文档介绍：西华大学
硕士学位论文
T型槽干气密封性能研究
姓名:陈秀琴
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:朱维兵
20080501
筒鄹善芊庑阅苎芯机械制造及其自动化专业研究生陈秀琴指导老师朱维兵干气密封与其它密封相比,具有可靠性好、寿命长、环保、经济等优点,在石油天然气、化工和航空等重要工业领域中取得了日趋广泛的应用。本文首先结合国内外相关资料总结了干气密封的研究现状、存在的问题,指出了干气密封今后的发展趋势和研究方向。介绍了干气密封的密封机理和工作原理。根据可压缩完全气体雷诺方程,建立了等温条件下的筒鄹善芊饪制方程,再经转化得无量纲控制方程。建立了气膜压力、气膜厚度、泄漏量等主要参数的计算公式。提出使用数值计算法来求解控制方程的思路,分析了有限元方法较差分法及体积法的优点。从计算流体力学的角度出发,用软件建立了符合实际物理意义的筒鄹善芊獾娜负文P停⒂肎砑源诱迥P椭星懈下来的计算区域划分网格。采用计算流体力学软件对气体端面密封的模型流场进行模拟仿真。利用目前研究较成熟的螺旋槽干气密封有限元分析结果,验证了使用软件的可行性,然后模拟仿真并分析得出了筒干气密封的三维压力场分布规律。提出一种筒鄹善芊舛嗣嫫胶饧湎兜募扑惴椒ǎ和ü捎檬的D的方法对端面开启力进行计算,结合闭合力的计算数值,确定出密封端面平衡间隙,可为密封运行状态的判断提供依据。在大量的数值模拟基础上,分析了筒鄹善芊獾牟僮鞑问转数、压力等投嗣娌坌渭负尾问槽数、槽深、槽宽比、密封坝长比、平衡间隙等悦芊庑阅艿挠跋臁通过对筒鄹善芊庑阅芗岸嗣嫫胶饧湎兜纳钊胙芯浚玫揭恍┢毡性的规律,为气体端面密封的设计和工业应用提供了理论依据,并为后续的密封参数优化、稳定性分析、动态分析、力变形和热变形等研究工作打下坚西华大学硕士学位论文
实的基础。关键词:气体端面密封,筒郏嗣嫫胶饧湎叮的D猓現砑西华大学硕士学位论文
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导师签名:杀:陡啊翴作者签名:阿秀劳声明略年占月『本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西华大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文成果是本人在西华大学读书期间在导师指导下取得的,论文成果归西华大学所有,特此声明。西华大学硕士学位论文
髀研究的目的和意义干气密封母拍钍兰甏┰谄迦蠡岢械幕础上发展起来的,是对接触型液膜机械密封的改进Ⅲ。干气密封作为一种非接触式密封是目前密封技术研究的热点,其极限速度高,密封性能好,寿命长,不需密封油系统,功率消耗少,操作简单及运行维护费用低。干气密封作为不需任何密封端面冷却和润滑用油的无维修密封系统,正取代浮环密封和迷宫密封而成为石化行业高速离心压缩机轴封的主流旧在日常生活和工程实际中,泄漏现象屡见不鲜。现在国内外石化行业普遍使用离心式压缩机来输送各类工艺气体,这些气体大多具有易燃、易爆、有毒的特性,如瓦斯,氢气等。为了防止或者限制这些工艺气体沿压缩机旋转轴端部泄漏到大气中,必须采用各种密封性能良好的轴端密封装置。在整个压缩机系统中,轴端密封仅仅是一个很小的部件,但它往往能决定机器设备的安全性、可靠性和耐久性,其作用对整台机器、整套装置乃至整个工厂的影响都很大口L乇鹪谑突て笠抵校淼拇蠖嗍蔷哂锌扇夹浴⒏葱浴易燃及有毒的介质,而且通常工作压力和温度较高,一旦密封失效,介质泄漏不仅污染环境,影响人体健康和产品质量,而且往往会导致火灾、爆炸等重大事故。流体密封也被广泛应用于航空航天、国防军工、核能发电等高新技术领域,以及石油、石化和化工等国民经济各主导行业。密封技术虽然不是领先性技术,但往往是决定性关键技术。如火箭的液氧透平泵、核能发电站中的主冷泵、高压聚乙烯的高压压缩机、铂重整装置的无油润滑压缩机和聚丙烯的反应釜等许多机器设备的方案就取决于密封技因此,为了有效防治泄漏,密封技术应运而生。它研究泄漏的分类及规律、治漏方法、密封机理、密封装置设计和密封使用方法,是一门综合学科。同时,密封还直接关系到能源以及水和成品物料等资源的节约问题。在整个能源消耗中,各种流体动力机械占据的比例较大,这些机械的内漏或外漏,往往造成容积效率降低,其功率损失达总功率的%以上,小型机器甚至达%一%∞R虼耍岣哐顾趸岫嗣芊庠诵械目煽啃院臀榷ㄐ裕档臀锪术‘。西华大学硕士学位论文
和能源的消耗,始终是石油化工设备技术中的一个重要课题。从密封的发展和技术水平来看,石油、化工