1 調(diào)節(jié)閥門原理
某核電1臺碳酸飲料分離出來再熱水器加溫蒸汽調(diào)節(jié)閥選用立柱式調(diào)整汽閥(圖1),調(diào)節(jié)閥門由單流閥、油路板、預(yù)啟閥、分配閥碟和閥座等構(gòu)成,其控制組織布局在調(diào)節(jié)閥門上邊。為避免調(diào)節(jié)閥門關(guān)掉情況下主閥碟內(nèi)蒸氣凝固,在分配閥碟側(cè)邊打有引汽孔,對漏進駐閥碟腔的蒸氣開展吹掃,并在分配閥碟下邊開有親水性孔。當靜態(tài)平衡閥開啟后,分配閥碟前后左右的負擔均衡,以減少分配閥碟打開力。
1-單流閥 2-油路板 3-閥座套筒規(guī)格 4-閥座 5-導(dǎo)向性塊
6-主油路板 7-分配閥碟 8-導(dǎo)流器 9-預(yù)啟閥
圖1 調(diào)節(jié)閥門構(gòu)造
2 閥座破裂根本原因
在碳酸飲料分離出來再熱水器出入口蒸汽溫度沒法長期保持后檢驗發(fā)覺閥座破裂,被破壞的預(yù)啟閥突面情況見圖2。
圖2 預(yù)啟閥閥頭突面情況
由圖2由此可見,預(yù)啟閥突面邊沿銳邊上有大小不一的缺口,為受快速汽流磨蝕而致。汽流通過突面銳邊會發(fā)生強烈振蕩,從而引起預(yù)啟閥的高頻率震動。
預(yù)啟閥閥頭和高壓閘閥處構(gòu)造及汽流流動性情況見圖3。
圖3 閥頭和高壓閘閥處構(gòu)造及汽流流動性情況
由圖3由此可見,汽流以一定的視角注入高壓閘閥,當快速汽流進到高壓閘閥時,在分配閥碟閥頭下邊產(chǎn)生一個“空穴區(qū)”。因為“空穴區(qū)”汽流的非穩(wěn)定流動性,造成功效在閥頭下邊的工作壓力產(chǎn)生脈沖轉(zhuǎn)變。因預(yù)啟閥、分配閥碟與閥座間存有構(gòu)造空隙,汽流振蕩導(dǎo)致預(yù)啟閥和分配閥碟的震動對閥座造成高頻率顫振力,導(dǎo)致閥座受沖擊性位置疲憊損害,抗壓強度減少。
預(yù)啟閥閥殼解散后與閥座的接觸面積狀況見圖4。
圖4 預(yù)啟閥解散后高壓閘閥和單流閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況
由圖4由此可見,在調(diào)節(jié)閥門運作環(huán)節(jié)中,因為閥座傾斜,導(dǎo)致其與預(yù)啟油路板的觸碰不勻稱,在部分觸碰地區(qū)(閃光點),閥座承擔內(nèi)應(yīng)力提升,超出原材料容許抗壓強度而破裂。
3 更新改造對策及實際效果
更新改造后立柱式調(diào)整汽閥構(gòu)造見圖5。
1-單流閥 2-油路板 3-閥座套 4-閥桿 5-主油路板
6-導(dǎo)向性套筒規(guī)格 7-分配閥碟 8-預(yù)啟閥
圖5 更新改造后立柱式調(diào)整汽閥構(gòu)造
(1)將預(yù)啟閥更新改造為球形閥碟,預(yù)啟閥閥頭與高壓閘閥間產(chǎn)生縮放流道,且在過流道過渡段選用圓潤銜接。
(2)將預(yù)啟閥與閥座合為一體構(gòu)造,撤銷預(yù)啟閥套,以清除預(yù)啟閥與閥座間的構(gòu)造空隙。
(3)在分配閥碟新單流閥裙部、導(dǎo)向性套筒規(guī)格及分配閥外殼上設(shè)定進汽孔。
(4)擴大閥座孔徑,在其中閥座頭頂部與預(yù)啟閥相接段,由原先的d40mm擴大到d60mm,閥座尾端由原先的d40mm擴大到d45mm。
(5)更新改造前后左右的閥心導(dǎo)向性設(shè)備見圖6。由圖6由此可見,閥心導(dǎo)向性設(shè)備由原先的扁型改成星型。
(a)原閥心 (b)更新改造后閥心
圖6 更新改造前后左右調(diào)整汽閥閥心導(dǎo)向性設(shè)備
更新改造后,汽水分離器加溫蒸汽安全閥未再產(chǎn)生閥座破裂狀況,且實際操作靈便,特性平穩(wěn)。
論文參考文獻
[1]孫天風,崔爾杰.鈍物件繞流和流至震動科學(xué)研究[J].流體力學(xué)學(xué)刊,1987,5(1).
[2]杜占波,張荻,李思琦,等.透平旁通閥殼體可靠性及改形計劃方案的標值科學(xué)研究[J].汽輪機技術(shù),1999,41(5).
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