Pro Engineer电厂锅炉空气调节阀门设计(4)
时间:2017-01-17 19:50 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
（4）抛物线特性：单位相对行程的变化所引起的相对流量与此点的相对流量的平方根成正比例关系，其特性接近对数阀特性，但由于阀芯加工复杂，较少采用。 就其调节性能上讲，以等百分比特性为最优，其调节稳定、调节性能好。等百分比特性调节阀的相对行程和相对流量不成直线关系，在每一行程点上的单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，即流量变化的百分比是相等的。所以，它的优点是流量小时流量变化小、流量大时则流量变化也大，也就是在不同开度上具有相同的调节精度，等百分比流量特性调节阀的放大系数(即曲线斜率)是随行程的增大而递增的。同样的行程，在低负荷(小开度)时流量变化小;在高负荷(大开度)时流量变化大。因此，这种调节阀在接近全关时工作得缓和平稳，而在接近全开时放大作用大，工作灵敏有效，适用于负荷变化大的系统。 现有二次风门的流量调节特性存在很多不足的地方，为了更好地实现等百分比调节的目的，采用多通道的方法。以前的调节阀只是单一的管道，当气体流过调节阀的时候， 由于调节阀开口面积的突然变化会导致气体在阀门前后不平稳流动，而这种不平稳的流动也会带来很大的气体阻力，使得阀门流量特性出现很大的畸变。阀门进风口附近会出现很大的涡漩，这样引起的沿程阻力会很大。所以在设计的新调节阀中，采用改变喷口面积的方法来调节流量，可以用平板实现进风口的逐渐缩小过程，这样可以减少进风口的阻力。在阀门的出风口，同样用平板来实现出风口的逐渐扩张过程，这样可以使得出风口的气体可以平稳的流动，造成的阀门阻力将减少，尺寸方面设计上，进风口平板小于出风口平板，有利于出风口处气流的平稳流动。尤其是当把一个通道分开成两个或者更多的通道时，风道的当量直径缩短，气体的平稳流动性将更好，但是当通道数更多的时候，其沿程阻力也将更大，所以，设计时将单一的通道隔离成两个小通道，其结构简图如图2.1.2.1所示。 图2.1.2.1 调节阀结构示意 在计算调节阀的理论流量特性的时候，把这个调节阀看作是一个渐缩管，对其进行流体力学分析，图2.1.2.2所示，为此调节阀的流量特性图。通过理论流量特性图可以看出：此调节阀的调节特性曲线与等百分比调节特性曲线很相似，通过合理地设计调节阀，完全能够实现调节阀的等百分比流量特性。 图3.1.2.1调节阀理论流量特性 2.2 调节阀的结构设计 尽管阀门的结构千差万别，但基本上都是由驱动装置、运动机构、关闭件或调节元件、密封件、紧固件和壳体组成。由于其主要零件与流体直接接触，因此，在设计时要考虑到机械强度、刚度、制造工艺和磨损等问题，还要考虑流体物理、化学、动力及热力所产生的问题。 调节阀的设计过程按照如下顺序进行，依次为壳体、侧箱、调节帆板(迎风帆板和背风帆板)、中间连杆、活动铰支部分、中间支撑柱、螺旋传动部分、动力驱动部分，最后进行总装。 2.2.1 调节阀方案的选择 初步设计调节阀根据传动方式的不同有两种方案可供选择，如图2.2.1.1，2.2.1.2所示。两种方案主要相同点:机构中都分别有四片迎风帆板和四片背风帆板，其中一个迎风帆板和一个背风帆板通过连接脚板和中间连杆组成类似于合页结构的帆板副，这样就有四个帆板副，相邻两个帆板副组成一个流通通道，这样整个调节阀通道就被分成了两个流通通道。两种方案主要不同点:方案一的传动装置放在调节阀壳体右边，而方案二的传动装置放在调节阀壳体上边，并且选用的丝杆螺母结构不同。 (责任编辑：qin) |