热油泵用双端面波纹管机械密封的设计

热油泵用双端面波纹管机械密封的设计

热油泵用双端面波纹管机械密封的设计

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
  • 原价: ¥306
  • 活动价: ¥200 (活动截止日期:2024-05-02)
  • (到期后自动恢复原价)
热油泵用双端面波纹管机械密封的设计

热油泵用双端面波纹管机械密封的设计

摘 要

热油泵是化工行业常用的装置,是一种高温装置,高温条件下的机械密封是机械密封中的难点和重点。本文将针对具体的工况条件,即高温高压,介质高粘度,选用双端面波纹管机械密封作为热油泵机械密封。本文设计的双端面波纹管是由两个单端面波纹管背对背布置而成的,设计过程主要包括参数计算和结构设计。介质侧和大气侧参数计算中,分别进行了几何参数计算、力学分析和性能参数分析。结构设计中,选用动环为补偿环,静环为非补偿环,分别对其进行尺寸结构的设计;静环处设计有辅助密封圈;弹性元件为波纹管,根据经验公式对其进行结构参数计算和尺寸设计。应对高温条件,设计有辅助系统,根据API682标准选用方案23,起到冲洗冷却的效果。

本文对于高温热油泵机械密封的设计具有一定的参考意义。

关键词:高温热油泵;双端面密封;波纹管密封;机械密封

Abstract

Heat pump is appliances commonly used in the chemical industry, which is a high-temperature device, and high temperature conditions of mechanical seal is difficult and important in the mechanical seal. Design of double-bellows mechanical seals is composed of two single face corrugated pipes back to back arrangement , and design consists primarily of parameter calculation and structure design. Parameter calculation in the media side and air side , respectively for geometrical parameter calculation and mechanical analysis and analysis of performance parameters. In structural design, select primary rings for the compensation ring, mating ring for the non-compensated ring, and separately design size structure ; mating ring is designed with secondary sealing rings ; elastic elements are the bellows, which is based on the empirical formula for the calculation of structure parameters and dimensions. Dealing with high temperature conditions, design systems , selected according to the API682 standard programme 23, flushing a cooling effect.

This article for the design of high-temperature heat pump mechanical seal has some significance.

Key words: high-temperature heat pump; double seal; bellows seal; mechanical seal

目 录

第一章 绪论 ................................................................................................................................... 1

第二章 基本结构确定................................................................................................................... 2

2.1 热油泵工况参数............................................................................................................... 2

2.2 密封分类........................................................................................................................... 2

2.3 密封结构确定................................................................................................................... 2

2.4 介质物性参数................................................................................................................... 3

2.5 双端面波纹管机械密封结构简图................................................................................... 3

第三章 介质侧密封设计............................................................................................................... 4

3.1 密封材料确定................................................................................................................... 4

3.2 密封端面设计................................................................................................................... 5

3.2.1 密封端面副结构..................................................................................................... 5

3.2.2 密封环主要尺寸..................................................................................................... 5

3.3 力学分析........................................................................................................................... 7

3.4 性能参数分析................................................................................................................... 8

3.4.1 pv值.......................................................................................................................... 9

3.4.2 摩擦系数f................................................................................................................ 9

3.4.3 磨损量..................................................................................................................... 9

3.4.4 使用寿命............................................................................................................... 10

3.4.5 泄漏量Q................................................................................................................ 10

3.4.6 摩擦功率消耗....................................................................................................... 11

3.4.7 摩擦热与循环(冲洗)量Qx............................................................................... 11

3.5 补偿环设计..................................................................................................................... 12

3.5.1 动环结构型式....................................................................................................... 12

3.5.2 补偿环设计原则................................................................................................... 12

3.5.3 动环尺寸............................................................................................................... 12

3.6 非补偿环设计................................................................................................................. 13

3.6.1 静环结构型式....................................................................................................... 13

3.6.2 非补偿环设计原则............................................................................................... 13

3.6.3 静环尺寸............................................................................................................... 14

3.7 辅助密封圈设计............................................................................................................. 14

3.7.1 静环辅助密封圈材料........................................................................................... 15

3.7.2 辅助密封圈的结构设计....................................................................................... 15

3.8 弹性元件设计(波纹管)............................................................................................. 16

3.8.1 波纹管密封特点................................................................................................... 16

3.8.2 波纹管结构尺寸................................................................................................... 16

3.8.3 波纹管计算........................................................................................................... 17

3.9 动环传动和静环支撑方式............................................................................................. 19

3.9.1 动环传动方式....................................................................................................... 19

3.9.2 静环支撑方式....................................................................................................... 19

第四章 大气侧密封设计............................................................................................................. 20

4.1 密封材料确定................................................................................................................. 20

4.2 密封端面设计................................................................................................................. 20

4.2.1 密封端面副结构................................................................................................... 20

4.2.2 密封环主要尺寸................................................................................................... 20

4.3 力学分析......................................................................................................................... 22

4.4 性能参数化..................................................................................................................... 23

4.4.1 pv值........................................................................................................................ 23

4.4.2 摩擦系数f.............................................................................................................. 24

4.4.3 磨损量................................................................................................................... 24

4.4.4 使用寿命............................................................................................................... 25

4.4.5 泄漏量Q................................................................................................................ 25

4.4.6 摩擦功率消耗....................................................................................................... 25

4.4.7 摩擦热与循环(冲洗)量Qx............................................................................... 26

4.5 补偿环设计..................................................................................................................... 27

4.5.1 动环结构型式....................................................................................................... 27

4.5.2 补偿环设计原则................................................................................................... 27

4.5.3 动环尺寸............................................................................................................... 27

4.6 非补偿环设计................................................................................................................. 27

4.6.1 静环结构型式....................................................................................................... 28

4.6.2 静环尺寸............................................................................................................... 28

4.7 辅助密封圈设计............................................................................................................. 28

4.7.1 静环辅助密封圈材料........................................................................................... 28

4.7.2 辅助密封圈的结构设计....................................................................................... 29

4.8 弹性元件设计(波纹管)............................................................................................. 29

4.8.1 波纹管结构尺寸................................................................................................... 29

4.8.2 波纹管计算........................................................................................................... 30

第五章 辅助系统......................................................................................................................... 32

5.1 采用辅助系统的理由..................................................................................................... 32

5.2 冲洗系统......................................................................................................................... 32

第六章 结论与展望..................................................................................................................... 34

符号表 ........................................................................................................................................... 35

参考文献....................................................................................................................................... 36

致  谢 ........................................................................................................................................... 37

参考文献

[1]陈德才,崔德容.  机械密封设计制造与使用[M].北京:机械工业出版社,1993:1-4.

[2]孙见君,魏龙,顾伯勤.  机械密封的发展历程与研究动向[J].润滑与密封. 2004,4:128-131.

[3]Demmel M, Tornqvist P E. MECHANICAL SEALS IN DEAD-END SERVICE IN THE PULP AND PAPER INDUSTRY[C]//PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL PUMP USERS SYMPOSIUM. 2000: 81-86.

[4]孙见君,魏龙,顾伯勤.  机械密封的发展历程与研究动向[J].润滑与密封. 2004,4:128-131.

[5]张巍.  高温重油泵双端面机械密封的研究与应用[J].  石油和化工设备, 2013 (3): 58-60..

[6]杨博峰,李鲲等.  石化高温油泵机械密封失效分析与改进[J].液压气动与密封.2012,22(6):63-65.

[7]郝木明.  机械密封技术及应用. 北京:中国石化出版社, 2010.04.

[8]张家荣,赵廷元.工程常用物质的热物理性质手册[M].  新时代出版社, 1987.

[9]沈锡华.  波纹管型机械密封[M].北京.  烃加工出版社, 1987.

[10]宋义凤,李俊岭.  泵用机械密封的典型故障及预防措施[J].  中国泵业,2009(11):98-106.

[11]顾永泉.  机械密封技术的新进展[J].石油化工设备.1997,26(5):

[12]机械工程师手册编委会.机械工程师手册[M].北京:机械工业出版社,2007.

[13]顾永泉.  介绍国外新的泵轴密封标准 API682[J].  流体机械, 1994, 22(11): 44-47.

[14]陈志,  李建明. API682  标准及其对机械密封发展的影响[J].  流体机械, 2005, 33(9): 25-29.

[15]于新奇,  阮金元, 王家伟.  国外密封标准 API682  简介[J].  液压气动与密封, 2003, 1: 017.

[16]Gabriel R. API 610 and API 682: a powerful combination for maximum pump/mechanical seal reliability[J]. World pumps, 1996, 1996(360): 56-60.

[17]Fone C, Crane J. From API 682 1st Edition to the ISO 21049 standard[J]. Sealing Technology, 2004, 2004(11): 6-10.

[18]Goodrich M. A pump seal selection guideline complementing ISO 21049/API 682[J]. Sealing Technology, 2010, 2010(7): 8-12.

[19 ] Schmidthalsw. Mechanical seals-Causes and nanlysis of damage. Lecture for Course on Mordern

Sealing Techniques,Esslingen Technical Academy,December 1997.

[20]Bowden P E, Fone C J. CONTAINMENT SEALS FOR API 682 SECOND EDITION[C]// PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL PUMP USERS SYMPOSIUM. 2002: 67-84.



  • 关键词 油泵 用双 端面 波纹管 机械 密封
  • 上一篇:救生缓降器设计及其关键零件有限元分析
  • 下一篇:LED插件机插件机构的设计
  • 暂无购买记录

    暂时没有评论

    真实

    多重认证,精挑细选的优质资源 优质老师。

    安全

    诚实交易,诚信为本。

    保密

    所有交易信息,都为您保密。

    专业

    10年专业经验,10年来帮助无数学子。