靜壓干氣密封研究.pdf

1、從目前國(guó)內(nèi)、外干氣密封的研究和應(yīng)用來(lái)看，主要是針對(duì)離心式壓縮機(jī)等高速回轉(zhuǎn)機(jī)械的動(dòng)壓干氣密封。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)壓干氣密封具有很強(qiáng)的動(dòng)壓效應(yīng)，可以得到較大的開啟力和氣膜剛度，從而實(shí)現(xiàn)密封的穩(wěn)定運(yùn)行。但是在泵、反應(yīng)釜等低速運(yùn)行設(shè)備上，動(dòng)壓干氣密封將無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至失效。靜壓干氣密封在低速運(yùn)行設(shè)備上具有很好的密封性能，成為目前干氣密封研究的熱點(diǎn)方向。
　　 本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)干氣密封的發(fā)展概況、靜壓干氣密封的工作原理和典型

2、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹；分析了影響靜壓干氣密封性能的主要參數(shù)，并對(duì)靜壓干氣密封端面流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬；最后對(duì)應(yīng)用于比亞迪攪拌器（攪拌反應(yīng)釜）上的靜壓干氣密封進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究。
　　 根據(jù)可壓縮完全氣體雷諾方程，建立了等溫條件下靜壓干氣密封的端面氣膜控制方程、節(jié)流孔氣體流量控制方程和端面兩側(cè)氣體流量控制方程，再經(jīng)轉(zhuǎn)化得無(wú)量綱控制方程。建立了氣膜壓力、氣膜剛度、泄漏量和端面開啟力等主要參數(shù)的計(jì)算公式。
　　 從計(jì)算流體力學(xué)的

3、角度出發(fā)，用Pro/E軟件建立了靜壓干氣密封的三維幾何模型，并用Gambit軟件對(duì)從整體模型中切割下來(lái)的計(jì)算區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分；利用FLUNT軟件對(duì)端面流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了端面間隙、節(jié)流孔對(duì)端面壓力、端面開啟力和泄漏量的影響。分析表明：端面間隙增大時(shí)，節(jié)流孔出口壓力降低，壓力下降的幅度在端面間隙較小時(shí)較為明顯；端面開啟力總體隨間隙增大而減小，極小值接近于零，在不同的間隙范圍內(nèi)開啟力的變化存在明顯的差別。泄漏量總體隨間隙增大而增大，存

4、在一個(gè)極大值，該值主要受節(jié)流孔大小的影響，在不同的間隙范圍內(nèi)泄漏量的變化存在明顯的差別。
　　 針對(duì)比亞迪公司攪拌反應(yīng)釜的使用工況，設(shè)計(jì)了一套外加壓式靜壓干氣密封系統(tǒng)。其端面主要尺寸為：節(jié)流孔直徑為0.2mm，端面淺槽數(shù)量為4；端面外徑為R1=48mm，內(nèi)徑為R2=36mm；淺槽外側(cè)半徑為Rd1=44mm，內(nèi)側(cè)半徑為Rd2=40mm。給出了其在軸上的裝配圖，分析了密封可能的泄漏途徑；對(duì)主要零部件材質(zhì)的選擇進(jìn)行了介紹；并對(duì)設(shè)計(jì)的靜