有關迷宮式密封祥解

1、仍以余速進入下一個間隙，如此逐級重復上述過程 1.4 透氣效應 在理想迷宮中，認為通過縫口的氣流在膨脹室內(nèi)動能，全部變成熱能。也 就是說，假定到下一個縫口時的漸近速度等于零，但這只是在膨脹室特別寬闊 和特別長時才成立。在一般直通迷宮中，由于通過縫口后的氣流只能向一側擴 散，在膨脹室內(nèi)不能充分的進行這種速度能 （動能 ）向熱能的能量轉換，而 * 光滑 壁一側有一部分氣體速度不減小或者只略微減小，直接越過各個齒頂流向低壓 側，把這種一掠而過的現(xiàn)象稱為 “透氣效應 ”。 2 迷宮 xx 的結構型式 迷宮密封按密封齒的結構不同，分為密封片和密封環(huán)兩大類型。 密封片結構緊湊，運轉中與機殼相碰，密封片能向

2、兩側彎曲，減少摩擦， 且拆換方便。 密封環(huán)由68塊扇形塊組成，裝入機殼與轉軸中，用彈簧片將每塊環(huán)壓緊 在機殼上，彈簧片壓緊力約60100N，當軸與齒環(huán)相碰時，齒環(huán)自行彈開，避 免摩擦。這種結構尺寸較大，加工復雜，齒磨損后將整塊密封環(huán)調(diào)換，因此應 用不及密封圈結構廣泛。 3 理想迷宮的泄露計算 給定下列幾個條件： 1）泄露氣體是理想氣體，不考慮焦爾 -湯姆遜效應，即氣體的焓只與溫度有 關； 2）假設迷宮是連續(xù)的多縫口組成的一個系列，兩縫口之間的膨脹室足夠 大；3）通過縫口的流動作絕熱循環(huán)膨脹，在這里引用一個流量系數(shù)a； 4）通過縫口之后的流動速度能量在膨脹室內(nèi)因受等壓支配而完全作恒溫恢 復，所以

3、在每一個縫口之前的速度漸近為 0，即不發(fā)生透氣現(xiàn)象。 4 直通型迷宮的特性 由于在軸表面加工溝槽或各種形狀的齒要比孔內(nèi)加工容易，因此常把孔加 工成光滑面，與帶槽或帶齒的軸組成迷宮，這就是直通型迷宮，因制作方便， 所以直通型迷宮應用最廣。但是，直通型迷宮存在著透氣現(xiàn)象，其泄露量大于 理想迷宮的泄露量。 4.1 迷宮特性的影響因素： 1）齒的影響。根據(jù)國外所進行的試驗得出： 齒距一定時，齒數(shù)越多，泄露量越少。齒距改變時，齒距越大，泄露量會 急劇下降，同時還可以減少透氣現(xiàn)象的影響。 2）膨脹室的影響。國外對膨脹室深度的影響進行過試驗研究，結論是淺的 膨脹室對減少泄露量有利。根據(jù)對膨脹室流動狀態(tài)的觀察

4、，認為淺膨脹室中的 旋渦是不穩(wěn)定的。由于旋渦能很快地把能量耗盡，所以膨脹室的漸近速度減 小，起到減小泄露的效果。 3）副室的影響。所謂 “副室 ”是指直通型迷宮光滑面上開的附屬槽，開槽后迷 宮中的流動狀態(tài)立即發(fā)生明顯的變化。試驗證明，只要副室的位置恰當，泄露 量的減少率是相當大的。 5 迷宮式氣體 xx 的間隙 除特殊情況外，一般氣輪機、燃氣輪機等葉輪機械都采用迷宮式氣體密 封。其徑向間隙應根據(jù)以下因素選?。?軸承間隙，制造公差與裝配誤差，部件的變形（如鑄件收縮和失圓），轉 子的撓度，以及通過臨界旋轉頻率時的振幅，熱膨脹以及由此引起的變形等。 在多種情況下，熱膨脹的影響最突出。因此，對啟動與停

5、車時單個部件尺寸的 變化，以及部件的相對位移必須預先估算?？捎渺o態(tài)和動態(tài)有限元算法出隨時 間變化的熱膨脹規(guī)律，由此可了解哪些是臨界條件，間隙實際上應當多大尺 寸。 5.1 迷宮 xx 設計的注意點 總結迷宮密封設計中積累的經(jīng)驗，歸納起來有下列要點： 1）盡量使氣流的動能轉化為熱能，而不使余速進入下一個間隙。齒與齒之 間應保持適當?shù)木嚯x，或用高-低齒強制改變氣流方向。齒間距一般為 5 9mm。 2）密封齒要做得盡量薄 ,并帶銳角。齒尖厚度應小于 0.5mm，運行中偶爾與軸的相碰時，齒尖先磨損而脫離接觸，不致因摩擦 出現(xiàn)軸的局部過熱而造成事故。 3）由于迷宮密封泄露量大，因此在密封易燃、易爆或有毒

6、氣體時，要注意 防止污染環(huán)境。采用充氣式迷宮密封，間隙內(nèi)引入惰性氣體，其壓力稍大于被 密封氣體壓力；如果介質不允許混入充氣，則可采用抽氣式迷宮密封。 迷宮式XX的結構特點 迷宮密封是離心式壓縮機級間和軸端最基本的密封形式，根據(jù)結構特點的 不同，可分為平滑式、曲折式、階梯式及蜂窩式等四種類型。 一、平滑式迷宮 XX 平滑式迷宮密封有整體和鑲片兩種結構，它結構簡單，便于制造，但密封 效果較差。 二、曲折式迷宮 XX 曲折式迷宮密封也分整體和鑲片兩種結構，這種迷宮密封的結構特點，是 密封齒的伸出高度不一樣，而且高低齒相間排列，與之相配的軸表面，是特制 的凹凸溝槽，這種高低齒與凹凸槽相配合的結構，使平

7、滑的密封間隙變成了曲 折式，因此，增加了流動阻力，提高了密封效能。但只能用在有水平剖分面的 缸體或隔板中，并且密封體也要作成水平剖分型。 三、階梯式迷宮 XX 階梯式迷宮密封從結構上分析它類似于平滑式迷宮密封，而密封效果卻與 曲折式迷宮密封近似，常用于葉輪蓋板和平衡盤處。 四、蜂窩式迷宮 XX 蜂窩式迷宮密封的密封齒片焊成蜂窩狀，以形成復雜形狀的膨脹室，它的 密封性能優(yōu)于一般密封形式，適用于壓力差較大的場合，如離心式壓縮機的平 衡盤密封。蜂窩式迷宮密封制造工藝復雜，密封片強度高，密封效果較好。 密封離心式制冷壓縮機中常用的密封型式有如下幾種： 1）迷宮式密封又稱為梳齒密封，主要用于級間的密封，

8、如輪蓋與軸套的內(nèi) 密封及平衡盤處的密封。常見的如圖 6-10 所示。 a）鑲嵌曲折型密封b）整體平滑型密封c）臺階型密封 2）機械密封主要用于開啟式壓縮機中的轉軸穿過機器外殼部位的軸端密 封。如圖 6-11 所示。 1軸封殼體 2彈簧 3、7O 形圈 4xx 座 5xx6動環(huán) a）單片油封b）充氣油封 3）油封圖6-12a為簡單的單片油封。 圖 6-12b 為充氣密封。在空調(diào)用離心式制冷壓縮機上，主要采用充氣密 封。 除上述主要零部件外，離心式制冷壓縮機還有其它一些零部件。如： 減少軸向推力的平衡盤；承受轉子剩余軸向推力的推力軸承以及支撐轉子 的徑向軸承等。 為了使壓縮機持續(xù)、安全、高效地運行

9、，還需設置一些輔助設備和系統(tǒng)， 如增速器、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、自動控制和監(jiān)測及安全保護系統(tǒng)等。 迷宮式 xx（xx 件）的工作原理 為了說明迷宮密封裝置的密封原理，我們首先對氣體在密封中的流動狀態(tài) 進行分析，當氣體流過密封齒與軸表面構成的間隙時，氣流受到了一次節(jié)流作 用，氣流的壓力和溫度下降，而流速增加。氣流經(jīng)過間隙之后，是兩密封齒形 成的較大空腔。氣體在空腔內(nèi)容積突然增加，形成很強的旋渦，在容積比間隙 容積大很多的空腔中氣流速度幾乎等于零，動能由于旋渦全部變?yōu)闊崃?，加?氣體本身，因此，氣體在這一空腔內(nèi)，溫度又回到了節(jié)流之前，但壓力卻回升 很少，可認為保持流經(jīng)縫隙時壓力。氣體每經(jīng)過一次間隙和隨后的較大空腔， 氣流就受到一次節(jié)流和擴容作用，由于旋渦損失了能量，氣體壓力不斷下降， 比容及流速均增大。氣流經(jīng)過密封齒后，其壓力由 pl降至p2,隨著壓力降 低，氣體泄漏減小。 由上述過程可知，迷宮密封是利用增大局部損失以消耗其能量的方法來阻 止氣流向外泄漏，因此，它屬于流阻形非接觸動密封。 從上述分析可以看出，密封間隙越小，密