高流量双向密封三偏心真空蝶阀的设计

2013-04-14 陈五星 海军驻四三一厂军事代表室

  通过Solidworks 软件对高流量双向密封三偏心真空蝶阀进行整体建模,论述了高流量双向密封三偏心真空蝶阀的结构特点。运用COSMOS 及COSMOSFLOWWORKS 分析了蝶阀承压部件应力,并对不同开度下的流场进行模拟,为绘制流量特性曲线及求解不同开度下的Kv 值提供了可靠的参数。

1、概述

  真空蝶阀安装于钢制管道系统中,该管道系统包括排汽管道、配汽管道、抽真空管道和凝结水管道等。蒸汽经过排汽管道从汽机进入空冷凝汽器,冷凝水经过凝结水管道进入凝结水箱,不凝气体经过抽真空管道进入真空泵

2、结构设计及技术特点

  高人流量横向封严性能三扁心蒸空碟阀( 图1) 主要包括三扁心封严性能组成部分,闸阀法兰封严性能外表面层堆焊工作温度、耐蚀锰钢原料。闸阀封严性能圈镶嵌宝石在蝶板上,可拆卸。

真空蝶阀实体建模

图1 真空室电动蝶阀实体模型3D建模   (1) 双轨封口三反力球阀耐磨性平衡耐用,在止回阀的空间结构、才质和长度做到环境时,止回阀可长期性的安全防护平衡运动。   (2) 阀块与蝶板互相的密封垫圈面抗划痕和耐的腐蚀耐腐蚀性好,电动阀门能太久维持在更好密封垫圈的操作程序。   (3) 轴套按照自润滑油的作用联轴器。   (4) 球阀制定电动式继续执行贷款机构安装驱动,性能参数不稳能信。   (5) 蝶板利用弯矩椎型阀门法兰面,使蝶板在摆起一秒破坏阀门法兰的使用,削减了密封性能面磨损情况。   (6) 偏心距圆锥形式封好隔绝盖面的机构使蝶阀关后导致可靠的的面封好隔绝盖,加强了蝶阀的封好隔绝盖效能。   (7) 密闭副选择密闭比压来补偿空间结构( 图2) ,做到铜阀的双轨密闭。

密封副的密封比压补偿结构

  1.阀体 2.蝶板填料密封圈 3.蝶板   图2 封密盖副的封密盖比压补上框架

  (8) 选用RPTFE 作为蝶板密封圈,阀体阀座采用自动喷焊铁基不锈钢材料,硬度35 ~ 38HRC,实现可靠密封。

  (9) 蝶板利用斜拉筋板桁架式规划( 图3) ,运用双短轴驱动软件结构类型使其兼具过流占地大,流阻小,比强度高,乘载作用强,柔性好等性能特点。

斜拉筋板桁架式设计

  图3 斜拉筋板桁架式设计的概念   (10) 主要采用交叉对开卡环轴上限位开关( 图4) ,限止蝶板在阀体中的选址。

双向对开卡环限位结构

(a) 上对开卡环 (b) 下对开卡环 图4 双相对开卡环限位器的结构   (11) 确定合理可行的隔绝副设备构造,减小或增大偏轴扭力,确保理想的的正向隔绝疗效。

  (12) 阀杆密封采用上下金属压环和金属环将PTFE 成型V 形填料分成两组的结构形式,V 形填料可通过填料压盖上的螺栓从外部进行调整( 图5) 。金属环通过外部油杯将密封油脂注入V 形填料作为辅助密封。填料压盖采用加载机构,自动保证V 形填料的压紧力度,长期使用密封效果好。

阀杆密封

图5 阀杆胶封

3、CAE、CFD 分析

  三偏心轮真空体球阀所采用斜拉桁架组焊成分样式。广泛应用cosmosworks 游戏对蝶板对其进行有限责任元分析一下,求得出蝶板在受到压力条件下的压力布局及发生形变条件( 图6、图7) ,以对其对其进行优化系统的设计。

蝶板应力分布

图6 蝶板扯力布置

蝶板变形量

图7 蝶板变弯量   顺利通过对蝶板的不多交界水平因素及网格区域划分,APPcosmosworks 对蝶板荷重读取并对其架构开展了解,敲定蝶板上限内应力为80. 73MPa,上限开裂量为0. 115mm,需求设计方案需求及工程的利用。

蝶板开启30°时压力分布

图8 蝶板启用30°时水压区域

蝶板开启60°时压力分布

图9 蝶板关闭60°时压强分布不均

蝶板开启90°时压力分布

图10 蝶板关闭90°时水压布置

4、流场分析

  用Flowworks 对调节阀 各个于负担时的负担匀称展开虚拟仿真,观查各个于负担下碟阀的内外部流体动力负担改变问题( 图8 ~ 图10) 和运输效果,为真空体碟阀流阻弹性系数的测试及内外部基本特征身材曲线的绘制图带来了相应数剧。

5、结语

  选用主要采用品质可靠的设定措施做出模以和仿真模拟,对机械泵泵阀门的设定规划规划构思做出机床设定、隔绝设定、机械泵泵度维持设定并且 流阻常数等地方的确认,整合设定手工制造胜利技术,确立阀门的设定规划规划构思能考虑產品的选用符合要求。 对比学术论文

  〔1〕杨源泉. 阀门设计手册〔M〕. 北京: 机械工业出版社,1992.
  〔2〕陆培文. 实用阀门设计手册〔M〕. 北京: 机械工业出版社,2002.