机械密封用锥形叶片式泵效环泵送能力研究.pdf

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1、2014年3月润滑与密封Mar．2014第39卷第3期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．39No．3DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．03．015机械密封用锥形叶片式泵效环泵送能力研究贺鹏程宋鹏云(昆明理工大学化学工程学院云南昆明650500)摘要：利用离心泵理论，对一种机械密封用锥形叶片式泵效环的性能进行理论分析，并利用CFD软件对泵效环的性能进行数值模拟，获得泵效环邻域流场的压力分布，给出泵效环泵送能力的理论分析表达式即扬程表达式，分析泵效环转

2、数和叶片数对其泵送能力的影响。理论分析结果和数值模拟结果基本一致，确认模型的合理性。随着泵效环转数和叶片数的增加，其泵送能力相应增加，但是随着叶片数的增加，空化空蚀现象会更易发生。关键词：机械密封；泵效环；泵送能力；数值模拟；扬程中图分类号：TB42文献标识码：A文章编号：0254—0150(20t4)3—067—4StudyonPumpingCapabilityoftheConicalBladePumpingRingforMechanicalSealsHePengchengSongPengyun(

3、ChemicalEngineeringFaculty，KunmingUniversityofScienceandTechnology，KunmingYunnan650500，China)Abstract：TheperformanceoftheconicalbladepumpingringofamechanicalsealwasanalyzedbasedonthetheoryofcentrifugalpumpsandsimulatedbyusingCFDsoftware．Thepressuredist

4、ributionofneighborhoodflowfieldwasobtainedtodeterminethepumpingcapabilityofthepumpingring．Thetheoreticalanalysisexpressionofpumpingcapabilitywasgiv·en，andtheeffectsofthespeedandthenumberofbladesofpumpingringonthepumpingcapabilitywereanalyzed．There—suho

5、ftheoreticalanalysiswascomparedwiththatofnumericalsimulation，whichvalidatedthecorrectnessofthismodelbuilt．Thepumpingcapabilityofthepumpingringisappropriatelyincreasedwiththeincreaseofthespeedandthenumberofbladesofpumpingring．Butwiththeincreaseofthenumb

6、erofblades，thepumpingringismorepronetocavitation．Keywords：mechanicalseal；pumpingring；pumpingcapability；numericalsimulation；head在过程工业中，为了防止流体泄漏，绝大部分输不采用这种方式。而单纯的热对流系统虹吸系统，需送液体介质的旋转设备采用机械密封。在目前的机械要一定的温差才能实现循环，循环速度慢，其循环效密封技术中，一种阻止泄漏的最有效方式是采用双端果及散热效果不是很理想。

7、合理设计的内置泵效环系面机械密封，它在两个密封端面的腔体中间，加注了统结构简单，循环效果明显，是目前广泛(使用的隔离液或缓冲液(以下简称封液)，用于润滑和冷却封液循环装置。密封端面，从而延长机械密封使用寿命。封液在机械目前常用的泵效环有离心式和螺旋式2种。离心密封系统里循环流动以达到冷却润滑的目的，目前使式泵送环工作机制类似离心泵。螺旋式泵送环在旋转封液循环流动的装置有3种。：外置泵送装置、封时，其上的螺纹带动槽内的介质转动，由于惯性的作液热对流虹吸系统和内置泵送装置(泵效环)。外置用，使螺纹槽与槽

8、内介质形成相对运动，促使封液向泵送装置即在系统管路中加循环泵，这种方式涉及耐一定方向运动。压、密封和防爆等问题，运行成本高，能耗大，一般本文作者以一种锥形叶片式泵效环为研究对象，利用CFD软件Fluent对泵效环邻域流场进行模拟计基金项目：昆明理工大学学科方向团队项目．算，分析泵效环的泵送能力，并与理论结果进行对收稿日期：2013—07—25比。作者简介：贺鹏程(1989一)，男，硕士研究生，从事机械密封1泵效环作用原理及几何模型方面的研究．E—mail：hepeng