【正文】 動力操作去改變流體流 量的裝置。程大學(xué)碩士學(xué)位論文 為慎重，直接決定了調(diào)節(jié)閥以后的工作性能。 由式 (31)、 (32)、 (3實際情況中，當(dāng)閥前、后的壓差達(dá)到某～一臨界值時， 通過調(diào)節(jié)閥的流量也達(dá)到極限。 (鼻一‰ ) (3一 11) 即當(dāng)△ P≥ FL2(鼻一斥 0)時，出現(xiàn)阻塞流。在極端的情況 下，雷諾數(shù)會變得很小。 =厶： a此時 ∑善 =蠡 +彘 (318) 當(dāng)前后管道的直徑不相等時，舌和彘可以由下式求得： 和 1 L割 d (3砌 ) 和卜㈡ (320) 式中 D．一閥上游連接管道的內(nèi)徑， mm； D，一閥下游連接管道的內(nèi)徑， mm。 等百分比流量特性 ． =生： P㈠”：矗圳 (3— 25) ￡ k戕 上述兩式中矗 =Q礎(chǔ)／‰ =K，一／ K。 哈爾濱 T程大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 4章水位調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析 4． 1概述 主冷凝器是蒸汽動力裝置中的一個主要設(shè)備。當(dāng)主冷凝器中的水 位升高時 (主要通過提高電動給水泵的給水流量來實現(xiàn) )，發(fā)訊器浮 子 也隨之向上運(yùn)動，浮子擋板與上噴嘴的距離減小，與下噴嘴的距離增 大?？梢蕴岣唛y的流量增益， 但是零位漏泄量也隨之增大。 鑒于上述因素的影響，節(jié)流管材料選擇為鈦合金，主要是考慮到 鈦合金的強(qiáng)度較高，同時密度較小，可以降低節(jié)流管重力對調(diào)節(jié)效果 的影響。 O． 01MPa。 3．浮子的實際尺寸應(yīng)遵循浮子露出水面的體積為其總體積的 1／ 3～ 1／ 2原則。 由式 (2— 10)、式 (2一 11)、式 (2一 12)可以看出，零位間隙對壓力 靈敏度和零位泄漏量影響很大，減小噴嘴擋板零位間距 x。自來水管中的水依次流經(jīng)過濾器、穩(wěn)壓器和節(jié) 流件，然后分成兩部分分別流向發(fā)訊器的上下噴嘴，上下噴嘴再分別 1冷凝器 2電動給水泵 3熱阱 4電動凝水泵 5噴射泵 6過濾器 7穩(wěn)壓器 8壓力表 9節(jié)流件 10浮子發(fā)訊器 11三通調(diào)節(jié)閥 12控制腔室 (1) 13控制腔室 (2) 14上腔室 15下腔室 16節(jié)流管 圖 4． 1主冷凝器水位調(diào)節(jié)器系統(tǒng)圖 與控制腔室 (1)和控制腔室 (2)相通，為調(diào)控節(jié)流管提供驅(qū)動力。在調(diào) 節(jié)閥口徑的選擇中，通過其設(shè)計流程圖依次介紹調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)的計 算，阻塞流、低雷諾數(shù)以及管件形狀對流量系數(shù)的影響，通過對這些 參數(shù)就行修正，得出合理有效的 流量系數(shù)，在此基礎(chǔ)上選擇閥門口徑。 直線特性的閥門在開度小時，流量相對變化值大，靈敏度高，不 易控制，甚至發(fā)生震蕩；而在大開度時，流量相對變化值小，調(diào)節(jié)緩 慢，不夠及時，其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)閥的流量與開度成線性變化，易于控制， 等百分比流量特性的調(diào)節(jié)閥在小開度時，放大系數(shù)小，調(diào)節(jié)平穩(wěn)緩和； 在大開度時，放大系數(shù)大，調(diào)節(jié)靈敏有效。 其中 ∑孝 =鼻 +毒： +蟊。 3． 3． 2雷諾數(shù)對流量系數(shù)的影響 雷諾數(shù)是表明流體在流道內(nèi)流動狀態(tài)的無量綱數(shù)。 表 3． 1壓力恢復(fù)系數(shù) E 閥的類型 閥芯形式 流動方向 FL 流開 0． 90 單座閥 柱塞型 流閉 0． 80 雙座閥 柱塞型 任意 O． 85 流開 0． 90 角形閥 柱塞型 流閉 0． 80 0型球閥 任意 0． 55 球閥 v型球閥 任意 0． 57 偏旋閥 柱塞型 任意 O． 85 600全開 任意 O． 68 蝶閥 900全開 任意 O． 55 在介紹壓力恢復(fù)系數(shù)時引入％這一變量，當(dāng)工作介質(zhì)為不可壓縮 的液體時，％值主要取決于液體的物理性質(zhì)， 即 ‰ =B昂 (39) 式中 只一液體的飽和蒸汽壓力； 凡一液體的臨界壓力比系數(shù)。 。一調(diào)節(jié)閥前壓力； P。調(diào)節(jié)閥 通徑確切說是調(diào)節(jié)閥閥座的直徑，而不是與管道相連接的公稱通徑， 切忌按照實際的管道直徑直接選擇調(diào)節(jié)閥的規(guī)格。本章還介紹了噴嘴一擋板閥的不平衡液動力對噴嘴 一擋板閥穩(wěn)定性的影響。要比銳邊節(jié)流口大，其 范圍一般為 0． 8～ 0． 9。芹。 ㈣ l， 2 、 7 。 作用在單噴嘴擋板閥上的不平衡液動力，要求系統(tǒng)有一個微小穩(wěn) 態(tài)誤差以使操縱元件提供一個平衡力。 =；～去 )a在這些假定條件下，作用在擋板上的液動力是由噴 嘴孔處的靜壓力和射流到擋板上的動量所產(chǎn)生，即 F+=P疊 N+p Q。．： ／ ／ ：冀 ／ }： ．．．．．．．．．／．．．， ． ．．?！?、／孟尸 2一 q。 )時的三個系數(shù)為 孫。 根據(jù)液流的連續(xù)性方程可得負(fù)載流量 、 Qf， =Q．一 92 (21) 將固定節(jié)流口和可變節(jié)流口的流量方程代入上式可得 姥 =CdoAoJp(肛咒 )一％一， J蓋異 屯’ 式中： Cd。 同時在調(diào)節(jié)閥的設(shè)計過程中，在理論設(shè)計的基礎(chǔ)上，應(yīng)用了 FLUENT、 ANSYS等 CAE軟件。 該水位調(diào)節(jié)器與以往的水位調(diào)節(jié)裝置有著顯著得區(qū)別。因此，必須解決好電動調(diào)節(jié)發(fā)生故障時水位的正 常調(diào)節(jié)這一問題。隨著科學(xué)的進(jìn)步和技術(shù)發(fā)展，各種先進(jìn)的控制手 段的不斷涌現(xiàn)，水位調(diào)節(jié)方式也發(fā)生了很大的變化，調(diào)節(jié)方式變得更 加簡單易行，調(diào)節(jié)效果更加可靠，調(diào)節(jié)手段也更加豐富?？肯蛉萜髋湃胍后w來保持液位的稱為供給式調(diào)節(jié) 器；靠從容器向外排出液體來保持液位的稱為排出式調(diào)節(jié)器。 i：程犬學(xué)碩士學(xué)位論文 水位過低，由于冷凝水的壓力過低，冷凝泵易發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，同時也 將影響到主冷凝器的除氧效果。 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 identifying if the acmodation instrument designed in the thesis could meet the demand， we built the experience platform on the” 01” steam dynamic instrument in Harbin Engineering University． We experienced on the cold work condition， and verify the acmodation capability of the instrument． Keywords： acmodation instrument； muzzle baffle； throttle pipe； condenser 哈爾濱工程大學(xué) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下， 由作者本人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)等的 引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對應(yīng)。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。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。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(jī)械式和電動式兩種。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(jìn)～步發(fā)展的因素 C2“。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(diǎn)，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。對于提高設(shè)計水平，降低工作強(qiáng)度起著重要的作 用。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。烈“礦蛾莎 ∽㈣ 哈爾濱． E程大學(xué)碩士學(xué)位論文 ‰ 2孰 2： e。厶 1／虧‘ n一只 )(215) 利用式 (28)，則以上方程可簡化 為QL39。．．．．．。 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。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。 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。一般可在 0． 025～ 0． 125 毫米之間選取。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。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。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)。一調(diào)節(jié)閥后壓力。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。 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)。而流量系數(shù)是 在一定的雷諾數(shù)、湍流情況下測定的。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)； 。拋物 線流量特性為了彌補(bǔ) 直線流量特性在小開度時調(diào)節(jié)性能差的特點(diǎn)，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。 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(dá)式。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?？梢蕴岣邏? 力靈敏度和減少零位泄漏量，但是零位間距 X。 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。在滿足穩(wěn)壓閥進(jìn)出口條件的前提下，穩(wěn)壓閥的設(shè)計主 要包括以下幾個方面： 1．穩(wěn)壓器形式的選擇 在穩(wěn)壓器設(shè)計中，考慮到與發(fā)訊器之間的連接，同時盡可能減少 重量、簡化結(jié)構(gòu)、減少安裝空間，穩(wěn)壓器采用如圖 4． 2所示的形狀。 調(diào)控節(jié)