核级气动执行机构研制
来源:哲成阀门 作者:www.zczkvalve.com 发布时间:2019-5-14 阅读:
  

     核电站阀门种类繁多,其中气动截阀是核电站内使用数量较多的一种,主要用于主蒸汽系统的旁通阀、核取样系统的隔离阀、化容系统的下泄流孔板前后的隔离阀以及很多系统的安全壳内外隔离阀等川气动阀按其动作方式可分为气开式和气关式,按隔膜多少可分为单隔膜(包括无手轮、有直接手轮)及双隔膜(包括无手轮、有直接手轮、间接手轮)。核级阀门气动执行机构是用于控制核电站气动截阀,从而保证系统的安全稳定运行.是核电站的重要设备之。

核级阀门气动执行机构结构图

图1 核级阀门气动执行机构结构图

1 建立模型
1.1气动执行机构构成及参数
     设计的气动执行扫L构主要是开启和关闭核电站的气动截阀,主要由卜壳体、上壳体、手动部件、托盘、碟簧及传动部件等零部件构成,如图1所示。主要技术参数见表1,运动方式为直行程气开式。

建立模型


1.2工作原理
      设计的气动执行机构是一种直线行程的气动执行机构,其执行装置是由气腔、膜片、托盘、碟簧及传动部件组成,附件采用电/气定位器、电磁阀、气动放人器和过滤减压阀设计的工作过程是气源经由过滤减压阀后稳定在工作气压0.4 MPa,当给电/气定位器4--20 rnA的控制信号后,工作气压经过电/气定位器、气动继动器和电磁阀进入气动执行机构的工作腔,气压推动膜片、托盘及传动部件运动,开启或者关闭阀门,控制原理图如图2所所示。

1.3 控制反馈
      阀门的控制量为阀门开度,在运行中,执行机构是将设定值GYP fit)与阀位反馈值PVy)进行比较,并构成控制偏差ey,其中,e W -P W -PD W控制系统根据偏差e (c)人小,通过特定的执行控制算法,驱动阀门全开、全关或运行到所设定阀门开度,其控制系统工作原理如图3所示。
     执行机构接受外来控制信号,在差压气腔中产生差压力,在气压作用下,膜片推动推杆上移,反馈碟簧被压缩,产生的碟簧力与差压力相比较。当实际行程等于设定值时,两力相平衡,即输出等于零,系统处于稳定状态。当实际行程不等于设定值时,差压平衡被破坏,输出一正比于两力差值的误差位移△L,去控制阀
的开度,通过负反馈调节,最终使输出等于设定值
      图4所示是系统的传递框图,其中:只为输入信号压力;Y为输出行程;K为放人器放人倍数;兀为膜头时间常数;K,.为反馈系数;K、为膜片放人系数,与膜片有效面积及碟簧刚度有关;K/(T}.s+1 )为膜片传递函数;A、为差压气腔有效差压面积,即作用于反馈碟簧座有效差压力与信号压力之比根据系统框图,可以看出,执行机构输出仅与差压组件有效面积、反馈碟簧刚度有关通过负反馈,消除了膜片及放人器引提高了执行扫L构的输出精度。

2性能试验
2.1测试系统
      能试验的日的是验证执行机构在工况载荷作用下能否正常工作,同时测试全行程运行时间、输出推力等相关性能参数性能试验是将执行机构的输出轴与测试台连接杆相连,通过计算机分别给被测执行机构和测试台施加信n5,经测试反馈,得到性能特性参数
      气动执行机构的全行程运行时间和输出推力试验是通过气动执行机构测试台进行测试卜测试台检测推力范困为2.550 kN ,检测推力精度为SN在电压380 V、频率50 Hz的情况下对气动执行扫L构的全行程时间和输出推力进行试验,2.2性能特性试验。

3结束语
      针对核电站的气动截阀研制了一种核级气动执行机构。首先建立了气动执行机构的模型,简述了其构成及参数然后分析了气动执行机构的工作原理及控制反馈原理。最后对气动执行机构进行性能特性试验,设计的气动执行机构直线行程运行时间短,输出推力稳定,通过气动执行机构测试台对其性能特性参数进行测试,得到如卜结果。 y>对气动执行机构的全行程运行时间测试,关闭方向和开启方向的全行程运行时间都很稳定,关闭方向和开启方向分别约为8.5~5s
      (2)对气动执行机构的输出推力测试,输出推力稳定在23 kN左右。
     

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