先导式安全阀导阀推杆可靠性的概率有限元分析

为了分析核电先导式安全阀发生拒开事故下导阀推杆的可靠性,文中基于ANSYS软件,对导阀推杆开展了静力学分析并进行了网格无关性验证,获得了其应力与变形分布。考虑材料属性、几何结构及载荷的影响,采用Six Sigma Analysis模块对导阀推杆进行了概率有限元分析,获得了应力及变形的概率分布情况。结果表明:在设定参数及响应面容差条件下,导阀推杆的可靠度为100%;在材料性能中,泊松比对导阀应力与变形影响最大,结构参数中直径D与倒圆角半径R对应力影响最大,压力对应力与变形的影响较小。

先导式安全阀工作原理及其失效分析

针对某炼油厂蜡油加氢裂化装置的循环氢压缩机出口先导式安全阀在正常生产过程中突然失效启跳,且安全阀阀瓣不能自动回座的问题,首先从设计角度介绍了调制型先导式安全阀的结构特点和工作原理,再从工艺因素、操作因素、设备因素和失效过程四个方面进行了全面分析,最后找出了导致安全阀失效的根本原因。并基于分析结果,提出了相应的建议。旨在通过这些有效措施以减少类似安全阀失效事件的发生,确保加氢裂化装置的稳定运行,保障生产安全。

硫磺回收单元主风机导叶阀叶片断裂分析

主风机作为天然气净化工艺硫磺回收单元的关键设备,为燃烧炉提供燃料空气。在运行过程中,某主风机入口IGV导叶阀叶片发生断裂,造成风机叶轮损坏停机。为了减少主风机因入口导叶阀叶片断裂造成的停机故障,预防同类事故再次发生,保证装置的稳定运行,有必要弄清故障导叶片相关断裂机理,找出影响导叶片强度的相关因素。对主风机入口导叶阀工作原理、导叶片工作受力状况进行分析,对断裂导叶片进行实验室分析,观察分析断裂导叶片宏观外貌、断口电子显微镜下外貌、金相试样形貌、光学显微镜下缺陷。发现导叶片内部缺陷和工况条件下的受力增大是造成导叶片断裂的根本原因。所以,对新采购的IGV导叶片质量严格把关,采用抽查方式,增加渗透或射线等无损探伤方式检查铸件内部缺陷十分必要。

VSC-HVDC系统中IGBT阀保护方案研究

针对电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)系统,首先分析正常运行情况下电压源换流器两侧交、直流电流之间满足的平衡关系。然后将换流器的5种开关模式按照桥臂导通状态分为两类工作状态,分析不同工作状态下全控型电力电子器件绝缘栅双极晶体管(IGBT)阀短路和阀开路的电流流通路径,研究故障后交流侧电流幅值和直流侧电流的变化及其相互关系。在此基础上,提出一种能够反应IGBT阀短路和阀开路的保护方案,将交流侧三相电流采样值分别与各自导通状态函数相乘并求和,并与直流侧电流采样值构成差动电流,利用该差动电流反应阀短路和阀开路故障,并给出保护的整定原则。最后,基于仿真平台搭建双端VSC-HVDC系统模型,验证了该保护方案的有效性。

导阀参数对先导式减压阀动态特性影响的分析

在分析先导式减压阀的结构和工作原理的基础上,基于多学科领域复杂系统建模仿真平台AMESim软件建立了先导式减压阀的仿真模型,通过改变导阀参数对先导式减压阀的动态特性进行了数值仿真,得到了先导式减压阀的动态特性曲线。由仿真和实验结果对比可知,导阀参数的合理选择可优化先导式减压阀的动态品质,研究结果可为先导式减压阀的工程设计提供可靠的理论基础。

天广直流换流阀异常导通EMTDC仿真分析

自2014年7月以来,天广直流发生了四次换流阀异常导通事件,造成主设备过电流或过电压,严重影响天广直流安全稳定运行。为查明换流阀异常导通原因,从极控系统、VBE系统、换流阀及其组件、TE板等方面开展理论分析、现场排查、仿真分析、物理试验,成功排除了极控系统、VBE系统、换流阀及其组件导致换流阀异常导通的可能性。通过TE板BTC回路分析以及加压试验,发现了TE板在高污高湿条件下误触发晶闸管的情况。在BTC动作门槛值与TE板异常个数关系分析的基础上,开展四次换流阀异常导通事件的EMTDC仿真分析,模拟了部分TE板BTC动作门槛值降低的情况,得到了与现场故障波形高度相似的仿真波形。结果表明即使部分阀片TE板表面较为清洁,其余TE板表面积污严重,在潮湿环境下也可以导致换流阀异常导通。

偏导射流阀前置级流场计算与分析

根据射流盘处的结构和液流的实际运动情况,综合考虑射流过程中能量转化过程,提出了偏导射流放大器的二次射流模型,得到偏导射流阀前置级紊动射流的速度分布和时均动能变化,进一步研究了阀芯在中位条件下接收口的压力特性。结果表明了该模型具有合理性,为偏导射流阀的进一步研究提供了理论依据。

先导活塞式泄压阀的运动规律

先导活塞式泄压阀是一种新型的防水击危害的安全阀,但理论研究尚不成熟。本文系统地考虑了影响先导活塞式泄压阀运动的各方面因素,包括水压力、运动部件的重力、弹簧力、活塞环摩阻力和渗漏等,基于结构运动力学和水力学原理,得到了主阀启闭速度与液压传动系统流量的函数关系,建立了描述主阀启闭速度与时间关系的运动方程。然后,通过对主阀关闭运动方程的解析,修正了现有活塞渗漏流量的计算公式,提出了合理选择活塞直径与主阀瓣直径以减小水压变化对关闭过程影响的方法,进而解析得出主阀关闭速度、行程、关闭时间的计算公式。最后,通过数值实例检验了解析式的准确性,并计算分析了一些关键参数对泄压阀开启和关闭的影响。本文主阀运动规律也适用于活塞式压力波动预止阀。

导阀参数对先导式溢流阀动态特性的影响

使用Amesim软件构建先导式溢流阀仿真模型,通过改变导阀参数,得出了不同情况下先导式溢流阀的动态特性曲线,得到了不同导阀参数对先导式溢流阀动态特性的影响,为先导式溢流阀的选用及结构优化提供理论基础。

偏导射流式伺服阀前置级流场建模及特性分析

针对偏导射流式伺服阀前置级的复杂结构对其内部流场及特性的影响,本文提出了一种基于附壁射流理论的前置级流场模型,对油液在射流盘内的整个流动过程进行了完整的分析计算,得出了表征射流附壁特性的理论表达式,并基于实际的偏导射流伺服阀前置级结构尺寸,推导了前置级压力增益的理论计算公式。计算了前置级射流流场的附壁特性,并建立流场二维网格模型,对其附壁现象进行了数值模拟与分析对比;对影响前置级压力增益的因素进行了仿真验证;设计了压力增益测试试验,能够间接测得前置级的压力增益值。结果表明,理论计算、数值模拟及试验测试三者结论一致,证明了应用附壁射流理论对前置级流场进行建模的合理性,确定了影响此类伺服阀前置级压力增益的关键结构参数为:射流盘接收器入口间距、偏转板导流槽侧壁倾角以及偏转板距射流盘喷口侧的间距,为此类伺服阀的结构优化及性能改善提供了技术支撑。

加氢裂化装置导淋阀短接开裂原因分析

某石化公司的加氢裂化装置导淋阀连接管(短接管)发生开裂。通过宏观观察、材质分析、金相检验、电镜观察和能谱分析等手段,对连接管开裂的原因进行了检测分析。结果表明,连接管开裂的主要原因是焊接质量问题,焊接组织中含有气孔等缺陷,同时出现了焊接冷裂纹;另外由于腐蚀性介质和焊接残余应力的作用,发生了硫化物应力腐蚀开裂作用。

双线圈磁流变先导阀设计与性能研究

为提高磁流变先导式溢流阀的压力特性,对磁流变先导式溢流阀导阀(简称磁流变先导阀)进行结构设计和性能研究。采用圆环形和圆盘形组合式阻尼间隙,选择双激励线圈反向通电的方法,达到优化磁场结构即提高磁场利用率的目的。利用Ansoft Maxwell仿真对间隙宽度分别为0. 8,1,1. 2 mm的3种阻尼间隙进行电磁场仿真,并确定最优阻尼间隙宽度。利用CFD仿真对磁流变先导阀的内部流场进行分析。对磁流变先导阀进行压力特性实验,实验测得单激励线圈通电、双激励线圈反向通电时,磁流变先导阀调定压力与加载电流的关系曲线。分析实验结果得出:磁流变先导阀的结构设计合理,提高了磁流变先导阀的调压能力及响应速度,调定压力与电流成正比,最后达到最大调定压力。

偏导射流阀前置级流场特征参数的仿真计算

根据偏导射流阀前置级的结构以及内部油液的流动特性,将前置级射流过程分为两个阶段。采用标准k-e模型对前置级流场进行了两相流二维数值计算,对两次射流过程中油液的流动形态以及流场压力和速度分布特点展开研究。分析得出,初次射流为自由紊动射流,二次射流为冲击射流,并发现在偏转板处于中位时两接收腔外侧圆弧拐角低压区处出现空化现象。偏导射流阀实际工作过程中偏转板会发生偏移,因此,建立了不同偏移量下的仿真模型,分析了不同偏移量下流场信息的变化规律,获得了前置级流场的压力云图以及对应的速度矢量图。利用仿真结果中两接收腔压力值和V形槽两侧壁静态压力数据,分别计算出了前置级流场的压力增益和液动力的大小。为偏导射流阀基础特性的深入分析奠定了基础,并对该类阀设计的改进和优化具有理论指导意义。

偏导射流阀前置级液动力试验台设计与研究

为找到干扰偏导射流伺服阀正常工作的因素,对偏导阀前置级射流喷嘴到偏导板V形槽之间的流场进行分析.利用动量定理,建立前置级V形槽斜面受冲击时的受力模型并确定前置级液动力随偏导板位移变化的关系式.针对偏导阀前置级液动力的测量难题,设计一套高精度的前置级液动力测试平台.基于该测试平台,采用特定的液动力测试方法,最终可达到对前置级液动力进行间接测量的目的.结果表明:前置级液动力的测试值与计算值一致,即V形槽斜面受冲击时的液动力随偏导板位移的增加而逐渐增大,证明了计算方法与测试实验台的可行性.为该类伺服阀的结构设计和参数优化提供参考.

解决安全阀密封失效的研究与应用——防止导阀泄漏的结构改进

在高压安全阀的装调过程中,存在较为严重的泄漏油现象,该文针对此问题对高压安全阀进行了故障清查与分析,最终确立了以更改导阀零件结构为主要目标的研究方向。

不同湍流模型下偏导射流伺服阀前置级流场特性仿真

利用常用的k-ε湍流模型对偏导射流阀前置级流场进行数值模拟,探讨不同湍流模型对偏导射流伺服阀流场信息的影响.在相同初始条件下,对偏导射流阀前置级流场进行两相流二维数值计算,获得不同湍流模型下,压力、速度场信息及气穴分布特点.针对两接收腔压力仿真值比实测值要小的情况,主要是由于将流场边界层流动视为高雷诺数流动与实际情况不符造成,引入低雷诺数模型对边界层进行处理.在此模型的基础上继续深入研究单向流和两相流模型及不同背压和湍流强度对流场特性的影响.仿真结果表明:接收腔压力提高并与实测值相一致.采用两相流模型获得的结果更为真实,并且提高背压和增大湍流强度都会使两接收腔压力升高,对空化现象有一定的抑制作用.

偏导射流伺服阀前置级流场特性研究

建立偏导射流伺服阀前置级流场精确且完整的数学模型,对伺服阀先导级设计和研究有着重要作用。将射流过程分为初次射流、偏导板压力恢复、二次射流、接收口压力恢复4个阶段,在前置级二次射流过程中分别采用不同理论模型来构建前置级流场完整的数学模型,对射流形态的演变过程进行了描述。分析发现,油液射流进入前置级流场与偏导板侧壁发生撞击,流动形态发生改变,一部分油液沿侧壁反向流出偏导板,另一部分油液流速降低在下游形成高压区。油液流出偏导板时受到分流器的作用,分别流入不同通道。根据节流模型流量和压力特性公式求得了压力增益,并建立起负载压力与偏导板偏移量之间的数学关系。数值模拟过程中,采用不同湍流模型对前置级流场压力分布进行了分析。通过数值模拟仿真结果、外特性实验结果与射流模型计算结果的比较和分析,验证了该模型描述射流特性的有效性和合理性。

先导式安全阀失效分析与解决方法

先导式安全阀结构特点和工作原理。在实际生产中,先导式安全阀误动作的事故案例,分析原因并给出解决方法。