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大功率瞬态工作混流泵中组合密封装置的研究

作　者: 段伟颖
导　师: 王乐勤
学　校: 浙江大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 混流泵组合密封机械密封试验端面变形
分类号: TH313
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 107次
引　用: 4次
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内容摘要

为探索提供瞬态高压装置中密封系统的工程设计方法,并促进其工程应用,本文以提供瞬态高压系统内大功率瞬态工作混流泵中的密封系统为研究对象,基于密封系统特殊工作性质的分析,对其中密封装置的选型、工程设计方法、试验和失效分析、端面变形等方面进行了研究。通过对大功率瞬态工作混流泵的工作环境及工作特性的分析,给出了其中密封装置应用环境的特殊性及密封性能的特殊要求。介绍了几种可供选择的旋转密封装置的工作原理和工作特点,并在此基础上,选择合适的密封装置。基于改进的传统密封设计方法对密封系统关键参数进行了计算和分析,指出了提供瞬态高压装置上的密封设计应注意的因素,各因素对密封设计的影响。在设计密封装置结构尺寸和密封参数时,考虑了提供瞬态高压装置工作的特殊性。针对密封装置的使用条件,设计了模拟实际工况的密封试验台,模拟实际安装条件和负载对组合密封装置的密封性能进行试验。根据试验结果分析了密封失效的原因,提出密封装置及设备改造的建议,使得提供瞬态高压装置旋转轴的密封满足工作要求,保证混流泵载体及载体内设备的安全。对密封装置进行了受力分析,通过计算给出了密封装置的端面变形范围,验证了密封装置的工作性能。同时,验证了模拟实际工况密封试验台中密封失效的主要原因。本文给出了特殊应用场合旋转密封系统的选型设计和分析方法,给出了两种用于提供瞬态高压装置的密封结构形式,并就目前所采用的密封装置进行了试验研究,分析了密封性能及存在的问题,为提供瞬态高压系统中离心泵的旋转密封设计和工程应用提供了基础。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
第一章绪论  7-23
  1．1 课题来源和研究意义  7-9
  1．2 本文相关研究的现状和展望  9-21
    1．2．1 大功率瞬态工作混流泵的研究现状  9-13
    1．2．2 泵常用密封结构的现状与发展  13-16
    1．2．3 潜艇尾轴密封的发展现状  16-18
    1．2．4 机械密封失效的主要原因及解决方法  18
    1．2．5 机械密封端面研究的发展现状  18-21
  1．3 本文的研究目标和研究内容  21-23
    1．3．1 研究目标  21-22
    1．3．2 研究内容  22-23
第二章密封结构选型  23-32
  2．1 几种常用动密封型式的工作原理及特点  23-28
    2．1．1 填料密封  23-24
    2．1．2 机械密封  24-25
    2．1．3 气囊密封  25
    2．1．4 浮环密封  25-26
    2．1．5 螺旋密封  26-27
    2．1．6 磁流体密封  27-28
  2．2 大功率瞬态工作混流泵密封的选型  28
  2．3 两种组合密封的特点  28-31
    2．3．1 填料应急式机械密封组合密封结构  28-30
    2．3．2 气动补偿式机械密封组合密封结构  30-31
    2．3．3 两种密封结构的比较  31
  2．4 本章小结  31-32
第三章密封装置结构的设计  32-45
  3．1 机械密封结构的选型  32-33
  3．2 机械密封的结构设计  33-40
    3．2．1 非补偿环的选型及设计  34-35
    3．2．2 补偿环的设计  35-37
    3．2．3 其他部件设计  37
    3．2．4 泄漏量的计算  37-38
    3．2．5 端面比压的计算  38-40
  3．3 填料密封  40-42
    3．3．1 填料压紧压力  40-41
    3．3．2 填料压紧力  41-42
    3．3．3 摩擦功耗  42
    3．3．4 泄漏量  42
  3．4 气动补偿式机械密封组合密封结构  42-44
  3．5 本章小结  44-45
第四章机械密封性能试验及失效分析  45-54
  4．1 出厂前密封性能试验及失效分析  45-48
    4．1．1 试验装置  45-46
    4．1．2 试验过程及试验结果  46-48
  4．2 模拟实况试验台  48-51
    4．2．1 试验装置  49-50
    4．2．2 试验过程和试验结果  50-51
  4．3 密封部件的失效分析  51-53
    4．3．1 加工制造引起的失效  51
    4．3．2 端面变形引起的失效  51-52
    4．3．3 安装过程引起的失效  52
    4．3．4 其它可能产生的失效  52-53
  4．4 本章小结  53-54
第五章密封端面变形的分析  54-63
  5．1 密封变形的计算方法  54-58
    5．1．1 圆环理论法  54-56
    5．1．2 筒壳理论法  56-58
  5．2 机械密封变形的计算  58-62
    5．2．1 非补偿环机械变形的计算  58-61
    5．2．2 补偿环的变形计算  61-62
    5．2．3 变形分析  62
  5．3 本章小结  62-63
第六章总结和展望  63-66
  6．1 总结  63-65
  6．2 展望  65-66
参考文献  66-70
致谢  70

大功率瞬态工作混流泵中组合密封装置的研究

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