隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的提高，汽輪機(jī)進(jìn)氣參數(shù)的提高，機(jī)組功率的增加，硬件成本投資的快速增長(zhǎng)，機(jī)組業(yè)主的經(jīng)濟(jì)安全要求不斷提高。

1 調(diào)節(jié)閥的通流和損失

從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，汽輪機(jī)的壓損上升了百分之一，效率下降了0%.4.因此，在汽輪機(jī)研發(fā)過(guò)程中，應(yīng)不斷減少調(diào)節(jié)閥的壓損。從安全的角度來(lái)看，雖然系統(tǒng)調(diào)節(jié)的自動(dòng)化水平不斷提高，但蒸汽配送系統(tǒng)并沒有顯著提高。在閥門管理過(guò)程中，雖然從業(yè)人員提出了相關(guān)建議和意見，但在實(shí)際操作過(guò)程中沒有有效實(shí)施。

汽車配送系統(tǒng)的事故和壓力損失無(wú)法有效抑制，會(huì)產(chǎn)生閥桿斷裂、閥座拔起和閥桿振動(dòng)引起的負(fù)荷波動(dòng)，甚至導(dǎo)致汽輪機(jī)超速飛行。在研究所涉及的因素的過(guò)程中，很難準(zhǔn)確定量機(jī)制的界限，導(dǎo)致基礎(chǔ)研究和實(shí)驗(yàn)研究的發(fā)展非常困難。調(diào)節(jié)閥事故在調(diào)查過(guò)程中過(guò)于注重定性判斷。然而，發(fā)電行業(yè)和汽輪機(jī)制造業(yè)的操作人員清楚地認(rèn)識(shí)到，調(diào)節(jié)閥的安全性和工作效率具有很大的發(fā)展?jié)摿?。本文模擬了我國(guó)某企業(yè)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，研究了調(diào)節(jié)閥的三維流場(chǎng)性能，研究了流動(dòng)損失的分布規(guī)律，闡述了影響流量水平的因素，研究了調(diào)節(jié)閥的局部和整體損失特性，具有較高的準(zhǔn)確性。

2 調(diào)節(jié)閥通流及損失特性計(jì)算方法及結(jié)果分析

我國(guó)目前使用的電廠GX-1型調(diào)節(jié)閥的基本結(jié)構(gòu)由閥座、閥碟、閥腔、進(jìn)出口等組成。在三維坐標(biāo)中，水平軸對(duì)應(yīng)進(jìn)口方向，垂直軸對(duì)應(yīng)出口的逆向方向，右手定則對(duì)應(yīng)Z確定軸的方向。調(diào)節(jié)閥一般在高壓高溫蒸汽條件下工作，用平均守恒方程計(jì)算粘性湍流、壓縮和三維流動(dòng)。由于調(diào)節(jié)閥腔結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，本文采用了塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。由于閥門結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，在計(jì)算過(guò)程中可以得出準(zhǔn)確的結(jié)論。

♂

在保證通流的前提下，不斷減少閥門內(nèi)氣流的流動(dòng)損失，提高機(jī)組的熱效率。在出口壓力條件相同的情況下，流量越大，氣流調(diào)節(jié)閥的出口壓力水平越高。在我國(guó)目前施工中使用的調(diào)節(jié)閥和額定工況下，相對(duì)升程保持在30%以下。從降低氣流損失的角度來(lái)看，為了保證整個(gè)機(jī)組在額定工況下的正常運(yùn)行，應(yīng)保證相對(duì)升程在40%以上。調(diào)節(jié)閥內(nèi)部通道形狀非常復(fù)雜，為雙喉噴灌。第一喉的通流面積不斷變化，第二喉的通流面積不變。中小升程時(shí)，環(huán)形通道的喉部位置是調(diào)節(jié)閥流場(chǎng)面積的最小部分。但隨著升程的增加，環(huán)形通道的喉部面積會(huì)增加，影響整個(gè)閥座喉部的通流水平。

調(diào)節(jié)閥流道結(jié)構(gòu)主要分為以下部分：閥腔、閥盤、閥座等。當(dāng)氣流流入三個(gè)部分時(shí)，它們具有不同的流動(dòng)特性。當(dāng)進(jìn)入調(diào)節(jié)閥腔的大空間時(shí)，氣流的流動(dòng)參數(shù)變化很小，如靜壓的變化。但氣流進(jìn)入環(huán)形通道后，蒸汽在短時(shí)間內(nèi)會(huì)劇烈膨脹，靜壓水平會(huì)迅速降低。在中小型升級(jí)過(guò)程中，氣流流入閥座膨脹段，靜壓水平會(huì)不斷提高到出口位置。環(huán)形通道進(jìn)口到閥座喉部區(qū)域是流場(chǎng)中流動(dòng)損失最大的區(qū)域。閥腔和閥座膨脹段減少了氣流的總壓損失。在小升力過(guò)程中，閥門流場(chǎng)的損失系數(shù)非常大，特別是在p1和p0的比值小于0.8時(shí)，該區(qū)域的損失為總損失的80%p1和p0的比值小于0.7.激波將在環(huán)形通道末端形成，能量損失非常大。

3 調(diào)節(jié)閥通流及損失特性改善措施

額定工況下調(diào)節(jié)閥相對(duì)升程的最大值應(yīng)增加，以顯著提高流動(dòng)效率。當(dāng)調(diào)節(jié)閥完全打開時(shí)，相對(duì)升程應(yīng)保持在40%以上。例如，如果壓力比為0.98相對(duì)升程可以從31開始.2%提高到54.總壓損失系數(shù)為2%.896降低到0.873，下降幅度保持在51%。

閥盤下部的孔區(qū)會(huì)影響通流面積，降低有效通流面積，影響實(shí)際通流水平。閥門流場(chǎng)內(nèi)靠近閥盤的部門是氣動(dòng)損失最大的區(qū)域，約占整個(gè)損失的67%。小升程時(shí)，達(dá)到82%以上。小升程時(shí)，如果進(jìn)出口壓比小于0.8.環(huán)形通道尾部會(huì)產(chǎn)生激波，造成非常嚴(yán)重的總壓損失。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，本文模擬了價(jià)格調(diào)整的三維流場(chǎng)性能，研究了流動(dòng)損失的分布規(guī)律，闡述了影響流量水平的因素，研究了局部和整體調(diào)節(jié)閥的損失特性，具有較高的準(zhǔn)確性。