油浆泵机械密封热流固耦合特性研究

油浆泵的介质为高温油浆且含有催化剂颗粒,运行工况恶劣,机械寿命普遍不高,并且经常发生泄漏。针对油浆泵机械密封失效问题,通过Solidworks建立由泵盖、密封腔、密封组件、泵轴以及冲刷流体组成的一个三维模型,利用Fluent软件采用热流固耦合的方法研究了温度场、压力场和速度场,结果表明都是从靠近泵送高温介质的一侧到另外一侧逐渐降低。分析了不同的机械密封面宽度、材料、转速对机械密封端面温度的影响。     

上游泵送机械密封润滑膜固体颗粒沉积特性研究

上游泵送机械密封运行中常因固体颗粒沉积而出现动压槽堵塞失效现象,为了对微间隙润滑膜固体颗粒沉积特性进行研究,建立了密封润滑膜三维几何模型和气液固多相流计算模型,应用Mixture模型和DPM模型模拟研究了不同颗粒直径、转速、介质压力、颗粒进口体积分数和润滑膜厚度对固体颗粒沉积特性的影响规律。研究表明：来自润滑膜内径侧固体颗粒的沉积率及沉积区域均与颗粒直径、颗粒进口体积分数、密封工况和润滑膜厚度等参数有关,粒径较小、转速增大、介质压力增大和膜厚减小有利于降低颗粒沉积率;螺旋槽低压区是颗粒沉积的主要部位,且粒径、颗粒进口体积分数、转速和膜厚增大,介质压力降低,使沉积区域明显向外槽根拓展,这是螺旋槽易出现堵塞失效的原因;低转速时易在坝区出现颗粒沉积,非槽区的沉积颗粒呈周向分布。     

高压甲铵泵轴端密封系统故障原因分析及对策

高压甲铵泵机械密封动静环、O形圈易失效,通过对密封冲洗水和缓冲水、介质、O形圈材质以及操作参数等方面的分析计算,论证了机械密封失效的原因。在保证密封水的压力、流量符合设计要求的前提下,提高密封水供应的可靠性,可以避免介质在密封腔内结晶,有效地解决机械密封过早失效问题。     

机械密封中多相流应用研究进展

机械密封在旋转机械中广泛应用,但由于材料、装配等问题容易引起不同程度的密封失效。本文从表面工程、间隙流动、流固耦合等三个方面阐述了机械密封应用中的多相流问题。这些研究对于解决机械密封失效,完善机械密封失效机理,改善机械密封的制备工艺和装配工艺,具有一定的指导意义。     

干气密封端面气膜流场实验研究

以西安石油大学干气密封装置为实验平台,选择常用的螺旋槽干气密封,分别在相同转速不同压力和相同压力不同转速的工况下,测量干气密封的泄漏量。通过分析得到转速和压力与干气密封泄漏量之间的关系,为干气密封的研究提供实验指导。     

双端面机械密封轴向压力平衡装置

<正>1双端面机械密封常见故障及原因离心泵、轴流泵等叶片式泵一般采用双端面或单端面机械密封,由于现场工艺条件造成泵体内的液体压力往往高于机械密封的弹簧和冷却水的补偿压力,使得泵后盖内介质端的机械密封静环被泵内高压液体向动环侧轴向推出,造成泵内液体泄漏,机械密封失效。为此,笔者对双端面机械密封函进行了压力平衡密封形式的技术改造。2改造措施对双端面机械密封函可采用两种方法进行压力平衡密封形式改造。     

增压泵用机械密封稳态分析及改进

针对机械密封在核电厂增压泵的使用情况欠佳问题,对机械密封端面、两平行面问、微间隙流的压力稳态特性进行了分析,并应用柱坐标系Reynolds方程及有限差分法进行求解,得到密封端面压力的分布。根据此分析,说明了增压泵失效的原因,并提出了一些改进措施,从而使机械密封在核电厂增压泵的使用中更为可靠。     

疏水表面的自密封性对机械密封性能的影响

液体润滑机械密封正常运行时,端面间的膜厚一般为1～15μm,液体表面张力对密封性能的影响不可忽略.本文以激光加工多孔端面机械密封(LST-MS)为研究对象,提出了疏水型面的几何结构模型,从理论上证明了疏水型面的自密封性;采用有限元方法求解雷诺方程,分析了密封介质表面张力系数在不同转速、不同介质压力等操作条件下对端面液膜...     

石油化工釜用机械密封的失效分析和对策

釜用机械密封发生失效的重要表现就是泄漏。在现实操作中,根据泄漏情况对机械密封出现的泄漏原因进行分析。本文主要分析了釜用机械密封失效概述,釜用机械密封出现的失效现象,密封失效的原因及采取的对策。     

贫胺液泵机械密封失效分析及改进

通过对贫胺液泵机械密封失效现象进行分析总结,指出由于密封腔介质的特殊性、采用非平衡性机械密封以及选用旋转型单弹簧结构是机械密封失效的主要原因,通过对机械密封设计及结构等方面调整,解决了机械密封失效的问题。     

密封圈热-结构耦合场参数化有限元分析

应用超弹性理论和传热学原理,对带有挡圈的O形密封圈热-结构耦合场进行有限元分析,研究了工作参数对密封圈性能的影响。结果表明：密封圈的根部以及与缸壁接触部位变形较大,最大Mises应力发生在根部;工作压力增加时,剪应力和最大接触压力明显增加。摩擦及机械滞后生热导致密封圈具有较高的温度场;流体压力、相对滑动速度以及流体温度增加时,均使密封圈温升明显增加。为减少重复工作,提高分析效率,便于优化设计,开发了基于ANSYS/MATLAB的密封圈参数化自动分析系统,可以对不同类型、尺寸及工作条件下的密封圈进行分析。     

高速泵机械密封泄漏原因分析及改造

乙烯装置丙烯外送泵为GSB型高速泵，密封频繁泄漏，通过对其机械密封端面比压的核算与分析，并对其机械密封动环材料及结构的分析找到了密封失效的原因，有针对性地对其进行综合改造，收到良好效果。     

Sundyne高速泵的运行管理和维护

乙烯装置高速离心泵，部分为串列式机械密封，特别是石脑油泵在运行中出现的机封失效，高压介质穿过机封，油封进入齿轮箱将润滑油顶出而引发设备故障，文中对高速离心泵的运行特点及导致设备损坏的原因进行了分析，提出了预防和改进的技术措施。     

直线深槽机械密封性能试验研究

针对直线深槽型机械密封的密封性能进行了试验研究,并考察工况参数和端面几何参数对密封性能的影响规律.试验结果表明,此密封在较高PV值的工作条件下运转稳定,且泄漏率低,摩擦系数小.与无冲洗情况相比,有冲洗时密封泄漏率较小,而且转速越高,有无冲洗情况下的密封泄漏率差别越显著.转速升高时,试验密封的泄漏率和摩擦系数均增大.压力升高时,试验密封的泄漏率呈非线性增大,而摩擦系数则降低.端面深槽的径向位置越靠近中心,密封的泄漏越大、摩擦系数越小.此项研究对于深入探索深槽密封的机理具有一定的实践意义.     

接触式机械密封端面平均温度耦合计算方法

研究接触式机械密封端面平均温度与端面摩擦因数相耦合的计算方法问题。将机械密封环简化为等截面当量筒体,推导出了接触式机械密封端面平均温度的计算式,给出了密封环简化为当量筒体的具体方法;基于分形理论,建立了接触式机械密封端面摩擦因数计算模型。考虑端面平均温度与端面摩擦因数的相互耦合关系,提出了端面平均温度的具体计算方法。通过模拟计算,对B104a-70型机械密封端面平均温度的影响因素进行了分析。结果表明,端面平均温度随着弹簧比压或密封流体压力的增大,线性地增大;随着转速的增大,近似线性地增大,且端面越光滑,线性越好,增大的幅度也越大;随着端面分形维数的增大或特征尺度系数的减小,非线性地增大,当端面较粗糙时,端面平均温度的变化较小;当端面较光滑时,随着端面分形维数的增大或特征尺度系数的减小,端面平均温度迅速增大。     

机械密封温度场计算

采用有限元法计算了机械密封的温度场分布。分析了密封环端面温度随密封压力、主轴转速、材料性质等因素的变化 ,并对摩擦热、搅拌热、冲洗等因素进行了分析计算 ,认为冲洗是降低密封端面温度的一种有效措施     

PTA第一精制结晶搅拌器机械密封失效分析

通过对PTA第一精制结晶器搅拌器机械密封的失效机理进行分析,查找导致机封频繁失效的深层次原因,并制定具体的解决方案。     

多孔扇形分布端面机械密封性能的数值分析

与普通机械密封相比,微孔端面机械密封的端面摩擦因数、生热量下降而耐磨和抗压性能提高。本文通过建立激光加工微孔端面液体润滑机械密封的理论模型,分析了微孔沿圆周和半径方向呈间断扇形分布时的密封性能。采用有限元法求解雷诺方程获得不同扇形区和微孔结构尺寸参数条件下的端面液膜压力分布,在此基础上计算了液膜刚度、开启力、泄漏量、摩擦扭矩、刚漏比和开漏比等密封性能参数,并进一步分析了各密封性能参数随结构参数的变化规律。结果表明,当径向开孔长度比和周向开孔长度比的优化值均为0.6,微孔面积密度在0.2～0.3范围取值,深径比在0.010～0.015范围取值时,密封综合性能最优。     

甲烷泵机械密封的改造

为解决甲烷泵机械密封的泄漏,对旧机械密封与封液系统不匹配,引起密封失效的原因进行分析。本次改造新设计了楔形环作为辅助密封圈的整体式补偿环,取得了良好的效果。     

空化热效应对上游泵送机械密封润滑性能的影响

机械密封端面空化现象是影响机械密封润滑性能的重要因素。采用计算流体动力学方法,基于Antoine公式,建立了考虑空化热效应的计算流体动力学模型,并与常用的仅考虑端面液膜粘温效应的模型进行对比,分析了空化热效应对密封性能的影响。结果表明：在低转速下,空化热效应的影响可以忽略,但在高转速下空化热效应使上游泵送机械密封的高压区形成能力减弱,泵送量降低,开启力降低;在高转速工作条件下分析密封失效机理时,除了考虑黏温效应之外,还要考虑空化热效应的影响;空化热效应使螺旋槽槽区局部温度比仅考虑黏温特性时稍高;考虑空化热效应时,动环端面空化发生程度最严重,由动环端面沿膜厚方向至静环槽底,空化区域越来越小,槽底空化区域最小,此规律与仅考虑黏温关系时相反。