【摘要】：黑水調(diào)節(jié)閥主要應(yīng)用在煤化工系統(tǒng)中,主要用來對(duì)煤氣化系統(tǒng)中氣化爐排出的黑水進(jìn)行閃蒸,以便回收灰水和熱量,因而黑水調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)能力將會(huì)直接影響整套煤氣化裝置是否能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。由于使用工況惡劣,使得黑水調(diào)節(jié)閥的平均使用壽命不到三個(gè)月,嚴(yán)重制約了煤化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步與CFD軟件的飛速發(fā)展,通過CFD軟件進(jìn)行數(shù)值模擬就可以顯示出閥門內(nèi)部的流場特性,所以對(duì)黑水調(diào)節(jié)閥的內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值模擬,得到反映其內(nèi)部流場特性的可視化結(jié)果,了解閥門內(nèi)部流體介質(zhì)閃蒸、沖蝕嚴(yán)重區(qū)域的情況并對(duì)閥門結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),對(duì)于提高閥門的使用壽命至關(guān)重要,又可以節(jié)省研究成本。以一某型號(hào)的黑水調(diào)節(jié)閥為例,采用典型的中壓閃蒸工況進(jìn)行研究。首先利用Solidworks軟件對(duì)黑水調(diào)節(jié)閥的進(jìn)行三維實(shí)體建模,并應(yīng)用組合命令得到黑水調(diào)節(jié)閥的流道模型,然后利用Gambit軟件對(duì)黑水調(diào)節(jié)閥的流道模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,最后應(yīng)用CFX對(duì)黑水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行數(shù)值模擬并得到閥門內(nèi)部流場的可視化效果。針對(duì)不同開度典型工況下的數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析,確定了閃蒸、沖蝕破壞和閥門開度是黑水調(diào)節(jié)閥失效的主要原因,對(duì)比不同開度下閥門內(nèi)部的速度場、湍流動(dòng)能場、速度矢量圖得出中等開度時(shí)閥門內(nèi)件受到介質(zhì)的損害最低；然后對(duì)閥座擴(kuò)壓角、閥座上端長度以及閥芯部件直徑大小進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化,對(duì)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)同樣進(jìn)行數(shù)值模擬分析,分析結(jié)果表明了無論是閥芯受力、閥內(nèi)最大速度、最大湍流動(dòng)能值都降低,說明這三種改進(jìn)方法都取得了成功,分析的結(jié)果對(duì)黑水調(diào)節(jié)閥的使用以及后續(xù)工作的研究提供了一定的參考。
【圖文】：

逑從測量數(shù)據(jù)可１＾看出，閥座部件破壞的很嚴(yán)重，說明了閥座部件受黑水介質(zhì)沖蝕很嚴(yán)重。從逡逑圖３－１０、３－１１可Ｗ看出，閥巧頂部受介質(zhì)沖蝕出現(xiàn)明顯的呈Ｈ角形狀凹槽區(qū)域，凹槽區(qū)域大約占逡逑整個(gè)閥蒼的１／３，閥芯、閥座Ｚ方向受破壞尺寸最大，，可Ｗ看出閥巧表面密封面處受黑水介質(zhì)沖刷逡逑破壞嚴(yán)重，下面對(duì)這兩種失效形式進(jìn)行詳細(xì)分析。逡逑３．４黑水調(diào)節(jié)閥的失效形式分析逡逑３．４．１閥座部件失效的原因逡逑從圖３－８、３－９可Ｗ看出，閥座部件被黑水介質(zhì)沖刷穿透出凹植的形狀而損壞，破壞面積較大，逡逑這是因?yàn)楹谒橘|(zhì)流經(jīng)閥巧、閥座形成的節(jié)流口處時(shí)，由于靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)自＾流速會(huì)急劇X棿螅義狹鞫刺肆鰨岵艽蟮畝肆鞫�，虞殺振动、噪移A認(rèn)窒蟆６醫(yī)冢蓿擔(dān)浚蘅詿τ捎誥慚怪到靛義系階畹突嵐樗嬪琳糲窒蟮姆⑸�，芯暽气、液、觽b枷喙泊孀刺櫓試諫塘魎俚那榭魷祿岫苑獺㈠義戲ё裙丶悴考斐裳現(xiàn)氐某逅�，再加奢牂┦产生二次回瘤崿粛一步加揪R傻某迨茨ニ穡繡義顯誄な奔渥饔孟倫鈧棧岬賈路ё考逅⑹Аｅ義希常矗卜У腦蟈義賢跡常保�、３－１１为现场偶{愕撓捎誚櫓蕷偎倭魈宄逅⒍蘋檔姆�。当褐]櫓柿骶鎏⒎у義獻(xiàn)渦緯傻慕諏骺謔

本文編號(hào)：2711156