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发电技术  2019, Vol. 40 Issue (2): 181-186    DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.18196
火电及环境保护 本期目录 | 过刊浏览 |
高温锻钢闸阀的温度场计算和热固耦合分析
赵英博1,张强升2(),陈天敏3
1 中国华电集团有限公司 北京市 西城区 100031
2 生态环境部核与辐射安全中心, 北京市 海淀区 100082
3 苏州纽威阀门股份有限公司, 江苏省 苏州市 215129
The Temperature Field Calculation and Thermo-Solid Coupling Evaluation for the High Temperature Forging Steel Gate Valve
Yingbo ZHAO1,Qiangsheng ZHANG2(),Tianmin CHEN3
1 China Huadian Corporation Ltd., Xicheng District, Beijing 100031, China
2 Nuclear and Radiation Safety Center, Haidian District, Beijing 100082, China
3 NEWAY Valve(Suzhou) Co., Ltd., Suzhou 215129, Jiangsu Province, China
全文: HTML    PDF(579 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要: 

针对高温锻钢闸阀的设计要求,基于美国机械工程师协会(American Society of Mechanical Engineers,ASME)标准规范和有限元分析方法,研究闸阀的虚拟性能评估技术。为了保证闸阀在高温条件下安全可靠运行,提出一种应用有限元软件Ansys计算高温锻钢闸阀温度场和应力场的方法。首先对高温锻钢闸阀的温度场和总应力场进行定量计算及分析,然后完成应力评定并对结构性能进行分析和评价。结果表明:该闸阀的阀盖圆筒高度足够,散热板设计面积合理,承压边界部件能够满足强度要求,具有良好的工程实用价值。

关键词 闸阀温度场热固耦合分析有限元分析方法应力场    
Abstract

A performance evaluation technology was studied for the performance evaluation of high temperature forging steel gate valve based on the American Society of Mechanical Engineers (ASME) code and finite element analysis method.In order to ensure the safe and reliable operation of the gate valve under high temperature conditions, a method of evaluating the temperature field and stress field for the high temperature forging steel gate valve by finite element software Ansys was introduced. The temperature field and total stress field of the valve was calculated, so as to perform the stress evaluation and estimate the structural performance.The results show that the height of the bonnet cylinder is sufficient, the design area of the heat sink is reasonable, and the pressure-bearing boundary components can meet the strength requirements, which would have good prospects in engineering apparitions.

Key wordsgate valve    temperature field    thermo-solid coupling evaluation    finite element analysis method    stress field
收稿日期: 2018-10-12      出版日期: 2019-05-09
作者简介: 张强升(1987),男,硕士,高级工程师,主要从事核电厂核级设备安全审评方面的工作, zhangqiangsheng87@163.com
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赵英博
张强升
陈天敏
引用本文:

赵英博,张强升,陈天敏. 高温锻钢闸阀的温度场计算和热固耦合分析[J]. 发电技术, 2019, 40(2): 181-186.
Yingbo ZHAO,Qiangsheng ZHANG,Tianmin CHEN. The Temperature Field Calculation and Thermo-Solid Coupling Evaluation for the High Temperature Forging Steel Gate Valve. Power Generation Technology, 2019, 40(2): 181-186.

链接本文:

http://www.pgtjournal.com/CN/10.12096/j.2096-4528.pgt.18196      或      http://www.pgtjournal.com/CN/Y2019/V40/I2/181

表1  各工况下工作压力和手轮扭矩
图1  闸阀三维几何实体模型图
表2  应力评定准则表
图2  闸阀整体温度场分布云图
图3  填料组温度场分布云图
图4  手轮温度场云图
图5  阀体温度场云图
图6  阀盖温度场云图
图7  闸阀等效应力分布云图
图8  阀体等效应力分布云图
图9  阀盖等效应力分布云图
表3  阀体和阀盖应力评定
图10  闸阀总应力场等效应力分布云图
图11  阀体总应力场等效应力分布云图
图12  阀盖总应力场等效应力分布云图
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