Mathematical modeling of centrifugal machines rotors seals for the purpose of assessing their influence on dynamic characteristics

Abstract

З ростом параметрів обладнання, таких як тиск ущільнюваного середовища і швидкість обертання ротора, зростають і проблеми, пов’язані із забезпеченням ефективності його герметизації. Крім власне герметизації системи ущільнення впливають на загальну експлуатаційну безпеку обладнання, особливо вібраційну. Щілинні ущільнення розглядаються як гідростатодинамічні опори, здатні ефективно демпфувати коливання ротора. Для визначення динамічних характеристик розглянуто моделі щілинного ущільнення та однодискових роторів з щілинними ущільненнями. Наведено отримані аналітичні залежності для розрахунку динамічних характеристик гідромеханічної системи ”ротор – ущільненняєє, що описують радіально-кутові коливання ротора відцентрової машини в щілинних ущільненнях, а також формули для розрахунку амплітудних частотних характеристик. Наведено приклад розрахунку динамічних характеристик однієї з моделей ротора відцентрової машиниWith an increase of equipment parameters, such as the pressure of the sealing medium and the speed of shaft rotation, the problems ensuring its hermetization efficiency are rising up. In addition to hermetization itself, the sealing system affect the overall operational safety of the equipment, especially vibratory. Groove seals are considered as hydrostatodynamic supports capable of effectively damping rotor oscillations. To determine the dynamic characteristics, models of grooved seals and single-disc rotors with grooved seals are examined. The obtained analytical dependences for computation of dynamic characteristics for the hydromechanical rotor-seals system, describing radial-angular oscillations of the centrifugal machine rotor in groove seals are presented as well as the formulas for computation of amplitude frequency characteristics. An example for the computation dynamic characteristics of one of the centrifugal machine rotor models is drawn.