旋转式压缩机和泵用螺旋槽端面密封

叙述了旋转式压缩机和泵采用螺旋槽端面密封的结构、密封原理、特性、应用实例、选用和注意点及今后的展望。     

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.     

典型螺旋槽端面干式气体密封动压开启性能

型槽端面干式气体密封的开启特性对密封的启动、停车和运行具有重要实际意义。基于气体混合润滑理论,考虑密封端面粗糙度效应和端面间气体滑移流效应,建立了干式气体密封的动压开启性能分析模型。开展了螺旋槽端面干式气体密封、带内环槽的螺旋槽端面干式气体密封和雁型槽端面干式气体密封等三种典型型槽端面干式气体密封的临界动压开启性能研究,数值分析了不同工况下三种型槽密封端面气膜压力分布,研究了环颈长比、环颈宽比、平衡比、弹簧比压和密封压力对临界开启转速、动压开启力比等开启性能参数的影响规律。结果表明:端面型槽的动压效应直接决定干式气体密封的临界开启转速,平衡比、弹簧比压对密封的动压开启性能影响较大,而环颈长比影响很小;在相同操作条件下,三种型槽端面密封相比较,雁型槽端面干式气体密封最易开启,带内环槽的螺旋槽端面干式气体密封次之,螺旋槽端面干式气体密封最难开启。     

基于Polyflow的密炼机转子端面螺旋槽密封模拟分析

采用Polyflow软件模拟分析密炼机转子端面螺旋槽内流体的速度和压力分布,以进一步确定端面螺旋槽对转子密封能力的影响。结果表明,转子端面螺旋槽对胶料有较好的泵送能力,产生良好的密封作用,且在一定范围内,转子转速越高,转子端面螺旋槽的泵送能力越强,转子密封效果越好。该结果为今后的密炼机研究和生产提供一定的依据。     

考虑氢气实际气体效应和阻塞流效应的螺旋槽干气密封动态特性分析

以Chen等提出的氢气实际气体状态方程描述氢气的实际气体行为,以气体出口速度达到音速作为产生阻塞效应的条件,确定出口压力边界条件,采用小扰动法分析了干气密封操作参数对螺旋槽干气密封动态特性的影响规律,并与理想气体、强制出口压力边界模型中的动态特性系数进行了对比。结果表明：研究高压螺旋槽干气密封的动态特性时应当考虑实际气体效应和阻塞流效应。两种效应使氢气螺旋槽干气密封的直接动态气膜刚度减小,使直接动态气膜阻尼增大。随着压缩数、进口压力的增大,两种效应对动态气膜刚度的影响逐渐增强。以频率比为变量时,两种效应主要影响气膜刚度,对气膜阻尼的影响作用较小。针对所研究的工况,与理想气体和强制压力出口边界条件相比,考虑实际气体效应和阻塞流效应,以压缩数为变量时,动态气膜阻尼（C_zz、C_αα、C_αβ）的平均偏差分别为2.28%、1.93%、2.79%;以进口压力为变量时,3种气膜阻尼的平均偏差分别达到4.08%、2.07%、1.82%。     

螺旋槽干气密封

介绍螺旋槽干气密封的操作原理以及可行的密封布置，讨论密封对操作条件变化的补偿原理，并说明其优点和应用。     

非接触式气体端面密封的动力学分析方法概述

本文综述了国内外主要的非接触式气体端面密封动力学分析方法,分线性化和非线性化两个部分介绍了常用的研究方法及其基本步骤,并比较了几种方法的优缺点。     

干气密封螺旋槽内气体流场的有限元模拟

利用ANSYS8.0对螺旋槽干气密封槽内气体层流流场进行了二维模拟分析,得到了气体的压力分布及速度分布云图,并分析了运算结果。     

柱面螺旋槽气膜密封微尺度流动场稳态特性分析

针对燃气轮机转子振动较大的特点,提出一种新型柱面螺旋槽气膜密封。利用考虑滑移边界条件下的微尺度效应稳态柱面雷诺方程,求解柱面气膜的压力的近似解析解,获得柱面螺旋槽气膜量纲1浮升力、泄漏量以及摩擦转矩,并讨论了工况参数和螺旋槽结构参数对稳态性能的影响。综合考虑参数对稳态特性的影响,提出优化结构参数。结果表明：密封压差对稳态特性的影响要远大于偏心率。在不同的偏心率下,螺旋槽槽数对浮升力的影响不明显,随着槽数的增加,摩擦转矩升高,泄漏量降低并在槽数n=12左右趋于稳定;随着槽深的增大,浮升力呈下降趋势,摩擦转矩和泄漏量相应增大;随着密封宽度增大,浮升力呈上升趋势,但偏心率不同,上升幅度不同;泄漏量在密封宽度L=0.035 m处基本稳定。螺旋角的增大导致了浮升力的下降,摩擦转矩和泄漏量呈上升趋势。在密封压差的作用下,摩擦转矩随着4种结构参数的增大而上升。槽数增大导致浮升力下降,与槽深的影响刚好相反。随着密封宽度的增加浮升力先降低后升高,与螺旋角的影响刚好相反。槽数和密封宽度的增加导致泄漏量快速下降至稳定值。提出优化的结构参数如下：槽数n=12～18,密封宽度L=0.03～0.045 m,螺旋角a=40°～50°。     

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。     

干气密封焊接金属波纹管的结构动态分析

应用PRO-E软件分别对单圆弧、两圆弧和三圆弧3种结构类型的焊接金属波纹管进行建模,并导入ANSYS软件进行模态分析,分别得到它们的固有频率和振型。通过分析比较得出,在几何参数相同的情况下,单圆弧的固有频率最大,双圆弧的次之,三圆弧的最小;又对3种类型的波纹管进行了谐响应分析,求出了响应值(位移)-频率曲线。通过分析得到,在相同的工况下,三圆弧波纹管的位移最小,是最优选择。     

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。     

零泄漏上游泵送机械密封特性分析及设计

利用无限窄槽理论对零泄漏上游泵送机械密封进行了分析 ,给出了其设计方法、步骤及相关的设计内容 ,用于指导零泄漏上游泵送机械密封的工业设计和应用     

干气密封的使用及维护

主要阐述了几种应用比较广泛的干气密封类型以及在使用中的日常维护和注意事项.     

Behavior of Interlayers of Glass-to-Tungsten Seals

The relation of the stability of glass-to-tungsten seals to glass composition was studied. Colors of interlayers in the seals depended on alkali content of the glasses. The interlayers were identified, by X-ray diffraction, as WO₂, W₁₈O₄₉, and alkaline tungsten bronzes. Differences in the thermal expansion of these substances were considered with respect to the seal strength. Sodium- and potassium-free glasses did not form tungsten bronzes at the interface, and seals between such a glass and tungsten were more durable than seals between an ordinary alkali-containing glass and tungsten. An accelerated procedure for detecting potential leaks in seals was tested. Effects of heat treatment on colors of sealed specimens were also observed.     

发酵过程中气提的动力学行为探讨

依据歧点和稳定性理论探讨了在全混釜发酵过程中气提移醇的动力学行为，研究了该系统的多重定态现象、以及气提对多重稳态解的影响。通过模拟计算，确立了该系统最优稳态操作区范围，分析了菌体初始浓度和产物初始浓度之间的相互限制作用，以及对最优稳态吸引区的影响。分析结果表明：气提应用于发酵过程，能缓和产物醇对微生物的毒性，扩展系统的操作范围，控制系统移向最优稳态操作。     

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。     

循环气压缩机迷宫密封结焦原因分析及改进措施

文章通过对循环气压缩机迷宫密封结焦产生原因的分析,提出了针对迷宫密封结构的改进措施,通过改善迷宫密封的吹扫效果,达到了延长机组运行周期的目的。     

干气密封在循环气压缩机上的应用

通过对环氧装置循环气压缩机机械密封失效情况的分析,介绍了干气密封改造方案及运行情况。