空气预热器自动除灰机的制作方法

本发明涉及一种化工设备，尤其是以炭黑烟气为热源的空气预热器的除灰设备。

背景技术：

目前空气预热器解决不停产除灰作业的设备是吹灰器，吹灰器的核心部件由内管、外管和喷嘴等组成，内、外管组成同心套管，喷嘴既焊在内管上又焊在外管上；吹灰器的第一大问题是工作寿命较短。影响吹灰器工作寿命较短的因素很多，其中一个因素是焊缝问题，围绕小小的喷嘴在内管外管上的焊缝太拥挤，焊接热影响区大多数重叠，由于工艺上的原因有时连焊缝也重叠，焊缝的内在缺陷很难避免也无法检验，再加上吹灰器是安装在空气预热器高温烟气的输入端，吹灰器暴露在950℃高温环境内，内管和外管的温差应力较大，焊缝的内在缺陷很容易发展扩大，这是焊缝容易开裂吹灰器工作寿命较短的重要原因；吹灰器的第二大问题是不便于拆卸维修，若想拆下吹灰器，用户必须动用特大型起重设备，把整个空气预热器先拆下来才能取下吹灰器；以上两点不仅给用户增加了设备维护上的麻烦，还提高了生产管理成本。

技术实现要素：

为了解决吹灰器上述问题，本发明改用机械除灰办法，设计自动除灰机，并把它安装在空气预热器换热段顶部容易安装拆卸的位置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：空气预热器自动除灰机，由除灰机箱体(①)，纵向螺杆组件(②)，移动体组件(③)，环链卷扬组件(④)和纵向光杠组件(⑤)组成；除灰机箱体(①)由密封箱体(11)，下法兰(12)，上法兰(13)和人孔(14)组成；纵向螺杆组件(②)是水平布置的两套相同的组件，每套组件由纵向螺杆(21)，步进电机(22)，磁性联轴器(23)，外转子(23a)，内转子(23b)，隔离罩(23c)，法兰轴承(24)，焖盖轴承(25)，隔热垫(26)和电机座(27)组成，步进电机通过磁性联轴器驱动纵向螺杆，磁性联轴器的内转子与纵向螺杆连接，磁性联轴器的外转子与步进电机连接，在内转子和外转子之间由隔离罩把二者隔离开以保证除灰机箱体的密封；法兰轴承和焖盖轴承分别固定在密封箱体两侧，担当纵向螺杆的两端轴承；在法兰轴承的外表面垫着隔热垫安装隔离罩和电机座；移动体组件(③)由移动架(31)，横向螺杆(32)，横向光杠(33)，蜗轮(34)，蜗杆(35)和滑动键(36)组成，移动架下面的两个螺孔安装在纵向螺杆(21)上；移动架两端的立板上安装了横向螺杆和横向光杠，横向螺杆和横向光杠的端部在同一个立板的外面各安装一个蜗轮，在各蜗轮的上方都有一个与自己啮合的蜗杆，蜗杆被两侧的小座板(q)限制其轴向位移，蜗杆的轴孔和两个小座板的轴孔都安装在纵向光杠(51)上，而且与纵向光杠是滑动配合关系；蜗杆的轴孔上固定一个与纵向光杠的键槽匹配的滑动键；环链卷扬组件(④)由轮架(41)，卷轮(42)，滑动键(43)环链(44)，导向管(45)和除灰棒(46)组成，轮架上部有两个安装卷轮并限制卷轮轴向移动的支座(p)，卷轮的轴孔和两个支座(p)的轴孔都安装在横向光杠(33)上，而且与横向光杠是滑动配合关系，卷轮的轴孔上固定一个与横向光杠的键槽匹配的滑动键；轮架下部螺孔安装在横向螺杆(32)上；环链的一头固定在卷轮上，另一头连着除灰棒；导向管设在卷轮的下方为环链和除灰棒导向，特别是为除灰棒上下活动精确导向；纵向光杠组件(⑤)是上下布置的两套组件，每套组件由纵向光杠(51)，步进电机(22)，磁性联轴器(23)，外转子(23a)，内转子(23b)，隔离罩(23c)，法兰轴承(24)，焖盖轴承(25)，隔热垫(26)和电机座(27)组成，步进电机通过磁性联轴器驱动纵向光杠，磁性联轴器的内转子与纵向光杠连接，磁性联轴器的外转子与步进电机连接，在内转子和外转子之间由隔离罩把二者隔离开以保证除灰机箱体的密封；法兰轴承和焖盖轴承分别固定在除灰机箱体两侧，担当纵向光杠的两端轴承；在法兰轴承的外表面垫着隔热垫安装隔离罩和电机座；其特征是：移动体组件(③)安装在纵向螺杆组件(②)的两个平行螺杆(21)上，同步启动纵向螺杆组件的两个步进电机，可实现移动体组件的纵向移动；环链卷扬组件(④)安装在移动体组件上下布置的横向光杠和横向螺杆上，横向光杠和横向螺杆通过各自的传动付蜗轮(34)蜗杆(35)安装在纵向光杠组件(⑤)两个上下布置的纵向光杠(51)上；单独启动控制横向螺杆组件的步进电机，可实现环链卷扬组件在移动体组件(③)内横向移动；单独启动控制横向光杠组件的步进电机，可实现环链卷扬组件的卷轮(42)转动；当卷轮反转时环链可使除灰棒抵达换热管最底部，当卷轮正传时环链可把除灰棒整个提升到导向管内；程序控制四个步进电机，可使预置于导向管内的除灰棒纵向或横向移动对准任何一个换热管，然后使除灰棒向下移动抵达换热管的最下端，向上移动可脱离换热管全身进入导向管内；然后再对准下一个换热管…进行自动循环除灰作业。

本发明的有益效果，1.本发明放弃工作寿命难以控制的蒸汽除灰办法，采用机械除灰，机械传动件的工作寿命是可控的，是可以设计得比较长寿的；2.本发明自动除灰机的安装位置改在预热器的顶部，此处环境温度比较低，更重要的是除灰机维修时可免去动用特大型起重设备等问题；以上两点不仅为用户降低设备投资和设备维护费用，还降低了生产管理成本。

附图说明

图1是本发明空气预热器自动除灰机结构示意图和实施例。

图2是图1“b-b”视图；

图3是图1“d-d”视图。

图4是图1“c”向视图。

图5是“件②”详图。

图6是“件④”详图。

图7是图6的“h-h”视图。

图8是“件③”详图。

图9是图8“f-f”视图。

图10是图8“e”向视图。

图11是图10“g-g”视图。

图12是“件⑤”详图。

图13是图12“k”向视图。

图1中，①除灰机箱体，②纵向螺杆组件，③移动体组件，④环链卷扬组件，⑤纵向光杠组件。

图2中，①除灰机箱体，②纵向螺杆组件，③移动体组件，④环链卷扬组件，⑤纵向光杠组件。

图3中，①除灰机箱体，②纵向螺杆组件，③移动体组件，④环链卷扬组件。

图4中，①除灰机箱体，②纵向螺杆组件，⑤纵向光杠组件，11密封箱体，12下法兰，13上法兰，14人孔。

图5中，21纵向螺杆，22步进电机，23磁性联轴器，23a外转子，23b内转子，23c隔离罩，24法兰轴承，25焖盖轴承，26隔热垫，27电机座。

图6中，41轮架，42卷轮，44环链，45导向管，46除灰棒。

图7中，41轮架，42卷轮，43滑动键，44环链,45导向管，“p”表示轮架上安装卷轮并限制卷轮轴向移动的两个支座。

图8中，31移动架，32横向螺杆，33横向光杠，34蜗轮，35蜗杆，36滑动键。

图9中，31移动架,32横向螺杆,33横向光杠。

图10中，31移动架，34蜗轮，35蜗杆，36滑动键。

图11中，35蜗杆，36滑动键，“q”表示移动架上安装蜗杆并限制蜗杆轴向移动的两个小座板。

图12中，51纵向光杠，22步进电机，23磁性联轴器，23a外转子，23b内转子，23c隔离罩，24法兰轴承，25焖盖轴承，26隔热垫，27电机座。

图13中，22步进电机，23磁性联轴器，24法兰轴承，26隔热垫，27电机座。

具体实施方式

本发明空气预热器自动除灰机，由除灰机箱体(①)，纵向螺杆组件(②)，移动体组件(③)，环链卷扬组件(④)和纵向光杠组件(⑤)组成；除灰机箱体(①)由密封箱体(11)，下法兰(12)，上法兰(13)，人孔(14)组成；纵向螺杆组件(②)是两套组件水平布置；每套组件由纵向螺杆(21)，步进电机(22)，磁性联轴器(23)，外转子(23a)，内转子(23b)，隔离罩(23c)，法兰轴承(24)，焖盖轴承(25)，隔热垫(26)和电机座(27)组成；移动体组件(③)由移动架(31)，横向螺杆(32)，横向光杠(33)，蜗轮(34)，蜗杆(35)和滑动键(36)组成；环链卷扬组件(④)由轮架(41)，卷轮(42)，滑动键(43)环链(44)，导向管(45)和除灰棒(46)组成；纵向光杠组件(⑤)是两套组件上下布置；每套组件由纵向光杠(51)，步进电机(22)，磁性联轴器(23)外转子(23a)，内转子(23b)，隔离罩(23c)，法兰轴承(24)，焖盖轴承(25)，隔热垫(26)和电机座(27)组成。

本发明空气预热器自动除灰机的下法兰(12)与预热器换热段顶端法兰连接，上法兰(13)安装预热器上烟箱。

本发明空气预热器自动除灰机箱体内部温度650度，设计上要做到以下几点：1.除灰机箱体内的零件均采用耐热不锈钢材料制作；2.除灰机箱体内尺寸较长的零件要考虑结构上给它自由伸长的余地，例如图5中，件21纵向螺杆在“y”所指之处，又如图12中，件51纵向光杠在“y”所指之处，又如图8中，件32横向螺杆和件33横向光杠在“y”所指之处，又如图8中，件31移动架下面两个螺孔中右面那个“m”所指的螺孔，应当是可左右移动的机构(图9中“m”所指为参考结构)等；3.除灰机箱体内所有蜗轮蜗杆的传动等级取10～12级；螺杆螺纹可取梯形螺纹，制造等级取10～12级；转动轴和轴承孔的公差配合采用间隙很大的自由转动配合；光杠的键槽可采用机床标准，键槽和滑动键采用间隙很大的自由滑动配合。

本发明空气预热器自动除灰机箱体内部温度因超过300度，磁性联轴器的内转子(23b)采用耐高温且导磁性好的软铁制作；磁性联轴器的隔离罩(23c)需要喷涂高温隔热涂料，保证隔离罩外表面温度不超过100度满足步进电机工作要求。