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La ricerca di CHNLGVF su caratteristiche di flusso e tenuta bidirezionale di valvole di arresto pneumatiche di grado nucleare
2024.10.04
Introduzione
Nell'industria nucleare, le valvole di intercettazione sono attrezzature importanti per il controllo del flusso di mezzi e la chiusura delle condotte, e presentano elevate esigenze di sicurezza e affidabilità. Specialmente nelle applicazioni di livello nucleare, il design delle valvole di intercettazione deve soddisfare rigorose condizioni di lavoro, tra cui alte temperature, alte pressioni, ambienti corrosivi, ecc. GHNLGVF | La China Dagangyang Trading si impegna a promuovere l'R&S di alta qualità e la produzione di valvole di intercettazione pneumatiche di grado nucleare. Questo articolo inizierà con la capacità di flusso e le caratteristiche di tenuta bidirezionale, discuterà dell'ottimizzazione del design delle valvole di intercettazione e proporrà nuovi concetti di design per migliorare le prestazioni delle valvole a globo di potenza nucleare nell'applicazione.
Panoramica della valvola di arresto pneumatica di grado nucleare
La valvola di arresto pneumatica controlla il flusso del mezzo guidando il movimento di apertura e chiusura del disco della valvola attraverso un attuatore pneumatico. A causa della sua velocità di risposta rapida e dell'alta precisione di controllo, le valvole di arresto pneumatiche sono ampiamente utilizzate nei sistemi di energia nucleare. Le valvole di arresto pneumatiche di grado nucleare di solito devono avere le seguenti caratteristiche:
Alta capacità di circolazione
In condizioni di alto flusso, la valvola deve mantenere una bassa resistenza al flusso per garantire un flusso regolare del mezzo. La capacità di flusso è di solito misurata dal coefficiente di flusso (valore Cv) della valvola. Maggiore è il valore di Cv, migliore è la performance di flusso della valvola.
Caratteristiche di tenuta bidirezionale 1.2
La tenuta bidirezionale significa che la valvola può garantire comunque una tenuta efficace quando la pressione del mezzo su entrambi i lati è bilanciata o invertita. Le valvole di arresto tradizionali generalmente hanno solo capacità di tenuta unidirezionale, ma nelle condizioni operative delle centrali nucleari, la direzione del flusso cambia spesso, quindi un design a tenuta bidirezionale è particolarmente importante.
1.3 Resistenza ad alta temperatura e alta pressione
Le valvole a globo nei sistemi di energia nucleare spesso devono resistere a temperature e pressioni estreme, quindi i materiali delle valvole e le strutture di tenuta devono essere in grado di mantenere prestazioni stabili in queste condizioni per lungo tempo.
Analisi e ottimizzazione della capacità di circolazione
Fattori che influenzano la capacità di flusso della valvola di arresto
La capacità di flusso di una valvola a globo è principalmente influenzata dal design del canale della valvola e dalla forma del disco della valvola. Nel design tradizionale della valvola a globo, il disco della valvola di solito adotta una struttura piatta o conica. Tuttavia, queste due strutture produrranno comunque resistenza al flusso del mezzo quando completamente aperte, riducendo il coefficiente di flusso della valvola. Per migliorare la capacità di flusso, ottimizzare il design del canale della valvola e ridurre la resistenza locale al flusso sono diventati fondamentali.
2.2 Design del canale ottimizzato
Per ridurre la resistenza al flusso, GHNLGVF丨China Dagangyang Trading ha ottimizzato la geometria del canale interno della valvola di arresto attraverso l'analisi della simulazione della meccanica dei fluidi. Il design del canale aerodinamico può ridurre efficacemente la turbolenza e il vortice del mezzo quando scorre attraverso la valvola, aumentando così il valore Cv. Questa ottimizzazione non solo migliora le prestazioni del flusso, ma riduce anche la perdita di pressione garantendo al contempo le prestazioni di tenuta.
Relazione tra la guarnizione a cono e le prestazioni del flusso
I sigilli a cono sono ampiamente utilizzati nella progettazione di tenute delle valvole a globo. La sua struttura conica fornisce una maggiore area di contatto quando la valvola è chiusa, migliorando così l'effetto di tenuta. Tuttavia, quando la valvola è aperta, la struttura del sigillo a cono può avere un certo impatto sulla capacità di flusso. A tal fine, GHNLGVF adotta un design ottimizzato dell'angolo del cono per garantire l'effetto di tenuta riducendo al minimo l'ostacolo del disco della valvola al fluido.
Caratteristiche di tenuta bidirezionale analisi
Requisiti di progettazione per la tenuta bidirezionale
Nei sistemi di energia nucleare, la direzione del flusso del mezzo può invertirsi man mano che cambiano le condizioni operative del sistema, e il tradizionale design di tenuta unidirezionale non può soddisfare questa esigenza. Per migliorare la capacità di tenuta bidirezionale della valvola di arresto, deve essere adottata una struttura di tenuta con capacità di supporto bidirezionale per garantire che la valvola possa fornire prestazioni di tenuta affidabili indipendentemente da come cambia la direzione del flusso.
Applicazione della guarnizione ad anello a C metallico
Per migliorare le prestazioni di tenuta bidirezionale, GHNLGVF ha introdotto una struttura di tenuta ad anello C metallico nel design della valvola di arresto. L'anello C ha un'eccellente capacità di ripresa elastica e può mantenere buone prestazioni di tenuta adattiva in diverse condizioni di pressione. Rispetto alle guarnizioni morbide tradizionali, gli anelli C metallici hanno un effetto di tenuta più stabile a temperature e pressioni elevate e possono mantenere la stessa capacità di tenuta quando cambia la direzione del flusso.
Combinazione di guarnizione a cono e anello a C metallico
GHNLGVF adotta uno schema di design che combina guarnizioni a cono e guarnizioni ad anello C in metallo per garantire che la valvola di arresto possa fornire prestazioni di tenuta bidirezionale stabile in diverse direzioni di flusso e diverse condizioni di pressione. La guarnizione a cono fornisce una tenuta meccanica preliminare quando la valvola è chiusa, mentre l'anello C in metallo migliora ulteriormente l'effetto di tenuta attraverso la sua deformazione elastica. Questo design migliora significativamente l'affidabilità della tenuta della valvola di arresto in condizioni di lavoro complesse.
Nuovi concetti di design e miglioramenti tecnologici
ottimizzazione della struttura del corpo valvola 4.1
In condizioni di lavoro estreme, le tradizionali valvole di arresto pneumatiche spesso soffrono di guasti alla tenuta della valvola o di difficoltà di funzionamento a causa dell'espansione termica e della differenza di pressione elevata. Per affrontare questa sfida, GHNLGVF ha proposto un nuovo design della struttura del corpo valvola, utilizzando una struttura del corpo valvola e del gambo valvola di compensazione adattiva. In condizioni di alta temperatura, i diversi tassi di espansione del corpo valvola e del gambo valvola vengono bilanciati attraverso il meccanismo di compensazione progettato per garantire che la valvola si apra e si chiuda in modo flessibile senza influenzare le prestazioni di tenuta.
Design bilanciato di circolazione e tenuta
Migliorando la capacità di flusso della valvola di arresto, le prestazioni di tenuta non possono essere ignorate. GHNLGVF ha proposto un concetto di design bilanciato e ha trovato il miglior punto di equilibrio tra flusso e tenuta attraverso la simulazione fluidodinamica e i test sperimentali. In particolare, ottimizzando parametri come l'angolo del cono e la rugosità superficiale del disco della valvola e del sedile della valvola, la resistenza al flusso della valvola viene notevolmente ridotta quando è completamente aperta, mentre può comunque fornire una tenuta affidabile in entrambe le direzioni quando è chiusa.
Controllo e monitoraggio intelligente
Con il continuo avanzamento della tecnologia intelligente, GHNLGVF ha introdotto anche la tecnologia di controllo e monitoraggio intelligente nelle valvole di arresto pneumatiche. Attraverso sensori e sistemi di acquisizione dati, lo stato di funzionamento della valvola viene monitorato in tempo reale, inclusi parametri chiave come posizioni di apertura e chiusura, pressione di tenuta, ecc. Attraverso il sistema di controllo intelligente, non solo la valvola può essere controllata a distanza, ma anche i parametri operativi della valvola possono essere regolati automaticamente in base ai cambiamenti dell'ambiente di lavoro per garantire che la valvola sia sempre nelle migliori condizioni di lavoro. Questo design migliora notevolmente la sicurezza e l'affidabilità delle valvole di arresto di grado nucleare.
Pratiche di produzione e test
Tecnologia di produzione ad alta precisione
La produzione di valvole di arresto di grado nucleare richiede un'estrema precisione per garantire il loro funzionamento stabile in condizioni di lavoro estreme. GHNLGVF ha introdotto tecnologie avanzate di lavorazione CNC e attrezzature di test di precisione per garantire l'accuratezza di lavorazione dei componenti chiave della valvola (come sedili della valvola, dischi della valvola e componenti di tenuta). Attraverso il controllo ad alta precisione del centro di lavorazione CNC, gli errori dimensionali vari della valvola possono essere controllati entro un intervallo molto piccolo, garantendo le sue prestazioni stabili in diverse condizioni di lavoro.
5.2 Test di affidabilità e verifica
Prima che la valvola lasci la fabbrica, tutte le valvole di arresto pneumatiche di grado nucleare devono essere sottoposte a rigorosi test di affidabilità, tra cui test di capacità di flusso in condizioni di alta temperatura e alta pressione, test di prestazioni di tenuta bidirezionale e test di durata. GHNLGVF simula l'ambiente reale del sistema di energia nucleare per verificare le prestazioni della valvola al fine di garantirne il funzionamento stabile a lungo termine nelle applicazioni pratiche. Inoltre, l'azienda ha stabilito standard di test interni più rigorosi per garantire ulteriormente l'alta qualità dei suoi prodotti.
Prospettive future e direzioni dello sviluppo tecnologico
Applicazione di nuovi materiali
Con lo sviluppo della scienza dei materiali, le valvole di arresto pneumatiche di grado nucleare avranno più spazio per l'innovazione nella selezione dei materiali in futuro. GHNLGVF prevede di approfondire la ricerca su nuovi materiali ad alta resistenza alle alte temperature e alla corrosione, come materiali compositi a matrice ceramica, leghe ad alto punto di fusione, ecc., per migliorare le prestazioni delle valvole di arresto in condizioni di lavoro estreme.
Continuo miglioramento della tecnologia di tenuta
Anche se gli anelli di tenuta in metallo C hanno funzionato bene nelle applicazioni attuali, nei progetti futuri, l'adattabilità e la durata della struttura della guarnizione devono essere ulteriormente migliorati. Attraverso il miglioramento dei materiali e dei processi, si garantisce che le prestazioni di tenuta della valvola di arresto possano operare in modo stabile a temperature più elevate e in condizioni di lavoro più complesse.
6.3 Gestione intelligente e digitale
In futuro, con la diffusione della produzione intelligente, la produzione e la gestione delle valvole di arresto pneumatiche di grado nucleare si svilupperanno ulteriormente nella direzione dell'intelligenza e della digitalizzazione. GHNLGVF continuerà a introdurre linee di produzione intelligenti e sistemi di gestione digitale, ottimizzando continuamente la produzione e la gestione delle valvole di arresto attraverso l'analisi dei big data e l'apprendimento automatico.
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