上游泵送机械密封在真空装备中的应用

研究了上游泵送机械密封在真空装备轴封中的应用.该类机械密封动环端面的螺旋槽具有泵送效应,可将真空侧的阻塞介质向大气侧泵送,从而阻止外界空气向真空腔内渗透.设计了真空腔体的外装式和内装式轴封结构,分别研究了动环端面外侧和内侧开螺旋槽时液膜的压力分布规律.研究表明,低转速条件下,螺旋槽深度对液膜压力分布的影响显著.合理设计螺旋槽的槽形参数,可实现空气的零渗透,且仅伴随微量的阻塞介质泄漏.     

激光加工的多孔端面机械密封的性能数值分析

建立激光加工多孔端面机械密封的分析模型,采用有限差分法求解雷诺方程,得到不同操作条件和微孔结构参数 下密封端面间的流体压力分布,进而可以计算端面间的密封开启力和液膜刚度。通过分析端面结构参数对密封开启力 和液膜刚度的影响规律,可得到端面结构的优化参数。分析结果表明,微孔密封面可产生明显的动压效应。     

部分端面微孔机械密封端面间液膜压力分布的理论研究

建立了研究部分端面微孔机械密封端面间液膜压力分布规律的理论模型,应用有限差分法求解了端面液膜压力的Reynolds控制方程,获得了端面液膜压力分布规律,并与端面全区域开微孔机械密封的情况进行了对比.研究了微孔密度Sp和微孔深径比ε对端面液膜压力的影响规律.结果表明:部分端面微孔机械密封的端面间液膜压力比端面全微孔的小;端面间液膜沿半径方向的最大压力降发生在孔区域结束处;端面液膜压力值最大值所对应的微孔密度Sp≈0.2,深径比ε≈0.02.     

机械端面密封主要系数的计算（二）——力学参数与性能参数

机械端面密封主要系数的计算（二）──力学参数与性能参数石油大学（华东）顾永泉２．２力学参数２．２．１密封面比载荷（密封副闭合压力）对于内装式密封，密封面比载荷为Ｐｇ＝Ｐｇ／Ａｆ＝ｐｓｐ＋Ｂ２Ｐｓ＋Ｐ１（２ａ）对于外装式密封，密封面比载荷为ｐｇ＝ｐｓｐ...     

机械密封端面T形槽液膜压力脉动特性分析

针对机械密封端面液膜流场的压力脉动,以机械密封端面T形槽液膜为研究对象,进行了机械密封摩擦副端面液膜微尺度区域的压力脉动特性分析。基于流体润滑理论,建立了机械密封端面T形槽三维液膜模型。求解端面液膜流体雷诺方程,计算分析了不同工况下端面液膜的压力脉动特性和频谱特性,探讨了端面流场压力周期性变化的影响因素。结果表明:在不同转速下机械密封端面液膜流场压力均呈现周期性脉动,压力脉动的振幅沿T形槽槽区径向方向增大;端面液膜的开启力受到槽区和非槽区动静干涉的影响;端面液膜流场压力脉动受到主轴转速和槽数的影响。     

一种新型自补偿组合式机械密封的设计与应力分析

本研究设计了一种由二级油沟(或迷宫)密封、一级锥形端面密封构成的新型自补偿组合式机械密封,并利用ANSYS软件分析了锥形端面密封中锥形静环厚度变化对密封面接触压力、O形圈的Von.mises应力和弹簧推力的影响.应力分析表明:锥形静环厚度在设计范围内变化时,密封面处的最大接触压力大于或远大于密封介质工作压力,说明所设计的新型自补偿组合式机械密封具有良好的密封性和自补偿能力,可实际应用于转轴的密封.     

600MW机组湿法脱硫进口侧进式搅拌器机械密封的改进

分析某电厂600 MW机组湿法烟气脱硫系统进口侧进式搅拌器机械密封存在的泄漏问题,对该机械密封进行改进。改进后的机械密封采用静止型弹簧、多弹簧、内藏式设计以及单端面、平衡型、零部件模块式设计。动环和静环分别采用无压烧结碳化硅和无压微孔加碳碳化硅,利用静环蓄能孔隙的润滑油润滑密封端面,确保了机械密封端面的有效润滑,延长了机械密封的使用寿命。该新型密封装置已成功应用于600 MW机组湿法脱硫进口侧进式搅拌器。     

机械密封的端面温度

一、序言机械密封属接触式端面密封,不仅摩擦副端面因摩擦生热,而且旋转元件因摩擦也会生热;使端面温度升高。密封环端面温度过高会导致密封工作不正常,例如:端面间液膜汽化造成液膜失稳;密封面热裂或热变形造成热弹失稳;温度升高促使磨损和腐蚀加剧。因此,为了保证机械密封正常运转,必须控制其端面温度使之处于正常工作范围内。这样首先就要确定机械密封的端面温度。现有的端面温度计算方法有精确计算的分析法、有限元法、数值方法和热电模拟法,还有平均温度的简单计算方法等。     

气体润滑环瓣式浮动环密封高速特性

基于气体润滑理论,考虑浮动环瓣力平衡与力矩平衡,对气体润滑环瓣式浮动环密封高速特性开展数值分析研究。计算得到密封面压力分布规律,并分析转速、密封压力等操作参数对平衡膜厚、平衡转角、泄漏量、气膜刚度、刚漏比等密封参数的影响规律。结果表明:密封面楔形收敛间隙可以产生显著动压效应,最小膜厚与环瓣偏角随主轴转速增加而增大,但是随密封压力增加而减小;泄漏率随转速与密封压力增加而增大,气膜静态刚度、角向刚度、刚漏比随转速增加而降低,随密封压力增加而增大。     

核主泵流体静压式二级密封的压力变形数值研究

采用ANSYS软件和FLUENT软件数值分析了在核主泵一级密封失效时,流体静压式二级密封在密封压力下由接触式转变为非接触式机械密封的机理、密封端面的压力变形规律、密封液膜的流体动力学特性、以及密封端面变形对密封性能的影响规律。     

橡胶装置溶剂泵机械密封泄漏原因分析与处理

分析橡胶装置溶剂泵机械密封泄的原因,结果表明,溶剂泵机械密封泄漏的原因是密封端面比压过大造成静环急剧磨损而引起的。将原来的非平衡型改造成平衡型的机械密封后,密封端面的密封性能和磨耗性都能满足要求,使用寿命有了明显提高。     

可逆式双密封在液环泵上的应用

针对液环泵机械密封的工况条件及故障原因,设计了一种新型可逆式平衡型双密封,并阐述了该密封结构的特点、设计要点及实际应用的良好效果。     

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。     

INVESTIGATION INTO EFFECT OF SPRING PRESSURE ON PERFORMANCE OF BALANCED MECHANICAL SEALS

The loads acting on the sealing elements of balanced mechanical seals are analyzed. When the balance factor approaches the back pressure factor, the spring pressure will become main part of the face pressure. The leakage model of balanced mechanical seals is established on the base of M-B model for rough surface. Several GY-70 type balanced mechanical seals are tested. The influences of the spring pressure both on the leakage rate and on the friction characteristic of balanced mechanical seals are investigated. The research results indicate that as spring pressure increases, both the clear-ance between two end faces and the leakage rate will decrease, and the friction will be more serious because lubrication medium between the rotating ring and the stationary ring reduces, though the increase of the spring pressure may not be enough to change the face friction state of mechanical seals. There exists an optimum spring pressure for mechanical seal operation. Under this spring pres-sure, not only leakage rate is small, but also the seal end surfaces have a fine friction characteristic. Under different operating conditions, identical type mechanical seals may possess different spring pressure. Appropriate selection of spring pressure is valuable to realize long-period and small leakage rate operating of balanced mechanical seals.     

井下组合动密封波纹管设计及有限元分析

井下导向工具的组合动密封由机械密封、波纹管等组成,其中波纹管起角位移补偿和静密封作用,要求有足够的强度、轴向刚度和角位移补偿能力。根据导向工具的工作环境和空间结构设计角位移补偿波纹管的结构及参数。采用控制变量法对U型波纹管进行刚度计算,得出刚度的变化规律,确定波纹管的最终结构参数,并用有限元方法研究在内压载荷与径向弯曲载荷共同作用下,波纹管的结构参数变化对波纹管性能的影响,验证波纹管最终结构参数的合理性。     

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。     

基于有限元的浮动球阀密封比压分析

以浮动球阀的密封机理为基础，以有限元工程分析软件作为工具，论述了浮动球阀密封副密封比压在轴向、径向和周向上分布特性，分析了密封面上密封比压的分布规律，并通过实例比较了理论值与有限元分析值之间的异同，得出浮动球阀密封比压的分布规律。     

管道机械式连接装置的设计

随着海洋石油开采的不断深入,应用管道无焊缝连接技术,在海底连接管道时,不需要干式焊接舱,直接操作,具有速度快、方便安装和安全可靠等特点。通过综合考虑管道受内压和外压的因素,研制了1套结构简单、使用方便的无焊缝机械连接方式的设计方案,完成了相应零件的三维设计,管道机械结构的组装,并对管道受力做了有限元分析,对螺栓和管道截面做了相应的强度校核。所设计的机械式连接器包括外筒、楔形结构、密封圈等机构。     

变工况机械密封实验台的设计研究

所设计的变工况机械密封实验台是一套模拟机械密封工作状况的实验设备,能够模拟密封各种正常工况及变工况工作情况。根据具体实验要求,变工况机械密封实验台测试系统具有测量温度、压力、位移、转矩、转速等工作参数的能力;其相应的软件系统应该具有一定的数据储存和处理能力,装置能够模拟机械密封变工况工作,通过实验装置实验的抗变机械密封成功应用于工业企业。