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全封闭式眼镜阀阀体的万博max官网手机版_NO.1

发布于:2021-12-14 19:39
万博max官网手机版_NO.1

       眼镜阀主要用于冶金化工能源及市政等系统的煤气管道上,是一种理想的气体隔断阀,它作为一种能够完全切断的管道设备,是高炉煤气管道中的关键设备之一。眼镜阀是一种常开阀门,仅在高炉休风时才关闭。工作介质为高炉荒煤气和混合煤气,工作温度50~280℃,煤气压力0.01~0.28MPa,密封结构通常采用水冷保护、软密封O型圈;采用清扫装置清除密封的粘结的灰尘和尘垢。所实现的功能是在高炉休风期间,对管道中的各种设备进行检修、更换时起切断作用。阀的性能直接影响到管路系统及维修操作人员的安全,在设计制造验收过程中要求相当严格,必须密封可靠,无任何泄漏。因此,应该有一个合理的设计结构,保证其性能。随着计算机技术的发展,采用有限元技术的三维设计、分析方法已经成熟,并提供了一种简单可行的设计、计算强度的方法。本文以DN2020全封闭式眼镜阀的主阀体为例,应用三维万博max官网手机版_NO.1软件进行应力分析。
       1)设计参数:
       工作温度≤280℃;
       设计压力≤0.2MPa;
       阀体材料:普通碳钢;
       材料弹性模量:2.1e+5MPa
       抗剪模量:7.9e+4MPa
       张力强度:3.9983e+2MPa
       屈服强度:2.2059e+2MPa
       2)三维模型的构建:
       DN2020全封闭式眼镜阀的主阀体用Solidworks软件通过拉伸、旋转、抽壳等命令建立三维零件模型(具体建模过程略),三维建模如图1所示。
       运用COSMOSWorks软件进行应力分析;其材料属性的设置和初始条件的设定依靠分析向导来实现。
       1)点选COSMOSWorks菜单,选择算例-定义名称-实体网格-静态,确认后生成算例。
       2)依次设定实体的载荷和约束信息:于两端圆法兰。
       原封闭式眼镜阀在介质压力高的工况下易产生强度、刚度不足等现象,易有煤气泄漏发生,过去由于计算方法的限制,只能根据一些简单公式估算,或根据实际经验,哪个部位强度不足就补哪,这种方法不能全面的指出阀门整体的薄弱环节,而且盲目的加筋使阀门重量增加太多。采用有限元技术的三维设计、分析方法可根据设计参数、工况条件,结合设计人员的设计经验、计算等方法综合进行结构设计对比,多次筛选、分析,最终找出一种合理的结构设计。本文将三维软件的设计、分析引用到眼镜阀的设计中,改变了原始的“设计-制造-更改设计-再制造”的多次循环的旧习惯,节省了材料、缩短了设计、制造周期,实现了由精准设计到制造的紧密结合。此分析过程运用COSMOSWorks软件功能对材质的各项指标进行了精确的提取,模拟实际工况(温度、压力等)条件下的实际受力状态,为此类阀门结构的设计、改进提供了参考,其建模、分析过程对不同型号、不同类型的阀门的设计、万博max官网手机版_NO.1具有借鉴作用。优化改进后的DN2020全封闭式眼镜阀的主阀体,最小安全系数由原来的1.1提升到1.3,且重量比原来轻了600kg,减轻重量比重约占7%。此产品已应用在某钢厂的煤气系统中,使用效果良好。


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