[发明专利]一种动静耦合密封控制方法及其装置

摘要

本发明提供一种动静耦合密封控制方法及其装置，在泵上安装动静耦合密封装置，所述动静耦合密封装置包括静态动密封环和静态静密封环组成的静态密封装置，动态动密封环和动态静密封环组成的动态密封装置。采用动静耦合方式，在泵正常运转工况下的动密封和泵停机工况下的的静密封。当泵在运转中，转子上作用着轴向力，该力将拉动转子轴向移动。本发明利用转子轴向力提供的预紧力，通过平衡孔和口环，控制预紧力大小，实现静态密封环和动态密封环的闭合和分离，本发明针对泵正常运转工况和停机工况给出优化的设计参数，提高本密封装置的密封性能。本发明具有实用性强，方法简单，精度较高等优点。

主权项

1.一种动静耦合密封控制方法，其特征在于，包括以下步骤：在泵上安装动静耦合密封装置，所述动静耦合密封装置包括安装在轴套(7)的套管部且靠近叶轮(1)后盖板的静态动密封环(8)与靠近静态动密封环(8)并固定于压盖(6)内腔中的静态静密封环(9)所组成的静态密封装置，以及固定于轴套(7)末端上的动态动密封环(11)与靠近动态动密封环(11)环并固定于压盖(6)内腔中的动态静密封环(10)所组成的动态密封装置；所述静态密封装置和动态密封装置根据泵的工况分离与闭合，在泵正常运转工况下进行动密封，在泵停机工况下进行静密封；所述动静耦合密封装置，将泵运转时由于轴向不平衡而产生的轴向力作为预紧力F，预紧力F施加在静态密封装置和动态密封装置上；所述动静耦合密封装置的分离与闭合是由对泵叶轮轴向力T的控制下作用的，通过泵的平衡孔(15)、动口环(14)和静口环(13)配合调整预紧力F，当泵达到正常运转工况时，满足下列关系式：当泵处于停机工况时，满足下列关系式：F＝T＝0式二所述泵的叶轮出口直径R₂，叶轮动口环径向半径R_m，泄漏量q，叶轮有效轮毂半径R_h，比转速n_s与泵设计工况点性能参数之间适合以下关系：式一、式二和式三中，F—预紧力，N，其数值的±表示方向，+指向叶轮吸入口，‑则相反方向；T—叶轮轴向力，N，其数值的±表示方向，+指向叶轮吸入口，‑则相反方向；R_m—叶轮动口环径向半径，m；R_h—叶轮有效轮毂半径，m；R₂—叶轮出口直径，m；ρ—介质密度，g/m³；g—重力加速度，m/s²；H—扬程，m；Q—实际流量，m³/s；b—动口环与静口环间隙径向长度，m；L—动口环与静口环间隙轴向长度，m；d—平衡孔直径，m；R_B—平衡孔的中心距半径，m；z—平衡孔个数，个；q—泄漏量，m³/s；π—圆周率常数；n—转速，r/min；n_s—比转速；η—泵总效率。