有关罗茨鼓风机密封的探讨
有关罗茨鼓风机密封的探讨
D i s c u s s i o n o n S e a l o f R o o t s B l o w e r
韩 栋
南通石油化工机械厂
【摘要】介绍了罗茨鼓风机所用密封的形式、其优缺点。关键词:罗茨鼓风机 Abstract :The ,advantages &shortcomings blower are introduced. Practical result of new type hydromagnetics seal is pointed out.
K ey w ords :Rootsblow er Seal Structure
, 图1是8#罗茨鼓风
。然而迷宫密封有个缺点, 如果设计或组装不良, 则在压差作用下, 迷宫密封会产生较大的泄漏。罗茨鼓风机的输入、输出压差一般在30000～50000Pa 之间, 因此, 有可能产生一定的泄漏。现以8#罗茨鼓风机为例, 根据公式计算其泄漏量(以空气为介质进行计算) 。
罗茨鼓风机广泛应用于冶金、化工、建材、环保等工业部门。其输送介质一般为清洁空气、水煤气、二氧化硫等气体。密封在该鼓风机结构中起着比较重要的作用, 如果其密封不良, 不仅将导致物料浪费, 而且可能污染环境。因此, 密封性能是评价鼓风机质量的一个重要指标。
在罗茨鼓风机结构中, 主要密封部位有:(1) 墙板与主副油箱的结合面采用纸垫密封; (2) 叶轮轴与墙板结合部一般采用迷宫密封; (3) 轴承部采
用油封。下面就对罗茨鼓风机的密封形式做一探讨。
1. 迷宫密封
迷宫密封具有如下几个特点。
(1) 密封性能好, 特别是在高速下性能更好。(2) 对一般密封所不能胜任的高温、高压、高速和大尺寸密封部位特别有效。(3) 维修简单。
(4) 密封部件与其它机器部件一起设计制造, 无需采用其它密封材料。
(5) 无摩擦、功耗少, 使用寿命长。
因此, 在以往的设计结构中, 罗茨鼓风机密封
2000年4月12日收到 南通市 226361
图1 8#罗茨鼓风机密封部结构图
迷宫密封泄漏的计算公式如下:
2
p [1-(p /p ) ]
G =αA
1[Z +
k
ln (p 1/p 2]
式中 A ———泄漏面积A =πdh , m 2
Z ———高低齿齿数
—35
—
风机技术 2001年第3期□新技术新产品
p 1———密封高压侧的气体压力,Pa
p 2———密封低压侧的气体压力,Pa
V 1———密封前气体比容,m /kg
3
α———流量系数
k ———气体绝热膨胀系数
是填料密封。填料材料采用聚四氟乙烯纤维, 这
种材料能耐一切化学药品。其缺点是热传导率低, 热膨胀大。当圆周速度超过3. 5m/s , 密封部位温度超过20℃时, 会出现粘轴现象, 而且在使用过程中必须有润滑油配合使用。这种结构用于罗茨鼓风机时, 在使用过程中添加润滑油比较困难。还有一个问题同样值得注意, 即在实际使用过程中, 由于轴承径向游隙及轴承与密封部可能存在不同心的问题, , 根据迷宫密封的设计原理, 再结合磁流体密封形式, 设计了一种新型的密封形式, 结构如图2所示
。
此处泄漏面积根据最小间隙计算可得A =011887m 2; Z =12; p 2取20℃时大气常压) ; α取1; 查阅资10330Pa ; V 1=0. 814m 3/kg (20℃
料k =1. 4。
当p 1取30000Pa 时, 计算可得G =9. 25kg/s ; 当p 1取50000Pa 时, 计算可得G =12112kg/s 。
根据以上计算结果, 密封效能不好, 2. 图2 新型密封结构图
在该密封结构中, 外套采用HT200材料, 内
套采用ZL104。为了增加内套与外套的加工工艺性以及方便装配, 该结构采用组合式, 用螺栓夹紧联接, 这样具体零件的尺寸与形位精度都容易得到保证。为了解决内外套摩擦与磨损的问题, 该结构采用了不同的材料, 内外套如果由于装配的原因引起摩擦, 也不会摩擦起火, 只会把铸铝摩擦部分磨损掉, 内外套径向间隙一般控制在0. 08～0. 10mm 之间, 略大于轴承径向游隙。现在仍然利—36
—
用公式计算p 1=50000Pa 时的泄漏量。设定泄漏间隙为0. 10mm , 计算可得G =4. 65kg/s 。两次计算结果相比, 可以得出结论:采用新型密封形式, 当泄漏面积最大、密封两侧压差最大时的泄漏量只相当于原有迷宫密封泄漏面积最小、密封部两侧压差最小时泄漏量的50%。
如果在密封槽之间注入磁流体, 在罗茨鼓风机高速运转过程中, 由于离心力的作用, 磁流体将被均匀地甩到密封槽的圆周上, 将能够做到零泄漏。
有关罗茨鼓风机密封的探讨
有关罗茨鼓风机密封的探讨
D i s c u s s i o n o n S e a l o f R o o t s B l o w e r
韩 栋
南通石油化工机械厂
【摘要】介绍了罗茨鼓风机所用密封的形式、其优缺点。关键词:罗茨鼓风机 Abstract :The ,advantages &shortcomings blower are introduced. Practical result of new type hydromagnetics seal is pointed out.
K ey w ords :Rootsblow er Seal Structure
, 图1是8#罗茨鼓风
。然而迷宫密封有个缺点, 如果设计或组装不良, 则在压差作用下, 迷宫密封会产生较大的泄漏。罗茨鼓风机的输入、输出压差一般在30000～50000Pa 之间, 因此, 有可能产生一定的泄漏。现以8#罗茨鼓风机为例, 根据公式计算其泄漏量(以空气为介质进行计算) 。
罗茨鼓风机广泛应用于冶金、化工、建材、环保等工业部门。其输送介质一般为清洁空气、水煤气、二氧化硫等气体。密封在该鼓风机结构中起着比较重要的作用, 如果其密封不良, 不仅将导致物料浪费, 而且可能污染环境。因此, 密封性能是评价鼓风机质量的一个重要指标。
在罗茨鼓风机结构中, 主要密封部位有:(1) 墙板与主副油箱的结合面采用纸垫密封; (2) 叶轮轴与墙板结合部一般采用迷宫密封; (3) 轴承部采
用油封。下面就对罗茨鼓风机的密封形式做一探讨。
1. 迷宫密封
迷宫密封具有如下几个特点。
(1) 密封性能好, 特别是在高速下性能更好。(2) 对一般密封所不能胜任的高温、高压、高速和大尺寸密封部位特别有效。(3) 维修简单。
(4) 密封部件与其它机器部件一起设计制造, 无需采用其它密封材料。
(5) 无摩擦、功耗少, 使用寿命长。
因此, 在以往的设计结构中, 罗茨鼓风机密封
2000年4月12日收到 南通市 226361
图1 8#罗茨鼓风机密封部结构图
迷宫密封泄漏的计算公式如下:
2
p [1-(p /p ) ]
G =αA
1[Z +
k
ln (p 1/p 2]
式中 A ———泄漏面积A =πdh , m 2
Z ———高低齿齿数
—35
—
风机技术 2001年第3期□新技术新产品
p 1———密封高压侧的气体压力,Pa
p 2———密封低压侧的气体压力,Pa
V 1———密封前气体比容,m /kg
3
α———流量系数
k ———气体绝热膨胀系数
是填料密封。填料材料采用聚四氟乙烯纤维, 这
种材料能耐一切化学药品。其缺点是热传导率低, 热膨胀大。当圆周速度超过3. 5m/s , 密封部位温度超过20℃时, 会出现粘轴现象, 而且在使用过程中必须有润滑油配合使用。这种结构用于罗茨鼓风机时, 在使用过程中添加润滑油比较困难。还有一个问题同样值得注意, 即在实际使用过程中, 由于轴承径向游隙及轴承与密封部可能存在不同心的问题, , 根据迷宫密封的设计原理, 再结合磁流体密封形式, 设计了一种新型的密封形式, 结构如图2所示
。
此处泄漏面积根据最小间隙计算可得A =011887m 2; Z =12; p 2取20℃时大气常压) ; α取1; 查阅资10330Pa ; V 1=0. 814m 3/kg (20℃
料k =1. 4。
当p 1取30000Pa 时, 计算可得G =9. 25kg/s ; 当p 1取50000Pa 时, 计算可得G =12112kg/s 。
根据以上计算结果, 密封效能不好, 2. 图2 新型密封结构图
在该密封结构中, 外套采用HT200材料, 内
套采用ZL104。为了增加内套与外套的加工工艺性以及方便装配, 该结构采用组合式, 用螺栓夹紧联接, 这样具体零件的尺寸与形位精度都容易得到保证。为了解决内外套摩擦与磨损的问题, 该结构采用了不同的材料, 内外套如果由于装配的原因引起摩擦, 也不会摩擦起火, 只会把铸铝摩擦部分磨损掉, 内外套径向间隙一般控制在0. 08～0. 10mm 之间, 略大于轴承径向游隙。现在仍然利—36
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用公式计算p 1=50000Pa 时的泄漏量。设定泄漏间隙为0. 10mm , 计算可得G =4. 65kg/s 。两次计算结果相比, 可以得出结论:采用新型密封形式, 当泄漏面积最大、密封两侧压差最大时的泄漏量只相当于原有迷宫密封泄漏面积最小、密封部两侧压差最小时泄漏量的50%。
如果在密封槽之间注入磁流体, 在罗茨鼓风机高速运转过程中, 由于离心力的作用, 磁流体将被均匀地甩到密封槽的圆周上, 将能够做到零泄漏。