单双列螺旋槽干气密封端面气膜刚度比较.pdf

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1、2013年1O月润滑与密封Oct．2013第38卷第10期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．38No．10DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2013．10．009单双列螺旋槽干气密封端面气膜刚度比较李英宋鹏云(昆明理工大学化学工程学院云南昆明650500)摘要：双列螺旋槽干气密封通常被认为具有比单列螺旋槽干气密封更高的气膜刚度，因而更有利于干气密封的稳定运行，但是尚未见具体的理论分析或实验数据来验证这一结论。针对某一双列螺旋槽干气密封，采用窄槽理论，利用Mat

2、hcad软件计算得到端面气膜压力分布和开启力，并得到开启力与膜厚的拟合曲线，以及气膜刚度与膜厚的函数曲线，并与单列螺旋槽进行对比。计算结果证实了双列螺旋槽干气密封具有比单列螺旋槽更高的气膜刚度，尤其是在开启力较小，气膜厚度较大的情况下，其主要原因是双列螺旋槽干气密封在同一开启力下，具有较小的平衡气膜厚度，即气膜的高刚度大部分是依靠减小的气膜厚度获得。双列螺旋槽干气密封端面开启力稍小，泄漏率稍大。关键词：干气密封；螺旋槽；刚度；机械密封中图分类号：TB42文献标识码：A文章编号：0254—0150(20

3、13)10—039—5ComparisonoftheGasFilmStifnessbetweentheSpiralGrooveDryGaswithSingle-．rowGroovesandDouble—rowGroovesLiYingSongPengyun(FacultyofChemicalEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，KunmingYunnan650500，China)Abstract：Thedrygassealwithdou

4、ble-rowspiralgroovesisgenerallyconsideredtohavehighergasfilmstiffnessthanthedrygassealwithsingle—rowspiralgroovesandismoreconducivetothestableoperationofdrygasseal，butthereisno．specifictheoreticalanalysisorexperimentaldatatovalidatethisconclusion。Basedo

5、nthenarrowgroovetheory，thegasfilmpressuredistributionandtheopeningforceforaspecificdrygassealwithdouble-rowspiralgrooveswerecalculatedbyusingMathcadsoftware．Thefittingcurvesofopeningforceandfilmthickness，andthefunctionofgasfilmstiffnessandfilmthicknessw

6、ereobtained．Thecalculatedresultwascomparedwithfhatofthedrygassealwithsingle-rowspiralgrooves．Theresultshowsthatthedrygassealwithdouble—rowspiralgrooveshasalargergasfilmstiffness，especiallyinthecaseofsmallopeningforceandlagergasfilmthickness，andmainreaso

7、nisthedouble—rowspiralgroovehasasmallerbalancefilmthicknessunderthesameopeningforce，whichmeanstoobtainthehighergasfilmstiffnessismostlyreliedon，reducinggasfilmthickness．Thedrygassealwithdouble—rowspiralgrooveshasslightlysmalleropeningforceandslightlylar

8、gerleakage．Keywords：drygasseals；spiralgroove；stiffness；mechanicalseal干气密封是一种气体润滑非接触机械密封，在离气密封端面。为进一步提高螺旋槽干气密封的气膜刚心式压缩机等设备上获得了广泛应用。气膜刚度越度和运行稳定性，出现了双列螺旋槽干气密封，如大，干气密封抗干扰能力越强，密封运行越稳定可图2所示。靠。其中，螺旋槽干气密封具有较大的气膜刚度，获得了广泛应用。图1所示为最常见的单列螺旋槽干