热力管道密封技术研究
材料性质改变密封性下降,从而出现渗漏现象,通过以上分析给出带有具体条件参数的初始问题。
2.密封技术研究
根据TRIZ理论,需解决的问题为高温高压管道密封问题,根据问题建立系统组件模型。
通过对组件模型进行组件价值分析,发现理想度指标最低的组件是热力管道。从而归结出解题方向为热力管道的密封存在的问题。
对问题高温高压密封热力管道进行分解找出根本子问题。为密封材料和密封结构引起的问题、以及实际工况中的设计需求引起的问题。
这样就选定了最终的解题方向结构以及密封材料和它的结构入手。
3.技术方案
针对分析出的解题方向在解决方案库和专利查询模块进行相应的检索,获得相关解决方案,结合实际问题提出具体解决方案,通过TRIZ理论中矛盾矩阵的运用,找到了常用于解决矛盾的4个创新原理。根据创新原理-分割原理,形成如1图所示的解决方案:将密封材料制成的垫圈由扁平型改变成锯齿型,从而改善了它的密封性能。
根据上面分析密封材料使用中常常出现的问题,我们将其定义为另一对通用技术参数形成的矛盾:力 –稳定性。
通过矛盾矩阵的运用,根据创新原理并依据局部质量原理,如图2所示的解决方案:采用钢垫圈来密封,如图所示,在密封垫圈的局部采用变形层以及不同的密封材料,从而提高密封的可靠性。
需要找到的材料应具有以下属性:首先要绝缘,其次耐高温、高压,最后还需要能够密封。三点缺一不可。这样材料的选择范围就缩小了很多。当然,材料选择了之后,还要考虑密封的结构设计问题。依此确定材料选择的原则:首先要绝缘,其次要耐高温高压,最后看这种材料是否做密封用。
根据设计者对材料的了解和分类,结合设计者的工作经验,将材料大体分类如下:金属材料、非金属材料与合金三大类。很显然,大部分金属材料都是导电体,所以基本上排除使用金属材料的可能性;非金属材料,大部分具有良好的非导电性,所以可作为选择的方向,从中选择出适合本课题的耐高温高压密封材料;合金,作为新型的复合材料,也可以作为选择方向,进行相关的查找。
通过软件检索到大量的相关资料,经过整理得到了可供选择的材料:硅酸盐无机胶黏剂、埃科润滑脂、聚四氟乙烯、陶瓷纤维、云母、石墨、NiO薄膜等。
三、结论建议
综合基于TRIZ技术方案,主要是对绝密封片进行改进,例如复合材料和新型密封结构。TRIZ解决方案有一定的借鉴意义,对其提出的新型结构和新型材料,需要进一步作出试验验证。
参考文献:
[1] 熊挺,闫晓等.超临界流动不稳定性实验的通道不对称性研究[ J],原子能科学技术,2013, 47(11):62-65.
[2] Altshuller.G..Creativity as an Exact Science,The Theory of the solution of Inventive Problems[ M].Gordon and Breach Science Publishers,New York,1988.
[3] 牛占文, 等.发明创造的科学方法论—T RIZ[ J] .中国机械工程,1999, 10(1):84-89.
推荐访问: 热力 技术研究 密封 管道