螺旋槽干气密封端面间气膜特性

螺旋槽干气密封是一种新型的非接触式机械密封,它具有介质泄漏量少、端面磨损小、能耗低、运行寿命长和可靠性高等优点.采用有限元法对螺旋槽干气密封端面间气体的流动过程进行了数值模拟研究,得到了端面间气膜的压力分布规律并对主要的密封性能参数——开启力、端面摩擦力、摩擦功耗、轴向刚度以及泄漏量进行了计算,最后,探讨了操作参数和端面槽形几何参数对密封性能的影响.研究结果为螺旋槽干气密封的设计提供了有益的参考.     

双端面干气密封主密封气流量变化的分析

介绍了干气密封的结构、工作原理及在循环气离心压缩机组上应用的情况,从干气密封的结构原理和工艺操作参数两方面阐述了影响主密封气流量变化的的因素,结合机组的操作记录和S8000在线监测系统数据分析干气密封先后出现的主密封气流量增大和减小的故障原因,并提出了处理方法,为干气密封在压缩机上的长周期运行提供了参考。     

螺旋槽干气密封微尺度气膜的温度场计算

螺旋槽干气密封在高压、高速旋转时内部会产生一定量的热,导致密封环发生热弹变形,从而使运行不稳定和泄漏量增大。首先在速度滑移边界条件下,求出气膜压力和气膜速度;然后推导出气膜的能量微分方程,同时引入温度阶跃边界条件,进而利用气膜的压力、速度和能量方程,通过Matlab软件数值计算得到气膜的温度分布。结果表明,随着气体从外径流入内径,气膜速度的分布规律是先降低后升高,槽根部周围速度较低;随着气体从外径流入内径,气膜温度的分布规律是先升高后降低,槽根部周围温度较高;考虑温度阶跃下的温度分布与不考虑温度阶跃下的温度分布相差较小,可以不予考虑温度阶跃对干气密封气膜温度的影响。     

干气密封端面气膜流场的三维模拟分析

采用ANSYS分析软件对干气密封端面动、静环间的气膜层及螺旋槽内的流场进行了有限元分析。采用沿垂直厚度进行面分区划分单元,而后将面网格拉伸成体网格的方法,解决了气膜层流场三维流场的模拟计算,得到了气膜层整体及密封面槽区、台区、坝区流场的压力及速度分布。     

螺旋槽干气密封微尺度气膜的温度场计算

螺旋槽干气密封在高压、高速旋转时内部会产生一定量的热,导致密封环发生热弹变形,从而使运行不稳定和泄漏量增大。首先在速度滑移边界条件下,求出气膜压力和气膜速度;然后推导出气膜的能量微分方程,同时引入温度阶跃边界条件,进而利用气膜的压力、速度和能量方程,通过Matlab软件数值计算得到气膜的温度分布。结果表明,随着气体从外径流入内径,气膜速度的分布规律是先降低后升高,槽根部周围速度较低;随着气体从外径流入内径,气膜温度的分布规律是先升高后降低,槽根部周围温度较高;考虑温度阶跃下的温度分布与不考虑温度阶跃下的温度分布相差较小,可以不予考虑温度阶跃对干气密封气膜温度的影响。     

干气密封端面气膜流场实验研究

以西安石油大学干气密封装置为实验平台,选择常用的螺旋槽干气密封,分别在相同转速不同压力和相同压力不同转速的工况下,测量干气密封的泄漏量。通过分析得到转速和压力与干气密封泄漏量之间的关系,为干气密封的研究提供实验指导。     

干式气体端面密封的开启特性

鉴于干式气体密封启动过程的重要工程意义,基于稳态分析方法研究了该种密封的开启特性。根据开启临界气膜厚度的假设,提出了用于分析干式气体密封开启性能的判据--开启临界转速。研究了启动过程中,气膜厚度、开启力、气膜刚度、泄漏量、摩擦扭矩和摩擦功耗等密封性能参数的变化规律。分析了操作参数和端面结构参数对开启性能的影响。研究表明,启动过程中,密封的特性参数在开启临界气膜厚度附近快速变化;密封操作压力对开启临界转速有较大影响,通过改变端面结构参数可以改变密封的开启临界转速,改变开启性能。提供了一种用于分析密封开启性能的研究方法,可辅助密封端面结构设计和指导启动和停车过程操作。     

基于CFD的螺旋槽干气密封气膜刚度的计算

应用Gambit软件建立三维螺旋槽干气密封模型,并对其进行网格划分。在相同特定工况下,运用Fluent软件对6种不同气膜厚度的螺旋槽干气密封内部微间隙三维流场进行数值模拟,得到其流场的压力分布及径向压力分布。通过不同厚度的气膜所产生的动压来获得它们的气膜推力,再利用最小二乘法则拟合得到了气膜推力关于气膜厚度的解析式,求得气膜刚度。结果表明,气膜刚度是关于气膜厚度的负指数函数,通过与试验进行对比,证明了利用此函数来求解气膜刚度是正确的。     

双端面干气密封在氨压缩机上的应用

本文介绍了双端面干气密封在氨压缩机上的应用,使氨压缩机组能够长周期稳定运行,降低了能耗,取得了很好的效果。     

双端面干气密封在螺杆压缩机上的应用

本文介绍了干气密封的作用机理和螺杆压缩机双端面干气密封的主要特点及控制系统。与普通机械密封相比,双端面干气密封具有使用寿命长、运行可靠、功率损耗低、介质零泄漏、总体应用成本低等优点,是一种值得广泛使用的密封结构。双端面干气密封的成功运行,极大地提高了螺杆压缩机的性能及可靠性。     

干气密封螺旋槽的激光加工和动压效应分析

采用激光加工法对螺旋槽干气密封端面动压槽进行加工,并进行端面压强的测试。在静环端面相隔120°且不同的径向位置安装3个传感器,测定端面螺旋槽沿着径向产生的压强。通过改变螺旋角、槽深和螺旋槽槽数来试验研究端面产生的动压效果。试验表明,采用激光加工方法能够得到很好的加工精度,达到样机试验的要求;在确定的工况下,当螺旋角在16°时产生的压强最大,压强随着槽深和槽数的增加而增大,最大压强在槽根部。     

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。     

可控膜液体静压密封流场数值模拟

采用通用流体计算力学(CFD)软件FLUENT对Gambit软件建立的可控膜液体静压密封流场三维结构网格模型进行数值计算,基于三维层流N-S方程与SIMPLE算法,得到了密封端面间隙液膜的三维压力分布和速度分布,研究了密封端面结构参数和操作参数对密封性能的影响,对密封结构优化有指导意义.     

干气密封在LPG装车泵上的应用

干气密封是一种用于高速旋转设备的非接触式密封。近年来随着技术发展,其制造成本降低,开始在低速离心泵上应用。液化石油气(简称LPG)装车泵因压力瞬变和环境影响而工况恶劣,造成该类泵密封使用寿命短,液化气泄漏严重。干气密封的应用彻底改变了装车泵的运行状况,同时大大改善了现场环境。     

一次干气密封进油事故的原因分析

干气密封是一种新型、非接触式轴封,其密封端面必须处于清洁、干燥状态下运行;本文针对干气密封一次进油事故原因进行了分析。     

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。     

干气密封的污染及其预防

干气密封在运行过程中,由于固体或液体介质其造成的污染,会导致密封损伤和失效。介绍了几个来源于现场的密封污染实例。在每个例子中,污染源、引起污染的因素、解决污染的方法都将作详细的介绍。     

CFD软件对螺旋槽干气密封的模拟

采用了通用计算流场分析软件fluent,使用gambit软件建立三维计算模型并划分网格。基于三维N-S方程,选用RNG K-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对螺旋槽气体密封的三维流场进行了数值研究。通过验证。表明流场的数值计算结果与文献中的试验值吻合较好,模拟了气膜场的压力分布。对进一步研究具有指导意义和实用价值。     

基于MATLAB的螺旋槽干气密封性能分析

基于穆特曼方程,以MATLAB计算干气密封性能参数,计算结果与实验数据、CFD软件模拟结果比较表明:MATLAB编程解决密封端面流场分析的方法可靠。为进一步研究螺旋槽干气密封端面压力分布规律,优化密封性能、提高运行稳定性提供了一种简单直观的方法。     

串联式干气密封在液态烃泵上的应用

从理论上对干气密封的作用机理及影响干气密封性能的主要参数进行了研究。对液态烃泵用串联式干气密封的结构进行优化，设计制造出了适合轻烃类介质的串联式干气密封及控制系统，工业运行获得成功，极大地提高了液态烃泵的性能及可靠性。