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根據該混苯泵的特點,在不改變原混苯泵體結構的基礎上,設計出了適合該混苯泵應用的雙端面干氣密封,其結構如圖所示。該密封結構參數如下: ①密封面外徑DO=64mm; ②密封面內徑Di=55mm; ③平衡直徑DB=57mm; ④載荷系數K=0.8; ⑤彈簧比壓pS=0.25MPa; ⑥端面比壓pb=0.51MPa。 一、結構設計。理論研究表明,螺旋槽產生的流體動壓效應最強,產生的氣膜剛度最大。為此,采用了螺旋槽干氣密封結構。利用有限元計算程序,對干氣密封端面螺旋槽結構參數進行優化。優化時,以干氣密封具有最佳的氣膜剛度為優化目標,同時將干氣密封的最大剛漏比作為優化的參考目標。干氣密封最大剛漏比的物理意義在于密封具有較大氣膜剛度的情況下氣體泄漏量較小。 1、優化時干氣密封輸入參數 ①介質平均粘度:μ=6.54×10-4Pa·s; ②密封轉速:N=2950r/min; ③工作氣膜厚度∶HO=3μm; ④工作壓力:p=0.7MPa。 2、螺旋槽密封面結構的優化(1)螺旋角的影響當螺旋角為16°左右時,密封的氣膜剛度、剛漏比和承載能力達到最大值。(2)槽深的影響。當螺旋槽的槽深為設計氣膜厚度的3.5倍時,干氣密封的氣膜剛度、剛漏比以及承載能力最大。(3)螺旋槽槽長的影響當槽長與壩長之比<1.5時,干氣密封的剛度、剛漏比、氣膜承載能力變化較大。(4)螺旋槽槽寬的影響。槽寬、壩寬比在0.4~1.2范圍內,密封的性能變化不是很大。(5)螺旋槽槽數的影響。隨著螺旋槽槽數的增加,干氣密封的氣膜剛度、剛漏比、氣膜承載能力均有所提高。考慮加工工藝原因,干氣密封螺旋槽數量選擇在10~30為宜。 二、干氣密封控制系統。控制系統是干氣密封的重要組成部分(其結構見圖),該系統的主要作用是為干氣密封提供干凈穩定的氣體(過濾精度小于3μm,壓力約為0.6~0.8MPa)和監視干氣密封的運轉狀況,確保干氣密封長周期運行。m.gxp168.com