对百万核电汽轮机再热蝶阀阀板气动力矩分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第44卷第1期热力透平Vo1．44No．12015年3月THERMALTURB}NEMar．2015文章编号：1672—5549(2015)01—0050—03百万核电汔轮机再热螺阀阀板号动力矩分析胡志强，王鹏(1．上海电气电站设备有限公司汽轮机厂，上海200240；2．上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240)摘要：以某百万核电机组再热进汽管道和其中的再热截止蝶阀和再热调节蝶阀为研究对象，分析了在不同开度下调节阀气动力矩的分布规律及数值。结果表明阀门开度在O。到35。之间时，作用在阀轴中心的气动力矩数值既大又变化剧烈，此后随着阀门开度

2、的增大气动力矩变化较为平稳，6O。以后逐渐接近为0N·m。基于这些数据设计的阀门油动机通过了实际产品的开关试验，结果表明油动机能满足阀门的控制需求，气动力矩的分析结果是可靠的。关键词：核电汽轮机；蝶阀；阀板；气动力矩中图分类号：TK262文献标识码：Adoi：10．13707／j．cnki．31—1922／th．2015．01．012AerodynamicMomentAnalysisofButterflyValveDiscfora1000MWNuclearSteamTurbineHUZhi—qiang，WANGPeng(1．ShanghaiElectricPowerGenerat

3、ionEquipmentCo．，Ltd．TurbinePlant，Shanghai200240，China；2SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Basedonthewholemode1ofareheatinletpipe，includingthereheatstopvalveandcontrolvalvethereinofa1000Mwnuclearsteamturbine。thecontrolvalveSdistributionrulesa

4、ndvaluesoftheaerodynamicmomentswithdifferentopenanglesinducedbythepressureonthevalvediscareanalyzed．Theresultsshowthattheaerodynamicmomentsarelargeandchangingwhenthevalve’Sopenanglesarebetween0。and35。．Withtheanglegrowingbigger，momentsbecomemoresteadyandgraduallyreduceto0astheanglefrom6O。tO90。

5、．Thetestonthevalveactuatorbyapplyingthosedatademonstratesthattheactuatormeetsthecontroldemandofvalve，thereforetheanalyticresultsofaerodynamicmomentsarereliable．Keywords：nuclearsteamturbine；butterflyvalve；valvedisc；aerodynamicmoment在目前百万等级的大容量核电汽轮机中，由实现对蝶阀的精确控制，具有重要的实际意义。于再热蒸汽管道尺寸巨大，传统的提升式再热阀门

6、已逐渐被蝶阀代替。蝶阀结构紧凑、重量轻，直1结构及背景简介接被安装在管道上，运行时其阀板不同区域所受流体压力差异形成了对阀轴的气动力矩，该气动蝶阀阀板形状的选择对流阻及气动力矩、摩力矩的数值及规律对蝶阀本身结构及其传动、控擦力矩等都有影响。上海汽轮机厂以往的300制机构的设计影响重大。本文采用数值研究的方MW核电蝶阀阀板形状为球面式，如图1所示。法，对蝶阀开关过程中阀轴所受的气动力矩进行这种阀板截面惯性矩大，因而刚度较大，但是阀板研究，结果表明在阀门从开到关的过程中，作用在自重大，不仅浪费材料，还可能导致阀轴较粗及摩阀轴上的气动力矩逐渐降低至接近为0，规律为擦力矩增大等问题。因此

7、在设计1000MW核电小开度时气动力矩数值下降较快，35。以后变化趋再热阀时重点研发了另一种形状的阀板，见图2。于平缓。这些数据及规律为设计执行机构及支撑通过计算，这种形状的阀板也能满足强度和刚度结构提供了设计参考和数据支持，有助于更好地方面的设计要求，但是更为轻便和省材，并且执行收稿日期：201409—05修订日期：2o15—01—15作者简介：胡志强(1983一)，女，2005年毕业于哈尔滨工程大学，工程师，主要从事300Mw及以上等级汽轮机本体结构的设计研究工作。圆I-学兔