探索流体动压密封在高速高压注水泵上的开发应用

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1、石油大学（华东）硕士学位论文流体动压密封在高速高压注水泵上的开发应用姓名：孟剑申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：杨向平;郝木明20030901摘要齐鲁石化股份有限公司胜利炼油厂重油加氢装置于1992年建成投产。根据工艺流程，需要泵提供高压注水，冲刷掉介质结晶物。泵P1311是从美国胜德斯兰公司引进的小流量、高扬程、高参数两级增压离心泵。该泵结构紧凑、简单，操作灵活，优越性明显。但由于该泵机械密封在高参数高压工况下运行．密封磨损严重、寿命较短，造成巨大的经济损失。通过采用有限单元法对原接触式机械密封进行了变形计算，发现密

2、封磨损严重的原因：由于高PV值，密封摩擦热很高，端面温升很高，产生了很高的温度梯度，导致密封环产生了相当大的热变形：密封环的热变形使密封环局部接触，造成过度摩擦磨损而使密封环失效，密封介质大量泄漏。借助“无限窄槽”理论，结合高参数泵具体的工艺条件，研制开发出非接触式机械密封，并利用先进的精密加工工艺。加工出工业应用密封产品。采用有限单元法对非接触式机械密封进行了理论分析，在多功能高参数密封实验装置上对其进行了性能研究工作，充分证明新型非接触式机械密封在工况范围内具有优良的密封性能和抗干扰能力。把自主研制开发的新型非接触式机械密

3、封应用到高压高参数注水泵上，并一次性开车成功，从根本上解决了轴封泄漏问题，保证了机组的长周期安全运行，并产生了巨大的经济效益。关键词：高压高参数泵，非接触式机械密封，有限单元法，密封性能ABSTRACTDevelopmentandApplicationofHydrodynamicMechanicalSealOnHigh—DutyPumpsVacuumresiduedesulfursysteminShangLirefineryofQiLuPetrochemicalCowasputintooperationin1992．Apump

4、isrequiredtoprovidehigh—pressureallusiontoflushthecrystalofthesealingmedium．ThepumpP1311，featuringalowflux，hi曲energyhead'hi曲speedand似os'【agepressurizedcentrifugaltype，isintn)ducedfromAmericanSUNDSTRLANDCompanywhichissimple，conlmcti玎slructumandconvenientinoperationan

5、dhasmanyadvantages．Thefrictionweal"ofthemechanicalsealisveryserious，workinglifeisveryshortandeconomiclossisveryenormousduetohighspeed，highpressure．ThedeformationoforiginalcontactingmechanicalsealiscalculatedusingFEM(FiniteElementMethod)andthemainreasonoftheseriouswe

6、al"ofmechanicalsealsisclear．TheItighPVvaluecausesgreatfrictionalheatandhighfacetemperaturerise，whichproduceshightemperaturegradeand弹ttherrnaldeformation．ThemechanicalfacesealslocallycontactduetothethermaldeformationofsealringsandbringexcessivefrictionandWear,whichle

7、adstogreatleakageofthesealingmediumandfailureofthemechanicalseal．Onthebasisof“infinitenumbersof宙∞Vestheory”andtheoperationalconditionsofthehi曲-dutypump，thenon-contactingmechanicalsealisdesignedandtheindustrialsealingproductsareproducedwithmodemprecisionfinishingtech

8、nology．TheexcellentsealingabilityandworkingstabilityaleprovedthroughtheoreticalanalysiswithFEMandexperimentalstudyonthehigh-speedmultifunc