塔河油田双螺杆油气混输泵机械密封选型分析

机械密封是双螺杆油气混输泵防止输送介质向外泄漏,保证其安全可靠运行的关键部件。由于塔河油田12区油气混输站输送的原油中含气量高、含硫化氢(H_2S)毒性气体,本文根据机械密封结构与工作原理,结合输送介质特性,考虑输送介质含气量高、含硫化氢(H_2S)毒性气体对机械密封的影响,分析对比了单端面密封、无压双重密封与有压双重密封等3种常用机械密封及其冲洗方案的特点,为双螺杆油气混输泵选择了合理的机械密封型式及冲洗冷却系统,确保了双螺杆混输泵的安全可靠运行。     

容积式油气混输泵的试验研究

介绍YQB型油气混输泵的结构特点,分析油气混输泵的压力变化,提出了适用于该种泵的不稳定伯努利方程,提出油气混输泵的设计方法.     

油气混输多相泵的密封技术研究

多相混输技术使未经处理的多相井流或其它多相流体能够在无需分离的前提下实现长距离输送,这对边际油田、卫星油田以及深水油田的开发有着重要意义。采用多相混输技术不仅能够节约基建投资,而且还能增加油田产量、延长老油田的寿命,为油气田的开发另辟了一条经济实用的途径。多相泵作为多相混输技术的核心设备之一,其工作条件十分恶劣。输送气液两相流体的增压设备本身对密封就有特殊要求,而多相泵不仅要输送气液混合物,还要承受断塞流工况所产生的交变的冲击载荷,更容易导致密封失效、密封液泄漏增加,这就给多相泵的机械密封提出了更苛严要求。本文针对多相泵的常见工况及在多相密封中遇到的问题,探讨目前多相泵常用的机械密封的技术要求、材料选择、密封机理、典型密封装置及应用效果,为今后多相泵机械密封的设计提供参考。     

双螺杆油气多相流混输泵回流分析

对双螺杆油气多相流混输泵的基元容积及其回流通道进行了详细地几何解析,并建立了回流通道的两相回流模型,对基元容积间的两相回流进行了动态模拟。     

泵轴密封新技术

介绍近年来泵轴密封技术的发展概况，着重介绍了泵轴密封的新密封技术、新型密封产品和密封系统三个方面的内容。     

叶片数变化对油气混输泵性能影响的研究

应用油气混输泵作为油气集输的核心部件具有降低井口回压、增加油气产量、降低工程投资及运行费用、方便生产管理等优点.本文运用计算流体动力学(CFD)软件--基于k-ε紊流模型、MIXTURE两相流模型及SIMPLE算法对YQH-100型轴流式油气混输泵在不同含气率下的内部流场进行了三维数值模拟,研究了叶片数变化对轴流泵性能的影响.结果表明:叶片数的变化对油气混输泵的效率影响并不大,适当增加叶片数可以降低叶轮比转速,提高扬程.研究结果对设计人员具有一定参考价值.     

一种油气混输泵简介

介绍一种容积式液动油气混输泵的设计原理和结构,提供了样机测试结果。     

含气率对往复式油气混输泵排出性能影响

为了研究含气率对往复式油气混输泵排出性能的影响及转速、含气率、流量的相互关系,基于标准k-ε湍流模型和混合多相流模型,采用计算流体力学软件中的动网格技术和用户自定义函数,在介质含气率不同时对混输泵的排出过程进行三维动态仿真模拟。结果表明:介质增压速度、最大流量、平均流量与含气率成反比。根据转速、含气率、流量关系曲线调节转速,使泵的流量与抽油机流量相匹配,为往复式油气混输泵性能参数的选择及现场应用提供数据参考。     

轴端密封的改进

轴端密封的改进东北制药总厂陈辉搅龙是我厂生产丙醇的关键性卧式设备，它的工作原理是粗电石在水中通过与轴连结的内部圆筒不断旋转搅动生成乙炔气。设备的运行是否正常，主要取决于设备两端法兰盖与旋转轴的密封。由于粗电石中含有固体砂粒等杂质，故在使用中，随着轴旋...     

油气混输双螺杆泵用于输送高粘度原油

阐述针对原油粘度高、温度低、产液量较高的油井,采用油气混输双螺杆泵,降低输油管线回压,减少油流阻力,再配以加热器升温降粘等措施,保证油井正常生产,提高了工艺技术水平和经济效益。     

多相介质泵用高压密封设计及性能分析

针对多相介质泵用机械密封运行特点,为避免介质含气量大范围波动而影响密封端面润滑膜的稳定性,开展高压双端面机械密封结构和端面槽型设计,通过变形校核证明结构设计合理。建立密封端面深槽流体润滑模型,采用数值计算方法进行求解,分析不同开槽面积比的圆弧型槽的端面泄漏量、开启力等主要密封性能随工况参数的变化规律。结果表明：高压状态下,密封端面开深槽能有效改善端面润滑状态;端面泄漏量和开启力随着开槽面积比的增大而变大,同时压力越大,端面泄漏量和开启力也越大,但转速对端面泄漏量和开启力的影响不大。对设计的密封进行台架性能试验验证,获得的密封端面泄漏量变化规律与数值计算结果趋势保持一致。     

一种新型组合轴端密封的设计及数值模拟

针对传统的迷宫密封作为气膜密封装置的轴端密封存在的问题,设计一种新型组合轴端密封结构。该组合轴端密封采用特殊结构产生泵送效果,实现了流体动压反输径向密封。采用该新型组合轴端密封的气膜密封,集径向、轴向2种流体动压反输性能于一体,在提高密封性能的同时,减少磨损,延长了密封装置寿命。采用Ansys软件建立组合轴端密封的三维流体模型并进行数值模拟,结果表明,组合轴端密封采用的特殊结构使流体随螺纹旋转产生横向推力,流体通过组合轴端密封结构后压力增大,产生了泵送效果,实现了径向密封。     

曝气机主轴浮动端面密封的设计

曝气机广泛应用在城市污水和工业废水处理氧化沟工艺技术中,其水平转动轴一般采用传统的旋转唇形密封。对曝气机水平转动轴旋转唇形密封泄漏的原因进行分析,指出唇形密封的密封面微观凹凸体的变形和密封唇的倾斜是造成密封失效的主要原因。设计浮动端面密封,该密封的动环和静环均为浮动环,密封浮动性好,对水平转动轴的支承轴的同轴度和偏心不敏感,密封效果好。通过大量的现场使用证明,曝气机水平转动轴采用浮动端面密封结构方法是可行的。     

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。     

表面纹理对旋转轴唇形密封性能的影响

在唇形密封圈唇端两侧设置整齐排列的圆形、正方形和等边三角形3种凹坑纹理形式,建立具有表面纹理的旋转轴唇形密封圈的有限元模型,并分析获得密封面静态接触压力和变形系数矩阵;建立综合考虑混合润滑和空化及表面纹理形状影响、耦合流体场和弹性变形场的唇形密封圈接触区域密封数值计算模型,并建立集有限元分析与数值计算于一体的唇形密封圈接触区域泵吸率计算流程。计算结果表明:表面纹理结构使得密封唇与轴的接触压力相对下降,且有效地增大唇形密封圈的膜厚并改善泵吸效果;相较于圆形和正方形纹理,三角形纹理对唇形密封圈的改善效果最佳。但表面纹理结构在改善密封区域润滑状态的同时,也造成密封动态压力的波动,且三角形纹理的影响更显著。     

船舶艉轴机械密封试验装置的设计及密封试验

研制了船舶艉轴机械密封试验装置,该装置由动力和密封两大部分组成,能模拟各种工况下船舶艉轴机械密封的工作状况。以合金与青铜材料为密封摩擦副进行了密封性能试验,测试密封端面温度、摩擦因数、泄漏量等主要性能参数。该密封试验装置可用于探讨机械密封工作机制,筛选机械密封材料,评价密封性能,从而提高机械密封工作寿命和可靠性。     

轴用VL形组合密封件装配工艺仿真研究及验证

橡塑组合密封是由橡胶圈和塑料密封环组成,安装过程中塑料环的变形对密封性能有重要影响。以轴用VL形组合密封为例,基于三维有限元仿真模型和可视化密封装配台架针对不同流程的装配工艺开展研究。利用有限元仿真还原密封圈装配过程,搭建可视化密封件装配台架,开展密封件装配试验,验证有限元仿真装配过程的准确性;提取密封界面接触压力、接触宽度等关键参数,评判密封性能;建立密封性能与装配工艺之间的关系,优化密封件安装、矫正工艺流程,解决装配过程随机化、经验化问题。试验结果表明：常温安装时密封面接触宽度要小于加温安装;对于轴用VL形组合密封,在相同介质压力条件下接触宽度越小则密封面接触压力越大,从而密封性能越好。因此可以得出常温装配时密封性能更优。     

核主泵用流体静压型机械密封性能的影响因素研究

以核主泵(Reactor coolant pumps,RCP)用流体静压型机械密封(Hydrostatic mechanical seal,HS-MS)为研究对象,考虑辅助密封圈的影响,采用MSC Marc有限元软件建立完整的动环组件非线性二维轴对称有限元模型,给出合理的动环简化边界约束条件;在此基础上,考虑密封端面间流体薄膜中液体的黏温与黏压效应,建立核主泵用流体静压型机械密封的多场耦合数值模型,采用有限差分法对Reynolds方程、能量方程、热传导方程等控制方程进行耦合求解,利用有限元法计算密封环端面热力变形,综合分析螺钉预紧力和O形圈位置对密封性能的影响。结果表明:合理的密封环约束边界简化模型对分析和设计流体静压型机械密封至关重要;螺钉预紧力和O形圈位置对密封性能影响显著。预紧力增大使开启力增大,泄漏率也变大;O形圈位置靠近外径时密封稳定性下降。     

水下作业工具中齿轮马达轴端密封的研究

通过对水下作业工具管路卸油压力的分析,确定了齿轮马达输出轴轴端密封的压力,分析了唇形骨架密封失效的原因,设计了O形密封圈与L形衬环组成的组合式密封,介绍了密封原理,分析了O形密封圈受力密封状况及L形衬环工作原理,经过对水下作业工具中液压马达轴轴端密封的改造及实验,实现了液压马达输出轴的带压旋转动密封,保证了水下作业工具的稳定、可靠、安全作业。