螺旋槽机械密封性能影响因素的解析法分析

端面开有螺旋槽的机械密封能有效地解决普通接触式机械密封端面摩擦和磨损严重等问题 ,研究影响螺旋槽机械密封性能的结构因素和操作因素对设计和应用该类密封具有重要意义。鉴于此 ,运用解析方法分析了影响端面外侧开有螺旋槽的泵入式机械密封性能的操作因素和结构因素 ,并与相应的内侧开槽泵出式密封环进行比较。结果发现 ,边界压力、介质粘度、轴转速、非槽区液膜厚度等操作参数对密封性能有重要影响 ;开槽深度和螺旋角等结构参数对密封性能也有重要影响。在同样条件下 ,外开槽泵入式密封环的开启力和液膜刚度大于内开槽泵出式密封环的开启力和液膜刚度。     

双列反向动压槽型零泄漏机械密封的研究及应用

分析了双列反向流体动压槽型上游泵送机械密封的工作原理,针对现用普通接触式机械密封存在的问题,研究开发出适用于现场间歇操作汽油泵的零泄漏上游泵送机械密封。应用结果表明,研制的双列反向流体动压槽型上游泵送机械密封可适用于频繁开、停泵轴封,具有实现密封介质零泄漏、启动性能好、使用寿命长、运行费用低等优点。     

上游泵送+螺旋阻塞+唇片组合式机械密封设计

上游泵送机械密封是全液膜非接触式机械密封,近年来在化工流体输送中得到推广应用。与传统接触式密封相比,流体动压产生的效应使上游泵送机械密封端面形成全液膜,液膜压力高于介质压力,实现用低压流体阻封高压流体。上游泵送机械密封高速旋转时,端面开启,处于非接触状态,可极大提高机械密封的使用寿命,实现被密封高黏度介质的零泄漏。为满足高黏度浆料介质的密封需求,以上游泵送机械密封代替普通接触式密封作为主密封,以螺旋阻塞及唇片密封作为副密封,设计了一种组合式机械密封。介绍了组合式机械密封的结构特点、设计参数,计算了组合式机械密封的泄漏量,并通过运转试验进行验证。设计的组合式双端面机械密封在某ABS胶乳装置中得到应用,密封效果良好。     

变工况时气液两相机械密封端面动压实验分析

在理论分析变工况时机械密封动环密封圈摩擦力和比压的变化 ,以及端面轴向力平衡变化的基础上 ,采用 1GX70非平衡型机械密封 ,在实验室模拟变工况条件下开展了气液两相机械密封端面动压实验。实验结果表明 ,变工况时处于气液两相的机械密封 ,因端面间液膜闪蒸而导致端面开启 ,动、静环不再平行 ,动环密封圈摩擦力增大 ,动环追随性遭破坏致使密封失效 ;机械密封的动压膜压沿收敛间隙呈正弦分布 ,计算变工况密封开启力时不但要考虑密封端面闪蒸造成沸腾区压力的影响 ,还要考虑动压的影响     

迷宫螺旋泵和密封工作特性研究

介绍了一种实测迷宫螺旋泵和密封工作特性的实验方法,通过该方法可以测得迷宫螺旋泵的泵送特性曲线、迷宫螺旋端面组合密封的最大密封压力以及端面开启的开始转速,具有一定的实用价值。     

抗变机械密封实验研究及在100YⅡ—120泵上的应用

基于变工况条件下机械密封端面运动的实验，运用流体膜相变理论，讨论了机械密封在变工况条件下相变半径的变化，提出了解决因相变半径的突变带来的机械密封不稳定的方法，依据变工况汽液两相密封理论，设计了抗变机械密封并成功地应用于１００ＹⅡ－１２０泵上。     

上游泵送密封优化设计

从理论上对上游泵送机械密封进行了研究，编写了计算上游泵送密封端面压力分布及端面结构优化程序，为上游泵送密封的工业应用奠定了基础。     

热油泵机械密封端面失效影响因素实验分析

根据热油泵机械密封在变工况条件下的实验室实验，分析了变工况发生时热油泵机械密封失效的端面影响因素，以及端面参数的变化规律，提出了热油泵机械密封在变工况发生时避免端面失效的建议及措施。     

焊接金属波纹管密封端面流固耦合参数分析

介绍了焊接金属波纹管机械密封端面流固耦合分析所需的理论基础和方法。对液膜压力、端面接触力以及力变形进行理论计算。在DM Geometry中进行建模,利用ICEM划分液膜流体网格并设定边界条件,并调入FLUENT与ANSYS中,解得压力场分布、转速与端面平均压力,介质压力与端面平均流速,介质压力与端面平均压力以及泄漏量与转速、介质压力等关系图并进行分析。为密封端面的流固耦合分析提供了一种研究思路,对焊接金属波纹管机械密封的进一步研究起到一定参考作用。     

端面参数对人字槽液膜密封脱开转速的影响

非接触式液膜密封的脱开转速对密封性能有显著影响。本文以人字型槽端面结构为基础,建立考虑端面粗糙度的数学模型,采用有限差分法离散平均雷诺方程,对比分析不同密封端面粗糙标准差和结构参数对人字型槽脱开转速的影响。结果表明:端面粗糙度标准差增大,槽深增加,都将导致脱开转速变大;槽深较小时,槽深的变化对脱开转速影响较明显;槽数增多,脱开转速减小,不同台槽比适用于不同的槽数。     

釜用静压干气密封气膜刚度的数值模拟

应用SolidWorks软件建立了6种不同膜厚下的静压干气密封三维几何模型。在确定的工况下,运用Fluent软件对6种不同气膜厚度下的静压圆弧槽干气密封内部的微间隙三维流场进行了数值模拟,得到6种流场的压力分布。计算得到不同气膜下的开启力,再利用最小二乘法原理拟合得到气膜开启力关于气膜厚度的函数多项式,通过对气膜厚度进行求导得到气膜刚度与气膜厚度的函数多项式。计算结果表明,气膜刚度随着气膜厚度的增大而减小,为了使静压干气密封稳定工作,端面气膜需要产生足够大的刚度。     

结构参数对压力自适应型机械密封性能的影响分析

采用计算流体力学软件FLUENT和有限元分析软件ANSYS,分别对密封间隙中的液膜流场和密封环进行数值模拟计算分析,并将计算得到的液膜流场状态和密封环变形结果进行流固偶合求解,最终得到15.9 MPa高压工况下流场的压力分布,并采用单一变量法分析了密封结构参数对密封性能的影响。结果表明:随着液膜厚度的增加,开启力减小,泄漏量增大;端面厚度越薄、开槽数量越多,密封环端面的流体动压效应越明显;而随着内壁厚度的增加,开启力、泄漏量都会减小。     

粗汽油泵轴封失效分析及新型密封

分析了粗汽油泵接触式机械密封的工作状态及频繁失效的原因,结合其实际工况条件,研制了新型非接触式零逸出上游泵送机械密封。工业应用结果表明,新型的上游泵送机械密封可实现泵送介质的零逸出,基本消除了对环境的污染,具有使用寿命长、安全可靠及运行费用低等优点。     

接触式机械密封稳态摩擦特性研究

接触式机械密封在运转中主要处于混合润滑状态，其端面间隙与表面粗糙度处于同一数量级。为探究混合润滑状态下接触式机械密封的摩擦磨损特性，分析端面温度和摩擦扭矩等性能参数受工况参数的影响规律，结合平均雷诺方程以及ZMC接触模型，求解混合润滑端面间的接触特性，建立混合润滑磨损模型，研究接触式机械密封在润滑条件下，摩擦特性参数随操作参数的变化规律，开展了相应的试验研究，并对理论分析结果进行验证。研究结果表明：随介质压力增加，微凸体接触力占比增加，通过改变端面间接触状态来改变摩擦状态；随转速增加，端面间接触状态不变，但转速加大了端面间磨损距离与温度，进而导致磨损加剧；在压力影响试验中，密封环温度和密封腔温度随压力变化成正比，且每次压力变化都使得密封环温度产生阶跃变化。所得结论对机械密封因过热和磨损导致的失效现象分析具有一定的理论指导意义。     

机械密封端面比压计算公式之探讨

端面密封比压力的精确计算,涉及机械结构、操作条件、流体力学特征等复杂因素。目前广泛应用的端面密封比压力计算公式系忽略了多种因素后的近似简化公式。本文作者考虑了密封面间存在的液膜反力的影响,提出了相应的分析式,比较精确地反映了端面密封中比压的机理,可供有关方面在分析、研究端面密封时参考。但本文提供的比压力计算方法由子引入了泄漏量作为计算基准,故在实用上尚有一定难点,有待于进一步在实践中探讨完善     

基于正交试验的机械密封螺旋槽参数优化研究

离心泵机械密封在运行过程中易发生端面空化,从而影响设备运行的可靠性和稳定性.为了研究螺旋槽端面空化对机械密封性能的影响,以泄漏量Q、开启力F作为优化目标,以槽深h、槽径比β、螺旋角θ、槽数n及槽位系数λ为变量,建立正交试验表,采用CFD方法进行密封膜流场数值模拟.研究结果表明:λ对开启力及泄漏量的影响显著,n次之;当λ...     

端面密封条件下钢管静水压试验压力的确定

着重从力学性能和材料方面分析了螺旋埋弧焊管在端面密封条件下进行水压试验时发生变形的主要原因,提出了高钢级钢管在高压力下采用端面密封水压试验时水压值确定的原则.指出静水压试验压力应按照API SPEC 5L<管线钢管规范>4.3.3附录K计算值确定.     

泵抽空时密封面开启失效过程中的动压效应实验分析

通过在抽空状态下机械密封端面间运动状况实验，测量了端面间压力和位移的变化；讨论了汽液两相密封和全液相密封端面开启过程的动压效应的影响；提出动压作用下密封端面开启失效机理；分析了动环密封圈轴向摩擦力与密封开启失效的必然联系。     

零逸出新型泵送机械密封的开发应用

分析了胜利炼油厂气体分离装置丙烷泵工况条件 ,针对该泵研制开发出新型的非接触式零逸出上游泵送机械密封。工业应用结果表明 ,新型的上游泵送机械密封可实现丙烷等易挥发性介质的零逸出 ,基本消除对环境的污染 ,且具有安全可靠、使用寿命长、运行费用低等优点 ,在轻烃、液态烃类介质泵上具有广泛的推广应用价值。     

气分装置丙烯塔回流泵机封泄漏原因及改进措施

将气分装置丙烯塔回流泵机械密封拆卸后检查各密封泄漏通道,发现动环磨损严重,初步断定是由于端面比压过大造成密封失效的.端面比压是决定端面存在液膜的重要条件,不宜过大,以避免液膜蒸发和磨损加剧.造成端面比压大的原因有以下几种情况:安装动环时,弹簧压缩量过大,导致摩擦副急剧磨损,瞬间烧损;过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力,使密封失效;冲洗液压力不稳定,压力过高引起端面比压增加,结构设计不合理.基于以上原因,采取的改进措施是调整平衡直径,减小载荷系数,使其端面比压在合理范围内;将平衡直径调整为106.9 mm时,计算端面比压为0.35 MPa,达到标准要求.