黑水調(diào)節(jié)閥閥體結(jié)構(gòu)比較

閥門專家

黑水調(diào)節(jié)閥閥體結(jié)構(gòu)比較

1. 引言
黑水調(diào)節(jié)閥是一種適用于對(duì)煤化工行業(yè)煤氣化過程中，從氣化爐底部和洗滌塔進(jìn)入高壓閃蒸罐，以
及從高壓閃蒸罐底部到真空閃蒸罐這一過程中所要用到的對(duì)黑水介質(zhì)的壓力、流量進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)閥[1]。

這些介質(zhì)含有氯離子、氨、鉀鹽、硫化氫或磷酸等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，并且閥門前后壓差大[2]。面對(duì)這種
高壓差、腐蝕、閃蒸工況，普通的閥門使用壽命普遍都偏低。系統(tǒng)中高溫?zé)崴�器、低溫�(zé)崴�器和真空閃
蒸罐進(jìn)口工藝管道、閥門多次出現(xiàn)腐蝕、穿孔的現(xiàn)象，給正常生產(chǎn)帶來了極大的困難。嚴(yán)重時(shí)這些部位
的管道、閥門使用不到7~10 天就出現(xiàn)穿孔，需頻繁地被動(dòng)堵漏、焊補(bǔ)[3]。

目前，針對(duì)這種調(diào)節(jié)閥腐蝕失效機(jī)理、硬化處理等方面均有所研究，但是從流體力學(xué)的角度對(duì)產(chǎn)品
結(jié)構(gòu)的研究鮮有論述。本文擬在閱讀相關(guān)論文、專利等資料的基礎(chǔ)上，將常見的黑水調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)分類建模
并采用專業(yè)的CFDesign 軟件進(jìn)行模擬，從流體力學(xué)角度探討這幾種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。為該產(chǎn)品的開發(fā)提供幫
助，并確立黑水調(diào)節(jié)閥閥體軟件模擬和評(píng)估的方法。

2. 模型的分類
如下圖，模型A(圖1)閥體為帶有斜面的球形空腔，斜面設(shè)置在閥體的進(jìn)液口處，閥門采用整體結(jié)構(gòu)，
在填料下部設(shè)置導(dǎo)向套對(duì)閥芯進(jìn)行導(dǎo)向。模型B 和C 的閥門結(jié)構(gòu)相同(見圖2)，閥體呈腰鼓型，閥體的
內(nèi)腔分割為上下兩腔，上下腔通過平衡孔連接。在閥腔中部設(shè)計(jì)導(dǎo)向套，對(duì)閥芯進(jìn)行導(dǎo)向。兩個(gè)模型的
區(qū)別在于閥體的進(jìn)口流道：模型B 的閥體進(jìn)口流道正對(duì)閥芯，流道和閥芯的回轉(zhuǎn)中心呈對(duì)稱設(shè)計(jì)。模型
C 的閥體進(jìn)口流道中心和閥芯的回轉(zhuǎn)中心存在偏心E，詳細(xì)的剖面情況請(qǐng)見圖3[4]-[6]。

3. 數(shù)學(xué)模型
黑水調(diào)節(jié)閥流場(chǎng)的介質(zhì)為水，選擇流動(dòng)模型為三維不可壓縮粘性流動(dòng)，采用不可壓縮流動(dòng)的雷諾時(shí)
均方程組與k-ε 湍流模型構(gòu)成封閉的方程組求解。

1) 不可壓縮流體連續(xù)性方程：

詳情下載附件內(nèi)容。