范利霞 王奎升* 孔令真

(1.北京化工大学 机电工程学院， 北京 100029； 2.北京石油化工学院 机械工程学院， 北京 102617)

引 言

迷宫式调节阀的研发解决了传统单座调节阀在高压差工况时，阀内流体高速流动引起的汽蚀、冲刷、振动、噪声等一系列问题，适用于锅炉给水高压泵再循环[1]、汽轮机减温减压旁路[2]、高温高压蒸汽放空[3]、工艺气体放空等高压差的恶劣工况。

迷宫流道是迷宫式调节阀实现逐级减压的关键结构，虽然迷宫流道在迷宫气封[4]和农业滴灌[5]领域应用较早，但其在阀门中的研究和应用起步较晚。高压蒸汽工况下迷宫流道级数的计算方法是迷宫式蒸汽调节阀结构设计的关键和难点。在迷宫式调节阀研究领域，美国CCI公司在行业内占有领先地位，国内重庆川仪调节阀、北京航天石化装备、无锡亚迪流体等企业都借鉴国外产品积极研发迷宫阀，取得了较大的进展。学术界也针对迷宫式调节阀展开了相关研究。文献[6-8]给出了不同工况下的级数计算公式，但按该公式算得的级数与实际值的误差较大，有待进一步修正与改进；Kwon等[2]等借助计算流体力学和有限元分析方法设计了用于电站的迷宫式蒸汽旁路调节阀；王若愚等[9]通过数值模拟方法证实，在相同级数和相同蒸汽工况下，扩张系数越大，迷宫流道内的流速越大，流通能力越强，但扩张系数过大容易使流道出口出现强涡流，从而对流道造成严重的冲蚀破坏；Wang等[1]以水为介质验证了串并联型流道能更好地控制流速和减小阀门尺寸。……