开题报告-全焊接球阀结构设计与密封性能分析

3.0 闻远设计 2023-07-15 64 4 245.25KB 13 页 15光币

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毕业设计（论文）

开题报告

题目全焊接球阀结构设计与密封性能分析

温州大学教务处制

温州大学毕业设计（论文）开题报告

一、选题的背景与意义：

全焊接球阀由于结构简单、可埋地、使用时间长等特性而在城市供暖、天然气运输等

长输管线中被广泛使用。考虑到建一条大口径管线比多条并行小口径管线更为经济，国

家重大管道工程建设对公称直径为 1400mm 及以上的特大口径全焊接球阀的需求量

日益增加。

良好的密封性能才能保障球阀安全使用，全焊接球阀的密封性能由阀座密封圈和

球芯接触面上的密封比压决定。若密封比压过大，超过密封材料的许用比压，可能会将

密封圈压溃，进而导致密封失效；若密封比压小于密封必需比压，则球阀直接泄漏。目

前，关于球阀密封性能的研究都是将介质压力作为静载荷，分析在全开工况下球体和

阀座密封面的密封比压分布情况。但球阀启闭过程中，内部流场流动复杂，会出现旋

涡、水击等现象，作用在密封圈上的流体介质压力不断变化，仅通过静态分析 ,无法得

到阀门启闭过程中密封比压的大小和变化规律，不能准确判断球阀在启闭过程中的密

封性能。

全焊接球阀作为一种常见阀门，具备普通球阀流阻小、结构紧凑易操作、良好的密

封性能和流通性能，只需要通过旋转 90°和较小的操作力矩就能起到切断、分配和改变

介质流动方向的作用，同时还有可埋地、免维护、自重小等其他球阀不具备的独特优

点。所以在短短的几十年时间里，全焊接球阀发展迅速，其生产工艺和结构也不断得到

改进，已成为最有发展前景的阀门类型，被广泛应用于石油管道、化工、城市供暖等管

道运输行业。目前，关于球阀的密封性能研究都是在密封圈外端面上施加静态载荷，计

算球阀在全开状态下密封面的密封比压，并以此来探究密封性能的相关影响因素和改

善方案。但球阀在启闭过程中由于开度变化，流场的流速和压力发生变化，因此作用在

阀座密封圈外端面的介质压力不同，在密封表面形成的密封比压也不同，仅根据静态

载荷分析球阀密封面的密封比压，无法得到阀门启闭过程中密封比压的大小和变化规

律，不

能准确判断球阀在启闭过程中的密封性能。对于球阀密封结构的设计具有实际的工程研

究意义。尤其对提高特大口径球阀的生产技术水平，满足国家大工程发展需要有重要价

值。

全焊接球阀发展现状：

长输管线是指能够实现远距离传输物质的工程管道。1914 年，第一条输油管道在

美国建成，仅有 9km 长的管道宣告了管道工业的发展，长输管线的发展离不开城市燃

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摘要：

毕业设计（论文）开题报告题目全焊接球阀结构设计与密封性能分析温州大学教务处制温州大学毕业设计（论文）开题报告一、选题的背景与意义：全焊接球阀由于结构简单、可埋地、使用时间长等特性而在城市供暖、天然气运输等长输管线中被广泛使用。考虑到建一条大口径管线比多条并行小口径管线更为经济，国家重大管道工程建设对公称直径为1400mm及以上的特大口径全焊接球阀的需求量日益增加。良好的密封性能才能保障球阀安全使用，全焊接球阀的密封性能由阀座密封圈和球芯接触面上的密封比压决定。若密封比压过大，超过密封材料的许用比压，可能会将密封圈压溃，进而导致密封失效；若密封比压小于密封必需比压，则球阀直接泄漏。目前，关于球阀...

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