利用ANSYS 和FLUENT 软件对密封腔体、转轴、密封组件以及封油的温度场进行了计算。计算过程中考虑了对流传热、热传导、端面摩擦热和介质粘性剪切热的影响。通过计算得到了一定温度下封油流量对密封冲洗冷却效果的影响规律。计算结果能够为高温泵用串联式机械密封的设计和使用提供有益指导。

1、前言

　　串联式机械密封轴向设有两套密封组件，可以利用密封组件间缓冲或隔离流体的循环带走端面摩擦热、介质搅拌热以及工艺介质传入的热量等在密封腔体内积聚的热量，保持密封正常稳定运转，在部分高温工况条件下具有良好的适用性。在高温泵用串联式机械密封使用过程中，封油循环量的大小对机械密封的正常运转起着关键性的作用。目前，生产现场往往根据经验值选取封油循环量，缺乏准确性。为了找出一定温度下封油循环量对冲洗冷却效果的影响规律，有必要对机械密封的温度场进行计算研究。

2、研究对象

　　本文研究的串联式机械密封基本结构如图1所示。

图1 并接式物理隔绝结构特征图示 　　良好的良好的密闭性性控件中几组良好的良好的密闭性性副依串联和并联的方式部置: 跟部有利于良好的良好的密闭性性，起着良好的良好的密闭性性高温天气环境物料的能力; 弯处为副良好的良好的密闭性性，使用良好的良好的密闭性性两种良好的良好的密闭性性中的封油，并可在主良好的良好的密闭性性感到意外已过期时起着安全防护良好的良好的密闭性性的能力。的弹性部件所采用水双壁波纹管控件。良好的良好的密闭性性运行全过程中，合适负压差、温和总流量的封油由封油吃下进入良好的良好的密闭性性控件摩擦，最后从封油外贸出口滴出，生成循坏外流: 一边面有利于良好的良好的密闭性性给予缓解或堵塞流体力学，另外一只边正视良好的良好的密闭性性控件对其进行清扫冲洗和冷却塔。真空度的技术网(//crazyaunt.cn/)所钻研良好的良好的密闭性性的最主要的原料和技术主要参数以下: 动环原料为浸锑石墨，静环原料为YG6，轴套及密封盖盖原料为2Cr13，良好的良好的密闭性性腔原料为大理石平，制作工艺物料是温为597K 的高温天气环境燃料油，封油选购温为343K、负压差为0.5MPa 的重汽油，泵轴钻速为2970r /min。换算时要用的原料物性技术主要参数见表1、表2。 表1 固状原材料传热弹性系数

表2 重柴油发动机物理想主义成分

3、密封系统的热量平衡

　　将封口带性能腔体、封口带性能部件、笔记本转轴、封油即为某个设备，在封口带性能动态平稳行驶时该设备须达到能量动态平稳。文章考虑一下的设备能量动态平稳如表如下: QF + QA + QP + QS = Q1 + Q2 + Q3(1) 　　式中QF - 振动副动、静环内孔振动热;QA - 封密器件选转因起的粘度流体导电导电介质粘度拷贝热;QP - 高溫方法导电导电介质传到整体性性的卡路里;QS - 封油携带整体性性的卡路里;Q1 - 封密腔外形面与与大气磅礴过流热传导偷走的卡路里;Q2 - 依据转动轴带出整体性性的卡路里;Q3 - 依据封油的重复偷走的卡路里

4、计算模型和边界条件

4.1、模型建立和网格划分

　　以便求得封油温场，想要知晓其边界线温分布点。由于，一开始对收录密封胶性腔、连接轴、密封胶性模块的固壁温场( 选文俗称“固壁温场”) 采取求得。 　　在ANSYS 软件下载中国铁保持其中包括隔绝胶腔、笔记本转轴、隔绝胶构件的固壁3d3d模型工具(图2) 。在3d3d模型工具保持时，考虑到学习文本的的构造和界限必备条件具有着轴对称轴性或接近轴对称轴性优点，然后在长准确时间运作环节中摄氏度布置基本性平稳，因为能否将情况简单化为二维恒定热传导电流。在3d3d模型工具保持环节中对组成部分的构造展开了适宜简单化。

图2 固壁建模方法表示 　　区域界定网格时用到Quad 办法，并在副密封圈横截处进行了局部加密文件。网格数目为2 万。在GAMBIT 中国铁建立图3 下图的三维立体封油流体动力对模板。对模板中规定圆筒状区域用到六面体型式化网格区域界定，封油考区区域用到四面八方体网格区域界定，网格数目为130 万。

图3 封油建模 构造

4.2、热载荷的确定

4.2.1、平衡冷却轮廓的条件 　　密封圈带腔体、轴套、密封圈带模块与生产工艺有机溶剂、封油、层结左右均产生着过流制热。 　　(1) 填料密封腔离体壁与霸气间的对流导热对流导热导热换热指数冷却指数这里为大区域很自然对流导热对流导热导热换热指数冷却，其对流导热对流导热导热换热指数冷却指数测算式: 　　比率Gr———格拉晓夫数;Pr———普朗特常数 　　(2) 抽真空腔体、转动轴、抽真空控件与艺媒介或封油间的过流换热指数公式 　　这里需顾虑媒质的旋转视频拌和作用，其过流热传导因子计算式: 　　由图6 见到，主要包括并联电路图式布局策略和封油反复的保压策略行使封好模块位于对于超低温( 与低温加工有机溶剂比较) 的区域中转动，提升封好的人身安全稳定和安全可靠系数。渐渐封油反复的量的上升，各处位的封油温度呈现出上升动向。相结合图7 行能够，提升封油反复的量将上升封油带去的热气，提升对封好模块的保压功能。 　　除此以外，算最后信息显示封油对副密封垫圈的急冷特效强烈高于对主密封垫圈的急冷特效。从而造成这般的情况的问题有2 点: 　　(1) 主封口非常贴近低温工艺设计物料; 　　(2) 在主封好随近封油心轴的流动迟缓，聚集在封油中的发热量是无法及早排出去。 　　只为处理好主封密垫附近商场封油载荷出入量力差的间题，能否考虑的按照设立折流板或发生变化封油出口到角度等具体方法提高主封密垫内脏器官的封油出入量与制热，进每一步增强主封密垫进行大环境。

6、结论

　　(1) 选择并联式场地布置方法和封油嵌套循环冲干净方法可不可以使隔绝构件出于相较低溫( 与温度过高工序导电介质好于) 的坏境中机器运行，上升了隔绝的卫生性和可信度性; 　　(2) 增多封油不断循环量可能延长封油带去的热气，时显著有效降低封油在各不位的泄漏电流，不断提高了对密封性能配置文件的加热效果好; 　　(3) 主密闭垫左右封油载荷出入很慢，影响于该步位的擦拭水冷却，可通过采取增添折流板、修改封油出来所在位置等办法做好主密闭垫步位的封油出入与换热。