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高性能天然气长输管道阀门关键技术及应用

作者:发布时间:2024-09-30浏览次数:103

在深海管道、超高/低温环境、氢燃料、航空航天等环境中等领域仍然采用进口阀门,因此,亟需开发具有自主知识产权的高性能天然气长输管道阀门。针对当前天然气阀门在驱动扭矩大、密封性能差等共性难题,经过多年产学研用协同创新,自主研发系列天然气长输管道阀门并进行产业化。主要创新点如下:

1)提出阀体、阀杆、阀座等关键零部件结构优化设计方法。采用驱动电机、主动齿轮、外套环和阀座等组件,减小阀芯和阀座之间的摩擦力,提高密封性能;将闸板与阀体直接连接,所产生的静电直接通过阀体连接排出,保证了阀门的安全性,提高使用寿命

2)提出多物理场(重力场+流场+温度场+噪声长)的流体仿真分析方法根据阀门瞬态冲击响应、流固耦合特性等实际应用工况,提出基于中心差分算法和超松弛迭代的混合求解方法,实现阀门结构参数与性能匹配性优化,阀门阻力降低 25%,流动噪声减小17%

3)设计了一种阀体、阀盖整体结构,提出了新型的焊接连接工艺采用装配焊接工艺及装配焊接工装相结合的焊接工艺,将阀体、左端管和右短管安装在焊接工装上,再将左端管、右端管、固定板等分别焊接在阀体上,最后进行支撑圈、阀杆等安装,此种方法步骤简单,操作方便,提高了生产效率,降低生产成本。

天然气长输管道、深海管道、超高/低温环境、航空航天等领域。

该项目获发明专利6项,实用新型专利22 项,外观设计专利2 项。