一种长寿命耐冲刷黑水角阀的研究

摘要

在煤化工行业的煤气化工段中，对黑水的压力、液位进行精确调节的黑水调节阀，由于介质中含有杂质、温度高、腐蚀性强、调节压差大等特点，普通的调节阀在很短的时间内就会因为冲蚀严重、泄漏量大、调节性能差而失效。即使目前一些阀门生产企业专门针对黑水工况开发的黑水调节阀，在使用3个月左右后，也会因为内件冲蚀严重而无法使用。黑水调节阀的频繁更换，已严重影响了煤化工企业的正常生产。
　　本文认为导致阀门失效的根本原因在阀芯和阀座的节流部位流速过高，本课题对入口公称通径为3

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 煤化工及黑水调节阀介绍

1．1．1 煤及煤化工

1．1．2 黑水调节阀的应用工况

1．1．3 黑水调节阀在使用中存在的问题

1．2 国内外技术发展水平概况

1．2．1 产品的研究现状

1．2．2 利用CFD软件对阀门进行优化研究方面

1．2．3 黑水调节角阀产品专利方面

1．3 本课题的任务

1．3．1 本课题的主要工作

1．3．2 本课题的研究步骤

1．4 本章总结

第二章 数值计算理论

2．1 计算流体力学简介

2．2 CFD软件介绍

2．2．1 CFD软件简介

2．2．2 CFD软件的求解过程

2．3 流体力学的控制方程

2．4 阀门流量系数

2．5 本章小结

第三章 模型绘制与数值模拟过程

3．1 模型一阀门的模型绘制

3．2 模型二阀门的模型建立

3．3 三维模型的简化

3．4 数值仿真实施过程

3．4．1 材料设定

3．4．2 边界条件设定

3．4．3 壁面边界条件设置

3．4．4 网格划分

3．4．5 求解

3．4．6 后处理

3．5 算例介绍

3．6 本章小结

第四章 常规结构及改进结构的流场分析

4．1 CFD模拟的边界条件

4．2 模型一的算例

4．2．1 小开度(10％、20％、30％)流场分析

4．2．2 小开度流场结果分析

4．2．3 正常开度(40％、50％、60％)流场模拟

4．2．4 正常开度流场结果分析

4．2．5 大开度(80％开度)流场模拟

4．2．6 大开度流场结果分析

4．2．7 额定开度(100％开度)流场模拟

4．2．8 额定开度流场结果分析

4．2．9 模型一各开度流场模拟结果分析

4．3 模型二的算例

4．3．1 小开度(10％、20％、30％)开度流场模拟

4．3．2 小开度流场结果分析

4．3．3 正常开度(40％、50％、60％)流程模拟

4．3．4 正常开度流场模拟结果分析

4．3．5 大开度(80％、100％)流场模拟

4．3．6 大开度流场数据分析

4．3．7 额定开度(110％开度)流场模拟

4．3．8 额定开度流场分析

4．3．9 模型二各开度流场分析

4．4 结果分析

4．4．1 最大流速分析

4．4．2 阀座部位最大流速分析

4．4．3 阀门不同开度的Cv比较分析

4．5 本章总结

第五章 黑水调节阀试验对比分析研究

5．1 试验要求

5．1．1 主要的测试参数

5．1．2 试验测量要求

5．2 试验装置与测试仪表介绍

5．3 试验方法及步骤

5．4 数据结果分析

5．4．1 阀门CFD模拟值于实测值之间的比较

5．4．2 试验结果的对比分析

5．5 本章总结

第六章 总结与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文

致谢