【摘要】： 壓縮機(jī)用干氣密封的可靠性對(duì)于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝置的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行以及生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益最大化至關(guān)重要。近年來,隨著密封技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了新的密封型式——T型槽干氣密封。其密封原理是:當(dāng)密封端面副間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),槽的泵送效應(yīng)和臺(tái)階效應(yīng)使密封氣體產(chǎn)生流體動(dòng)壓效應(yīng),在兩密封端面副間形成穩(wěn)定的有一定剛度的氣膜,這層氣膜保證密封工作在非接觸狀態(tài),同時(shí)使密封泄漏量從理論上可達(dá)到零泄露水平。與傳統(tǒng)機(jī)械密封相比,T型槽干氣密封具有泄漏量少(理論上甚至可達(dá)零泄露)、端面磨損小、運(yùn)行壽命長(zhǎng)和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。目前,該類密封已被廣泛用于離心式壓縮機(jī)、離心泵及其他高速高壓設(shè)備中。 T型槽干氣密封除了同螺旋槽一樣能產(chǎn)生較好的流體動(dòng)壓效應(yīng)外,其旋轉(zhuǎn)方向還不受限制可以雙向旋轉(zhuǎn),這避免了由于反向旋轉(zhuǎn)而造成的密封失效,從而使T型槽干氣密封的應(yīng)用范圍更加廣泛,大大提高了它的研究和使用價(jià)值。目前密封領(lǐng)域?qū)Ω蓺饷芊獾难芯恐饕轻槍?duì)螺旋槽型,對(duì)T型槽等其他槽型的研究非常少,每一種槽型都有它的適用范圍,實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)具體的工況來選擇合適的槽型,因此對(duì)T型槽等其他槽型的研究非常有必要。在大量參考螺旋槽干氣密封文獻(xiàn)基礎(chǔ)上,本文以T型槽干氣密封為研究對(duì)象,主要對(duì)它的氣膜流場(chǎng)進(jìn)行求解、分析。 本文的主要工作是對(duì)T型槽干氣密封端面間氣膜流場(chǎng)進(jìn)行建模、確定計(jì)算區(qū)域及推導(dǎo)其控制方程,采用目前市面上比較流行的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)軟件包FLUENT對(duì)T型槽干氣密封氣膜流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值求解、分析,求解得到了密封端面間氣膜壓力場(chǎng)分布,在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了密封特性的主要性能參數(shù)(如:開啟力、密封泄露量、氣膜剛度、功耗等)的計(jì)算式,并且還就影響密封穩(wěn)定性和密封性的工況參數(shù)和槽型幾何參數(shù)對(duì)密封性能的具體影響進(jìn)行了分析討論,得到了部分槽型幾何參數(shù)的較佳值(如:槽數(shù)Ng為12～16之間,密封壩長(zhǎng)比1為0.4～0.6,槽深h_g為4～6μm),這些較佳值為工程設(shè)計(jì)提供了一定的指導(dǎo)和參考價(jià)值。由于L型槽和T型槽的結(jié)構(gòu)非常相似,本文對(duì)這兩種槽形的密封性能進(jìn)行了一定的分析比較,得出了T型槽的密封性能略優(yōu)于L型槽的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH45
【圖文】：

干氣密封基本構(gòu)成〔’〕與傳統(tǒng)機(jī)械密封類似，也是一種靠彈性元件對(duì)靜、動(dòng)環(huán)端面摩擦副的預(yù)緊和介質(zhì)壓力與彈性元件壓力的壓緊來達(dá)到密封的軸向密封裝置。干氣密封的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2一1所示，其主要元件有:靜環(huán)1、動(dòng)環(huán)2、彈性元件(彈簧4)、輔助密封(O形環(huán)8、9)、傳動(dòng)件(傳動(dòng)銷3或者傳動(dòng)螺釘7)、防轉(zhuǎn)件(防轉(zhuǎn)銷10)、緊固件(彈簧座5、壓環(huán)12、壓蓋n和緊定螺釘6)與軸套13。干氣密封是非接觸式密封，它的最大特點(diǎn)是在端面摩擦副(一般在動(dòng)環(huán))上加工有均勻分布的深度為幾微米的淺槽。Fig.2一 1Strueturesehematiedrawingofdrygasseal圖2一1干氣密封結(jié)構(gòu)示意圖干氣密封的基本元件的作用如下:(l)摩擦副(靜、動(dòng)環(huán))非工作狀態(tài)下，摩擦副要保證緊密貼合、組成密封面以防止介質(zhì)泄露，這就要求摩擦副要有良好的耐磨性;動(dòng)環(huán)在彈簧力的作用下可以軸向移動(dòng)，自動(dòng)

聯(lián)密封和雙端面密封。下面對(duì)三種典型密封結(jié)構(gòu)分別作簡(jiǎn)單介紹:(l)單端面密封如圖2一2所示，其密封面上淺槽產(chǎn)生很強(qiáng)的泵吸作用，形成剪切流來阻止密封泄漏，這樣理論上可實(shí)現(xiàn)密封零泄漏。此類密封主要用在中低壓情況下，允許少量介質(zhì)氣體泄漏到大氣中。Fig.2一 2Singlefaceseal圖2一2單端面密封

Tmerge方法合成網(wǎng)格。由于劃分網(wǎng)格數(shù)目的多少直接關(guān)系到求解的精度及對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的需求，因此選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格單元生成比較合適的單元數(shù)目來進(jìn)行流場(chǎng)分析非常重要。圖4一3是計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格劃分示意圖，圖4一4是計(jì)算區(qū)域邊界條件設(shè)定。Fig.4一 3GriddivisionofeomPutationalarea圖4一3計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格劃分示意圖Fig.4一 4BoundarytyPeofcomPutationalarea圖4一4計(jì)算區(qū)域邊界條件

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 張?jiān)懒?彭旭東;白少先;孟祥鎧;李紀(jì)云;;直線變深T型槽干氣密封性能研究[A];2011年全國(guó)青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 張軒;低速端面氣膜密封動(dòng)力學(xué)特性研究[D];昆明理工大學(xué);2010年

2 馬方波;T槽氣膜密封低速運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)氣膜力特性研究[D];昆明理工大學(xué);2012年

3 張?jiān)懒?T型槽干氣密封性能分析與改型研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2769686