低温易汽化介质雷列槽非接触式密封性能的研究
发布时间：2021-01-25 06:35
随着航天事业的发展,低温易汽化介质的应用越来越广泛。由于其易汽化的特性,在密封端面间极易发生相变现象。同时,在运行过程中端面也易形成温差,导致端面发生变形,使密封的工作环境更加恶劣,对密封提出了更加苛刻的要求。根据此类情况,本文研究的是应用于低温易汽化介质雷列槽非接触式密封性能。利用Workbench软件中Steady-State Thermal模块计算雷列槽端面温度分布;Fluent模块计算雷列槽密封端面流体域的流场;Static Structural模块计算雷列槽密封端面变形。最终耦合计算密封的温度分布、流场压力分布和密封端面变形,得到准确的耦合数值分析模型。分析了低易汽化介质非接触密封的密封端面的温度分布和由于压力和温度导致的变形,分析了密封端面间的流体膜的压力分布、速度分布和相态分布。采用耦合模型,分析了操作压力、转速和出口温度等工况参数对工作膜厚、泄漏量、摩擦功耗以及流体膜刚度等雷列槽密封性能的影响规律,得到了密封的较好适用工作范围。分析了深槽槽深、深槽槽宽、浅槽槽深、浅槽槽宽和槽数等结构参数对雷列槽密封性能的影响规律,得到了单参数较优的结构。基于正交优化方法综合分析了雷列槽...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机械密封基本结构
暴暴??（ａ）螺旋槽?（ｂ）直线槽??图１－３浅槽密封常见结构??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｍｍｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｈａｌｌｏｗ?ｇｒｏｏｖｅ??根据密封介质的不同可以将浅槽密封分为干气密封和上游泵送密封。当密封介质??为气体时，浅槽机械密封被称为干气密封。２０世纪６０年代末英国出现了干气密封专??利，但由于加工技术等原因，直到１９８３年干气密封才得以推广［５（）］。２０世纪９０年代??千气密封被应用于搅拌釜等设备。国内对干气密封的研究起步较晚但发展迅速。四川??日机密封件股份有限公司和天津鼎名密封股份有限公司己发展成为有名的密封企业，??但与国外密封巨头约翰？克兰公司还有些许差距。当介质为液体时，浅槽密封又被称??为上游泵送密封。此类密封多用于输送饱和蒸汽压较低的流体，其主要槽型有多圆叶??台阶槽、周向雷列槽、直叶型槽以及类螺旋槽［５１］。??５??
?（ｂ）圆弧槽?（ｃ）多端面密封??图１－２深槽密封常见结构??Ｆｉｇ．１－２?Ｃｏｍｍｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｅｅｐ?ｇｒｏｏｖｅ??浅槽机械密封槽深为微米级，主要利用动压效果产生的开启力与弹簧产生的闭合??力达到平衡，实现非接触密封。浅槽密封槽型有矩形槽、三角槽、半圆槽、螺旋槽以??及各种槽型的组合等，常见结构有螺旋槽和直线槽，结构如图所示１－３。??暴暴??（ａ）螺旋槽?（ｂ）直线槽??图１－３浅槽密封常见结构??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｍｍｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｈａｌｌｏｗ?ｇｒｏｏｖｅ??根据密封介质的不同可以将浅槽密封分为干气密封和上游泵送密封。当密封介质??为气体时，浅槽机械密封被称为干气密封。２０世纪６０年代末英国出现了干气密封专??利，但由于加工技术等原因，直到１９８３年干气密封才得以推广［５（）］。２０世纪９０年代??千气密封被应用于搅拌釜等设备。国内对干气密封的研究起步较晚但发展迅速。四川??日机密封件股份有限公司和天津鼎名密封股份有限公司己发展成为有名的密封企业，??但与国外密封巨头约翰？克兰公司还有些许差距。当介质为液体时，浅槽密封又被称??为上游泵送密封。此类密封多用于输送饱和蒸汽压较低的流体
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温甲醇泵机械密封泄漏原因分析及其改造措施[J]. 杨傲,凡春艳. 石化技术. 2017(09)
[2]机械密封故障与改善分析[J]. 樊锐,刘萌,姜淑凤,李明. 现代制造技术与装备. 2017(06)
[3]相变对螺旋槽液膜密封性能的影响[J]. 曹恒超,郝木明,李振涛,杨文静,孙震,汪艳红,任付军. 化工学报. 2017(08)
[4]我国可重复使用液体火箭发动机发展的思考[J]. 李斌,张小平,高玉闪. 火箭推进. 2017(01)
[5]浅析低温甲醇泵机械密封的改造[J]. 张守年. 化学工程与装备. 2017(01)
[6]非接触式机械密封表面开槽技术研究现状[J]. 王衍,于雪梅,卢龙,贺毅强. 液压气动与密封. 2016(11)
[7]新一代低温液体快速发射运载火箭及其发展[J]. 张卫东,王东保. 上海航天. 2016(S1)
[8]低温运载火箭液氢自流预冷系统特性研究[J]. 黄兵,陈士强,李东,魏一,黄辉. 载人航天. 2016(03)
[9]机械密封端面液膜空化的研究进展[J]. 陈汇龙,吴强波,左木子,徐成,胡吉,李述林. 排灌机械工程学报. 2015(02)
[10]论旋转设备中的机械密封效用及故障的方法研究[J]. 朱少仁. 江西建材. 2013(05)
硕士论文
[1]低温干气密封装置流固耦合有限元分析[D]. 扈中平.北京化工大学 2011
[2]高压离心机干气密封设计[D]. 王鹏.哈尔滨理工大学 2007
[3]螺旋槽气体端面密封的三维稳态数值分析[D]. 南小妮.北京化工大学 2005
本文编号：2998762
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机械密封基本结构
暴暴??（ａ）螺旋槽?（ｂ）直线槽??图１－３浅槽密封常见结构??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｍｍｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｈａｌｌｏｗ?ｇｒｏｏｖｅ??根据密封介质的不同可以将浅槽密封分为干气密封和上游泵送密封。当密封介质??为气体时，浅槽机械密封被称为干气密封。２０世纪６０年代末英国出现了干气密封专??利，但由于加工技术等原因，直到１９８３年干气密封才得以推广［５（）］。２０世纪９０年代??千气密封被应用于搅拌釜等设备。国内对干气密封的研究起步较晚但发展迅速。四川??日机密封件股份有限公司和天津鼎名密封股份有限公司己发展成为有名的密封企业，??但与国外密封巨头约翰？克兰公司还有些许差距。当介质为液体时，浅槽密封又被称??为上游泵送密封。此类密封多用于输送饱和蒸汽压较低的流体，其主要槽型有多圆叶??台阶槽、周向雷列槽、直叶型槽以及类螺旋槽［５１］。??５??
?（ｂ）圆弧槽?（ｃ）多端面密封??图１－２深槽密封常见结构??Ｆｉｇ．１－２?Ｃｏｍｍｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｅｅｐ?ｇｒｏｏｖｅ??浅槽机械密封槽深为微米级，主要利用动压效果产生的开启力与弹簧产生的闭合??力达到平衡，实现非接触密封。浅槽密封槽型有矩形槽、三角槽、半圆槽、螺旋槽以??及各种槽型的组合等，常见结构有螺旋槽和直线槽，结构如图所示１－３。??暴暴??（ａ）螺旋槽?（ｂ）直线槽??图１－３浅槽密封常见结构??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｍｍｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｈａｌｌｏｗ?ｇｒｏｏｖｅ??根据密封介质的不同可以将浅槽密封分为干气密封和上游泵送密封。当密封介质??为气体时，浅槽机械密封被称为干气密封。２０世纪６０年代末英国出现了干气密封专??利，但由于加工技术等原因，直到１９８３年干气密封才得以推广［５（）］。２０世纪９０年代??千气密封被应用于搅拌釜等设备。国内对干气密封的研究起步较晚但发展迅速。四川??日机密封件股份有限公司和天津鼎名密封股份有限公司己发展成为有名的密封企业，??但与国外密封巨头约翰？克兰公司还有些许差距。当介质为液体时，浅槽密封又被称??为上游泵送密封。此类密封多用于输送饱和蒸汽压较低的流体
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温甲醇泵机械密封泄漏原因分析及其改造措施[J]. 杨傲,凡春艳. 石化技术. 2017(09)
[2]机械密封故障与改善分析[J]. 樊锐,刘萌,姜淑凤,李明. 现代制造技术与装备. 2017(06)
[3]相变对螺旋槽液膜密封性能的影响[J]. 曹恒超,郝木明,李振涛,杨文静,孙震,汪艳红,任付军. 化工学报. 2017(08)
[4]我国可重复使用液体火箭发动机发展的思考[J]. 李斌,张小平,高玉闪. 火箭推进. 2017(01)
[5]浅析低温甲醇泵机械密封的改造[J]. 张守年. 化学工程与装备. 2017(01)
[6]非接触式机械密封表面开槽技术研究现状[J]. 王衍,于雪梅,卢龙,贺毅强. 液压气动与密封. 2016(11)
[7]新一代低温液体快速发射运载火箭及其发展[J]. 张卫东,王东保. 上海航天. 2016(S1)
[8]低温运载火箭液氢自流预冷系统特性研究[J]. 黄兵,陈士强,李东,魏一,黄辉. 载人航天. 2016(03)
[9]机械密封端面液膜空化的研究进展[J]. 陈汇龙,吴强波,左木子,徐成,胡吉,李述林. 排灌机械工程学报. 2015(02)
[10]论旋转设备中的机械密封效用及故障的方法研究[J]. 朱少仁. 江西建材. 2013(05)
硕士论文
[1]低温干气密封装置流固耦合有限元分析[D]. 扈中平.北京化工大学 2011
[2]高压离心机干气密封设计[D]. 王鹏.哈尔滨理工大学 2007
[3]螺旋槽气体端面密封的三维稳态数值分析[D]. 南小妮.北京化工大学 2005
本文编号：2998762
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