核电阀门培训(结构篇).

核电阀门培训（结构篇）核电阀门的主要零件及结构形式阀门的定义•用来控制管道内介质流动的，具有可动执行机构的机械产品的总称。•阀门是流体输送系统中的控制部件，具有导流，截流，节流，调节，分流，防止倒流或者溢流泄压等功能。泄漏的定义•泄漏是指从运动副的密封处越界露出少量不作有用功的液体或气体的现象。•造成泄漏的基本原因是密封部位内外两侧的压力差或浓度差使流体流动，以及密封面上有间隙，使流体溢出。密封的定义•密封是防止流体或者固体微粒从相邻结合面之间泄漏以及防止外界杂质如灰尘水分等侵入设备内部的零部件或者措施。•静密封也称固定密封，是指被密封的组件间无相对运动的情况。通常静密封是靠垫片密封来实现的。•动密封也称运动密封，是指工作状态下被密封组件间存在着相对运动的情况。密封填料是动密封。核电阀门的主要零件根据零件在产品结构中的功能以及对产品性能、寿命、可靠性、安全性、互换性影响的大小分为三类：•关键件（A）•重要件（B）•一般件（C）关键件（A）定义：该零件的损坏除了引起整台阀门的功能完全失效，造成系统发生事故外，并将引起放射性介质的外泄，从而造成极为严重后果。主要有：阀体，阀盖，中法兰垫片，填料重要件（B）定义：该零件的损坏将引起整台阀门的功能严重失效，可能造成系统发生事故，从而造成较为严重的后果，但不至于引起放射性介质的外泄主要有：闸板，阀座，阀瓣一般件（C）定义：该零件的损坏仅引起整台阀门性能的局部失效，而不至于造成该阀门基本作用失效，从而不会使系统发生事故和不至于造成放射性介质的外泄。主要有：支架，驱动装置主要内容•闸阀•截止阀（节流阀）•止回阀闸阀的定义•启闭件（闸板）由阀杆带动，沿阀座密封面作升降运动的阀门。•主要起到切断作用。闸阀的优点•流体阻力小•介质流向不受限制•关闭开启所需力小•密封面受介质冲蚀较小•体型简单，铸造工艺较好•结构长度不大闸阀的缺点•纵向尺寸，开启高度都较大•关闭过程中，密封面有摩擦•加工研磨有一定难度•启闭时间长闸阀主要零件•阀体，阀盖，中法兰紧固件，密封垫圈，填料；•阀座，闸板，阀杆；•支架……闸阀的分类•根据闸板构造：平行闸阀，楔式闸阀•根据阀杆构造：明杆闸阀，暗杆闸阀•双闸板，单闸板，弹性闸板•楔式角度•闸阀的闸板随阀杆一起作直线运动的，叫升降杆闸阀(亦叫明杆闸阀)。通常在升降杆上有梯形螺纹，通过阀门顶端的螺母以及阀体上的导槽，将旋转运动变为直线运动,也就是将操作转矩变为操作推力。•闸阀关闭时,密封面可以只依靠介质压力来密封,即依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封，这就是自密封。大部分闸阀是采用强制密封的,即阀门关闭时，要依靠外力强行将闸板压向阀座,以保证密封面的密封性闸阀的密封•双面强制密封•单面强制密封双面强制密封无论在介质的进口端还是出口端，闸板和阀座密封面之间都是密封的，密封性由阀杆轴向力来强制保证单面强制密封介质进口端闸板和阀座密封面之间不密封，在介质出口端一边的闸板与密封面之间的密封性是由阀杆轴向力和介质压力来强制加以保证。截止阀的定义•启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座（密封面）轴线作升降运动的阀门。•主要起到切断作用。截止阀的零件•阀体，阀盖，中法兰紧固件，密封垫圈，填料；•阀座，阀瓣，阀杆；•支架……•截止阀（stopvalve,GlobeValve）的启闭件是塞形的阀瓣，密封面呈平面或锥面，阀瓣沿流体的中心线作直线运动。阀杆的运动形式，有升降杆式（阀杆升降，手轮不升降），也有升降旋转杆式（手轮与阀杆一起旋转升降，螺母设在阀体上）。截止阀只适用于全开和全关，不允许作调节和节流。•截止阀属于强制密封式阀门，所以在阀门关闭时，必须向阀瓣施加压力，以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀六时，操作力所需要克服的阻力，是阀杆和填料的磨擦力与由介质的压力所产生的推力，关阀门的力比开阀门的力大，所以阀杆的直径要大，否则会发生阀杆顶弯的故障。•截止阀开启时，阀瓣的开启高度，为公称直径的25%～30%时，流量已达到最大，表示阀门已达全开位置。所以截止阀的全开位置，应由阀瓣的行程来决定。截止阀的优点•在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。•开启高度小。•通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。截止阀的缺点•开闭力矩较大。•结构长度较长。•流体阻力损失较大。公称通径一般限制在DN≤200mm截止阀的分类根据阀杆上螺纹的位置：•上螺纹阀杆截止阀；•下螺纹阀杆截止阀。根据截止阀的通道方向•直通式截止阀•角式截止阀•三通时截止阀（节流阀）•节流阀是通过改变通道面积达到控制或者调节介质流量与压力的阀门。•主要作用：节流节流阀的性能要求•流量调节范围大，流量-压差变化平滑•内泄漏量小，若有外泄漏油口，外泄漏也要小•调节力矩小，动作灵敏•构造较简单，便于制造和维修，成本低•调节精度不高，不能作调节使用。•密封面易冲蚀，不能作切断介质用。•密封性好较差。•节流阀(throttlevalve)的外形结构与截止阀并无区别，只是它们启闭件的形状有所不同。节流阀的启闭件大多为圆锥流线型，通过它改变通道截面积而达到调节流量和压力。节流阀供在压力降极大的情况下作降低介质压力之用。按启闭件形式：•钩形阀瓣•窗形阀瓣•塞形阀瓣按流通方式：•直通式•角式止回阀的定义•启闭件（阀瓣）借介质作用力，自动阻止介质逆流的阀门。•主要起到止回作用。止回阀的零件•阀体，阀盖，中法兰紧固件，密封垫圈•阀座，阀瓣，摇杆；•启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门叫止回阀。止回阀属于自动阀类，主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动，以防止发生事故。止回阀的分类按照结构不同，主要分为五种：•升降式止回阀•旋启式止回阀•蝶式止回阀•管道式止回阀•空排止回阀•升降式止回阀的结构一般与截止阀相似，其阀瓣沿着通道中心线作升降运动，动作可靠，但流体阻力较大，适用于轻小口径的场合。升降式止回阀可分为直通式和立式两种。直通式升降止回阀一般只能安装在水平管路，而立式升降止回阀一般就安装在垂直管路。•旋启式止回阀的阀瓣绕转轴作旋转运动。其流体阻力一般小于升降式止回阀，它适用于较大口径的场合。旋启式止回阀根据阀瓣的数目可分为单瓣旋启式、双瓣旋启式及多瓣旋启式三种。思考：•旋启式止回阀销轴和密封面的关系是什么？•旋启式止回阀销轴轴线的水平投影垂直于阀体过水孔轴线并与密封面倾斜一个夹角。蝶式止回阀阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀。其结构简单、流阻较小，水锤压力亦较小管道式止回阀阀瓣沿着阀体中心线滑动的止回阀空排止回阀介质顺流时，阀瓣自动开启，利用杠杆作用将旁泄门关闭；介质逆流时，阀瓣自动关闭，旁泄门开启有限元分析（FEA，FiniteElementAnalysis）•有限元分析（FEA，FiniteElementAnalysis）的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。理解有限元•把整体看成房子，把单元看成砖块。•离散化思想。•先分再和。应用有限元1、增加设计功能，减少设计成本；2、缩短设计和分析的循环周期；3、增加产品和工程的可靠性；4、采用优化设计，降低材料的消耗或成本；5、在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题；6、模拟各种试验方案，减少试验时间和经费；7、进行机械事故分析，查找事故原因。分析过程材料名称:WCB材料模型类型:线性弹性同向性属性名称数值单位数值类型弹性模量2.026e+011N/m^2恒定泊松比0.3NA恒定名称类型最小最大应力1VON:vonMises应力969640N/m^21.07805e+008N/m^2节:11728节:3066位移1URES:合位移0m0.000118151m节:5节:3170应变1ESTRN:对等应变4.79E-060.000697078单元:4444单元:15443整体流道性质分析谢谢！