不同节流孔结构的套筒式调节阀冲蚀性能研究

调节阀的冲蚀会降低调节精度和缩短使用寿命。基于计算流体力学欧拉-拉格朗日法,对扩孔式、缩孔式和等径式等套筒式调节阀进行了固液两相流冲蚀模拟。结果表明,扩孔式套筒内外压降明显且套筒内部压力分布均匀;相较于另外两种结构,扩孔式套筒阀芯下方易对阀体壁面产生严重冲蚀的固相颗粒的速度更低;套筒式调节阀的冲蚀主要集中于阀体下腔壁面,随着阀门开度的增加,冲蚀速率随之降低;在各开度下,扩孔套筒式调节阀壁面上的最大冲蚀速率均较低。

一种高温高压调节阀结构设计

本文介绍了一种适用于高温高压工况的平衡式金属环双重密封套筒调节阀结构和工作原理。以我国某化工厂高温高压调节阀的国产化替代设计为例,提出了蒸汽介质CV值计算公式以及金属密封环的压缩量测试方法,为高温调节阀的设计提供了有力支持。本文结合计算机仿真模拟分析技术,对阀门在不同开度下的流量特性进行模拟计算,验证了计算公式的合理性。同时,对阀门的速度场与压力场分布进行分析,为优化阀门降压级数提供了理论依据。结果表明,该高温高压调节阀的设计不仅能降低介质流速,同时具备优良的降压效果,且有效保障了阀门的安全稳定性。

套筒式调节阀结构改进及流场分析

针对套筒式调节阀因工作时阀内流体压差过高、流速快,易产生阻塞流,导致在一定开度下,阀门流通能力降低,阀内噪声增大,致使套筒、阀芯、阀座损坏等问题,以DN80套筒式调节阀为研究对象,对套筒节流孔的形状进行优化,设计出2种不同形状的节流孔样式,对比分析3种不同形状的节流孔,采用计算流体动力学(CFD)方法对其内部流场进行数值模拟,分析调节阀流道内的速度分布云图、压力分布云图和流量特性曲线,并通过试验对比其流阻系数。结果表明,优化后的内缩式套筒结构在全开时,相较于初始结构降压能力提升约13.65%、最高降速约35%、流通能力提升约22.73%,并解决了在阀门开度为100%时阀体下腔处的回流现象。内缩式套筒结构具有更好的节流减压能力,能够安全可靠地应用于2种管线对接的工作状况,同时延长了阀门的使用寿命。

常规岛凝结水调节阀在小流量工况下的流场特性研究

为研究小流量工况下常规岛凝结水调节阀内部流场特性及能量耗散过程,以某新型国产调节阀及其管路系统为研究对象,建立三维瞬态仿真模型。选择电厂实际运行中存在工况,分析和探讨小流量工况下的调节阀流动特性,并通过速度功率谱密度对可引起调节阀流致振动的流场激振力进行研究。结果表明:多级套筒孔式结构为调节阀的主要压降机构,且各级槽道承担压降不均匀,其中第Ⅰ级承担压降份额最大,约为总压降的70%,并逐级递减;随着阀门入口压力上升,最大流速逐渐增大,流场稳定性下降,但整体流场分布相似;新型国产调节阀设计的迷宫环路使得不同槽道间的流体相互掺混,能量不断耗散,流场均匀性增强,有利于流场稳定;调节阀流体激振力主要在多级套筒孔式结构附近及内部迷宫环路,其中环路部分的振动强度和频率均高于相邻槽道,振动均为低频振动,集中在0~20Hz的低频波段,其可造成流致振动和阀内噪声。

阀口形状对套筒调节阀调控特性的影响

为了满足管道系统调节性能的要求,本文基于计算流体力学(CFD),研究了阀口节流截面形状对套筒调节阀调控的影响。讨论了椭圆型阀口、V型阀口和扇形阀口3种类型的节流阀。结果表明,流道的几何形状对流量系数影响很大;V形阀口具有类似的等百分比流量特性;扇形阀口具有类似的线性流动特性。相对特性随截面形状的变化而变化。在小开口时,阀门的内部流动更为复杂。阀芯附近的能量损失相对较大。

适应水击控制的多喷孔套筒式调流阀研究

现有多喷孔套筒式调流阀无量纲阀门流量系数τ和开度y的特性曲线是线性的,或是上凸的,这有利于在阀门的整个行程内允许精确的流量控制,但是不利于长管道的水击控制。文中提出了适应水击控制多喷孔套筒式调流阀的设计方法和实例,其特点是τ-y曲线是下凹曲线,可以在相同关阀条件下大大减少水击压力。

适应水击控制的多喷孔套筒式调流阀设计原理

对于管道水击，理想的水击控制多喷孔套筒式调流阀特性是使流量随开度y线性变化，这时关闭调流阀引起的水击压力升高最小。本文推导得到理想调流阀无量纲阀门流量系数下与开度y和管路特性之间的解析计算公式，计算研究了理想调流阀水击控制的效果，提出了具体的实施方法。

双层套筒调节阀节流特性数值模拟

套筒调节阀是管路中重要的调节部件,其节流特性是套筒调节阀的主要性能指标。针对实际工况中不同套筒参数对调节阀调节性能的影响,文章以双层套筒调节阀为研究对象,采用Fluent数值模拟计算的方法,研究10个不同套筒间距和2种不同二级套筒小孔排列方式对调节阀节流特性的影响,对不同间距和不同小孔排布下压降、流速和湍流耗散率等节流特性进行分析。结果表明:随着双层套筒间距的增大,压降减小,出口速度增大,湍流耗散率增大;当套筒间距达到临界距离(8 mm)后,再增加套筒间距,节流效果不会发生变化;二级套筒以三角形排布时,能量消耗更大。研究结果可为后续类似套筒调节阀的设计和优化提供参考。

汽轮机高压调节阀阀杆断裂故障分析及处理

某电厂二号机组在正常运行过程中,由于一次调频动作导致机组负荷大幅度波动。通过对事件过程的回溯及分析,判定其直接原因为汽轮机高压调节阀阀杆断裂。后通过制定有效的应对措施,机组得以继续安全可靠运行。机组停运后经解体检查,门杆损坏的实际情况与原判断相符。在与设备厂家沟通并采用其新型阀杆连接结构后,高压调节阀调节动作正常,安全隐患消除。

套筒调节阀声振特性数值分析与优化

针对调节阀在实际工况中存在的噪声问题,通过建立调节阀三维模型,利用计算流体力学(CFD)计算阀内稳态流场和瞬态流场,再以流场信息为激励源,结合声学边界元法(BEM)中声振耦合的数值模拟方法,对该阀的噪声特性以及振动特性进行了分析。通过优化套筒设计参数,研究了不同设计参数对噪声特性的影响。研究表明:在设计压力范围内,该阀的噪声特性以及振动特性符合设计要求。对比分析不同参数下的套筒小孔锥度和套筒壁厚的流致噪声发现,在锥度为15°时,声压级达到最小值76.5 dB(A);在壁厚为10 mm时,声压级达到最小值70.74 dB(A)。研究结果可为研究新型调节阀的优化降噪提供参考。

套筒式流量调节阀的设计与研究

套筒式流量调节阀采用两套筒同心装配 ,在旋转范围内 ( 90°)实现阀门开度由零至最大的调节 ,用以对水和油等介质的流量调节。本文介绍这种阀的工作原理 。

套筒式水量连续调节阀导纳函数的试验研究及其应用分析

针对水量电动连续调节阀在管网中的动态调节特性描述不准确等问题,基于调节阀前后压降关于流量及阀门流阻系数的数学模型,提出了调节阀导纳的定义。通过测量不同开度下调节阀前后压差及流量,建立了调节阀导纳关于开度的数学回归方程。基于该方程对其理想流量特性及工作流量特性进行了量化描述。

阀笼式调节阀套筒窗口形状设计与流量特性分析

我国的阀笼式调节阀技术起步晚,传统的设计过程常常依赖经验公式,产品的实验结果与设计要求存在较大误差。因此,以阀笼式调节阀套筒为设计对象,基于阀笼式调节阀的孔板流量计原理,推导得到套筒横截面积的通用公式和4种流量特性(直线型流量特性、等百分比型流量特性、抛物线型流量特性和快开型流量特性)不同开度下套筒的横截面积,建立模型并用FLUENT软件进行仿真模拟,将调节阀在不同开度下相对流量的实验值与理想设计值进行对比。结果表明:此设计方法在调节阀开度为30%～80%时具有可靠性,不仅有效满足设计要求,而且该方法设计周期短、成本低、精度高。此外,通过推导的阀笼式调节阀套筒的通用面积公式,可改变套筒进口处和出口处的压力值和不同固有流量特性要求,得到符合特定要求的套筒,故具有一定的工程应用价值。

多孔式套筒调节阀开孔设计及流激共振特性研究

针对核电常规岛热力系统关键阀门振动问题,以DN 500凝结水主调节阀为研究对象,基于流量特性理论和几何设计方程,对其节流套筒进行了等百分比流量特性开孔设计。选取3种典型工况,采用Fluent软件对各工况模型进行瞬态流场仿真分析,并对阀门流固耦合面的流体压力脉动时域信息进行监测,通过Tecplot软件对监测信息进行快速傅里叶变换(FFT),得到介质作用于阀门的激振力频率。另外采用ANSYS Workbench软件对各模型进行流固耦合模态分析,得到其模态频率。通过两种频率比较,对各工况调节阀流激共振进行了深入研究。结果表明,调节阀小开度大压差时,旋涡较少,但介质流动更紊乱,更易产生振动和噪声;阀门开度是影响介质压力脉动稳定性的重要因素;3种工况调节阀一阶模态频率均大于33 Hz,可采用等效静力法进行其抗震分析;介质压力脉动峰值频率均没有与模态频率相等或接近,调节阀不会发生流激共振。

温室变量喷药机器人液压系统设计

针对变量喷药技术,文章设计了一种温室变量喷药机器人液压系统。选择恒压混流式变量喷药系统为基础,电子式套筒电动调节阀作为调流控制阀;采用二级动力驱动,完成混药和加压功能,配备先导式减压阀进行稳压;采用多喷头组合方式,完成作物在不同生长期的喷药任务,最终完成液压系统结构设计及控制系统设计。系统调节精准、易于控制、供电便利、易于推广,具有良好喷雾特性和研究价值。

绩溪抽水蓄能电站下库导流泄放洞布置方案优化设计

针对强风化粗粒花岗岩强度低、成洞条件差的特点,结合绩溪抽水蓄能电站下水库调洪要求,对导流泄放洞布置方案进行优化设计,同时对洪水期发电影响进行了分析,并优选了阀门型式,降低了工程造价。

固定锥形无级调节阀的研究

固定锥形无级调节阀主要用来调节流量,具有消能、调节效果好,噪声小、对下游流道冲刷小等居多优势。产品本身结构简单、流量系数大,普遍用在钢铁、冶金、自来水等管网系统中。

300MW汽轮机高压调节阀门杆与阀芯连接异常分析及治理

针对300MW汽轮机高压调节阀门杆与阀芯连接异常的问题。从制造厂家的设计结构、检修装配工艺等深入分析,通过运行特性、故障现象、检修解体发现问题进行系统性分析。结果表明,高压调节阀原门杆与阀芯连接设计欠缺,将原十字套阀杆连接型式改为锥套式连接型式,优化了设备结构型式,彻底避免高压调节阀在线运行时门杆与阀芯连接异常的问题,提升汽轮机运行安全性。

常规岛汽轮机高压调节阀油动机阀杆咬死处理

某核电常规岛汽轮机采用国外引进技术,高压主汽联合调节阀油动机和阀杆采用带丝扣的连接套连接,丝扣为细牙螺纹,设备为进口件。针对安装时发生的连接套螺纹咬死,通过对多个方案的分析、比较,选定切割连接套的方法,重新提供新连接套,在原销孔90°位置重新配钻销孔来解决,为同类问题的处理提供借鉴。

套筒式调节阀套筒节流孔的结构改进

针对套筒式调节阀因工作时阀内流体压差过高、流速快,易在套筒节流孔处产生阻塞流,导致在一定开度下阀门流通能力降低,阀内噪声增大,致使套筒、阀芯、阀座损坏的问题,以DN80套筒式调节阀为研究对象,对调节阀套筒节流孔型进行改进,并对比分析两种结构下阀门的流通特性。在中国天瑞水泥集团有限公司的实验室内搭建实验平台,分析调节阀流道内流量系数曲线图和流阻系数曲线图,并通过数值模拟技术予以对比验证。研究结果表明,在全开时,流缩型的流通能力明显高于另外两种,流量为18.257 kg·s-1,流通系数为163.135。较原模型全开时流量14.876 kg·s-1流通能力提升约22.73%,验证了流缩型节流孔改进的合理性。