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     

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。     

LD—90螺旋槽端面密封在冷冻机上的应用

分析了５号冷冻机原机械密封磨损、泄漏严重、使用寿命短的原因，改用流体动压非接触式螺旋槽端面密封后，达到了无泄漏、无磨损、可靠性高及寿命长的良好状态，保证了机组的正常运行，取得了显著的经济效益。     

机械密封端面的膜压分布分析

从单位时间内微元上的流量平衡出发,通过对机械端面密封的封闭流体做理论分析,推导出机械密封端面上的膜压分布表达式.表达式表明,机械密封端面上的动压沿径向呈近似抛物线分布,沿周向呈正弦曲线分布,并给出具体算例结果.     

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。     

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。     

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。     

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...     

在役机械密封端面摩擦扭矩的测量与控制

在役机械密封端面摩擦扭矩的测量是实现机械密封自动控制的重要条件。鉴于此, 介绍了机械密封端面摩擦扭矩的测量方法。指出在静环座与静环之间安装扭矩轴向力双参数传感器既可测量轴向力, 又可避免轴向力的干扰, 实现机械密封摩擦扭矩的在线测量。在目前传感器以及测试技术的发展水平下, 开发中空穿轴结构的小量程大孔径扭矩传感器, 解决大直径应变筒小信号的测量及传感器材料选择问题, 或开发大轴径小扭矩激光测量技术, 是机械密封端面摩擦扭矩测试技术今后的发展方向。     

机械密封端面比压的计算与应用

端面比压P_d是决定机械密封的密封性能及运行寿命的重要技术指标,也是改进机械密封结构的重要依据。但是,目前对于如何计算端面比压的数值以及端面比压应选用的数值标准,尚无统一的意见。下面谈几点肤浅的看法。     

原油外输泵机械密封及冲洗方案国产化改造

为提高原油外输泵的安全性和稳定性,对3台进口泵原有单端面机械密封和PLAN 11冲洗方案进行了改造。改造后采用国产双端面机械密封和PLAN 53B冲洗方案,运行情况表明,国产双端面机械密封和PLAN 53B冲洗方案可替代进口泵的单端面机械密封和PLAN 11冲洗方案。本次改造提高了原油外输泵的安全性和稳定性,降低了后续机械密封的维护费用,现场使用效果良好。     

高温油泵机械密封和密封冲洗方案的改造

介绍了柴油加氢装置高温油泵机械密封改用YTS-1双端面机械密封的结构与工作原理,密封冲洗方案改用Plan53B的优点。分析了两种方案的特点和使用范围,改造前后的情况对比说明选用双端面密封和Plan53B方案提高了油泵的安全性和稳定性。     

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。     

双列反向螺旋槽上游泵送密封性能实验研究

利用中低速泵用密封实验装置,在变工况下,对双列反向螺旋槽上游泵送密封的性能进行了实验研究。得到了密封端面液膜压力、液膜厚度、端面温升等重要参数。分析了变工况下密封端面间液膜压力、液膜厚度随转速的变化规律,并测量了不同介质压力下密封端面的温升。实验结果表明,双列反向螺旋槽上游泵送密封在压力、转速变化的条件下能实现非接触运转,保证端面处于流体润滑状态,具有较强的抗干扰能力,完全适应变工况操作条件。     

聚合循环泵机械密封泄漏原因分析及改进

聚丙烯装置因聚合循环泵机械密封泄漏多次出现非计划停车,影响了安全生产。通过分析机械密封结构、计算端面比压,找到了机械密封泄漏的原因。对大气侧机械密封动环材质及其端面的结构形式进行改进后,有效解决了聚合循环泵机械密封泄漏问题。     

长输管线压缩机Burgmann干气密封国内维修技术探讨

中国石油在用的管线离心压缩机干气密封以进口的John Crane和Burgmann为主,为降低维修成本、提高服务质量,结合Burgmann干气密封设计思想和故障情况,提出动环和静环的优化措施。动环由原来的圈簧传动改为销传动;静环使用国内同材质静环进行替换,但国产的SiC+DLC静环质量不稳定,尝试更改动、静环的配对方式。对改变配对方式的密封综合性能进行数值模拟分析,在满足接口尺寸和性能的前提下,不断迭代确定了静环的端面外径和内径尺寸,对改造后的静环密封泄漏量进行了预估。综合来看,石墨替代方案在理论上是可行的;对动环槽型参数进行迭代优化,确定槽型参数。根据优化后的理论数据,加工动环流体动压槽,设计制造石墨材料的静环,经试验验证密封整体组装后可满足性能要求。     

弹簧比压对平衡型机械密封基本性能的影响

弹簧比压是形成机械密封端面密封比压的重要组成部分。分析了弹簧比压对平衡型机械密封摩擦特性和密封性能的影响,利用自行研制的动态下弹簧比压可控机械密封试验装置对平衡型机械密封进行了试验。研究表明,弹簧比压不仅使机械密封端面贴合,而且会使得粗糙端面的接触点产生变形,形成较小的密封间隙。对于平衡系数与膜压系数相近的机械密封,弹簧比压对泄漏量的影响明显增大。尽管弹簧比压的变化有时不足以改变机械密封的端面摩擦状态,但随着弹簧比压的增大,摩擦副之间的润滑介质相对减少。兼顾摩擦特性和密封性能两方面的要求并正确选择弹簧比压,是使机械密封处于最佳工作状态的要点。     

机械密封端面形貌分形行为

正确表征端面形貌是研究机械密封特性及其摩擦特性的基础.引入分形理论并阐述了轮廓曲线是否具有分形特征的判断方法.通过对Weierstrass-Mandetbrot分形函数曲线的分形维数计算与比较,分析了目前常用于轮廓曲线分形维数计算的7种方法,指出结构函数法更适合于研究机械密封端面形貌的分形行为.利用结构函数法分析了磨损前后机械密封端面径向和周向轮廓线的分形特性.研究结果表明,在研究尺度范围内,机械密封端面轮廓曲线是分形的、各向同性的,磨损前后轮廓曲线具有不同的分形维数.     

流体动压径向密封及其在石油机械中的应用

常规径向动密封干摩擦时磨损快且发热严重 ;边界摩擦时会出现物理化学吸附膜 ,从而导致密封失效。为此 ,介绍应用流体动压效应研制的新型流体动压径向密封的机理及其发展历程。在 5种典型石油矿场机械中的应用情况表明 ,流体动压径向密封的最高密封压力达5 2 5MPa ,最高工作转速达 6 0 0r/min ,特别适用于结构空间有限、磨砺性较强的恶劣工作场合 ,值得在国内石油矿场机械中大力推广应用     

超高压采气井口平板闸阀密封结构技术研究

通过对平板闸阀几种主要的密封结构进行分析,认为密封副工艺尺寸链及位置公差、密封副之间的加工精度和阀座端面O形圈、非金属密封压缩量或波形弹簧的预紧力是影响平板闸阀密封可靠性的主要因素。为此,提出了实现平板闸阀气密封可靠性的有效措施:密封副之间的位置公差必须在规定范围内,并要保证其加工精度和研磨精度,合理计算阀座端面O形圈、非金属密封压缩量或波形弹簧的预紧力。2种通径和结构的平板闸阀水压密封及气压密封试验表明,无论在高压或低压情况下,平板闸阀都能实现可靠密封。