Исследование гидродинамики осесимметричных клеточных регулирующих клапанов для трубопроводов ТЭС и АЭС

• Автор: Пасько, Петр Иванович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ РЕГУЛИРУЮЩЕЙ АРМАТУРЫ КЛЕТОЧНОГО ТИПА

Выводы

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРАВЛИКИ ОСЕСИММЕТРИЧНОГО РЕГУЛИРУЮЩЕГО КЛЕТОЧНОГО КЛАПАНА

2.1. Описание объектов моделирования

2.2. Математическая модель гидродинамических процессов

2.3. Конечноэлементная модель проточной части клапана

2.4. Достоверность результатов моделирования

2.5. Критерии оценки гидравлических характеристик клапанов

Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОСЕСИММЕТРИЧНОГО КЛЕТОЧНОГО КЛАПАНА.
3.1. Исходные эксплуатационные параметры клапанов.
3.2. Гидродинамика регулирующего осесимметричного клеточного клапана ДуЗОО.
3.3. Экспериментальное исследование расходной характеристики регулирующего осесимметричного клеточного клапана ДуЗОО.
3.4. Гидродинамики клапана со щелевой перфорацией сепаратора .
3.5. Анализ движения твердых частиц в потоке
Выводы
4. ПУЛЬСАЦИИ ПОТОКА И АКУСТИКА.
4.1. Помпаж в клапане с равномерной перфорацией сепаратора
4.1. Пульсации потока в клапане типа Диск.
4.2. Акустика.
Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Ф «Разработка теории и методов повышения технологической прочности, качества и надежности оборудования ТЭС и АЭС». В период с по годы для обеспечения производства запорно-регулирующего осесимметричного клапана клеточного типа условным диаметром Ду0 на заводе «Атоммаш» был выполнен гидравлический и акустический расчет этого клапана. В период с по годы для обеспечения производства на базе ОАО «Атоммашэкспорт» осесимметричных регулирующих клапанов клеточного типа проведены расчетные исследования методом численного моделирования гидравлических и акустических характеристик этих клапанов. Результаты исследований на численных моделях использованы при проектировании осесимметричных регулирующих клапанов клеточного типа ДуЗОО. Ду0 и Ду0. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах кафедры Теплоэнергетических технологий и оборудования”; на научно-практических конференциях ВИ ЮРГТУ (НПИ) ежегодно, с по гг. Математические методы в технике и технологии” ММТТ-, ; на межрегиональных конференциях “Повышение эффективности производства электроэнергии” (Новочеркасск, , ); на региональной конференции “Состояние и перспективы строительства и безопасной эксплуатации Волгодонской АЭС ” (Волгодонск , ). Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ, в том числе 3 работы опубликовано в изданиях, включенных в перечень изданий, рекомендованных ВАК. Регулирующий клапан часто является самым важным и дорогостоящим элементом контура регулирования. В последние годы появились оригинальные решения разгрузки поршня, при которой сохраняются положительные стороны односедельного клапана в сочетании со значительным уменьшением перестановочных усилий, а следовательно, и усилий привода. Решение по разгрузке реализовано в так называемых клетковых (или клеточных) регулирующих клапанах, которые получили свое название по характерной для них детали - клетке, внутри которой перемещается поршень [, ]. Клетка представляет собой цилиндрическую втулку, жестко закрепленную в корпусе. На боковой поверхности клетки имеются отверстия для прохода среды, подвергаемой регулированию. Клетка является направляющей затвора, а иногда одновременно и седлом регулирующего органа. Широкое распространение клетковых клапанов в нефтяной, газовой и химической промышленности, гидро- и теплоэнергетике, объясняется многочисленными достоинствами этих клапанов. Прежде всего, весьма эффективным методом регулирования оказался заложенный в них принцип дросселирования, который заключается в разбивке всего потока среды, проходящей через отверстия в клетке во внутреннюю ее полость, на ряд направленных друг против друга струй. Для снижения высокого уровня аэродинамического шума, сопровождающего течение газа при больших перепадах, применяют специальный «антишумовой» вариант клетки. Принцип конструкции заключатся в том, что высокоскоростные газовые струи, выходящие из отдельных отверстий малого диаметра не соприкосаются. Применение «антишу-мовых» конструкций позволяет снизить уровень шума на - дБ. Арматуру клеточного типа не рекомендуется применять на сильно загрязненных средах, особенно содержащие твердые частицы. Клапаны осевого типа были первоначально разработаны для применения на гидроэлектростанциях, где они использовались с начала XX века. РОСКК фирмы Моквелд, изображенный на рис. Спрямленная осесимметричная проточная часть устраняет вихревые течения и неоправданные изменения направления потока среды в клапане. Это дает значительное снижение уровня шума и турбулентности, а также уменьшает эрозию. Рис. Регулирующий клапан фирмы Моквелд сохраняет полную герметичность во всем диапазоне давлений, даже в самых тяжелых рабочих условиях. Эти клапаны многократно доказали свою высокую надежность в ситуациях, когда требуется обеспечение 0% герметичности даже после продолжительного периода эксплуатации. Регулирующий клапан Моквелд обеспечивает полную герметичность в закрытом положении при действии перепада давлений, как в прямом, так и в обратном направлении. Клеточные угловые и проходные клапаны проще в изготовлении, поэтому более распространены.