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组合密封技术在催化气压机组轴封系统的应用及探讨
作 者: 周兵
导 师: 张元良
学 校: 大连理工大学
专 业: 机械工程
关键词: 高速离心(透平)压缩机 机械密封 浮环密封 组合密封 失效 轴封 国产化改造
分类号: TE96
类 型: 硕士论文
年 份: 2003年
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内容摘要
本论文主要是围绕重油催化富气压缩机进口轴封国产化改造进行的。通过对高速离心压缩机轴封用机械——浮环密封理论的探讨与分析,确定了富气压缩机轴封改造的可行性,并应用于现场实际。 论文对高速离心压缩机各种常见轴封形式进行了综述,并分别对机械密封、浮环密封在高速离心压缩机上的应用情况进行了详细、透彻的分析。在此基础上提出了机械——浮环组合密封这种密封型式,其综合了浮环密封、机械密封的优点,更适合于高速离心压缩机,并对其结构特点和使用要求作了具体介绍。 论文分析了原进口轴封存在的问题,指出了轴封密封油系统保护失效的原因。通过计算,得出了密封副的主要设计参数,对原轴封的缺陷逐一进行了改造,增加了密封油保护系统储能器的容积,使储能器保护时间延长,以起到保护系统作用。 改造后的轴封结构和密封油保护系统,经实际运行,完全符合使用要求,收效明显,保证了机组长周期运行。 最后,对高速离心压缩机发展趋势做出了展望,提出无油密封将逐渐取代湿式密封,真正达到密封装置的介质的“零泄漏”。
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全文目录
1 绪论 8-10 1.1 引言 8 1.2 高速离心式压缩机轴端密封的现状与发展趋势 8-9 1.3 课题的提出 9 1.4 本课题的设计要求 9 1.5 本课题的主要任务 9-10 2 离心式压缩机组轴封用机械密封机理与结构 10-21 2.1 机械密封的基本原理与结构 10-13 2.1.1 机械密封的密封理论 10 2.1.2 机械密封的基本结构、作用原理、特点 10-13 2.2 高速离心式压缩机组用机械密封的机理 13-19 2.2.1 端面间液膜压力分布 13-16 2.2.2 摩擦工况 16 2.2.3 泄漏 16-17 2.2.4 磨损 17 2.2.5 摩擦副的温升和热裂 17-18 2.2.6 变形 18-19 2.3 高速离心式压缩机组机械密封的特点及设计原则 19-20 2.3.1 特点 19 2.3.2 设计原则 19-20 2.4 本章小结 20-21 3 高速离心压缩机组轴封系统用浮环密封机理与结构 21-30 3.1 浮环密封原理与基本结构 21-22 3.1.1 浮环密封的基本原理 21 3.1.2 浮环密封基本结构特性与型式 21-22 3.2 浮环密封的力学计算 22-28 3.2.1 浮环密封的静力计算 22-25 3.2.2 浮环密封的动力计算 25-28 3.3 浮环密封在高速离心压缩机轴封上应用时的结构和材料的设计原则 28-29 3.3.1 结构设计原则 28-29 3.3.2 材料设计原则 29 3.4 本章小结 29-30 4 重油催化富气压缩机组轴封系统的国产化改造 30-52 4.1 重油催化压缩机组技术性能 30 4.1.1 机组状况概述 30 4.1.2 机组主要技术参数 30 4.1.3 机组轴封使用的主要特点 30 4.1.4 机组轴封使用的主要要求 30 4.2 重催富气压缩机原轴封系统结构及存在问题 30-32 4.2.1 重催富气压缩机原轴封结构 31 4.2.2 原轴封存在问题 31-32 4.3 富气压缩机轴封改造总体方案 32-35 4.3.1 压缩机组轴封总体布置 32-33 4.3.2 组合式机械密封结构设计特点 33 4.3.3 组合式机械密封结构与普通式机械密封结构的比较 33-34 4.3.4 机械浮环关键技术参数的设计 34-35 4.4 富气压缩机国产化改造计算及选型 35-40 4.4.1 富气压缩机轴封选型 35 4.4.2 密封材料的选择 35-36 4.4.3 密封元件参数计算 36-39 4.4.4 最终设计参数 39-40 4.5 镶嵌密封环过盈量的选择 40-43 4.5.1 合理过盈量的确定 40-42 4.5.2 合理使用温度的确定 42-43 4.5.3 合理套合温度的确定 43 4.6 机械浮环密封性能实验 43-45 4.6.1 试验装置简介 43-44 4.6.2 试验结果 44-45 4.7 高速机械密封主要安装控制指标 45-46 4.8 轴封密封油控制系统改造 46-51 4.8.1 机组轴封用密封油系统流程与控制方案概述 46-47 4.8.2 密封油系统控制失效分析 47-50 4.8.3 改造方案 50-51 4.8.4 试验及结论 51 4.9 本章小结 51-52 5 结论与展望 52-53 附录 53-61 参考文献 61-62 致谢 62-63
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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 石油机械设备与自动化 > 油气加工厂机械设备
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