低溫潛液泵軸向力平衡裝置特性研究.pdf

1、低溫潛液泵作為低溫深冷液體的新型輸送泵，憑借特殊的結構和工作方式，具有安全、無泄漏、可靠性高等優(yōu)點，在液化天然氣等產業(yè)中應用廣泛。軸向力平衡裝置作為低溫潛液泵中的重要部件，用于平衡葉輪軸系上作用的軸向力，提高軸和軸承等關鍵零部件的使用壽命，確保泵在苛刻的環(huán)境中有較強的工作可靠性。低溫潛液泵平衡裝置的設計比普通離心泵平衡裝置需要考慮更多因素，如內部流體的溫升、平衡裝置軸向剛度等。本文對平衡裝置特性進行了深入研究，為解決低溫潛液泵的軸向力平

2、衡問題提供依據(jù)。
　　本文針對所研究的低溫潛液泵進行了軸向力的分析與計算，并提出改進的平衡裝置結構，得到了徑向間隙-平衡盤(GS-BD)、徑向迷宮-平衡盤(LS-BD)和徑向迷宮-端面加工動壓槽平衡盤(LS-SGBD)三種平衡裝置。應用Fluent軟件，對不同平衡裝置內部流場進行了數(shù)值計算，得到流場壓力、速度和溫度分布等物理參數(shù)，及平衡力、軸向穩(wěn)態(tài)剛度、剩余有效平衡力、泄漏率等平衡裝置性能參數(shù)的變化規(guī)律。對比分析可知LS-BD平衡

3、裝置和LS-SGBD平衡裝置具有軸向剛度大、泄漏率小等優(yōu)點，并且LS-SGBD平衡裝置可以在軸向間隙減小至一定值后，產生較大動壓力大幅提高平衡力及軸向剛度，能夠顯著提高平衡裝置的可靠性。
　　研究了平衡裝置的主體結構參數(shù)、迷宮結構參數(shù)及動壓槽結構參數(shù)對平衡性能的影響規(guī)律。發(fā)現(xiàn)主體結構參數(shù)對正常工作時的平衡裝置性能影響最大，迷宮結構參數(shù)可以優(yōu)化平衡裝置性能，動壓槽結構參數(shù)對小軸向間隙下的動壓效應有決定作用。
　　設計和制造了試