T型槽機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能
T型槽雙向旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封又稱T型槽干氣密封，如圖1所示，其槽型結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的。本文主要講解了T型槽機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能，揭示其密封機(jī)理與動(dòng)壓形成機(jī)制。
(a) 整體結(jié)構(gòu) (b) 槽區(qū)結(jié)構(gòu)
圖1 T型槽干氣密封幾何模型
目前，國(guó)外針對(duì)T 型槽機(jī)械密封的相關(guān)研究不多，但美國(guó)Flowserve公司對(duì)此類槽型機(jī)械密封的研究卻較為專注，并開(kāi)發(fā)了串聯(lián)結(jié)構(gòu)的T型槽干氣密封產(chǎn)品(GF-200) 。
在國(guó)內(nèi)，針對(duì)該類密封的研究主要為理論分析，也有少量的設(shè)計(jì)應(yīng)用。
在理論分析方面，主要基于CFD進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)，研究問(wèn)題集中在T型槽干氣密封端面壓力場(chǎng)分布規(guī)律、工作參數(shù)、幾何參數(shù)對(duì)密封性能影響等方面。最終結(jié)果皆表明T 型槽能產(chǎn)生較好的流體動(dòng)壓效果。2009年，Zhu等就工作參數(shù)和幾何參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的討論，得到了選擇工作參數(shù)和幾何參數(shù)的一般原則：槽數(shù)應(yīng)在12～16之間，槽深應(yīng)在4 ～ 6μm之間，平衡間隙應(yīng)在0.8 ～ 14 μm 之間。
在應(yīng)用方面，黃紹碩等對(duì)應(yīng)用在某石油企業(yè)的加氫裂化循環(huán)氫壓縮機(jī)組上的T 型槽串聯(lián)干氣密封進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，獲得了成功使用。王鵬針對(duì)BCL-406/A 型離心式壓縮機(jī)采用T 型槽干氣密封，具有良好的密封效果，有效降低了整個(gè)壓縮機(jī)密封系統(tǒng)的維護(hù)強(qiáng)度，延長(zhǎng)了維護(hù)周期。2011 年，張?jiān)懒值忍岢鲆环N變深T 型槽干氣密封端面結(jié)構(gòu)，數(shù)值分析表明：與等深T 型槽相比，變深結(jié)構(gòu)有更好的氣膜承載能力和穩(wěn)定性。2012 年，彭旭東等就不同轉(zhuǎn)速和壓力對(duì)T 型槽干氣密封槽型幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)選值的影響進(jìn)行了深入研究，進(jìn)一步為T 型槽在不同操作條件下的實(shí)際設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
至今，針對(duì)T 型槽機(jī)械密封研究的理論模型相對(duì)較簡(jiǎn)化，真空技術(shù)網(wǎng)(http://bjjyhsfdc.com/)在以往的文章中均有相關(guān)報(bào)道，理論研究多為單一變量參數(shù)研究，優(yōu)化分析沒(méi)有把整個(gè)密封系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)。T 型槽機(jī)械密封的工作膜厚為微米級(jí)，略高于表面粗糙度，可見(jiàn)表面粗糙度對(duì)T 型槽機(jī)械密封性能的影響不容忽略; 此外，通過(guò)有限元分析軟件ANSYS求解可得，T型槽機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行溫度不高(67℃左右) ，如何實(shí)現(xiàn)其在高溫下穩(wěn)定運(yùn)行，仍有待于進(jìn)一步探索。
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