調(diào)節(jié)閥介質(zhì)流向?qū)Σ黄胶饬Φ挠绊?/h1>
2014-12-07 王銘升 寧夏大學(xué)機械工程學(xué)院
以快速更換式單座調(diào)節(jié)閥為例,利用Solidworks軟件對調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場進行三維實體建模,用CFX 軟件對流場進行流體動力學(xué)分析,得到各開度下不平衡力的可視化結(jié)果。用等效閥瓣截面積的變化表示不同開度下壓力的變化,用五階泰勒展開式表示等效截面積與行程h 的關(guān)系。結(jié)果表明,流開型調(diào)節(jié)閥不平衡力較大,沖刷作用區(qū)域較寬,但不平衡力作用方向始終為正,并且比流關(guān)型調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定。因此,一般直通單座調(diào)節(jié)閥設(shè)計成流開型。
1、概述
調(diào)節(jié)閥是過程控制中的重要組件,隨著自動化技術(shù)的發(fā)展,已被廣泛地應(yīng)用于冶金、電力、石油和化工等工業(yè)部門中,控制設(shè)備的正常使用與調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性及使用壽命密切相關(guān)。為了使調(diào)節(jié)閥能長時間穩(wěn)定工作,不僅要研究調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場,同時也需要對執(zhí)行機構(gòu)進行研究。在調(diào)節(jié)閥工程設(shè)計中,執(zhí)行機構(gòu)在閥全關(guān)時輸出推力應(yīng)滿足1.1( 不平衡力+ 閥座壓緊力) 。其中,閥座壓緊力與調(diào)節(jié)閥類型相關(guān),受其他條件影響小,因此執(zhí)行機構(gòu)的選擇主要受調(diào)節(jié)閥不平衡力的影響。
2、結(jié)構(gòu)性能
調(diào)節(jié)閥介質(zhì)流向分為底進側(cè)出( 流開型) 和側(cè)進底出( 流關(guān)型) ( 圖1) 。介質(zhì)流動方向的改變,一方面會引起調(diào)節(jié)閥前后壓力和方向改變,使不平衡力作用方向或大小發(fā)生改變,另一方面會使介質(zhì)對閥瓣的繞流方向發(fā)生改變,從而改變流體阻力,使作用在閥瓣上的不平衡力發(fā)生改變。這些變化會對調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)的選擇產(chǎn)生影響,從而影響調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性及使用壽命。因此,介質(zhì)流向的選擇對調(diào)節(jié)閥的選型設(shè)計和穩(wěn)定性有著極為重要的意義。
6、結(jié)語
(1) 從調(diào)節(jié)閥所受不平衡力的大小和閥瓣所受沖刷作用點分析,流關(guān)型調(diào)節(jié)閥不平衡力小,閥瓣受沖刷影響小,可以提高調(diào)節(jié)閥的使用壽命。
(2) 從調(diào)節(jié)閥所受不平衡力的方向和穩(wěn)定性分析,流開型調(diào)節(jié)閥不平衡力方向始終為正方向,且不平衡力穩(wěn)定,而流關(guān)型調(diào)節(jié)閥不平衡力方向有時為正方向,有時為負(fù)方向,且不平衡力在有些開度下是波動的。
(3) 流關(guān)型調(diào)節(jié)閥不平衡力的方向變化對執(zhí)行機構(gòu)的選型帶來極大影響,這種流向的調(diào)節(jié)閥無法應(yīng)用于氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu),而且不平衡力的波動極大影響了調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性及使用壽命,因此,一般直行程單座調(diào)節(jié)閥設(shè)計成流開型。
以快速更換式單座調(diào)節(jié)閥為例,利用Solidworks軟件對調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場進行三維實體建模,用CFX 軟件對流場進行流體動力學(xué)分析,得到各開度下不平衡力的可視化結(jié)果。用等效閥瓣截面積的變化表示不同開度下壓力的變化,用五階泰勒展開式表示等效截面積與行程h 的關(guān)系。結(jié)果表明,流開型調(diào)節(jié)閥不平衡力較大,沖刷作用區(qū)域較寬,但不平衡力作用方向始終為正,并且比流關(guān)型調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定。因此,一般直通單座調(diào)節(jié)閥設(shè)計成流開型。
1、概述
調(diào)節(jié)閥是過程控制中的重要組件,隨著自動化技術(shù)的發(fā)展,已被廣泛地應(yīng)用于冶金、電力、石油和化工等工業(yè)部門中,控制設(shè)備的正常使用與調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性及使用壽命密切相關(guān)。為了使調(diào)節(jié)閥能長時間穩(wěn)定工作,不僅要研究調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場,同時也需要對執(zhí)行機構(gòu)進行研究。在調(diào)節(jié)閥工程設(shè)計中,執(zhí)行機構(gòu)在閥全關(guān)時輸出推力應(yīng)滿足1.1( 不平衡力+ 閥座壓緊力) 。其中,閥座壓緊力與調(diào)節(jié)閥類型相關(guān),受其他條件影響小,因此執(zhí)行機構(gòu)的選擇主要受調(diào)節(jié)閥不平衡力的影響。
2、結(jié)構(gòu)性能
調(diào)節(jié)閥介質(zhì)流向分為底進側(cè)出( 流開型) 和側(cè)進底出( 流關(guān)型) ( 圖1) 。介質(zhì)流動方向的改變,一方面會引起調(diào)節(jié)閥前后壓力和方向改變,使不平衡力作用方向或大小發(fā)生改變,另一方面會使介質(zhì)對閥瓣的繞流方向發(fā)生改變,從而改變流體阻力,使作用在閥瓣上的不平衡力發(fā)生改變。這些變化會對調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)的選擇產(chǎn)生影響,從而影響調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性及使用壽命。因此,介質(zhì)流向的選擇對調(diào)節(jié)閥的選型設(shè)計和穩(wěn)定性有著極為重要的意義。
6、結(jié)語
(1) 從調(diào)節(jié)閥所受不平衡力的大小和閥瓣所受沖刷作用點分析,流關(guān)型調(diào)節(jié)閥不平衡力小,閥瓣受沖刷影響小,可以提高調(diào)節(jié)閥的使用壽命。
(2) 從調(diào)節(jié)閥所受不平衡力的方向和穩(wěn)定性分析,流開型調(diào)節(jié)閥不平衡力方向始終為正方向,且不平衡力穩(wěn)定,而流關(guān)型調(diào)節(jié)閥不平衡力方向有時為正方向,有時為負(fù)方向,且不平衡力在有些開度下是波動的。
(3) 流關(guān)型調(diào)節(jié)閥不平衡力的方向變化對執(zhí)行機構(gòu)的選型帶來極大影響,這種流向的調(diào)節(jié)閥無法應(yīng)用于氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu),而且不平衡力的波動極大影響了調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性及使用壽命,因此,一般直行程單座調(diào)節(jié)閥設(shè)計成流開型。