- A+
干氣密封技術雖然己經被廣泛應用且應用范圍逐漸擴大,但對于氣密封理論的研究、認識和應用還有待于進一步的加深。
1)干氣密封總體設計方面
以往的干氣密封研究僅在摩擦、材料等方面進行,至今沒有得出令人滿意的結論。目前已在端面微觀形貌(粗糙度、波度、變形等)、相變、空化等方面開展了很多研究,但是很少從流體力學角度人手。考慮耦合傳熱、變形等因素,對氣體膜內流動進行分析,建立比較實用的干氣密封設計模型,提出相關的理論和相應的改型措施是當前需要深入進行的重要方面。現代設計和機理的研究相輔相成。把幾何模型的建立和壓力、溫度變形的耦合計算作為對像處理,開發出圖形交互式的計算分析系統,并同時與實驗數據對比修正,以優化設計參數,最終形成一套完整的設計軟件系統意義深遠。這方面需要大量的數值模擬以及實驗數據的搜集統計工作,需要更多的人員和經費投入并完善現有CAD軟件功能。由于密封失效存在的原因很多,它和設計、操作以及使用條件的關系尚不清晰,可建立故障診斷和分析系統來進行研究。
密封的壓力、溫度會對密封性能產生直接的影響,造成密封泄漏,特別是我國石油化工工業運轉周期將延長,迫切需求開展這方面的研究,以便測量和記錄現場實際工作條件,并由此確定對密封性能的影響。且隨著旋轉設備向高參數發展以及環保給密封提出更高的要求,迫切要求密封系統有自動監測和調控功能,且隨著微電子學、測控技術的發展及其在密封領域的應用,密封技術的監控技術將會在石化等工業領域中得到應用。但是引起密封失效的因素很多,究競選擇哪種參數作為反饋信號才能夠及時準確,也是當今研究的熱點。
新材料的研制開發。隨著機械密封使用要求的提高,也促使其用材進一步發展,如對有自潤滑性硬質合金、高性能工程陶瓷、高性能密封圈材料以及混入納米粒子的SiC-C-C等新材料的研究與應用。利用噴涂技術和新工藝來修復硬面和制造硬面環也有很多嘗試。
隨著納米科學與技術的發展而派生出來的納米摩擦學的發展,有很多學者分析了介質潤滑性對摩擦系數和磨損的影響,從微觀上解釋了摩擦磨損機理,設計與制備出納米尺度上的潤滑及減摩耐磨材料,是20世紀90年代以來摩擦學研究領域最活躍,也是材料學與摩擦學科交叉領域最前沿的內容。為了改善材料的潤滑條件,還有很多學者作了納米粒子做潤滑油添加劑的研究和展望。
2)理論計算方面
① 通過對螺旋槽干氣密封結構進行有限元理論分析,從分析結果對比可知,有限元法更為準確、更接近于實際。但從目前國內的研究結果看,一些理論還不太成熟,方法還不太統一,有待于進一步完善。②由于干氣密封不可能達到零泄漏,所以密封布置方式的選擇要更為具體和合理。如何采取有效的措施減小泄漏量是干氣密封的一個研究方向。③ 液體污染物進入螺旋槽后,經逐漸積累會造成氣膜承載力的下降,有發生端面接觸的危險。如何清除和防止螺旋槽中液體雜質污染需進一步研究。④ 密封材質的選擇決定了干氣密封的運行狀況及使用壽命,因此要通過對比研究與不斷的實踐,從而得出一些好的經驗和結論。⑤ 影響干氣密封運轉性能的因素很多,一般分為工藝參數和密封的結構參數。密封面結構參數對密封的穩定性及可靠性有很大的影響,密封面的結構優化問題應成為研究的重點。
4 結束語
隨著我國高新技術和工業的高速發展,對各種密封技術提出了更高要求。一是在實際產品上要求產品更少的泄漏量,同時具有更高的使用壽命;二是環保要求越來越高;三是要求流體機械的效率更高,并最大程度地節能降耗。對這些問題的解決主要是通過改進密封結構(如采用雙端面或串聯式密封等)、優化各種參數、改進制造工藝和檢測方法、加強密封系統控制、提高密封材料性能以及密封輔助系統等幾個方面來加以解決。干氣密封作為一種非接觸式密封是目前密封技術研究的熱點,其極限速度高,密封性能好,壽命長,不需密封油系統,功率消耗少,操作簡單及運行維護費用低。干氣密封作為不需任何密封端面冷卻和潤滑用油的無維修密封系統,正取代浮環密封和迷宮密封而成為石化行業高速離心壓縮機軸封的主流。
大家都在看:
