压水堆核电机组汽机旁路调节阀降压结构选型分析

汽轮机旁路调节阀主要用于核电机组汽机旁排系统中排出核岛产生的大量蒸汽,是压水堆核电机组的重要阀门之一,其实现功能的关键部件便是降压结构。本文基于不同降压结构下的核电机组汽轮机旁路调节阀,例如套筒式多级降压结构调节阀及迷宫式多级降压结构调节阀,从结构设计、工作原理及运行维护等方面进行对比分析,经过分析得出各降压结构旁路调节阀优缺点。用户可根据核电厂的技术路线和具体需求选择相对适宜的产品。但在未来新建核电市场中,“套筒式+迷宫式”降压结构调节阀预计将有较广阔的应用前景。

空间转角蚁穴式调节阀复合降压结构设计及仿真分析

空间转角蚁穴式调节阀(ATE调节阀)降压结构复杂,其空间转角蚁穴式节流元件(ATE节流元件)流道融合了转折、扩张、汇合、分流和对冲等流动过程。通过CFD流场仿真,研究在不同压力等级下ATE节流元件级间压力、速度、流量及气体体积分数随降压级数、流道形状、流道关键结构尺寸等参数的变化规律。压降特性仿真结果表明,ATE节流元件能够将一次较大的压降分解成多次的小压降,逐级降压过程压降线性度良好。同时ATE节流元件关键结构参数的仿真研究表明,级间距为7 mm时空化最小,渐缩型节流元件空化程度最小,腰型槽为3 mm时节流元件空化程度最小,出口沉槽倒角不会降低空化程度,增大出口沉槽过流面积会导致空化程度增加。最后搭建了ATE节流元件测试平台,对节流元件在不同压降条件下的压力和流量进行了测试,ATE节流元件级间压力测试与仿真结果的最大误差不超过8%,流量误差平均值约为10%,试验测试与仿真计算结果具有较好的一致性,试验验证了仿真计算的准确性。

高温高压工况下给水泵最小流量调节阀结构优化

针对高温高压工况下闪蒸和汽蚀对给水泵最小流量阀部件容易产生冲蚀的问题,对其阀芯、阀杆类核心部件进行结构优化和材料及工艺优化,以增强其抗汽蚀能力和提高产品使用寿命,实现阀门关闭状态的零泄漏。分析常见给水泵最小流量调节阀的结构、特点,提出一种调节阀的降压回路结构,并进行设计方案总结和评价,为给水泵降压冷却回路系统的优化提供参考。

多级降压调节阀阀芯流阻特性及参数分析

为了系统研究节流结构参数对调节阀降压性能的影响,对串式多级降压调节阀阀芯的内流与节流特性进行了研究,分析了不同结构参数对其内部流动特性的影响规律。结果表明,多级降压调节阀整体流量系数随着开度的增大而增大;流道倾角对节流结构控压性能有重要影响,当节流结构流道倾角设置为48°时,可以获得最低的紊流度;倒角能够显著减少涡流的产生;在流道倒角位置采用6 mm倒角时较无倒角方案平均湍动能降低73%,同时能够有效降低湍流耗散率,减小出口处分配的压降,避免汽蚀的发生。研究结果能够为串式多级降压调节阀的结构设计与优化提供理论支持。

各类多级降压调节阀的特点及选用

对多级降压调节阀的常见结构类型及其特点进行了系统的介绍。对用户如何根据可压缩介质工况下的具体要求计算调节阀CV值的常用方法进行了总结,为用户了解多级降压调节阀的特点并合理选用提供了参考。

防空化多级降压调节阀

高压流体流经调节阀时压力迅速降低 ,使调节阀的阀内件快速气蚀 ,并产生刺耳的噪音 ,造成调节阀使用失效。技术上采取不断改变流体方向、逐级降压及消耗流体动能的办法 ,可有效消除空化产生 ,从而延长调节阀的使用寿命。

高压调节阀结构改进与汽蚀仿真

针对高压调节阀使用寿命偏低的问题,以串联型的多级降压结构为基础,提出一种优化的高压差调节阀结构。采用ANSYS Fluent对阀门内部的汽蚀现象进行仿真研究,得出静压、速度、气相体积分数等一系列数据,并讨论多级降压结构对阀门性能的影响。结果表明:阀门处于小开度下,容易产生汽蚀,汽蚀部位主要位于节流孔的阀芯与阀座处;相同工况下,优化后的调节阀能够有效抵抗气蚀,从而提高阀门的使用寿命。

高压差迷宫式调节阀流道设计研究

为提高调节阀在高压差工况下的降压控速能力,以迷宫式结构的调节阀为主要研究对象,根据流体力学理论和多级降压原理,对分流式和对冲式两种流道结构的迷宫调节阀进行数值模拟,获得了两种流道内部压力和速度的分布信息,并绘制成压力及速度变化的对比曲线。分析结果表明:在相同工况下,分流式流道更利于降压,而对冲式流道控速效果更加明显。通过分析这两种流道的结构特点,改进设计出一种新型流道,此结构能全面兼顾降压和控速的性能。

超(超)临界多级套筒调节阀空化抑制模拟研究

针对超(超)临界火电机组疏水系统中存在的套筒式多级降压调节阀高温水高压降空化引起汽蚀破坏的问题,基于汽液传递理论与多级降压理论,引入Z-G-B空化模型与混合两相流模型,建立阀内流场高温水空化计算模型.研究了套筒层数与级间间隙对空化流动的影响,获得了不同套筒模型条件下的阀内流场压力、速度及汽液两相体积分布等流场信息.分析结果表明:多级套筒使阀内最低压力由1.5 MPa上升至4.0MPa,空化最大气体体积分数由0.99降低至0.18.增加套筒级数可有效实现逐级降压、限制流速的目的,还可抑制空化的发生及发展,同时增加级间间隙也有利于减轻空化.