調節(jié)閥關鍵部件受載特性研究.pdf

1、隨著調節(jié)閥在電力、冶金、石油等工業(yè)部門的廣泛應用，其性能研究已然成為工業(yè)過程控制系統(tǒng)研究領域的關鍵性問題之一。調節(jié)閥工作環(huán)境惡劣，長期與流體介質直接接觸，易發(fā)生閥門振動、閥桿斷裂等故障。調節(jié)閥的可靠性、質量等性能不僅成為關系其調節(jié)品質的關鍵指標，同時也是控制系統(tǒng)振動、噪聲污染以及操作人員安全等問題的潛在源頭。
　　本文以新型G-I型調節(jié)閥作為研究對象，對關鍵部件的受載特性進行了以下研究：首先，通過對不同工況(開度、壓比)下的閥內流

2、場進行了時均化分析，得到閥內穩(wěn)態(tài)流場分布與開度和壓比的關系，確定流動過程中湍流現象最劇烈的開度與壓比；針對確定的不穩(wěn)定工況進行瞬態(tài)分析，得到流場參數的時變特性，找出湍流劇烈區(qū)域，確定該區(qū)域的激振頻率；通過對非定常工況下的流場進行分析，確定流場參數隨入口壓力波動的變化趨勢。
　　其次，對調節(jié)閥關鍵閥內件以及整體結構的受載特性進行研究，包括閥門提升力與預啟行程和開度關系分析；閥桿的穩(wěn)定性分析；閥桿的振動特性分析；閥門結構的流固耦合特性

3、、振動特性與聲學特性分析。
　　最后，基于對調節(jié)閥受載特性的研究結果對調節(jié)閥的結構進行了優(yōu)化改進，改進后調節(jié)閥的受載特性分析結果驗證了改進的有效性。
　　通過本文的研究，一方面確定了使得提升力最小的最佳預啟行程，另一方面確定了閥桿發(fā)生屈曲破壞的臨界載荷，用以避免閥門在工作過程中出現屈曲破壞的故障，同時，確定了調節(jié)閥的結構優(yōu)勢模態(tài)與聲學優(yōu)勢模態(tài)，為閥門的減震降噪設計提供了依據，此外，通過流固耦合作用的瞬態(tài)流動分析為調節(jié)閥的設計