本文针对干煤粉气化工艺中的高压差放空调节阀易磨损、卡涩、寿命短等问题,提出一种具有双阀芯、双密封面的新型调节阀,实现了高差压气载煤粉恶劣工况下阀门的长周期稳定运行。

阀杆填料密封系统性能是控制阀整机性能的重要影响因素之一。针对流程工业中普遍使用的阀杆填料密封系统型式,分析了该类密封系统的密封机理及主要失效形式,并从密封系统的性能计算、模拟分析、性能评价、性能试验研究及装置等多个方面总结了阀杆填料密封系统性能研究的技术进展。通过分析与总结,讨论了目前相关研究的不足之处:未重视填料密封系统的摩擦性能指标、未考虑阀杆运动形式及不同服役条件等因素影响、尚未建有全面综合性能试验装置等,并指出了未来研究的方向与重点,即应综合考虑阀杆填料密封组合在生产制造、现场服役等环节的影响因素,并开展更为全面而系统的性能分析与试验研究工作。

针对阀门填料选型计算缺乏依据、填料装配依靠工人经验的问题,通过对填料密封理论进行研究,分析了填料预紧力、填料高度、介质温度对阀杆填料密封性能的影响,设计了一种部分回转阀门填料密封试验装置,能模拟不同介质、不同温度以及阀杆部分回转等真实工况,可准确加载不同的填料预紧力,精确测量阀杆的摩擦力矩,进行填料逸散性检测,并评估阀杆填料密封性能。利用该装置针对柔性石墨填料进行了初步试验研究,实现了径向比压系数R的间接测量,得出轴向预紧力适宜区间为12~20 MPa,验证了装置具有较强的先进性。

针对相关标准要求考核端部连接件在耐火弯曲试验中弯矩测试的需求,设计了一套燃烧工况下液压弯矩加载装置。该装置包括被试件安装组件、弯矩加载系统、液压动力站、移动推送平台和远程操作控制系统等。文章介绍了相关标准的解析、总体方案的设计、组件材料的选择和液压加载系统的计算和设计,并研究和总结了试验方法,实现了一套端部连接耐火弯曲试验用弯矩加载装置的工程应用,证明了该装置完全满足相关标准的试验需求,对其他燃烧工况下连

环空射流泵,除了具有传统中心射流泵的优势外,在结构上更为简单,对复杂工况条件的适应性更强。本文提出一种新型的环空射流泵模型,运用流体力学和湍射流理论,导出了环空射流泵的基本性能方程,并分析了环空射流泵基本性能的影响因素,主要因素有摩阻系数、密度比、入射角等;通过泵内能量守恒分析,研究了泵内能量变化情况,得出了环空射流泵能量损失主要是混合损失、扩散损失以及摩阻损失;并进行了泵效的计算与分析,给出了环空射流泵运行的高效区。

通过实际案例介绍了管线球阀监造过程中常见的阀门质量问题,分析了导致这些问题的原因,对于提高阀门的制造水平具有积极意义。

对调节阀的结构特性进行研究,推导出已知固有流量特性调节阀相对的缩流面积和涡流面积之比等于其相对流量系数。根据相似性原理,假设具有相同固有流量特性的不同规格调节阀其相对流通面积随相对开度的变化规律是相似的,并据此给出了一种柱塞式阀芯型线的解析设计方法。根据该方法所设计的阀芯型线的数值模拟流量特性与固有流量特性的偏差符合IEC 60534-2-4的规定,可见该设计方法减轻了调节阀阀芯型线设计过程中通过流量试验反复修正阀芯型线的工作量,具有一定的推广价值。

脉冲反吹阀是Shell粉煤气化装置中飞灰过滤器清洁系统的关键设备，而动作时间是其产品性能评价的重要指标。通过对脉冲反吹阀工艺结构特点分析，建立了简化的物理模型及其动态特性数学模型。借助于计算机编程软件对脉冲反吹阀动态特性进行了数值分析，并进行了动作时间的试验研究。结果表明，脉冲反吹阀的动态特性数学模型可以用来指导设计，所设计生产的阀门可以满足工艺需求，并为脉冲反吹阀的减振设计提供了方向。

煤粉流量控制阀是煤粉气化炉生产负荷调节与氧煤比控制的关键设备。在分析壳牌煤粉气化炉煤粉流量控制阀(接管内径54mm)的工业运行数据时,将高压氮气输送的浓相煤粉简化为等效密度的单相流体,比照控制阀气液双相流等效密度法来处理煤粉与氮气混合物的质量流量,将阀门的已知固有流量特性修正为煤粉与氮气混合物的流量特性,建立了偏差分别在±20%,±15%和±25%以内的控制阀的煤粉与氮气混合物流量系数、煤粉质量流量和阀门压降的计算模型。

射流喷嘴是射流技术的重要元件,而流量系数则是射流喷嘴的重要参数。在前人工作的基础上,根据水力学原理,推导了射流喷嘴的流量系数计算公式,克服了以前计算公式的不足,并给出了射流能量转换效率的计算公式,得出转换效率应为流速系数的立方,并非流量系数的平方或立方,为射流设计计算提供了更为准确的依据。