深螺旋槽流体动压机械密封性能理论研究.pdf

当代化工研究 Modern Chemical Research 1212019 06 技术应用与研究 深螺旋槽流体动压机械密封性能理论研究 *刘晓红 大连博格曼有限公司辽宁116620 摘耍伴随着我国现代化工业技术的不断发展，人们对于机械密封性能的关注程度也随之提高.但是在某种程度上机械密封环境若是出 现变化，那么环境丝变化就会对机械密封造成一定程度上餉不利影响.其中深螺旋槽流体动压机械密封对于生产实际中的某些高参数密封 机械来说，其是一种保护机械餉有效措施”本文主要是针对深螺旋槽流体动压机械密封的性能理论做出相应时研究，根据相应的数据进行 釆集，并得出相应的结论. 关键词深螺旋；槽流体；动压机械；密封性能 中EB分类号T 文献标识码A Theoretical Study on Hydrodynamic Mechanical Sealing Perance of Deep Spiral Groove fluid Li u Xi a o h o n g Da l i a n Bo gma n CO., LTD., Li a o n i n g, 116620 Abstract With the continuous development of modem industrial technology in our country, peoples attention to mechanical sealing perance has also increased. However, if the mechanical seal environment changes to a certain extent, it will have a certain degree of adverse impact on the mechanical seal Among them, the deep spiral groove fluid hydrodynamic mechanical seal is an effective measure to protect some high- parameter sealing machines in production practice. This paper mainly studies the perance theory of the deep spiral groove fluid hydrodynamic mechanical seal, collects the corresponding data and draws the corresponding conclusion. Key words deep spiral groove fluids dynamic pressure machine sealing perance 前言 特别是在石油化工装置应用当中极为寻常。和其他密封相对 机械密封是一种轴向端面密封，其也被称为端面密封， 比，其摩擦损耗较小，泄露较低，可靠性高等特点被广泛的 下转第122页 上接第120页 聚氨酯硬泡的导热系数是非常低的，新制作出来的聚 氨酯硬泡产品导热系数就是非常低的，可以保持非常好的稳 定性。另外就是聚氨酯硬泡是一种结构致密的材料，所以聚 氨酯硬泡的防水性能也是比较独特的，现场浇注的聚氨酯硬 泡，甚至闭孔率能够达到百分之百，可见其防水性的出色。 2.聚氨酯硬泡外保温施工及质量控制 聚氨酯硬泡外保温施工的方法，主要是有浇注法、粘 贴法、喷涂法以及干挂法。喷涂法是应用最广泛的一种，首 先是对基层进行适当的处理，对上面的杂物进行清除，必要 的时候要对基层的裂纹补强。根据设计好的厚度进行聚氨酯 硬泡的喷涂，喷涂的时候要依据自上而下的顺序。发泡结束 后，可以进行饰面施工，可以在聚氨酯硬泡上先涂刷一层界 面剂，在二十四小时后可以依据正常的顺序展开施工。 聚氨酯硬泡的施工过程对保温效果是有直接影响的，因 此质量控制是聚氨酯硬泡施工中至关重要的。 首先是温度的控制，聚氨酯硬泡的实际施工中，比较合 适的温度是在15-35摄氏度之间，空气的湿度不要超过90, 在进行大面积施工的时候，风力上也是要有所要求的。 聚氨酯硬泡的喷涂，不要追求一次发泡成型，而是需要 用分层喷涂的方式，在第二层喷涂的时候，已经形成一层聚 氨酯硬泡的表皮，这个时候就会自主形成一个防水隔热层， 让聚氨酯硬泡的防水性能进一步提升。在聚氨酯硬泡的实 际喷涂中，需要注意聚氨酯硬泡喷涂的表面要保持平整，不 要出现起鼓以及断裂的问题。在聚氨酯硬泡的实际喷涂施工 中，为了避免出现聚氨酯硬泡飞散的现象，要做好遮挡的措 施，同时避免造成对环境的污染。 在聚氨酯硬泡的喷涂结束后，还是要在聚氨酯硬泡的表 面，涂上一层抵御紫外线的涂层，因为聚氨酯硬泡作为一种 高分子材料，本身是不喜欢阳光直射，会让聚氨酯硬泡逐渐 老化，虽然聚氨酯硬泡在这种方式下老化的速度非常慢，但 是为了让保温层的性能长期保持下去，这一措施是必要的。 在聚氨酯硬泡的实际施工中，现场要严禁各类火种，同 时现场要配备好消防措施，施工中要做好防护。 结论 总之，聚氨酯硬泡是现阶段建筑业非常受欢迎的保温材 料，在诸多的保温材料中聚氨酯硬泡的性能非常突出，所以 聚氨酯硬泡的实际应用非常广泛，如今在技术水平上也是比 较成熟，从这些方面来看，聚氨酯硬泡可以在建筑节能方面 发挥出非常好的效果，让建筑运行中的能耗更加理想，对建 筑业的健康发展是有着一定促进作用的。 【参考文献】 [1] 王海花，费贵强，牛玉坤等.环保含错盐魏酸/磺酸盐型聚氨 酯胶黏剂的制备及性能[J].陕西科技大学学报,2017, 35 06 88-94. [2] 温佳佳，李慧杰，刘兴海等.二氧化硅餉有机改性及其在聚 氨酯丙烯酸酯涂料中的应用[J].包装学报,2017, 9 05 42-49. [3] 王荣兴，陈日清，金铁岭等.聚磷酸胺及季戊四醇膨胀型阻 燃聚氨酯泡沫的阻燃性能研究[J].化工新型材料，2017, 45 12 107-110113. 【作者简介】 张毅 1988-,男，福建湄洲湾氯碱工业有限公司；研究方 向聚氨酯硬泡餉相关应用. 122 当代化工研究 丄厶厶 Modern Chemical Research 技术应用与研究 2019 ・ ・ 06 应用。机械密封是出现在上上个世纪的英国，在当时出现了 第一个有关密封的专利。伴随着现代化各国的科学技术的不 断发展和人们对于机械密封的要求不断提高，从而让机械密 封的方式不断的向深层次去发展。在某种程度上非接触式的 机械密封具有实用寿命长和稳定性高的特点，其在未来的发 展也会越来越好。对于深螺旋槽流体动压机械密封的性能理 论，在某种程度上这方面的相关研究相对较少，因此本文是 基于机械密封性能理论的研究进行分析。 1 机械密封的基本概念以及机械密封的分类 机械密封概念。机械密封在一定程度上是一种机械轴封 装置，机械密封能够在一定程度上防止外界的介质从间隙当 中流出，从而影响到密封性能。机械密封通常都是由一个或 者是多个相对应的滑动轴垂直端面以及补偿机构的弹力或者 是磁力的共同作用，来达到密封的实际效果的，这也是机械 密封的相关原理。机械密封的具体分类。机械密封若是按照 其结构来进行分类的话可以分为第一是内置式与外置式机 械密封；第二是接触式与非接触式机械密封；第三是单端面 式与多端面式机械密封等诸多类型。这些类型从某种程度上 来说代表了其在多元化中的发展，在机械密封过程中，可以 根据不同类型的设备而来选择不同的密封方式，这样能够让 密封的性能变得更好。 2. 深螺旋槽流体动压作用机理 深螺旋槽的机械端面密封在某种程度上是流体动压机械 当中最为重要的一种，在密封端面上若是有毫米级别的流槽 所产生的间隙区域，那么这时会在机械密封当中让其摩擦力 度受到分离和密封端面的荷载流体薄膜受到损伤，从而会让 维持流体的端面薄膜的稳定性出现波动。在深螺旋槽流体动 压作用机理当中，其自身的机构与普通的机械密封其实并没 有太大的区别，其只是在动环和静环的端面上开设了很多的 流槽。深螺旋槽在密封中，因为几何形状和温度与压力的条 件都是轴向的，在变形中也是属于轴向的，这种情况的出现 会形成轴向的波度。 在一定程度上深螺旋槽密封主要是把密封的流体吸收到 螺旋槽当中，这样是会引起内部压力增高的，也会在某种程 度上让产生的压力去形成液膜。对于这种压力和开启力的相 互制约和平衡，让其在一定程度上具有自身的强度，从而直 接起到了机械密封的实际作用。对于这种类型的密封方式主 要是充分的运用了热流体来进行的密封，在实际静止过程中 若是摩擦表面是平衡的，那么就需要去考虑到机械密封端面 的相关影响因素了。除此之外，因为热变形与力变形所形成 的径向锥度在实际应用流体静压的效应会出现附加的流体静 压承载受力，从而让开启力不断提高，所以，在深槽密封作 用机理当中是可以总结为；深螺旋槽主要是通过机械变形以 及热变形效应在机械密封端面形成轴向的径向锥度，轴向在 一定程度上是会产生流体动压作用力的，总而言之，充分运 用深螺旋槽的密封会让密封端面的润滑性能有所提高，在某种 程度上也会降低摩擦，从而直接延长了机械密封设备的使用年 限和寿命，让麻使用过程中的作用得到价值体现。 3. 机械密封端面摩擦扭矩测试方法与设计方案 1密封端面摩擦扭矩测试装置。因为密封摩擦系数 是人们一直较为关注的问题，其可以更好的去区分摩擦耗能 和摩擦状态以及摩擦的发热量等方面。在实际生产中影响摩 擦的因素相对较多，比如运动速度，荷载大小，材料性能以 及介质物性等都是对摩擦影响较大的。在实际测试装置当中 可以充分采用卧式试验测量设备，在一定程度上充分运用平 衡型的螺旋槽来进行具体的机械密封，使用10机油来作为 机械密封的实际介质，这样能够让其密封效果变得更好。还 可以运用直流电动机带动实验设备的主轴旋转，在实际旋转 运行中可以充分的去调节转动的速度，在稳定的情况下让转 速达到相关规定的速度中，然后在进行实时的测量。 2密封端面摩擦扭矩具体测试方法。密封端面摩擦 扭矩的测试方法是在电动机驱动的主动轴以及密封主轴之间 安装扭矩传感器，然后将扭矩传感器上所检测出的信号录入 进扭矩仪当中，然后通过计算机中的A/D板来进行相关信号 的采集和数据的处理，充分将所采集到的数据转换成为实际 所测试出的扭矩，与此同时再将所处理好的数据结果进行文 件形式的保存，这样有利于在今后的数据处理中的需求。在 对于不同现状下所检测出的数据是大不相同的，因此，还必 须要根据实际情况去改变测试设备以及外界条件等方面，与此 同时，在这个时候所测试出的扭矩不是机械密封端面的摩擦扭 矩，其包含得有搅拌扭矩与设备的轴承扭矩等方面的扭矩力。 4.深螺旋槽机端面密封性的相关计算 1参数影响。具体参数的计算是会受到外界因素 影响的，其影响因素主要包含了转数，介质的温度，密封压 力，密封端面槽数以及端面轴向槽深等方面的影响。2对 于摩擦扭矩数据的具体处理。在收集到摩擦扭矩数据后，是 可以对其进行端面摩擦系数计算的，与此同时，还可以得出 摩擦状态和系数的关系，这样能够给选择运行方式提供充足 的依据。3理 论与实验的对比 分析。摩擦系数 和转数之间的关 系如图1所示。根 据图形我们可以 看到实际数值是 要比理论所得出 的数据要小。在 500 1000 1500 20002200 2400 26002800 2900 3000 图1 f-n关系曲线图 低转速期间，转速会不断提升，摩擦系数也会增大。在转速 稳定时，密封端面处为混合摩擦，摩擦系数降低时，转速会 升高，在密封端面也会形成液膜。因此，这种情况的出现对 于高压，高速的环境中进行密封，其质量也会得到保障。 5.结语 本文通过对深螺旋槽流体动压机械密封进行相关研究， 所得出的结论是这种密封方式能够满足现代化工业的多方面 要求，在很多特别的设备中，其应用也是必不可缺的。 【参考文献】 [1] 于伟千.深螺旋槽机械端面密封理论与性能的实验研究 [D], 2013. [2] 杨惠霞，顾永泉.圆弧深槽热流体动压机械密封理论研究 [J].流体机械， ，1997 9 12-18. [3] 于明彬.核主泵用深槽端面机械密封性能理论研究[D],浙 江工业大学,2010. 【作者简介】 刘晓红 1982-,女，大连博格曼有限公司；研究方向泵 与机械密封设计及工艺.