针对石油化工等行业对高温介质机械密封产品的质量评价要求,研制高温介质机械密封性能测试装置及系统。该装置主轴采用悬臂设计,密封腔独立支撑,结构简单,便于安装密封;系统内高温介质采用强制循环,最高运行温度为400℃,并进行精确控制使温度趋于稳定。通过理论计算分析和运行试验可知,装置及系统设计安全可靠,运行稳定,完全能满足机械密封行业相关标准和评价规范关于高温试验的要求,为高温介质机械密封产品研发提供测试手段支撑。

针对多相介质泵用机械密封运行特点,为避免介质含气量大范围波动而影响密封端面润滑膜的稳定性,开展高压双端面机械密封结构和端面槽型设计,通过变形校核证明结构设计合理。建立密封端面深槽流体润滑模型,采用数值计算方法进行求解,分析不同开槽面积比的圆弧型槽的端面泄漏量、开启力等主要密封性能随工况参数的变化规律。结果表明:高压状态下,密封端面开深槽能有效改善端面润滑状态;端面泄漏量和开启力随着开槽面积比的增大而变大,同时压力越大,端面泄漏量和开启力也越大,但转速对端面泄漏量和开启力的影响不大。对设计的密封进行台架性能试验验证,获得的密封端面泄漏量变化规律与数值计算结果趋势保持一致。

介绍了一种用于模拟泥水工况下运行的大轴径双浮动端面密封试验装置,分析了密封试验装置的研制背景,描述了试验腔体的结构组成、工作原理,以及循环系统的方案设计和操作流程。该试验装置设计合理,结构可靠,既能同时模拟测试2套双浮动密封在泥水环境下的运行工况,又保证了密封处于良好的润滑环境,为相关密封试验装置的设计提供了借鉴。

分析了制冷剂反应釜用机械密封失效原因,结合具体工况及经济成本,开发出一套深槽干式气体密封,并应用FLUENT、ANSYS等软件对其端面槽型等参数进行了优化,在应用中取得了较为满意的结果,为类似工况机械密封改造提供了一个可行的方案。

针对现役船用离心泵在高效节能、无过载特性等方面存在的欠缺,阐明了高效、无过载离心泵设计的理论依据,提出了高效、无过载低比转速离心泵的设计方法.利用高效、无过载设计方法开发了某船用串并联离心泵,并进行了试验验证,试验结果表明该设计方法能有效提高低比转速离心泵的效率,并具有无过载特性.该设计方法可以推广应用于现役的各类船用离心泵以及民用低比转速离心泵.

随着全无油往复压缩机排气压力的不断升高,普通配方增强聚四氟乙烯密封材料无法满足使用寿命要求。碳纤维增强聚四氟乙烯密封材料具有更加优异的耐磨性、自润滑性和力学性能。本文选用不同类型的直线型碳纤维采用模压法制备了碳纤维增强聚四氟乙烯密封材料,并对其断面形态、表面硬度、弯曲性能、摩擦磨损性能等进行了测试研究,结果表明：采用高强度、低颗粒度含量的CF-1碳纤维制得的1~#密封材料具有最佳的综合力学性能;采用低强度、低长径比的CF-3碳纤维制得的3^#密封材料具有最高的表面硬度和弯曲强度。

针对高温介质用双端面机械密封,采用有限元分析方法计算了在设计条件下,水作为冲洗介质时,高温侧密封环的温度场及其变化规律,采用理论手段验证了设计的有效性;在相同工作条件下,比较了分别采用水和油作为冲洗介质时,密封端面运行温度的高低。

利用有限元分析软件ANSYS计算了高压水泵用机械密封环的耦合变形并分析了介质压力、主轴转速、密封环材料、冲洗量等因素对变形的影响在此基础上提出了控制密封环变形的方法对高压水泵用机械密封的设计起到指导作用。

该文采用有限元的方法，研究接触式机械密封在乏油工况下，密封端面处于极端干孽擦状态时密封环的温度分布，探索了密封环材质、弹簧比压、端面宽度以及密封环结构变化对端面温度的影响规律。研究结果表明，选取低孽擦系数的孽擦副、减小密封环端面宽度、保持低的弹簧比压以及增大密封环强制对流换热面积都有助于降低密封环端面温度。

针对高温风机使用工况进行了集装式、双端面机械密封及循环冲洗系统的设计。采用有限元分析方法计算了介质侧密封环的温度分布理论验证了设计的准确性;机械密封装置在风机上进行了常温和高温试验试验结果表明设计出的机械密封装置及系统完全能满足现场使用要求。