潛水攪拌器機械密封的研發(fā)及性能研究
本文關鍵詞:潛水攪拌器機械密封的研發(fā)及性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:潛水攪拌器作為污水處理工藝中攪拌設備,浸沒在含泥沙等雜質顆粒的污水中。潛水攪拌器機械密封作為電機轉軸上的動密封,密封的可靠性直接關系到潛水攪拌器的正常運轉。本文針對潛水攪拌器機械密封在污水中長時間運轉發(fā)生失效問題,研發(fā)出一套適應于污水環(huán)境雙端面機械密封,能夠有效的減少密封泄漏量、強化密封腔體內流體流動性能。在機械密封結構設計的基礎上,對污水端密封和電機端密封進行了參數(shù)計算和性能分析。利用Fluent流場分析軟件建立了電機端回流泵送密封的端面流場模型,驗證了回流泵送密封具有動壓效應和回流泵送效應。分析對比了不同操作參數(shù)和動壓槽結構參數(shù)對回流泵送密封特性參數(shù)的影響情況,并給出回流泵送密封結構參數(shù)的推薦值。采用正交試驗的方法,分析了動壓槽結構參數(shù)對動壓開啟力、回流泵送量的綜合影響情況,得到了動壓槽結構參數(shù)的優(yōu)化組合。建立了密封腔流場模型,分析對比了強化流動密封腔和普通密封腔流體流動情況,得到葉輪利于密封腔中流體的流動混合。進一步分析了葉輪結構參數(shù)對葉輪攪拌效率的影響規(guī)律,給出了結構參數(shù)的推薦值。并通過正交試驗的方法,分析葉輪結構參數(shù)對攪拌效率的綜合影響,得到了葉輪.結構參數(shù)最優(yōu)組合。搭建潛水攪拌器機械密封試驗裝置,對密封性能進行了試驗研究,完成回流泵送密封性能、強化混合密封腔性能和密封功率試驗,驗證密封性能理論分析的正確性。本文對潛水攪拌器機械密封的研發(fā)以及對密封的機理的研究,解決了潛水攪拌器密封的工程應用問題,并為潛水攪拌器機械密封的國產化提供支持。
【關鍵詞】:機械密封 回流泵送密封 強化流動密封腔 結構優(yōu)化
【學位授予單位】:北京化工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X703.3
【目錄】:
- 學位論文數(shù)據集3-4
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-14
- 符號說明14-16
- 第一章 緒論16-26
- 1.1 課題來源、研究目的及意義16
- 1.1.1 課題來源16
- 1.1.2 研究目的及意義16
- 1.2 潛水攪拌器密封的研究背景16-20
- 1.2.1 潛水攪拌器密封的工況特點16-17
- 1.2.2 常用潛水電機密封形式及工作原理17-19
- 1.2.3 潛水攪拌器機械密封常見的失效形式19-20
- 1.3 潛水攪拌器機械密封研究進展20-24
- 1.3.1 潛水攪拌器機械密封結構研究成果20-21
- 1.3.2 端面開槽機械密封研究成果21-23
- 1.3.3 機械密封腔流場的研究成果23-24
- 1.4 本課題的研究內容24-26
- 第二章 潛水攪拌器機械密封的研發(fā)26-42
- 2.1 潛水攪拌器機械密封的工藝條件和要求26-27
- 2.2 潛水攪拌器機械密封的總體結構和工作原理27-29
- 2.2.1 潛水攪拌器機械密封總體結構27-28
- 2.2.2 潛水攪拌器機械密封工作原理28-29
- 2.3 污水端機械密封結構設計和設計計算29-32
- 2.3.1 污水端機械密封結構設計29-30
- 2.3.2 污水端機械密封的設計計算30-32
- 2.4 電機端機械密封的結構設計和力學分析32-40
- 2.4.1 電機端機械密封的結構設計32-33
- 2.4.2 電機端機械密封的力學分析33-40
- 2.5 本章小結40-42
- 第三章 電機端回流泵送密封性能研究42-60
- 3.1 回流泵送密封的特性參數(shù)42-43
- 3.2 操作參數(shù)對回流泵送密封性能的影響43-48
- 3.2.1 工作壓力P_2的影響43-45
- 3.2.2 轉速n的影響45-48
- 3.3 密封結構參數(shù)對回流泵送密封性能的影響48-55
- 3.3.1 動壓槽h深度的影響48-50
- 3.3.2 螺旋角α的影響50-53
- 3.3.3 動壓槽的槽根圓半徑Rg的影響53-55
- 3.4 動壓槽結構參數(shù)優(yōu)化55-58
- 3.4.1 正交試驗55-56
- 3.4.2 正交試驗結果直觀分析56-58
- 3.5 本章小結58-60
- 第四章 密封腔強化流動性能研究60-78
- 4.1 密封腔流場的數(shù)值計算60-62
- 4.1.1 計算模型61
- 4.1.2 網格劃分61-62
- 4.1.3 邊界條件和計算方法62
- 4.2 密封腔流場計算結果及分析62-68
- 4.2.1 壓力場分布62-64
- 4.2.2 速度場分布64-66
- 4.2.3 速度矢量分布66-68
- 4.3 葉輪結構參數(shù)對密封腔流場影響68-74
- 4.3.1 葉片傾角θ的影響69-70
- 4.3.2 葉輪外徑D的影響70-71
- 4.3.3 葉片寬度B的影響71-72
- 4.3.4 葉片個數(shù)Z的影響72-74
- 4.4 葉輪結構參數(shù)優(yōu)化74-77
- 4.4.1 正交試驗74-75
- 4.4.2 正交試驗結果直觀分析75-76
- 4.4.3 優(yōu)化葉輪結構對流場的影響76-77
- 4.5 本章小結77-78
- 第五章 潛水攪拌器機械密封試驗研究78-86
- 5.1 潛水攪拌器機械密封試驗系統(tǒng)78-82
- 5.1.1 密封試驗的主體系統(tǒng)79-80
- 5.1.2 密封試驗的輔助系統(tǒng)80-82
- 5.2 潛水攪拌器密封試驗內容及結果分析82-85
- 5.2.1 回流泵送密封性能試驗82-84
- 5.2.2 密封腔強化流動性能試驗84
- 5.2.3 密封功率試驗84-85
- 5.3 本章小結85-86
- 第六章 總結與展望86-88
- 6.1 總結86-87
- 6.2 展望87-88
- 參考文獻88-92
- 致謝92-94
- 研究成果及發(fā)表的學術論文94-96
- 作者及導師簡介96-97
- 附件97-98
【參考文獻】
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本文編號:480800
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