本文關(guān)鍵詞：高參數(shù)釜用機(jī)械密封及試驗(yàn)裝置的開發(fā)與研究

  更多相關(guān)文章： 機(jī)械密封 接觸應(yīng)力 試驗(yàn)裝置 泄漏率

【摘要】：隨著石化、航空航天、冶金和制藥等行業(yè)的飛速發(fā)展,攪拌釜的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,操作參數(shù)也越來(lái)越高。而釜用機(jī)械密封作為其關(guān)鍵裝置,在發(fā)揮著越來(lái)越重要作用的同時(shí),其設(shè)計(jì)壓力、轉(zhuǎn)速和軸徑也相應(yīng)不斷提高,出現(xiàn)了很多高參數(shù)釜用機(jī)械密封。同時(shí),機(jī)械密封試驗(yàn)裝置在機(jī)械密封的設(shè)計(jì)、研究、優(yōu)化和驗(yàn)證等方面都具有非常重要的作用,是機(jī)械密封技術(shù)發(fā)展的重要手段和依據(jù)。本文根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)理論,針對(duì)高參數(shù)釜用機(jī)械密封及其試驗(yàn)裝置進(jìn)行了綜合性的研究,以期為其設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供理論支持和依據(jù)。針對(duì)AM系列高參數(shù)釜用機(jī)械密封,基于有限元方法,建立了流固耦合數(shù)值分析模型,得到了對(duì)密封性能有較大影響的端面接觸狀態(tài)、應(yīng)力分布、摩擦力和摩擦功率等密封端面性能參數(shù)。研究了工作壓力、靜環(huán)高度、載荷系數(shù)、靜環(huán)輔助O形圈支撐位置和密封軸徑等因素對(duì)密封端面性能的影響規(guī)律,得到了AM系列機(jī)械密封的較優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。試驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值分析結(jié)果。所得結(jié)果對(duì)高參數(shù)機(jī)械密封的設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有一定的指導(dǎo)意義。設(shè)計(jì)研發(fā)了包括主試驗(yàn)臺(tái)和輔助系統(tǒng)的整套高參數(shù)模塊化的釜用機(jī)械密封試驗(yàn)裝置。主試驗(yàn)臺(tái)主要包括動(dòng)力兼機(jī)架部分、配套機(jī)械密封部分、密封腔兼墊板部分和試驗(yàn)機(jī)械密封部分,采用一體化和模塊化設(shè)計(jì)方法,可以適應(yīng)密封軸徑的變化,也可以平衡高壓和大直徑引發(fā)的過大軸向力,可靠性高。輔助系統(tǒng)主要包括高壓氣體系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、高壓油系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)等,可以進(jìn)行三種不同介質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn),且自動(dòng)化程度高,可以對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集、監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)和控制。試驗(yàn)裝置不僅可以滿足生產(chǎn)發(fā)展的需求,更對(duì)機(jī)械密封的研究具有非常重要的意義。對(duì)比分析了壓降法、排水法和氣泡法等氣體泄漏檢測(cè)方法用于釜用機(jī)械密封靜態(tài)檢測(cè)的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)制造了密封端面泄漏率靜態(tài)試驗(yàn)裝置,試驗(yàn)研究了介質(zhì)壓力、彈簧比壓、端面比壓、軸徑尺寸等密封操作和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)密封端面泄漏率的影響規(guī)律,研究了不同密封介質(zhì)和不同端面浸潤(rùn)狀態(tài)時(shí)密封端面的泄漏性能,得到了泄漏率的變化規(guī)律的氣液之間的部分關(guān)系。通過釜用機(jī)械密封端面泄漏的相關(guān)研究為機(jī)械密封泄漏檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)械密封 接觸應(yīng)力 試驗(yàn)裝置 泄漏率
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH136
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-17
• 第一章 緒論17-23
• 1.1 課題來(lái)源、研究目的及意義17
• 1.2 前人的研究成果及現(xiàn)狀17-22
• 1.2.1 釜用機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)18
• 1.2.2 釜用機(jī)械密封的研究進(jìn)展18-20
• 1.2.3 機(jī)械密封試驗(yàn)裝置的研究進(jìn)展20-21
• 1.2.4 機(jī)械密封的泄漏率及氣體泄漏測(cè)試方法的研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 第二章 高參數(shù)釜用機(jī)械密封的研究23-47
• 2.1 高參數(shù)釜用機(jī)械密封的開發(fā)23-25
• 2.1.1 設(shè)計(jì)條件23
• 2.1.2 高參數(shù)釜用機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23-25
• 2.2 高參數(shù)釜用機(jī)械密封有限元分析25-31
• 2.2.1 有限元模型的建立26-29
• 2.2.2 端面應(yīng)力的分布29-30
• 2.2.3 機(jī)械密封端面的流固耦合計(jì)算30-31
• 2.3 高參數(shù)釜用機(jī)械密封端面性能的研究31-42
• 2.3.1 工作壓力P31-33
• 2.3.2 密封結(jié)構(gòu)參數(shù)33-42
• 2.4 高參數(shù)釜用機(jī)械密封試驗(yàn)驗(yàn)證42-45
• 2.4.1 高參數(shù)釜用機(jī)械密封水壓試驗(yàn)驗(yàn)證42-44
• 2.4.2 摩擦扭矩驗(yàn)證試驗(yàn)44-45
• 2.5 本章小結(jié)45-47
• 第三章 高參數(shù)釜用機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置的研發(fā)47-87
• 3.1 研發(fā)背景與設(shè)計(jì)條件47-48
• 3.2 試驗(yàn)裝置總體設(shè)計(jì)48-49
• 3.3 機(jī)械密封試驗(yàn)裝置輔助系統(tǒng)49-57
• 3.3.1 高壓氣體系統(tǒng)50-52
• 3.3.2 循環(huán)水系統(tǒng)52-53
• 3.3.3 高壓油系統(tǒng)53-54
• 3.3.4 監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)54-55
• 3.3.5 管路系統(tǒng)和其它裝置55-57
• 3.4 主試驗(yàn)臺(tái)的研發(fā)57-63
• 3.4.1 試驗(yàn)臺(tái)整體設(shè)計(jì)57-58
• 3.4.2 各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)58-62
• 3.4.3 工作壓力的設(shè)定62-63
• 3.5 本章小結(jié)63-65
• 第四章 高參數(shù)釜用機(jī)械密封靜態(tài)泄漏率及測(cè)試方法的研究65
• 4.1 機(jī)械密封氣體泄漏測(cè)試方法65-69
• 4.1.1 氣體泄漏測(cè)試方法65
• 4.1.2 壓降法65-67
• 4.1.3 排水法和氣泡法67-69
• 4.2 釜用機(jī)械密封氣體泄漏率69-72
• 4.2.1 試驗(yàn)裝置和方法69-70
• 4.2.2 釜用機(jī)械密封氣體泄漏率的結(jié)果及分析70-72
• 4.3 機(jī)械密封泄漏率影響參數(shù)研究72-85
• 4.3.1 機(jī)械密封泄漏率影響參數(shù)研究試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)72-75
• 4.3.2 工作壓力P75-76
• 4.3.3 彈簧比壓P_s76-77
• 4.3.4 外流和內(nèi)流77-80
• 4.3.5 密封軸徑d80-82
• 4.3.6 介質(zhì)種類82-84
• 4.3.7 密封端面狀態(tài)84-85
• 4.4 本章小結(jié)85-87
• 第五章 結(jié)論和展望87-89
• 5.1 全文總結(jié)87-88
• 5.2 研究展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 致謝93-95
• 作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介95-96
• 專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書96-97

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：531357