[发明专利]立式长轴泵间隙密封计算方法

说明书

本发明提供了一种立式长轴泵间隙密封计算方法，包括：预估泄漏量计算步骤：根据间隙转子面的线速度，结合几何参数和压力，计算泄漏量；真实间隙进出口压力计算步骤：根据获得的泄漏量以及转子间隙宽度等参数，计算获得进出口的压力；泄漏量迭代步骤：根据获得的进出口的压力，迭代计算泄漏量，直到本次计算的泄漏量与上次计算的泄漏量的差值在预设范围内。本发明将间隙的几何结构，结构参数以及泵的设计要求结合在一起，预估在正常运行工况和极限工况下的间隙泄漏量，达到立式长轴泵在不同工况下能够安全稳定地运行的要求。

技术领域

本发明涉及机械密封技术领域，具体地，涉及一种立式长轴泵间隙密封计算方法。尤其地，涉及一种立式长轴泵间隙密封优化设计方法。

背景技术

流体密封技术对提高设备的效率、节约能耗和原材料、提高设备工作的安全性、对环境保护以及开发新能源等都发挥着重要作用，熔盐泵中的介质以高温熔盐为主，具有高温、有毒有害和腐蚀性的流体，流体的密封性能的好坏决定了设备是否能安全平稳地运行。

间隙密封，是一种周向缝隙密封和轴向端面密封相结合的非接触型轴封，间隙密封结构与转子互不接触，相对没有了摩擦损失，通过尽可能地使得转子和静子地间隙最小化，从而使得泄漏量最小化，间隙密封地特殊结构使其适用于压缩机、航空发动机和叶轮机械等流体机械中得到广泛的应用。间隙密封最早是使用在压缩危险性工艺气体的透平压缩机的轴端密封，到目前为止，在各种实际应用的密封形式中仍然占据主导地位。随着密封结构的日益换代，间隙密封是替代迷宫式抽充气密封的新一代密封。沈阳鼓风机厂更新设备时，就是从国外引进间隙密封来替代过时的迷宫式抽充气密封的。国内石化行业大型透平压缩机组中使用间隙密封的占90％以上。研究表明：

双侧迷宫密封结构的密封效果要优于单侧迷宫密封结构和间隙密封结构；双侧迷宫密封的密封间隙越大，泄漏量会越大。

深入研究流体密封技术对于防止设备介质泄漏，保证设备的安全运行，提高设备的工作效率和性能、减少耗损，节约能源，保护环境具有非常重大的意义，在强调社会与经济共同可持续发展的21世纪，流体密封技术的重要性尤为凸显，因此，该密封设计方法对于间隙结构设计具有重要意义。

本发明可以在立式长轴泵的正常工况和极限工况下计算间隙泄漏量是否满足设计需求，适用于对于立式长轴熔盐泵等性能参数要求严格的情况下，进行初步设计和最终验证结构是否满足设计要求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种立式长轴泵间隙密封计算方法。

根据本发明提供的一种立式长轴泵间隙密封计算方法，包括:

预估泄漏量计算步骤：根据间隙转子面的线速度，结合几何参数和压力，计算泄漏量；

真实间隙进出口压力计算步骤：根据获得的泄漏量以及转子间隙宽度等参数，计算获得进出口的压力；

泄漏量迭代步骤：根据获得的进出口的压力，迭代计算泄漏量，直到本次计算的泄漏量与上次计算的泄漏量的差值在预设范围内。

优选地，所述预估泄漏量计算步骤：

转子转速为0时，判断是否是第一次计算泄漏量：若是，则用间隙进出口段的压力p₁’代替p₁，用间隙进出口段的压力p₂’代替p₂，根据以下公式预估泄漏量Q；否则，则继续使用p₁、p₂，根据以下公式计算泄漏量Q：

Δp＝p₁-p₂