机械端面密封计算技术

本文综述了机械密封密封环温度场,密封环变形和密封端面摩擦润滑计算技术的国内外研究现状,介绍了常用的计算方法,并比较了它们的优缺点,指出采用有限元法计算机械密封密封环温度场和变形效果较好,机械密封端面摩擦润滑问题计算的关键是建立合理机械密封摩擦特性模型。     

不同相态机械密封的性能计算

介绍了多组分混合物热物理性质的计算。以平行端面机械密封为几何模型，给出了单组分和多组分流体密封性能参数的计算方法及计算程序。端面温度理论值同现场实测值吻合较好，证明了文中介绍的方法及程序的可靠性，可供机械密封设计部门及其它有关部门使用。     

机械密封端面微变形研究进展

机械密封端面微变形是造成机械密封失效的主要原因之一,是机械密封研究的主要课题之一.对国内外机械密封端面微变形的研究现状和进展进行了分析,表明理论模型只能求解一些几何形状比较规则的密封环,应用范围非常有限；数值模拟方法中有限元法不仅可以求解截面形状复杂的密封环,而且还可模拟机械密封实际工况,应用和发展潜力很大.端面微变形测试是采用传统电阻应变测试方法,该方法以点测量为基础,不能获得全场的变形信号.因此,寻找更可靠的测试技术并研制一套测量系统已经成为目前机械密封端面微变形研究的重要课题.     

机械密封热变形研究进展

机械密封是旋转机械中常用的一种轴密封,受力情况复杂,工作条件非常恶劣,介质压力和弹簧力的作用使得密封端面产生机械变形,端面容易呈现局部接触,当机械密封动环以高速旋转时,端面间的接触摩擦和端面对液膜的粘切作用而产生热,引起密封端面温升和热变形.端面热变形是密封失效的主要原因之一.从密封环温度场、变形、耦合变形、优化等方面综合评述了机械密封热变形的研究现状,分析存在的问题,最后指出进一步的研究方向.     

机械密封的新思想—可控机械密封

一、机械密封的概述 机械密封自本世纪初问世至今,已在各类旋转机械中得到了广泛应用。 通常,机械密封可分为接触式和非接触式两大类。接触式机械密封是在密封面间没有建立润滑手段的密封,它们是依靠密封面间的微凸体接触紧密地密封住,因而有时可以认为是“平面”密封或“平行面”密封。普通机械密封大多数属于这种型式密封,广泛地应用于各种工业设备中,该种密封在运转中常常表现为混合摩擦状态,个别表现为边界摩擦状态。非接触式机械密封也就是全流体润滑密封。这种型式密封的端面间被润滑剂(液体或气体)完全分隔开来,并且流体润滑膜是连续的。 在几乎每一种动力密封的设计中,最重要的问题是在获得低泄漏的同时,如何降低密封端面间的摩擦、磨损。泄漏量是最重要的密封性能参数,它在很大程度上取决于密封端面间的间隙或膜厚h。在普通机械密封中,膜厚是由浮动(或挠性)密封环的位置决定的,而浮动环的位置又是由作用在其上的两个相反力所决定。一个就是作用在环背部的闭合力,它是由作用在环背部的被密封系统的压力和弹性元件(如弹簧、波纹管或隔膜等)的弹力产生的。     

机械密封温度场的可视化计算

依据有限元的计算原理,推导了用于机械密封温度计算的有限方程,给出了温度场计算中关键参数的确定方法,提出了机械密封温度场可视化计算的方法,编制了机械密封温度场可视化计算软件MFSCAD,并且用于机械密封温度场的计算,该软件通用性强,效率高,是机械密封设计及研究的有力工具。     

基于VisualC~(++)的机械密封计算分析系统

把面向对象的思想和有限元法相结合 ,编写了机械密封计算分析软件系统 (MFSCAD)。该软件系统采用图形交互式数据输入 ,可对机械密封环温度场、密封环变形和接触端面摩擦系数进行计算分析 ,并将计算分析结果以图形和数据形式输出 ,为机械密封机理研究和工程设计提供技术支持     

辅助密封影响下机械密封端面变形行为的研究

采用整体接触有限单元法,考虑"O"型辅助密封圈的影响,计算了不同压力下机械密封端面变形行为.结果表明:密封端面变形造成发散型密封间隙,高压下变形较大,密封性较差;辅助密封圈对与之接触的动环变形影响较大,在低压时其端面变形与压力呈非线性关系,而在高压时呈线性关系;为减小端面变形,应对密封环结构进行合理设计,限制辅助密封圈处的密封间隙大小.     

碱泵机械密封失效分析及改进

由于工艺介质的改变,脱硫联合装置碱液泵(原介质为水)机械密封频繁失效,使用周期为20天左右。对密封结构和工艺介质特性进行失效分析后发现,弹簧内置密封结构不适合在此工艺介质中长期运行。通过对密封结构的设计改进和密封系统的改造,提高了密封的使用寿命和装置的安全可看性。建议当工艺条件或密封介质发生改变时,应及时与设计单位沟通,预防机械密封过早的失效,继而影响工艺装置的正常运行。     

激光加工多孔端面机械密封变形的数值分析

针对离心泵用激光加工多孔端面机械密封,通过采用有限元法求解雷诺方程获得密封端面流体膜压分布,计算了不同约束、不同结构动、静密封环的力变形以及端面泄漏量、液膜刚度和刚漏比等密封性能参数,分析了变形对密封性能的影响。结果表明:端面变形对密封性能影响很大,将导致泄漏量增大,刚漏比减小;密封环的约束对变形起着重要作用,选择合适的约束可以减小密封面转角,提高液膜刚度,增强密封工作稳定性。     

机械密封的失效分析及对策

对机械密封的失效原因进行总结和分析,结合实际生产提出保证密封的相应对策。     

减压塔底泵机封设计的几点体会

针对减压塔底泵机械密封的工况条件及故障原因,设计采用平衡型静止式焊接金属波纹管密封。阐述了该密封具有的特点、设计要点及实际应用的良好效果。     

模具热处理变形的预防措施

通过模具热处理变形的原因分析，提出有关预防措施，以提高冲模寿命。     

Design considerations towards the construction of hybrid floating brush seal (HFBS)

The hybrid floating brush seal (HFBS) represents an advance in brush seal technology by combining brush seal and film riding face seal technologies to create a hybrid seal that allows both axial and radial excursions of the sealed shaft without damage to seal integrity. At the same time, it eliminates interface surface speeds between the rotor and the brush bristles. This accomplishment is possible because the brush seal, which forms the primary seal, rotates with the shaft, while floating against a hydrodynamic face seal surface, which makes up the secondary seal. The present paper presents continuation work (Int J of Rotating Machinery, 7, 2002) and will concentrate on the methodology of (i) designing and choosing brush characteristics, and (ii) the design of the face seal that allows the floating of the brush plates against it. The brush simplified analytical model predicts the effects of centrifugal force on the bristles and allows implementation of a methodology for choosing and optimizing bristle geometry. The face seal design concentrates on ensuring seal integrity and dynamic stability of the entire assembly.     

Passat B5密封条大变形非线性有限元分析

利用非线性有限元分析软件MARC对Passat B5的车门密封条进行仿真分析,并借助测试装置对实际产品材料参数进行准确测定,解决了该复杂结构的几何非线性、材料非线性和压缩过程边界非线性的有限元分析难点,获得良好的定量分析结果。     

剖分式螺旋机械密封结构设计

水相悬浮压力法生产氯化聚乙烯反应条件为高温高压,且反应釜搅拌轴转速高,其旋转轴封存在易漏易损的缺点,故在结构设计上要求旋转轴密封性能好且易于维修更换。针对以上问题,结合螺旋密封与机械密封两者的结构特点,分析设计出一种新型的剖分式螺旋机械密封装置,能够达到较好的密封性能,且易于维修更换。     

弹簧式机械密封向波纹管机械密封改制探讨

介绍了弹簧式机械密封和波纹管机械密封的特点,提出了弹簧式机械密封向波纹管机械密封改制应当注意的事项和改制的步骤,并结合8/18LRB-85型轧浆泵进行了说明。     

汽轮机汽封技术的应用

针对汽封对汽轮机经济性的影响,总结了近年来的汽轮机汽封新技术,分别从结构、原理、性能各方面介绍了常用的几种汽封,并对今后汽封技术的发展进行了展望。     

Analysis of the dynamic hysteresis characteristic of finger seal

The research about hysteresis characteristic of finger seal (FS), which was carried out based on the model with static loads, could not reflect the dynamics behavior of FS system when the rotor runs at high speed. To solve this problem, the relations between the dynamics parameters, structure parameters as well as working parameters in the system were given out through the analysis of finite element analysis result. A mass-spring-damper dynamics model of FS system was proposed and the hysteresis characteristic of the FS system was analyzed. This work shows that the dynamics characteristic analysis of the FS is necessary and the dynamics model proposed in this paper is valid. This dynamics model is the basis for the optimization design of FS system.     

波纹管球阀的研究

分析了波纹管截止阀和闸阀在设计和运行中的问题，介绍了波纹管球阀的特点，通过对比．给出了用波纹管球阀取代截止阀和闸阀的必要性及发展前景。