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14 FLUID MACHINERY Vo1．38，No．8，2010 文章编号： 1005—0329(2010)08—0014—04 不同型槽端面干气密封的性能对比研究 黄 莉，彭旭东，白少先，李纪云，盛颂恩 (浙江工业大学，浙江杭州 310032) 摘 要：采用有限单元法求解了层流、等温条件下干气密封端面膜压的控制方程——雷诺方程，对比分析了普通螺旋 槽 (S-DGS)、带内环槽的螺旋槽 (AS．DGS)和雁形螺旋槽(GS．DGS)3种典型型槽干气密封的端面气膜压力分布以及开启 力、泄漏量、气膜刚度和刚漏比等密封性能参数的增量比。结果表明，GS—DGS具有高的稳定性和好的密封性能，更适用 于低速低压或高速高压场合。研究结果为上述3种典型螺旋槽干气密封的实际使用提供了理论依据。 关键词： 干式气体端面密封；密封性能；增量比；型槽 中图分类号：TB42 文献标识码： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．08．004 ComparisonStudyonPerformanceofThreeTypesofDryGasSeal、】’rithDifferentGrooves HUANG Li，PENGXu—dong，BAIShao—xian，LIJi-yun，SHENG Song—en (ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310032，China) Abstract： FiniteElementMethodwasusedtoresolveReynoldsequationforthegasfilmpressurebetweentwofacesofadrygas seal(DGS)foralaminar，isothermalfluid．Acomparisonstudyofgasfilmpressureandsealingperfomrancewasmadeforthree typesof DGSswithdifferentgrooves．Theincrementratioof openingforce，leakagerate，film stiffnessandleakagetostiffnessratio oftheseDGSswereanalyzed．TheresultsshowedhtataDGSwihtgoose-shapes#ralgrooveperfomrsbestandeanbeusedfor morewideoperationconditions．Theresultsprovidetheoretical supportforthepractical utilizationofthethreetypesof DGSs． Keywords： dry agsseal；sealingperfomr ance；theincrementratio；groove 1 前言 的基础上发明了多种新型微槽，如可双向旋转的 S-DGS、带环向沟槽的S-DGS等 。型槽的型式 20世纪70年代末期，世界著名密封制造商 不同其密封性能也有差异，但是国内外关于不同 约翰克兰公司率先将干气密封(DGS)应用到海洋 型槽 S-DGS性能的比较研究很少见，这给各种 S— 平台的气体输送设备上并获得成功。由于密封端 DGS的实际应用带来不便，本文从理论上对 S— 面非接触式运行，因此端面材料理论上不受 PV DGS、带环向沟槽的S-DGS和雁形 S-DGS的密封 值的限制，特别适合作为高速、不同介质压力等条 性能进行对比研究，为干气密封的工程应用提供 件下的轴端密封，在石油、石化和化工等高速旋转 理论指导。 机械中已经得到广泛的应用 1【．23。其中，螺旋槽 干气密封 (S-DGS)被广泛用于鼓风机、搅拌机、 2