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压缩机密封环泄漏量的计算

2017-12-20 tag标签:密封环(1)

压缩机液膜密封是靠在间隙中形成的压力液体膜阻止液体泄漏,并对形成间隙的密封元件起润滑作用,本节将用润滑理论简单说明液膜密封的机理。

为保证压缩机浮动环密封正常工作,使环与轴不发生摩擦,密封间歇中封液产生的浮动力婴大 于或等于浮环重力G与端面摩擦力F之和。

所谓浮动力PW 就是根据流体动压润滑理论在密 时间隙中所产生的流体动压力p之合力。

l.间隙流动的雷诺数

由于封液通过压缩机浮动环密封间隙中的泄漏量大小与封液流经闻隙时的流动状态有关, 而判断流动状态是层流或猫流常用雷诺数R的大小。

众所周知,雷诺数R.较小时, 流动为层流,当R.增大到定值时,层流会转变为湍流流动。

在浮动环密封间歇封液的轴向流动是由环两侧的压力差引起的,周向流动则是因轴的旋转及封液粘性的缘故。

压缩机浮动密封环

不同方向的流动状态都需要根据雷诺数的大小来判别。

环密封中由层流变为端流的临界雷诺数还与单位长度上浮环个数及轴的转速有关, 随着浮环个数增多及转速升高,临界雷诺数下降。

一股R.<1000时,间隙轴向流动状态为层流。

判别,泰勒对两个同心旋转圆柱体间的流动稳定性的研究指出当内圆柱旋转速度达到一定 值时(设外圆柱静止不动),间隙中的流动出现许多环形涡,即泰勒涡,此时流动状态不再 为层流。

当T<41.2时,流动为层流,大于此值流动开始不稳定,出现泰勒涡。

2.泄漏量计算

1) 层流流动的泄漏量计算公式

泄漏量与压差Op,向隙c 成正比。减小问隙c 使泄漏量降低,而间隙大小还要考虑浮 环与轴的磨损。

随着节流长度1的增大,泄漏尔减小,如果低压侧密封环两侧压力差很大, 为减少泄漏景,可增加环数,使节流长度增长。

在用式(4-16) 计算泄漏量时,先判断流动状态的雷诺数或泰勒数的大小,式(4-16) 只适用于R..<1000,R.<1900 或T<41.2 的层流流动。

2) 湍流流动时的泄溺量计算公式

由沿程损失的基本公式来计算密封间隙中的平均速度可,沿程损失公式式与 层流时的式相比,湍流时,偏心日对泄混量的影响娶小得多,面且间隙c 及 节流长度1的影响也都比层流时要小些。

对于密封间歇不同的多环结构,计算泄漏量时,其闻隙可取各环的平均值。


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