史后威,李彦,王增丽,王宗明,王君,冯全科

(1.中国石油大学(华东)新能源学院,266580,山东青岛;2.西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安)

随着我国经济社会的快速发展,对石油能源的需求也大幅度增加。各类石化企业在原油开采阶段和炼油后的污水处理阶段产生了大量的污油泥,这些污油泥成分比较复杂,主要是原油类物质与固体杂质的混合物,若不及时回收处理,一方面会造成资源的浪费,另一方面也会对环境造成污染[1-7]。为了满足高黏度、多杂质的污油泥的输送需求,Johansson于1991年提出了圆盘密封螺旋泵(DSSP),其排量大、结构紧凑、对固体杂质的适应性强[8]。目前,随着这种新型单螺杆泵的提出及结构改进,其在高黏度、多杂质的污油泥输送领域表现出了强大的竞争力。

由于圆盘密封螺旋泵的运动部件较多,其内部的泄漏规律变得十分复杂,对泵的工作性能有较大的影响,并且泄漏特性的研究也是分析螺杆泵增压特性的基础[9-11]。目前,已经有学者对圆盘密封单螺杆泵的工作特性开展了相关研究[12-13],但还没有针对其泄漏特性研究的论文发表。此外,传统螺杆泵的泄漏特性已经得到了较为深入的研究[13-17],但圆盘密封螺旋泵的结构和实际工况与上述螺杆泵都有较大差异,因此不能将其泄漏模型直接应用于圆盘密封螺旋泵中。

本文专门对圆盘密封螺旋泵泄漏通道的几何特性进行了研究,基于螺旋泵的啮合特性及各部件间的装配关系,建立了圆盘密封螺旋泵各个泄漏通道的几何模型,得到了任意螺杆转角位置处各个泄漏通道的长度及面积,并分析了螺旋泵的结构参数对回流增压泄漏通道面积和密封线间隙泄漏通道面积以及密封盘间隙面积的影响。……