主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
高工况过热蒸汽疏水阀流场分析及消声器优化设计
小类:
能源化工
简介:
采用有限元法模拟高工况下蒸汽疏水阀内二维非定常湍流激振特性,基于时均模拟和大涡模拟两种方法,模拟分析过热蒸汽疏水阀及管道产生湍流旋涡的主要因素,研究找出产生振动和噪声的流场诱因。根据频谱特性、噪声产生机理及节流降压原理,研究设计了低振动低噪声蒸汽疏水阀的节流降压消声器,并进行频谱分析,其消声量试验结果与理论分析相吻合。运用有限元ANSYS模态分析得出的振型和模态频率,得出消声器不会产生共振。
详细介绍:
蒸汽作为重要二次能源,在工业领域应用广泛。蒸汽疏水阀是保障蒸汽系统(加热设备或蒸汽管网)正常工作、凝结水回收利用、节约能源的重要自力式控制类阀门。蒸汽疏水阀的主要功能是排除蒸汽管道与蒸汽用热设备里的凝结水、同时阻止的蒸汽外漏,排除设备运行初期的空气和其他不凝性气体。其作用是阻汽通水排空气。由于能源问题和工业规模的扩大,工业生产呈现大容量、高参数、高效低耗的趋势,蒸汽疏水阀已应用于...(查看更多)

作品图片

  • 高工况过热蒸汽疏水阀流场分析及消声器优化设计

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

蒸汽疏水阀已应用于超临界、超超临界核电站,核电站高温高压下的过热蒸汽疏水阀的主要作用是排除过热度达不到要求的过热或饱和蒸汽,过热蒸汽疏水阀内流体介质的流动是典型的高速湍流流动,诱发流体激振,同时产生强烈的噪声。通过时均模拟与大涡模拟研究找出产生振动和噪声的流场诱因。结合噪声产生机理及节流降压原理,研究设计了低振动低噪声蒸汽疏水阀的节流降压消声器,消声器的消声量与理论计算符合,各参数满足实用要求。

科学性、先进性

1、贴近实际,热力过程参数高,课题研究具有先进性和新颖性 蒸汽疏水阀作为蒸汽系统重要的自力式控制类阀门得到广泛的应用。随着产业规模的扩大已广泛应用于高温、高压、超大排量等高参数的超临界及超超临界场合。但目前国内外在此方面的研究不够深入,仅限于对管道进行的削振减噪研究,在蒸汽疏水阀阀体内部结构上进行消声减振的主动优化设计的研究目前还不多见。 2、基础理论研究具有科学性和新颖性 蒸汽...(查看更多)

获奖情况及鉴定结果

作品所处阶段

现所品所处阶段为中试阶段

技术转让方式

作品可展示的形式

作品可展示的形式以图纸的形式进行展示。

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

蒸汽疏水阀内部的流道具有典型的节流特征,在其启闭瞬间介质的流态是典型的高速湍流,若在设计过程中对流体诱发振动和噪声问题没有经过充分考虑,有可能导致结构设计不可靠,使用寿命降低,造成巨大经济损失。传统蒸汽疏水阀介质参数较低,流体诱发振动和噪声问题很少出现。随着工业规模扩大和高强度材料的使用,阀体结构变得较薄,更容易诱发振动;同时工业生产要求疏水阀部件间流动的流体介质参数趋向于高温、...(查看更多)

同类课题研究水平概述

由于能源问题的日益突出和工业规模的扩大,蒸汽疏水阀向高效、高温、高压,大排量的方向发展。国内外基础研究严重缺乏,研究机构少,因此造成该领域资料极少,仍在静力学研究的基础上。但通过静力学的研究已无法满足高参数、大排量的要求,而且这方面的研究还没有完全开展。通过本课题用数值模拟方法对过热蒸汽疏水阀内的流场分析及噪声的分析,根据生产实际运行状况研制出控制疏水阀噪声的节流降压消声器,有助...(查看更多)
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