автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Фильтрация герметизируемой среды в сальниковых уплотнениях химического оборудования

Заключение

1. Разработана двухслойная модель сальникового уплотняющего устройства, учитывающая влияние релаксации напряжений в уплотнителе и его консолидацию на величину утечки.

2. Решены осесимметричные задачи нестационарной фильтрации жидкости и ползучести для деформируемого пористого материала.

3. Проведено исследование работоспособности сальникового уплотнения с уплотнителем трапецеидальной формы осевого сечения, в результате которого определены эффективные значения угла у для двух режимов работы узла.

4. Разработана методика расчета герметичности сальникового уплотняющего устройства, основанная на удовлетворении критерия герметичности оборудования.

5. Разработана методика расчета рациональных режимов эксплуатации, геометрических размеров и др. параметров сальникового уплотнения.

6. Разработана программа расчета сальникового уплотнения, позволяющая на основе численного эксперимента проводить сравнительные испытания существующих и вновь создаваемых сальниковых уплотнений.

7. Разработаны усовершенствованные конструкции уплотнительных узлов мельниц типа МД для целлюлозно-бумажной промышленности.

1. Арутюнян Н.Х., Колмановский В.Б. Теория ползучести неоднородных тел.- М.: Наука, 1983.- 336 с.

2. А.с. 1350430 СССР, МКИ3 F 16 J 15/18. Сальниковое уплотнение (А.С. Тимошук, А.И. Мильченко, A.M. Третьяков, Н.М. Быстров).- Бюл. №33,1987

3. А. с. 327353 СССР, МКИ3 F 16 J 15/18. Уплотнение вращающегося вала (Г.А. Прейс, Ю.Л. Смертяк, Н.А. Сологуб).- №1424742/25-08; Заявлено 13.04.70; Опубл. 26.01.72, Бюл. №5.- 2 е.: ил. 1.

4. А. с. 877182 СССР, МКИ3 F 16 J 15/18. Способ контактного уплотнения и устройство для его осуществления (его варианты) (Е.Г. Мясковский, Б.С. Ни-канюк).- 2885548/25-08; Заявлено 28.02.80; Опубл. 30.01.81, Бюл. №40.- 5 е.: ил. 5.

5. А. с. 567878 СССР, МКИ3 F 16 J 15/32. Манжета. (Н.М. Быстров, В.М. Кутиков, И.И. Королев, О.А. Кондратьева).- №1927248/08; Заявлено 06.06.73; Опубл. 05.08.77, Бюл. №29,- 2 е.: ил 1.

6. А. с. 991098 СССР, МКИ3 F 16 J 15/18. Сальниковое уплотнение вала (В.А. Марцинковский, В.В. Усенко, И.С. Бережной, Э.С. Якобсон, В.Н. Сурове-гин).- №335-1382/25-08; Заявлено 27.10.81; Опубл. 23.01.83, Бюл. №3.- 3 е.: ил. 2.

7. А. с. 312098 СССР, МКИ3 F 16 J 15/18. Сальниковое уплотнение вращающегося вала (Я.З. Гафт, С.Н. Козлов, В.И. Артемов).- №1404748/25-08; Заявлено 23.11.70; Опубл. 19.08.79, Бюл. №25.- 2 е.: ил. 1.

8. А. с. 387171 СССР, МКИ3 F 16 J 15/16. Сальниковое уплотнение (А.К. Михайлов, В.И. Артемов).- № 1632267/25-08; Заявлено 05.03.71; Опубл. 21.04.73, Бюл. №27.- 2 е.: ил. 1.

9. Бах К. Детали машин, их расчет и конструкции,- М.: ГИЗ, 1930.- 327 с.

10. Безухов Н.И., Лужин О.В. Приложение методов теории упругости и пластичности к решению инженерных задач.- М.: Высшая школа, 1974.- 200 с.

11. Белый В.А., Пинчук Л.С. Введение в материаловедение герметизирующих систем.- Минск: Наука и техника, 1980.- 304 с.

12. Ворохов A.M., Ганшин А.С., Додонов Н.Т. Волокнистые и комбинированные сальниковые уплотнения.- М.: Машиностроение, 1966.-312 с.

13. Бубнов Ю.Н. Усадочные свойства и боковое давление мягких набивок// Вестник машиностроения, 1973.- №8.- С. 35.

14. Бердников Н.К. Новый вид сальникового уплотнения для насосов с уплотнителем из древесины. В кн.: Прессованная древесина в народном хозяйстве.- Изд. ГОСИНТИ, 1964.- С. 207-313.

15. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов.- М.: Высшая школа, 1978.- 448 с.

16. Вологодский Н.Б. Определение коэффициентов бокового давления и усадки мягких сальниковых набивок// Химическое и нефтяное машиностроение, 1970.-М 12.- С. 7.

17. Гаевик Д.Т. Подшипниковые опоры скольжения.- М.: Машиностроение, 1985.- 248 с.

18. Герметичность неподвижных соединений гидравлических систем (В.Т. Бабкин, А.А. Зайченко, В.В. Александров и др.).- М.: Машиностроение, 1977.- 120 с.

19. Герметизация химического оборудования. Обзорная информация. Серия: состояние и совершенствование техники безопасности в химической промышленности.- М.: НИИТЭХИМ, ВНИИТБХП, 1978.- 27 с.

20. Голубев А.И. Современные уплотнения вращающихся валов.- М.: Машгиз, 1963.-215 с.

21. Голубев Г.А., Кукин Г.М. Уплотнения вращающихся валов.- М.: Наука, 1966.- 100 с.

22. Георгиевский В.Б. Унифицированные алгоритмы для определения фильтрационных параметров. Справочник.- Киев: Наукова думка, 1971.- 328 с.

23. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. Пер. с англ.- М.: Мир, 1984.- 428 с.

24. Гуревич Д.Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры. Л.: Машиностроение, 1969.-887 с.

25. Гафт Я.З., Аношко В.Я. Сальниковые уплотнения динамических насосов.- Насосостроение, серия ХМ-4, обзорная информация.- М.: Изд. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1980.- 50 с.

26. Голубев А.И., Стерлядкина Е.К., Гафт Я.З. Использование углеродных волокон для уплотнений// Хим. и нефт. машиностроен., 1974.- №10.- С. 46-48.

27. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов (напряженно-деформативные и прочностные характеристики).- М.: Стройиздат, 1979.- 304 с.

28. ГОСТ 5152-84. Сальниковые набивки.- М.: Изд. стандартов, 1984.- 27 с. '

29. ГОСТ 8.011-72. Государственная система обеспечения единства измерений. Показатели точности измерений и формы представления результатов измерений.- М.: Изд. стандартов, 1981.- 6 с.

30. ГОСТ 8.207-76. Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.- М.: Изд. стандартов, 1978.- 10 с.

31. ГОСТ 11.004-74 (СТ СЭВ 876-78). Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения.- М.: Изд. стандартов, 1984.- 24 с.

32. Дружинин Н. Метод электрогидродинамических аналогий и его применение при исследовании фильтрации.- М.; Л.: ГОСЭНЕРГОИЗДАТ, 1956.347 с.

33. Домашнев А.Д., Ткач Л.Н. О механизме герметизации и оценке плотности подвижных контактных уплотнений// Химическое и нефтяное машиностроение, 1968.- №11.- С. 6-8.

34. Домашнев А.Д., Хмельникер В.Л. Сальниковые уплотнения арматуры атомных электростанций.- М.: Атомиздат, 1980.- 112 с.

35. Демидович Б.П. и др. Численные методы анализа (Б.П. Демидович, И.А. Марон, Э.З. Шувалова).-М.: Наука, 1968.-423 с.

36. Ершов Н.Ф., Шахверди Г.Г. Метод конечных элементов в задачахгидродинамики и гидроупругости. Л.: Судостроение, 1984.- 240 с.

37. Жданович Г.М. Теория прессования металлических порошков.- М.: Металлургия, 1969.- 262 с.

38. Зенкевич 0. Метод конечных элементов в технике.- М.: Мир, 1975.544 с.

39. Зенкевич 0., Морган А. Конечные элементы и аппроксимации.- М.: Мир. 1986.-318 с.

40. Зотов В.А. Классификация уплотнительных устройств// Стандартизация, 1962.-№9.- С. 17-21.

41. Зарецкий Ю.К. Теория консолидации грунтов.- М.: Наука, 1967.- 268с.

42. Захарченко С.Е. Исследования сальников с мягкой набивкой// Химическое машиностроение, 1938.-№6.-С. 10-21.

43. Климов В.Н. Гидротранспорт волокнистых материалов в целлюлозно-бумажном производстве.- М.: Лесная промышленность, 1971.- 280 с.

44. Комиссар А.Г. Уплотнительные устройства опор качения. Справочник.- М.: Машиностроение, 1980.- 192 с.

45. Корндорф Б.А. Техника высоких давлений в химии.- Л., М.: Госхим-издат, 1952.- 440 с.

46. Кольман-Иванов Э.Э. Таблетирование в химической промышленности.- М.: Химия, 1976.- 200 с.

47. Колтунов М.А. Ползучесть и релаксация.- М.: Высшая школа, 1976.277 с.

48. Колтунов М.А., Майборода В.П., Зубчаников В.Г. Прочностные расчеты изделий из полимерных материалов.- М.: Машиностроение, 1983.- 240 с.

49. Колтунов М.А., Кравчук А.С., Майборода В.П. Прикладная механикадеформируемого твердого тела: Учебное пособие для студентов вузов.- М.: Высшая школа, 1983.- 349 с.

50. Коннор Дж. Бреббиа К. Метод конечных элементов в механике жидкости.- JL: Судостроение, 1979,- 264 с.

51. Коллинз Р. Течения жидкостей через пористые материалы.- М.: Мир, 1964.-350 с.

52. Кокичев В.Н. Уплотняющие устройства в машиностроении.- JL: Судостроение, 1962,- 207 С.

53. Крагельский И.В. Трение и износ.- М.: Машгиз, 1968.- 480 с.

54. Контактные уплотнения вращающихся валов (Г.А. Голубев, Г.М. Ку-кин, Г.Е. Лазарев, А.В. Чичинадзе).- М.: Машиностроение, 1976.- 264 с.

55. Кузьмин А.А. Влияние диффузии рабочей среды на работоспособность полимерных уплотнителей аппаратов и арматуры: Дис. канд. техн. наук: ЛТИ им. Ленсовета.- Л.: 1981.- 127 е.- ил.

56. Левитан Б.М. Вентиляция на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности,-М.: Лесная промышленность, 1972.- 168 с.

57. Лоусон Ч., Хенсон Р. Численное решение задач метода наименьших квадратов. Пер. с англ.- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит.- 1986.- 232 с.

58. Лившиц С.П. Уплотняющие устройства сальникового типа// Вспомогательное котлотурбинное оборудование.- Л.: 1947.- Кн. 6.- С. 29-55.- (Тр. ЦКТИ).

59. Легоцкий С.С., Лаптев Л.Н. Размол бумажной массы.- М.: Лесная промышленность, 1981.-94 с.

60. Лойцянский Л.Г. Механика жидкостей и газа. 5-е изд. перераб.- М.: Наука, 1978.- 736 с.

61. Лейбензон Л.С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде.- М.: Гостехтеоретиздат, 1947.- 244 с.

62. Ломтадзе В. Д. Метод лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород.- Л.: Недра, 1972.-312 с.

63. Мазарский С.Н., Малинский Й.З., Эпштейн К.Ю. Оборудование целлюлозно-бумажных предприятий.- М.: Лесная промышленность, 1968.- 456 с.

64. Марцинковский В.А., Ворона П.Н. Насосы атомных электростанций.-М.: Энергоатомиздат, 1987.-256 с.

65. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести.- М.: Машиностроение, 1975.-400 с.

66. Миненков Б.В., Стасенко Н.В. Прочность деталей из пластмасс.- М.: Машиностроение, 1977.- 264 с.

67. Макаров Г.В. Уплотнительные устройства. 2-е изд., перераб. и доп.-Л.: Машиностроение, 1973.- 232 с.

68. Максимов В.Ф. Охрана труда в целлюлозно-бумажной промышленности.- М.: Лесная промышленность, 1977.- 384 с.

69. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде.- М.: Гостопиздат, 1949.- 543 с.

70. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел.- Т.2.- М.: Мир, 1969.- 728 с.

71. Нумеров С.Н., Аравин В.И. Теория движения жидкостей и газов в не-деформируемой пористой среде.- М.: Госхимиздат, 1953.- 616 с.

72. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов химических производств. Герметичность оборудования: Учебное пособие (А.С. Тимошук, М.Ф. Михалев, Н.П. Третьяков и др.).- Л.: Изд. ЛТИ им. Ленсовета, 1985.- 159 с.

73. Оборудование целлюлозно-бумажного производства.- Т.1.- (В.А. Чи-чаев, А.А. Васильев, И.А. Васильев и др.).- М.: Лесная промышленность, 1981.368 с.

74. ОСТ 26-01-1247-75. Уплотнения валов для аппаратов с перемешивающими устройствами. Уплотнения сальниковые: типы, параметры, конструкции и основные размеры. Технические требования.- М.: Минхимнефтемаш СССР, 1976.-20 с.

75. Продан В.Д. Герметичность разъемных неподвижных соединений машин и аппаратов химических производств: Учебное пособие. МИХМ.- М.-1983.- 72 с.

76. Перельман В.Е. Формование порошковых материалов.- М.: Металлургия, 1979.- 232 с.

77. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений.- М.: Наука, 1968.- 288 с.

78. Полубаринова-Кочина П.Я., Фалькович С.В. Теория фильтрации жидкостей в пористых средах// Прикладная математика и механика.- 1947. T.XI.-Вып. 6.- С. 629-674.

79. Победря Б.Е. Численные методы в теории упругости и пластичности.-М.: Изд. МГУ, 1981.- 346 с.

80. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела.- М.: Наука, 1979. 744 с.

81. Ржаницын А.Р. Теория ползучести.- М.: Стройиздат, 1968.- 416 с.

82. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств: Примеры и задачи: Учебное пособие для студентов вузов (М.Ф. Михалев, Н.П. Третьяков, А.И. Мильченко и др.).- Л.: Машиностроение, 1984.- 301 с.

83. Романков П.Г. Курочкина М.И. Гидромеханические процессы химической технологии.- JL: Химия, 1982.- 288 с.

84. Рот А. Вакуумные уплотнения.- М.: Энергия, 1971.- 464 с.

85. Ситтинг Н. Загрязнение окружающей среды в целлюлозно-бумажной промышленности.- М.: Лесная промышленность, 1981.- 280 с.

86. Селегей Н.Г., Сергиенко В.Д. Определение коэффициентов трения, бокового давления и усадки для сальниковой набивки из асбестового плетеного шнура марки АЛ// Известия Вуз. Черная металлургия, 1982.- №8.- С. 37.

87. Сегерлинд Л.Дж. Применение метода конечных элементов.- М.: Мир, 1979.- 392 с.

88. Третьяков A.M., Тимошук А.С., Мильченко А.И. Сальниковые уплотнения с конической камерой и цилиндрическим валом// Тезисы докладов к IV Всесоюзному совещанию по уплотнительной технике.- Сумы, 1985.- 120 с.

89. Третьяков A.M., Тимошук А.С., Мильченко А.И. Расчет сальниковых уплотнений с расширяющейся камерой// Химическое и нефтяное машиностроение, 1986.- №9.- С. 20-22.

90. Третьяков A.M., Тимошук А.С., Мильченко А.И. К расчету сальника с конической камерой для уплотнения валов и штоков// Конструирование, исследование машин, аппаратов и реакторов химической техники: Межвуз. сб. науч. тр.-М.: МИХМ, 1986.-С. 104-107.

91. Третьяков A.M. Физическая модель сальникового уплотнения //Тезисы докладов 3-й юбилейной научно-практической конференции,- Ч. 2.-Бийск, 1995.- С. 42.

92. Третьяков A.M. Фильтрация жидкости в сальниковом уплотнении //Тезисы докладов межрегиональной научно-практической конференции 27-28 сентября 2001 года «Ресурсосберегающие технологии в машиностроении».-Бийск, 2001.- С. 101-102.

93. Тимошук А.С., Третьяков A.M. Обобщение данных к расчету сальников машин для производства строительных материалов. В кн.: Исследование и создание нового оборудования для промышленности строительных материалов.- Гатчина: ВНИИстроммаш, 1985.- С. 27-38.

94. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости.- М.: Наука, 1975.- 576с.

95. Тимошук А.С., Мильченко А.И. О работе сальника с набивкой трапецеидального сечения в условиях незатянутой нажимной втулки.- Лен. технол. ин-т им. Ленсовета.- Л.- 1979.- 11 с. деп. в ВИНИТИ, № 1054.

96. Тордуа Г.А. Машины и аппараты целлюлозно-бумажного производства.-М.: Лесная промышленность, 1986.-440 с.

97. Технология целлюлозы. В Зх т.- Т. 1. Непенин Н.Н. Производство сульфитной целлюлозы.- Изд. 2-е, перераб. Под ред. Н.Н. Непенина.- М.: Лесная промышленность, 1976.- 624 с.

98. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник (Л.А. Кондаков, А.И. Голубев, В.Б. Овандер и др. Под общ. ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова).- М.: Машиностроение, 1986,- 464 с.

99. Френкель М.И. Поршневые компрессоры. Теория, конструкции, основы проектирования.- Л.: Машиностроение, 1969.- 743 с.

100. Хмельникер В.Л., Домашнев А.Д. Расчет герметичности сальниковых уплотнений с сухими, непропитанными набивками// Химическое и нефтяное машиностроение, 1978.- №1.- С. 7-9.

101. Цытович Н.А. Механика грунтов. Учебное пособие для вузов.- М.: Высшая школа, 1973.- 280 с.

102. Черский И.Н. Полимерные материалы в современной уплотнитель-ной технике.- Якуток: Книжное изд-во, 1975.- 112 с.

103. Чарный А.И. Подземная гидрогазодинамика.- М.: Гостоптехиздат, 1963.- 396 с.

104. Шанин Н.П., Бородулин М.М., Колбовский Ю.Я. Производство асбестовых технических изделий.- Л.: Химия, 1983.- 240 с.

105. Шейдеггер А.Э. Физика течения жидкостей через пористые среды.-М.: Госхимиздат, I960.-249 с.

106. Шукле Л. Реологические проблемы механики грунтов.- М.: Стройиз-дат, 1976.-485 с.

107. Эльтерман B.M. Охрана воздушной среды на химических и нефтехимических предприятиях.- М.: Химия, 1985.- 160 с.

108. Baumbach W. Stopfbuchsen for Ruhrwerke// Chem.—Ing.- Techn, 1957.-№1.- Heft 1.- 29 Jg.- S. 44.

109. Bohner K., Blenke H., Hinkel R. Lateral stress ratio, deformation and relaxation of packings.- Paper B.l.- 5 Int. Conf. on Fluid sealing, 1974.- p. 261-284.

110. Denny D.F., Turnbull D.E. Sealing characteristics of stuffing-box seals for rotating shafts// Proc. Instn. Mech. Engrs.- v. 174.- №6, I960.- p. 271-292.

111. Dunhill S. Seals and packings keep the product in the process// Process Engineering.- №8,1984.- p. 42-43.

112. Creathorn R.E. A guide to the selection and application of gland packing// Mer.-№11,1983.- p. 9-11.

113. Fluid seals and packings// Mach. Des.- №9,1983.- p. 191-202.

114. Kraus R. Optimierung von Stopfbuchsen for Armaturen// Antrieb.- №3, 1984.- S. 10-13. №4,1984.- S. 28-34. №5,1984.- S. 39-42.

115. Muller H.K. Weichpackungsstopfbuchsen mit ausgeglicher Anpressung// Konstruktion.- Het 6,1968.- S. 224-226.

116. Neugebauer G. Theoretishe und experimentelle Untersuchungen an PTFE-impragnierten Weichpackungsstopfbuchsen// Maschinenbautechnik.- B. 24, 1975.-№10.-S. 468-474.

117. Neugebauer G. Probleme der Dichtungstechnik bei Antriebsystemen// Maschinenbautechnik, 1975.- №5.- S. 59-63.

118. Trutnovsky K. Beruhrungsdichtungen an ruhenden und bewegten Maschinenteilen.- Berlin: Springer-Verl., 1975.- 283 S.

119. Wisseroth K. Zur Energetik von Stopfbuchspackungen// Konstruktion.-Heft 5,1975.- S.188-191.105