高壓水除鱗系統(tǒng)管道的水擊數(shù)值模擬及受力分析.pdf

1、在軋鋼的生產(chǎn)過(guò)程中,鋼坯在軋制和爐內(nèi)加工時(shí)生成的氧化鐵皮(又叫鱗片)會(huì)導(dǎo)致軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量下降,因此除鱗是生產(chǎn)過(guò)程中一道至關(guān)重要的工序。在眾多的除鱗方法中,利用高壓水除祛氧化鐵皮是目前應(yīng)用最廣泛的除鱗技術(shù),具有經(jīng)濟(jì)性和高效性等特點(diǎn)。國(guó)外在除鱗技術(shù)方面起步較早,而國(guó)內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)大多數(shù)是參考國(guó)外的除鱗技術(shù)而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。除鱗系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)管道內(nèi)的流體壓力高,噴射閥頻繁的啟閉使管道內(nèi)流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生劇烈的變化,導(dǎo)致水擊的發(fā)生。水擊時(shí)管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生噪音

2、并伴隨有振動(dòng)現(xiàn)象,對(duì)管道及其支架等附屬設(shè)備造成破壞,嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。本文從高壓水除鱗系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)的需要出發(fā),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了數(shù)值計(jì)算軟件,研究了水擊發(fā)生時(shí)除鱗系統(tǒng)管道內(nèi)壓力的變化規(guī)律,并分析了防止水擊破壞的措施。
　　本文研究的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　針對(duì)高壓水除鱗系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求,簡(jiǎn)述了水擊現(xiàn)象并建立水擊的數(shù)學(xué)模型,采用特征線方程求解管道內(nèi)水壓變化規(guī)律,并討論了各種邊界條件包括:水泵、管件、管道系統(tǒng)的串并聯(lián)

3、情況、蓄勢(shì)器等。
　　結(jié)合水擊理論,通過(guò)實(shí)驗(yàn)為高壓水除鱗軟件的設(shè)計(jì)提供合理的參考。并運(yùn)用數(shù)值計(jì)算結(jié)果研究管路中發(fā)生水擊時(shí)的壓力變化,求解蓄勢(shì)器的工作參數(shù),研究了管道系統(tǒng)中蓄勢(shì)器的不同布置方式和安裝位置對(duì)水擊的影響,根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析了合理的布置方式,使其對(duì)除鱗管路中的水擊具有良好的防護(hù)效果。
　　除鱗系統(tǒng)工作時(shí),閥門的開(kāi)閉頻繁且系統(tǒng)中的組件復(fù)雜,導(dǎo)致高壓水在管道的受力復(fù)雜。通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)中大小頭、三通、彎頭等組件處的壓力變化值,