摘要：为解决稳压器喷淋阀在运行过程中出现的密封环磨损及碟簧断裂问题,以某核电站稳压器喷淋阀为例,对密封失效情况下碟簧的受力情况进行了仿真分析、实验研究及优化改进。首先,利用数值模拟方法搭建了去除密封环的喷淋阀流道模型,分析了不同压差下喷淋阀流场变化以及碟簧受力情况;然后,采用二维模拟得到了碟簧被挤压的临界压差,并利用相关实验对模拟数据进行了验证;最后,针对碟簧两侧压差过大问题进行了结构优化,并采用数值计算进行了验证。研究结果表明:在密封失效的情况下,碟簧两侧压差接近进出口压差,当碟簧两侧压差超过0.24 MPa时,碟簧会被挤压并脱离阀体;正常工况下,碟簧也会出现因两侧压差较大而脱离阀体的现象,说明这是导致碟簧往复运动失效的原因之一,而采用波形弹簧代替碟簧可有效解决这一问题。该研究结果对稳压器喷淋阀结构设计具有一定的指导意义。

摘要：套筒式蒸汽调节阀是热力系统中节流减压的关键部件,被称为工业系统的“咽喉”。随着装置的高参数和大型化,高温、高压差等复杂工况不断涌现。在工程设计中缺乏研发高参数阀门的理论依据,大多依赖试验验证,效率低。为了研究高参数工况下节流套筒对阀内流动特性的影响,设计了一种两级多孔套筒结构,并采用数值仿真的方法对比分析了套筒开孔优化前后流量特性、流阻特性以及阀芯底面压力分布,讨论了阀内流场在高温、高压差工况下随开度的变化情况,为套筒式蒸汽调节阀的选型设计及结构优化提供依据。分析结果表明,套筒优化后仿真流量系数与设计流量系数最大相对误差仅为2.60%,阀内能量损失减小,阀芯底面压力增大。

摘要：蒸汽隔离阀作为核电站的关键基础设备之一,在高温高压工况下容易引发高噪声问题。通过基于大涡模拟/Lighthill声类比模型的计算流体力学/计算气动声学多步骤混合方法,对蒸汽隔离阀进行流声耦合数值模拟。结果表明,蒸汽隔离阀气动噪声来源主要位于阀体中腔及靠近下游管段处,并呈现为偶极子特性。阀内噪声呈现以低频为主导的频谱特性,随着频率的增加,声压波动范围变大而声压值减小,并在特定频率下存在声压峰值,为蒸汽隔离阀的减振降噪方案设计提供了参考。

摘要：蒸汽隔离阀是核电关键安全设备,为保障设备的安全稳定运行,其在线监测技术至关重要。为保证蒸汽隔离阀系统的正常运行,本文设计了一种用于蒸汽隔离阀的一体化在线监测系统。该系统由软件和硬件组成,通过对蒸汽隔离阀本体和执行机构的关键参数进行采集,将数据实时显示。通过阈值及故障诊断算法,使用基准数据及信号特征与实时信号进行对比,实现对蒸汽隔离阀的及时异常检测、故障诊断和报警。结合故障诊断结果及健康评估算法,实现对系统的健康趋势预测,并能够有针对性地给出运维建议。蒸汽隔离阀一体化在线监测系统将数据采集、故障诊断、预测性维护功能集成,对系统故障工况能够实现迅速反馈,并诊断出故障部件,结合工程经验及故障机理提供专业的整修及运维建议,准确评估系统健康情况,保障设备的安全稳定运行。

摘要：蒸汽隔离阀作为核电站的关键基础设备之一,可在事故工况下快速可靠地执行安全隔离功能。随着高温高压等严苛工况的发展,高压差流体力导致闸板表面损伤而增大阀内部件之间摩擦力,影响蒸汽隔离阀的快速关闭时间。本文通过动网格技术对蒸汽隔离阀三维流道模型进行快关过程的瞬态仿真模拟,获得了闸板在水平方向和竖直方向上的受力特性,并研究了摩擦系数对闸板竖直方向所受合力的简单影响规律,为后续闸板的优化设计及关闭速度优化具有一定的参考价值。