流体静压型核电主泵轴密封的研制

针对核主泵轴密封具有承受高压、高PV值、高可靠性的特点,尤其是第一级流体静压密封承受大部分的压差(15.5MPa),是整个主泵轴密封中难度最高和技术最复杂的关键性瓶颈,为此首先以第一级密封为突破口作了较深入的研究。完成了第一级密封试验样机、试验台及系统的研制与试验,第二、三级密封试验样机的研制,整套主泵密封的试验。已完成的试验项目指标基本达到设计技术指标,为今后进一步深入研究打下了很好的基础。

干气密封启动过程研究

为了深入研究干气密封启动过程,提高密封启动稳定性,基于N-S方程、Lam inar模型和SIMPLEC算法,在动环转速和端面压差变化的多种情况下,对干气密封端面流场进行了数值模拟,重点考察了端面开启力的构成及变化情况。数值结果表明,在密封启动过程中,转速上升到一定数值后,端面才能脱开,而流体动压力是影响端面脱开的主要因素,在脱开前两端面间存在严重摩擦和磨损,会对端面造成破坏。针对此提出研究一种能减小或消除启动过程中端面接触时间的新型密封。

机械密封端面接触状态测控技术

介绍了目前常用来描述端面接触情况的状态参量,探讨了端面间隙、温度及声波常用的测量方法,重点分析了主动式超声波检测方法,并对机械密封端面接触状态测控技术的研究状况进行了总结。

不等温下螺旋槽干气密封端面压力分布计算

以干气密封无限窄槽理论为基础,提出了不等温假设条件修正算法.利用机械密封端面温度分布近似算法求解干气密封端面温度分布函数,与液体介质情况不同的是,对于空气,其热传导角根据经验取为液体的3倍.为了更方便地求解Gabriel算法中的微分方程,采用线性曲线拟合方法获得与前面求得的温度分布函数近似的密封端面温径关系曲线T(r).将T(r)代入Gab-riel算法中代替原来的温度常量T,从而得到非等温条件下的螺旋槽干气密封端面压力分布微分方程.采用4阶龙格库塔法求解该微分方程,得到沿半径方向的端面压力分布.通过与文献结果对比发现,当膜厚分别为5.08,3.05,2.03μm时,采用非等温条件修正后的算法所得槽根处压力pg比原算法提高了6.8%,5.0%,2.7%.计算结果较好地反映了干气密封端面压力分布槽根处最高、外半径处次之、内半径处最小之一般规律.与有限元法相比,该算法应用更为便捷.

静压干气密封端面流场数值模拟

为了提高静压干气密封的性能,基于N-S方程、层流模型、SIMPLEC算法,在节流孔直径和端面间隙变化的情况下,对静压干气密封流场进行数值模拟,重点考察了端面气膜压力及开启力的变化情况.数值结果表明:密封气在流经节流孔后形成显著的压力降,该压力降的大小会随端面间隙增大而增大,随节流孔径增大而减小.端面压力在均压浅槽区中心附近最高,向四周逐渐下降,在均压浅槽区边沿附近,压力梯度较大.开启力总体随间隙增大而减小,极小值接近于0.当端面间隙在5～12μm范围内,开启力随间隙增大而迅速减小,端面气膜具有很大的刚度.较小的节流孔直径可在小端面间隙条件下获得更大的气膜刚度.根据计算数据,对某轴径为30mm的反应釜搅拌器轴端密封,在转速为50～300 r/min范围内成功进行了台架实验,重点对泄漏量和端面磨损状况进行了监测,结果表明密封实现了稳定的非接触式运转.

干气密封端面平衡间隙的研究

为了确定干气密封端面平衡间隙的数值,基于N-S方程、层流模型、SIMPLEC算法,对干气密封端面流场进行数值模拟,获得端面气膜开启力的数值。将开启力和闭合力变化曲线同时绘出,两曲线交点所对应的端面间隙即为该干气密封的端面平衡间隙值。以某泵用干气密封为例,介绍了闭合力和开启力的计算,确定出该干气密封的端面平衡间隙。结果表明,干气密封端面平衡间隙值应取在开启力随间隙变化幅度较大的小间隙区域,且端面平衡间隙应在泄漏量不超标的前提下,尽量取得大一些,使密封端面接触和摩擦可能性和程度降到最低,从而提升干气密封运行稳定性。

基于TRIZ理论的电磁驱动式机械密封创新设计

基于TRIZ理论,提出一种改善非接触式机械密封在低转速状态下密封面相对转速低且不稳定的方法。通过对传统机械密封整体原理和结构的分析,运用TRIZ理论,以"速度"为改善的参数,"组件的复杂性"和"测量的准确性"为恶化的参数,由矛盾矩阵得到发明原理号,经分析选取"调节器原理"和"置换机械系统原理",并由此采取设置中间旋转环及采用电磁驱动该中间旋转环的方法,提高了机械密封的工作稳定性和使用寿命。

关于四川省机械研究设计院产业发展的思路

当前国民经济保持快速发展态势，中国现在正处于重化工的高速发展期，机械制造，特别是装备制造业，面临从未有过的发展大好时期。由科研院所转制为科技型企业的四川省机械研究设计院正面临科技产业发展的关键时期。从院的产业和专业发展现状出发，院班子正在积极思考和构思产业发展与体制改革相结合的发展路子，在相关转企科研单位深化改革的政策尚未明确的情况下，提出了以局部改革带动整体发展，以产业整合，实现科技产业上新台阶的发展思路。

干气密封端面气膜压力及开启力的数值模拟

为了全面了解干气密封端面流场特性,基于N-S方程、层流模型、SIMPLEC算法,在端面间隙和转速的多种变化情况下,对干气密封端面流场进行数值模拟,重点考察了端面气膜压力及开启力的变化情况.数值结果表明,端面气膜压力总是在槽台交界处产生较大变化,在气体流出的槽台交界处产生流体动压力,而在气体流入的槽台交界处存在局部负压区域,会削弱端面开启力和气膜刚度.通过合理设计槽形,增大正压区域的同时减小负压区域,可提高端面开启力和气膜刚度.对比分析表明,通过优化槽形可大大提高端面开启力和气膜刚度,使密封更稳定.

机械密封实验台数据采集系统研制

介绍了机械密封数据采集系统串口通信技术的基本原理,并对新型高性能机械密封泄漏量数据采集系统下位机的硬件配置和上位机软件设计进行了描述。该系统实现了对机械密封泄漏量数据的采集、保存、绘出曲线图。还分析了实验结果及其影响因素,对实际生产提供了理论依据。

干气密封启停端面脱开概念的提出及理论研究

提出了干气密封启停端面脱开的概念 ,从理论上介绍了两种脱开方案 ,分别对其优缺点进行了分析 ,同时 ,对端面脱开进行了简单计算。最后 。

液态烃泵用焊接金属波纹管机械密封的失效原因及解决办法

在石化生产过程中涉及到很多烃类介质 ,由于这些介质具有饱和蒸汽压高、易汽化等特点 ,决定了该类泵用机械密封动、静环端面间常处于不稳定的汽液混相状态 ,密封工作条件恶劣 ,使用寿命短。对液态烃泵用焊接金属波纹管机械密封可靠性差的成因进行了分析 。

径向直线槽干气密封端面流场数值模拟

对径向直线槽干气密封端面流场进行了数值模拟 ,重点对端面压力分布进行了分析。结果表明 ,在气体流入 (出 )的槽台交界处压力达到负 (正 )峰值 ,适当的端面结构能在端面间形成使两端面分离的开启力。从端面开启力大小和泄漏量来看 。

干气密封启停端面脱开方案研究

提出了干气密封启停端面脱开的概念 ,从理论上介绍了三种脱开方案 ,分别对其优缺点进行了分析 ,同时 ,对端面脱开进行了简单计算及实验研究。最后 。

泵用机械密封的选型要求

从设计及选用角度出发，对泵用机械密封的结构、材料、冲洗方案的选择进行了分析，供选型时参考。

声波检测技术在机械密封端面接触测量中的应用

机械密封端面接触情况与密封工作状态密切相关,有必要对其进行在线检测。回顾了对密封端面参数常用的测量方法,介绍了被动式声波检测和主动式超声波检测技术,重点对主动式超声波检测原理进行分析。指出了主动式超声波检测在机械密封中应用的可行性,及其良好的前景。

干气密封的污染

为了确保干气密封在干燥、洁净的环境中运行,必须尽量避免一切可能的污染。经过大量的干气密封污染例子分析,发现介质气、密封气、轴承润滑油及排放口污染是几种常见的干气密封污染形式。通过精确设计干气密封自身结构及控制系统,提高密封气质量和气源有效性,定期对压缩机和干气密封系统进行维护,可有效地防止干气密封被污染,从而提高干气密封的可靠性和延长使用寿命。

速度可控中间环机械密封的创新设计

针对非接触式机械密封在低转速状态下密封面相对转速的不稳定性,对传统机械密封整体原理和结构进行了充分分析,运用TRIZ理论,以"速度"和"可制造性"为改善的参数,"测量的准确性"和"使用方便性"为恶化的参数,由矛盾矩阵得到发明原理号分别为28,32,1,24和2,5,13,16,经分析选取"调节器原理(24)"和"组合原理(5)",并由此采取设置速度可控的中间旋转环及该中间旋转环的齿轮驱动装置的方法,改善了非接触式机械密封在低转速状态下密封面相对转速低且不稳定性的现状,提高了机械密封的工作稳定性并延长了使用寿命。

干气密封启停端面脱开方案的理论研究

提出了干气密封启停端面脱开的概念 ,从理论上介绍了三种脱开方案 ,分别对其优缺点进行了分析。最后 ,对启停端面脱开方案进行了总结 。

机械密封的发展

本文介绍了机械密封的发展简史和近年来国外机械密封的发展动态。