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膜压分布在密封功能中起到怎么样的作用
点击次数:132 发布时间:2018-08-17

    气膜密封的组成与普通的接触式机械 密封相同,主要的不同之处在于前者借助端面开设的流体动压螺旋槽,在旋转状态下所产生的流体动、静压效应,使两端面被一稳定的薄气膜分隔开来而处于非接触运行状态。工作原理是动环旋转时,被密封的气体沿周向吸入螺旋槽内,由外径朝向中心,径向分量朝向密封通流动,密封堰阻止气体流向中心,从而气体被压缩使压力升髙, 密封端面间隙得到动态稳定并形成一定厚度要求的气膜。机械密封端面平衡间隙(膜厚)一般在2-103.jpg之间。如此,端面的间隙可自行控制界面开启力Fo与外界的闭合力Fc平衡,使气膜具有良好的弹性(气膜刚度高),形成稳定的运转并防止密封端面相互接触。
    在气膜密封中要保证密封端面具有足够的开启力和气膜刚度,气膜密封必须在流体静压作用的基础上增加流体动压效应,增加流体动压效应是通过在密封端面上加工出流体动压槽来实现的;同时,该流体动压槽具有提供、控制气膜流体静压效应和动压效应的作用。所以,气膜密封被认为是同时具有静压效应和动压效应的混合型密封。
    在气膜密封中膜压分布起到了举足轻重的作用。
    在正常工作状态下,密封坝区的膜压均匀分布,其值等于被密封介质的压力Pf;而密封槽堰区的压力分布如曲线AC所示,由内径到槽根部是逐渐增加的,对应压力为零时的端面半径为Re。
    当端面间隙增大时,密封坝区的膜压均匀分布,其值等于被密封介质的压力Pf;而密封槽堰以的压力分布如曲线所示,由内径到槽根部仍是逐渐增加的,但小于曲线所对应的值,即流体膜开启力变小,对应压力为零时的端面最小半径为其值大于密封端面内径Ri。
    当端面间隙减小时,密封坝区的膜压仍为均匀分布,其值等于被密封介质的压力Pr;而密封槽堰区的压力分布如曲线所示,由内径到槽根部仍是逐渐增加的,但大于曲线所对应的值,即流体膜开启力变大,对应压力为零时的端面半径为R8,其值亦大于密封端面内径Ri。
    无论在何种工作状态下,只要端面膜压为零处所对应的半径均大于或等于端面的最小半径就能保证实现零泄漏密封功能。

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