干氣密封運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定性的研究.pdf

1、以提高干氣密封運(yùn)行穩(wěn)定性為目標(biāo)。從密封啟、停端面脫開；端面槽形改善；建立適當(dāng)?shù)拿芊獗O(jiān)控系統(tǒng)，這三個(gè)方面來進(jìn)行研究，對(duì)應(yīng)不同的角度提出了多種措施，以達(dá)到提高干氣密封運(yùn)行穩(wěn)定性的目的。 首先，以干氣密封啟動(dòng)過程中端面開啟力的變化為主要研究對(duì)象，對(duì)端面在啟動(dòng)和停車過程中的接觸情況進(jìn)行了分析。指出在啟、停過程中因轉(zhuǎn)速相對(duì)較低，開啟力不足以將端面脫開，所以兩密封端面處于直接接觸狀態(tài)，端面間摩擦、磨損較嚴(yán)重，對(duì)密封性能極為不利。為了消除啟、

2、停過程中端面的直接接觸，首次提出了啟、停端面脫開的概念，并以四川日機(jī)密封研究所設(shè)計(jì)生產(chǎn)的B823d型，單端面干氣密封為例，對(duì)啟、停端面脫開的可行方案進(jìn)行研究，提出了三種方案，對(duì)比分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。 其次，用FLUENT對(duì)干氣密封流體動(dòng)壓的產(chǎn)生、壓力分布、承載能力進(jìn)行了分析計(jì)算。指出流場(chǎng)壓力分布的特征是：在槽臺(tái)交界處，氣膜壓力產(chǎn)生較大變化，即在氣體流入的槽臺(tái)交界處，壓力減小，產(chǎn)生局部負(fù)壓(相對(duì))；氣體流出的槽臺(tái)交界處，壓力增大，

3、產(chǎn)生流體動(dòng)壓，而不同的進(jìn)、出口壓差和螺旋角大小，會(huì)導(dǎo)致上述兩個(gè)壓力分布區(qū)域，沿槽形方向移動(dòng)，范圍大小也將隨之變化。 在對(duì)密封端面流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算分析的基礎(chǔ)上，提出優(yōu)化槽形，以增大流體動(dòng)壓效應(yīng)。通過對(duì)壓縮機(jī)用干氣密封端面槽形參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并將優(yōu)化后槽與原槽形密封端面開啟力、氣膜剛度作了對(duì)比分析，肯定了槽的優(yōu)化對(duì)密封氣膜剛度的提升。 再次，以干氣密封端面間隙測(cè)量為主要研究內(nèi)容，在對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量方法充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出了用CCD來進(jìn)

4、行端面測(cè)量的新方法。該方法的重點(diǎn)是如何提高普通CCD的測(cè)量精度，主要理論依據(jù)是CCD像素等距錯(cuò)排。通過綜合分析各列(行)CCD像元感光情況來獲得精確度更高的測(cè)量值。以線陣CCD為例，將Ⅳ個(gè)像元間距為日的線陣CCD器件并排組合在一起，并沿像元線性分布方向以距離為H1=mN依次均勻錯(cuò)開排列。多個(gè)線陣CCD的感光電信號(hào)經(jīng)多通道MD同步采集，保存到存儲(chǔ)器中指定位置。然后，通過對(duì)所有CCD測(cè)量數(shù)據(jù)的分析計(jì)算來獲得精確的測(cè)量值。用雙線陣CCD錯(cuò)排和

5、單線陣CCD進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，對(duì)測(cè)量精度進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果表明，雙線陣CCD錯(cuò)排具有更高的測(cè)量精度。在對(duì)CCD像素等距錯(cuò)排理論充分分析論證的基礎(chǔ)上，提出了一種像素按列(行)等距錯(cuò)排的新型結(jié)構(gòu)CCD傳感器。 最后，在對(duì)干氣密封主要參數(shù)及其測(cè)量方法進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)上，從理論上提出了基于模糊識(shí)別的干氣密封工作狀態(tài)分析系統(tǒng)。在密封啟、停端面脫開，端面狀態(tài)監(jiān)測(cè)，模糊控制系統(tǒng)等研究的基礎(chǔ)上，從理論上分析了一種多參量，綜合評(píng)判的有源控制干氣密封，