核电站通用机械设备复习题及答案

核电站通用机械设备复习提纲（24学时）1．阀门按功能可分为几类（1）用于截断、节流：闸板阀、截止阀、蝶阀、隔膜阀、球阀、针形阀、旋塞阀（2）用于控制和调节流量：调节阀（3）用于单向保护：止回阀（4）用于超压保护：安全阀（5）用于压力调节：减压阀（6）用于阻汽排水及排除不凝性气体：疏水阀（7）用于高温、高压：高温高压阀1．常用截断、节流阀有哪些类型？闸板阀、截止阀、针形阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀。

2．常用四种闸板阀的名称、结构特点和适用范围是什么？（1）整体式或单闸板式斜座闸阀结构特点：闸板是整体铸造或锻造件，闸板与斜支承座面的角一致，因此斜面契合封闭时确保了完好的密封性。

其斜度可以防止阀杆在打开时受力过大。

根据使用压力，一般闸板的形状是扁平、椭圆、圆柱—球形（高压）。

适用范围：由于闸板不能适应阀体的变形，不能用于介质温度将导致阀体热变形以及压力将导致阀体机械变形的工况。

适用于温度、压力变化不大的介质。

（2）双盘或双闸板式斜座闸阀结构特点：由两个分开的闸板铰接而成，两闸板之间可以有微小的位移，以适应阀体的变形。

适用范围：只适用于低压饱和蒸汽介质（3）自由膨胀式平行座阀结构特点：阀堵件由两个独立的圆盘或闸板组成，阀门关闭时，在膨胀作用下，两个闸板在各自座内可自由位移，阀中用弹簧将两个闸板隔开，并使闸板压在阀体内的平行支承座上。

弹簧的推力不足以保证密封，在阀门关闭时，流体的压力使压力侧的闸板离开支承座，而使无压侧的闸板压紧其支承座，流体压力越大，闸板压得越紧，从而保证了密封性。

适用范围：这种阀门的优点是对热变形不敏感，用于高温高压管路（水和蒸汽）中，不用于低压管路。

（4）止动装置式（楔止动式）平行座阀：结构特点：阀堵件由两个闸板构成，在闭合位置上，闸板由契子锁定。

通常锁定方式有两种：①单斜面楔止式：两个闸板通过位于中间斜面的相对位移，增大两闸板间距，使两闸板压紧在各自的支承座面上。

②中央楔止式：两闸板在闭合位置上，在两闸板中央由一个或几个楔子锁定适用范围：这种闸阀的优点是便于脱契开启，用于低压饱和蒸汽回路中。

3．蝶阀按结构分类有那几种型式？对夹蝶阀和非对夹蝶阀。

4．止回阀的功能是什么？有那些类型？功能：止回阀是一种不需要从外部操纵的自动调节阀，其运行仅受流体的流动方向及速度来控制，并在一个规定的方向上永远是闭合状态。

止回阀一般适用清洁介质，不宜用于含有固体颗粒和粘度较大的介质。

止回阀按结构可分为旋启式和垂直升降式两种。

5．安全阀的功能是什么？有那些类型？功能：安全阀为超压保护装置，保护压力系统、受压容器及设备安全运行，防止超压引起的事故及对容器和设备的损坏。

当压力升高超过允许值时，阀门自动开启，全量排放，避免压力继续升高，当压力下降时阀门及时关闭，保持压力在额定值运行。

类型：杠杆重锤式安全阀、弹簧安全阀、波纹管式弹簧安全阀、先导式安全阀、助动式安全阀、脉冲式安全阀6．先导式安全阀有哪几部分组成？先导式安全阀的特性是什么？先导式安全阀的动作原理？组成：有主阀和先导阀组成。

特性：先导式安全阀，灵敏度高、可靠性强、结构复杂、造价高，主要用在核电站要害部位。

动作原理：（1）当压力容器的压力低于先导阀的整定压力时，先导阀的传动杆在上面位置，先导阀盘R1开启，使主阀活塞上部与压力容器接通，由于主阀活塞的表面积比主阀阀盘表面积大，因此安全阀关闭。

（2）当压力容器的压力升高时，它作用在先导活塞上，并且使先导传动杆向下，先导阀盘R1关闭，使主阀活塞与压力容器隔断，此时安全阀仍保持关闭。

（3）当压力容器的压力进一步上升达到先导阀整定压力（开启压力）时，先导传动杆进一步向下，先导阀R2开启，主阀活塞上部容纳的液体排出，作用在主阀阀盘上的压力容器的压力使安全阀开启。

（4）压力容器压力降低时，先导阀传动杆上升，首先关闭先导阀盘R2，开启先导阀盘R1，然后使主阀活塞上部与压力容器接通，于是安全阀关闭。

安全阀在低于其整定压力下，通过使电磁线圈通电，可以“强迫开启”。

7．管路减压阀的功能是什么？有那些类型？功能：主要用在工业生产系统中压力容器和管路上。

能使入口高压变化的流体，通过减压阀的作用达到出口保持恒定的压力。

类型：直接作用简式减压阀–活塞式减压阀–薄膜式减压阀–波纹管减压阀间接作用先导式减压阀–先导活塞式减压阀–先导薄膜式减压阀–先导波纹管减压阀8．疏水阀的功能是什么？有那些类型？功能：自动排泄加热设备或蒸汽管路中不断产生的蒸汽凝结水、空气及其他不凝性气体，同时又能阻止蒸汽逸出，防止蒸汽损失。

它是保证各种加热工艺设备所需加热温度和热量并能正常工作的节能设备。

也叫阻汽排水阀、疏水器等。

类型：热动力式疏水阀–园盘式疏水阀–脉冲式疏水阀热静力型疏水阀–蒸汽压力式疏水阀–双金属片膨胀疏水阀–大排量组合式疏水阀（先导式疏水阀）机械型疏水阀–倒吊桶浮子式疏水阀–浮球式疏水阀9．蒸汽压力式疏水阀的特性是什么？阀瓣上面的平衡波纹管是一两端密封的波纹管，内装酒精混合液，其沸点低于水，遇有不同温度可纵向膨胀或收缩，阀门在冷却状态时阀瓣在完全打开位置，当冷凝水进入阀体时，波纹管（温感元件）处于收缩状态，阀门开启冷凝水和空气便排泄出来，冷凝水排光后，热蒸汽跟着进来，由于蒸汽温度高，温度敏感元件内装酒精混合液的波纹管受热膨胀，由于其上端为固定端，所以推动下端阀瓣下降，将阀门关闭，及时阻止蒸汽逸出，当冷凝水再次进入阀体时，重复上述动作进行再一次循环。

结构简单，动作灵敏，可连续排水、排空气，性能良好，过冷度3—20℃，漏汽量小，但抗污垢，抗水击性能差，应用范围广，也可作为蒸汽系统的排空气阀。

10．电动驱动装置主要有那些部件组成？电动机，减速装置，安全保护装置（行程结束控制器、扭矩限止器、应急手动操纵系统）11．气动薄膜式驱装置主要有那些部件组成？气动马达，随动定位器，接触式控制箱及阀位传感器，闭锁电磁阀，应急手动操纵轮12．气动随动定位器的功能、动作原理和动作过程？功能：是气动驱动系统的主要附件，它与气动驱动系统配套使用。

随动定位器有放大功能，可克服阀杆的摩擦力和消除调节阀不平衡力的影响，保证阀瓣（阀堵）按调节器发出的信号大小实现准确定位。

动作原理和动作过程：它是按力矩平衡原理工作的。

图中波纹管1在来自调节器的控制信号的作用下，其自由端产生位移，并推动主杠杆2绕支点O逆时针方向偏转。

位于主杠杆下端的档板靠近喷嘴4，使喷嘴背压增大，经气动放大器3放大后，送入调节阀的薄膜气室。

薄膜8在压力作用下产生变形，推动阀杆下移。

阀杆位移通过水平杠杆和滚轮支点6传递给凸轮5，使它绕支点偏转。

在凸轮偏转过程中，通过反馈弹簧10对主杠杆施加一反作用力矩，使档板离开喷嘴。

当作用于主杠杆的输入力矩与反作用力矩达到平衡时，进入调节阀薄膜气室的压力达到稳定值，推杆（阀杆）和阀瓣产生一个稳定的位移L。

在气动随动定位器中，由于采用了功率放大器3，所以作用于薄膜气室的压力具有比输入信号压力更大的功率，从而可实现快速动作，并可克服作用于阀杆的各种阻力。

同时由于随动定位器与气动驱动系统（伺服马达）组成一个负反馈的闭环系统，因此使阀门的定位速度和精度都得到明显的提高，也有利于克服由于经过较长气动管路而造成的信号传递滞后。

13．离心泵的主要部件有那些？叶轮，泵壳和导叶装置，泵轴和轴承，轴封装置14． 离心泵三种叶片的形状及其特性？离心泵的基本方程——表示离心泵的理论压头与理论流量、叶轮的转速和直径、叶片的几何形状之间的关系H ——泵的压力或扬程（理论压头）g ——重力加速度u2——出口处的圆周速度=R2×wD2——叶轮外径b2——叶轮出口处叶片的宽度β2——叶轮的装置角Q ——理论流量离心泵的理论压头与叶片几何形状的关系 ：当叶轮的转速与直径、叶片的宽度、理论流量一定时，离心泵的理论压头随叶片的形状而改变后弯叶片：β2<90º，ctg β2>0，效率最高。

径向型叶片：β2＝90º，ctg β2＝0 前弯叶片：β2>90º，效率最低前弯叶片所产生的理论压头最大，似乎前弯叶片最有利，但实际并非如此。

液体从叶轮获得的能量包括静压头Hp 和动压头Hc 两部分，即HT ∞=Hp+Hc 。

对于离心泵来说，希望获得的是静压头，而不是动压头，虽有一部分动压头可在蜗壳与导轮中转换为静压头，但由于液体流速过大，转换过程中必然伴随有较大的能量损失。

液体从叶轮获得的静压头与动压头的比例随流动角β2而变，β2增大，HT ∞也随之增大，当β2<90º时，Hp 在HT ∞中有较大的比例；当β2＝90º时，Hp 和Hc 所占的比例大致相等；当β2>90º时，Hp 所占比例较小，大部分是Hc ；β2再加大到某一值时，Hp=0，此时HT ∞=Hc 。

为提高泵的运转经济指标，采用后弯叶片β2<90º有利。

15． 离心泵相似理论的三个条件是什么？几何相似——即实际水泵和模型水泵对应的线性尺寸有一个同一比值，基本包括叶轮、叶片数及流动角等等。

运动相似——即对应点上的速度三角形相似。

动力相似——即实际水泵与模型水泵中流动的雷诺数Re 应相等。

在Re >105的情况下，流动处于自动模化区的范围内，可自动保证其动力相似的条件。

T T Q b D g ctg u g u H 222222πβ-=∞g u H T 22<∞g u H T 22=∞g u H T 22>∞16． 离心泵的三个相似定律的表达式？第一相似定律：扬程H第二相似定律：流量Q第三相似定律：功率N17． 水泵按比转数（ns ）分为三大类的标准是什么？30<ns<300：离心泵300<ns<500：混流泵500<ns<1000：轴流泵18． 汽蚀产生的原因是什么？有那些危害？如何防止？当叶片入口附近的最低压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸气压时，液体就在该处发生汽化并产生气泡，随同液体从低压区流向高压区，气泡在高压的作用下，迅速凝结或破裂，瞬间内周围的液体即以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，在冲击点处形成高达几万kPa 的压强，冲击频率可高达每秒几万次之多。

这种现象称为汽蚀现象。

危害：汽蚀发生时，产生噪音和震动；叶轮局部地方在巨大冲击力的反复作用下，材料表面疲劳，从开始点蚀到形成严重的蜂窝状空洞，使叶片受到损坏。

此外，汽蚀严重时，由于产生大量气泡，占据了液体流道的一部分空间，导致泵的流量、压头与效率显著下降。

预防：最低压强维持输送温度下液体的饱和蒸气压之上。

19． 水泵汽蚀余量的类型？有效汽蚀余量△ha ，必需汽蚀余量△hr ，临界汽蚀余量△hc ，允许汽蚀余量△h20． 说明离心泵允许安装高度的含义，并用简式表示。