600MW超界机组水泵流量阀改进
（）毕业设计（文）题目：
600MW超界机组水泵流量阀改进
（二）毕业设计（文）解决问题原始数：
着600MW超界1000MW超界机组断投运机组参数更加高必定调节阀设备提出更高求迷宫式调节阀卓越抗气蚀力稳定节流减压效果精确调节线形精度会机组作通调节阀介绍简单分析提出迷宫式调节阀解决调节阀气蚀闪蒸调节灵敏度高难点
（三）毕业设计（文）容：
1——前言绪
2——水泵流量阀介绍
3——水泵流量阀工作原理结构特点
4——国产水泵流量阀进口流量阀差异
5——产生汽蚀闪蒸震动噪音原
6——产生良影响进行改进
7——水泵流量阀实际应
8——参考文献
． 前言
摘：着600MW超界1000MW超超界机组规模建设笼罩式孔板式结构调节阀已法适应高压差高流速工况条件采迷宫技术调节阀出解决方案文提出迷宫式调节阀工作原理独特结构特点理通孔板式笼罩式调节阀较展现极高调节性
关键词：调节阀 迷宫式芯包 气蚀 围堰 流量 节流减压
Abstract with the construction of 600MW supercritical and ultra supercritical 1000MW unit the shrouded and orifice plate structure control valve has been unable to adapt to the conditions of high pressure and high flow rate And the use of labyrinth technology control valve gives a good solution In this paper the working principle the unique structural characteristics and the theoretical basis of the labyrinth regulating valve are presented)
1背景概述
国阀门发展十年历史阀门厂家变研制开发生产断进步世纪八十年代生产600品种2700规格世纪末阀门行业较发展已生产闸阀截止阀调节阀等12类3000型号40000种规格市场集中型输油道核电核化市场石油石化市场电力市场煤化市场着中国济高速发展国工业民电量幅升加政府号召节减排降耗常
规机组125MW135MW300MW已法满足现状求600MW超界机组1000MW超超界机组孕育生
目前国1000MW超超界机组水泵循环调节阀购买进口阀门费维修费相高研制开发国产水泵循环调节阀进行换成迫切需求
水泵流量调节阀位电厂高压水系统关键调节阀进口压力高进出口压差高阀门容易发生汽蚀等现象造成阀门阀芯阀座吹损破坏水流速非常高容易造成阀门振动噪音着国济高速发展居民电量急剧攀升国新建电厂雨春笋断孕育生低碳济全球节减排浪潮席卷耗更低发电效率更高600MW超界机组1000MW超超界机组成发展必然趋势300MW机组取代甚关停
然超界超超界机组工作效率高耗少工作压力温度求更高相应设备求提出更高求调节阀作电站常规设备电站量作调节系统流量压力等变化调节灵敏度调节线型精确性电厂系统部耗起着极重作扮演着重角色600MW超界机组1000MW超超界机组高参数恶劣工况调节阀精确调节提出挑战时防止气蚀闪蒸紊流等现象调节阀致命破坏振动噪音安全影响出道难题
2 绪
着国济高速发展居民电量急剧攀升国新建电厂雨春笋断孕育生低碳济全球节减排浪潮席卷耗更低发电效率更高600MW超界机组1000MW超超界机组成发展必然趋势300MW机组取代甚关停
然超界超超界机组工作效率高耗少工作压力温度求更高相应设备求提出更高求调节阀作电站常规设备电站量作调节系统流量压力等变化调节灵敏度调节线型精确性电厂系统部耗起着极重作扮演着重角色600MW超界机组1000MW超超界机组高参数恶劣工况调节阀精确调节提出挑战时防止气蚀闪蒸紊流等现象调节阀致命破坏振动噪音安全影响出道难题
二．水泵流量阀介绍
1．调节阀种根控制求助执行器调节阀芯升降改变芯包流通尺寸流程路中介质压力流量发生变化保持定装置流体力学观点调节阀相局部局部阻力变节流原件适应条件工况变化需
年研究显示电厂获25潜利润改进调节阀原性卓越调节阀电厂系统运行保证更起节降耗作
普通阀门介质进入阀门时工况条件：压力P1流速v1介质流动阀芯部分时阀芯阀座节流作产生颈缩现象速度会迅速增加V2压力会迅速降低P2低该介质饱蒸汽压力PV种情况介质汽化形成气泡介质流阀芯阀座形成颈缩部通道改变工况条件发生改变
压力回升动转换势时压力回复P3速度回复V3压力超该介质饱蒸汽压力Pv时刚形成气泡会发生破裂产生极强局部压力气泡破裂时产生巨量瞬间阀芯阀座等节流元件产生严重破坏形成谓汽蚀现象样势必造成阀门损坏蚀产生泄漏会产生严重噪音引起阀门件震动影响整系统安全性效率汽蚀现象发生时会产生表面应力单纯采提高阀芯阀座表面硬度法根解决汽蚀现象造成果
发现恶劣工况阀门问题产生源高流速介质流阀芯汽蚀刷高噪音道振动介质流速未控制典型现象
笼罩式阀门卧式安装情况笼罩具导作阀芯阀座密封面定心稳定密封效果会安装方式改变笼罩式阀门高温高压工况工作时液体指牌进口流入阀座流笼罩时笼罩特殊设计具定节流作够保证阀芯阀座发生吹损汽化等现象笼罩式阀门阀门阀体外零件方便拆卸阀盖密封形式部组件类型密封选择符合高温高压应场合工况条件求
阀盖阀体间密封采压缩密封垫圈密封垫圈层锈钢石墨制成膨胀石墨具密封性锈钢支撑石墨提供温度变化需弹力
阀体阀盖采整体锻造结构保证阀门材质致密性消
夹渣缩孔等缺陷粗加工超声波探伤精加工进行耐压试验阀体阀盖久耐阀芯采锈钢材料锻造成密封面处堆焊司太立6号硬度HRC42~45盘更接触处进行镀铬处理消盘更材料阀杆腐蚀延长阀杆寿命消处泄漏性阀座样采锈钢材料锻造成密封面处堆焊司太立12号硬度HRC45~48司太立合金具红硬性特点高温状态（<600度）硬度基保持变保证密封持久性阀芯阀杆加工完成利高精度外圆磨进行磨削精度达0005mm时阀芯阀座采密封角度密封状况线接触密封样密封力条件线接触密封面接触密封产生更密封压密封更
换式阀座：般调节阀阀座焊死阀体进口阀门备品价格贵周期长维修造成极便换式阀座装配形式互换性设计维修时快速更换阀座阀芯维修极方便更换阀座阀芯进行修复降低备品订购费
三．水泵流量阀工作原理结构特点
调节阀工作原理
水泵流量调节阀位电厂高压水系统关键调节阀进口压力高进出口压差高阀门容易发生汽蚀等现象造成阀门阀芯阀座吹损破坏水流速非常高容易造成阀门振动噪音
普通阀门介质进入阀门时工况条件：压力P1流速V1介质流动阀芯部分时阀芯阀座节流作产生颈缩现象速度会迅速增加V2压力会迅速降低P2低该介质饱蒸汽压力PV种情况介质汽化形成气泡介质流阀芯阀座形成颈缩部
通道改变工况条件发生改变压力回升动转换势时压力回复P3速度回复V3压力超该介质饱蒸汽压力PV时刚形成气泡会发生破裂产生极强局部压力气泡破裂时产生巨量瞬间阀芯阀座等节流元件产生严重破坏形成谓汽蚀现象图1示样势必造成阀门损坏蚀产生泄漏会产生严重噪音引起阀门件震动影响整系统安全性效率汽蚀现象发生时会产生表面应力单纯采提高阀芯阀座表面硬度法根解决汽蚀现象造成果
发现恶劣工况阀门问题产生源高流速介质流阀芯汽蚀刷高噪音道振动介质流速未控制典型现象
图1 流速压力变化
迷宫式调节阀门抗汽蚀设计利迷宫式芯包级降压原理通强制介质流系列直角弯道流速完全控制达逐级降压目压降弯道阻力介质流速流出芯包速度受限制级降压介质压力始终维持介质汽化压力PV避免汽蚀现象消安全素
迷宫式芯包（图2）包括迷宫片电腐蚀加工形成通道通道通定量介质通道系列直角弯道提供介质阻力根电厂种机组参数精确计算选定弯道数流迷宫式芯包介质速度始终限制<30ms参国外成熟验
流速30ms时节流元件蚀影响
迷宫式阀芯流体分行流道流道特定数量直角转弯——迷宫直角减低流道介质速度头N代表直角数量截流器速度V便变成新方程
图2 迷宫式芯包
原理迷宫阀门阀芯盘片盘片通道介质速度控制预定范围利阀塞开盘片数量整阀门行程控制完全介质速度限制预定值种设计孔截流式阀芯两种完全：截流器位转换动样便惊速度升迷宫阀芯控制速度保证收缩断口压力汽化压力（阀压力高汽化压力）便防止汽蚀闪蒸现象形成
2 独特结构特点
21加压阀芯
高温工况关闭性求高时加压式阀芯采迷宫式调节阀中加压式阀芯提供非衡式阀芯封闭性执行机构推力求相衡式阀芯
迷宫式加压阀芯组件包括：先导阀阀芯衡密封件控制流量阀门入口通阀帽流入阀盖空间先导阀阀芯加压
阀门关闭时先导阀关闭整阀芯成衡阀芯
加压式阀芯达高关闭求阀盖空间阀芯关闭压力施加阀芯关紧阀门执行器具关闭先导阀阀力
图3 围堰设计
阀门收开启信号时执行器提起先导阀杆开先导阀先导阀阀盖空间压力迅速消失阀芯衡阀杆继续开启拉起阀芯执行器需具提升衡式阀芯力
22围堰
迷宫片显著特点采围堰结构（图3示）作：均匀阀芯周围压力保持阀芯中层盘片层盘片出口处介质相互作降低介质流动速度避免层盘片出口介质阀座直接刷
3 迷宫式调节阀实际应
31具体求
某电厂600MW超界火电机组锅炉水泵循环系统调节阀承受较压降调节灵敏性较
32基参数
表1 迷宫式调节阀基参数
温度℃
进口压力MPa
出口压力Mpa
压差Mpa
正常流量th
特性曲线
£200
35
06~08
34
270
线性
33选型：
考虑迷宫片加工周期生产成成熟加工工艺选择迷宫片片厚度25mm流量特性曲线入口设计双入口考虑系统中存垃圾微粒焊渣等容易堵塞入口设计时增加陋余入口入口截面积15×18
34计算
根迷宫式调节阀工作原理：介质流迷宫片通道时级转弯限制介质流速增加保证级流速£30ms降低阀门密封面刷级转弯V出口V入口V出口中N转弯级数H压头H入口出口势差全部转化出口动DPP入口P出口g介质密度水T180~200°C时g09X103kgm3根工程流体力学定水头园柱形嘴出流
QAV出口mAmA
中m082迷宫盘片电厂提供参数：Qg270thDP34MPaA流道总截面积A15×3×16×nn192考虑入口堵塞等情况取n192×122304迷宫片24片组成芯包
4 迷宫式笼罩孔板式循环调节阀调节线形精度较
41流量特性
调节阀固流量特性流阀门相流量系数应相行程间固关系f()
式中 Cv—某开度流量
Cvmax—全启状态额定流量
l—某开度阀芯相行程
L—阀芯额定行程
调节阀固流量特性生产效耗等着莫关系实际程中调节阀工作流量特性常偏离设计理想流量特性样会影响调节质量甚引起安全隐患选取更优质流量特性调节阀极重
42阻力特性
调节阀阻力特性阀门阻力系数开度变化特征描述调节阀运行特性非常重参数阀门阻力系数测试介质关调节阀固特性调节阻力系数：
1阀门 2水池 3滤网 4加压泵 5旁路阀 6异径接
7流量计 8节流阀 9测压元件 10迷宫式调节阀
11测压元件 12节流阀 13测温装置
图4 试验测试系统
ξ
式中ΔΡ—调节阀进出口间压差
Ρ—运行介质密度
V—流体流动速度
A—调节阀流道面积
Q—流体流量
43试验测试系统
国家标准GBT108692008电站调节阀GBT42132008气动调节阀具体求试验系统进行设计(图4)水池水加压泵流阀前流量计测压元件进入迷宫式调节阀然流出调节阀时阀测压元件返回水池试验分测出阀前阀压力出阀前压差计算流量系数Cv
Cv117Q
式中Q—液体流量
ΔΡ—调节阀进出口间压差
ρρ0—相密度（常温水1）
44测试数分析较
测试系统运行节流阀进行调节调节阀进出口压差调整合理区间然缓慢测试调节阀进行行程变化操作数进行采样记录测试数进行计算整理表2~表5数
表2 级笼罩式孔板类调节阀流量系数
行程L（）
91
182
273
364
455
545
636
727
818
909
100
流量系数
389
514
760
1325
1881
2183
2568
2950
3425
3951
5133
相流量系数
759
1000
1482
2581
3664
4253
5003
5747
6673
7997
100
表3 迷宫式调节阀流量系数
行程L（）
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
流量系数
096
216
390
543
653
805
940
1054
1241
1329
相流量系数
722
1627
2935
4083
4916
6057
7075
7934
9336
100
表4 级笼罩式孔板类调节阀流阻系数
行程L（）
91
182
273
364
455
545
636
727
818
909
100
流阻系数ξ
1882
1082
4938
1627
807
599
433
328
243
183
108
表5 迷宫式调节阀流阻系数
行程L（）
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
流阻系数ξ
10841
2138
65669
33928
23416
15428
11307
8990
6493
5660
图6 流阻系数特性曲线
图5 流量系数特性曲线
根数级笼罩式孔板类迷宫式循环调节阀流量特性曲线流阻特性曲线图56示图5难发现迷宫式循环调节阀流量特性理想流量特性显然迷宫式调节阀20~80非常接理想线性调节曲线笼罩孔板类调节阀相贴合度较差图6中发现迷宫式循环调节阀全开时流阻系数566笼罩孔板类调节阀5倍迷宫式调节阀阻力特性曲线理想曲线开度20全开状态基非常接重合笼罩孔板类调节阀阻力特性曲线40开度时理想曲线接相迷宫式调节阀调节更加精确更理想符合电站运行时实际需
四．国产水泵流量阀进口流量阀差异
供应商
Suppliers
国产调节阀
(CONTROL VALVE)
进口品牌等
（笼罩式结构）
Imported brands etc
(Cage Type Structure)
阀体材料
Body material
20#WB36锻件
20#WB36 Forgings
WC6铸件WB36铸件
WC6 Casting or WB36 Casting
阀芯材料结构
Spool material structure
优质锈钢+stellite堆焊加压式阀芯根系统压力密封更严密
surfacing with highquality stainless steel + stellite Pressurized spool system pressure seal tighter
锈钢+stellite堆焊衡式阀芯加压作
surfacing with stainless steel + stellite Balanced spool no pressure effect
阀杆材料
Stem materials
优质锈钢盘根接触处镀铬处理
Quality stainless steel chrome handle at the contact between the packing
锈钢
stainless steel
泄漏等级
Leakage class
ANSI Class Ⅵ密封处低压区密封严密零泄漏
Above ANSI Class Ⅵ In the area of low pressure tight seal without leakage
ANSI Class Ⅳ密封处高压区易产生振动
ANSI Class ⅣIn the area of high pressure and prone to vibration
调节特性
Regulation characteristics
调节线性灵敏度高刚开启时候流量增加控制避免刚开启瞬间阀门刷
Good regulation characteristics and high sensitivity so as to control the increase flow when just open and avoid the erosion to the valve the moment you just open No dead zone
调节线性般灵敏度般死区
Moderate regulation and characteristics sensitivityexsit dead zone
优缺点
Advantages and disadvantages
开启灵活寿命长
Open Flexibly and long service life the warranty period of labyrinth type
容易卡死推力般选较造成关闭严密
Easy to get stuck smaller thrust cannot close tightly
五．产生汽蚀闪蒸震动噪音原
抗汽蚀抗闪蒸低振动低噪音原理
高流体速度产生汽蚀闪蒸振动噪音元凶迷宫式阀门实现抗汽蚀抗闪蒸低振动低噪音效控制高流体速度产生时满足终控制目：更效整阀门行程中控制系统压力流速迷宫式阀门阀门更成功达目原理：介质速度压差（h）密切关系水泵身运行中产生热量特水流量机组运行工况限低某值时泵身产生热量会导致介质温度压力急剧增加引起汽蚀效控制趋势必然会导致泵严重失效影响机组安全运行避免情况发生通常水泵出口外设计套循环系统通水泵水流量降额定流量20~25时水泵流量阀（循环阀）动开介质流量阀回氧器
六．产生良影响进行改进
图13迷宫式系列阀门芯包
发现恶劣工况阀门问题产生源高流速介质流阀芯汽蚀刷高噪音道振动介质流速未控制典型现象
迷宫式系列调节阀门抗汽蚀设计利迷宫式芯包级降压原理通强制介质流系列直角弯道流速完全控制达逐级降压目压降弯道阻力介质流速流出芯包速度受限制级降压介质压力始终维持介质汽化压力PV避免汽蚀现象消安全素图12示
图12
迷宫式芯包包括迷宫片电腐蚀加工形成通道通道通定量介质通道系列直角弯道提供介质阻力根电厂种机组参数精确计算选定弯道数流迷宫式芯包介质速度始终限制<30ms参国外成熟验流速30ms时节流元件蚀影响
迷宫式阀芯流体分行流道流道特定数量直角转弯——迷宫直角减低流道介质速度头N代表直角数量
消耗阀芯两端压头截流器速度V便变成新方程V原理迷宫阀门阀芯盘片盘片通道介质速度控制预定范围利阀塞开盘片数量整阀门行程控制完全介质速度限制预定值种设计孔截流式阀芯两种完全：截流器位转换动样便惊速度升迷宫阀芯控制速度保证收缩断口压力汽化压力（阀压力高汽化压力）便防止汽蚀闪蒸现象形成
厂流量阀采加压阀芯结构
加压阀芯：
高温工况关闭性求高时加压式阀芯采迷宫式调节阀中加压式阀芯提供非衡式阀芯封闭性执行机构推力求相衡式阀芯
迷宫式加压阀芯组件包括：先导阀阀芯衡密封件控制流量阀门入口通阀帽流入阀盖空间先导阀阀芯加压
阀门关闭时先导阀关闭整阀芯成衡阀芯
加压式阀芯达高关闭求阀盖空间阀芯关闭压力施加阀芯关紧阀门执行器具关闭先导阀阀力
阀门收开启信号时执行器提起先导阀杆开先导阀先导阀阀盖空间压力迅速消失阀芯衡阀杆继续开启拉起阀芯执行器需具提升衡式阀芯力
围堰：
生产迷宫片较显著特点采围堰结构图示：
作：
均匀阀芯周围压力保持阀芯中
层盘片层盘片出口处介质相互作降低介质流动速度
避免层盘片出口介质阀座直接刷
阀座阀塞材料阀密封性起作密封面采进口硬质合金堆焊3度表面角度差阀塞阀座线接触关闭更严密
述结构迷宫式系列调节阀门具特点：
Ø 低嘈声抗汽蚀承受高压差
Ø 层迷宫盘片降压限制介质流速保持介质压力始终汽化压力
Ø 迷宫片设计较薄调节性精密控制流量
Ø 阀芯阀座采角度达线接触密封关闭性
Ø 加压阀芯采先导阀结构关闭更紧密调节力矩
Ø 迷宫盘片采围堰结构阀芯周围压力均匀保持阀芯中时避 免介质阀座直接刷
Ø 密封面堆焊司太立硬质合金保证密封面长期工作
3结构图纸
1水泵流量调节阀
七．水泵流量阀实际应
年份
电厂名称
机组容量
阀门品种
数量
2007
国华太仓发电限公司
600MW
水泵流量调节阀
4
2009
鲁山西王曲电厂
600MW
水泵流量调节阀
4
2009
华润常熟电厂
600MW
水泵流量调节阀
4
2009
海石洞口第二发电厂
600MW
水泵流量调节阀
2
2011
粤电力靖海发电限公司
600MW
水泵流量调节阀
4
2011
广西贵港发电限公司
600MW
水泵流量调节阀
4
2010
唐乌沙山发电厂
600MW
水泵流量调节阀
7
2012
湖南长沙电厂
600MW
水泵流量调节阀
2
八参考文献
[1] GBT10869电站调节阀[J] 2008
[2] GBT4213气动调节阀[J] 2008
[3] 陆培文实阀门设计手册[M]机械工业出版社
[4] 李诗久工程流体力学[M]机械工业出版社
[5]胡远根阀门设计干问题探讨
[6]国良阀门杂志
[7]刘春林黄义俊邵立东机械设计基础设计
[8]阀门设计基础昊东田理实
（四）毕业设计结束交容清单：
1文8687字21页电子文档份
2图纸5张
3光盘张
（五）毕业设计（文）工作：2017 年 1 月 7 日起 2017 年 5 月 21日止
（六）毕业设计（文）进行点：
海第二工业学（普陀校区）
（七）参考资料文献：
[1] GBT10869电站调节阀[J] 2008
[2] GBT4213气动调节阀[J] 2008
[3] 陆培文实阀门设计手册[M]机械工业出版社
[4] 李诗久工程流体力学[M]机械工业出版社
[5]胡远根阀门设计干问题探讨
[6]国良阀门杂志
[7]刘春林黄义俊邵立东机械设计基础设计
[8]网络百度百科WWWbaiducom
学 生： （签字）日期：
指导教师意见：
指导教师： （签字）日期：
答辩组评审意见：
答辩组成员签名：
年 月 日
成绩评定：
答辩点：
答辩时间： 年 月 日
毕业设计（文）进程表
周 数 日 期
计 划 完 成 务
实际完成情况
学生
签字
教师
签字
第1周3月3日
收集资料
完成
第2周3月10日
查阅资料
完成
第3周3月17日
绘制草图
完成
第4周3月24日
绘制草图
完成
第5周3月31日
绘制零件图
完成
第6周 4月7日
绘制零件图
完成
第7周4月15日
绘制零件图
完成
第8周4月22日
绘制装配图
完成
第9周 5月1日
撰写文
完成
第10周5月7日
撰写文
完成
第11周5月14日
修改文
完成
第12周5月21日
印文出图
完成
注：表毕业设计（文）进程表中周数日期计划完成务实际完成情况指导老师填写
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
（）毕业设计（文）题目：
600MW超界机组水泵流量阀改进
（二）毕业设计（文）解决问题原始数：
着600MW超界1000MW超界机组断投运机组参数更加高必定调节阀设备提出更高求迷宫式调节阀卓越抗气蚀力稳定节流减压效果精确调节线形精度会机组作通调节阀介绍简单分析提出迷宫式调节阀解决调节阀气蚀闪蒸调节灵敏度高难点
（三）毕业设计（文）容：
1——前言绪
2——水泵流量阀介绍
3——水泵流量阀工作原理结构特点
4——国产水泵流量阀进口流量阀差异
5——产生汽蚀闪蒸震动噪音原
6——产生良影响进行改进
7——水泵流量阀实际应
8——参考文献
． 前言
摘：着600MW超界1000MW超超界机组规模建设笼罩式孔板式结构调节阀已法适应高压差高流速工况条件采迷宫技术调节阀出解决方案文提出迷宫式调节阀工作原理独特结构特点理通孔板式笼罩式调节阀较展现极高调节性
关键词：调节阀 迷宫式芯包 气蚀 围堰 流量 节流减压
Abstract with the construction of 600MW supercritical and ultra supercritical 1000MW unit the shrouded and orifice plate structure control valve has been unable to adapt to the conditions of high pressure and high flow rate And the use of labyrinth technology control valve gives a good solution In this paper the working principle the unique structural characteristics and the theoretical basis of the labyrinth regulating valve are presented)
1背景概述
国阀门发展十年历史阀门厂家变研制开发生产断进步世纪八十年代生产600品种2700规格世纪末阀门行业较发展已生产闸阀截止阀调节阀等12类3000型号40000种规格市场集中型输油道核电核化市场石油石化市场电力市场煤化市场着中国济高速发展国工业民电量幅升加政府号召节减排降耗常
规机组125MW135MW300MW已法满足现状求600MW超界机组1000MW超超界机组孕育生
目前国1000MW超超界机组水泵循环调节阀购买进口阀门费维修费相高研制开发国产水泵循环调节阀进行换成迫切需求
水泵流量调节阀位电厂高压水系统关键调节阀进口压力高进出口压差高阀门容易发生汽蚀等现象造成阀门阀芯阀座吹损破坏水流速非常高容易造成阀门振动噪音着国济高速发展居民电量急剧攀升国新建电厂雨春笋断孕育生低碳济全球节减排浪潮席卷耗更低发电效率更高600MW超界机组1000MW超超界机组成发展必然趋势300MW机组取代甚关停
然超界超超界机组工作效率高耗少工作压力温度求更高相应设备求提出更高求调节阀作电站常规设备电站量作调节系统流量压力等变化调节灵敏度调节线型精确性电厂系统部耗起着极重作扮演着重角色600MW超界机组1000MW超超界机组高参数恶劣工况调节阀精确调节提出挑战时防止气蚀闪蒸紊流等现象调节阀致命破坏振动噪音安全影响出道难题
2 绪
着国济高速发展居民电量急剧攀升国新建电厂雨春笋断孕育生低碳济全球节减排浪潮席卷耗更低发电效率更高600MW超界机组1000MW超超界机组成发展必然趋势300MW机组取代甚关停
然超界超超界机组工作效率高耗少工作压力温度求更高相应设备求提出更高求调节阀作电站常规设备电站量作调节系统流量压力等变化调节灵敏度调节线型精确性电厂系统部耗起着极重作扮演着重角色600MW超界机组1000MW超超界机组高参数恶劣工况调节阀精确调节提出挑战时防止气蚀闪蒸紊流等现象调节阀致命破坏振动噪音安全影响出道难题
二．水泵流量阀介绍
1．调节阀种根控制求助执行器调节阀芯升降改变芯包流通尺寸流程路中介质压力流量发生变化保持定装置流体力学观点调节阀相局部局部阻力变节流原件适应条件工况变化需
年研究显示电厂获25潜利润改进调节阀原性卓越调节阀电厂系统运行保证更起节降耗作
普通阀门介质进入阀门时工况条件：压力P1流速v1介质流动阀芯部分时阀芯阀座节流作产生颈缩现象速度会迅速增加V2压力会迅速降低P2低该介质饱蒸汽压力PV种情况介质汽化形成气泡介质流阀芯阀座形成颈缩部通道改变工况条件发生改变
压力回升动转换势时压力回复P3速度回复V3压力超该介质饱蒸汽压力Pv时刚形成气泡会发生破裂产生极强局部压力气泡破裂时产生巨量瞬间阀芯阀座等节流元件产生严重破坏形成谓汽蚀现象样势必造成阀门损坏蚀产生泄漏会产生严重噪音引起阀门件震动影响整系统安全性效率汽蚀现象发生时会产生表面应力单纯采提高阀芯阀座表面硬度法根解决汽蚀现象造成果
发现恶劣工况阀门问题产生源高流速介质流阀芯汽蚀刷高噪音道振动介质流速未控制典型现象
笼罩式阀门卧式安装情况笼罩具导作阀芯阀座密封面定心稳定密封效果会安装方式改变笼罩式阀门高温高压工况工作时液体指牌进口流入阀座流笼罩时笼罩特殊设计具定节流作够保证阀芯阀座发生吹损汽化等现象笼罩式阀门阀门阀体外零件方便拆卸阀盖密封形式部组件类型密封选择符合高温高压应场合工况条件求
阀盖阀体间密封采压缩密封垫圈密封垫圈层锈钢石墨制成膨胀石墨具密封性锈钢支撑石墨提供温度变化需弹力
阀体阀盖采整体锻造结构保证阀门材质致密性消
夹渣缩孔等缺陷粗加工超声波探伤精加工进行耐压试验阀体阀盖久耐阀芯采锈钢材料锻造成密封面处堆焊司太立6号硬度HRC42~45盘更接触处进行镀铬处理消盘更材料阀杆腐蚀延长阀杆寿命消处泄漏性阀座样采锈钢材料锻造成密封面处堆焊司太立12号硬度HRC45~48司太立合金具红硬性特点高温状态（<600度）硬度基保持变保证密封持久性阀芯阀杆加工完成利高精度外圆磨进行磨削精度达0005mm时阀芯阀座采密封角度密封状况线接触密封样密封力条件线接触密封面接触密封产生更密封压密封更
换式阀座：般调节阀阀座焊死阀体进口阀门备品价格贵周期长维修造成极便换式阀座装配形式互换性设计维修时快速更换阀座阀芯维修极方便更换阀座阀芯进行修复降低备品订购费
三．水泵流量阀工作原理结构特点
调节阀工作原理
水泵流量调节阀位电厂高压水系统关键调节阀进口压力高进出口压差高阀门容易发生汽蚀等现象造成阀门阀芯阀座吹损破坏水流速非常高容易造成阀门振动噪音
普通阀门介质进入阀门时工况条件：压力P1流速V1介质流动阀芯部分时阀芯阀座节流作产生颈缩现象速度会迅速增加V2压力会迅速降低P2低该介质饱蒸汽压力PV种情况介质汽化形成气泡介质流阀芯阀座形成颈缩部
通道改变工况条件发生改变压力回升动转换势时压力回复P3速度回复V3压力超该介质饱蒸汽压力PV时刚形成气泡会发生破裂产生极强局部压力气泡破裂时产生巨量瞬间阀芯阀座等节流元件产生严重破坏形成谓汽蚀现象图1示样势必造成阀门损坏蚀产生泄漏会产生严重噪音引起阀门件震动影响整系统安全性效率汽蚀现象发生时会产生表面应力单纯采提高阀芯阀座表面硬度法根解决汽蚀现象造成果
发现恶劣工况阀门问题产生源高流速介质流阀芯汽蚀刷高噪音道振动介质流速未控制典型现象
图1 流速压力变化
迷宫式调节阀门抗汽蚀设计利迷宫式芯包级降压原理通强制介质流系列直角弯道流速完全控制达逐级降压目压降弯道阻力介质流速流出芯包速度受限制级降压介质压力始终维持介质汽化压力PV避免汽蚀现象消安全素
迷宫式芯包（图2）包括迷宫片电腐蚀加工形成通道通道通定量介质通道系列直角弯道提供介质阻力根电厂种机组参数精确计算选定弯道数流迷宫式芯包介质速度始终限制<30ms参国外成熟验
流速30ms时节流元件蚀影响
迷宫式阀芯流体分行流道流道特定数量直角转弯——迷宫直角减低流道介质速度头N代表直角数量截流器速度V便变成新方程
图2 迷宫式芯包
原理迷宫阀门阀芯盘片盘片通道介质速度控制预定范围利阀塞开盘片数量整阀门行程控制完全介质速度限制预定值种设计孔截流式阀芯两种完全：截流器位转换动样便惊速度升迷宫阀芯控制速度保证收缩断口压力汽化压力（阀压力高汽化压力）便防止汽蚀闪蒸现象形成
2 独特结构特点
21加压阀芯
高温工况关闭性求高时加压式阀芯采迷宫式调节阀中加压式阀芯提供非衡式阀芯封闭性执行机构推力求相衡式阀芯
迷宫式加压阀芯组件包括：先导阀阀芯衡密封件控制流量阀门入口通阀帽流入阀盖空间先导阀阀芯加压
阀门关闭时先导阀关闭整阀芯成衡阀芯
加压式阀芯达高关闭求阀盖空间阀芯关闭压力施加阀芯关紧阀门执行器具关闭先导阀阀力
图3 围堰设计
阀门收开启信号时执行器提起先导阀杆开先导阀先导阀阀盖空间压力迅速消失阀芯衡阀杆继续开启拉起阀芯执行器需具提升衡式阀芯力
22围堰
迷宫片显著特点采围堰结构（图3示）作：均匀阀芯周围压力保持阀芯中层盘片层盘片出口处介质相互作降低介质流动速度避免层盘片出口介质阀座直接刷
3 迷宫式调节阀实际应
31具体求
某电厂600MW超界火电机组锅炉水泵循环系统调节阀承受较压降调节灵敏性较
32基参数
表1 迷宫式调节阀基参数
温度℃
进口压力MPa
出口压力Mpa
压差Mpa
正常流量th
特性曲线
£200
35
06~08
34
270
线性
33选型：
考虑迷宫片加工周期生产成成熟加工工艺选择迷宫片片厚度25mm流量特性曲线入口设计双入口考虑系统中存垃圾微粒焊渣等容易堵塞入口设计时增加陋余入口入口截面积15×18
34计算
根迷宫式调节阀工作原理：介质流迷宫片通道时级转弯限制介质流速增加保证级流速£30ms降低阀门密封面刷级转弯V出口V入口V出口中N转弯级数H压头H入口出口势差全部转化出口动DPP入口P出口g介质密度水T180~200°C时g09X103kgm3根工程流体力学定水头园柱形嘴出流
QAV出口mAmA
中m082迷宫盘片电厂提供参数：Qg270thDP34MPaA流道总截面积A15×3×16×nn192考虑入口堵塞等情况取n192×122304迷宫片24片组成芯包
4 迷宫式笼罩孔板式循环调节阀调节线形精度较
41流量特性
调节阀固流量特性流阀门相流量系数应相行程间固关系f()
式中 Cv—某开度流量
Cvmax—全启状态额定流量
l—某开度阀芯相行程
L—阀芯额定行程
调节阀固流量特性生产效耗等着莫关系实际程中调节阀工作流量特性常偏离设计理想流量特性样会影响调节质量甚引起安全隐患选取更优质流量特性调节阀极重
42阻力特性
调节阀阻力特性阀门阻力系数开度变化特征描述调节阀运行特性非常重参数阀门阻力系数测试介质关调节阀固特性调节阻力系数：
1阀门 2水池 3滤网 4加压泵 5旁路阀 6异径接
7流量计 8节流阀 9测压元件 10迷宫式调节阀
11测压元件 12节流阀 13测温装置
图4 试验测试系统
ξ
式中ΔΡ—调节阀进出口间压差
Ρ—运行介质密度
V—流体流动速度
A—调节阀流道面积
Q—流体流量
43试验测试系统
国家标准GBT108692008电站调节阀GBT42132008气动调节阀具体求试验系统进行设计(图4)水池水加压泵流阀前流量计测压元件进入迷宫式调节阀然流出调节阀时阀测压元件返回水池试验分测出阀前阀压力出阀前压差计算流量系数Cv
Cv117Q
式中Q—液体流量
ΔΡ—调节阀进出口间压差
ρρ0—相密度（常温水1）
44测试数分析较
测试系统运行节流阀进行调节调节阀进出口压差调整合理区间然缓慢测试调节阀进行行程变化操作数进行采样记录测试数进行计算整理表2~表5数
表2 级笼罩式孔板类调节阀流量系数
行程L（）
91
182
273
364
455
545
636
727
818
909
100
流量系数
389
514
760
1325
1881
2183
2568
2950
3425
3951
5133
相流量系数
759
1000
1482
2581
3664
4253
5003
5747
6673
7997
100
表3 迷宫式调节阀流量系数
行程L（）
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
流量系数
096
216
390
543
653
805
940
1054
1241
1329
相流量系数
722
1627
2935
4083
4916
6057
7075
7934
9336
100
表4 级笼罩式孔板类调节阀流阻系数
行程L（）
91
182
273
364
455
545
636
727
818
909
100
流阻系数ξ
1882
1082
4938
1627
807
599
433
328
243
183
108
表5 迷宫式调节阀流阻系数
行程L（）
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
流阻系数ξ
10841
2138
65669
33928
23416
15428
11307
8990
6493
5660
图6 流阻系数特性曲线
图5 流量系数特性曲线
根数级笼罩式孔板类迷宫式循环调节阀流量特性曲线流阻特性曲线图56示图5难发现迷宫式循环调节阀流量特性理想流量特性显然迷宫式调节阀20~80非常接理想线性调节曲线笼罩孔板类调节阀相贴合度较差图6中发现迷宫式循环调节阀全开时流阻系数566笼罩孔板类调节阀5倍迷宫式调节阀阻力特性曲线理想曲线开度20全开状态基非常接重合笼罩孔板类调节阀阻力特性曲线40开度时理想曲线接相迷宫式调节阀调节更加精确更理想符合电站运行时实际需
四．国产水泵流量阀进口流量阀差异
供应商
Suppliers
国产调节阀
(CONTROL VALVE)
进口品牌等
（笼罩式结构）
Imported brands etc
(Cage Type Structure)
阀体材料
Body material
20#WB36锻件
20#WB36 Forgings
WC6铸件WB36铸件
WC6 Casting or WB36 Casting
阀芯材料结构
Spool material structure
优质锈钢+stellite堆焊加压式阀芯根系统压力密封更严密
surfacing with highquality stainless steel + stellite Pressurized spool system pressure seal tighter
锈钢+stellite堆焊衡式阀芯加压作
surfacing with stainless steel + stellite Balanced spool no pressure effect
阀杆材料
Stem materials
优质锈钢盘根接触处镀铬处理
Quality stainless steel chrome handle at the contact between the packing
锈钢
stainless steel
泄漏等级
Leakage class
ANSI Class Ⅵ密封处低压区密封严密零泄漏
Above ANSI Class Ⅵ In the area of low pressure tight seal without leakage
ANSI Class Ⅳ密封处高压区易产生振动
ANSI Class ⅣIn the area of high pressure and prone to vibration
调节特性
Regulation characteristics
调节线性灵敏度高刚开启时候流量增加控制避免刚开启瞬间阀门刷
Good regulation characteristics and high sensitivity so as to control the increase flow when just open and avoid the erosion to the valve the moment you just open No dead zone
调节线性般灵敏度般死区
Moderate regulation and characteristics sensitivityexsit dead zone
优缺点
Advantages and disadvantages
开启灵活寿命长
Open Flexibly and long service life the warranty period of labyrinth type
容易卡死推力般选较造成关闭严密
Easy to get stuck smaller thrust cannot close tightly
五．产生汽蚀闪蒸震动噪音原
抗汽蚀抗闪蒸低振动低噪音原理
高流体速度产生汽蚀闪蒸振动噪音元凶迷宫式阀门实现抗汽蚀抗闪蒸低振动低噪音效控制高流体速度产生时满足终控制目：更效整阀门行程中控制系统压力流速迷宫式阀门阀门更成功达目原理：介质速度压差（h）密切关系水泵身运行中产生热量特水流量机组运行工况限低某值时泵身产生热量会导致介质温度压力急剧增加引起汽蚀效控制趋势必然会导致泵严重失效影响机组安全运行避免情况发生通常水泵出口外设计套循环系统通水泵水流量降额定流量20~25时水泵流量阀（循环阀）动开介质流量阀回氧器
六．产生良影响进行改进
图13迷宫式系列阀门芯包
发现恶劣工况阀门问题产生源高流速介质流阀芯汽蚀刷高噪音道振动介质流速未控制典型现象
迷宫式系列调节阀门抗汽蚀设计利迷宫式芯包级降压原理通强制介质流系列直角弯道流速完全控制达逐级降压目压降弯道阻力介质流速流出芯包速度受限制级降压介质压力始终维持介质汽化压力PV避免汽蚀现象消安全素图12示
图12
迷宫式芯包包括迷宫片电腐蚀加工形成通道通道通定量介质通道系列直角弯道提供介质阻力根电厂种机组参数精确计算选定弯道数流迷宫式芯包介质速度始终限制<30ms参国外成熟验流速30ms时节流元件蚀影响
迷宫式阀芯流体分行流道流道特定数量直角转弯——迷宫直角减低流道介质速度头N代表直角数量
消耗阀芯两端压头截流器速度V便变成新方程V原理迷宫阀门阀芯盘片盘片通道介质速度控制预定范围利阀塞开盘片数量整阀门行程控制完全介质速度限制预定值种设计孔截流式阀芯两种完全：截流器位转换动样便惊速度升迷宫阀芯控制速度保证收缩断口压力汽化压力（阀压力高汽化压力）便防止汽蚀闪蒸现象形成
厂流量阀采加压阀芯结构
加压阀芯：
高温工况关闭性求高时加压式阀芯采迷宫式调节阀中加压式阀芯提供非衡式阀芯封闭性执行机构推力求相衡式阀芯
迷宫式加压阀芯组件包括：先导阀阀芯衡密封件控制流量阀门入口通阀帽流入阀盖空间先导阀阀芯加压
阀门关闭时先导阀关闭整阀芯成衡阀芯
加压式阀芯达高关闭求阀盖空间阀芯关闭压力施加阀芯关紧阀门执行器具关闭先导阀阀力
阀门收开启信号时执行器提起先导阀杆开先导阀先导阀阀盖空间压力迅速消失阀芯衡阀杆继续开启拉起阀芯执行器需具提升衡式阀芯力
围堰：
生产迷宫片较显著特点采围堰结构图示：
作：
均匀阀芯周围压力保持阀芯中
层盘片层盘片出口处介质相互作降低介质流动速度
避免层盘片出口介质阀座直接刷
阀座阀塞材料阀密封性起作密封面采进口硬质合金堆焊3度表面角度差阀塞阀座线接触关闭更严密
述结构迷宫式系列调节阀门具特点：
Ø 低嘈声抗汽蚀承受高压差
Ø 层迷宫盘片降压限制介质流速保持介质压力始终汽化压力
Ø 迷宫片设计较薄调节性精密控制流量
Ø 阀芯阀座采角度达线接触密封关闭性
Ø 加压阀芯采先导阀结构关闭更紧密调节力矩
Ø 迷宫盘片采围堰结构阀芯周围压力均匀保持阀芯中时避 免介质阀座直接刷
Ø 密封面堆焊司太立硬质合金保证密封面长期工作
3结构图纸
1水泵流量调节阀
七．水泵流量阀实际应
年份
电厂名称
机组容量
阀门品种
数量
2007
国华太仓发电限公司
600MW
水泵流量调节阀
4
2009
鲁山西王曲电厂
600MW
水泵流量调节阀
4
2009
华润常熟电厂
600MW
水泵流量调节阀
4
2009
海石洞口第二发电厂
600MW
水泵流量调节阀
2
2011
粤电力靖海发电限公司
600MW
水泵流量调节阀
4
2011
广西贵港发电限公司
600MW
水泵流量调节阀
4
2010
唐乌沙山发电厂
600MW
水泵流量调节阀
7
2012
湖南长沙电厂
600MW
水泵流量调节阀
2
八参考文献
[1] GBT10869电站调节阀[J] 2008
[2] GBT4213气动调节阀[J] 2008
[3] 陆培文实阀门设计手册[M]机械工业出版社
[4] 李诗久工程流体力学[M]机械工业出版社
[5]胡远根阀门设计干问题探讨
[6]国良阀门杂志
[7]刘春林黄义俊邵立东机械设计基础设计
[8]阀门设计基础昊东田理实
（四）毕业设计结束交容清单：
1文8687字21页电子文档份
2图纸5张
3光盘张
（五）毕业设计（文）工作：2017 年 1 月 7 日起 2017 年 5 月 21日止
（六）毕业设计（文）进行点：
海第二工业学（普陀校区）
（七）参考资料文献：
[1] GBT10869电站调节阀[J] 2008
[2] GBT4213气动调节阀[J] 2008
[3] 陆培文实阀门设计手册[M]机械工业出版社
[4] 李诗久工程流体力学[M]机械工业出版社
[5]胡远根阀门设计干问题探讨
[6]国良阀门杂志
[7]刘春林黄义俊邵立东机械设计基础设计
[8]网络百度百科WWWbaiducom
学 生： （签字）日期：
指导教师意见：
指导教师： （签字）日期：
答辩组评审意见：
答辩组成员签名：
年 月 日
成绩评定：
答辩点：
答辩时间： 年 月 日
毕业设计（文）进程表
周 数 日 期
计 划 完 成 务
实际完成情况
学生
签字
教师
签字
第1周3月3日
收集资料
完成
第2周3月10日
查阅资料
完成
第3周3月17日
绘制草图
完成
第4周3月24日
绘制草图
完成
第5周3月31日
绘制零件图
完成
第6周 4月7日
绘制零件图
完成
第7周4月15日
绘制零件图
完成
第8周4月22日
绘制装配图
完成
第9周 5月1日
撰写文
完成
第10周5月7日
撰写文
完成
第11周5月14日
修改文
完成
第12周5月21日
印文出图
完成
注：表毕业设计（文）进程表中周数日期计划完成务实际完成情况指导老师填写
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
