热风阀阀板的流场分析
球阀流场分析与性能优化设计
球阀流场分析与性能优化设计球阀是一种常用的控制流体的阀门，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等领域。
球阀具有结构简单，密封可靠，流阻小等优点，但在实际应用中，由于流场的复杂性和设计参数的不合理性，可能导致球阀的性能不佳。
因此，对球阀的流场进行分析和性能优化设计具有重要的实际意义。
首先，我们来分析球阀的流场特点。
球阀的流场分为进口流场、阀腔流场和出口流场三部分。
进口流场是指流体从管道进入球阀的过程，阀腔流场是指流体在球阀内部的流动过程，出口流场是指流体从球阀流出的过程。
这三个部分的流场特点对球阀的性能具有直接影响。
在进口流场中，流体会受到管道的约束和流动速度的变化，出现流体速度的加速和减速。
这时，球阀的设计应考虑流体进入球阀的顺畅性，避免流体因流场变化而发生压力降、振动和噪音等问题。
一种常用的优化设计方法是通过减小管道直径或设置导流片等方式，使流体进入球阀时速度逐渐提高，减小流速的突变，从而减小压力降和振动。
在阀腔流场中，流体会受到球阀阀门的作用而发生流动和压力变化。
阀门的结构参数（如球体直径、球体与阀座之间的间隙）将直接影响流体的流动状况和泄漏情况。
为了降低泄漏风险并提高球阀的工作性能，可以优化阀门的结构参数。
例如，通过优化球体和阀座的密封面形状，使其与阀门密封更加紧密，减小泄漏风险。
在出口流场中，由于流体流出球阀的过程中，速度的变化和阀门的作用，会出现压力降、噪音和振动等问题。
为了优化球阀的流场，提高性能，可以采用喷嘴设计、减小阀门开口直径等措施。
喷嘴设计可以通过改变出口形状，使流体的速度逐渐恢复到管道速度，减小压力降和振动。
而减小阀门开口直径可以降低流出速度，减小噪音和压力降，从而改善球阀的性能。
除了流场分析外，还可以通过数值模拟方法来优化球阀的设计。
数值模拟方法可以模拟球阀内部流体的流动情况，分析流体速度、压力等参数的分布规律，为球阀的性能优化提供参考。
根据数值模拟结果，可以对球阀的结构参数进行调整，并根据需要进行多次模拟和优化，以达到最佳设计效果。
节流阀内部流场数值模拟分析毕业设计论文
安徽建筑工业学院毕业设计 (论文)专业机械设计制造及其自动化班级 06城建机械2班学生姓名龙五学号 06290070222 课题节流阀内部流场数值模拟分析指导教师黄磊2010 年 5 月 28 日摘要单向节流阀是流体传动与控制技术中重要的基础元件，节流阀内部的流场特性直接影响节流阀的性能。
本文结合计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)软件FLUENT对节流阀的内部流场进行了数值模拟与分析计算。
本文按照实际使用中的节流阀的参数，采用Solid Works软件，建立了阀的三维几何模型。
运用FLUEN T前处理软件GAMBIT了网格的划分。
在FLUENT 软件中对两种模型的流场进行了稳态数值模拟。
在主阀阀芯的性状不同、边界条件相同和节流口开口宽度不同、边界条件相同时对流场进行模拟，找出影响阀芯压力和速度分布的因素。
在对主阀口进行模拟时，分别对比不同开口宽度时的沿程压力分布情况，进而选择出最适合此处的主阀阀芯性状和开口宽度。
对阻尼小孔进行数值模拟时，重点考虑节流阀开口处两端的压力差，找到两端压力差小的阻尼孔直径数值。
关键词:单向节流阀，内部流场，数值模拟ABSTRACTUnidirectional Throttle Valve is a fluid transmission and control technology based on the most important components, valve relief valve within the flow field characteristics of a direct impact on the performance of valves. In this paper, computational fluid dynamics CFD (Computational Fluid Dynamics) software FLUENT for Pilot-operated relief valve of the flow field calculation and analysis of numerical simulation.In this paper, according to the actual use of the Pilot-operated relief valve of the parameters, the use of Solid Works software, the establishment of a Pilot-operated relief valve of the three-dimensional geometric model. FLUENT software, the use of pre-treatment works GAMBIT division of the grid. FLUENT software in two models of the flow field of the numerical simulation of steady-state.Spool valve in the main traits of the different boundary conditions and damping the same hole diameter is different from the same boundary conditions to simulate the flow field to identify the impact of pressure and velocity distribution spool factors. Main valve port in the simulation, the main valve, respectively, compared to the structure of spherical cone valve cone peaceful side of the valve structure of the distribution of pressure along the way, and then select the most appropriate here traits of the main valve spool. Damping holes on the numerical simulation, the focus on small damping of the pressure difference at both ends to find the pressure difference at both ends of the small diameter of the damping value.KEY WORDS: Unidirectional Throttle Valve, the flow field, numerical simulation目录目录 (Ⅲ)第一章绪论 ............................................................................... 错误！未定义书签。
高炉热风阀的常见故障及维修策略探究
高炉热风阀的常见故障及维修策略探究摘要：热风阀是高炉炼铁系统的关键阀门，安装在高炉热风炉系统1200～1450℃的高温热风管道中。
热风阀由阀体、阀盖、阀板组成，阀板通过阀杆上下移动完成阀门启闭动作。
阀体、阀盖、阀板均通以冷却水，确保热风阀耐高温、耐高压、可靠密封。
本文就热风阀的常见故障和维修策略进行了探讨。
关键词：阀门；常见故障；维修策略前言热风阀是高炉热风系统中的重要组成部分，而造成热风阀漏水的原因非常多，一般来说主要存在阀体漏水、阀杆镀层的脱落或者耐火材料脱落等。
1高炉热风阀漏水及解决措施1.1高炉热风阀漏水的影响因素出现这一现象的原因是上线前阀板装反造成内部配件装配问题，也就是说作业人员的操作能力和技术标准掌握不足造成此次事故。
另一阀体在使用过程中造成此阀体出现漏水现象的主要原因是自身质量问题。
另外造成高炉热风阀漏水还有其他的影响因素，具体如下。
（1）水压第一，在高炉运行中，不同的高炉压力值差较小，极易出现因烧穿而导致的漏水现象，也会让热风阀寿命降低。
在实际的应用过程中，热风阀下线时平均使用寿命都在两年以上，通过对水压较低的高炉进行热风阀分析时，一些阀体使用时间超过三年半，这就代表着水压对于阀体的使用寿命有一定的影响，但并不是造成阀体漏水的主要原因。
第二，在一些高炉运行中，有些高炉的水压差不是最低，也不是最高，有一部分的阀体在此高炉上出现了异常下线现象，也就是说水压不是造成阀体下线的重要原因，比如说在热风阀阀体上出现烧穿或者因阀板装反而导致的窜风。
（2）水质第一，从高炉的水质数据分析来看。
如果出现水质超标，将会影响到高炉的运行设备,高炉供水设备会出现较为严重的设备腐蚀和水垢堆积，影响到高炉热风阀的使用寿命。
第二，从实际情况分析发现，水质并不是影响高炉热风阀使用寿命的主要原因。
1.2解决方式第一，在高炉热风阀系统中实施整体承包制，结合前期阀门使用寿命进行整体分析，实现炼铁与承包商的充分讨论，固定热风阀下线周期，保证高炉生产运行的稳定。
热风阀阀板烧损的分析及预防
《装备维修技术》2020年第1期（总第175期）doi:10.16648/ki.1005-2917.2020.01.085热风阀阀板烧损的分析及预防徐家俊（昆钢集团玉溪新兴钢铁有限公司，云南普洱 665000）摘要：本文通过深入分析热风阀阀板烧穿的原因，在对热风阀日常的检查过程中能够有及时发现异常，避免突发的漏水事故对高炉生产的影响，分析高炉热风阀冷却系统的设计，针对容易造成热风阀冷却事故的缺陷提出改进建议，预防热风阀阀板烧损事故。
关键词：热风阀事故；热风阀冷却系统；热风阀；阀板烧损前言热风阀烧损事故是炼铁生产过程中的重大事故，造成的损失也是难以估量的，某钢厂在2017年发生一起热风阀阀板烧穿事故，一次性造成2座热风炉的热风阀阀板同时损坏漏水，高炉被迫休风超过72小时更换热风阀，造成较大的经济损失。
事故初步分析为热风阀超期使用，疲劳损坏，但深层次的原因还需要进一步的分析，对日常维护检查和冷却系统的设计，提出一些可行性措施，希望能够避免类似的事故再发生。
1. 热风阀结构及冷却系统的设计该厂三座热风炉均为顶燃式热风炉，热风阀采用的是通径DN1250的插板式水冷阀门，设计工作压力0.4Mpa，设计温度1400℃，热风阀安装在热风炉顶部，燃烧室下方，紧邻燃烧区，阀板面向热风炉侧受燃烧辐射影响非常大，加上燃烧期与送风期的转换，阀门热振幅度非常大。
2011年正式投入使用，高炉正常生产风温长期维持在1180–1210℃，直到损坏，使用时间达到7年，期间未发生事故也未对热风阀进行过更换。
2. 阀板烧穿的原因探析从日常异常情况到阀板烧穿漏水，作如下事后分析：（1）风口小套附近出现稀少的气泡，此时已经证明存在漏水，高风温风压下，难以断定水从何处来，也无法判断是从哪座热风炉漏水出来的，从微机监控画面显示，进出水温度均正常；软水总管流量，压力并无明显变化。
（2）期间发生过一次热风阀开关阀门过程中出现卡阻，无法正常打开，最后通过葫芦从上面拉动，才将阀门打开，如无异物卡塞，证明此时的阀板已经发生鼓包，多次开关摩擦，加速裂开。
《直动式电调制阀流场特性分析及结构优化》
《直动式电调制阀流场特性分析及结构优化》一、引言直动式电调制阀作为流体控制的重要元件，其流场特性和结构优化对提高流体控制系统的性能具有重要意义。
本文将通过对直动式电调制阀的流场特性进行深入分析，探讨其结构优化的方法和效果。
二、直动式电调制阀概述直动式电调制阀是一种通过电信号控制流体流动的装置，具有响应速度快、控制精度高、结构紧凑等优点。
其工作原理是利用电磁力或其它电力驱动装置，改变流体通道的开启程度，从而实现对流体流量的控制。
三、流场特性分析1. 流场基本特性直动式电调制阀的流场特性主要表现在流体的速度分布、压力分布以及流动的稳定性等方面。
在流体通过阀体时，由于阀体的结构设计和流体性质的不同，会产生复杂的流场变化。
2. 影响因素分析影响直动式电调制阀流场特性的因素主要包括阀体结构、流体性质、操作条件等。
其中，阀体结构是影响流场特性的关键因素，包括阀座、阀芯、通道等部分的形状和尺寸。
此外，流体的粘度、密度、可压缩性等性质也会对流场特性产生影响。
四、结构优化方法针对直动式电调制阀的流场特性，可以采取以下结构优化方法：1. 优化阀体结构：通过改变阀座、阀芯、通道等部分的形状和尺寸，优化流场的分布和流动的稳定性。
例如，采用流线型设计，减少流体在阀体内的涡流和湍流，降低流体阻力。
2. 引入辅助装置：在阀体内部或外部添加辅助装置，如导流板、稳压腔等，改善流场的分布和压力分布，提高流动的稳定性。
3. 优化驱动装置：根据实际需求，选择合适的驱动装置，如电磁驱动装置、电动驱动装置等，以提高响应速度和控制精度。
五、结构优化效果通过五、结构优化效果通过对直动式电调制阀的流场特性进行深入分析和结构优化，可以显著提升其性能和稳定性，具体表现在以下几个方面：1. 提升流体速度分布的均匀性：通过优化阀体结构，如调整阀座、阀芯和通道的形状和尺寸，可以使得流体在阀体内的速度分布更加均匀，减少涡流和湍流现象，从而降低流体阻力，提高流体的传输效率。
阀板功用分析报告怎么写
阀板功用分析报告怎么写随着工业发展的不断进步，阀门作为一个重要的流体控制设备，在工业生产中起着至关重要的作用。
阀板作为阀门的核心部件之一，对于流体的控制和调节起着重要的作用。
本文将详细分析阀板的功用，以及如何编写阀板功用分析报告。
一、阀板的功用阀板是阀门中一个关键的部件，用于控制和调节流体的流量和流速，广泛应用于石油、化工、电力、冶金、制药、食品等行业。
阀板的主要功用包括以下几点：1. 流量控制：阀板可以通过调整开启度或关闭度来控制和调节流体的流量。
根据流体的要求，可以通过阀板的开启度来控制流量的大小，以满足工艺要求。
2. 流速调节：通过改变阀板的开启度，可以调节流体的流速。
在一些需要控制流速的场合，阀板可以根据工艺要求进行精确调节，以满足生产需要。
3. 压力控制：阀板可以通过改变流体流过的通道尺寸，从而改变流体通过阀门时的压力。
通过调节阀板的位置和开度，可以实现对流体压力的控制。
4. 流向控制：阀板还可以用于控制流体的流向，通过改变流体流动的通道，实现对流体流向的控制和调节。
5. 自动控制：阀板可以与自动控制系统配合使用，通过电动、气动或液动等驱动方式，实现对阀板的自动开启、关闭和调节，提高生产效率和精确度。
6. 保护和安全控制：阀板可以根据预设的安全参数，对流体进行安全控制。
在发生异常情况时，阀板可以迅速响应并采取相应的措施，保证设备和人员的安全。
二、阀板功用分析报告的编写编写阀板功用分析报告可以帮助工程师和技术人员更好地了解阀板的功能和特点，进一步优化和改进阀门的设计和使用。
以下是编写阀板功用分析报告的步骤和重点：1. 报告概述：在报告的开头，简要说明报告的目的和范围，以及阀板的基本信息，如型号、材质、工作环境等。
2. 阀板作用分析：对阀板的各项功能进行详细分析。
包括流量控制、流速调节、压力控制、流向控制、自动控制和安全控制等方面的功用，结合具体的工程案例或实验数据，说明阀板在不同工况下的作用和效果。
现代大型高炉热风阀高温长寿节能技术
参考文献
ｆ 关 醒凡 ． 代 泵技 术 手册 ［ ， １ ］ 现 Ｍ】 北京 ：宇航 出版 社 ，
１９ ９ ５： ２ ９ －．
样机 的效率指标 ，因此样本的数据相对低 一些 ，但选择
２ ）多级清 水离心 泵卧式结 构的效率 指标平 均技术
水 平低 于 国家标准 规定 值０９ ．％，汽蚀 余量性 能平 均技
术水平低 于国家标准 规定值０ ５ ． ｍ。总体上 ，效率 、汽 ４
蚀余量 不是十分理想 。
构泵的效率普遍偏低 ，样本 上的数据 普遍存在的水分较
大 。高 出的幅 度相 对也 比较 大 。第二 种情 况是样 本数 据要 比实测 的数据 低 ，主要 是立 式结 构泵 ，比例仅 为 ５６ ． ％，立式结构泵低 出的幅度为 １ ％。 ． ０ 通 过调 查分 析 ， 出现 这种 情 况的 原 因有 以下 几 个 方面 ，第 一种情 况的原 因，想通过提高样 本的数据 ，给 用户一种 良好 的印象 ，提高企业 自身的知 名度 和增大销 售市场 的范 围 ；第 二种情况的原 因，认为试制 样机由于 做工精细效率 高一 些是正常的 ，但大批量 生产 将达 不到
三 、阀门研 究分析
１ ． 阀门破坏原因
阀 门 在 开 启 初 期 ，热 风 流 通
２材料的破坏机理 ．
秦 冶 公司为 研 究不 同材料 和 防
阀门特 点鲜 明，节 能效 果显著。
护方 式的 耐热 疲劳 性 ，研制 了材料 热疲 劳试 验机 ，对 材料 破坏过 程进 行 了大量 测试 和研 究 。分析 结果表
热风调节蝶阀的结构及分析
ＱＴ ｄｂ Ｌ ＝ ｐ 式中 —— 摩擦 因数 ；
（） ３
弯曲应 力
＝Ｍ／ ＜ ［ ］ Ｗ
填料宽度 ，单位为ｃ ｍ；
ｐ ——公称压力 ，单位为ｋ ｆ ｍ ｇ／ 。 ｃ 以 上填料 的摩擦 力矩为 主轴一 侧的摩 擦 力矩 ，因
式 中 ——弯 曲应力 ，单位 为ｋ／ ｇ ｍ； ｃ
因变形导致失效 ，阀体、阀板和主轴都必须保证高温工 作下的刚度 ；因为阀门内有冷 却水 的原 因，管道 内热风 经过阀门时会导致热风温度降低 ，为 了减少热风温度的 降低 ，必须减少冷却水带走的热量以及 阀体表面散失到 管道外界空气中的热量 ，因而采用 了小水腔设计 ；阀门
内腔捣固高强度优 质耐火材料 ，采用大厚度耐火材料 ，
阀门开启 时的总 力矩等 于主轴 两侧轴 承的摩 擦力
矩与总的填料摩擦 力矩之和
∑ ＋ Ｌ （） ４
急热 引起的热疲劳和热应 力及热变形过大。阀门在开启
阀门选择传动装置时的 力矩计算
Ｍ ｃ －ＥＭ ＝１３ （） ５
初期 ，热风流通面积狭小 ，热风流速增高 ，阀板热负荷
的总重 ），单位为 ； 摩擦因数 ； 主轴 的外径 ，单位为ｃ ｍ。
（）填料 的摩擦 力矩 ２
＝ ｄ／ ２ （） ２
热膨胀率和抗氧化性 等这些指标是要考虑的主要 问题 ， 在设计中应 当给 予足够的安全 系数 ，以避免在多种 因素
式 中
一
填料 的摩擦 力矩 ，单位为ｋ ｆ ｇ＇ ｍ；
【 】 ——许用弯曲应 力，单位为ｋ／ｍ ｇｃ 。
阀 门两侧均 有填料 ，应在上 述计 算结果 的基础上 乘以
２ ，得到总的填料摩擦力矩值＾ ＝ ＭＴ ２ 。
热风阀风道流场的有限元仿真
３ 构建 Ｃ ＭｏＳ １、 ｒ【分析项 目和设定边界条件 ｏＳ Ｆ０ｖ ｌ ０ ｓ
热 风 的物 性 参 数 设 置 等 依 靠 Ｃ Ｓ Ｏ Ｆ ｏ ｏ ｋ ０ Ｍ Ｓ １ｗ ｒ ｓ的 分 析 向导来 实现 。
３ １ ＣＳ ＯＦ ｏｏｋ ． Ｏ Ｍ Ｓ ｌｗ ｒ ｓ分析项 目的设 定
建立 三维 零件 模 型 ，在 三维 建模 中完 成 阀板 、阀 盖 、 阀体及 风道 的构 建 。在 模 型构建 过程 中 ，由于是风 道 的流场 分析 ，对三 维零 件作 了较 大 的简化 ，如 ：阀板 水 环结 构 同风 场分 析无 关 ，在 此 没有 构建 ； 阀盖和 阀
即 为计算 空问 。
炉各 种 阀类 中受 热 载 荷 最 为严 峻 的 阀 门之 一 。热 风
阀 在使 用 过 程 中 ， 阀板 的下 部 外 缘 受 热风 扫掠 比较 严 重 ， 由于热 冲 击 和 热 疲 劳 等 ，使 下 部外 缘产 生裂
纹 ，严 重 时产 生漏 水 ，造 成设 备 的整 体 失效 。
３ ２ 边界 条件 的设 定 ． 根 据 工 程 实 际 ，入 口 的边 界 条件 为 速 度 边 界 条 件 ，设 定 为 ５ ｍ ｓ ０ ｍ ／ ；出 口的边 界条件 为压 强边 界条 件 ，设定 为 ０ ５＾ ａ ． ｌ 。 Ｐ
４ 结果及讨 论 ４ １ 换热 系数 ．
以阀板 提 升 高 度 ｈ ｌ９５ 姗 为 例 ，运 行 仿 真 ， ＝ ５
根 据 以上情 况 ，本 文 采 用 Ｓ ｌｄｏｋ ｏ ｉＷｒ ｓ软 件 的流
体 分析 插 件 （Ｏ Ｍ Ｓ １ｗ ｒ ｓ 分析 了 Ｄ １ ０ ＣＳ ＯＦ ｏｏｋ ） Ｎ ８ ０热 风 阀 风道 的速度 场 ，并结合 传 热学对 流换 热理 论对 阀板下 部外缘 进行 了换 热分析 ，其 目的是改 善热 风 阀阀板 的
热风炉换炉过程对热风阀流场的影响
二 高炉热风炉换炉工艺简介
高炉 热风炉 系统参 如 ｌ 所示 。热风炉按 燃烧期 、 送风期周期循环方 式作业 ，为保证 向高炉连续送 风 ， ・
般每座 高炉配置３ ～ ４ 座热风 炉交替 作 。伍热风炉进 ” 换炉时 ，当新送风 的热风 炉的热风阀没有完全打 开时 ，
换 炉工况的 基础上 ，使 用ＡＮ Ｓ ＹＳ Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ 对 最有可 能造
图１ 高炉热风炉 （ 外燃式 ）系统示意
１ ． 烟囱 ２ ． 冷风阀 ３宽眶 阍 ４热 风 炉
５ 混风室
６热风阀
７ 高炉
目前 ，热风炉换炉的工艺流程 一般如下 ：
１ ）热风炉 从燃 烧期转 为送风 期 ：关 煤气调节 阀 一 关煤 气切断 阀 （ 同时开启煤气吹扫 阀进 行管 道吹扫 ）一
成 沟痕现 象的工 况进行 了流 场仿真 ，并将该工况下的流 场 同正常送风工况下 的流场进行 对比，指 出造成上述 沟 痕的原 因是该工况下 的热风 冲厣 ｊ 腐蚀 ，并提 出了相应 的
解 决措 施
原送风的热风炉仍需 要侏持送 ， 到新送风的热 风 ， 有限元分析
达到正常 工作状态 后 ，原送 的热风炉 才停 止送 风。
冶 金／ 矿ｔ ｊ ～ ｜ 通 用枧 械
热风炉换炉过程对热风阀 流场的影响
中冶 南 方工 程技 术 有 限公 司 （ 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ２ ２ ３ ） 窦 刚
【 摘
要 】 针对 某钢铁 厂 热风 阀的 阀体 出口侧 水
本文将研究热风炉换炉过程 对热风阀流场的影响 。
冷 圈密封 面的下端 出现 大量 沟痕 的现 象，深入分析 了热 风炉换 炉过程对热风 阀流场 的影响 。在详细研 究热风 炉
超高压平板闸阀流场数值模拟及流阻特性分析
[5] 李艳, 魏云平. 基于流体动力学的平板闸阀有限
元分析[ J] . 煤矿机械, 2008(6) : 79 - 81.
( 下转第 45 页)
— 41 —
第3期
2022 年 1 月
江苏科技信息·应用技术
converters[J]. IEEE Transactions on Power Electronics,
处流体速度远低于流场的其他部分,且低速流场的范
围随着阀板开度的减小而逐渐增大。
(2) 随着阀板开度的增大,阀板后流体的压力场
逐渐呈现带状分布,阀门进出口两端的压差随着阀门
开度的增大逐渐减小,且减小的速度逐渐变慢。
(3) 随着阀门开度的增加,阀门的流量系数逐渐
增大,且增加速度逐渐变快。 而阻力系数却与之相
流场分析,设置分析介质为水,其密度为 1 000 kg / m3 。
湍流模型采用标准的 k - ε 模型,壁面条件采用标准无
滑移壁面。 差分方法采用 coupled 耦合,边界条件采用
速度进口与压力出口,迭代步数为 500 步,流体的进口
速度为 12 m / s。 为了研究闸板开度对阀门流场特征与
流阻特性的影响,建立闸阀在多个开度下的流道模型,
工况下,平板闸阀能够在强大的压力下保持封闭状
态,防止介质的流通或泄露。 而且平板闸阀使用便
旋转手轮时,手轮带动铜螺母旋转,阀杆向下( 上) 移
动,从而带动阀板下( 上) 行 [6] 。
捷,容易掌控,在各种强压类型的工程系统中被广泛
使用 [1] 。
阀门中流体的流动问题极其复杂,很难得到流
场的解析解。 随着数值方法的不断完善和计算机技
开度分别为 25%,35%,50%,65%,75%。
热风阀阀板的长寿化探讨_阀门_2007tr
文章编号:100225855(2007)0420034203作者简介:马学东(1965-),男,内蒙古自治区赤峰市人,副教授,主要从事机械热承载能力和节能等方面研究。
热风阀阀板的长寿化探讨马学东1,宋兆峰2,李玲玲1(11辽宁科技大学,辽宁鞍山114044;21秦皇岛冶金机械有限公司,河北秦皇岛066004) 摘要 针对国内热风阀阀板外水环经常出现裂纹的实际情况,运用有限元方法对热风阀阀板的温度场和热应力场进行了分析,其结论为热疲劳是引起裂纹的重要原因之一,并提出了防止热疲劳的措施。
关键词 热风阀;阀板;长寿化 中图分类号:TH 134 文献标识码:BLongevity discussion of valve plank of hot blast valveMA Xue 2dong 1,SON G Zhao 2feng 2,L I Ling 2ling 1(1.University of Science and technology Anshan ,anshan 114044,china ;2.Qinhuangdao Metallurgical Machinery Co.,L TD ,Qinhuangdao 066004,China )Abstract :Aimed at practical circumstance that crack often appears on outer water loop of valve plank for existing hot blast valve in our country ,making use of finite element method ,temperature field and thermal stress field of valve plank for hot blast valve is analyzed.And it draws a conclusion that heat fatigue is one of important reasons which gives rise to crack and brings forward some measures which prevents heat fatigue.And all that provides theoretical reference for longevity of hot blast valve.K ey w ords :hot blast valve ;valve plank ;longevity 1 概述热风阀阀板使用温度为1000～1350℃,必须通过冷却才能正常工作。
《直动式电调制阀流场特性分析及结构优化》范文
《直动式电调制阀流场特性分析及结构优化》篇一一、引言随着现代工业和科技的不断发展，直动式电调制阀作为一种重要的流体控制元件，在各种工业领域中得到了广泛的应用。
其性能的优劣直接影响到流体控制系统的稳定性和效率。
因此，对直动式电调制阀的流场特性进行深入的分析，以及对其结构进行优化，具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在通过对直动式电调制阀的流场特性进行详细分析，探讨其结构优化的方法，以提高其性能和使用效果。
二、直动式电调制阀流场特性分析2.1 流场基本原理直动式电调制阀的流场特性主要涉及到流体在阀体内的流动过程。
当流体通过阀体时，由于受到阀芯的阻拦和引导，流体会发生方向和速度的改变，形成一定的流场。
流场的稳定性和均匀性对阀门的性能有着重要的影响。
2.2 流场分析方法为了更好地了解直动式电调制阀的流场特性，可以采用计算流体动力学（CFD）分析方法。
通过建立阀体和阀芯的三维模型，设置合理的边界条件和物理参数，可以模拟出流体在阀体内的实际流动情况，从而得到流场的分布和变化规律。
2.3 流场特性分析结果根据CFD分析结果，可以得出直动式电调制阀的流场特性。
主要包括流速分布、压力分布、湍流强度等。
这些特性直接影响到阀门的流量、调节精度和使用寿命等性能。
因此，对流场特性的分析是优化阀门结构的基础。
三、直动式电调制阀结构优化3.1 结构优化目标直动式电调制阀的结构优化目标主要是提高其性能和使用效果。
具体包括提高流量、调节精度、降低能耗、延长使用寿命等。
这些目标的实现需要从阀体的设计、阀芯的设计、密封性能的改善等方面进行考虑。
3.2 阀体结构设计优化阀体是直动式电调制阀的核心部件之一，其结构设计对流场的稳定性和均匀性有着重要的影响。
因此，可以通过优化阀体的形状、尺寸和结构，来改善流场的分布和变化规律，从而提高阀门的性能。
例如，可以采用流线型设计，减少流体在阀体内的阻力；或者采用多级降压设计，使流体在阀体内的压力变化更加平稳。
热风阀流场模拟
热风阀流场模拟
李亚静;顷永宏
【期刊名称】《山西冶金》
【年(卷),期】2009(032)004
【摘要】热风阀是现代高炉炼铁的必备设备之一,由于其特殊的使用环境,工作状态极为恶劣.如何提高热风阈的使用寿命至为重要.因此,利用有限元模拟,分析了不同结构风道对热风阀使用寿命的影响.
【总页数】4页(P4-6,10)
【作者】李亚静;顷永宏
【作者单位】秦皇岛秦冶重工有限公司,河北,秦皇岛,066318;秦皇岛秦冶重工有限
公司,河北,秦皇岛,066318
【正文语种】中文
【中图分类】TF578;TP273
【相关文献】
1.秦冶重工热风阀与德国热风阀节能效果对比 [J], 李会珠
2.高炉热风阀漏水故障探析 [J], 李猛;胡利娟
3.高炉热风阀漏水故障探析 [J], 李猛;胡利娟
4.热风阀阀板烧损的分析及预防 [J], 徐家俊
5.合金化水管铸铁冷却壁、新型衬里热风阀、微水节能热风阀、新型节能进风装置、新型三杆式切断蝶阀通过科技成果鉴定 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
热风阀温度场的有限元分析
热风阀温度场的有限元分析张宝生;李树勋【摘要】By the finite element method to analyze the main components of the hot blast valve,obtained temperature field for the main components of hot blast valve affect the results.The analysis results are in good agree-ment with the actual situation,Illustrates the rationality of the analysis.The analysis of the results provide theoretical reference for the structure improvement of hot blast valve.%通过用有限元的方法对热风阀关键部位进行分析，得出了温度场对热风阀主要部件的影响结果，且分析结果与实际情况相吻合，说明了分析的合理性。
此分析结果，为热风阀结构改进提供了理论依据。
【期刊名称】《冶金设备》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P51-53,50)【关键词】热风阀;温度场;有限元分析【作者】张宝生;李树勋【作者单位】兰州理工大学甘肃兰州 730050; 秦皇岛秦冶重工有限公司河北秦皇岛 066006;兰州理工大学甘肃兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】TF321.8热风阀是炼铁高炉热风炉系统的主要设备之一，为满足热风阀高风温和长寿命的要求，近十几年来各国都在探索热风阀结构的改进。
其关键为研究热风阀主要部件在高温下的性能，从各国产品的相关资料来看，仅有少数厂家对热风阀产品的结构进行了温度场的分析。
尤其在国内，几乎无厂家对热风阀进行温度场分析，分析计算仅凭经验估算，这些严重制约着热风阀产品质量的提高。
高压蒸汽阀中气流流动特性的定性分析
汽! 轮! 机! 技! 术 ,QX[JOP ,P@DOLYL\N
I<4. )* O<. ’ >8W. "##&
高压蒸汽阀中气流流动特性的定性分析
蔡定硕， 陶正良， 严春雷
（ 上海理工大学动力工程学院， 上海， "###%& ）
摘要： 对二维的高速蒸汽阀门内流场作了理论上的定性分析， 研究了其内部的气流流动不稳定性， 以及由于流动的 不稳定性所导致的阀门内部的气流激振。对阀芯作了适当的改型， 得到了改型以后的阀门所受激振力小的结论， 并以实验作为佐证。 关键词： 高压蒸汽阀；流动特性；定性分析 分类号： ,-"+). %! ! ! 文献标识码： /! ! ! 文章编号： ’##’$*00) （ "##& ） #’$##&+$#&
’! 阀内气流流动不稳定性研究
如同所有流动问题一样， 借助模型模化总是困难的， 因 为这必须从观察中提取现象的特征部分， 而不能确定运行时 气流流动的极为复杂的情况。因此建立了几个具有固定集 合特征的模型， 以排除目前正在研究的气动弹性力学现象。 同样， 为了避免由于模型进口处上游紊流度的变化而使数值 模拟结果出现偏差； 及避免气流在进入阀门喉部时的流动不 均匀现象， 对于所建立的几何模型进行了处理， 即把阀模型 的入口通流面积做成充分大。此时在喉部处压力变化是非 常小的， 对喉部流动不至于有太大的影响。同时把二维型的 入口的紊流度设为 "Z （ 一般情况为 *Z ） 。 从表 ’ 中的数据可以清楚地看到在流体流动方向上速 度场经历了两个峰值， 即出现了两次超 音 速 流 动。从 图 " （ $） 上也可以清晰地辨认出阀内的速度场被亚音速区分开隔 成的两个超音速区的现象， 整个情况犹如在具有两个临界界 面的超音速风洞中激振时的情况一样。
风洞用高参数热风阀多物理场耦合数值分析
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
风洞用高参数热风阀多物理场耦合数值分析
介绍了风洞热风阀在风洞系统中承受高温及高压的工况条件及其相关的技术要求。
建立和描述了风洞阀门的物理及数学模型，确定了模型的边界条件。
分别采用有限容积法及有限元法对风洞阀的流场、温度场及其应力应变场进行了耦合计算。
给出了阀内空气最大流速、阀座表面平均温度、阀体局部点最大应力的计算过程和结果及其阀体加工时所采用的工艺规则。
1、概述风洞设备及其相关的设计制造技术是国防尖端科技的基础，也是世界各国国防工业的核心技术。
风洞热风阀安装在风洞储能装置加热室的出口，是一种可承受高温、高压的截止性质的阀门。
当风洞储能装置内空气压力和温度达到一定数值时，风洞阀快速开启，并在阀后的拉伐尔喷管内形成高超声速气流，以此冲击发动机进行实验。
在风洞实验过程中，高温高压空气流经阀体，阀体承受着高压及温差应力的作用，对阀体结构的合理设计关系着风洞系统的安全性。
传统的高参数阀门多采用经验公式法进行设计，由于经验公式法涉及到的变量较少，很难对阀体结构进行定量优化。
数值计算法可对阀门的流态、热态、应力态等多种状态进行模拟分析，从而得到优化的结构，但涉及到的流固热多物理场耦合如何实现还有待探究。
2、多物理场耦合数学模型热风阀主体结构为钢材，为了隔热在阀体内壁衬有隔热材料。
阀座密封面处采用热喷涂工艺，基材为阀体用钢材，用水冷方式降低阀座温度。
分析阀体受热过程可知，阀内流动的是洁净的高温空气，可不考虑气体向阀体内壁的热辐射。
高温空气以对流形式，将热量传递给隔热材料，隔热材。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
了流场分析。分析结果表 明：阀板 内水速分 布不均匀 ，是造成 阀板换热不均 ，局部急 冷急热 的重要原因。应改变此型 阀板 中部流态和加 宽内水环边缘 水冷结 构来改善 冷却均匀 性 ，以达
到 提 高 阀 板 寿命 的 目的 。
关键词 热风阀 阀板 流 场
Ｆｌ ｗ ｅｄ ａ ａ ｙ ｉ ｆｖ ｌ ｅ ｐ ａ ｅ ｆ ｒ ｈ ｔｂｌｓ ａ ｖ ｏ ｆ ｌ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ａ ｖ ｌ ｔ ｏ ｏ ａ ｔｖ ｌ ｅ ｉ
Ｌ ｎ ｌｎ Ｘｕ Ｇｕ ｎ ｐ Ｋａ ｇ Ｙｏ ｌｎ ｉＬｉ ｇｉ ｇ ａｇ ｕ ｎ ｎｇｉ ｇ
（ ｎｖｒ ｔ ｏ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏｙＬａｎｎ ） Ｕ ｉ ｓｙ ｆ ｃ ｎ ｅａｄＴ ｃ ｎｌｇ ｉｏｉｇ ｅ ｉ ｅ
Ａｂｓｒ ｔ Ｂｙ ｍｅ ｎｓｏ ｔａｃ ａ ｆＣＯＳ ＯＳ＇ｏ ｒ ｏ ｔ ｒ Ｍ ｌ ｗｏｋｓｓ ｆｗａｅ，ｗａｅ ｗａ ａｖ ｌｔ ｓｍａ ｉ ｇ ａ ｌ ｓｓｏ ｏ ７ ｔｒ ｙ ｏ ｖ ｌ ｅ ｐａｅ ｉ ｋ ｎ ｎａｙ ｉ ｆｆ ｗ ｆ ｌ ｉ ｌ ｏ ｆｅｄ ｆ ｒＤＮ１ ０ ｏ ｌｓ ａｖ ｆｃ ｒａｎ Ｈｅ ｖ ｎ ｕｓｒ ｏ ｐ ｏ ｕｒｃ ｕｎｒ Ａｎ ｎａｙｉａ ｅ ｕｔ ８ ０ ｈ ｔｂａ ｔｖ ｌｅ ｏ ｅｔ ｉ ａ ｙ Ｉ ｄ ｔｙ Ｇｒ ｕ ｆｏ ｏ ｔｙ． ｄ ａ ｌｔｃ ｌｒｓ ｌ ｉ ｄ ｃ ｔ ｈ ｔｉ ｅ ｅ ｉｔｉ ｔｏ ｔｒｖ ｌｃｔ ｎ ｈｅ ｖ ｌ ｅ ｐ ａｅ ｉ ｎ ｉ ｏｒａ ｔｒ ａ ｏ ｏ ａ ｓｎ ｎ ｉａ ｅ ｔａ ｌ ｖ ｎ ｄｓｒｂｕｉ ｎ ｏ ｗａｅ ｅｏ ｉｙ ｉ ｔ ａｖ ｌｔ ｓ ａ ｍｐ ｔ ｅ ｓ ｎ ｆ ｒｃ ｕ ｉ ｇ ｎ ｆ ｎ
必须 依靠水 冷来 降低 温 度载荷 ，这些 主要 部件 都 做成 中空 的 ，内通 冷却水 冷却 。 阀板 的冷却 结构大 多采用 螺旋水 道 ，由内水 环 和外水环 组成 。 阀板 内螺旋 形 隔板起水 流导 向 作用 ，并很 好地 冷却 阀板各处 。 螺旋水 道式 冷却结 构 ，由于换 热面 积大 ，换 热效 率高 ，被广 泛用 于化工 、冶金 等行业 中。但 如果 设计不 当 ，会造成 换热不 均 ，局部 产生急 冷
热风 阀是 炼铁 热风 炉 中采 用 的各种 阀类 的一
热风 阀 阀板 螺旋水 道 的流场 ，其 目的是改善 热 风 阀阀板 的换 热 均匀 性 ，规 避 其 局 部 的急 冷 急热 ，
种 。它 由阀板 、阀体 、阀盖 等组成 ，其工 作温 度 处 于 ９ Ｏ一１０ ￣ 问¨ 。为 了保 证 正 常工 作 ， Ｏ ３０Ｃ之 Ｊ
闭 ，以便形 成有 一定 密闭空腔 的构 造体 。在建模
中 ，没有 建立与 流体分 析无关 的结 构 ，如耐火衬
等。
采用 Ｃ Ｓ Ｓ ｌ ｏｋ Ｏ ＭＯ Ｆｏ ｒｓ软 件 分 析 了 Ｄ １０ ｗ Ｎ ８０
１２ 计算空 间 的确 定 ．
收稿 １ ：００—１ ３ ３期 ２ １ ２—１ 李 玲玲 （ ９ ５ ） 工 程 师 ；１０ ４ 辽 宁 省 鞍 山 市 。 １６ 一 ， １４４
ｉ ，ｔ ｅ ｅ ｎ ｒ ｆ ｗ ｔ ｔ ｅ ｔ ｐ ａｖ ｌ ｅ ｓ ｏ ｄ ｂ ｔ ｒｄ ａ ｄ ｗ ｔｒｃ ｏ ｉｇ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ｎ ｒ ｔ ｈ ｅ ｔ￣ ｌ ｙ ｏ ｓａｅ ｏ ｔ ｙ ｅ ｖ ｌｅ ｐ ａ ｈ ｕ ｅ ａ ｅｅ ｎ ａｅ ｏ ｌ ｔｕ ｔ ｒ ｆｉ ｅ ｆ ｈ ｔ ｌ ｌ ｎ ｎ
ｕ ｅ ｅ ｅ ｔ ｘ ｈ ｎ ｅ ａ ｖ ｎ ｃ ｌ ｍｅｇ ｎ ｙ ｔ ｅｍａ ｕ ｎ ｈ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｒ ｖ ｏ ｌ ｇ ｕ ｉ ｒ ｌ ｌ ｆ ｖ ｆ ｈ ａ ｃ ａ ｇ ｒｖ ｌｅ ａ ｄ ｌ ａ ｅ ｒ ｅ ｃ ｒ ｌ ｅ ｃ ．Ｉ ｒ ｅ ｉ ｏ ｅ ｃ ｏｉ ｎ ｔ ｍ・ ｅ ｏ ｈ ｑ ｏ ｍｐ ｎ ｂ
Ｖｏ． ０ Ｎｏ ３ １３ ．
Ｍ ａ ． ０１ ｖ２ １
冶 金 能 源
ＥＮＥＲＧＹ ＦＯＲ ＭＥＴＡＬ ＬＵＲＧＩ ＣＡＬ ＮＤＵＳ Ｉ ＴＲＹ ｌ ７
热 风 阀 阀 板 的 流 场 分 析
李玲 玲 徐 广普 康 永玲
（辽宁科 技大学 ）
摘 要 以 Ｃ Ｓ Ｓ ｗ ｒｓ Ｏ ＭＯ Ｈｏ ｏｋ 软件 为 工 具 ，对 国 内某 重 工 集 团 的 Ｄ １Ｄ Ｎ ８ ０热 风 阎 阀 板 水 道 进 行
急热 现象 。
从 而提高 阀板 的总体 寿命 。
１ 三维模型 的构 建和计 算 空间 的确 定 １ １ 三维模 型 的构 建 ．
采用 ｓｌ ｗ ｒｓ 件 ，通 过 拉 伸 、旋 转 等命 ｏ ｄ ｏｋ 软 ｉ 令建 立三维 零件模 型 ，在三 维建模 中完 成 内水环 和外 水环 的构建 ，同时完成 进水 管和 出水 管 的构 建 ，而且 要 把 进 水 管 的进 口和 出水 管 的 出 口封
ｗａｅ ｉ ｇ ｅ ｅ ｓ ｏｄｄ ｂ ｄｅ ｔｒｒｎ ｄｇ ｈ ｔ ｅ ｗｉ ｎ，ｆｎａｌ ｈ ｉ ｆｖ ｌ ｅ ｐ ａｅ ｃ ｎ ｂ ｅ ｃ ｅ ｉ ｌ ｙ ｔｅ ｌｆ ｏ ａｖ ｌｔ ａ ｅ ｒ ａ ｈ ｄ． ｅ
Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄｓ ｈ ｔｂ ａ ｔｖ ｌｅ ｖ ｌｅ ｐｌ ｅ ｆｏ ｆ ｌ ｙ ｒ ｏ ｌｓ ａｖ Ｃ Ｓ Ｓ ｌ ｏｋ 软 件 的几 何 空 间检 查 Ｏ ＭＯ Ｆｏ ｒｓ ｗ 命令 ，软 件会 自动计算 出流道 空 腔体积 和实体 体