极限工况下三偏心蝶阀的力学特性分析

吴 晗，匡茜茜，吴雪萍

（江苏苏盐阀门机械有限公司，江苏 盐城 224500）

0 引言

在管道系统中，阀门是重要的组成部件。阀门的应用范围极广，可在不同的场景下用来截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流等。液化天然气（LNG）是一种清洁、高效的能源。在环境问题日益显著的背景下，天然气作为清洁能源越来越受到青睐。也正是由于这一趋势，天然气应用技术得到了迅速发展。蝶阀作为重要的流量控制部件，在LNG 的运输中发挥着重要的作用。

在阀门的众多种类中，蝶阀是运用范围较广的一种。其在实际应用中具有较小的流体阻力，且经过不断的发展和改进，已经具有先进的设计理论和方法［1］。三偏心蝶阀是在双偏心蝶阀的基础上，使蝶板中心偏置一定的角度，形成三偏心密封结构。它具有密封性好、系统可靠性高、摩擦阻力小、开闭省力灵活、使用寿命长、可实现反复多次开关等优点。随着计算机可视化和数值技术的飞速发展，工程技术人员已广泛利用仿真技术对零部件进行分析。现在阀门设计及流程通常是先对阀门的外形尺寸进行设计，使其满足实际使用需求，然后通过仿真软件初步判断其结构强度［2］。

本文以某公司生产的24″CDD363Y-150Lb-00型超低温上装式三偏心蝶阀为研究对象，采用数值模拟的方法，利用有限元仿真软件对三偏心蝶阀进行应力与变形分析，分析结果可以为蝶阀的进一步优化提供有力依据。

1 蝶阀三维模型

超低温阀门的设计除了遵循一般阀门的设计原则，还应考虑阀门的主要部件能否承受由大范围温度变化而引起的热应力。……