電磁驅(qū)動式中間環(huán)轉(zhuǎn)速可控型機(jī)械密封性能研究.pdf

1、干氣密封作為一種新型的密封，與其他密封相比具有低功耗、長壽命等優(yōu)點(diǎn)，目前在透平壓縮機(jī)上已經(jīng)取得廣泛的應(yīng)用。但是將干氣密封應(yīng)用在反應(yīng)釜等低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)機(jī)器上時，存在開啟困難以及軸向竄動較大等問題。因此，研究低轉(zhuǎn)速低壓工況下干氣密封的性能，合理的設(shè)計(jì)干氣密封的結(jié)構(gòu)，具有重要的意義。
　　本文基于中國專利CN201020155964.0發(fā)明的一種中間旋轉(zhuǎn)環(huán)機(jī)械密封裝置，討論了中間環(huán)密封的原理，根據(jù)中間環(huán)密封的原理提出了一種中間環(huán)的驅(qū)動方式—

2、永磁驅(qū)動，在此基礎(chǔ)上對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的設(shè)計(jì)。通過對傳統(tǒng)驅(qū)動形式的分析，選擇了一種中間環(huán)的驅(qū)動形式—永磁驅(qū)動，并進(jìn)行了驅(qū)動機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及安裝的設(shè)計(jì)。并提出了在此中間環(huán)密封設(shè)計(jì)中可能存在的問題，同時完成了給定工況下中間環(huán)驅(qū)動機(jī)構(gòu)主要額定參數(shù)及尺寸的計(jì)算，為進(jìn)一步完善中間環(huán)密封奠定了一定的基礎(chǔ)。
　　分析了流體力學(xué)的基本研究方法，通過對流體力學(xué)的簡要介紹，選擇了當(dāng)前應(yīng)用最廣的流體力學(xué)研究方法—CFD法。根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)的基本理

3、論，對中間環(huán)螺旋槽干氣密封流體膜計(jì)算的基本控制方程以及求解方法進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上確定并選擇了中間環(huán)螺旋槽干氣密封流體膜的數(shù)值計(jì)算方法。通過對中間旋轉(zhuǎn)環(huán)機(jī)械密封端面流場的特點(diǎn)的分析，利用CFD分析軟件Fluent，建立了中間環(huán)螺旋槽干氣密封端面流場的三維數(shù)學(xué)模型，模擬分析了在不同旋轉(zhuǎn)速度以及不同外徑壓力等工況條件下對中間環(huán)密封性能的影響以及流體膜壓力分布等變化情況。
　　本文主要對電磁驅(qū)動式中間環(huán)轉(zhuǎn)速可控型機(jī)械密封的密封原理進(jìn)行