【技术实现步骤摘要】
一种阀门内流道磨损特性预测调控方法
[0001]本专利技术涉及流程工业调节阀的性能调节技术，尤其是涉及一种多级降压串式液位调节阀内流道磨损特性的预测调控方法。
技术介绍
[0002]我国能源资源呈现“多煤、缺油、少气”的现状，故发展现代煤化工产业是保障国家能源战略安全，确保我国在本世纪中叶达到中等发达国家发展水平的重要措施。液位调节阀是重大流程工业关键的特种设备，其调节控制中存在着复杂的流动状态，实际运行过程中故障概率很高且难以预测与防控。例如世界首套百万吨级煤液化示范工程运行中高压差调节阀的磨损失效非常严重。尽管采用了德国SchuF公司的高端产品，且增加2亿多投资将单通道设计为四路并联，但实际单阀的使用寿命仍然较短。液位调节阀的磨损失效严重制约着煤化工装置的生产安全、经济效益和国家示范工程的推广。
[0003]高温
‑
高压差液控阀的磨损失效过程与阀体结构、多组分流体的物性、流体域的结构特征、材料性能以及颗粒物的特性等因素密切相关，研究液位调节阀瞬态条件下的气液相变、能量传递和材料响应，开展相关的理...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种阀门内流道磨损特性预测调控方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：1)搭建循环式管道回路，循环式管道回路中设有液相油和颗粒，在循环式管道回路中间区域设置对置法兰，在对置法兰间安装多级降压串式液位调节阀，利用循环泵和加压泵对循环式管道回路中的液相油和颗粒进行输送和加压，并调节多级降压串式液位调节阀的进出口压力；2)定义阀芯(13)与阀芯套(3)之间流体域中流体节流的次数为级数；3)试验过程中，在多级降压串式液位调节阀中各个级数处的阀芯套(3)内壁和阀芯(13)外壁的不同位置分别固定粘贴铝片，并在每个铝片附近粘结n个压力应变片和m个流速仪，实时采集换算得到不同时刻的阀芯套(3)内壁、阀芯(13)外壁不同位置的m个流速分布值和n个压力分布值；每组实验测试完成后，基于激光位移传感器扫描测试铝片的磨损率KE
C
；4)调节多级降压串式液位调节阀的进口压力至11.7MPa，利用步骤3)换算获得的不同时刻不同位置的n个压力分布值和m个流速分布值，获得流域内压力场和速度场的分布特性；基于激光位移传感器扫描获得的铝片磨损深度，建立磨损率KE
C
与压力分布、流速分布的关联关系；5)以固定压力间隔量依次提升调节多级降压串式液位调节阀的进口压力P
in
，重复步骤4)的实验方法，分别绘制不同级数内铝片磨损率KE
C
随进口压力P
in
变化的离散数据曲线；6)对于铝片磨损率KE
C
随进口压力P
in
的离散数据变化曲线，进行数据拟合获得铝片磨损率随进口压力的连续数据变化曲线；7)动态调节控制不同阀杆(9)的高度位置，进而带动阀芯(13)上下升降移动，即相对于阀芯套(3)的位置，从而实现多级降压串式液位调节阀的开度调整；在不同开度情况下，对铝片的磨损率随开度的变化进行测试，获得铝片的磨损率随阀芯(13)开度的离散数据变化曲线，进而通过数据拟合获得铝片的磨损率随阀芯开度的连续数据变化曲线；利用铝片磨损率随进口压力的连续数据变化曲线，结合铝片磨损率随阀芯开度的连续数据变化曲线，扩充获得铝片磨损率与进口压力、阀芯开度的关联关系图谱；8)类似地，重复步骤7)，改变颗粒粒径及颗粒浓度，继续扩充获得铝片磨损率与进口压力、阀芯开度、颗粒粒径及颗粒浓度的关联关系图谱；9)在动态调节过程中，基于铝片材料的抗磨特性及磨损设定裕度，预先设置临界磨损率[ε]，并基于实时动态的铝片磨损率实际值KE
C
与临界磨损率值[ε]进行对比：若KE
C
＜0.95[ε]，则阀杆位置、进口压力和阀芯开度均保持不变；若KE
C
≥0.95[ε]，则调节阀芯开度、进口压力、颗粒粒径及颗粒浓度，并实时动态更新铝片材料的磨损率实际值KE
C
，直至KE
C
＜0.95[ε]，以避免阀芯的快速磨损失效。2.根据权利要求1所述的一种阀门内流道磨损特性预测调控方法，其特征在于：所述的阀门为多级降压串式液位调节阀结构，具体包括阀体(1)、阀座(2)、阀芯套(3)、阀盖(12)和阀芯(13)；阀体...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。