超临界CO2干气密封流动场数值计算与试验验证

超临界CO2特定的介质物性对干气密封的开发设计有着显著影响.以超临界CO2干气密封为研究对象,讨论了气体实际效应下的雷诺方程和能量控制方程,利用有限差分法进行耦合求解,并编制了超临界CO2干气密封流动场的数值计算程序.通过搭建试验台,测试验证了计算程序的有效性.结果表明,在参数控制合理的情况下,超临界CO2干气密封端面...     

高速多级空气透平膨胀机转子动力学研究

对一种新型多级同轴空气透平膨胀机进行了转子动力学研究,利用ANSYS建立了转子轴承系统临界转速的理论计算模型,使用半联轴器等效了减速器高速轴的影响,并通过大量升速实验验证了计算结果。研究结果显示该空气透平额定转速位于一阶和二阶临界转速之间,其实际一阶临界转速为18 600r/min,理论计算结果和实验结果误差为2.9%;计算了不同轴承刚度下转子轴承系统的固有频率,并通过转子振型图分析了一阶和二阶临界转速下最大振幅处的位置,为转子的设计提供了理论依据。     

干气密封滑动摩擦界面摩擦振动理论分析及实验测试

为揭示干气密封端面间摩擦振动规律，通过对密封端面在干摩擦状态下的微观形貌与受力进行分析，基于分形理论构建了包含分形参数的密封端面法向位移激励以及干气密封在干摩擦状态下的两自由度摩擦振动系统模型。为验证模型的合理性和正确性，搭建了干气密封摩擦振动实验测试平台。对不同工况下的理论与实验结果进行对比分析，结果表明：当载荷一定时，理论模型计算振幅与实验测试振幅均随着转速的增大而增大；当转速一定时，理论模型计算振幅与实验测试振幅均随着载荷的增大而增大；在相同工况下，理论模型计算振幅与实验测试振幅接近，且理论值普遍大于实验值。     

BCL406/A循环氢压缩机干气密封国产化改造研究

分析了沈鼓BCL406/A循环氢压缩机进口FLOWSERVE干气密封存在的问题,提出将FLOWSERVE干气密封改成国产干气密封。介绍了改造后BCL406/A循环氢压缩机干气密封的结构特点。阐述了干气密封系统设计。设计的干气密封在试验台进行试验,验证密封设计的准确性。     

干气密封在聚丙烯装置C401压缩机上的应用

编写用于计算流体动压效应的计算程序,用有限元法对干气密封端面进行数值优化设计计算,得到动压槽形的最佳结构参数。利用干气密封独特的低能耗、少维护、长寿命、零泄漏的优点,结合现场实际情况,在对机组的壳体和转子等主要部件不做任何改动的前提下,制定C401压缩机原浮环密封的改造方案,解决在运行过程中密封易失效而导致密封油跑失的问题;同时,将原密封油脱气系统废除,消除安全隐患,简化操作,减少电能和润滑油的消耗。     

高速卧螺离心机动力性能优化

对高速卧螺离心机螺旋-转鼓双转子结构做适当简化,在ANSYS有限元平台上建立有限元模型,计算得到双转子结构的临界转速及其振型。通过分析双转子固有频率随转速的变化,得出陀螺力矩对双转子固有频率的影响很小;通过分析双转子的一阶临界转速与二阶临界转速对应的振型,提出了减小差速器的质量和外伸长度来提高系统的一阶临界转速,增加小端主轴承的刚度来提高二阶临界转速。     

离心式压缩机转子弯曲振动特性及安全性分析

提供了一种改进的计算转子特征值和特征向量的方法，由系统的传递矩阵推得刚度、阻尼和质量矩阵，然后用传递矩阵法分析了转子的不平衡响应。最后提供了用以上方法分析的一个压缩机转子弯曲振动的例子，并着重用ＡＰＩ６１７标准对其进行了校核     

高速多级离心泵转轴系统横向固有频率分析

将多级离心泵转子简化为受有轴向力的转轴模型,用理论方法求解其横向固有频率;并应用有限元法,建立梁和质点单元的多级离心泵转轴模型,对转轴进行有预应力模态分析,求解转轴的前五阶弯振频率,并利用邓克莱法求得转子模型的一阶固有频率,与有限元结果比较。结果表明轴向压力使转子系统固有频率降低,轴向拉力使转子系统固有频率增加,且轴向力对转子系统低阶固有频率影响较大,对高阶频率影响不显著。     

考虑环形密封的转子系统临界转速计算与分析

为了定量研究环形密封动力特性对转子系统临界转速的影响,基于环形密封动力学模型和Fluent软件,计算了海水淡化高压泵中三种环形密封的动力特性系数矩阵,并利用ANSYS Workbench平台计算了环形密封-轴承-转子耦合系统的临界转速,对比分析了环形密封对三级转子系统临界转速的影响.结果表明:不考虑环形密封时,转子系统...     

复杂管系气柱固有频率的有限元法计算

采用有限元分析方法 ,对简单管道气柱的固有频率进行求解 ,其结果与用传递矩阵法求得的结果是一致的。对实验室复杂管系气柱的固有频率进行计算 ,分析了管道振动的主要原因     

螺旋槽干气密封环端面摩擦试验及其性能分析

干气密封环端面在启停阶段和由于制造装配误差等造成非正常运行时存在严重的端面接触摩擦，有必要对干气密封动静环进行摩擦学试验，从而分析并探讨其摩擦学特性。利用端面摩擦磨损试验机，选定合适的工况参数与相应的测试技术对螺旋槽干气密封环进行测试，研究不同工况下的摩擦学特性。结果表明：在特定工况下的试验中，螺旋槽干气密封端面存在明显的磨合现象；当工况从226 N、150 r·min^-1增大至1130 N、500 r·min^-1时，石墨环磨损量最大增加193.3%，摩擦系数最大降低22.3%，说明石墨环的自润滑性影响密封端面的摩擦性能；由于端面间螺旋槽的存在，石墨环内圈磨损大于外圈。试验结果可为今后端面摩擦学性能的优化提供依据。     

高速高压螺旋槽干气密封端面温度的测试分析

由于高工况和端面间隙3~5 μm, 因而对端面温度的测试技术是个难点, 更是研究端面微尺度热流体力学的关键点。采用LabVIEW对端面温度编写测试程序, 选定符合要求的传感器等设备, 确定相应的测试技术, 采取抑制干扰的措施, 对端面温度进行测试, 研究不同工况和启停阶段下端面温度的分布和其原因。试验结果表明:不同压力和转速下, 端面的温度分布:根径大于内径大于外径, 最高温度发生在根径处, 为90.90℃, 说明非接触状态下, 以根部大压降引起的热耗散所产生的温升为主。启停阶段外径温度最高, 说明接触状态下, 以固体壁面间摩擦产热为主。这与先前利用热耗散变形得到的理论结果相吻合, 验证了根径区域为温度最高点。试验结果为今后考虑热耗散下的槽形优化提供了依据。     

传热模型对近临界工况CO2干气密封温压分布和稳态性能影响

干气密封流体膜与密封环间传热模型的合理选取对于准确求解密封温压分布和稳态性能至关重要。在CO₂近临界工况下,对比研究了密封环等温模型、绝热模型和共轭热传递模型对超临界CO₂干气密封端面温度、压力分布和开启力、泄漏率等稳态性能的影响,探讨了不同膜厚和转速条件下密封环等温模型和绝热模型的适用性,并基于共轭热传递模型研究了超临界CO₂和空气介质干气密封的温压分布和稳态性能差异。结果表明：以共轭热传递模型计算结果为基准,密封环等温模型假设适用于小膜厚低速流动工况,不过开启力偏低而泄漏率偏高,绝热模型假设适用于大膜厚高速流动工况;相较于空气介质干气密封,超临界CO₂干气密封在小膜厚下的温度分布和大膜厚下的压力分布基本接近,不过小膜厚下的温度更低,而在大膜厚下的压力更高。     

罗茨风机干气密封气源控制系统

气源是干气密封正常工作的基础,选择什么样的密封气作为气源是关键,如何保证气源的稳定性特别重要。本文阐述了罗茨风机干气密封气源控制系统的工作原理、气源控制工艺流程以及怎样操作气源控制系统,分析了气源控制系统在干气密封正常运行中的重要作用。     

干气密封在浓缩轴流泵中的应用

轴流泵是磷酸浓缩工序的重要设备,轴流泵的密封直接影响其正常运行。通过干气密封、填料密封和机械密封在轴流泵上应用情况的对比,以及对干气密封结构和控制系统的介绍,说明干气密封用于轴流泵后装置运行稳定,工艺介质零泄漏,开车率提高,维护费用降低。     

干气密封的工作原理及应用

阐述了干气密封的现状和展望,阐明干气密封的工作原理,描述其基本结构形式,通过对干气密封动静环受力状况的分析,给出动环端面上里外压差公式,分析了影响干气密封的性能参数。通过对具体设备的现状的分析,表明使用干气密封的可行性和必要性。     

人字形螺旋槽干气密封在循环氢压机上的应用

对干气密封原理和人字形螺旋槽干气密封技术特点进行了介绍。采用了最先进的轴封型式对循环氢气压缩机轴封系统进行了改造,改造为干气密封后,密封系统运行指标完全达到设计值,运行安全、平稳、可靠。     

基于多变量摄动的超临界CO2干气密封动态特性

超临界CO₂压缩机进口端干气密封工况处于临界点附近,强非线性物性及高Reynolds数流动使其密封特性异于常规介质干气密封。在综合考虑四种实际流体效应的稳态膜压求解模型基础上,基于摄动法推导了包括膜压、密度、黏度、Reynolds数、湍流系数和惯性系数在内的多变量摄动干气密封动特性数值模型。对比分析了超临界CO₂和N₂干气密封的动态特性,研究了不同频率比下各实际流体效应和变量摄动形式对超临界CO₂干气密封动特性系数的影响规律,获得了不同条件下动态特性的关键影响因素。结果表明：高频下超临界CO₂干气密封的刚度和阻尼系数较N₂干气密封降幅超过50%,湍流效应和实际气体效应对干气密封动态特性影响显著,低频下采用经典变量摄动和忽略湍流系数摄动会使动特性系数计算偏差很大,而高频下经典变量摄动模型对刚度系数的预测精度可接受。     

干气密封泄漏原因分析及处理措施

某石化公司加氢裂化装置循环氢压缩机组将浮环密封改成干气密封,开车成功并运行1个周期.在2019年12月更换新的干气密封后,离心压缩机干气密封出现1级密封气泄漏超标问题.在发生泄漏后,通过对停工前运行参数的分析与停工后密封解体检查,发现驱动端1级密封浮动密封圈损坏是密封泄漏的主要原因,并提出具体解决方案.通过对此次密封泄...     

干气密封在循环氢压缩机上的改造应用

文章分析了原机械浮环组合密封及螺旋槽干气密封的结构特点,介绍了芳烃厂首次将循环氢压缩机组的机械密封+浮环系统改造为干气密封系统,并对此次改型的方案选择做了简述,验证了其效果。