本文關鍵詞：高參數(shù)釜用機械密封及試驗裝置的開發(fā)與研究

  更多相關文章： 機械密封 接觸應力 試驗裝置 泄漏率

【摘要】：隨著石化、航空航天、冶金和制藥等行業(yè)的飛速發(fā)展,攪拌釜的應用范圍越來越廣泛,操作參數(shù)也越來越高。而釜用機械密封作為其關鍵裝置,在發(fā)揮著越來越重要作用的同時,其設計壓力、轉速和軸徑也相應不斷提高,出現(xiàn)了很多高參數(shù)釜用機械密封。同時,機械密封試驗裝置在機械密封的設計、研究、優(yōu)化和驗證等方面都具有非常重要的作用,是機械密封技術發(fā)展的重要手段和依據(jù)。本文根據(jù)行業(yè)標準和相關理論,針對高參數(shù)釜用機械密封及其試驗裝置進行了綜合性的研究,以期為其設計和應用提供理論支持和依據(jù)。針對AM系列高參數(shù)釜用機械密封,基于有限元方法,建立了流固耦合數(shù)值分析模型,得到了對密封性能有較大影響的端面接觸狀態(tài)、應力分布、摩擦力和摩擦功率等密封端面性能參數(shù)。研究了工作壓力、靜環(huán)高度、載荷系數(shù)、靜環(huán)輔助O形圈支撐位置和密封軸徑等因素對密封端面性能的影響規(guī)律,得到了AM系列機械密封的較優(yōu)結構參數(shù)。試驗驗證了數(shù)值分析結果。所得結果對高參數(shù)機械密封的設計和優(yōu)化具有一定的指導意義。設計研發(fā)了包括主試驗臺和輔助系統(tǒng)的整套高參數(shù)模塊化的釜用機械密封試驗裝置。主試驗臺主要包括動力兼機架部分、配套機械密封部分、密封腔兼墊板部分和試驗機械密封部分,采用一體化和模塊化設計方法,可以適應密封軸徑的變化,也可以平衡高壓和大直徑引發(fā)的過大軸向力,可靠性高。輔助系統(tǒng)主要包括高壓氣體系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、高壓油系統(tǒng)和監(jiān)測控制系統(tǒng)等,可以進行三種不同介質的運轉試驗,且自動化程度高,可以對試驗數(shù)據(jù)進行自動采集、監(jiān)測、存儲和控制。試驗裝置不僅可以滿足生產發(fā)展的需求,更對機械密封的研究具有非常重要的意義。對比分析了壓降法、排水法和氣泡法等氣體泄漏檢測方法用于釜用機械密封靜態(tài)檢測的特點。設計制造了密封端面泄漏率靜態(tài)試驗裝置,試驗研究了介質壓力、彈簧比壓、端面比壓、軸徑尺寸等密封操作和結構參數(shù)對密封端面泄漏率的影響規(guī)律,研究了不同密封介質和不同端面浸潤狀態(tài)時密封端面的泄漏性能,得到了泄漏率的變化規(guī)律的氣液之間的部分關系。通過釜用機械密封端面泄漏的相關研究為機械密封泄漏檢測標準的修訂提供了理論依據(jù)。
【關鍵詞】：機械密封 接觸應力 試驗裝置 泄漏率
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH136
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-17
• 第一章 緒論17-23
• 1.1 課題來源、研究目的及意義17
• 1.2 前人的研究成果及現(xiàn)狀17-22
• 1.2.1 釜用機械密封的基本結構及特點18
• 1.2.2 釜用機械密封的研究進展18-20
• 1.2.3 機械密封試驗裝置的研究進展20-21
• 1.2.4 機械密封的泄漏率及氣體泄漏測試方法的研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4 課題主要研究內容22-23
• 第二章 高參數(shù)釜用機械密封的研究23-47
• 2.1 高參數(shù)釜用機械密封的開發(fā)23-25
• 2.1.1 設計條件23
• 2.1.2 高參數(shù)釜用機械密封的結構設計23-25
• 2.2 高參數(shù)釜用機械密封有限元分析25-31
• 2.2.1 有限元模型的建立26-29
• 2.2.2 端面應力的分布29-30
• 2.2.3 機械密封端面的流固耦合計算30-31
• 2.3 高參數(shù)釜用機械密封端面性能的研究31-42
• 2.3.1 工作壓力P31-33
• 2.3.2 密封結構參數(shù)33-42
• 2.4 高參數(shù)釜用機械密封試驗驗證42-45
• 2.4.1 高參數(shù)釜用機械密封水壓試驗驗證42-44
• 2.4.2 摩擦扭矩驗證試驗44-45
• 2.5 本章小結45-47
• 第三章 高參數(shù)釜用機械密封運轉試驗裝置的研發(fā)47-87
• 3.1 研發(fā)背景與設計條件47-48
• 3.2 試驗裝置總體設計48-49
• 3.3 機械密封試驗裝置輔助系統(tǒng)49-57
• 3.3.1 高壓氣體系統(tǒng)50-52
• 3.3.2 循環(huán)水系統(tǒng)52-53
• 3.3.3 高壓油系統(tǒng)53-54
• 3.3.4 監(jiān)測和控制系統(tǒng)54-55
• 3.3.5 管路系統(tǒng)和其它裝置55-57
• 3.4 主試驗臺的研發(fā)57-63
• 3.4.1 試驗臺整體設計57-58
• 3.4.2 各部分結構設計58-62
• 3.4.3 工作壓力的設定62-63
• 3.5 本章小結63-65
• 第四章 高參數(shù)釜用機械密封靜態(tài)泄漏率及測試方法的研究65
• 4.1 機械密封氣體泄漏測試方法65-69
• 4.1.1 氣體泄漏測試方法65
• 4.1.2 壓降法65-67
• 4.1.3 排水法和氣泡法67-69
• 4.2 釜用機械密封氣體泄漏率69-72
• 4.2.1 試驗裝置和方法69-70
• 4.2.2 釜用機械密封氣體泄漏率的結果及分析70-72
• 4.3 機械密封泄漏率影響參數(shù)研究72-85
• 4.3.1 機械密封泄漏率影響參數(shù)研究試驗裝置的設計72-75
• 4.3.2 工作壓力P75-76
• 4.3.3 彈簧比壓P_s76-77
• 4.3.4 外流和內流77-80
• 4.3.5 密封軸徑d80-82
• 4.3.6 介質種類82-84
• 4.3.7 密封端面狀態(tài)84-85
• 4.4 本章小結85-87
• 第五章 結論和展望87-89
• 5.1 全文總結87-88
• 5.2 研究展望88-89
• 參考文獻89-93
• 致謝93-95
• 作者及導師簡介95-96
• 專業(yè)學位碩士研究生學位論文答辯委員會決議書96-97

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 趙惠清,蔡嶸;釜用深槽型機械密封性能的有限元分析[J];北京化工大學學報(自然科學版);1998年04期

2 孫見君;顧伯勤;魏龍;馮秀;劉其和;;接觸式機械密封壽命預測方法[J];化工學報;2008年12期

3 陳德才;反應釜用機械密封設計[J];流體工程;1989年01期

4 滕人博;劉建瑞;王鴻瑞;肖志杰;;機械密封變形計算方法綜述[J];農機化研究;2009年01期

5 魏龍;顧伯勤;張鵬高;;接觸式機械密封端面磨損預測[J];南京工業(yè)大學學報(自然科學版);2012年04期

6 吳建明,吳國剛;高負荷釜用機械密封的開發(fā)[J];流體工程;1993年07期

7 王忠宏,貢江,周文巖;釜用機械密封的安裝及故障分析[J];聚氯乙烯;2002年03期

8 葛培琪,陳利海,程建輝,朱海榮;考慮表面粗糙度和徑向錐度的機械密封混合摩擦計算模型[J];潤滑與密封;2001年05期

，

本文編號：531357