高压差微小流量调节阀设计和仿真.pdf

第 51卷 第 2期 石 油 化 工 自 动 化 Vo1．51，No．2 2015年 4月 AUT0MAT10N IN PETR()_CHEMICAL INDUSTRY April，2015 高压差微小流量调节阀的设计与仿真 陈刚 ，沈小垄2 (1．中国石化仪征化纤股份有限公司，江苏 仪征 211900； 2．无锡智能自控工程股份有限公司，江苏 无锡 214112，China) 摘要 ：针对高压差(大于10MPa)、微小流量(Cv0．1)工况条件下，调节阀的闪蒸、空化容易造成阀芯振动、阀杆断裂、密封面 冲刷、噪音大等问题，设计了一种微小流量调节阀。采用孑L板节流与多级降压相结合，实现级间压降平稳分布，有效降低了闪 蒸、空化及密封面冲刷。通过理论计算，确定阀内件的关键尺寸。运用CFD软件进行阀内流场的数值模拟，数值模拟及流量试 验的数据表明，理论计算较为准确，数值模拟可靠。 关键词 ：多级降压 高压差 调节阀 数值模拟 中图分类号：TP214 文献标志码：B 文章编号：1007—7324(2015)02—0054—05 Design andNumericalSimulationofHighPressureDifferencewithM icro-flow ControlValve ChenGang ，ShenXiaokun (1．SinopecYizhengChemicalFibreCompanyLtd．，Yizheng，211900，China； 2．WuxiSMARTAuto—controlEngineeringCo．Ltd．，W uxi，214112，China) Abstract：Onemicro—flow controlvalveisdesignedaimingatproblemsofmechaniealvibration， stem breakage，erosionofsealingsurface，noisesandSOoncausedbyflashingorcavatitionof controlvalveunderworkingconditionofhighpressuredifference( 10MPa)andmicro—flow rate (Cv 0．1)．Stationarydistribution ofpressuredropamongmulti—stageisrealizedwith combinationofapplying orificeplateasthrottling elementsand multi—stagepressuredrop． Flashing，cavatitionanderosioninsealingareaarereducedefficiently．Thekeydimensionsof valveinternalsaredeterminedbytheoreticalcalculation．CFD softwareiSusedtocalculatefluid conditionsinsidevalve．Theresultofnumericalsimulation and flow testshow theoretical calculationiSaccurateandnumericalsimulationiSreliable． Keywords：multi-stagepressuredrop；highpressuredifference；controlvalve；numericalsimulation 随着工业的迅猛发展，高压差和小流量工况在 用多级降压结构。 石油、化工、冶金、电力等工业生产装置中的应用 日 多级降压通常可采用多级套筒式、迷宫式、多 趋普遍 ，从安全生产的角度 出发，介质的控制执行 级串式、叠板集成块式节流组件调节阀。多级套筒 元件一 调节阀的