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核级气动调节阀大可调比阀门的选型设计

编辑:气动调节…     发布日期:2014-1-14      点击:   

 前面分享了核级气动调节阀实行机构的特殊设计,下面来了解一下核级气动调节阀大可调比阀门的选型设计。RRI155VN是M310机组中另一个选型较为困难的阀门。该阀门是用来控制RCV系统下泄流量的温度调节阀,阀门所处的工艺系统在不同工况下的参数变动很大。该阀门要求的流通能力较大,且可调范围广、可调比高。

    根据运行经验反馈,在正常运行工况下,该类阀门橡胶内衬存在一个循环周期内破损的现象,且内衬破损后导致阀门的调节性能变差。经分析,由于该阀门经常处在小流量开度范围内,水流通过时在蝶板背面容易产生漩涡,出现低压区,从而造成汽蚀现象;阀门内衬的橡胶材质作为一种有机材料,容易发生老化,并被进一步冲蚀。内衬冲蚀后的阀门调节性能变差,被冲蚀掉的橡胶碎片进入管道还可能造成其他设备的异常。

    此外,运行人员还反馈称该阀门在小开度下的调节性能不佳。但是一般情况下,调节阀在小开度下都无法取得最佳的调节性能。若要从根本上解决这一问题,只能通过修改管路设计,增加旁路,并设置两个调节阀来实现。该方案可从根本上解决目前一个阀门无法兼顾多个工况的调节精度的难题,但该设计从根本上改变了系统布置和设计,对控制系统的改变也很大,需要做大量的工程分析和风险评估。设备的增加也会带来采购费用以及后期维护费用的增加。经咨询,法国同类电站也没有类似的改造经验反馈。而在大亚湾和岭澳一期最初的设计中选择蝶阀是因为该阀门所处的闭环回路并不要求进行精确调节。市场调研发现,其他结构形式的调节阀均很难满足如此大的可调比要求。以FISHER企业的阀门为例,查询FISHER企业的产品样本不难发现,需采购更大口径的阀门才能满足大家的设计要求。而该阀门布置于N核辅助厂房内,距离地面5m处,布置空间狭小,阀门扩径之后的外形尺寸远大于该处的布置空间。再者,如此大规模的扩径对管路介质造成的扰动势必会影响管路的流动状态,从而进一步影响调节效果。

    在这样的情况下,再结合大亚湾和岭澳一期的运行情况,尽管小开度情况下调节性能仍无法达到最优的效果,但被调量的波动范围均能满足工艺系统的设计要求。经过上述分析和调研之后,在设计时将选型与改造的重点放在了寻找既可满足大可调比又具有较长使用寿命的阀门方面。

    在岭澳二期自主设计选型期间,分别调研了多家供货商的产品情况,并最终在VERDELET提供的两套选型方案中采纳了与FRAMATOME技术改造时相同的一套方案,即采用“ZMATIC”型蝶阀。该阀门为全金属结构,且其蝶板的结构优化了流体通过阀门时的压差分布,避免了汽蚀现象,解决了大亚湾和岭澳一期出现的阀门内衬被冲蚀的问题。该阀门可调比较宽,RRI155VN所用工况点对应的蝶板转动角度可控制在14°~74°之间,基本可满足最小流量工况下的调节要求。目前,该阀门在岭澳二期运行良好,无不良反馈。

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