在一些高参数工况下，传统的接触式机械密封往往会出现磨损严重、寿命较短的现象，难以承担设备长周期运行的重任。开展非接触式机械密封特别是双向旋转式非接触机械密封的研究，有利于这一问题的解决。本文通过对几种典型双向旋转式非接触密封的国内外研究现状综述，以及相关槽型特性的对比分析，获得了不同工况条件下工作的双向旋转式非接触密封端面槽型结构的选择原则：高压、高温、大尺寸场合宜选用圆弧槽，低速场合宜选用树形槽，磨削粒子细小的场合宜选用多孔端面，非高温场合均可考虑选用T型槽。指出完善理论模型、强化回流效应、提高开启稳定性及提升T型槽稳态运行温度区间为双向旋转式非接触机械密封技术的发展方向。

催化剂微球装置是催化剂厂的重要装置,其中泵运行工艺条件苛刻,不仅泵输介质固含量高、腐蚀性强,而且泵启动频繁、抽空现象时有发生,因此泵用JF103型机械密封故障率高,运行周期极短,平均仅为3~5天。针对上述机械密封使用寿命短、可靠性低的问题,研制开发了激光加工多孔端面新型机械密封,并对其冲洗方案进行调整。现场使用结果表明,相比于原用普通机械密封,新型机械密封的使用寿命超过3个月预计目标并接近半年,完全满足了企业的需求。

为提高多孔端面密封的动压效应，提出了表面织构方向性孔结构。考虑密封端面液膜中的空化现象，应用JFO 空化理论建立了不同表面织构（圆形、椭圆形、菱形）和方向性（平行或垂直速度方向）孔的理论分析模型，运用有限差分法求解Reynolds 控制方程，获得了织构密封表面膜压分布，从而求得开启力，并探讨了其动压效果机理。结果表明：不同表面织构方向性孔的动压效应存在较大的区别，即垂直于速度方向的孔要比平行于速度方向的孔动压效应好，且垂直速度方向的椭圆孔动压效应最好，而平行于速度方向的菱形孔的动压效应最差。