大轴径离心压缩机磁流体密封传热特性研究

高温会降低磁流体饱和磁化强度,造成永磁铁退磁,影响磁流体密封装置的可靠性及稳定性。为探讨磁流体密封装置传热特性,以大轴径离心压缩机磁流体密封为研究对象,同时考虑磁流体摩擦热和轴承摩擦热对磁流体密封装置传热特性的影响,利用有限元数值计算与磁流体、轴承摩擦功耗理论分析相结合的方法,研究磁流体密封装置温度分布规律,分析齿宽、密封间隙和转速对永磁铁和磁流体最高稳态温度的影响,并确定相关工况所需冷却液质量流率。结果表明：由于轴径尺寸较大,表面线速度高,磁流体黏性摩擦热及轴承摩擦热对密封装置传热特性有显著影响,在无冷却工况下,密封装置最高温度超过磁流体和永磁铁的极限使用温度,需通过强制对流换热的方式进行降温处理;永磁铁及磁流体最高稳态温度随着齿宽增加而升高,随着密封间隙增加而减小;随着转速的增加,永磁铁及磁流体最高稳态温度升高,且转速越大,相同转速梯度差之间的温度差越大。     

己二酸双轴混合器用磁性液体密封设计

传统的己二酸双轴混合器采用四氟填料进行密封,使用时间过长后容易发生泄漏,己二酸粉末会随着泄漏通道进入轴承箱,破坏轴承,影响正常生产。对新型己二酸混合器用磁性液体密封进行了设计,该密封具有无泄漏、寿命长、体积小等特点,其密封效果优于四氟填料密封,可保证生产安全,具有较高的推广价值。     

磁性液体性能及运行工况对密封耐压值的影响

为研究不同种类磁性液体及密封工况对密封效果的影响,以Fe3O4为磁性颗粒,以链状氟醚油为基液,制备一系列不同颗粒含量、基液分子量的磁性液体,对磁性颗粒及磁性液体的结构、性能进行表征,在搭建的密封试验台上测试磁性液体种类及运行工况对密封耐压效果的影响。结果表明：制备的磁性颗粒粒径为纳米级,呈近球形形貌,具有较高的饱和磁化强度,磁性液体具有较好的分散稳定性;随颗粒含量增加、基液分子量增大,密封耐压值先增大后减小;在颗粒质量分数为30%、基液分子量为4 600 g/mol时,密封耐压值最高;随主轴转速增大,密封耐压值逐渐减小;随密封时间延长,密封耐压值先减小后趋于稳定。     

柱塞泵用磁流体密封设计及优化

针对传统密封方式应用于往复密封存在磨损和泄漏的问题,以立式柱塞泵为研究对象,设计一种带有斯特密封的新型磁流体密封装置。利用有限元数值分析软件获得磁流体密封件间隙内磁感应强度分布,计算其理论耐压值,分析密封间隙、齿宽、齿高、槽宽等关键参数对密封压力值的影响,并运用响应曲面优化方法对其进行优化设计。结果表明：初设密封装置理论耐压值为0.483 MPa;密封压力值与密封间隙成反比,密封压力值随着齿宽、齿高、槽宽的增大先增大后减小。优化后各结构参数分别为密封间隙0.2 mm,齿宽0.627 mm,齿高1.01 mm,槽宽1.84 mm时,理论密封压力值为0.529 MPa,相比优化前提升了9.5%,且远高于实际应用密封压力值。     

基于FMEA的渣浆泵用机械密封失效分析及改进措施

根据某公司近几年渣浆泵用机械密封产品返厂维修真实数据,统计各类密封元件失效导致密封失效的占比情况,并根据渣浆泵用机械密封基本结构及工作原理分析各类密封元件失效机制及表现形式,总结维修处理办法.利用故障模式及后果分析法(FMEA)计算渣浆泵用机械密封各潜在故障模式的风险顺序数(RPN),确定端面变形、温度异常、密封元件磨...     

变运行参数的磁性液体密封中磁液温度特性分析*

磁性液体工作温度高于汽化温度时不仅会导致磁性液体的表面活性物质受损,还会引起磁性液体汽化。为探讨磁性液体密封中磁液的温度特性,基于数值计算和试验验证相结合的方法,研究磁性液体旋转密封的转速、轴径和温度的关系,并分析磁性液体工作温度高于汽化温度时的相变过程。结果表明:磁性液体旋转密封的温度最大值出现在与轴表面相接触的位置,最小值出现在与极齿底部相接触的位置;随转速和轴径的增大,磁液温度最大值均升高,当两工况轴径与转速乘积相等时,磁性液体的温升值相同;当磁性液体温度高于其汽化温度时,与外界相通靠近轴表面附近的磁性液体最先发生相变,相变面积呈现抛物线形状向内扩散,且相同工作温度下,磁性液体的相变体积分数随轴径增大而降低。     

新型变齿磁流体密封结构设计及性能研究

为提高磁流体密封耐压能力,在传统磁流体密封结构基础上提出一种新型变齿磁流体密封结构.基于磁流体密封耐压理论,利用ANSYS Maxwell软件对新型变齿结构密封间隙内磁感应强度大小分布进行研究,采用控制变量法分析变齿宽系数、变齿高系数2个因素单独及共同对磁流体密封耐压性能的影响.结果表明:随着变齿宽系数的增加磁流体密封...     

离心压缩机磁流体密封设计及优化分析

针对现有密封方式难以解决离心压缩机旋转主轴线速度高所引发的密封困难问题,设计一种带有降温和降压功能的新型磁流体密封装置,基于磁流体运动方程建立考虑离心力影响的磁流体旋转动密封耐压计算公式,利用有限元数值分析方法研究该密封装置密封间隙内磁感应强度分布规律,分析各结构参数对密封性能的影响,运用正交试验和响应曲面优化方法对关键结构参数进行优化设计。结果表明：当转轴线速度较高时,离心力对密封性能有显著影响;密封压力值随着永磁铁厚度和永磁铁宽度的增加,先增加后趋于平稳,随着密封间隙的增加而降低,随着齿宽、齿高和槽宽增加,先增加后减小,各参数对密封性能的影响程度由大到小依次为密封间隙、齿宽、槽宽、永磁铁宽度、齿高、永磁铁厚度;优化后磁流体密封的结构参数为密封间隙0.1 mm、极齿宽度1.274 mm、齿高1.8 mm、槽宽2.236 mm、永磁铁厚度7 mm、永磁铁宽度20 mm;优化后密封压力值为0.721 MPa,远高于工况要求密封压力值。     

用正交试验制备的高饱和磁化强度氟醚酸包覆Fe_3O_4纳米颗粒

采用化学共沉淀法制备氟醚酸包覆的Fe_3O_4纳米颗粒,通过正交实验研究影响Fe_3O_4纳米颗粒饱和磁化强度的四个因素,得出其最优制备条件:Fe~(3+)与Fe~(2+)摩尔比为1.75:1,初始Fe~(3+)浓度为0.05 mol/L,初始pH值为9,共沉淀温度为65℃。按该优化条件制备的Fe_3O_4纳米颗粒的饱和磁化强度为55.80 A·m2/kg;该颗粒晶格类型与Fe_3O_4尖晶石结构相同,平均粒径大小约为11 nm;氟醚酸可通过化学吸附作用包覆于颗粒表层,且包覆量可达31.33%。     

高饱和磁化强度氟醚油基磁性液体制备及性能

采用化学共沉淀法,通过调控锌掺杂比例制备高饱和磁化强度锌铁氧体纳米颗粒,用氟醚酸包覆颗粒,并将其分散到特异性氟醚油中制备磁性液体。对颗粒进行XRD、EDS、TEM、FTIR、TGA表征,对磁性液体进行耐腐蚀性、分散稳定性测试。结果表明,改变锌配比不影响颗粒的尖晶石结构,样品的饱和磁化强度随锌配比的增加先增大后减小;氟醚酸通过羧基官能团化学吸附于纳米颗粒表层;制备的磁性液体具有良好的沉降稳定性和耐腐蚀性能。高饱和磁化强度、耐腐蚀氟醚油基磁性液体将拓宽其应用范围,尤其是腐蚀性气、液体的密封。