【摘要】：工業(yè)生產(chǎn)中,調(diào)節(jié)閥作為一種控制元件,在工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中是最常見、必不可少的�，F(xiàn)階段在油田開發(fā)中,螺桿泵采油是國內(nèi)外油田生產(chǎn)方式之一。螺桿泵在下井之前需要先進行排量、舉升性能等檢測,為了模擬螺桿泵在井下的出口壓力,需要在螺桿泵性能測試試驗臺安裝壓力調(diào)節(jié)閥�，F(xiàn)有的壓力調(diào)節(jié)閥由于壓力調(diào)節(jié)范圍和流量調(diào)節(jié)范圍都較小,不能滿足試驗要求,因而需要設(shè)計一個新的壓力調(diào)節(jié)閥。本文針對一種設(shè)計用于螺桿泵性能測試試驗臺上所需的壓力調(diào)節(jié)閥做了以下工作:新設(shè)計的壓力調(diào)節(jié)閥由閥體、閥芯、閥塞、閥蓋、執(zhí)行機構(gòu)及分流閥組成。對調(diào)節(jié)閥進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括開口形狀、縫隙配合等,通過調(diào)節(jié)閥芯開度來調(diào)節(jié)壓力。按照初步設(shè)計的調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)尺寸,利用SolidWorks建立三維模型,提出內(nèi)部流道模型,并用Fluent軟件進行仿真模擬計算,分別計算當(dāng)流量為100m3/d、200m3/d、300m3/d時內(nèi)部流場的流量特性曲線,計算得出調(diào)節(jié)閥閥芯開口尺寸的形狀,并對不同流量下的開口尺寸進行分析和優(yōu)化。通過兩次優(yōu)化,并考慮實際加工,最終確定調(diào)節(jié)閥閥芯開口尺寸。并對兩次優(yōu)化后的調(diào)節(jié)閥進行內(nèi)部流場仿真模擬計算,準確計算不同流量下壓力與行程的關(guān)系,計算結(jié)果顯示壓力與行程大致呈線性變化,且壓力調(diào)節(jié)范圍在0.5-15MPa,流量調(diào)節(jié)范圍在50-300m3/d,滿足設(shè)計要求。選用液壓缸作為執(zhí)行機構(gòu),通過計算和經(jīng)驗設(shè)計對液壓缸進行合理的選型。并計算不同排量下液壓缸壓力、調(diào)節(jié)閥壓力與壓力調(diào)節(jié)閥行程之間的關(guān)系,最終得出液壓缸壓力與壓力調(diào)節(jié)閥行程的關(guān)系表,并可以根據(jù)此表進行調(diào)節(jié),方便調(diào)節(jié)所需壓力。
【圖文】：

逡逑現(xiàn)階段，常規(guī)的調(diào)節(jié)閥示意圖如圖１．１所示，常規(guī)調(diào)節(jié)閥的行程較短，而我們需要逡逑的調(diào)節(jié)閥是一個可以調(diào)節(jié)不同壓力的調(diào)節(jié)閥，為了能夠精確的調(diào)節(jié)壓力，需要重新設(shè)計逡逑調(diào)節(jié)閥。該調(diào)節(jié)閥的行程要比普通的調(diào)節(jié)閥要長，同時也要滿足大壓差寬流量調(diào)節(jié)范圍逡逑［１６－１８］逡逑Ｏ逡逑查逡逑Ｍｍ－３逡逑１－閥桿；２－填料；３－閥芯；４－閥座；５－閥體；逡逑圖１．１常規(guī)調(diào)節(jié)閥示意圖逡逑１．３調(diào)節(jié)閥國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢逡逑１．３．１國外調(diào)節(jié)閥研究現(xiàn)狀逡逑調(diào)節(jié)閥的發(fā)展自二十世紀初到現(xiàn)在己有百年的歷史，最早的控制閥是１８８０年由逡逑ＷｉｌｌｉａｍＦｉｓｈｅｒ制造的泵調(diào)節(jié)器，這是一種帶重錘的自力式控制閥，當(dāng)閥后壓力增大時，逡逑在重錘作用下，使控制閥開度減小，從而達到穩(wěn)定壓力的控制效果［１９，２°］。在２０世紀２０逡逑年代起，主要以球形閥為主，隨后。以Ｖ形缺口的單座和雙座控制閥問世，４０年代相逡逑繼出現(xiàn)適用于高壓介質(zhì)的角形控制閥、用于腐蝕性介質(zhì)的隔膜控制閥和用于大流量應(yīng)用逡逑的蝶閥等。１９４９年在德國Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎ成立了第一個有關(guān)調(diào)節(jié)閥專業(yè)協(xié)會——測量與控逡逑制標(biāo)準協(xié)會ＮＡＭＵＲ，并對調(diào)節(jié)閥進行了標(biāo)準制定［２１＿２３］。５０？６０年代出現(xiàn)了三通控制閥，逡逑用于配比控制和旁路控制

３．邋１．邋１調(diào)節(jié)閥工作原理逡逑調(diào)節(jié)閥是在工業(yè)過程中，，通過接受調(diào)節(jié)控制單元發(fā)出的信號，借助執(zhí)行機構(gòu)來改變逡逑介質(zhì)的流量、壓力等工作參數(shù)的控制元件。調(diào)節(jié)閥一般有執(zhí)行機構(gòu)和閥門組成，如圖３．１逡逑所示為調(diào)節(jié)閥示意圖。逡逑十．１逡逑｜逡逑Ｉ邐６逡逑；逡逑１－閥體；２－接管；３－閥芯；４－閥桿；５－閥蓋；６－執(zhí)行機構(gòu)；逡逑圖３．１調(diào)節(jié)閥示意圖逡逑３．１．２調(diào)節(jié)閥節(jié)流原理逡逑．邐調(diào)節(jié)閥在管道中可以起著變阻力的作用，它通過改變工藝流體的紊流度或者在層流逡逑狀態(tài)下提供一個壓力降，壓力降是用于改變閥門阻力或者“摩擦”來產(chǎn)生的，這個壓力降逡逑過程稱之為節(jié)流。調(diào)節(jié)閥的節(jié)流原理可以簡化成孔板節(jié)流，可以看出，介質(zhì)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥逡逑時的壓力和速度都發(fā)生變化，如圖３．２是節(jié)流閥節(jié)流原理【５９］。逡逑１２逡逑
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE933.3

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2 ;壓力調(diào)節(jié)閥的選用[J];化工裝備技術(shù);1987年06期

3 靳淑軍;章茂森;程紅暉;胡軍;陶國慶;王劍;黃健;;新型燃油壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)計與試驗[J];流體機械;2013年10期

4 陳一淳;新穎氣動壓力調(diào)節(jié)閥[J];液壓與氣動;1992年03期

5 安延濤;王勇;王均剛;謝玉東;張月蓉;;大型混合煤氣壓力調(diào)節(jié)閥動態(tài)性能分析及抗震研究[J];機床與液壓;2012年21期

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7 黃務(wù)n

本文編號：2646798