锅炉安全阀的特性分析

论文摘要

安全阀是一种用于受压设备或管路上的自动压力释放装置,它是为了防止设备和容器内异常状况下压力过高爆炸引起的人身和财产伤亡而设置的安全装置,广泛用于电站、化工、石油等行业,是压力容器等最为重要的安全附件之一。安全阀主要由弹簧、喷嘴、阀座和阀体等零件构成。而锅炉安全阀要满足ASME第一篇的要求,即不仅要满足高温高压蒸汽的苛刻工矿,而且要满足弹簧式安全阀预泄漏非常接近于阀门整定压力点这一重要特性的要求,因而其关键部件的结构也极为复杂。本文针对锅炉安全阀的关键部件及其特性进行详细的理论分析,具体开展以下几方面的研究工作：1)收集国内外安全阀系统相关研究成果技术资料,重点了解锅炉安全阀目前的现状,分析国内锅炉安全阀系统中存在的不足之处及改进方法；2)分析安全阀的故障情况,包含预泄漏,整定压下提前开启及回座不及时,阀门开启排气后系统压力继续上升,阀瓣频跳或振动造成关键部件易损的发生原因；3)利用现代机械设计分析软件Pro/E进行三维实体模型,完成了结构装配和干涉检验,并利用有限元软件分析了锅炉阀门关键部件中的柔性阀瓣和喷嘴位移和应力应变特性,同时确认其性能是否在合理范围内；4)在分析上述故障情况发生原因的基础上,具体研究了锅炉安全阀整定技术的工作原理,并分析了影响整定值的人为因素以及柔性阀瓣面积,喷嘴及调解环等因素及解决方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的及意义
• 1.2 国内外同类研究概况
• 1.3 课题研究内容
• 第二章 安全阀及故障解析
• 2.1 安全阀定义与名词术语
• 2.1.1 安全阀定义
• 2.1.2 名词术语
• 2.2 分类和选用
• 2.3 安全阀故障解析
• 2.3.1 泄漏
• 2.3.2 阀门在设定压力下开启及回座
• 2.3.3 排气后压力继续上升
• 2.3.4 阀瓣频跳或振动
• 2.4 本章小结
• 第三章 锅炉安全阀的原理、结构与建模
• 3.1 锅炉安全阀的原理和结构
• 3.1.1 锅炉安全阀的原理
• 3.1.2 锅炉安全阀的结构
• 3.1.3 锅炉安全阀安装位置示意图
• 3.2 锅炉安全阀零件的三维实体模型建立
• 3.3 锅炉安全阀的装配
• 3.4 本章小结
• 第四章 锅炉安全阀重要部件有限元分析
• 4.1 有限元静力分析简介
• 4.2 柔性阀瓣有限元分析
• 4.2.1 阀瓣单元选择及网格划分
• 4.2.2 阀瓣边界条件的确定及定义载荷
• 4.2.3 阀瓣有限元基本应力计算结果及分析
• 4.3 喷嘴有限元分析
• 4.3.1 喷嘴单元选择及网格划分
• 4.3.2 喷嘴边界条件的确定及定义载荷
• 4.3.3 喷嘴有限元基本应力计算结果及分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 柔性阀瓣的调试整定分析
• 5.1 柔性阀瓣的弹簧式安全阀的结构特点
• 5.2 柔性阀瓣调试整定技术分析
• 5.2.1 锅炉弹簧式安全阀测量整定装置的设计原理
• 5.2.2 锅炉弹簧式安全阀测量整定的技术依据
• 5.2.3 影响锅炉弹簧式安全阀的整定因素及解决
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 研究结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的学术论文