迷宫密封是离心式压缩机级间和轴端最基本的密封形式,根据结构特点的不同,可分为平滑式、曲折式、阶梯式及蜂窝式等四种类型。 平滑式迷宫密封有整体和镶片两种结构,它结构简单,便于制造,但密封效果较差。 ' Q5 j6 O9 ]1 b 三、阶梯式迷宫密封 ! M4 O, X4 U0 |$ j" X
瑞士苏尔寿(Sulzer)公司 由高压一侧泄漏的液体通过间隙节流点进入膨胀室,液体的压力能转化为动能,压力 迅速降低,动能在膨胀室内通过流动中产生的旋涡和摩擦等方式耗散为热能,而不恢复为压力能;再由降低了压力的少量泄漏气体通过下一个节流点进入下一个膨胀室,液体压力就再一次降低。由于迷宫槽数量很多,通过节流与膨胀过程的多次重复,使高压侧泄漏的液体压力逐步降至低压侧,起到了可靠的密封作用。 迷宫密封就是依靠节流间隙中的节流过程(压力能转化为动能)和密封空腔中的动能耗散过程(动能转化为热能)来实现密封。 迷宫密封的目的就是在高、低压区之间形成一高消耗的流道,从而实现最少的泄漏速率。 现有的迷宫密封泄漏量的计算方法很多,典型的有:Martine 计算方法、Stodala 计算方法、Egli 计算方法、Kearton 计算方法、Ve rms 计算方法等 薄齿情况下,泄漏量受齿厚影响很小;在小间隙宽度情况下,间隙效应对泄漏量的影响较大;密封齿被磨损后会增加迷宫密封的泄漏量 不同迷宫结构的密封性能随空腔宽度与齿高比率的增大而提高,但是随着比率的增加,存在着性能好坏的差异,而且轴旋转与否对不同结构迷宫密封性能的影响不同。 其它结构参数都不变时,泄漏量随齿尖相对厚度的变化存在极小值,这一现象主要出现在厚齿情况下;在一定范围内增加齿数可以降低泄漏量,但是超过某一齿数效果就不明显了,即在给定的结构总长度下,存在使泄漏量最小的{zj0}齿数(或空腔宽度) ;其它结构参数都不变时,泄漏量随着间隙与空腔宽度的比例增加而增加;过分加深空腔并不能提高迷宫的密封性能,存在{zj0}的空腔深宽比使得泄漏量最小;斜齿的封严效果优于直齿;齿尖朝向来流方向的密封效果优于背向来流方向的密封效果。 齿腔大小和齿腔形状是决定篦齿封严效果的重要因素,并指出等腰梯形齿的密封特性优于其它齿型。 阶梯形迷宫密封空腔内的流体振荡和流动不稳定性,发现空腔内的直流射流存在着流动不稳定性,包括一个分叉的流线谱。利用间隙处所发生的射流偏转可用来增大间隙而不提高泄漏量。 宫内部流动具有总体结构的基本稳定性和局部结构的不稳定性两种特征,流动的不稳定性构成了流动的周期性振荡,增加了能量耗散和流通阻力,对减少泄漏起到重要作用。 |