高温介质用机械密封装置及系统的设计研究

来源 :第六届全国流体密封学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aa654518
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针对高温风机使用工况,进行了集装式、双端面机械密封及循环冲洗系统的设计.采用有限元分析方法计算了介质侧密封环的温度分布,理论验证了设计的准确性;机械密封装置在风机上进行了常温和高温试验,试验结果表明,设计出的机械密封装置及系统完全能满足现场使用要求.
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基于离心泵工作原理,提出了一种新型泵出式流体动压型机械密封,并运用Fluent软件分析了自泵送型槽的三维流场,探讨了端面几何参数和工况参数对泵出式流体动压型机械密封性能的影响.结果表明:螺旋角、环槽宽、槽台宽比、压差增大,有利于开启力和轴向刚度的增大,但泄漏率也随之增大;槽数的增多不利于开启力和轴向刚度的改善;螺旋槽深、环槽深度、槽数、槽长坝长比的增大,将导致刚度减小.研究结果为新型泵出式流体动压
针对螺旋槽液膜密封在运行过程中转速、外径侧压力的瞬时变化下的密封性能展开分析,建立密封环端面间隙液膜三维模型,采用限差分法离散雷诺方程并应用SOR迭代求解,计算运行参数瞬态变化过程中不同密封结构参数如槽深、螺旋角、槽坝比对密封液膜厚度、泄漏量的影响.结果表明:转速及压力的瞬态变化过程中液膜厚度及泄漏量均发生明显改变;转速较压力对膜厚及泄漏量的影响更大;不同结构参数间差值在转速越高时越显著;结构参数
文章总结了一种新型研制的压水堆核电站核二级低压安注泵用机械密封的技术特点,从设计输入、条件分析、方案选型等方面进行了详细的介绍,并利用有限元分析对端面状态进行了分析与优化设计.研究表明,合理选型和优化密封参数,机械密封可以实现在该泵的各类事故特殊工况下执行预期功能.
汽轮机是以蒸汽为工质,将蒸汽热能转化为机械能的旋转式原动机,其中叶顶汽封及隔板汽封漏气损失占汽轮机泄漏损失的三分之一.针对某二氧化碳压缩机透平机轴位移故障进行了分析,发现当漏气量增加到一定程度后会加快推力轴承的磨损,从而引起汽轮机轴位移逐渐增加.因此汽封的损坏不仅引起泄漏增加还会导致主轴位移增加.通过FLUENT软件对叶顶汽封的流场进行了数值模拟,发现:(1)汽轮机叶顶汽封径向间隙a值越大,蒸汽的
机械密封喷涂覆层端面是获得高性价比密封环的重要方向,然而覆层端面的开裂是其主要的失效形式.采用有限元分析软件,建立机械密封热-结构耦合模型,综合考虑端面变形、液膜反压和端面温度共同作用下对密封覆层端面的影响.得到覆层表面和覆层与基体界面的应力分布,分析了覆层端面开裂的原因.研究结果表明:热载荷对覆层应力分布有显著影响,不容忽略;阻封流体的冷却作用有利于降低热载荷对覆层应力的影响;覆层表面最大拉应力
汽化效应对液膜密封工作性能具有重要影响.建立下游泵送液膜密封端面模型,利用Fluent软件对其流场进行模拟,分析了端面液膜压力和汽化区域分布以及螺旋槽结构参数对密封性能的影响.结果表明:密封端面的高压区出现在螺旋槽尖角处,汽化区出现在靠近内径侧的低压区;随着螺旋角的增加,开启力和泄漏量先增大后减小,在=18°时出现最大值,摩擦扭矩逐渐减小,汽化率逐渐增大;随着槽径长比的增加,开启力先增大后不变然后
本文依据螺旋槽窄槽理论,采用类解析法设计了一款干气密封(DGS)计算软件,具备操作性强、界面友好、使用方便等特点.以我公司某型号干气密封为对象,通过实验测量了工况条件下的密封泄漏量,并分别利用Fluent软件和DGS计算软件求取了密封性能参数,包括泄漏量、开启力、摩擦功率、气膜刚度等.通过对比三种研究方法下的参数值,表明DGS计算软件具有良好的准确性,可用于指导干气密封工程设计.
以静压干气密封为研究对象,建立了以密封环—气膜的耦合振动模型,利用变分法、有限元法简化计算公式和超松弛迭代近似求解雷诺方程,进而求得流体介质压力和振动位移随时间的变化规律,进一步分析各参数在共同作用下对密封系统稳定性的研究.研究结果表明:在轴向振动下,动静环的振动位移开始很明显且需要的回复的稳定的时间较长.耦合振动下,分析得到角阻尼对气膜刚度及密封稳定性影响较小,可以忽略.
高压高温水泵使用的机械密封处于较高压力和较高温度状态,密封端面结构是一个技术设计难题,本文通过对某石化厂的高压高温水泵密封的设计过程以及密封结构的分析,通过增加节流环,改进动静环端面以及设置良好辅助系统,达到良好的使用效果.
壁面滑移会显著影响螺旋槽液膜密封的稳态特性,结合Navier滑移模型和雷诺空化边界条件,建立了考虑壁面滑移的广义雷诺方程.采用有限差分法对其离散并通过Gauss-Seidel迭代方法进行求解,探讨了滑移系数对液膜密封的液膜承载能力、泄漏量、摩擦转矩以及最大压力等参数的影响规律.结果表明:相比于无壁面滑移情况,壁面滑移的存在使液膜密封的液膜承载能力下降,摩擦转矩增大,泄漏量减小.