高速高压及颗粒介质密封的探索

高压溶剂进料泵是PTA装置的关键设备之一,机械密封作为高压溶剂进料泵的核心部件,能否长周期稳定运行直接影响该装置的经济效益,而目前该密封的使用寿命普遍较短,通过对PTA装置高压溶解进料泵机械密封使用寿命较短的原因进行分析,该密封的设计难点在于高压、高转速、介质中含较多固体颗粒且介质具有一定的腐蚀性,拟针对密封摩擦副端面...     

非接触式零泄漏密封

端面机械密封技术尽管已经日趋成熟而成为今天的泵和压缩机流体密封的主要手段,但是仍然受到一定的限制。紧密配合的表面虽然可以减少泄漏但会增加摩擦、发热和磨损。平衡型密封与非平衡型密封相比,虽然可以减小密封面的载荷,但也没有完全解决问题。在某些条件下应用,例如核设备、高速气体透平,平衡型密封也受到一定的限制。为了减小载荷,人们探讨了非接触式端面密封。这种密封虽减小摩擦,但增加泄漏。在密封气体情况下,端面同流体的粘性摩擦是很小的。在     

加氢裂化进料泵密封改造方案探讨

为解决加氢裂化进料泵在高温》高速》高腐蚀介质运行中的泄露问题,分析加氢裂化进料泵密封的故障原因,提出改进方案.将原设计采用的单端面弹簧密封改进为双端面机械密封,根据加氢进料泵密封特点选择合适的机械密封辅助系统,给出校验密封性能参数计算的方法.此改造方案在加氢进料泵实践应用中验证了双端面机械密封在高腐蚀介质,高温,高转速下可稳定运行,满足了工业化生产的需求,对相同工况下密封方法的选型具有一定参考价值.     

储运罐区石脑油泵机械密封改造

储运罐区石脑油泵属于高危泵,目前机泵的机械密封是单端面机械密封,机封泄漏后的介质泄漏,可能造成着火爆炸、人员伤亡、人员中毒,因此将石脑油泵的单端面机械密封改造成双端面机械密封。本文对4台石脑油高危泵机械密封及系统的改造进行了详细介绍。     

醋酐装置高速泵机械密封的设计

针对醋酐装置高速泵转速较高(密封端面线速度大于25m/s),动部件产生的离心力较大,输送介质的特殊性(有毒、易挥发、强腐蚀)以及密封腔温度较高且介质易汽化等特点,设计了静止式平衡型机械密封。计算了端面摩擦热,为提高换热能力将动环设计为辅助螺纹泵送环。现场运行表明,主泵运转时该泵送环可以为隔离液提供合适的泵送压力,提高隔离液的循环速度及时带走密封面的摩擦热,满足机械密封冷却和润滑的要求。     

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型立式高速泵,密封频繁泄漏,通过对其机械密封端面比压的核算,及机械密封材料和结构的分析找到了密封失效的原因,有针对性地加以综合改造,收到良好效果。该方法对解决类似的设备泄漏问题,具有一定的参考价值。     

高温高压热水循环泵的研制

研制成功的小流量、高压热水循环泵,由于其工作参数高(压力100 kg/cm~2温度200℃),存在着轴向力平衡、热影响及轴端密封问题。因此,采用浮动式叶轮及单端面、流体动压式、平衡型机械密封。本文着重讨论该泵体的结构设计及高温、高压下机械密封的设计应考虑问题。     

变工况下汽液两相机械密封端面膜压的计算与试验研究

作了变工况(泵抽空或压力波动)条件下机械密封端面运动的实验.运用流体膜的相变理论,讨论了机械密封在变工况条件下端面膜压的计算.认为端面瞬时相变是造成机械密封端面打开度失效的原因,提出了提高机械密封在变工况下的抗变能力的保护性措施.     

泵阀密封相关标准介绍

(1)JB/T7371-1994《耐碱泵用机械密封》。该标准适用于耐碱离心泵用机械密封,分为3种基本形式:167(1105)型——双端面、多弹簧、非平衡型;168型——外装、单端面、单弹簧、聚四氟乙烯波纹管式;169型——外装、单端面、多弹簧、聚四氟乙烯波纹管式。工作参数:密封介质压力0～0.5 MPa;密封介质温度不高于130℃;转速不大于3 000 r/min;轴径167型     

高粘度匀浆泵轴封的研制

分析了进口高粘度匀浆泵轴封寿命短的原因。设计一种刃口型密封端面的机械密封，代替原泵轴封采用的橡胶油封。使用结果表明，采用该新型机械密封，轴封处密封效果良好，轴封寿命延长。     

机械密封的功率消耗试验及测量方法

随着机械密封应用的普及、机械密封的失效已成为石油化工等部门的回转机械（离心泵等）工作不可靠的重要因素,机械密封的端面摩擦不但直接消耗能源,而且,因端面摩擦过度而引起的密封失效泄漏所造成的损失则更大。本文在试验的基础上,研究了机械密封消耗的构成,介绍机械密封摩擦功率的测量方法,对机械密封不同工况不功率消耗的变化进行了分析,提出了降低机械密封功率消耗和改善密封功能,提高机械密封的工作可靠性的途径。     

泵用零逸出非接触式机械密封

介绍了转子泵用新型零逸出非接触式机械密封的工作原理和技术优势，综合了其最新研究及开发成果，简要给出了其各自的使用条件及范围，旨在推动干气密封和上游泵送机械密封在国内石油石化等工业领域转子泵上的推广使用。     

Performance of the Coned-Face End Seal with Regard to Energy Conservation

The effect of a face coning on seal performance, especially energy losses as indicated by a torque, were studied by comparing torque, face temperature, leakage, and wear of a conventional, widely used flat-face seal with three coned-face seals. Experimental evaluation was performed at rotation speeds to 8000 rpm, with pressures to 2758 kPa (400 psig), using a petroleum-base turbine oil. Axial movement of the mating seal parts was recorded using a digital data acquisition system. The height of the convergent-type cone on the face of the tungsten carbide primary ring ranged from 0.51 μm (20 μin) to 5.6 μm (220 μin) over the 3.175-mm to 6.36-mm (0.125-in to 0.25-in) face width. The torque of the coned-face seal, balanced lo 76.3 percent, was an average 42 percent lower, the leakage eleven limes higher than that of the standard flat-face seal. Reducing the balance to 51.3 percent by decreasing the face width of the coned-face seal resulted in lowering the torque by an additional 44 percent and increasing the leakage 12 to 230 times, depending on the seal shaft speed. No measurable wear was observed on the face of the coned seals. All four seals operated in the stable region of the stability map.     

"水下风车"主轴机械密封失效分析及改进

对“水下风车”主轴与机舱间采用的机械密封结构可靠性进行了分析,分别采用ANSYS有限元中接触单元的仿真方法和理论方法计算了轴向力及径向力引起的密封变形。结果表明,由环境压力引起的机械变形较小,从而排除因机械变形引起的泄漏。对“水下风车”的密封结构进行了改进,提出了改进的机械密封结构及浮动环密封结构。     

浅析新型机械密封在矿用潜水泥浆泵中的研究和应用

本文对新型机械密封在矿用潜水泥浆泵中的应用进行了较全面的阐述,介绍了机械密封的工作原理、结构型式、性能特性、发展趋势,分析了密封端面开槽技术的应用,并运用先进的CFD软件对密封端面进行了仿真,为泵用机械密封的研究和发展有着重要意义。     

基于DHMM的机械密封端面膜厚识别技术的研究

维持机械密封端面间一定的膜厚是保证机械密封正常运行的关键,利用声发射技术监测得到的反映机械密封膜厚状态的信号往往信噪比很低,对其工作状态进行分类存在一定的困难。提出一种基于声发射信号利用总体经验模式分解(EEMD)和离散隐马尔可夫模型(DHMM)识别的机械密封端面膜厚识别技术。首先对声发射信号进行分帧处理,运用EEMD方法对信号进行时频分析,对分解出的子频分量分别提取时域和频域特征,再由核主成分分析法对特征参数进行优化降维,利用简化后的特征参数矢量训练各个机械密封端面膜厚状态的DHMM,最后由训练好的DHMM实现机械密封端面膜厚状态的识别,从而实现机械密封端面接触状态的监测。试验研究表明:该方法能够快速有效地判断出膜厚状态,并且需要的训练样本少,训练速度快,对实现机械密封端面接触状态的智能化在线监测具有重要的意义。     

弹簧比压对机械密封性能影响的分形分析

在考虑磨损引起端面表面形貌变化的基础上,引入分形理论分析了弹簧比压对平衡型机械密封泄漏率和端面摩擦特性的影响,并针对GY-70平衡型机械密封进行了试验研究。理论分析和试验结果表明,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已相对减少,端面摩擦特性逐渐恶化。机械密封存在一最佳弹簧比压,不同的工况条件下,最佳弹簧比压是不相同的。正确选择弹簧比压是实现机械密封长寿命低泄漏率的关键。     

反应器外循环泵机械密封失效分析及改造

分析某装置反应器循环泵机械密封频繁泄漏量及端面温度高的原因。指出介质端密封载荷系数选择不当,导致密封端面比压偏小,是介质侧密封失效的主要原因;泵送环输送能力低,循环隔离液不能有效将密封摩擦热传递出去是导致大气侧端面温度高过高的主要原因。通过调整载荷系数和提高机械密封泵送能力,密封改造后使用寿命大幅提高,解决了循环泵机械密封频繁泄漏的问题。     

A Transient Dynamic Analysis of Mechanical Seals Including Asperity Contact and Face Deformation

Face seals are typically designed to be in contact at standstill. However, as speed and pressure build up, the seal faces deform from their factory flat conditions because of viscous and dry friction heating, as well as mechanical and centrifugal effects. It is imperative that such deformations form a converging gap for radial flow to ensure stable operation and to promote favorable dynamic tracking between stator and rotor. A numerical simulation is presented for the transient response of a face seal that is subjected to forcing misalignments while speeds and pressures are ramped up and down. Asperity contact forces and transient face deformation caused by viscous heating are included. A new closed-form solution is obtained for the elastoplastic contact model, which allows seamless transition between contacting and noncontacting modes of operation. The model is then used to calculate face contact forces that occur predominantly during startup and shutdown. The viscous heating model shows that the time-dependent deformation (coning) is hereditary and that it lags behind the instantaneous heat generation. The dynamic analysis provides a numerical solution for the seal motion in axial and angular modes. The eventual build up of hydrostatic pressure and coning during startup generates opening forces and moments that separate the seal faces, resulting in noncontacting operation. The reverse occurs during shutdown; however, because of the thermal time constant a seal may continue to leak even after it returns to standstill. The analysis and simulation results compare very well with a closed-form solution that predicts a critical speed of separation of contacting seals.     

变工况机械密封端面运动实验分析

通过采用螺旋增压辅助手段开发的抗变机械密封和普通机械密封对比实验，探讨了热油泵机械密封在工况变化时动环开启失效机制，分析了相同压力和相同温度、相同温度和不同压力、相同压力和不同温度3种情况下机械密封对比实验结果。结果表明：普通热油泵机械密封在工况变化时会因闪蒸而开启失效，而抗变机械密封采用螺旋辅助增压手段提高密封出口端压力．有效改变汽化半径，使密封端面处于全液相状况．从而具备较强的抗变工况能力。