含固体颗粒流体用安全阀自动冲洗装置的研究

摘要

安全阀用于煤直接液化工业的油煤浆输送管路时，当安全阀泄压后，密封面上往往残存煤颗粒，使阀瓣和阀座间存在缝隙，造成阀门关不死，从而产生内泄漏，同时颗粒的存在会加剧阀瓣和阀座密封面的磨损，影响安全阀的密封性能。有效地清除密封面上的固相颗粒，是解决此问题的关键。为此本课题提出了一种含固体颗粒流体用安全阀的自动冲洗装置，并应用FLUENT 软件的欧拉模型对冲洗过程进行了三维数值模拟，初步探讨了方案的可行性。 通过对不含油源设备的在线冲洗装置冲洗过程进行模拟研究发现，对冲洗油管路与阀门连接管路的连接三通的角度进行合理地选择，设定了合理的冲洗油管路入口的压力，对阀门冲洗过程进行模拟计算发现，冲洗一定的时间后，密封面上的煤粉颗粒体积率低于10-6，可认为密封面已被冲洗干净。同时，分析了液固两相流在冲洗装置中的流动特点，讨论了由冲洗过程对油煤浆输送系统造成影响。 对以气液式蓄势器为油源设备的冲洗结构进行了研究。在不同压力下，对连接蓄势器和安全阀入口管路的三通采用不同角度，分别对不同装置的冲洗过程进行数值模拟，分析了三通角度和蓄势器压力对冲洗过程的影响。冲洗一定时间后，阀瓣与阀座间颗粒相体积率低于10-6，且总耗油量在蓄势器出油容量之内，可认为上述装置能够完成对阀门密封面的冲洗。 比较发现，相同压力下，60°斜三通装置对煤浆系统的影响最小，45°斜三通装置次之； 不同压力下，45°斜三通装置可完成冲洗的压力较低，总耗油量及进入油煤浆体系的油量小，优于60°斜三通装置。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 含固体颗粒流体用安全阀在线冲洗方案及冲洗过程的模拟分析

第三章 含蓄势器的在线冲洗装置冲洗过程的模拟分析

第四章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果