本项创新技术涉及一种离心泵口环密封系统及其在离心泵中的应用。该系统由动环和静环组成,位于口环与叶轮前盖之间。系统特征包括静环齿间距Bc、静环内圆周面与动环外圆周面间距Ht,以及动环齿的“干”型截面设计。动环齿包括径向环齿、第一轴向环齿和第二轴向环齿,其间距Hb和Ha均在0.05Ht至0.35Ht之间。径向环齿的轴向齿厚Ba为0.1Bc至0.4Bc,而第一轴向环齿与第二轴向环齿的径向齿宽Hv为0.1Ht至0.2Ht。第一轴向环齿、第二轴向环齿与相邻静环齿的间距Cs为0.1Bc至0.25Bc。该设计通过优化动环齿结构,增加密封腔内涡流损耗,有效降低高压工况下流体泄漏。
背景技术
离心泵是一种广泛应用于工业领域的流体输送设备,其工作原理主要依赖于叶轮的旋转产生离心力,从而将流体从进口吸入并加速至出口。在离心泵的结构中,口环是一个关键的密封组件,它设置在泵壳与叶轮前盖之间的间隙处,并与泵壳固定连接。口环的主要功能是防止流体从高压区域向低压区域泄漏,确保泵的高效运行。
口环通常由耐磨、耐腐蚀的材料制成,以承受流体在高速旋转过程中产生的摩擦力和压力。在正常的运行条件下,口环间隙的设计需要保证既能有效防止泄漏,又能允许叶轮在热膨胀或磨损时有一定的活动空间。然而,在实际应用中,尤其是在高压工况下,口环间隙处的泄漏问题变得尤为突出。在高压工况下,流体对口环间隙的压力增大,导致泄漏量显著增加。泄漏不仅会降低泵的效率,增加能耗,还可能对周围环境造成污染,甚至引发安全事故。因此,如何在高压工况下有效控制口环间隙的泄漏量,成为离心泵设计和维护中的一个重要问题。
实现思路