安全阀阀腔流动特性分析及数值模拟

发布时间：2021-12-19 04:21

　　为明确安全阀阀腔流动特性对安全阀设施开启、闭合性能形成的影响,有针对性的完善及规划设计安全阀结构。本文测算流体力学对张开度不同状态下阀腔中介质流动属性和压力分布特征,及开启、闭合操作时安全阀阀腔流动场强变动时遵照的规律与相关影响因素。历经研究后发现,弹簧实测刚度与理论值相吻合;套筒斜面角对安全阀流量值大小形成的影响基本呈现出线性规律,伴随入口口径拓展,质量流量与轴向力均有降低趋势。 

【文章来源】：化工管理. 2020,(24)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

新型核级安全阀结构示意图

综合以上仿真过程获得的数据,勾画不同张开度状态下阀门阀瓣升力曲线(图3)。在常规作业条件下,阀瓣承载的背压偏大,张开度34 mm后升力特性曲线有渐趋缓取值直至最后成为直线。基于仿真分析试验,当阀瓣张开度为3.4 mm时升力系数最低,张开度在5～30mm区间内取值时,升力系数最大,直到趋于平缓无波动。弹簧刚度对其载荷力改变过程起决定性作用,依照ρ确定弹簧刚度,进而测求出符合设计要求的弹簧性能。张开度(h)状态下阀瓣升力值应高于此时的弹簧力,基于此能测求出最大的弹簧刚度值。

表1 马赫数分析统计表 张开度 35 34 30.5 23.7 20.5 13.7 10.3 6.8 1.7 17.0 马赫数 0.758 0.731 0.632 0.457 0.384 0.247 0.184 0.058 0.0182 0.313马赫数被定义为流场内某位点的速度(v)与该点的当地声速(c)的比率。马赫数相对数值越大,提示阀门回座越稳定。马赫数高,安全阀排放量相应增多,等同于流体介质持有较高流速,且于开口位置介质静压值偏低。通过分析本次试验研究中勾画出的升力曲线图与马赫数图,能够估算出阀瓣升力大小的所处范畴,设计人员可以同时参照如上两个因素,先要保证处于相应张开度周边,伴随阀门的闭合过程,介质升力值缓缓增加逐渐高于弹簧力;阀门处于原始张开度时,严禁出现介质作用力偏高的情况,当介质作用力<350kN时,方能更好的维持开关阀阀腔内流量的相对稳定性。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS的安全阀自动上料机械手运动学研究[J]. 刘明亮,朱海清,李超.  轻工机械. 2020(03)
[2]锅炉安全阀特性与故障分析[J]. 张天明.  技术与市场. 2020(03)
[3]安全阀弹簧工况特性分析与应用[J]. 沈永强,陈立龙,陈卫平,王轶栋,张明.  阀门. 2020(01)
[4]冲击载荷作用下液压支架立柱液压系统特性研究[J]. 翟国栋,梁志豪,曲建光,王远德,畅江波.  煤炭工程. 2019(12)
[5]液压支架用安全阀型式检验不合格现象及原因分析[J]. 张悦.  矿山机械. 2019(12)
[6]煤矿水液压支架安全阀阀腔气蚀特性研究[J]. 陈明亮,何涛,陈国瑜,张敬敏,王传礼.  煤炭工程. 2019(09)
[7]AP1000稳压器安全阀动态排放特性的CFD仿真分析[J]. 蔡志云.  中国核电. 2019(03)



本文编号：3543753