大口徑高壓差調(diào)節(jié)閥設(shè)計

　　針對大口徑高壓差調(diào)節(jié)閥運行中可能出現(xiàn)的振動和噪聲問題，用實際工況參數(shù)，采用理論計算公式、有限元軟件與流體分析軟件聯(lián)合進行模擬和分析，提出一種優(yōu)化的降壓結(jié)構(gòu)方案。

　　隨著石化工業(yè)的快速發(fā)展，流體介質(zhì)的輸送工況呈現(xiàn)出復(fù)雜化、多樣化的趨勢。調(diào)節(jié)閥在管線中起到節(jié)流控制的關(guān)鍵作用。為此，對閥門結(jié)構(gòu)性能的要求也提到一個非常重視的程度。為了提高能耗比，流體控制設(shè)備逐步向大型化方向發(fā)展，大口徑高壓差調(diào)節(jié)閥需求也越來越多。目前，在閥門市場領(lǐng)域中，國產(chǎn)大口徑高壓調(diào)節(jié)閥的生產(chǎn)供給遠(yuǎn)不能滿足逐步增長的市場需求，特別是針對特殊工況的高壓閥，客戶端的目光多轉(zhuǎn)向進口閥門。相比一般的調(diào)節(jié)閥，大口徑高壓差調(diào)節(jié)閥具有公稱直徑較大、流量系數(shù)高以及伴隨著較大壓差的特點。如果降壓結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，不僅不能很好地滿足現(xiàn)場工況需求，而且會引起較大的噪聲和振蕩，對環(huán)境造成污染的同時，閥門的壽命也會大幅縮短。

　　文中對本公司設(shè)計生產(chǎn)的一臺ANSI900、DN300高壓差調(diào)節(jié)閥的實際工況進行了模擬計算，

　　通過不同結(jié)構(gòu)的噪聲衰減情況分析，提出了一種降壓結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方案。

　　1、高壓調(diào)節(jié)閥簡介

　　ANSI900、DN300 調(diào)節(jié)閥參數(shù)：公稱直徑300mm，公稱壓力ANSI900，流量系數(shù)Cv=240，介質(zhì)為天然氣，介質(zhì)溫度40 ℃;閥前壓力p1=9.35MPa，閥后壓力p2=0.4MPa，壓差值Δp=8.9MPa;閥體材質(zhì)為ASTMA216(WCC)，相當(dāng)于國產(chǎn)材料ZG270-485。計算參數(shù)：計算壓力p 按閥門公稱壓力，取p=15.0MPa，閥體中腔最大直徑Dn=382mm，許用壓力[σL]=82.0MPa。

　　2、閥體設(shè)計

　　2.1、厚度設(shè)計

　　閥體是閥門中最重要的零件之一，功能如下：①作為工作介質(zhì)的流動通道。②承受工作介質(zhì)壓力、溫度、沖蝕和腐蝕。③閥體內(nèi)部構(gòu)成一個空間，設(shè)置閥座，以容納啟閉件、閥桿等零件。④閥體端部設(shè)置連接結(jié)構(gòu)，滿足閥門與管道系統(tǒng)安裝使用要求。⑤承受閥門啟閉載荷和在安裝使用過程中因溫度變化、振動、水擊等影響所產(chǎn)生的附加載荷。⑥閥門總裝配的基礎(chǔ)。

　　結(jié)語

　　閥門的降壓效果與其阻尼大小是成正比的。當(dāng)壓差過高時，通過適當(dāng)增大結(jié)構(gòu)的阻尼或采用分級降壓的理論，可實現(xiàn)壓降及介質(zhì)流速的減小，從而達(dá)到改善流場分布、降低振動強度以及削減噪音的節(jié)能目的。

　　增大阻尼的方式有很多種，如增加節(jié)流孔板、采用多層套筒結(jié)構(gòu)等。在保證節(jié)流面積的前提下，減小節(jié)流孔徑，能起到很好的降噪效果。