热风阀阀板的流场分析

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1、Vo1．30No．3冶金能源Mav．2011ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRYl7热风阀阀板的流场分析李玲玲徐广普康永玲(辽宁科技大学)摘要以COSMOSHoworks软件为工具，对国内某重工集团的DN18D0热风阎阀板水道进行了流场分析。分析结果表明：阀板内水速分布不均匀，是造成阀板换热不均，局部急冷急热的重要原因。应改变此型阀板中部流态和加宽内水环边缘水冷结构来改善冷却均匀性，以达到提高阀板寿命的目的。关键词热风阀阀板流场FlowfieldanalysisofvalveplateforhotblastvalveLiLinglingXuGua

2、ngpuKangYongling(UniversityofScienceandTechnologyLiaoning)AbstractBymeansofCOSMOSl'7oworkssoftware，waterwayofvalveplateismakinganalysisofflowfieldforDN1800hotblastvalveofcertainHeavyIndustryGroupofourcountry．Andanalyticalresultindicatethatilnevendistributionofwatervelocityinthevalveplate

3、isanimportantreasonforcausingufleveflheatexchangervalveandlocalemergencythermalquench．Inordertoimprovecoolingunitbrm·ity，theeentr~flowstateofthetypevalveplateshouldbealteredandwatercoolingstructureofinnerwaterringedgeshotddbewiden，finallythelifeofvalveplatecanbereached．Keywordshotblastva

4、lvevalveplateflowfield热风阀是炼铁热风炉中采用的各种阀类的一热风阀阀板螺旋水道的流场，其目的是改善热风种。它由阀板、阀体、阀盖等组成，其工作温度阀阀板的换热均匀性，规避其局部的急冷急热，处于9OO一1300~C之问¨J。为了保证正常工作，从而提高阀板的总体寿命。必须依靠水冷来降低温度载荷，这些主要部件都1三维模型的构建和计算空间的确定做成中空的，内通冷却水冷却。阀板的冷却结构大多采用螺旋水道，由内水1．1三维模型的构建环和外水环组成。阀板内螺旋形隔板起水流导向采用solidworks软件，通过拉伸、旋转等命作用，并很好地冷却阀板各处。令建立三维零件

5、模型，在三维建模中完成内水环螺旋水道式冷却结构，由于换热面积大，换和外水环的构建，同时完成进水管和出水管的构热效率高，被广泛用于化工、冶金等行业中。但建，而且要把进水管的进口和出水管的出口封如果设计不当，会造成换热不均，局部产生急冷闭，以便形成有一定密闭空腔的构造体。在建模急热现象。中，没有建立与流体分析无关的结构，如耐火衬采用COSMOSFloworks软件分析了DN1800等。1．2计算空间的确定收稿13期：2010—12—13执行COSMOSFloworks软件的几何空间检查李玲玲(1965一)，工程师；114044辽宁省鞍山市。命令，软件会自动计算出流道空腔体积

6、和实体体冶金能源VoI．30No．3l8ENERCYFORMETALLURGICALINDUSRYMay．2011积。如果检查到流道空腔体积为零，说明流道空数，P，广一水的普朗特数。间不封闭，需修改和检查模型，直到空腔封闭为依据公式(4)计算出强制对流换热系数止引。，封闭的流道空间即为计算空间。=NuA／d(4)式中：a——对流换热系数，W／(m℃)；2构建分析项目和设定边界条件A——水导热系数，W／(m℃)，——特征尺冷却水的物性参数设置依靠COSMOS—寸，1TI。Floworks分析向导来实现。由公式(2)～(4)可知，换热系数同速2．1分析项目的设定度的0．8次

7、幂成正比。进入COSMOSFloworks分析向导，依次定义3．2结果如下项目：运行仿真，得到阀板径向截面的压强分布。(1)创建分析名；(2)定义单位制，选mm压强从进水口到出水口随着水流的走向逐渐降—g—s制；(3)定义分析类型为内部流动，同低，但在螺旋水道的中部存在局部升高的现象，时忽略空穴影响；(4)确定流体。介质为冷却从进水口到出水口，压力损失为0．26MPa，同现水，具体物性参数，如密度，粘度等来源于有关场实测0．25MPa非常接近，说明了模拟的正确文献【3；(5)壁面条件的设定，设定粗糙度，性和准确性。根据有关文献J，确定Rd