混苯泵用双端面干气密封设计和应用--淄博市富中化工有限公司

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<混苯泵用双端面干气密封设计和应用>

　　    根据该混苯泵的特点,在不改变原混苯泵体结构的基础上,设计出了适合该混苯泵应用的双端面干气密封,其结构如图所示。该密封结构参数如下:
①密封面外径DO=64mm;
②密封面内径Di=55mm;
③平衡直径DB=57mm;
④载荷系数K=0.8;
⑤弹簧比压pS=0.25MPa;
⑥端面比压pb=0.51MPa。
    一、结构设计。理论研究表明,螺旋槽产生的流体动压效应最强,产生的气膜刚度最大。为此,采用了螺旋槽干气密封结构。利用有限元计算程序,对干气密封端面螺旋槽结构参数进行优化。优化时,以干气密封具有最佳的气膜刚度为优化目标,同时将干气密封的最大刚漏比作为优化的参考目标。干气密封最大刚漏比的物理意义在于密封具有较大气膜刚度的情况下气体泄漏量较小。
    1、优化时干气密封输入参数
①介质平均粘度:μ=6.54×10-4Pa·s;
②密封转速:N=2950r/min;
③工作气膜厚度∶HO=3μm;
④工作压力:p=0.7MPa。
    2、螺旋槽密封面结构的优化(1)螺旋角的影响当螺旋角为16°左右时,密封的气膜刚度、刚漏比和承载能力达到最大值。(2）槽深的影响。当螺旋槽的槽深为设计气膜厚度的3.5倍时,干气密封的气膜刚度、刚漏比以及承载能力最大。(3)螺旋槽槽长的影响当槽长与坝长之比<1.5时,干气密封的刚度、刚漏比、气膜承载能力变化较大。(4)螺旋槽槽宽的影响。槽宽、坝宽比在0.4～1.2范围内,密封的性能变化不是很大。(5)螺旋槽槽数的影响。随着螺旋槽槽数的增加,干气密封的气膜刚度、刚漏比、气膜承载能力均有所提高。考虑加工工艺原因,干气密封螺旋槽数量选择在10～30为宜。
    二、干气密封控制系统。控制系统是干气密封的重要组成部分(其结构见图),该系统的主要作用是为干气密封提供干净稳定的气体(过滤精度小于3μm,压力约为0.6～0.8MPa)和监视干气密封的运转状况,确保干气密封长周期运行。www.zbdongtong.com

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