文丘里疏水阀流场的有限元分析
2021-07-15党建涛
机械研究与应用 2021年3期
米 博,党建涛
(甘肃红峰机械有限责任公司,甘肃 平凉 744000)
0 引 言
蒸汽疏水阀顾名思义是把蒸汽使用装置内产生的凝结水迅速排出,使其不形成滞留,同时将需要的蒸汽阻止而不泄漏,保证蒸汽使用装置的加热效率保持在最高状态[1]。常规蒸汽疏水阀结构复杂,由于部件频繁动作而极易磨蚀、损坏,导致动作失灵和蒸汽泄漏。为了克服以上缺点,美国 Mr.L.Guzick发明了孔板式蒸汽疏水阀用于替代海军舰船上的常规蒸汽疏水阀,为美国海军节约了一千万美元以上的投资,从而获得卡特总统的嘉奖。然而孔板式蒸汽疏水阀只能处理流量固定的冷凝水,无法适应负荷变化的工况,为此20世纪60年代,一种新型的文丘里式疏水阀得到开发并在美国海军舰船中首先得到应用,并在90年代在工业装置得到应用[2]。
笔者通过对文丘里疏水阀的工作原理的阐述,数学模型的建立以及有限元数值模拟,得到了文丘里疏水阀内部流场中温度、速度、压力及湍流动能的变化情况,为进一步研究及工程实践提供了技术保障。
1 文丘里蒸汽疏水阀的工作原理
文丘里式蒸汽疏水阀具有以下特点:
(1) 连续排水,排水速度快,蒸汽泄漏少。
(2) 操作范围大,适应负荷变化的工况。
(3) 能自动排除阀内不凝气,工作中无汽阻。
(4) 无可动部件,使用寿命长,工作噪音小,抗水击。
(5) 尺寸小,占地少,维护方便。
文丘里式蒸汽疏水阀主要原理是利用蒸汽和凝结水不同比容所造成的流阻,实现阻汽排水的效果。……
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