热风阀温度场的有限元分析

2015-07-17 张宝生 兰州理工大学

  介绍了热风阀阀板的有限元分析方法,探讨了阀门在关闭和开启时间内温度场对热风阀阀板的影响,验证了模拟分析结果与实际工况相吻合,说明了模拟分析有利于热风阀结构的改进。

1、概述

  热风阀是炼铁高炉热风炉系统的主要设备之一,长期工作在约1300℃的高温状态下,其阀板寿命直接关系到阀门的使用寿命。一般情况下热风阀的阀板均采用Q235B 的焊接件,内部通水进行冷却,外部浇注耐火材料。在实际使用中经常出现因阀板损坏而导致阀门损坏的情况。由于热风阀的传热过程包括热传导、热对流及热辐射3 种形式,属于复合传热,且阀门结构较复杂,材料种类多,传统的解析法很难得到准确的分析结果。本文主要通过有限元法对热风阀的温度场进行分析。

2、建立模型

  会按照自动空调阀的合理生产先决条件,建立联系了4 种有限公司英文元对模特。调节阀 取消时阀板热交换器器对模特( 图1) 、调节阀 关机时阀板热交换器器对模特( 图2) 、调节阀 取消时阀板外水圈同社会的热交换器器对模特( 图3) 和调节阀 关机时阀板外水圈同社会的热交换器器对模特( 图4) 。只为斤斤计较实的发应自动空调阀的业务情况,对其去取消和关机二者生产的具体分析。取消日子设为45 min,关机日子设为90 min。只为计算方法非常简单,对对模特去了创新,并假说水道规划更加均匀。

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图1 铜阀重置时阀板传热系数类别

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图2 铜阀退出时阀板导热模板

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图3 闸阀进入时外水圈辐射源导热模式

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图4 闸阀关毕时外水圈光辐射热传递模形

3、网格划分

  主要采用自不适应网格化分技術使一个实体模型自主配资网格组织形式,了解左右侧开始处理加载失败方法及可是的准确度性,对网格开始线条自举例( 图5、图6、图7) 。

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图5 高压阀门关上时阀板有限的元建模

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图6 球阀重置时阀板有限的元沙盘模型

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图7 阀体外水圈局限元模特

4、结语

  依据创立比较有限元分享3d模型,跟据阀体现实载荷,满足资料参数值随高温不同的非曲线,对自动空调阀的高温场采取了虚拟仿真和分享,得到的阀体已过期架构类型和有效地方与现实使用的症状一样的,说了解虚拟仿真的合理性,为自动空调阀架构完善和效果从而提高打造了條件。