干气密封的工作原理及设计计算

2010-03-03 陈志 四川省机械研究设计院密封所

  干气密封是一种新型的非接触轴封,与其它密封相比,干气密封具有泄漏量少、磨损小、寿命长、能耗低、操作简单可靠、维修量低、被密封的流体不受油污染等特点。机械密封一直不能干运转,但干气密封利用流体动压效应,使旋转的两个密封端面之间不接触,而被密封介质泄漏量很少,从而实现了既可以密封气体又能进行干运转操作。在压缩机应用领域,无论离心压缩机、轴流式压缩机、齿轮传动压缩机还是透平膨胀机,干气密封正逐渐替代浮环密封、和油润滑机械密封。在泵和反应釜上干气密封应用也越来越广泛。

1、干气密封的基本工作原理

  干气良好的封口性与普遍自动化设备制造良好的封口性的平横型集装式机构似得,但端口构思有一些多种于,碰到面上方长几毫米至三十毫米深的垫层,端口参数较宽。与普遍防锈自动化设备制造良好的封口性多种于,干气良好的封口性在两大良好的封口性面上方造成好几个个动态平衡的气膜。你这种气膜具弱于的弯曲刚度使两大良好的封口性端口彻底转移,并恢复有一定的良好的封口性缝隙,你这种缝隙没能过多,普遍为几毫米。良好的封口性缝隙过多,会影响渗漏量多,良好的封口性成果不好;而良好的封口性缝隙较小,轻松使两良好的封口性面發生碰到,如果干气良好的封口性的挤压热没能立即散失,端口碰到无防锈,将好快因起良好的封口性变型、端口造成过度发烧然后影响良好的封口性损坏。你这种气膜的留存,类比效地使端口独立又使相对来说暖机的两端口得到了了一系列冷却,两大端口非碰到,故挤压、刹车盘磨损大减短,使良好的封口性具长生命周期短的优点,然后延迟主机设备的生命周期短。   如图甲右图1 右图,开孔的填料良好的填料密闭胶性性面,以分成多个基本空间布局,外地域和内地域,有毒实验室气体走进开孔的外地域等等槽将压缩成走进的有毒实验室气体,在槽茎干达成高斯模糊的低压区,使端口隔开,并达成可以壁厚的气膜,为了能够得到 核心的混凝土输送泵因素,动压槽可以开在低压侧。开孔的填料良好的填料密闭胶性性齿隙内的旋转任务压力延长对干气填料良好的填料密闭胶性性的旋转任务是至关核心的,它将确定即便是在轴径力矩极大的症状下,填料良好的填料密闭胶性性可不可以达成两个不被影响的稳定性气膜。填料良好的填料密闭胶性性的内地域(即坝区) 是正等轴测图的,靠它的节流能力而上限了泄量。填料良好的填料密闭胶性性旋转任务时端口气膜达成的上线力与由气大弹簧和导电介质能力力达成的收缩力符合平衡点,所以进行了非碰到旋转。干气填料良好的填料密闭胶性性的气大弹簧力是特小的。主要意图是当填料良好的填料密闭胶性性不受到压力或不旋转任务时能确保安全生产填料良好的填料密闭胶性性的收缩,解决办法之外发生的。

干气密封端面结构

图1  干气封闭激光切割端面架构   进而可以看出,干气良好的封口性的方案,取决性的基本要素是良好的封口性环上打槽的结合图案和结合长度,选合理安排、可用于更能生产加工制造加工制造的槽形方案和结构机械结构设计方案是至关比较重要的。   封好带面割槽既可在动环上也能能在静环上,通常再说高速的的情况报告下,在动环封好带表面上割槽;在高转速或中速的情况报告下能能在静环上割槽。要要提前准备主要是因为封好带空隙只要 几纳米,故而一些要要提前准备处理膏状颗粒剂媒质进入到封好带外圆。

2、干气密封流体力学计算

2.1、大致方程组   纳维—斯托式子组和不断式子组

2.2、式子的解法   选用较少公司英文差分法,先把换算出来域分割为多个个较少公司英文调控体,用差商代替偏微分式子组中的微商城,得以代数式子组,如果将代数式子组在调控体上离散,得以代数式子组组。编制数换算出来软件解式子组组必得以毕竟。 2.3、计算出来結果   压差区域划分线条图如2 、图3 已知。压差区域划分球面图如4 、图5 已知。

螺旋槽数12 ;螺旋角17°;间隙2.3μm;槽深7μm;开启力20.1 kN ;泄漏量1.3 Nm3/h ;密封压力降2.5 MPa

图2  负压遍布折线图

螺旋槽数18 ;螺旋角15°;间隙4.0μm;槽深7μm;开启力3.23 kN ;泄漏量0.11 Nm3/ h ;密封压力降0.35 MPa

图3  学习压力生长的身材曲线

旋槽数12 ;螺旋角17°;间隙2.3μm;槽深7μm;开启力20.1 kN ;泄漏量1.3 Nm3/ h ;密封压力降2.5 MPa

图4  心理压力地理分布弧面图

螺旋槽数18 ;螺旋角15°;间隙4.0μm;槽深7μm;开启力3.23 kN ;泄漏量0.11 Nm3/ h ;密封压力降0.35 MPa

图5  工作压力区域曲面模型图

3、结论

  (1) 由图2 至图5 能够查出来,空气良好的胶封性开展的2um级槽形引起了非常好的增压治疗效果。图2 、图4 是弧长领域下有个开糟区的表现,图3 、图5 是弧长领域有二个开糟区的表现。从图上能够查出来开糟区茎部压强、压强加强最很大。在良好的胶封性两端压强降为2.5MPa 的情况下下,主要压强值大约8MPa 。   (2) 从估算值看到,密封垫一端磨蹭耗电量有大有小,温度因素检验表达一端温度升降的有大有小。   (3) 本论文用于有限责任差分法对三维图立体式网格开展统计的,能够的没想到是规范安全可靠的,统计的出的密封盖垫气膜尺寸,密封盖垫漏粪量等运作与实际的各种测试没想到很贴近。   (4) 采用疲劳实验室台柜模以疲劳测试检测,和镇海石油天然气富气压缩成机干气密封性能工业生产自动运行年终考核疲劳测试检测数据报告与计算公式值一般接触。