为提高燃气导热油热源站高温循环泵安全可靠性能,满足350℃高温高压恶劣作业工况,改善耐冲蚀性能及延长使用寿命,采用有限元法对高温循环泵筒体在水压、热结构耦合工况数值分析;制定泵体水压及整泵运行工况性能试验方案。结果表明:筒体在水压及实际运行工况下最大应力分别发生在筒体与密封冷却腔焊接处、出口管与筒体相贯处,安全系数均大于设计要求并有足够安全裕量;通过模态分析获取筒体前六阶固有频率及振型,为避免筒体结构发生共振提供理论依据;同时试验方案验证了筒体与冷却腔体焊接式结构无泄漏、无变形、无异响,密封性能良好,完全满足燃气导热油热源站高温循环泵应用运行要求。

为解决给水泵油封装置中O形圈因密封失效而引起泄漏的问题,利用有限元法对密封圈的大变形、超弹性进行非线性接触分析。首先建立密封圈与转动环沟槽之间的轴对称模型,分析O形圈在不同压缩率、不同轴向压力下的应力分布规律,进而对油封装置结构改进,最后利用试验台位测试油封的密封性能。结果表明:O形密封圈压缩率越大主接触面峰值应力越大,侧接触面应力基本不变;密封圈轴向压力的增加,接触应力也急剧上升,侧面接触应变较大,但工况内无胶料“挤出”发生;改进后双密封O形圈动环结构密封可靠性、安全性更高,在不同工况下进行密封性能试验,油封装置无泄漏,为油封密封圈选型以及避免给水泵实际运行中出现“滴、漏”现象具有一定的指导意义。