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题名高温高压球阀主密封结构自补偿设计研究
被引量：15
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作者
刘先冬
顾寄南
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机构
江苏大学机械工程学院
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出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2018年第3期266-269,共4页
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文摘
为解决球阀在高温高压等苛刻运行工况中遇到的主密封结构密封面受到的摩擦磨损,导致的阀门泄露、密封性能降低等问题,从球阀的密封原理出发,针对现有密封结构优缺点进行了研究。将计算机辅助设计以及有限元分析技术应用到球阀的结构设计过程中,根据密封性能对密封比压的要求,分析了密封面宽度与密封比压的关系,提出了利用流体介质自身压力提供阀座轴向推力迫使阀座补偿摩擦损失的方法,从而达到了自补偿密封效果,并利用建模软件Solid Works设计了自补偿主密封结构三维模型,利用自带网格划分插件进行了有限元仿真分析。研究结果表明:在产生摩擦磨损时,该设计能够通过自我补偿功能增加主密封结构的密封面宽度,从而降低了密封面上的密封比压,使得阀门密封性能得到提高。
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关键词
主密封
密封面宽度
自补偿
结构设计
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Keywords
main seal
sealing surface width
self-compensation
structural design
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分类号
TH136
[机械工程—机械制造及自动化]
TB42
[一般工业技术]
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题名特大口径全焊接球阀的密封性分析及结构改进
被引量：6
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作者
陆怡
查涵清
姚润盐
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机构
常州大学机械与轨道交通学院
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出处
《计算机仿真》
北大核心
2022年第8期441-445,455,共6页
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基金
第十五批江苏省“六大人才高峰”高端装备制造产业高层次人才项目(GDZB-083)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX20_0873)。
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文摘
长输管线球阀在使用时可能承受管道沉降、移动、热应力等复杂载荷作用。为确保球阀安全运行,以某公司研发的城市供暖用特大口径全焊接管线球阀为例,基于有限元数值模拟方法,计算在操作工况下阀座密封圈与球体的接触压力,发现全开球阀阀座密封面的密封比压偏小,难以保证球阀的操作密封性能。研究了密封圈采用不同的密封宽度和压力角对密封性能的影响规律,结果表明,接触应力随着密封面宽度和压力角的减小而增大,当密封面宽度为15mm,密封压力角为43.25°时接触应力达到最大,满足密封要求。根据研究结果提出改进密封结构,改进后的密封圈采用双斜面与球体接触结构,球阀在开启状态下最大密封比压达到14.54MPa,最小值也大于密封必须比压,密封性能可靠。
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关键词
全焊接球阀
密封比压
数值模拟
密封面宽度
密封压力角
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Keywords
All welded ball valve
sealing pressure
Numerical simulation
sealing surface width
sealing pressure angle
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分类号
TH134
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名基于热固耦合的LNG低温球阀阀座密封特性分析
被引量：3
- 3
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作者
郎晨旭
何世权
刘帅帅
喻临风
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机构
南京工业大学机械与动力工程学院
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出处
《化工机械》
CAS
2023年第4期523-527,共5页
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文摘
以LNG低温球阀为研究对象,通过对密封必需比压和弹簧预紧力进行理论计算,结合ANSYS Workbench建立阀座与球体接触的有限元模型,进行热固耦合分析,对比静力场和耦合场的模拟结果,结合影响密封面特性的两个关键因素(密封面宽度和压力角)对阀座密封面给出优化建议。结果表明:耦合场的低接触压力均值相比静力场整体减小了13%左右,阀座密封面处的密封比压随着密封面宽度的减小而增大,随压力角的增大并非线性增加。有效的密封面宽度在2.00~4.25 mm之间,有效的压力角范围是45.03~45.38°。
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关键词
低温球阀
密封比压
热固耦合
密封面宽度
压力角
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Keywords
cryogenic ball valve
sealing specific pressure
thermal-solid coupling
sealing surface width
pressure angle
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分类号
TQ055.81
[化学工程]
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题名固定式硬密封球阀的密封特性有限元分析
- 4
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作者
耿鹏逞
胡高林
孙兵兵
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机构
中船双瑞(洛阳)特种装备股份有限公司
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出处
《化工机械》
CAS
2024年第1期84-89,共6页
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文摘
以NPS2 CLASS1500固定式硬密封球阀为例,简述了球面的密封机理和密封比压的理论计算,并借助ANSYS Workbench有限元分析技术对密封面的压力分布规律进行了模拟分析,得到了密封比压理论计算值与仿真结果的差异。通过改变压力角和密封面宽度分别探讨了其对密封面压力分布的影响,结果表明,合适的压力角在41°附近,合理的密封面宽度在7 mm附近。
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关键词
固定式硬密封球阀
压力角
密封面宽度
密封比压
有限元分析
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Keywords
seated ball valve with hard seal
pressure angle
sealing surface width
sealing pressure
FEA
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分类号
TQ055.81
[化学工程]
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题名硬密封球阀密封比压设计与分析
- 5
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作者
李松岭
景欢
李宏伟
王伟波
商华政
蒋永兵
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机构
重庆川仪调节阀有限公司
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出处
《阀门》
2024年第5期519-526,共8页
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文摘
介绍了硬密封球阀在运行过程中影响密封比压的因素,通过密封比压理论计算公式及有限元仿真分析,分析得出密封面宽度及压力角取值范围,进一步确定密封面宽度及压力角最优参数,结合分析得出预紧载荷值,按照最优参数设计了一种规格为DN200 Class300的硬密封球阀样机,通过样机实验测试,其密封性能满足设计要求,为后续硬密封球阀密封尺寸设计提供重要参考依据。
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关键词
硬密封球阀
密封比压
密封面宽度
压力角
预紧载荷
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Keywords
hard seal ball valve
sealing pressure ratio
sealing surface width
pressure angle
preload
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分类号
TH69
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名DN350锁渣阀密封结构有限元分析
被引量：2
- 6
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作者
武刚
吴向清
马玉山
张耀华
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机构
西北工业大学航空学院
吴忠仪表有限责任公司
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2022年第7期76-79,共4页
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基金
陕西省科技计划发展项目(2018JZ5004)
吴忠仪表有限责任公司高端控制阀产业技术协同创新中心(WZYB-XTCX-005)。
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文摘
采用有限元分析方法对DN350锁渣阀不同密封面夹角和密封面宽度的密封结构进行开启、闭合过程的仿真模拟。分析讨论了密封面夹角和密封面宽度对密封结构受力的影响,以及密封结构的应力场、应变场分布规律。结果表明,密封面夹角和密封面宽度对密封结构应力场、应变场的分布产生明显影响;密封面夹角45°、密封面宽度17.5mm密封结构为理想结构,最大等效应力为446.08185MPa,位于进口端阀座下方密封面内径,密封结构整体等效应力均低于材料屈服强度450MPa,不会发生塑性变形;最大应变为0.00111,位于进口端阀座下方密封面中径。
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关键词
锁渣阀
密封结构
密封面夹角
密封面宽度
有限元分析
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Keywords
Lock Slag Valve
sealing Structure
The sealing surface Angle
The sealing surface width
Finite Element Analysis
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TH134
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题名海上热采井下工具全金属密封结构设计及应用
被引量：2
- 7
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作者
胡厚猛
孙永涛
孙玉豹
马增华
顾启林
王通
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机构
中海油田服务股份有限公司
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出处
《中国海上油气》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期156-164,共9页
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基金
“十三五”国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发(编号:2016ZX05058)”子课题“规模化多元热流体热采工程技术示范(编号:2016ZX05058-003-009)”部分研究成果。
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文摘
随着海上稠油热采进入规模化开发阶段,配套工艺体系逐渐完善,现有的井下工具密封材料和结构不能满足井下工具高低温工况下长期密封的需求。为此本文提出了全金属密封结构设计,对于井下工具固定连接件之间的静密封采用弹性力学厚壁理论和Hertz接触理论建立了球-锥、锥-锥接触应力分布模型,设计了“内球外锥”的密封结构,并对锥角、球面直径等关键参数进行了优化设计;对于热采井下工具运动部件设计了采用金属密封环的全金属滑动密封结构形式,并使用室内试验的方法优化了配合尺寸。在高温排气阀中使用了全金属密封结构,室内多轮次高低温试验和现场试验结果表明,全金属密封结构动作可靠、在高低温工况下能够长效密封,适合在海上热采井下工具中推广使用。本文研究的全金属密封机构针对海上热采井下工具密封难题提供了完整的解决方案,为后续海上热采井下工具系列化标准化的发展奠定了基础,推动海上稠油热采规模化开发安全高效实施。
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关键词
海上热采
全金属密封
上扣扭矩
接触应力
密封面宽度
结构设计
室内高温试验
现场应用
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Keywords
offshore thermal recovery
all-metal sealing
make-up torque
contact stress
sealing surface width
structural design
indoors high temperature test
field application
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分类号
TE952
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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