本文關鍵詞：高溫閃蒸工況角式調節(jié)閥的研究

  更多相關文章： 煤化工 角式調節(jié)閥 空化作用 模型分析

【摘要】：煤化工的主要原材料為煤,采取化工的措施手段以及流程環(huán)節(jié)讓原材料轉化成固液氣燃料以及應運而生的產品,從而得到諸多領域化工產品。減壓進料閥組位于常壓塔與減壓塔之間,屬于煤化工工藝路線中的煤直接液化裝置。高溫閃蒸工況角式調節(jié)閥是減壓進料閥組中的一個閥門。調節(jié)閥主要起到調節(jié)介質流量的作用,在介質通過閥芯的頂端時,因為流道的變更將直接導致介質呈現節(jié)流相變,并對閥的各個器件帶來不良的流動磨損隱患,來自全球各地的學術專家對閥門的流動磨損、空蝕等現象已做了大量研究。本文介紹了計算流體力學的基本原理,確定了數值模擬所用的基本控制方程、多相流模型等,根據這些模型構建了空化作用下的流動磨損計算數理模型,確定和建立基本控制方程,針對調節(jié)閥在典型開度基礎上的流動實施數據進行建模和實驗。首先確定高溫角式調節(jié)閥的結構尺寸,然后根據高溫角式調節(jié)閥的工藝參數、結構尺寸和運行工況等,結合流動磨損數理模型及計算公式,對調節(jié)閥典型開度下的流場進行數值計算,獲得閥內速度、壓力、相分率、磨損率等流場參數,完成調節(jié)閥流動磨損的定量計算。其次結合減壓進料閥組不同零部件對表面硬化層的不同需求,通過對不同表面硬化工藝(超音速火焰噴涂、激光熔覆焊及火焰粉末重融)性能的調研、對比分析,降低空化和汽蝕對閥座閥芯的磨損。本文主要針對角式調節(jié)閥進行模擬試驗分析與研究,重點是研究高固閃蒸工況對閥門密封結構、密封性能及密封機理的影響,為該類閥門的國產化提供了一定的參考依據。
【關鍵詞】：煤化工 角式調節(jié)閥 空化作用 模型分析
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ055.81
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 引言12-13
• 1.2 國內外研究現狀13-15
• 1.3 本課題的研究目標15-16
• 1.4 本課題的研究內容16-17
• 1.5 本課題擬解決的關鍵性問題17-18
• 第2章 多相流動磨損研究和數理模型的建立18-31
• 2.1 引言18
• 2.2 多相流動磨損及其分類18-21
• 2.2.1 氣-固沖蝕磨損的研究進展19-20
• 2.2.2 液-固沖蝕磨損的研究進展20-21
• 2.3 空化機理及效應研究21-23
• 2.3.1 空化試驗研究21-23
• 2.3.2 空化數值模擬研究23
• 2.4 多相流動磨損數理模型的建立23-27
• 2.4.1 計算流體力學方法簡述23-24
• 2.4.2 基本控制函數24-25
• 2.4.3 主要數理模型25-27
• 2.5 常用空化模型的選擇27-30
• 2.5.1 Cavitation Model 1 (Kubota and Kato, 1989)28
• 2.5.2 Cavitation Model 2 (Merkle and Feng, et al, 1998)28-29
• 2.5.3 Cavitation Model 3 (Kunz and Boger, et al, 2000)29
• 2.5.4 Cavitation Model 4 (Singhal and Athavale, 2002)29-30
• 2.5.5 Cavitation Model 5 (Schnerr and Sauer, 2001)30
• 2.6 本章小結30-31
• 第3章 閥門方案設計和流動磨損分析31-51
• 3.1 引言31
• 3.2 閥門方案設計31-34
• 3.2.1 角式調節(jié)閥主要結構介紹31
• 3.2.2 角式調節(jié)閥主要材料的選擇31-32
• 3.2.3 角式調節(jié)閥主要結構介紹32-34
• 3.3 閥門流動磨損方法研究34-37
• 3.3.1 角式調節(jié)閥流動磨損預測方法研究34
• 3.3.2 角式調節(jié)閥結構優(yōu)化研究34
• 3.3.3 技術特點、關鍵技術和關鍵工藝34-35
• 3.3.4 實施的具體內容和技術路線35-37
• 3.4 閥門流動磨損分析37-48
• 3.4.1 計算模型的建立37-38
• 3.4.2 空化流場數值計算38-45
• 3.4.3 完成閥門結構優(yōu)化設計45-48
• 3.5 閥門流動磨損校核驗證48-49
• 3.6 本章小結49-51
• 第4章 閥門表面硬化工藝試驗驗證51-59
• 4.1 引言51
• 4.2 超音速火焰噴涂51-54
• 4.2.1 超音速火焰噴涂介紹51-52
• 4.2.2 鎳基合金熱噴涂52-54
• 4.3 激光熔覆焊及火焰粉末重融54-58
• 4.3.1 基本信息54-55
• 4.3.2 工藝參數55-56
• 4.3.3 工藝試驗56-58
• 4.4 本章小結58-59
• 結論59-60
• 展望60-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 張濤;陳次昌;郭清;;含沙水流中翼型空蝕磨損試驗[J];農業(yè)機械學報;2010年11期

2 張生昌;張金海;鄭水華;鄧鴻英;壽濤;;冷凝液輸送泵用鉸接式單向閥流場數值模擬[J];排灌機械工程學報;2010年04期

3 張亮;關凱書;王志文;劉樹明;;Fluent模擬驗證187137-IP減壓閥閥芯失效機理[J];腐蝕與防護;2008年05期

4 向清江;袁壽其;何培杰;李同卓;;液氣射流泵內部流場的數值計算[J];江蘇大學學報(自然科學版);2008年03期

5 劉少光;趙琪;李志章;酈劍;張升才;吳進明;胡小海;;N_2保護對TiAl_3和Cr_3C_2復合涂層組織結構及高溫沖蝕性能的影響[J];功能材料;2008年01期

6 于宏;鄭玉貴;姚治銘;于春洋;;ZQAl9-4-4-2鎳鋁青銅在2.4%NaCl溶液中的空蝕行為[J];腐蝕科學與防護技術;2007年03期

7 王順森;劉觀偉;毛靖儒;郭輝;馬迅;豐鎮(zhèn)平;;汽輪機噴嘴固粒沖蝕�；囼炏到y(tǒng)及測試方法[J];中國電機工程學報;2007年11期

8 張玉卓;;中國煤炭液化技術發(fā)展前景[J];煤炭科學技術;2006年01期

9 尹曉燕;由宏新;丁信偉;殷濤;;工業(yè)純鎳在常溫燒堿溶液中的空蝕行為研究[J];氯堿工業(yè);2006年01期

10 李紅梅,龐秀偉,劉慧峰;調節(jié)閥氣蝕與閃蒸控制[J];閥門;2003年02期

中國碩士學位論文全文數據庫 前1條

1 周華;耦合噴油器內部流動的柴油機燃油噴霧模擬研究[D];江蘇大學;2008年

，

本文編號：1117462