【正文】 系數(shù)可以有不同的形式，采用計算單位不同，流量系數(shù)的表達形式和 大 小有所不同。 哈爾濱工程入學(xué)碩士學(xué)位論文 從調(diào) 節(jié)閥的流量計算公式可以看出，調(diào)節(jié)閥的流量與閥前、后的 壓差 A P成正比。 阻塞流產(chǎn)生于縮流處及其下游。 當(dāng) 胛≥FL。 (只一斥昂 ) 式中各變量的單位與非阻塞流的情況下保持一致。然而當(dāng)雷諾數(shù)減小時，有效的 B值會變小。 d 雷諾數(shù)幢正系數(shù) F矗 圖 3． 4雷諾數(shù)修正系數(shù) FR 3． 3． 3管件形狀對 流量系數(shù)的影響 調(diào)節(jié)閥閥體的上、下游裝有附接管件時，必須考慮附接管件形狀 眙爾濱上程大學(xué)碩士學(xué)位論文 ； iii■ — ■ tiiiijiiiiiiii■■自 iiiiiii|■■ ijiiiii； ii■■■ _i； i‘； iiii|■■目 ii；； iiiii一 111 的影響，即管件幾何形狀系數(shù) F，的影響。 當(dāng)入口和出口的管道直徑相同時，乞。調(diào)節(jié)閥的理想流量特性曲線主要取決于閥瓣的幾何形狀和 尺寸，不同的閥瓣曲面可以得到不同的理想流量特性曲線。下面對這兩種流量特性的數(shù)學(xué)表達式如下所示： 直線流量特性 芒 =111+1)爿節(jié) 1(1蜣 (3z。國內(nèi)外的資料中推薦通過試驗來修正調(diào)節(jié)閥的 閥瓣型線。 在解決好這麗個問題的基礎(chǔ)上，即可完成一個閥門的初步設(shè)計。 4． 2． 2工作原理 本水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實驗臺架是在哈爾濱工程大學(xué)“ 01”蒸汽動力 裝置主冷凝器水位調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上搭建起來的。此時，輸出到控制腔室 (1)和控制腔室 (2)的水的 壓力大小相等 (即 Pl=P2=Po)，三通調(diào)節(jié)閥分配到熱阱和主冷凝器的 水的流量保持不變，整個調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。由于 發(fā)訊器實際上就是一個噴嘴擋板閥，在它的設(shè)計過程中應(yīng)用了噴嘴擋 板閥的設(shè)計理論。增 大噴 嘴直徑 D 。 在發(fā)訊器的設(shè)計過程中還要特別注意以下幾個問題： 1．發(fā)訊器與主冷凝器相連接的管路不要過細(xì)，以免造成發(fā)訊器與 主冷凝器中的水位不同步現(xiàn)象，進而影響水位調(diào)節(jié)的靈敏度。 調(diào)控節(jié)流管的設(shè)計，主要是從幾個方面考慮的： 1．要保證節(jié)流管的運動產(chǎn)生足夠的驅(qū)動力； 2．盡量減少節(jié)流管的重量，使得節(jié)流管的重力不要成為改變其 運動狀態(tài)的主要因素； 3．節(jié)流管的內(nèi)徑不要太小，否則節(jié)流管易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，同時 由于下腔室的流體不能及時流往上腔室，調(diào)節(jié)閥工作過程中 易出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象。在本設(shè)計中，其長度初 哈爾濱 l。在 滿足 穩(wěn)壓閥 進出 口條件 的前 提下 ，穩(wěn)壓 閥的 設(shè)計 主。綜合上述情況，并考慮到加工 條件的限制，選擇節(jié)流管內(nèi)徑為 5mm。 4．發(fā)訊器 的殼 體為玻 璃圓 筒， 使得浮 子的 狀態(tài) 一目了 然， 便于 觀 察，但是在密封發(fā)訊器時又帶來了其他問題，由于采用柔性密封，在 保證密封的情況下，零位間隙難以得到保證，給工作帶來了一定難度。通過計算確定節(jié)流孔板前后管道直徑為 dP5mm， 節(jié)流孔板直徑 Do=1,33ram，噴嘴直徑 D。可以提高壓 力靈敏度和減少零位泄漏量，但是零位間距 X。 4． 3水位調(diào)節(jié)器各組成部分的設(shè)計計算 4． 3． 1發(fā)訊器的設(shè)計 在設(shè)計的主冷凝器水位調(diào)節(jié)器中，水位調(diào)節(jié)器的測量環(huán)節(jié)和先導(dǎo) 驅(qū)動機構(gòu)都集中于雙噴嘴一擋板發(fā)訊器內(nèi)。發(fā)訊器 與主冷凝器的汽空間和水空間直接相連，發(fā)訊器的浮子的位置變化直 接反映了主冷凝器的水位變化。該調(diào)節(jié)器采用自能源、 純機械的調(diào)節(jié)方式，綜合了節(jié)流管調(diào)控閥門和噴嘴擋板閥的設(shè)計特點， 是一種全新的水位調(diào)節(jié)器。 而在閥瓣的型線設(shè)計中，通過對幾種不同流量特性曲線的對比，得出 不同流量特性曲線的調(diào)節(jié)性能，選擇在調(diào)節(jié)閥設(shè)計中廣泛使用的直線 特性曲線和等百分比特性曲線就行分析，給出了這兩種特性曲線的關(guān) 系表達式。 調(diào)節(jié)閥的理想流量特性曲線主要取決于閥瓣的幾何形狀和尺寸， 不同的閥瓣型面可以得到不同的理想流量特性。拋物 線流量特性為了彌補 直線流量特性在小開度時調(diào)節(jié)性能差的特點，在此基礎(chǔ)上派生出的一 種流量特性曲線，其調(diào)節(jié)性能介于直線流量特性和等百分比流量特性 之間。懈 )2]2 ㈦ z。一靠： (3— 17) 式中 直一閥前的阻力系數(shù)； 島一閥后的阻力系數(shù)； 。 從圖 3． 4的雷諾數(shù)修正系數(shù)的曲線中可以看出：當(dāng)雷諾數(shù) Re大 于 3500以后，修正量已經(jīng)不大了，所以雷諾數(shù)大于 3500就不需要進 行低雷諾數(shù)修正。而流量系數(shù)是 在一定的雷諾數(shù)、湍流情況下測定的。一流過調(diào)節(jié)閥的體積流量，單位： m3／ h； △ P一調(diào)節(jié)閥前、后的壓差，單位： kg／ h； p一流體的密度，單位： g／ cm3。 只是阻塞流條件下節(jié)流處壓力與閥入口溫度下液體飽和蒸汽壓 力 B的比值，是乃與液體臨界壓力只之比的函數(shù)。大很 多。但是由于存在著相 互摩擦，會損失一部分能量，閥后的壓力 P。番 =Q√臺 ∽ e， 圖 3． 2流體流過調(diào)節(jié)閥時的壓力和速度的變化關(guān)系 c就是流量系數(shù)，與閥芯和閥座的結(jié)構(gòu)、閥前后的壓差以及流體 的性質(zhì)有關(guān)。一調(diào)節(jié)閥后壓力。以 及選定系統(tǒng)壓差。調(diào)節(jié)閥口徑選擇是 閥門的設(shè)計中一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)閥的類型 主要是由執(zhí)行機構(gòu)來決定。最后，簡要介紹了噴嘴一擋板閥的主要設(shè)計 參數(shù)如噴嘴直徑 D。應(yīng)盡可能小些。噴嘴與擋板間的可變節(jié)流口 的流量系數(shù) c，的確 哈爾濱 f： f￡大學(xué)碩士學(xué)位論文 定是比較復(fù)雜的。在 0． 3Ps～ 0． 7Ps的范圍選取， 也可以得到良好的性能，此時由式 (241)可求得相應(yīng)的 Dn。一般可在 0． 025～ 0． 125 毫米之間選取。 噴嘴直徑可根據(jù)系統(tǒng)要求的流量增益確定。 r 西 2 r 出 為了防止擋板可能出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象，必須使扭轉(zhuǎn)彈簧剛度 Ka／ r2大于激流力的負(fù)剛度 (8萬 C芻 Psx。同樣的，在 P一定時液動力剛度為負(fù)值， 哈爾濱 T程大學(xué)碩士學(xué)位論文 且為單噴嘴擋板閥的 2倍。通常，既可以用一個彈簧來平 衡這個力，也可以在擋板的另一面裝一個小活塞并以壓力 P。一 Xf)很小時，式 (2— 30)中括號內(nèi)的第二項就可以忽略，作 用在擋板上的液動力就近似地等于靜壓力與噴嘴孔面積的乘積。 vN 啦一 261 式中 R一噴嘴孔處的壓力； 哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 A：型薯一噴嘴孔的面積 甌 =VnA。后 ∽ zz， ‰ =亂 10_囂 (2— 23) K：一絲 I：一 C,∥死 DNx； o (2— 24) 。．．．．．。將 P。厶 1／虧‘ n一只 )(215) 利用式 (28)，則以上方程可簡化 為QL39?！啊Ａ摇暗V蛾莎 ∽㈣ 哈爾濱． E程大學(xué)碩士學(xué)位論文 ‰ 2孰 2： e。 o12 如果取這一點作為零位，即 Xf=0， z=x。一固定節(jié)流口的流量系數(shù)： 4一固 定節(jié)流口的通流面積， A。由于噴嘴擋板閥具有靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、不易堵塞和所 需的機電控制元件少等特點而被廣泛應(yīng)用。對于提高設(shè)計水平，降低工作強度起著重要的作 用。穩(wěn)壓器負(fù)責(zé)向雙噴嘴一擋板發(fā)訊器提供穩(wěn)定壓力的水，作為調(diào)節(jié)閥 驅(qū)動力的來源。在設(shè)計過 程中，吸取了 節(jié)流管調(diào)控 式閥門和噴 嘴一擋板 閥的優(yōu)點， 有效的將兩 種 閥門設(shè)計思想結(jié)合起來，提出了一種全新的水位調(diào)節(jié)器設(shè)計理念。我 們擬設(shè)計的水位調(diào)節(jié)器就是一種完全機械的，自能源的水位調(diào)節(jié)器。此外，電子器件對工作環(huán)境的要求較為苛刻，而且 抗干擾 性差，設(shè)備造價昂貴這都是影響其進～步發(fā)展的因素 C2“。早一點的電動式水位調(diào)節(jié)器以前蘇聯(lián)“尤里安” 號船上鍋爐所采用的 PI調(diào)節(jié)連續(xù)給水控制系統(tǒng)為例，其工作原理如圖 1． 3所示： 圖 l‘ 3 PI調(diào)節(jié)連續(xù)給水系統(tǒng)的水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖 從原理圖可以看出，傳感器發(fā)出水位信號，水位信號經(jīng)過變送， 轉(zhuǎn)換成電信號的形式，電信號經(jīng)過放大，從而驅(qū)動電動給水調(diào)節(jié)閥以 及給水泵動作保證水位的平衡穩(wěn)定。目前的主冷 凝器水位調(diào)節(jié)器研究和使用主要分為兩個方向：機械式和電動式兩種?！薄?68。本課題 哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 所設(shè)計的水位調(diào)節(jié)器就是屬于供給式液位調(diào)節(jié)器。 1． 2液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的概述 在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，對液位進行控制的場所隨處可見。所以必須保持主冷凝器中的水位在一 個合理范圍內(nèi)，只有這樣才能保證主冷凝器的正常工作。通過汽輪機的高溫高壓蒸汽做功后，蒸汽參數(shù)發(fā)生很大的變 化，整個乏汽所占據(jù)的空間非常驚人，如果不加以利用的話，僅僅是 排出乏汽也是一項很重的負(fù)擔(dān)，特別是在核潛艇上，將大大降低其隱 蔽性，削弱戰(zhàn)斗力。有關(guān)觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻等的 引用已在文中指出，并與參考文獻相對應(yīng)。 Y 780535 分類號 密級 U D C 編號 工學(xué)碩士學(xué)位論文 主冷凝器水位調(diào)節(jié)器的 設(shè)計研究 碩士研究生 ： 陳 亮 指導(dǎo)教師 ： 韓偉實 教授 學(xué)位級別 ： 工學(xué)碩士 學(xué)科、專業(yè) ： 核能科學(xué)與工程 所在單位 ： 動力與核能工程學(xué)院 論文提交日期： 20xx年 2月 論文答辯日期： 20xx年 2月 學(xué)位授予單位： 哈爾濱工程大學(xué) 哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘 要 當(dāng)前的主冷凝器水位調(diào)節(jié)裝置存在著靈敏度低、穩(wěn)定性差、設(shè)備 龐大、裝卸維修不便等缺陷， 一 定程度上限制 了動力裝置的 正常工作。 關(guān)鍵詞： 調(diào)節(jié)器；噴嘴擋板；節(jié)流管；冷凝器 哈爾濱丁程犬學(xué)碩士學(xué)位論文 ABSTRACT At present． the water level acmodation instrument of the main condenser has some bugs， such as， low sensitivity,bad stability， too large facilities， and difficult to load and maintain． To some extent， it restricts the normal work of the dynamic equipment． For that question above， there is needed to design another water level acmodation instrument to improve the surrounding of the work． The water level acmodation instrument designed in this thesis is pletely new equipment． It has differences in design theory and anization from the past． That instrument is pure mechanic， and it used a way of selfacmodation without any motivity in the entire system operation． During the design course， it effectively bined the muzzle baffle theory with the theory of the throttle pipe control valve， which makes the acmodation instrument fleetness， reliable， and sensitive． Meanwhile， in the course of the concrete design， with the use of the CAD and CAE software， Pro／ e， ANSYS， and FLUENT， it reduce the design difficulty and increase the work efficiency， then provide a new way for the future engineering design． For the sake of identi