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大口徑閥門(mén)閥內流道設計
發(fā)布日期:[2017-10-20] 點(diǎn)擊率:調節閥流道設計是很重要的, 直接影響產(chǎn)品的流通能力。本文采用CFD 仿真實(shí)驗的方法,利用三維建模軟件對DN600 型套筒調節閥流道進(jìn)行了三維設計,得到大口徑閥門(mén)流通區域的三維模型;再以連續性方程、Reynolds 應力平均法簡(jiǎn)化的三維瞬態(tài)N-S 方程、能量守恒方程組成CFD 仿真分析的的控制方程,并用有限體積法對控制方程進(jìn)行離散[1];然后根據《GB/T 17213.2-2005:1998 工業(yè)過(guò)程控制閥》中的相關(guān)規定, 同時(shí)參考實(shí)際提供的工況數據,設定適當的邊界條件,得到大口徑閥門(mén)內部流體流動(dòng)仿真分析模型;z后利用流體分析軟件進(jìn)行數值求解和優(yōu)化,得到合適的內部流路。
此類(lèi)大型球閥多用于高水頭水電站的主進(jìn)水閥,其作用主要是切斷上游水流,此大口徑閥門(mén)的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)電站的安全,因此在出廠(chǎng)前需要做水壓試驗。試驗必須考慮z惡劣的工況,活門(mén)水壓測試應在球閥關(guān)閉位置,并且要承受z大靜水壓力的1.5倍,此靜水壓力對應的就是z大上游水位高程與球閥高程的差。本文采用某水電站數據,其上游z大水位高程與球閥安裝高程相差200米,故在球閥關(guān)閉狀態(tài)時(shí),作用于球閥活門(mén)上游測的壓力為2MPa壓力,其試驗壓力按1.5倍的額定壓力,其數值為3MPa,此壓力就是我們要加載到模型上的載荷。
大口徑閥門(mén)活門(mén)承受的載荷通過(guò)活門(mén)兩側的耳柄傳遞到活門(mén)上,活門(mén)上的載荷再通過(guò)球閥閥體傳遞到埋入基礎,因此活門(mén)承受的約束即為活門(mén)反作用于活門(mén)耳柄上的約束,并且耳柄是可以旋轉的,故此處耳柄的約束為滾動(dòng)軸承接觸。
綜上所述,在額定工作壓力下進(jìn)行分析,活門(mén)的應力和位移均能滿(mǎn)足要。若在試驗壓力下進(jìn)行分析,應力和位移不能滿(mǎn)足設計要求并且存在危險,若在實(shí)際使用過(guò)程中會(huì )增大球閥的運行風(fēng)險,降低球閥使用壽命。因此從安全和經(jīng)濟性角度出發(fā),我們需要在活門(mén)上布置加強筋板和增加密封座厚度來(lái)解決這些問(wèn)題