中國鋁業(yè)中州分公司的氧化鋁兩相流物料輸送渣漿泵使用的是填料密封。在生產(chǎn)過程當中，填料密封使用壽命短，經(jīng)常需要更換，這大大降低生產(chǎn)效率，給公司帶來了很大的經(jīng)濟損失。同時填料密封的密封效果差，泄漏嚴重，造成原料流失浪費，污染了工作環(huán)境。本文對該公司KC150渣漿泵的密封進行研究，針對氧化鋁兩相流渣漿泵特殊工況設(shè)計了一種新型的機械密封裝置ZJ75。 機械密封運轉(zhuǎn)時所處的工況有邊界摩擦、流體摩擦和混合摩擦三種。文中對機械密封的三種摩擦狀態(tài)進行理論分析，論述了幾種判斷摩擦狀態(tài)的方法，分析了ZJ75型機械密封在正常運轉(zhuǎn)情況下的摩擦工況。 介紹了求解穩(wěn)態(tài)溫度場的有限元法，運用有限元軟件Ansys對ZJ75型機械密封溫度場進行了分析計算，并根據(jù)計算結(jié)果選擇輔助密封材料。 結(jié)合溫度場的分析結(jié)果，利用Ansys的耦合分析功能，對機械密封進行了熱力耦合分析，得出了機械密封在正常工作條件下的應(yīng)力分布以及變形的數(shù)值計算結(jié)果。計算結(jié)果表明，機械密封的變形量十分微小，不會導(dǎo)致介質(zhì)中的固體懸浮顆粒進入密封面之間產(chǎn)生磨粒磨損而破壞密封裝置。 本文還進行了電機啟動階段的瞬態(tài)熱力耦合分析，根據(jù)分析結(jié)果提出了減少密封環(huán)表面發(fā)生熱裂的幾項措施。 通過進行現(xiàn)場試驗，證實了ZJ75機械密封正常運轉(zhuǎn)時的摩擦狀態(tài)和溫度值與理論分析相一致。從試驗結(jié)果可以看出，機械密封工作性能良好。本文關(guān)于氧化鋁兩相流輸送渣漿泵機械密封裝置的研究具有一定的理論意義和實用價值。
【學(xué)位單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TH136
【部分圖文】：

依據(jù)AnsyS的軸對稱分析方法，取其縱截面為實體模型，忽略動環(huán)上的輔助密封圈槽和靜環(huán)上的彈簧孔、銷孔，如圖3一3所示。單元劃分采用四節(jié)點單元Plan55，其具有軸對稱分析功能。四節(jié)點單元的插值函數(shù)比三角形單元多了一個二次項，可以得到較高的計算精度。兩密封環(huán)相互摩擦，端面間產(chǎn)生大量的摩擦熱，硬質(zhì)合圖3一3實體模型金環(huán)上存在比較大的溫度梯度，而環(huán)座內(nèi)的溫度梯度相對較小，這樣對環(huán)座進行劃分網(wǎng)格時單元控制邊長選為Ilnln，對密封環(huán)體劃分網(wǎng)格時單元控制邊長取0.Slnln，劃分結(jié)果如圖3一4。黑2006七h已r.。二已n。二外1，圖3一4網(wǎng)格劃分

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【參考文獻】

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本文編號：2813690