端面比压计算改(2)

smv/238.81025360229703金属波纹管机械密封端面比压计算如下：某聚酯公司生产时热媒泵使用工况：进口压力P1=5.24bar=0.524MPa出口压力P2=11.9bar=1.19MPa介质温度：320℃，轴的转速n=2970r/min，流量：253m3/h实测该泵的机械密封数据如下：表1：机械密封数据实测值符号名称实测值/mmd1接触端面内径61d2接触端面外径69d3波纹管内径56d4波纹管外径70据《流体动密封》查得[1]，波纹管机械密封的端面比压计算公式如下：pc=()spkp其中，pc为端面比压，MPa；ps为弹簧比压，MPa；k为载荷系数（平衡系数）；为液膜反压系数；p为介质压力，MPa现对上述公式中各项的取值进行分析或计算如下：1）：为密封面间的平均液膜压力与密封介质压力之比，值的大小与介质性质、转速、压力以及密封表面状态等有关。当液膜静压力近似地按三角形分布考虑时，则可取=0.5。但在高速条件下，液膜动压效应不能忽略，须通过实验确定值[1]。根据本设计初始参数，实测轴外径为53mm，近似认为轴外径为动环内径，则估算出端面平均线速度：即v=8.23830，不属于高速，因此取=0.52)p:密封腔处的介质压力[1]212.0ppp即p=0.762MPa3）k：对于内流式：k=21222e24d-dd-d其中，d2为接触端面外径，d2=69mm；d1为接触端面内径，d1=61mm锯齿型金属波纹管有效直径de计算公式如下：de=2231dd+dd3434（）式中，d4为波纹管外径，d4=70mm；d3为波纹管内径，d3=56mm4）弹簧比压Ps端面平均线速度v=8.238m/s根据密封端面平均线速度的不同，弹簧比压的选择范围也不同，其范围可参考下表[2]。由有关文献[2]介绍表2机械密封弹簧比压选择参考表机械密封类型密封端面平均线速度（m/s)弹簧比压Ps（MPa）高速机械密封300.05--0.2中速机械密封10～300.15--0.3低速机械密封100.15--0.6本机械密封为低速，ps为0.15~0.6，分别取ps=0.15，0.45,0.6将以上数据代入端面比压计算公式，得出结果如下：1.ps=0.15时，pc=0.442.ps=0.45时，pc=0.743.ps=0.60时，pc=0.89参考文献[1]陈匡民，董宗玉，陈文梅等.流体动密封[M].成都：成都科技大学出版社，1990[2]李继和，蔡纪宁，林学海等.机械密封技术[M].北京：化学工业出版社，1987Ps取0.15,0.45,0.6；介质压力p=0.762MPa；λ=0.5；1.当d4=70时，k=0.88，pc结果分别对应如下1）pc=0.442)pc=0.743)pc=0.892.当d4=71时，k=0.9521）pc=0.492)pc=0.793)pc=0.943.当d4=72时，k=1.0251）pc=0.552)pc=0.853)pc=1.00