快關閥液壓系統(tǒng)動態(tài)仿真及可靠性分析.pdf

1、汽輪機是火電廠和核電廠的主要設備，它的安全運行與否直接影響到整個電廠的安全運行。隨著火電廠、核電廠的汽輪機組大容量和巨型化，對其保安系統(tǒng)的動態(tài)響應和可靠性的要求越來越高。汽輪機的快關閥門系統(tǒng)是其保安系統(tǒng)中的關鍵部分之一，因此其液壓控制系統(tǒng)的動態(tài)響應特性及可靠性能對汽輪機安全運行至關重要。傳統(tǒng)的快關閥液壓控制系統(tǒng)設計主要以試驗驗證設計為主，并通過反復修正設計方法來達到系統(tǒng)性能要求，導致研制周期長、研究開發(fā)成本高，已不能滿足現(xiàn)代產品開發(fā)的要

2、求。 隨著流體力學，現(xiàn)代控制理論，數(shù)值算法，可靠性理論等相關學科的發(fā)展，特別是計算機技術的突飛猛進，液壓仿真技術日益成熟，計算機仿真技術應用到快關閥液壓控制系統(tǒng)設計中，對所設計的快關閥液壓控制系統(tǒng)進行動態(tài)仿真及可靠性分析，從而達到優(yōu)化快關閥系統(tǒng)設計，保證系統(tǒng)可靠性的目的。 近年來，大型三偏心蝶閥逐步推廣應用到汽輪機保安系統(tǒng)中。為了研究三偏心蝶閥系統(tǒng)在汽輪機保安系統(tǒng)中的動態(tài)響應特性及可靠性，本文分析了快關閥(三偏心蝶閥)系

3、統(tǒng)的主要結構特點，根據(jù)設計要求擬定了快關閥液壓系統(tǒng)方案，通過對液壓系統(tǒng)工作原理的分析及方案的比較，確定了快關閥液壓系統(tǒng)最優(yōu)方案。分析了該液壓系統(tǒng)中的主要元件(閥體、執(zhí)行機構、導閥)的結構特點，應用AMEsim仿真軟件對快關閥液壓系統(tǒng)進行仿真建模。在建模過程中，由于導閥和執(zhí)行機構屬于專用元件，自行專門開發(fā)設計了其仿真模型。在開閥及關閥過程中，閥板的重心是變化的，因此對快關閥系統(tǒng)的執(zhí)行機構的作用也是變化的，專門設計了閥板重力對執(zhí)行機構作用的

4、仿真模型。根據(jù)快關閥液壓系統(tǒng)的工作原理，建立了該系統(tǒng)的仿真模型，對快關閥的開閥及關閥過程進行動態(tài)仿真，得出仿真曲線并分析仿真結果。合作方對研制的快關閥系統(tǒng)進行了實測，仿真結果與實測結果一致。在快關閥液壓系統(tǒng)動態(tài)仿真的基礎上，運用可靠性理論，以失效率為基礎預測了該液壓系統(tǒng)的可靠度并分析了系統(tǒng)的可靠性。 工程應用表明：計算機仿真技術及可靠性理論應用于快關閥液壓系統(tǒng)動態(tài)仿真及可靠性分析，大大縮短研制周期，降低開發(fā)成本，具有重要的理論意