核電廠穩(wěn)壓器噴霧閥閥芯結構和等百分比流量特性補償研究.pdf

1、穩(wěn)壓器噴霧閥位于第三代壓水堆核電廠反應堆一回路的穩(wěn)壓器噴淋系統(tǒng)，是反應堆冷卻劑系統(tǒng)的壓力控制的重要設備之一。穩(wěn)壓器噴霧閥要求具有等百分比流量特性，其精度直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此在核能利用領域受到高度重視。
　　本文研究的穩(wěn)壓器噴霧閥的基本結構采用 V形球閥和薄膜式氣動執(zhí)行機構。在穩(wěn)壓器噴霧閥的流量特性的討論中，主要是討論了流通面積的分析和不同的流通面積流阻，由此得到的流量系數(shù)。改變不同開度下的流通面積使流量特性達到等百分比流量特

2、性，優(yōu)化流通面積使設計的流量系數(shù)趨近與等百分比流量特性的流量系數(shù)，從而改善其流量特性。
　　本文通過簡化閥門流體模型，利用伯努利方程推導出流通面積和流量系數(shù)的關系，通過流通面積與輸入運動的關系分析，求出流量系數(shù)與輸入運動的計算式。研究執(zhí)行機構與閥芯的運動關系時，推導了閥芯運動方程，給出了控制閥芯運動的主要結構參數(shù)，如連桿長度、搖桿長度和推桿偏移距離等。在流通面積計算過程中，建立了閥芯轉動模型，給出了結構參數(shù)，如 V形開口角度和位置

3、、圓角、球冠半徑、閥座直徑等。為了獲得等百分比流量特性，推導閥芯運動動態(tài)方程和流量系數(shù)方程，研究各參數(shù)變化與最終流量特性曲線之間的趨勢關系，通過理論曲線和計算曲線的對比，提出了執(zhí)行機構結構優(yōu)化和閥芯結構優(yōu)化兩個方案。
　　通過調節(jié)閥流量試驗，對比了優(yōu)化后的計算相對流量特性曲線和試驗數(shù)據(jù)，驗證了計算分析方法和優(yōu)化方案的正確性。
　　經(jīng)過上述的研究，有效地提高了穩(wěn)壓器噴霧閥的流量特性精度，使穩(wěn)壓器噴霧閥的設計流量特性與等百分比流