Повышение эксплуатационной надежности регулирующих клапанов дискового типа для трубопроводов ТЭС и АЭС

• Автор: Кузин, Юрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. Описание регулирующих клапанов дискового типа.

1.1 Особенности конструкции регулирующих клапанов дискового

1.2. Показатели надежности

1.3 Информация по проектированию и эксплуатации клапанов у

дискового типа, изготавливаемых ОАО Атоммашэкспорт.

Выводы

Определение гидродинамических характеристик регулирующих

клапанов дискового типа.

2.1 Моделирование гидродинамики потока

2.2 Определение гидродинамических усилий на элементы
конструкции регулирующего клапана дискового типа.
2.3 Определение возможных причин пульсаций расхода, возникающих при эксплуатации регулирующего клапана дискового
Выводы
3. Оценка прочности регулирующих клапанов дискового типа
3.1 Постановка задачи и описание объектов моделирования.
3.2 Конечноэлементная модель клапана для определения напряженнодеформированного состояния от статических нагрузок.
3.3 Конечноэлементная модель клапана для определения
температурных полей
3.4 Методика определения собственной частоты клапана
спектральный анализ
3.5 Расчет сейсмостойкости
3.6 Расчет вибропрочности.
3.7 Оценка статической и динамической прочности клапанов
дискового типа.
Выводы
Экспериментальные исследования реулирующих клапанов
дискового типа.
4.1. Сертификационные испытания клапанов регулирующих
дискового типа Ду и Ду 0
4.2. Экспериментальное исследование вибрационного состояния
регулирующего клапанов дискового типа Ду 0 до модернизации.
4.3 Экспериментальное исследование вибрационного состояния регулирующего клапанов дискового типа Ду 0 после проведения
модернизации.
4.4 Оценка вероятности безотказной работы клапана Ду 0 по
критерию прочности.
4.5 Разработка электронного банка данных
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Список использованной литературы


Регулирующая арматура в общей номенклатуре энергетической арматуры занимает исключительно важное место, обеспечивая условия нормального функционирования технологических систем трубопроводов, и обеспечивает стабильность рабочих параметров системы в номинальных и переходных режимах работы. Условия её работы оказываются весьма сложными, так как при изменении положения регулирующего органа изменяется перепад давления на клапане, форма проходного сечения и скорости среды в проточной части. РКД был создан специально для атомных электростанций, так как регулирующие клапаны традиционных конструкций не отвечали требованиям современных средств управления технологическими процессами. РКД способен обеспечить качественную работу систем автоматического регулирования (САР) в стационарном и переменном режимах работы энергоблока [,,,+,2-4,9]. РКД используются в качестве управляемых рабочих органов для регулирования технологических параметров (расхода, давления и др. РКД устанавливаются в технологических системах трубопроводов и оборудования атомных и тепловых энергетических установок. ПГ и т. Клапаны изготавливаются с диаметром условного прохода ОЫ от . МПа, температуру рабочей среды от 5 до 0"С, 2, 3 и 4 классов безопасности по НП-8, и могут поставляться на экспорт в страны с умеренным и тропическим климатом. По устойчивости к климатическому воздействию клапаны выполняются в исполнении УЗ - для стран с умеренноконтинентальным климатом и ТЗ - для стран с тропическим климатом, тип атмосферы II, IV, по Г ОСТ 0. В корпусе клапана размещен регулирующий разгруженный орган, который представлен плоским дисковым седлом и контактирующим с ним золотником. В седле выполнены пропускные окна в противоположных -градусных секторах. Седло установлено в торцовом гнезде «стакана» - внутреннего патрубка, вваренного в выходной патрубок корпуса. Золотник состоит из верхней и нижней части. Нижняя часть золотника выполнена в форме восьмерки с наплавленной и притертой рабочей поверхностью. Верхняя часть золотника, выполняющая функции разгружающего элемента, имеет форму перевернутого конуса и снабжена полым поршнем. На внешней цилиндрической поверхности поршня выполнены кольцевые пазы, в которых установлены стальные разъёмные уплотнительные кольца. Поршень золотника свободно установлен в разгрузочном цилиндре, укрепленном на нижней поверхности крышки корпуса. Через сальниковые уплотнения в крышке клапана проходит шпиндель, который, посредством муфты, установленной на дне поршня, передает крутящий момент на золотник. В ненагруженном клапане золотник свободно опирается на рабочую поверхность седла. Рабочие поверхности седла и золотника взаимно притерты и герметичны. При этом золотник имеет два крайних рабочих положения - «О» и «0». В положении «0» золотник полностью перекрывает пропускные окна седла. Расход рабочей среды в этом положении золотника близок к нулю. В положении «0» золотник оставляет окна седла полностью открытыми и расход через клапан максимален. Переход из положения «0» в положение «0», и наоборот, осуществляется поворотом золотника вокруг своей оси (оси шпинделя и оси клапана) на градусов (четверть оборота). Промежуточные положения золотника обеспечивают неполные закрытие-открытие пропускных окон седла, тем самым достигается изменение расхода среды, проходящей через регулирующий орган. В нагруженном режиме клапана золотник находится под воздействием результирующей силы, прижимающей его к поверхности седла. За счет действия разгрузочного устройства, снижающего зависимость от перепада давления и расхода на регулирующем органе, результирующее воздействие рабочей среды на золотник является оптимальным и обеспечивает необходимую степень уплотнения рабочих поверхностей седла и золотника. При этом, благодаря разгрузке, для поворота золотника вокруг своей оси требуются незначительные усилия, а значит меньшая мощность исполнительного механизма. На рисунке 1. РКД. Рисунок 1. РКД успешно прошли полный объем испытаний, в установленном порядке, включая стендовые испытания на сейсмостойкость. Имеющийся опыт эксплуатации РКД подтвердил их высокую степень надежности и улучшенные эксплуатационные характеристики. Ниже в таблице 1. Ровенской АЭС.