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可调式渣油泵ZYB2.1/3.5B的泵动力密封和停车密封装

时间:2017-10-16 16:22 作者:泊头油泵 点击:
 
可调式渣油泵ZYB2.1/3.5B的泵动力密封和停车密封装置
    副叶轮动力密封:
    副叶轮动力密封(又叫离心密封、流体动力密封等)可分为副叶片密封和副叶轮密封。当可调式渣油泵转动时,叶轮就产生压力为P出的液体,再流向出口的同时也压向填料室,使介质往外泄漏。但由于副叶片和副叶轮的作用,它产生了离心力P1′或P2′。其方向与叶轮产生压力P出的方向相反。故能把泄漏出来的液体顶回去。即在密封腔内形成了“等压密封”或“负压密封”,使渣油泵在运转过程中达到滴油不漏。由于有停车密封装置,可调式渣油泵在停车时也能得到密封。
    1.副叶片密封的计算
    在叶轮后盖板平面上作几条开式径向肋筋,这就是副叶片。它与泵壳保持着很小的间隙中,液体也以叶轮近似的角速度旋转,而不是像没有副叶片时那样为角速度的一半。这样就使得液体作用在填料室处的压力减少了。
    在没有副叶片作用时,后盖板上液体的压力分布为ABEF。我们知道当叶轮有副叶片时其产生的压力变化规律也是抛物线。其产生的压力变化值为GKFG的面积。
    由此可求出:
    KF=EF-EK={[H-(U22-Ub2)/8g]-[H-(U22-Ur2)/8g-(U22-Ub2)/2g]}(1)
    由于副叶片与泵壳之间存在一定的间隙。在间隙中液体的角速度小于叶轮的角速度ω,但大于ω/2。
    斯捷潘诺夫认为这个角速度可近似取为:ω′=ω(1+t/s)/2
    式中:ω′—工作轮后盖板与泵壳间隙中液体的角速度
    ω—工作轮的角速度
    S—泵壳与叶轮后盖副叶片的距离
    t—副叶片的平均高度
    由此,可以得到填料室前液体压力EK的计算式即:
    HBr=H2-1/285(n/1000)2{D22-DR2+[(s+t)/s](DR2-Db2)}
    式中:HBr—副叶片减压后的压头(米油柱)
    H2=H-V32/2g,V3=KV3√2Gh
    V3为蜗壳内平均流速
    在计算时,可以事先假定它为等压密封,即HBr=0;若是负压密封即取HBr为负值代入公式(2),可求出副叶片的外径DR。如果求出的DR大于D2值时,则需要考虑副叶轮密封结构。
    在计算时,t可事先选定。一般取0.5~1厘米,s-t是副叶片与泵壳的间隙,其值要由加工精度来保证。间隙越小,平衡能力越大,但加工装配要求高。与此间隙有关的零件精度为4~6级时,一般取s-t=0.03~0.3厘米,(小泵取小值)。另外,该计算所得的DR值往往偏大。正确数值还应该经过试验修正后确定。
    2.副叶轮动力密封的计算
    副叶轮动力密封在石油化工行业,电镀行业输送特殊介质方面有着特定效果。我们由于衬胶泵工作需要,在这方面进行了一些试验研究。在替代填料密封和机械密封方面取得一定效果。在衬胶泵中较好地采用了副叶轮动力密封。继后又在F型耐腐蚀泵中替代机械密封。实践证明,动力密封很有发展前途。
    当渣油泵运转时,假定副叶轮腔内间隙Z中得液体ω液=ψω旋转,由于有间隙的存在显然液体的角速度ω液小于工作轮的角速度W。其比值用ψ表示。那么副叶轮外圆
    r付任意半径的压力差为:
    P2付=γ/2g(U22付-U2液)=γ/g(ψ2ω2(r22付-r2液)/2(3)
    当付导叶与副叶轮间隙Δ较大时,可以认为P2=P高。当间隙Δ较小时,可以认为:
    P2=P高ω2/8g(r22付-r12付)
    假定低压侧液体所在半径r=r液,这时副叶轮所产生的较大压差为
    ΔPmax=Cγ/8gω2(D22付-D12付)
    若用扬程来表示,那么
    HP=ΔPmax/γ=C/8g(nπ/30)2*(D22付-D12付)
    将g=980厘米/秒2代入,简化可得:
    HP=C/71.6(n/1000)2(D22付-D12付)
    式中C为反压系数,它由叶片高度h、和间隙Z来决定。精确植尚未能用解析法来求取,而只能由实验给出。通过各种实验的汇总,为了计算的方便,设计时可取为:
    Z>3毫米时取C=0.75-0.8
    Z<3毫米时取C=0.85-0.9
    在副叶轮的光滑面,同样产生一个压力为Hs,其方向与副叶轮压力相反的升压。
    Hs=CsHts(6)
    式中Hs-副叶轮光滑面升压(米)
    Cs-光滑面系数,一般取Cs=0.1
    Hts-副叶轮光滑面的理论升压(米)
    Hts=1/71.6(n/1000)2(D22光付-D12光付)
    整个副叶轮动力密封升压能
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