T型槽機械密封的結(jié)構(gòu)特點及性能
T型槽雙向旋轉(zhuǎn)式機械密封又稱T型槽干氣密封，如圖1所示，其槽型結(jié)構(gòu)是對稱的。本文主要講解了T型槽機械密封的結(jié)構(gòu)特點及性能，揭示其密封機理與動壓形成機制。
(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，國外針對T 型槽機械密封的相關(guān)研究不多，但美國Flowserve公司對此類槽型機械密封的研究卻較為專注，并開發(fā)了串聯(lián)結(jié)構(gòu)的T型槽干氣密封產(chǎn)品(GF-200) 。
在國內(nèi)，針對該類密封的研究主要為理論分析，也有少量的設(shè)計應(yīng)用。
在理論分析方面，主要基于CFD進行計算機模擬試驗，研究問題集中在T型槽干氣密封端面壓力場分布規(guī)律、工作參數(shù)、幾何參數(shù)對密封性能影響等方面。最終結(jié)果皆表明T 型槽能產(chǎn)生較好的流體動壓效果。2009年，Zhu等就工作參數(shù)和幾何參數(shù)進行了詳細的討論，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，黃紹碩等對應(yīng)用在某石油企業(yè)的加氫裂化循環(huán)氫壓縮機組上的T 型槽串聯(lián)干氣密封進行了優(yōu)化改進，獲得了成功使用。王鵬針對BCL-406/A 型離心式壓縮機采用T 型槽干氣密封，具有良好的密封效果，有效降低了整個壓縮機密封系統(tǒng)的維護強度，延長了維護周期。2011 年，張岳林等提出一種變深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)選值的影響進行了深入研究，進一步為T 型槽在不同操作條件下的實際設(shè)計與應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
至今，針對T 型槽機械密封研究的理論模型相對較簡化，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.healwit.com.cn/)在以往的文章中均有相關(guān)報道，理論研究多為單一變量參數(shù)研究，優(yōu)化分析沒有把整個密封系統(tǒng)結(jié)合起來。T 型槽機械密封的工作膜厚為微米級，略高于表面粗糙度，可見表面粗糙度對T 型槽機械密封性能的影響不容忽略; 此外，通過有限元分析軟件ANSYS求解可得，T型槽機械密封動靜環(huán)穩(wěn)態(tài)運行溫度不高(67℃左右) ，如何實現(xiàn)其在高溫下穩(wěn)定運行，仍有待于進一步探索。
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