本文關(guān)鍵詞：乳液雙端面機(jī)械密封熱力特性及端面改型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：乳液設(shè)備因輸送介質(zhì)具有溫度較高、高粘度、易燃、易爆、易揮發(fā)和含微小顆粒等特點(diǎn)而大部分采用雙端面機(jī)械密封,但在實(shí)際應(yīng)用中,仍經(jīng)常由于密封運(yùn)行條件、環(huán)境及輔助系統(tǒng)匹配等方面的因素導(dǎo)致密封早期失效。為此,本文在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(NO.51279067)和航空科學(xué)基金項(xiàng)目(NO.201328R3001)的資助下,針對(duì)乳液設(shè)備雙端面機(jī)械密封容易出現(xiàn)端面磨損導(dǎo)致密封失效的實(shí)際問題,在進(jìn)行失效機(jī)理分析的基礎(chǔ)上,以乳液AR201型動(dòng)態(tài)混合器用雙端面機(jī)械密封為研究對(duì)象,研究輔助沖洗系統(tǒng)參數(shù)對(duì)密封熱特性及熱力變形特性的影響規(guī)律,并進(jìn)行密封端面改型和流固熱力耦合研究,以期為密封的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供理論參考依據(jù)。論文的主要研究工作及結(jié)論如下:(1)基于機(jī)械密封失效有關(guān)理論和分析方法,分析乳液設(shè)備雙端面機(jī)械密封失效案例,尋求密封失效的主要原因。分析表明:液膜高溫汽化和復(fù)雜工況下不良的端面熱力特性是導(dǎo)致密封端面干摩擦和磨損失效的主要因素。(2)以乳液AR201型動(dòng)態(tài)混合器用雙端面機(jī)械密封為研究對(duì)象,建立熱特性和熱力變形計(jì)算模型,模擬分析了輔助沖洗系統(tǒng)參數(shù)對(duì)密封件溫度分布、熱力變形的影響規(guī)律,提出了改進(jìn)密封性能的沖洗液參數(shù)控制方案。(3)根據(jù)乳液雙端面機(jī)械密封主密封的運(yùn)行環(huán)境和端面沖洗液流體替代潤滑的要求,對(duì)主密封端面進(jìn)行螺旋槽改型,改造成非接觸式;對(duì)改型后的主密封進(jìn)行熱力特性模擬分析,同時(shí)進(jìn)行改型前后的密封性能對(duì)比。研究表明:改型后主密封性能顯著提升,端面溫升和摩擦扭矩明顯減小,對(duì)沖洗系統(tǒng)參數(shù)的要求明顯降低,節(jié)能效果顯著。(4)基于ANSYS workbench平臺(tái),建立液膜和密封環(huán)雙向流固熱力耦合模型,對(duì)改型后的主密封端面溫度分布及最大變形量隨沖洗液參數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行研究。研究表明:熱力變形量隨沖洗液壓力和沖洗液溫度的升高而增大,且沖洗液壓力對(duì)變形的影響比溫度更為顯著;與普通熱力特性模擬結(jié)果相比,考慮雙向流固耦合后液膜平均厚度和泄漏量分別減少3.7%和10.2%,端面最高溫度和摩擦扭矩分別增大11.4%和16.7%。
【關(guān)鍵詞】：雙端面機(jī)械密封 乳液設(shè)備 端面改型 傳熱特性 熱力變形
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ050
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究背景和意義11-13
• 1.2 雙端面機(jī)械密封在乳液設(shè)備中應(yīng)用的基本情況13-14
• 1.3 機(jī)械密封傳熱特性研究進(jìn)展14-16
• 1.3.1 國外研究進(jìn)展14-15
• 1.3.2 國內(nèi)研究進(jìn)展15-16
• 1.4 機(jī)械密封熱力變形研究進(jìn)展16-18
• 1.4.1 國外研究進(jìn)展16-17
• 1.4.2 國內(nèi)研究進(jìn)展17-18
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容18-19
• 第二章 乳液設(shè)備機(jī)械密封失效分析19-26
• 2.1 乳液設(shè)備機(jī)械密封故障統(tǒng)計(jì)19
• 2.2 乳液設(shè)備機(jī)械密封失效表現(xiàn)形式19-23
• 2.2.1 機(jī)械損壞20-21
• 2.2.2 腐蝕損壞21-22
• 2.2.3 熱損壞22-23
• 2.3 乳液設(shè)備機(jī)械密封系統(tǒng)控制方法23-25
• 2.3.1 流體替代23
• 2.3.2 雜質(zhì)清除23
• 2.3.3 壓力控制23-24
• 2.3.4 溫度控制24
• 2.3.5 密封端面改型24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 沖洗液參數(shù)對(duì)乳液雙端面機(jī)械密封傳熱及熱力變形的影響研究26-45
• 3.1 理論模型26-33
• 3.1.1 物理模型及參數(shù)26-29
• 3.1.2 沖洗方案選擇29-30
• 3.1.3 數(shù)學(xué)模型30-32
• 3.1.4 對(duì)流換熱系數(shù)的計(jì)算32-33
• 3.2 網(wǎng)格劃分及無關(guān)性檢驗(yàn)33-35
• 3.3 結(jié)果分析35-44
• 3.3.1 沖洗液參數(shù)對(duì)主密封環(huán)溫度分布的影響35-39
• 3.3.2 沖洗液參數(shù)對(duì)主密封環(huán)熱力變形的影響39-42
• 3.3.3 沖洗液參數(shù)對(duì)副密封環(huán)溫度分布的影響42-43
• 3.3.4 沖洗液參數(shù)對(duì)副密封環(huán)熱力變形的影響43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 乳液設(shè)備雙端面主密封端面改型及熱力特性研究45-61
• 4.1 幾何模型46-47
• 4.2 理論模型47-49
• 4.3 動(dòng)網(wǎng)格的應(yīng)用49-50
• 4.4 邊界條件及網(wǎng)格劃分50-51
• 4.5 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證51-52
• 4.6 非接觸式主密封性能分析52-56
• 4.6.1 液膜厚度分析52
• 4.6.2 液膜壓力分析52-54
• 4.6.3 液膜速度場分析54-55
• 4.6.4 液膜溫度場分析55-56
• 4.6.5 沖洗液泄漏量分析56
• 4.7 改型前后密封性能對(duì)比分析56-60
• 4.7.1 密封環(huán)溫度對(duì)比分析56-59
• 4.7.2 摩擦扭矩及功耗對(duì)比59-60
• 4.8 本章小結(jié)60-61
• 第五章 端面改型乳液機(jī)械密封流固熱-力耦合研究61-73
• 5.1 雙向流固耦合控制方程61-63
• 5.1.1 雙向流固耦合固體域方程61-62
• 5.1.2 雙向流固耦合流體域方程62-63
• 5.2 雙向流固耦合的設(shè)置63-66
• 5.2.1 雙向流固熱力耦合的計(jì)算流程63-65
• 5.2.2 雙向流固熱力耦合運(yùn)算設(shè)置65-66
• 5.3 網(wǎng)格及邊界條件加載66-68
• 5.3.1 網(wǎng)格劃分66-67
• 5.3.2 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證67-68
• 5.4 計(jì)算結(jié)果及分析68-72
• 5.4.1 單雙向流固熱力耦合對(duì)比68-69
• 5.4.2 沖洗液溫度對(duì)熱力變形的影響69-70
• 5.4.3 沖洗液壓力對(duì)熱力變形的影響70-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 研究工作總結(jié)73-74
• 6.2 進(jìn)一步研究展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的相關(guān)研究成果79-80
• 致謝80

【相似文獻(xiàn)】

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1 劉聰;;雙端面機(jī)械密封的封液系統(tǒng)改造[J];貴州化工;2006年01期

2 黃軍宜;葉均;;雙端面機(jī)械密封失效分析及處理[J];中氮肥;2010年01期

3 張磊;劉艷英;王創(chuàng);張金光;黃智勇;;雙端面機(jī)械密封失效原因及解決措施[J];乙烯工業(yè);2011年01期

4 張巍;;高溫重油泵雙端面機(jī)械密封的研究與應(yīng)用[J];石油和化工設(shè)備;2013年03期

5 王潔;王寶貴;;雙端面機(jī)械密封泄漏原因及改進(jìn)措施[J];氯堿工業(yè);2013年05期

6 文朋;翟曄;;雙端面機(jī)械密封在高危油泵上的應(yīng)用[J];化學(xué)工程與裝備;2014年05期

7 朱現(xiàn)偉;終聚釜軸向密封的故障分析及對(duì)策[J];化工裝備技術(shù);2000年05期

8 唐桂東;;雙端面機(jī)械密封在高危油泵上的應(yīng)用[J];設(shè)備管理與維修;2012年08期

9 王財(cái)生;黃龍文;秦瑤;安琦;;雙端面機(jī)械密封的摩擦學(xué)性能研究[J];華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年05期

10 方浴宇,姜國驊,朱瑞東;Cu漿泵雙端面機(jī)械密封泄漏原因分析[J];石油化工設(shè)備技術(shù);1997年03期

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1 鄒強(qiáng);乳液雙端面機(jī)械密封熱力特性及端面改型研究[D];江蘇大學(xué);2016年

2 周俊智;新型雙端面機(jī)械密封在高溫重油泵上的應(yīng)用研究[D];中國石油大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：312296