滑材成形体5が消耗、喪失した
場合にも、平板9はガイド板部2dにより係止される。従
って、コイルスプリング8が当接し、摺動するおそれは
ない。Further, since the width of the flat plate 9 is larger than the space between the guide plate portions 2d, the flat plate 9 is locked by the guide plate portion 2d even when the solid lubricant compact 5 is consumed or lost. Therefore, there is no possibility that the coil spring 8 will abut and slide.
【0040】コイルスプリング8に用いる材質は、例え
ば350 〜400 ℃という高温でもバネ性を維持できる商品
名インコネル等の耐熱合金を例示できる。しかもコイル
スプリングの自然長を長く、バネ定数を小さくすること
によって、バネの長さの変動に対して負荷の変動を小さ
くすることができ、安定した力で固体潤滑材成形体5を
押圧することができる。Examples of the material used for the coil spring 8 include a heat-resistant alloy such as Inconel under the trade name that can maintain the spring property even at a high temperature of 350 to 400 ° C. Moreover, by increasing the natural length of the coil spring and decreasing the spring constant, it is possible to reduce the fluctuation of the load with respect to the fluctuation of the length of the spring, and to press the solid lubricant molded body 5 with a stable force. You can
【0041】固体潤滑材成形体5に使用する固体潤滑材
としては、窒素ホウ素(BN)、黒鉛(C)、二硫化モ
リブデン(MoS2)、フッ化黒鉛(CF)n 、二硫化タ
ングステン(WS)、テフロン (TFP 、TFEP、TEEP )等
を例示できる。The solid lubricant used in the solid lubricant compact 5 includes nitrogen boron (BN), graphite (C), molybdenum disulfide (MoS 2 ), fluorinated graphite (CF) n , and tungsten disulfide (WS). ), Teflon (TFP, TFEP, TEEP) and the like.
【0042】図1に示すシール構造体1においては、シ
ール部材3が摺動面3aを除いて耐触鋼ですべて囲まれて
いるので、水洗等で発生する熱衝撃に対してより安定と
なる。この場合には、熱膨脹係数が 70 ×10-7/℃より
大きい耐摩耗性セラミックス(例えばアルミナ)も適用
可能となる。この際は、アルミナセラミックス中のアル
ミナ成分の含有量を 96 重量%以上とすると、最も高い
耐摩耗性が得られる。枠体2の材質としては、例えばス
テンレス鋼、インコネル、ニッケル等を例示できる。In the seal structure 1 shown in FIG. 1, since the seal member 3 is entirely surrounded by the anti-corrosion steel except for the sliding surface 3a, it is more stable against thermal shock generated by washing with water or the like. .. In this case, wear-resistant ceramics (for example, alumina) having a coefficient of thermal expansion larger than 70 × 10 −7 / ° C. can also be applied. At this time, the highest wear resistance is obtained when the content of the alumina component in the alumina ceramics is 96% by weight or more. Examples of the material of the frame body 2 include stainless steel, Inconel, nickel and the like.
【0043】なお、シーリングバーの摺動面に、耐摩耗
性セラミックス製の薄いプレートを組み込み、或いは固
着して、シール部材が押圧摺動すべきセラミックスガイ
ドとすることにより、シーリングバーの摩耗を効果的に
防止できる。むろん、シーリングバーの摺動面に耐酸ホ
ウロウ、グラスライニングを施してもよい。A thin plate made of wear-resistant ceramics is incorporated into or fixed to the sliding surface of the sealing bar to form a ceramics guide on which the sealing member should press and slide, thereby effectively wearing the sealing bar. Can be prevented. Of course, the sliding surface of the sealing bar may be acid-proof enamel or glass lining.
【0044】縦軸型の空気予熱機のバイパスシールの場
合であって、摺動面9aがシール構造体の鉛直下方にある
場合には、図2の拡大断面図に示すように、固体潤滑材
成形体5の付勢手段として、おもり10を用いることがで
きる。In the case of a bypass seal for a vertical axis type air preheater and the sliding surface 9a is vertically below the seal structure, as shown in the enlarged sectional view of FIG. A weight 10 can be used as a biasing means for the molded body 5.
【0045】こうしたおもり10の形状は、例えば直方体
形状とし、例えば円形貫通孔をガイド孔10a として設
け、このガイド孔10a にガイド棒6を挿通する。おもり
10が固体潤滑材成形体5に対して荷重をかけ、主として
この荷重により成形体5が摺動面に対して一定圧力で押
圧される。The weight 10 has a rectangular parallelepiped shape, for example, a circular through hole is provided as the guide hole 10a, and the guide rod 6 is inserted into the guide hole 10a. Weight
10 applies a load to the solid lubricant compact 5, and the compact 5 is pressed against the sliding surface by a constant pressure mainly by this load.
【0046】本実施例においても、図1の実施例と同様
の効果を奏しうる。また、おもり10の幅が、ガイド板部
2dの間隔よりも大きいので、固体潤滑材成形体5が消失
しても、おもり10はガイド板部2dにより係止されるの
で、おもり10が摺動面に接触するようなことはない。Also in this embodiment, the same effect as that of the embodiment of FIG. 1 can be obtained. In addition, the width of the weight 10 is
Since the interval is larger than 2d, even if the solid lubricant molded body 5 disappears, the weight 10 is locked by the guide plate portion 2d, so that the weight 10 does not come into contact with the sliding surface.
【0047】図3は、コイルスプリングの代りに板バネ
を付勢手段として用いたシール構造体41を示す断面図で
ある。図1における各部材と同一機能部材には同一符号
を付し、その説明は省略する。FIG. 3 is a sectional view showing a seal structure 41 using a leaf spring as a biasing means instead of the coil spring. The same reference numerals are given to the same functional members as those in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.
【0048】板バネ42は、細長い平板状の金属を断面く
の字状に加工したものである。この板バネ42の両端にそ
れぞれ円形貫通孔42a, 42cが形成され、円形貫通孔42a,
42cにガイド棒6が挿通されている。板バネの円形貫通
孔42a 側の端部がボルト7で係止され、枠体2へと固定
されている。板バネ42の円形貫通孔42c 側の端部42bが
固体潤滑材成形体5に当接している。板バネ42の一対の
端部の間には、板バネの曲げ角度を拡げる方向へと力が
加わっており、これにより成形体5が摺動面19a の方へ
と向って押圧され、付勢される。The leaf spring 42 is formed by processing an elongated flat metal into a V-shaped cross section. Circular through holes 42a and 42c are formed at both ends of the leaf spring 42, respectively.
The guide rod 6 is inserted through 42c. The end portion of the leaf spring on the side of the circular through hole 42a is locked by the bolt 7 and fixed to the frame body 2. The end 42b of the leaf spring 42 on the side of the circular through hole 42c is in contact with the solid lubricant molded body 5. A force is applied between the pair of end portions of the leaf spring 42 in a direction of expanding the bending angle of the leaf spring, which presses the molded body 5 toward the sliding surface 19a and urges it. To be done.
【0049】次に、アキジャルシールA(図4参照)に
対して本発明を適用した例について述べる。図7におい
て、矢印J方向へと回転するロータ11の外周には、切断
面コ字状の耐蝕性金属からなる収納部24が溶接等によっ
て固着され、この収納部24の内側に略平板状のシール部
材23が収納、固着されている。シール部材23の摺動面23
a は、ハウジング17に対し、ラジアルシーリングプレー
ト13が存在する領域で摺動する。このシール部材23の材
質は、前記したシール部材3(図1参照)と同様であっ
て、耐摩耗性セラミックス又は無機ガラスによって全体
を成形することもでき、また摺動面23a 側のみにグラス
ライニングやホーローを施してもよい。Next, an example in which the present invention is applied to the axial seal A (see FIG. 4) will be described. In FIG. 7, an accommodating portion 24 made of a corrosion-resistant metal having a U-shaped cross section is fixed to the outer periphery of the rotor 11 rotating in the direction of arrow J by welding or the like, and the accommodating portion 24 has a substantially flat plate shape inside. The seal member 23 is stored and fixed. Sliding surface 23 of seal member 23
a slides with respect to the housing 17 in the region where the radial sealing plate 13 is present. The material of the seal member 23 is the same as that of the seal member 3 (see FIG. 1) described above, and the entire member can be molded with wear-resistant ceramics or inorganic glass, and the glass lining is formed only on the sliding surface 23a side. Or enamel may be applied.
【0050】また、ロータ11の外周に、切断面コ字状の
耐蝕性金属からなる収納部27が溶接等によって固着され
ている。収納部27の内側には、ロータ11の径方向へと向
かって伸びるガイド棒26が固着される。略直方体形状の
固体潤滑材成形体25には、例えば円形貫通孔がガイド孔
25b として設けられ、ガイド棒26がガイド孔25b に挿通
される。ガイド棒26の周囲にコイルスプリング28が設置
される。コイルスプリング28の一端は収納部27の内側表
面に当接し、他端は固体潤滑材成形体25の表面に当接す
る。ガイド棒26の長さ方向(ロータ11の径方向) に固体
潤滑材成形体25をガイドする。Further, a housing portion 27 made of a corrosion-resistant metal having a U-shaped cross section is fixed to the outer periphery of the rotor 11 by welding or the like. A guide rod 26 extending in the radial direction of the rotor 11 is fixed inside the storage portion 27. The solid lubricant compact 25 having a substantially rectangular parallelepiped shape has, for example, a circular through hole as a guide hole.
25b, and the guide rod 26 is inserted into the guide hole 25b. A coil spring 28 is installed around the guide rod 26. One end of the coil spring 28 abuts on the inner surface of the housing portion 27 and the other end abuts on the surface of the solid lubricant compact 25. The solid lubricant compact 25 is guided in the length direction of the guide rod 26 (radial direction of the rotor 11).
【0051】固体潤滑材成形体25の上端に、摺動面25a
を滑らかな曲面として形成する。また、ハウジング17の
内壁面 (摺動面)17b側にも、これに対応して曲面部17a
を形成する。ロータ11が矢印J方向へと回転すると、曲
面形状の摺動面25a がまず曲面部17a に当接し、ロータ
11の回転に伴って成形体25がロータ11の方向へと押しつ
けられ、コイルスプリング28が圧縮される。そして、摺
動面25a はハウジング17の摺動面17b へと向って付勢さ
れ、押圧される。この結果、ハウジング17の摺動面17b
に固体潤滑材が薄く均一に塗布され、この後にシール部
材23の摺動面23a がハウジングの摺動面17b に対して摺
動する。A sliding surface 25a is formed on the upper end of the solid lubricant compact 25.
To form a smooth curved surface. Also, on the inner wall surface (sliding surface) 17b side of the housing 17, the curved surface portion 17a
To form. When the rotor 11 rotates in the direction of arrow J, the curved sliding surface 25a first contacts the curved surface portion 17a, and
With the rotation of 11, the molded body 25 is pressed toward the rotor 11, and the coil spring 28 is compressed. Then, the sliding surface 25a is biased and pressed toward the sliding surface 17b of the housing 17. As a result, the sliding surface 17b of the housing 17
A solid lubricant is thinly and uniformly applied to the sliding surface 23a of the sealing member 23 and then slides against the sliding surface 17b of the housing.
【0052】本実施例においても、固体潤滑材成形体25
とシール部材23との組み合わせによって、前記したと同
様の効果を奏することができる。また、コイルスプリン
グ28の付勢によって成形体25をハウジングの摺動面17b
へと容易かつ効果的に押圧することができる。更に、曲
面部25a と17a を設けているので、成形体25がハウジン
グ17に衝突するときの衝撃を分散し、コイルスプリング
28を圧縮変形させる力へと変えることができる。Also in this embodiment, the solid lubricant compact 25 is used.
The same effect as described above can be obtained by the combination of the seal member 23 and the seal member 23. Further, the coil 25 is biased to move the molded body 25 to the sliding surface 17b of the housing.
Can be pressed easily and effectively. Furthermore, since the curved surface portions 25a and 17a are provided, the impact when the molded body 25 collides with the housing 17 is dispersed, and the coil spring
It can be converted into a force that compresses and deforms 28.
【0053】図7の例では、シール部材23と固体潤滑材
成形体25とを別の部材に取り付けたが、図1に示したよ
うに同一の部材に取り付けることもできる。また、図7
の例において、ハウジング内面に耐摩耗性セラミック
ス、グラスライニング層を設置し、対向するシール部材
23と摺動させることにより、ハウジングを構成する金属
の摩耗を防止することも有効である。In the example of FIG. 7, the seal member 23 and the solid lubricant molded body 25 are attached to different members, but they can be attached to the same member as shown in FIG. In addition, FIG.
In this example, wear-resistant ceramics and a glass lining layer are installed on the inner surface of the housing, and seal members facing each other are provided.
It is also effective to prevent abrasion of the metal constituting the housing by sliding it against 23.
【0054】次に、主として固体潤滑材によるシール部
材の摺動音の低減および耐摩耗性向上について模擬実験
を行った。リングオンディスク法によって摺動試験を行
い、摺動部分から5cm離れた位置にサウンドレベルメー
ター (サオン製 NA23)を設置し、摺動音を測定した。摺
動時の音量から非摺動時の音量 (装置等のノイズ) を除
いた値を摺動音強度とした。摺動音の周波数分析を行
い、摺動時における振動の有無、リングの比摩耗量、摩
擦係数についても測定した。Next, a simulation test was conducted to reduce the sliding noise and improve the wear resistance of the seal member mainly by the solid lubricant. A sliding test was performed by the ring-on-disk method, and a sound level meter (NA23 manufactured by Thon) was installed at a position 5 cm away from the sliding portion, and the sliding sound was measured. The sliding sound intensity was defined as the value obtained by subtracting the non-sliding sound volume (noise from devices, etc.) from the sliding sound volume. The frequency of sliding noise was analyzed, and the presence or absence of vibration during sliding, the specific wear amount of the ring, and the friction coefficient were also measured.
【0055】本試験に用いた接触応力疲労破壊試験機の
概要を図8に示す。下側試料板保持治具34がピストンの
油圧により上方へ押し上げられることによって、試料板
33とリング36の間に荷重を掛けるようになっている。回
転軸31に固定されている上側のリング保持治具32が矢印
Kのように回転することによって、試料板33とリング36
を摩擦、摩耗させる。これらは、電気炉30中に位置し、
任意の雰囲気温度に設定できる。摩擦力によって試料板
33に回転トルクが生じ、ピストン37に伝えられ、ピスト
ン37に付いているトルクレバー35がロードセル38を押
す。試料板33とリング36間の荷重をWkgf 、ロードセル
38からの出力を荷重に換算した値をTkgf、リング36の
平均半径をRcmとすると、摩擦係数μは、μ=TR/10
Wとして計算できる。An outline of the contact stress fatigue fracture tester used in this test is shown in FIG. The lower sample plate holding jig 34 is pushed upward by the hydraulic pressure of the piston, so that the sample plate
A load is applied between 33 and ring 36. By rotating the upper ring holding jig 32 fixed to the rotating shaft 31 as shown by an arrow K, the sample plate 33 and the ring 36 are rotated.
Rubbing and abrading. These are located in the electric furnace 30,
It can be set to any ambient temperature. Sample plate by friction force
Rotational torque is generated in 33, transmitted to the piston 37, and the torque lever 35 attached to the piston 37 pushes the load cell 38. Load between sample plate 33 and ring 36 is Wkgf, load cell
If the value converted from the output from 38 into a load is Tkgf and the average radius of the ring 36 is Rcm, the friction coefficient μ is μ = TR / 10
It can be calculated as W.
【0056】一方、試験後の試料板33は、摩耗溝の深さ
を表面粗さ計で測定し、リング36の接触面積を掛けるこ
とによって摩耗した体積を計算する。リング36について
も高さの減少分から摩耗体積を算出する。摩耗体積を
M、荷重をP、摺動距離(リングの回転数×試験時間×
リングの平均円周)をxとすると比摩耗量Ws は、Ws
=M/Px で算出される。試験条件はなるべく実機に近
い条件で行ったが、装置の性能上、低荷重とすることが
できず、荷重は実機の10倍とした。また、摩耗が少なす
ぎて測定できない場合には、摺動速度を大きくして加速
試験とした。On the other hand, in the sample plate 33 after the test, the depth of the wear groove is measured with a surface roughness meter, and the worn volume is calculated by multiplying the contact area of the ring 36. The wear volume of the ring 36 is also calculated from the height reduction. Wear volume is M, load is P, sliding distance (ring rotation speed x test time x
If x is the average circumference of the ring, the specific wear amount Ws is Ws
= M / Px. The test conditions were as close as possible to the actual machine, but due to the performance of the device, it was not possible to make the load low, and the load was 10 times that of the actual machine. When the wear was too small to measure, the sliding speed was increased and an acceleration test was conducted.
【0057】また、試料板については3種類用意した。 A:すべてアルミナによって形成した。図1において、
シール構造体1のシーリングバー当接面側をすべてアル
ミナ製とした場合に相当する。 B:試料板表面に対して当接するリングの当接面積のう
ち、15%がアルミナ、残りが SUS 430となるように構成
した。これは、図1において、固体潤滑材成形体5が存
在せず、その部分の表面が SUS 430とされている場合に
相当する。 C:試料板表面に対して当接するリングの当接面積のう
ち、15%が黒鉛(カーボン)、15%がアルミナ、70%が
SUS 430となるように構成した。これは、図1の例に相
当する。Three kinds of sample plates were prepared. A: All formed of alumina. In FIG.
This corresponds to the case where the sealing bar contact surface side of the seal structure 1 is made entirely of alumina. B: Of the contact area of the ring that contacts the surface of the sample plate, 15% was alumina and the remainder was SUS 430. This corresponds to the case where the solid lubricant molded body 5 does not exist in FIG. 1 and the surface of that portion is SUS 430. C: Of the contact area of the ring that contacts the surface of the sample plate, 15% is graphite, 15% is alumina, and 70% is
Configured to be SUS 430. This corresponds to the example of FIG.
【0058】上記A,B,Cの各試料について測定した
各特性値を下記に示す。 試 料 A B C 摺動音強度 14 dB 10 dB 4 dB 最大強度周波数 8 kHz 8 kHz 1 kHz 摺動時振動 有 無 無 比摩耗量 0.1mm2/N 12mm2/N 5.2mm2/N 摩擦係数 0.8 0.9 0.4 The characteristic values measured for each of the samples A, B and C are shown below. Sample A B C Sliding sound intensity 14 dB 10 dB 4 dB Maximum intensity frequency 8 kHz 8 kHz 1 kHz Sliding vibration Yes No No Specific wear amount 0.1mm 2 / N 12mm 2 / N 5.2mm 2 / N Friction coefficient 0.8 0.9 0.4
【0059】上記の結果から明らかとなったように、固
体潤滑材成形体を用いたシール構造によれば、潤滑の効
果が顕著であり、低騒音、低不快音、高耐摩耗性、低摩
擦による性能の大幅向上を同時に達成できた。また、こ
れらに伴ない、作業環境を改善でき、シール構造を長寿
命化でき、空気予熱機のメンテナンス回数を大幅に削減
でき、コストを大きく低減できる。特に、固体潤滑材を
用いることによって、摺動音の主要成分周波数は、8kH
zのキーキーいう耳障りな音から1kHz のシャーシャー
言う音に変化し、音量だけでなく聴感上も騒音のレベル
を顕著に下げることができる。As is clear from the above results, according to the seal structure using the solid lubricant molded body, the effect of lubrication is remarkable, and low noise, low unpleasant noise, high wear resistance and low friction are obtained. We were able to achieve significant improvement in performance at the same time. In addition, the working environment can be improved, the life of the seal structure can be extended, the number of times of maintenance of the air preheater can be significantly reduced, and the cost can be greatly reduced. Especially, by using solid lubricant, the main component frequency of sliding noise is 8 kHz.
It changes from a jarring squealing sound of z to a screaming sound of 1kHz, and can significantly reduce the noise level not only in volume but also in hearing.
【0060】[0060]
【発明の効果】本発明に係る気体予熱機のシール構造に
よれば、シール部材の少なくとも一部を無機ガラス及び
/又は耐摩耗性セラミックスにより成形しているので、
熱廃ガスによる腐蝕を効果的に防止でき、かつ耐摩耗性
も向上し、長期間良好なシール性能を維持できる。According to the seal structure of the gas preheater of the present invention, at least a part of the seal member is formed of inorganic glass and / or wear resistant ceramics.
Corrosion due to thermal waste gas can be effectively prevented, wear resistance is improved, and good sealing performance can be maintained for a long time.
【0061】また、シール部材が摺動する面に対して固
体潤滑材成形体を押圧させるので、シール部材が摺動す
る面に対して常時固体潤滑材が供給されるため、シール
部材とその摺動面との摩擦係数を低減し、シール部材の
摩耗を低減して一層長寿命化することができる。しか
も、高硬度のシール部材の摺動に伴なう騒音及び不快音
のレベルを下げることができる。従って、操業時におけ
るシール部材の摺動に伴なう騒音及び不快音をも低減
し、作業環境を良くすることができる。Further, since the solid lubricant molded body is pressed against the surface on which the seal member slides, the solid lubricant is constantly supplied to the surface on which the seal member slides. The friction coefficient with the moving surface can be reduced, the wear of the seal member can be reduced, and the life can be further extended. Moreover, it is possible to reduce the level of noise and unpleasant noise associated with the sliding of the high hardness seal member. Therefore, it is possible to reduce noise and unpleasant noise associated with the sliding of the seal member during operation, and improve the working environment.
【0062】しかも、固体潤滑材成形体のガイド孔内へ
とガイド部材を挿入し、この成形体をガイドしつつ付勢
し、摺動面に対して押圧させる構造なので、固体潤滑材
成形体をガイド部材の長さ方向へと抜くことによって簡
単に取り替えることができるし、この成形体を付勢する
構造として故障しにくく、保守が容易であり、製作コス
トも低減できる。Moreover, since the guide member is inserted into the guide hole of the solid lubricant molded body, and the molded body is biased while being guided and pressed against the sliding surface, the solid lubricant molded body is The guide member can be easily replaced by pulling it out in the longitudinal direction, and the structure for urging the molded body is hard to break down, maintenance is easy, and manufacturing cost can be reduced.
【図1】シール構造体を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a seal structure.
【図2】おもり10を用いたシール構造体の要部断面図で
ある。FIG. 2 is a sectional view of an essential part of a seal structure using a weight 10.
【図3】板バネ42を付勢手段として用いたシール構造体
を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a seal structure using a leaf spring 42 as a biasing means.
【図4】空気予熱機全体を示す概略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view showing the entire air preheater.
【図5】空気予熱機全体を示す概略正面図である。FIG. 5 is a schematic front view showing the entire air preheater.
【図6】空気予熱機のロータ外周付近を示す概略図であ
る。FIG. 6 is a schematic diagram showing the vicinity of the outer circumference of the rotor of the air preheater.
【図7】ロータ外周面にシール部材と固体潤滑材成形体
とを取り付けた状態を示す概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a seal member and a solid lubricant molded body are attached to the outer peripheral surface of the rotor.
【図8】接触応力疲労破壊試験機を示す概略斜視図であ
る。FIG. 8 is a schematic perspective view showing a contact stress fatigue fracture tester.
【図9】空気予熱機全体の構成を模式的に示す斜視図で
ある。FIG. 9 is a perspective view schematically showing the configuration of the entire air preheater.
1 シール構造体 2 枠体 3,23 シール部材 3a, 23a シール部材の摺動面 5,25 固体潤滑材成形体 5a, 25a 成形体の摺動面 5b, 25b ガイド孔 6, 26 ガイド棒 (ガイド部材の例) 8, 28 コイルスプリング (付勢用部材の例) 9 平板 10 おもり (付勢用部材の例) 11 ロータ 13 ラジアルシーリングプレート 17 ハウジング 17b ハウジングの摺動面 19 シーリングバー 19a シーリングバーの摺動面 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 Frame 3, 23 Seal member 3a, 23a Sliding surface of seal member 5, 25 Solid lubricant molded body 5a, 25a Sliding surface of molded body 5b, 25b Guide hole 6, 26 Guide rod (guide Example of member) 8, 28 Coil spring (Example of biasing member) 9 Flat plate 10 Weight (Example of biasing member) 11 Rotor 13 Radial sealing plate 17 Housing 17b Housing sliding surface 19 Sealing bar 19a Sealing bar Sliding surface 20 Rotor tire 21 Holder A Axial seal B Radial seal C Bypass seal
Claims (1)
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のシール構造
であって、無機ガラス及び/又は耐摩耗性セラミックス
によって少なくとも一部が形成されているシール部材、
このシール部材が摺動する摺動面に対して押圧されるガ
イド孔付きの固体潤滑材成形体、前記ガイド孔内へと挿
入されるガイド部材、及び前記固体潤滑材成形体を前記
ガイド部材の長さ方向に付勢することによって前記固体
潤滑材成形体を前記摺動面に対して押圧させるための付
勢用部材を有する、気体予熱機のシール構造。Claim: What is claimed is: 1. A seal structure of a gas preheater for sealing a gap between an outer peripheral portion of a rotor of a gas preheater and a housing or a gap between a side surface of the rotor and a radial sealing plate, comprising: A seal member, at least a part of which is made of glass and / or wear-resistant ceramics,
A solid lubricant molded body with a guide hole that is pressed against a sliding surface on which this seal member slides, a guide member that is inserted into the guide hole, and the solid lubricant molded body A seal structure for a gas preheater, comprising a biasing member for pressing the solid lubricant compact against the sliding surface by biasing in the length direction.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18707591A JPH0510692A (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Sealing structure for gas preheating device |
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 |
DE69201799T DE69201799T2 (en) | 1991-01-14 | 1992-01-13 | Seal for a rotating gas heater. |
CA002059244A CA2059244A1 (en) | 1991-01-14 | 1992-01-13 | Sealing members for gas preheaters, and sealing structures using such sealing members for gas preheaters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18707591A JPH0510692A (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Sealing structure for gas preheating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0510692A true JPH0510692A (en) | 1993-01-19 |
Family
ID=16199699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18707591A Withdrawn JPH0510692A (en) | 1991-01-14 | 1991-07-02 | Sealing structure for gas preheating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0510692A (en) |
-
1991
- 1991-07-02 JP JP18707591A patent/JPH0510692A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5234048A (en) | Sealing members for gas preheaters, and sealing structures using such sealing members for gas preheaters | |
Asanabe | Applications of ceramics for tribological components | |
US5316072A (en) | Sealing members for use in gas preheater | |
JPH0510692A (en) | Sealing structure for gas preheating device | |
JP2007205692A (en) | Thermal fatigue crack damage diagnosis method of boiler heat transfer tube | |
Ghasripoor et al. | Wear prediction of strip seals through conductance | |
JPH04332395A (en) | Sealing structure of gas preheater | |
CN204082916U (en) | A kind of new pattern rolling ball bearing | |
Guilmard et al. | Friction and wear thresholds of alumina-chromium steel pairs sliding at high speeds under dry and wet conditions | |
Brixner | High‐Speed Turbine‐Driven Rotating Mirrors: Notes on Design, Construction, and Performance | |
Okamoto et al. | A study for wear and fatigue of engine bearings on rig test by using elastohydrodynamic lubrication analysis | |
Collins et al. | Failure modes: Performance and Service requirements for metals | |
Srinivasan et al. | Effect of relative humidity on repetitive impact behavior of machined silicon nitride | |
JP2001192715A (en) | Furnace casing cooler | |
CN2160023Y (en) | Cylinder sleeve of reciprocating piston pump | |
Asanabe | Applications of ceramics for tribological components | |
Sibley et al. | A study of refractory materials for seal and bearing applications in aircraft accessory units and rocket motors | |
Prysyazhnyuk et al. | INCREASING OF DURABILITY OF OIL AND GAS CENTRIFUGAL PUMPS MECHANICAL SEALS USING TUNGSTEN-FREE CERMETS BASED ON CHROMIUM CARBIDE | |
CA1174461A (en) | Method for removing carbonaceous deposits from heat treating furnaces | |
KR910008896B1 (en) | Heat exchanger | |
Lawen Jr et al. | Wear resistance of super alloys at elevated temperatures | |
Breder et al. | Comparison of the Dynamic Fatigue Behavior of Two Monolithic Sic and an Al2O3/SiC Composite. | |
Liang et al. | Fundamental Hydraulic Wear Processes | |
JP2017002371A (en) | Surface-treated metallic pipe for heat treatment furnace | |
Tani et al. | Enhancement of service life of steam generating tubes in oil-fired boiler for power generation employing plasma spray technology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |