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    溝槽閘閥的詳細介紹

    時間:2019-07-15  來源:百川通閥門

    溝槽閘閥主要作為接通或切斷管道中的介質用,即全開或全閉使用。在核電站中,閘閥受到高溫高壓流體的作用,必然會產生變形及應力。為了防止全開時閘閥變形或應力超過許用值而造成的結構破壞,對其進行計算。由于溝槽閘閥工作時結構的變形很小,對流體流動狀態及溫度的變化影響也很小,故此處只考慮流體壓力及溫度對閘閥結構的影響,即單向藕合作用。溝槽閘閥的三維實體模型要能準確地反映結構的實際情況,同時在計算精度的前提下,模型應盡可能簡化。閘閥的承壓邊界主要包括閥體、閥蓋和閘板,從力學特性上分析,可以認為閥體、閥蓋和閘板作為一個整體來承受內壓。因此,在建立有限元模型時,將閥體、閥蓋和閘板作為一個整體進行建模,忽略它們之間的連接螺栓。簡化處理一些不影響閘閥總體性能的特征,忽略一些倒角,計算模型。

    溝槽閘閥主要由閥體、閘板、閥桿、閥蓋、填料等部件組成,它們均會承受流體的壓力和溫度載荷。熱源是求解溫度場的重要邊界條件,閘閥溫度場的熱源是流體。將流體的溫度載荷作用在閘閥的內壁面,外壁面暴露在空氣中,對外壁面施加相應的對流換熱邊界條件。計算后閘閥的溫度場分布,主要承壓部件的溫度值均在322-330℃閘閥上部由于距內壁面較遠,溫度梯度比較明顯。

    溝槽閘閥氣體內漏噴流聲場的數值模擬:

    1、針對閘閥氣體內漏噴流過程,考慮噴流速度對聲傳播的影響,氣動力聲方程為基礎,采用時域差分法,邊界處理上綜合使用了全反射和無反射兩種邊界條件,建立了閘閥氣體內漏聲場數值模擬方法。

    2、聲場模擬結果表明:內漏噴流噪聲的傳播受內漏氣流噴柱擾動和閘閥內壁反射等因素的影響,具有的方向性,而且不同的開度對應不同的噴柱狀態和噴射角度,這都直接影響著下游聲場的指向性和聲壓的分布。

    3、閘閥內漏形成的2處噴流聲源,其向上、下游聲場傳播過程中,大聲壓尸,隨著取樣半徑R的增大逐漸降低。在相同取樣半徑上下游大聲壓比上游大聲壓大15-30db。

    4、在閘板與閥體內壁面形成的擴壓空間,兩次截流所產生的噴流噪聲在此空間相互作用,形成大量的聲渦。該處聲壓強,是聲學檢測的佳位置。

    溝槽閘閥流固熱禍合分析及閥桿與閘板拉伸試驗分析:

    1、由于流道截面積在閥座部位產生變化,流體在此處產生壓力波動,并在底部產生渦流,減小閥座部位流道截面積的變化能減小渦流損失。

    2、由于流體的流動,在流經閘閥的過程中溫度下降的趨勢很小。閥座部位產生渦流,流體壓力能轉換成熱能使壁面底部溫度升高。

    3、在不限制閘閥整體自由變形的情況下,與流體壓力相比,因熱產生的變形較大,而應力較小,熱變形能減小閘閥因流體壓力而產生的應力。

    4、閘閥運動件失效模式主要為閥桿頭部剪切失效及閘板T形槽彎曲失效,其中又以閘板T形槽彎曲失效為主,需要引起足夠重視。

    5、對于閘板T形槽的失效,應主要考慮彎曲應力對其造成的影響。

    6、對于閘閥運動件的尺寸設計:應先依據閥門的口徑、壓力計算出閥桿在開啟時所承受的大拉力尸,依據大拉力尸確定閥桿的材料及小閥桿螺紋尺寸,再依據計算出的閥桿螺紋承載力來核算閥桿頭部及閘板T形槽尺寸。

    7、閘板T形槽高度H增大能夠增加其抗彎曲能力,在閥桿頭部高度h滿足要求的前提下,設計時增大H值比增大B值。

    溝槽閘閥氣體內漏噴流聲場進行模擬,分析其聲場特性,為閥門內漏的聲學檢測提供依據。閥門氣體內漏噴流噪聲源成份復雜,可看作由單極子、偶極子和四極子聲源共同作用的結果。四極子聲源在噴流噪聲中占主導地位,所以選取四極子聲作為閘閥氣體內漏噴流噪聲源。溝槽閘閥氣體內漏過程中,由于氣體湍流流動及閥體壁面的影響,內漏噪聲分布復雜。在閘板與閥體底面形成的擴壓空間里,兩次截流所產生的噪聲在此空間相互作用,形成大量的聲渦,也是整個閘閥中聲場強的位置。隨著開度變小,擴壓空間隨之減小,空腔內的聲壓也降低。下游聲場強度受影響很小,但對聲場的指向性影響很大。


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