管端钢骨架大间隙径向外抱式强制密封

介绍了国内外钢管水压试验机管端常用的小间隙径向密封和端面密封的结构及工作原理,详细阐述了钢骨架大间隙径向外抱式强制密封结构、性能、工作原理及其与常规密封的比较。实际生产应用表明,钢骨架大间隙径向外抱式强制密封装置引管方便,胶圈使用寿命长,可大大提高生产效率。

回转式空气预热器热端径向密封间隙控制技术研究与应用

提出一种非接触式的、综合转子热态变形量、扇形板与转子T型钢端面间隙、扇形板下放距离、传动装置电机电流、转子转动速度等多种因素的预热器漏风控制系统 ,介绍了高温间隙传感器的特性 ,给出了转子热态变形量的计算公式 ,综合以上几种控制量组成自动跟踪的PLC控制系统 ,并介绍了实际应用情况。

高压容器双锥环密封径向间隙的研究

针对高压容器双锥密封结构实际应用中泄漏事故,根据高压容器双锥密封结构密封机制,提出螺栓力、双锥环径向间隙及垫片应力在升压过程中皆存在一个拐点,此时的最小密封比压是导致双锥密封泄漏的主要因素。通过分析操作工况主螺栓载荷和主螺栓预紧力,推导出双锥密封结构操作工况回弹量和密封比压公式,求出双锥环与端盖支撑面刚产生尚未产生径向间隙的拐点压力和此时的最小密封比压;以最小密封比压为目标函数,并考虑双锥环屈服和失稳两项约束,求得高压容器双锥环密封最佳径向间隙范围,并建议GB150对径向间隙取值的修改。结果表明,双锥环密封泄漏与软垫选择、双锥环几何尺寸、双锥环初始径向间隙等有关,其中对密封性起关键作用是双锥环几何尺寸。

径向间隙对刷式密封泄漏特性影响的数值分析

采用计算流体力学方法和多孔介质模型对5种径向间隙布置的刷式密封的泄漏流动特性进行了数值模拟.结果表明：相对于接触式零间隙密封,径向间隙为0.1 mm时的泄漏流量增加了1个数量级,且压比越大,泄漏流量的增幅越大.当间隙增加到0.3-0.4 mm时,从径向间隙通道直接流出的流体达到总泄漏流量的75%-85%.在各种间隙条件下,近背板截面刷丝自由端附近的径向压力梯度达到最大值,促使刷丝区域内的流体沿径向加速流向转子表面并从径向间隙通道流出.

径向充磁磁性液体密封性能

针对大轴径大间隙工况下磁性液体密封耐压力减弱问题,设计了一种径向充磁磁性液体密封结构。采用有限元数值仿真的方法研究了该磁性液体密封结构的磁场和密封间隙中的磁通密度分布特征。讨论了内部永磁体结构尺寸对密封耐压性能的影响,并确定其结构尺寸。分析了经典磁性液体密封结构与径向充磁新型磁性液体密封结构的密封耐压力随密封间隙和转轴转速的变化规律。结果表明:相比经典磁性液体密封结构,径向充磁密封结构的理论静密封耐压力平均提高约57.4%;随着密封间隙的增大,径向充磁密封结构密封效果提升越加显著,密封失效极限转速逐渐减小。

高温镶装式浮环密封的径向间隙研究

径向间隙对浮环密封性能至关重要,径向间隙过大导致泄漏量超标,径向间隙过小导致高温条件下浮环与转轴碰磨而失效。利用ANSYS Workbench分析软件,建立镶装式浮环密封数值计算模型,分析操作参数、结构和材料对径向间隙的变化规律。结果表明:镶装式浮环较之整体石墨浮环,更加有利于调整浮环密封的径向间隙;镶装式浮环密封的过盈量对径向间隙影响较小,但过盈量可以影响镶装环和石墨环的脱镶温度;选择较大线膨胀系数的镶装环和较小弹性模量的石墨环可以有效避免转轴与浮环碰磨。

双锥密封径向间隙及筒体端部设计研究进展

双锥密封是高压容器常用的一种密封结构。虽然GB150-1998《钢制压力容器》规定了双锥密封的设计方法,但如何正确合理地设计双锥密封,一直受到持续关注,尤其是双锥环内圆柱面与端盖支承面之间径向间隙和筒体端部的结构设计与其强度校核。为了进一步研究径向间隙的取值和完善筒体端部的强度计算,评述了双锥密封径向间隙和双锥密封筒体端部结构强度校核的研究状况,指出对双锥密封需要进一步考虑的因素。

自平衡多级泵节流密封的泄漏流动特性

为研究高扬程大流量自平衡多级泵出水段节流密封的流体介质泄漏特性以及流动机理,建立了3类节流密封的三维数值模型,计算分析了5种径向节流间隙(0.5,0.8,1.0,1.2和1.5 mm)下3类节流密封的泄漏流动、湍动能耗散以及密封流体力等流动特征.研究结果表明:出水段节流密封的泄漏流动特性是密封流体径向缩流比和轴向湍动能耗散率共同作用的结果,径向节流间隙直接影响着径向节流间隙进口处的流体压力和径向缩流比,对节流密封的降压与减速作用显著,而迷宫齿对密封流体的湍动能耗散率的影响较大,膨胀腔体内流体的湍动能耗散率均接近于0,径向节流间隙内流体压力沿轴向方向大致呈现阶梯式下降规律,密封齿能够有效地降低密封流体的压力;转子面密封齿与密封流体的接触以及径向节流间隙增大,是导致第二、三类密封转子面的轴向力显著大于第一类密封的主要原因.

径向间隙对软齿迷宫密封泄漏的影响分析

软齿迷宫密封属于非接触型密封。软齿迷宫密封安装时存在无明确检修标准等问题,文章从间隙过大、间隙过小等方面,对软齿迷宫密封泄漏原因进行了分析,经过研究与计算,得出结论,在保证迷宫密封的间隙大于径向滑动轴承间隙值的前提下,应尽可能减小迷宫密封的径向间隙,以保证达到更好的密封效果。

平动回转压缩机径向间隙泄漏的研究与分析

建立了平动回转压缩机的径向间隙泄漏模型,通过Matlab编程模拟,结合热力学过程,分别求解了由速度边界层和压力边界层形成的径向间隙泄漏。同时在进气温度、压比、径向间隙、转速等不同条件影响下对平动回转压缩机的泄漏情况进行比较,分析了影响其径向间隙泄漏变化的各个因素,其中径向间隙的影响最为明显。对于润滑油的密封作用采用密封角度来近似计算,使计算结果更为合理。

滚动活塞压缩机径向间隙泄漏特性试验研究

利用自主设计的径向间隙等效装置模拟滚动活塞压缩机的径向泄漏通道,在此基础上研究了压缩机主轴转速、活塞径向间隙值、润滑油黏度、径向间隙油膜密封长度等因素对径向间隙工质泄漏特性的影响。利用气体收集装置对等效装置径向间隙泄漏的气体进行收集,同时用高速摄影记录下收集装置里气泡的动态变化过程,并通过图像处理技术获取气泡的面积,进而转换得到气体的泄漏量。试验表明:径向间隙处的气体泄漏量与转速、油膜密封角、润滑油黏度等因素存在着负相关的变化规律,其中气体泄漏量对转速和油膜密封角的变化表现较为敏感,而对润滑油黏度的变化则反应最小;另外,气体泄漏量与径向间隙值呈现明显正相关的关系。

轴承径向间隙对托辊旋转阻力影响的试验研究

本文对托辊旋转阻力进行了试验研究,认为轴承滚动摩擦阻力及密封装置的摩擦阻力并不是影响辊阻力的关键因素,并在试验的基础上找出了抵消附加内力所需的轴承径向间隙,以及为保证这一径向间隙所采取的措施。

大型双锥密封过程非线性数值分析

建立双锥密封结构的整体有限元分析模型，采用非线性接触算法对双锥密封过程进行了数值模拟，有限元结果与试验结果吻合较好，将有限元模型和分析方法应用于内压载荷作用下大型双锥密封过程数值模拟，分别得到预紧和操作工况下双锥环Mises等效应力和垫片应力分布，以及垫片应力、双锥环应变和径向间隙随预紧载荷和内压载荷的变化曲线。径向间隙若按g≥0．1％D1设计，双锥环材料不可避免会发生整体屈服，径向间隙若按g≤0．05％D，设计，加压过程中的密封性能得不到保证，推荐径向间隙按g=（0．075％～0．1％）D1。

典型磁流体密封结构磁场有限元分析

采用ANSYS有限元分析软件进行了较大密封间隙的典型三极齿磁流体密封结构的磁场有限元分析, 并将密封间隙的磁通密度分布分为轴向和径向分别进行分析和讨论。结果表明: 在靠近导磁轴的一侧, 中间极齿附近磁通密度差值远小于靠近极齿侧的差值; 同时密封间隙处存在显著的、会造成磁性液体纳米粒子浓度梯度分布的径向磁通密度梯度。这两个效应使靠近导磁轴一侧的区域成为密封截面上最薄弱环节, 是造成较大密封间隙的磁流体密封性能下降的主要原因。

大直径双锥密封主要结构参数的研究

对封口内径为3200mm的大型氨合成塔双锥密封进行了结构设计。通过数值模拟,研究了双锥环锥角以及双锥环与平盖间的径向间隙对密封的影响,提出了大直径双锥密封有效性评判准则,得到了该双锥密封的最佳结构参数。依据该结构参数制造的某大型氨合成塔双锥密封结构自投入使用以来,运行良好。

迷宫密封性能对径向间隙不确定性的全局敏感性分析研究

本文基于Sobol敏感性分析方法和Bulk-Flow模型发展了迷宫密封泄漏和转子动力特性全局敏感性分析方法,并在非临界和临界工况下开展了密封性能参数对径向间隙不确定性的全局敏感性分析。结果表明:密封进口和出口间隙的是密封性能不确定性的主导变量;密封间隙关于泄漏量的敏感性指数与其前后压降的相对大小具有高度相关性,应均匀分配每个密封间隙承担的压降以提高密封泄漏特性鲁棒性;密封进口间隙对有效阻尼不确定性的贡献约为80%,因此在制造运行过程中应优先控制密封进口间隙的偏差以确保旋转机械安全稳定运行。

Φ450mm水平轧机轴承密封结构的改进

为了防止氧化铁皮和冷却水进入轧机轴承,对高线轧机粗轧机组Φ450mm水平轧机轴承密封结构进行了改进。改进后轧辊承密封结构采用2种密封组合,即径向间隙迷宫密封和骨架油封,提高了密封效果,使轧机事故减少,成本降低,经济效益显著。

迷宫蜂窝密封泄漏特性的实验测量和数值研究

为研究蜂窝孔径、径向间隙和运行工况对迷宫蜂窝密封泄漏特性的影响,采用静止密封泄漏特性实验测量平台,测量了7种压比和5种径向间隙下迷宫蜂窝密封的泄漏量。基于数值求解三维Reynolds-averaged Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型的方法,研究了迷宫蜂窝密封的泄漏特性。分析了压比(1.05~1.6)、密封间隙(0.4~1.2 mm)、转速(0~8000 r/min)和蜂窝孔径(0.8、1.6、3.2 mm)对迷宫蜂窝密封泄漏特性的影响,并与光滑面迷宫密封进行了对比。研究表明:迷宫蜂窝密封的泄漏量随着压比的增加而近似线性增大;密封流量系数随径向间隙增大而有所降低,降低最大值为10%。在转速低于3000 r/min时,转速对迷宫蜂窝密封的泄漏量影响很小;当转速高于3000 r/min时,蜂窝结构能够抑制流体的周向运动使迷宫蜂窝密封在高转速时具有更优的密封性能,流量系数明显下降,转速升高到8000 r/min时密封流量系数最多降低到0转速时的51%。迷宫蜂窝密封流量系数随蜂窝孔径增大先减小后升高,在孔径为0.6 mm与齿宽相等时流量系数最低,此时流量系数比光滑面迷宫密封低3.0%~5.5%;孔径小于1.6 mm时,迷宫蜂窝密封的泄漏特性优于光滑面迷宫密封。本文工作可为迷宫蜂窝密封的性能分析和设计提供参考。

加氢反应塔非标准双锥密封性能的有限元分析

建立某加氢反应器平盖筒体非标准双锥环结构的有限元模型,分析预紧和正常操作工况下密封面的应力分布,并探讨其密封情况;研究径向间隙与垫片密封比压以及垫片应力的关系。结果表明,该非标准双锥环在预紧工况下能够实现初始的密封,在操作工况下能够保持良好的密封效果。垫片密封比压和垫片应力随着径向间隙的增大而增大,该非标准双锥密封按GB150-2011中给出的径向间隙取值范围可以实现良好的密封。