1。3。2 国外研究现状

1。4  主要设计任务

本文以核电站设备冷却水系统中的闸阀为研究对象，采用平行双闸板结构形式， 如图 1-4 所示。主要有阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀座、填料、闸板架等结构。两块 闸板由闸板架相连，闸板架内设有弹簧，此弹簧处于压缩状态，对闸板施加密封力， 使得闸板紧贴阀座，形成可靠密封。执行机构选择手轮驱动，与阀杆用螺纹连接。阀 门在正常工作时处于常开或常关状态，遇到紧急事故时需要在很短时间内关闭或开启，文献综述

闸板最高位置由限位螺母限定。

图 1-4 闸阀闸板结构示意图 本文根据阀门所处的实际工况，确定所设计阀门的口径和磅级。参照 RCC-M 标准

要求进行阀门结构设计。并按照提高可靠性，增加使用寿命，拆装维修简单方便的原 则对阀门的密封结构，导向结构进行改进和创新。

使用 CAD 绘制二维模型，运用 UG 建立三维模型和流道模型，并且进行模拟装配。 使用 Autodesk simulation CFD 2013 进行阀门流阻分析，评估所设计阀门的流体流 通能力。在分析情况不乐观的情况下对阀门流道做出调整。使用 ANSYS 分析软件对阀 门整体结构进行模态分析，求出阀门的固有频率。若大于 33Hz，则可以使用静力法 对阀门进行应力分析，若固有频率大于 33Hz，则需要对阀门进行动态分析。尽可能 在阀门设计阶段就能确保所设计阀门生产制造出厂后安全可靠。

在设计校核都完成之后需要为该阀门制定出厂试验大纲以验证设计制造的成品 是否满足最初的设计要求。

1。5  本章小结

本章主要叙述了本次设计核电站目前的发展情况、本课题来源、国内外关于核电 闸阀的生产设计情况以及本阀门的原则性要求。本章所叙述内容为第二章的结构设计 和第三章的理论计算提供了依据。

第二章 阀门设计

本章主要讲述了阀门主要结构的方案设计。平行双闸板闸阀的设计思路主要根据 由大到小，由相连到分散的原则。先对阀体阀盖等进行设计，然后依次向外延伸，最 后设计较独立的部件。然后根据设计结果使用 UG 绘制三位模型，模拟装配。检查装 配间隙。

2。1  确定阀门规格

设计初始条件为阀门设计压力和设计温度为 0。9MPa@110℃，介质为设备冷却水。 考虑到阀门工况压力和温度都不高，而且阀门进口和出口端接管材料为 M3301

Z2CN18-10，所以选择阀门主体材料为 M3402 Z3CN20-09M。查表 RCC-M C3531。2。1，

利用二次插值法可求出本设计阀门的规格为 DN100-150LB。

2。2  确定阀门内径

阀门规格为 DN100-150LB，查 ASME B16。34 表 A-1 可知，4 英寸 150LB 的阀门内 径 d=101。6，取整为 102mm。

2。3  确定阀门最小壁厚来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

查 ASME B16。34 表 3A 可得 Tm=6。5mm，考虑 60 年的腐蚀余量和辐射影响取

  =12。7mm。

2。4  阀门结构长度

参照本文 2。5 节可知，本设计阀门选择对焊连接方式。 查 ASME B16。10[3] 表 1 可知阀门结构长度为 305mm。

2。5  阀门连接形式

根据核电阀门设计规格书，核电核级阀门连接端选用焊接方式。焊接坡口选用

NWS25007S 选定。

查《工业阀门选用指南》[4]第二章 阀门基本参数 可知一般 DN50 以下选用承插 焊（SW），而 DN50 以上选用对接焊（BW）。本设计阀门口径为 DN50，故选用承插焊。

2。6  阀体阀盖连接形式