浅谈螺旋密封

本文通过对螺旋密封的原理、结构、压力计算及应用等几个方面的论述,比较详细地阐述了螺旋密封在应用中的几个问题。为螺旋密封的应用提供了经验,为今后该密封的进一步发展起到了推动作用。     

填料密封阻塞下气体螺旋密封的数值模拟研究

针对填料密封阻塞下的气体螺旋密封泄漏问题,利用多孔介质概念对填料密封阻塞下的气体螺旋密封做了计算流体力学(CFD)数值模拟,用多孔介质概念来类比填料密封泄漏的机理,建立了相应的计算模型,并分析了该方法的可行性。数值模拟的计算结果表明,在给定的泄漏量条件下,填料密封渗透率分别随着螺旋密封的螺旋角,螺旋结构与壁面间隙及螺旋结构本身的槽深增大而减小,成反比例关系。当螺旋结构的螺旋角,螺旋结构与壁面间隙及螺旋结构本身槽深增大到一定范围时,螺旋密封的效果大大降低,这时填料密封在整个密封装置中起主要的密封作用。该研究结果为填料密封作用下的螺旋密封设计提供了一定的理论基础。     

螺旋密封气吞及密封失效机理分析

本从泵的角度对螺旋密封“气吞”及“密封失效”现象作出了合理,全面的解释,并提出一种新型组合螺旋密封,分析结果表明,转速较高时,迷宫螺旋密封优于组合螺旋密封,优于单一结构螺旋密封,具有一定的工程使用价值。     

螺旋密封性能的试验研究

螺旋密封是一种非接触式节能密封。采用自主设计加工的试验装置,对螺旋密封的螺旋升角、螺旋槽宽等不同的螺旋结构参数做了对比研究。通过试验分析得出各螺旋参数对螺旋密封性能的影响情况:螺旋升角在15.4°时密封性能较好;螺旋槽宽度在12mm时密封性能较好,槽宽在8mm和4mm时密封性能都较差;齿顶间隙增大为0.3mm,螺旋密封的密封能力大大降低。     

螺旋密封中停车密封的设计与应用

简述螺旋密封的工作原理、结构及性能特点。对螺旋密封应用中的难点——停车密封,作了较为详细的论述。介绍一例螺旋密封的应用实例,为此密封设计了简便、实用、安全可靠的停车密封装置,对螺旋密封的应用推广有一定的参考价值。     

螺旋密封技术探讨

从工程应用角度，探讨螺旋密封的封液能力，结构型式，螺旋槽截面形状等问题，提出了实用性较好的螺旋密封封液能力计算式，供螺旋封装置设计或选用时参考。     

高速螺旋密封临界密封能力的结构敏感参数分析

针对螺旋密封临界密封能力受结构参数影响大,且螺旋密封的各结构参数相互耦合导致密封设计难度大的问题,建立了螺旋密封数值模型,计算了密封的速度场、压力场和临界密封能力,分析了螺旋密封不同结构参数对密封能力影响规律并从对密封能力的影响以及设计制造难易的角度筛选结构敏感参数。通过对试验数据的拟合处理,得到了针对密封偏心情况的临界密封能力修正公式;利用Matlab优化工具箱中的fmincon函数对螺旋密封临界密封能力修正公式进行优化求解。研究得到了齿顶间隙、螺纹齿高、相对槽宽对螺旋密封性能的影响规律并判断螺纹齿高、相对槽宽为螺旋密封结构敏感参数;提出了一种密封结构参数优化方法,该方法优化得到螺旋密封在螺旋角α=18.5°,螺纹齿高h=0.45 mm,相对槽宽K₁=0.5,齿顶间隙s=0.05 mm时螺旋密封具有最优的密封能力与模拟和试验结果相符;研究结果为螺旋密封的工程应用提供了设计基础。     

大桥河水电站主轴密封的改造

介绍了大桥河水电站主轴密封存在的问题,分析了螺旋密封的结构原理,并采用螺旋密封结构对电站主轴密封进行改造,密封效果良好。     

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。     

类迷宫螺旋密封与迷宫密封的性能对比研究

往复式压缩机迷宫密封加工过程中,为简化加工工艺,将传统迷宫密封加工成类迷宫螺旋密封。为比较类迷宫螺旋密封与迷宫密封的密封性能差异,分析类迷宫螺旋密封的密封机制,将类迷宫螺旋密封的能量耗散分成类迷宫密封能量耗散和槽向能量损失,采用CFD方法对类迷宫螺旋密封的密封性能进行数值模拟。结果表明,类迷宫螺旋密封的密封性能虽不及传统迷宫密封,但密封效果相差在5%以内,综合考虑加工工艺、经济效益等因素,采用类迷宫螺旋密封代替迷宫密封是完全可行的。     

螺旋槽气体端面密封动力学研究进展

气体端面密封属于非接触机械密封，密封操作的稳定性和可靠性与其动力学特性密切相关，螺旋槽气体端面密封动力学研究一直是该领域研究的热点和难点。综述了国内外气体端面密封动力学的理论及实验研究的发展历程、现状，指出低速气体端面密封动力学方面的理论研究和实验研究将足密封动力学研究的一个重点和方向。     

新型螺旋槽干气密封流固耦合分析*

传统螺旋槽在背风口处有一处明显的低压区,影响螺旋槽的密封性能。为提高传统螺旋槽的密封性能,在传统螺旋槽的基础上提出一种新型螺旋槽结构。该槽型在传统螺旋槽的背风处一侧并列了一个槽根半径不同短槽,且两槽的槽深相等,形成一个槽根较长的新型螺旋槽结构。通过建立传统螺旋槽与新型螺旋槽的几何模型,利用ANSYS仿真软件对2种槽型进行数值模拟。结果表明,新型螺旋槽的开启力、泄漏量及刚度等干气密封性能均优于传统螺旋槽。对流固耦合下的密封环进行应力、变形分析,对比2种槽型密封环在相同操作参数下的流固耦合应力、变形等的差异。计算结果表明：随着转速与入口压力的增加,2种槽型的动、静环最大应力、变形量均呈现上升趋势,且动环的最大应力、变形量始终大于静环,新型螺旋槽的最大应力、变形量始终大于传统螺旋槽。     

上游泵送机械密封环端面激光加工工艺参数

上游泵送机械密封是一种具有环保概念、长寿命、低能耗的高新密封技术,其应用前景将十分广阔.采用Nd:YAG灯泵浦系列脉冲激光进行了上游机械密封端面开槽加工试验,研究了激光加工工艺参数对开槽加工质量的影响.试验研究结果表明,激光电流是影响激光开槽质量的重要因素,对于硬质合金材料,激光电流为14.6A,开槽质量较高,槽深为5.5μm.这为上游泵送机械密封的理论与应用研究奠定一定试验基础.     

螺旋槽气膜浮环密封结构参数设计分析

介绍了螺旋槽气膜浮环密封的结构特点,利用CFD-FLUENT软件分析比较了普通浮环、无坝区螺旋槽浮环和有坝区螺旋槽浮环3种结构的密封性能,建立了螺旋槽几何结构参数变化对浮升力、泄漏量等影响的规律曲线。计算结果表明:有坝区螺旋槽浮环结构密封性能最好;螺旋槽结构参数对密封特性影响较大,综合考虑较小的泄漏量和较大的浮升力,取较小的螺旋角,槽数26~30,槽长7~9mm,槽深25μm左右,槽宽比0.5较适宜。     

基于Fluent的螺旋槽干气密封数值模拟与分析

笔者从计算流体力学出发,使用GAMBIT对模型进行网格划分,用世界著名的CFD软件Fluent对螺旋槽干气密封进行了数值模拟分析,并与权威的试验值进行比较,验证了所用方法在螺旋槽干气密封研究中应用的可行性和可信性。     

螺旋密封在流体机械中的应用

介绍了螺旋密封在流体机械中的应用及其作用原理和没计方法以及螺旋密封的泵送效应在流体机械(水轮机、泵、滑动轴承、机械密封和高压螺旋泵)中的应用成果。     

螺旋槽干气密封性能的ANSYS参数化分析

应用ANSYS参数化设计语言APDL对螺旋槽干气密封装置建立了参数化计算模型,并对模型的三维流场进行了数值分析计算,得出了气流的速度分布和压力分布云图。通过在APDL程序中改变计算模型的几何参数,计算得出了螺旋槽的槽长、槽深、槽间距、螺旋角等设计变量对螺旋槽干气密封性能的影响情况,为螺旋槽干气密封的设计提供了依据。