针对齐鲁石化公司烯烃厂丙烷泵机械密封频繁出现汽喷现象、密封端面泄漏严重的问题,根据非接触式机械密封原理,研制开发出了丙烷泵用新型非接触式机械密封。本文运用解析分析法,对新型非接触式机械密封的上游泵送机械密封和干气密封分别进行了设计。其中,静环端面弧形槽的设计,可以强化密封端面的液膜,有效地改善密封面的润滑状态,抑制液膜的相变。利用数值计算法,对螺旋槽干气密封进行了稳态特性分析,揭示了变转速或变压力条件下密封稳态特性的变化规律。在此基础上,通过中低速密封试验台对所开发的新型非接触式机械密封进行了性能研究。实验结果表明,在变转速或变压力条件下新型密封的密封性能良好、端面温升及摩擦功耗极低,而且干气密封在氮气压力较低的情况下也能够实现非接触运转,完全满足工业应用要求。新型非接触式机械密封在现场的成功应用,也表明该密封具有优良的密封性、可靠性、稳定性和经济性。本文对于解决现场轻烃泵机械密封易泄漏的技术难题,具有一定的指导意义和应用价值。