离心泵两种密封环间隙结构的泄漏量比对分析.pdfVIP

第 53卷第 1期 化 工 役 吝 与 管 道 、，01．53 NO．1 2016年 2月 PROCESSEQUIPMENTPIPING Feb．2016 离心泵两种密封环间隙结构的泄漏量比对分析 向永谭，傅剑辉，赵建林，徐胜权 (浙江佳力科技股份有限公司，杭州 311241) 摘 要 ：离心泵泵体 、叶轮 间密封环 间隙中的泄漏，是影响离心泵容积效率的主要 因素之一。通过对 离心泵常规泵体、叶轮密封环结构的分析，借鉴迷宫式密封的工作原理，提出了一种新型的迷宫式泵 体、叶轮密封环组合结构，并经过理论计算与CFD数值模拟验证，结果表 明，新型泵体、叶轮密封环 组合结构的泄漏量大大减小，从而有效提高 了离心泵的容积效率。 关键词 ：间隙结构；泄漏量；容积效率；沿程损失；局部损失；数值模拟 中图分类号：TQ051．2；TH3l1 文献标识码：A 文章编号：1009—3281(2016)01．0049—006 泵效率是泵运行时的一个重要参数。它不仅反 映出泵设计工作者的设计水平，也反映出泵生产厂家 的生产制造能力。所以提高泵运行效率是泵设计工作 者孜孜不倦的追求，是泵生产厂家立足泵行业，提高 竞争力的重要手段。同时，提高泵运行效率对节能降 耗、有效利用能源、建设节约型社会有着重要意义。 泵容积效率是泵运行效率的重要组成部分，所 以提高泵容积效率是提高泵运行效率的有效途径。要 提高泵的容积效率，就必须提高泵体、叶轮间密封环 间隙的密封效果。密封环问隙的密封效果主要取决于 图1 常规泵体、叶轮密封环结构 密封环间隙大小和密封环间隙长度。密封环问隙长度 Fig．1NormalStructurebetweenCasingandImpellerSealing 受限于泵的结构尺寸，所以对泵密封环间隙处泄漏量 Ring 的研究几乎都集中在密封环间隙的大小上 [I-31，却鲜 有在间隙结构上进行研究改进 。笔者在这个问题上作 失 [6-71。 了一些探讨。 在粘性流体进入或流出叶轮密封环间隙时，由 于过流断面变化、流体方向改变，流速重新分布，质 1 泵体、叶轮间密封环结构泄漏分析与计算 点间进行动量交换而产生阻力，流体克服局部阻力所 1．1 常规泵体、叶轮密封环结构泄漏分析 消耗的机械能，即流体在间隙中流动的局部损失 。 常规的泵体、叶轮密封环结构如图 1所示，它 常规泵体、叶轮密封环结构间隙中液流是在两 由一大一小的两个连续圆面组成，直径间隙大小采用 端压差作用下，液体从高压端 向低压端流动，并且 最小间隙值 0．45mm_4]，在泵运行时起到平衡轴向力 液体能量全部消耗在泵体、叶轮密封环结构间隙中。 和节流的作用。本文对轴向力平衡不作论述，只对节 即问隙两端的压差能等于沿程损失和局部损失之和。 流进行分析计算 。 f|l，+矗，= r2一 在粘性流体通过泵体、叶轮密封环间隙时，由 收稿 日期 ：2Ol5一O4—27 于流体的粘性形成阻碍流体运动的力，流体克服这种 作者简介 ：向永谭 (1979一)，男，湖南衡东人，工程师。主要从 阻