QW型高效节能潜污泵的多工况水力设计方法和双密封室结构设计

针对目前潜污泵水力设计方法传统单一,长时间在水下运行后存在机械密封泄漏,效率不高,运行可靠性差和事故频发等现状,提供了潜污泵的多工况水力设计方法和双密封室结构设计,使泵的性能大大优化,运行可靠性大为增强,平均效率可高出国内同类产品5%～10%,节能效果十分显著。     

机械密封实验台数据采集系统研制

介绍了机械密封数据采集系统串口通信技术的基本原理，并对新型高性能机械密封泄漏量数据采集系统下位机的硬件配置和上位机软件设计进行了描述。该系统实现了对机械密封泄漏量数据的采集、保存、绘出曲线图。还分析了实验结果及其影响因素，对实际生产提供了理论依据。     

螺旋槽造型端面液体机械密封内流场的数值分析

端面螺旋槽造型机械密封的研究已取得重要进展,特别是螺旋槽干气密封已在生产中得到应用,但对于螺旋槽液体机械密封内流场特性及性能的研究还有待深入。在分析液体机械密封特点和机理的基础上建立端面液膜压力控制方程,采用FLUENT软件分别对普通机械密封和螺旋槽机械密封内流场进行数值模拟,得到密封的压力、壁面剪切力、速度分布图和泄漏量,并进行对比,深入分析内流场特性与密封性能的内在联系。研究表明：与普通机械密封相比,螺旋槽液体机械密封端面存在明显超出介质压力的高压区和密封内径处泄漏液回吸等现象,这是螺旋槽密封泄漏量小得多并产生明显开启力的主要原因。     

高压热水循环泵密封设计计算及改造

针对高温热水循环泵出现的密封泄漏问题，分析了高温高压下机械密封泄漏的原因，提出了双级串联机械密封的改造方案，调整孔板，加大回流量，同时增加换热器面积，使通入密封腔的介质温度下降，避免密封腔内介质汽化，从而改善了机械密封的运行环境。应用API610密封流程系统方案，对高压热水机械密封进行了设计计算，选择合理的波纹管回弹率（刚度）、弹簧比压、载荷系数及密封端面比压。对设计的机械密封进行实际工业运转验证，经过4000h的运转，提高了机械密封的使用寿命，消除了高温热水循环泵的密封事故，取得了良好的经济效益。     

基于动网格技术的端面造型机械密封性能

利用Fluent软件中的动网格技术,将其应用于机械密封间隙内流场数值模拟中,以有效解决模拟过程中液膜厚度无法预知的问题,获得更加贴近实际的内流场特性,并在此基础上对普通机械密封、微孔端面机械密封、孔槽耦合端面机械密封进行内流场模拟研究,得到3种方案下压力分布、剪切应力分布和泄漏量,对模拟结果进行比较分析.结果表明：动网格技术在机械密封内流场模拟中的应用是可行的,能得到更好的效果;微孔和螺旋泵送槽都能够产生动压效应,其中由于微孔的动压效应产生的高压区出现在渐缩截面处,槽的动压效应产生的高压区主要出现在槽末端台阶处;与普通机械密封相比,微孔端面机械密封能够产生动压效应,减轻密封件的摩擦磨损,但防泄漏性能不佳;孔槽耦合端面机械密封运行时不仅剪切应力小,而且能有效抵抗压差流、降低泄漏量,具备优异的密封润滑性能,是获得零泄漏非接触高性能的可行途径.     

双向自泵送流体动静压型机械密封性能数值模拟

为了解决双向流体动压机械密封稳定运行需要提供洁净的阻塞流体这一问题,提出一种双向自泵送流体动静压型机械密封,运用Fluent软件对泵出式和泵入式双向自泵送机械密封进行了数值研究,得到了双向自泵送机械密封的开启力、泄漏量和刚度,分析了流场压力分布、速度分布特性与密封性能之间的关系.结果表明:泵入式双向自泵送机械密封具有较大的开启力,泵出式具有较小的泄漏量,两者工作时都不需要阻塞流体辅助供应系统;泵出式型槽内流体流动方向约为-90°,由槽根部指向槽外径处,泵入式型槽内流体流动方向约为70°,在密封坝与槽根部相连的区域中流体流动的方向约为-80°,均指向引流孔,形成了良好的抗颗粒干扰性;泵入时端面流体膜刚度大于泵出时的端面流体膜刚度.研究成果为双向机械密封的设计、制造与运行提供了理论支撑.     

机械密封性能测试技术研究进展

开展机械密封性能测试技术研究对提升机械密封性能测试装备技术水平,研发高性能机械密封产品具有重要意义.通过对过去几十年的端面摩擦扭矩、温度、膜压、膜厚、磨损量和泄漏量测试技术的总结与分析,指出了目前机械密封性能测试技术发展的瓶颈,提出了开发新型微型面力传感器、无线扭矩传感器供电装置、非接触式红外探测端面温度技术以及B型超声成像在线磨损量测量技术是今后一段时期机械密封性能测试技术发展的方向.     

机械密封设计模式的探讨

本文根据流体力学与摩擦观点,对机械密封从理论、试验与使用经验方面进行分析与综合,得出机械密封泄漏量计算式,工作面摩擦状态与功率损耗计算式.并论述了传统机械密封的缺点与新型机械密封的优点,最后给出机械密封设计计算程序.     

基于动网格的上游泵送机械密封性能参数分析

为了准确获得上游泵送机械密封的液膜厚度,采用Pro/E软件建立螺旋槽上游泵送机械密封的三维参数化模型,应用Fluent软件的动网格技术,同时考虑空化的影响,对机械密封微间隙内流场进行了数值模拟.将得到的液膜厚度与有关文献的测试结果进行对比分析.在同时考虑空化模型和动网格技术的基础上,计算分析了工况参数对液膜刚度和泄漏量的影响.结果表明,应用动网格计算的液膜厚度与测试结果所获得的结果基本一致,最大相对误差为19.6%,最小相对误差为0,平均相对误差为8%,从而验证了动网格技术在机械密封内流场模拟中的可行性;机械密封内流场计算应当考虑空化问题,才能得到比较真实的内流场特性;液膜厚度、泄漏量和液膜刚度随着转速、介质压力的增大而增大,端面螺旋槽在产生泵送效应的同时也产生动压效应.     

一种拖拉机用零泄漏多路阀

开发一种拖拉机用零泄漏多路阀,解决目前国产液压输出阀中位密封均靠滑阀与阀道口的间隙密封,无法保证中位泄漏量的问题。该多路阀在不改变液压系统功能的前提下,在现有液压输出阀片中增加机械控制式单向阀,既保证了中位时液压输出阀片的零泄漏,又减少了液压系统的功率损失,提高了液压系统的可靠性。      

潜水污水泵机械密封应用改进

作为潜水污水泵关键部件的机械密封,其可靠性决定潜水污水泵的使用寿命,该文在分析潜水污水泵中常用２的机械密封及其不足之处的基础上,介绍了一种在潜水污水泵中使用的高效可靠的机械密封,该密封结构简单,使用寿命长,工作稳定,便于维修保养。     

磁流体密封液下泵结构设计与试验

为了解决输送核原料的液下泵工作过程中存在无色剧毒氟化氢气体溢出的问题,在此类液下泵的主轴上选取磁流体为密封材料,应用磁流体密封技术,设计了一套采用螺旋齿的磁流体密封结构,并推导出了密封压差设计公式．通过理论分析和试验研究,讨论了液下泵在液体工作环境下的转速、温度、磁流体体积、密封间隙和磁场强度对磁流体密封承压能力的影响．结果表明,设置在液下泵上的磁流体密封结构的承压能力随着转速、温度和密封间隙的增大而下降;随着磁场强度的升高而增大,且密封承压能力试验值最大可达8×10^5Pa;随着磁流体体积的增大而增大,但是当磁流体体积超过一定的临界值后,磁流体密封的承压能力将不再随着磁流体体积的改变而改变,仅仅保持在某一恒定值．该磁流体密封结构的密封方法将会有效地解决输送核原料的液下泵中害氟化氢气体泄漏的问题．     

基于VOF模型的高温熔盐泵上端密封泄漏分析

为研究熔盐泵上端间隙密封的运行性能,基于SST k-ω湍流模型和VOF模型对熔盐泵上端密封结构性能进行计算,对不同扬程和不同介质条件下的泄漏量、扬程损失以及溢液腔内气液交界面形态进行分析.讨论扬程和介质条件对上端密封性能的影响,总结了关键变量和上端密封性能之间的相关关系.结果显示:泵扬程的增大会使泄漏量增加,如果扬程过大,黏性会对泄漏量产生显著影响;在相同扬程条件下,4种介质在间隙密封进出口的扬程损失差异均很小;间隙扬程损失随着泵扬程的增大而增加,3种泵扬程条件下间隙扬程损失都稍小于泵扬程;在溢液腔中,轴壁面高速旋转会使液体形成不规则的气液交界面和空腔;泵扬程的增大会抬高气液交界面的最高位置,使排液口内充液更多;在清水介质条件下,对该上端密封在不同扬程和流量的泵中下进行测试,在最高压力工况下熔盐泵仍保持稳定运行,未出现严重泄漏.     

一种新型潜水电泵密封检漏系统

为了更科学、合理地解决好潜水电泵在生产及装配过程中的密封检漏问题,研究了一种新型潜水电泵密封检漏系统。该密封检漏系统采用抽真空的方法对被测工件进行测试,通过真空压力传感器将测试数据传送至计算机测量显示系统;计算机测量显示系统对检测数据进行自动分析处理,最终得出测试结论。介绍了该密封检漏系统的工作原理以及检测程序。理论分析和试验检验证明,新的密封检漏系统其测试结果准确、可靠,极具应用价值。     

离心泵的轴封技术

旋转轴的密封技术是一个重要的研究方向,泵轴密封件是离心泵的关键部件。介绍了离心泵旋转轴用的几种密封技术（包括层状剪切填料密封、磁流体密封、干气密封、动力密封及停机密封等）及其应用现状,剖析了其结构型式及工作原理,分析了各自的性能特点及适用场合,并列举了国内外运用旋转轴密封实现无泄漏的成功运行案例。另外,一种特殊结构的泵将吸入口改为侧向吸入,也可在一定程度上实现泵的无泄漏。运用这些轴封技术可在一定程度上保证可靠的密封,具有较好的使用价值。     

浮动叶轮平衡腔内液体泄漏量特性试验

用专用设备模拟浮动叶轮的运行工况,对叶轮后密封环前后压力进行了直接测量,得出了后密封环前后压力与泵扬程的试验曲线,据此计算得到了浮动叶轮平衡腔内液体泄漏量特性曲线.试验解决了浮动叶轮平衡腔内液体泄漏量和压力的计算问题.     

立式泥浆泵组合密封的设计

泥浆泵采用的动密封通常是单纯性填料密封或机械密封，由于泥浆内含有固体微粒，使动密封极易被磨损丧失密封性能，缩短了泥浆泵的使用寿命。针对这一问题，提出了立式泥浆泵组合密封形式，阐述了密封环密封、副叶轮密封、螺旋密封三种密封的组合方式、密封原理及尺寸设计等；与采用传统密封的泥浆泵进行比较试验，结果表明：采用组合密封的泥浆泵耐磨寿命大大提高。     

Sh型双吸单级离心泵水封管功能分析

分析了Sh型双吸单级离心泵轴封在实际操作中出现的泄漏问题，具体论述了Sh型双吸单级离心泵入口处为正压和负压两种情况下水封管的功能，提出了在水封管中设置流量调节阀的做法，实际证明，此做法可提高Sh型泵轴封的密封效果，延长填料密封的使用寿命。