自力式混油切割裝置局部流場模擬及動力學分析

文/左永剛 張銳征 張鎮 肖杰 楊靜 杜力

本文介紹自力式混油切割裝置及其核心部件密度控制導閥，對密度控制導閥局部流場的數值模擬與動力學分析可以為后續參數優化設置提供依據。通過FLUENT軟件模擬浮子腔體內部流場，利用出口油品密度變化速度表征浮子腔體內部油品置換速度，并驗證其可行性，入口處流速越快，內部油品置換速度就越快。通過ADAMS軟件對簡化后的模型進行動力學分析，通過觀察導閥芯位移速度及穩定性判斷彈簧參數設置的優劣，結果表明使用剛度系數k=0.17N/mm，阻尼系數為c=5Ns/m的彈簧時，密度控制導閥在密度檢測過程中更加迅速穩定。

1.引言

國內外成品油固定管線系統在進行順序輸送的過程中均采用自動檢測-自動控制-動力執行的自動化系統實現對混油的切割[1]，但在搶險救災、軍事行動等環境惡劣、情況多變、供能困難的條件下，采用純機械結構的自力式混油自動切割裝置可以較好實現對混油的切割。英國Avery Hardoll公司生產的油料密度敏感型通斷控制閥主要用于防止油料進錯油罐造成混油事故，本文基于該控制閥的基本原理，針對其優缺點進行借鑒與改進，設計了自力式混油切割裝置，主要由密度控制導閥與受控主閥組成，其結構示意圖如圖1所示。

圖1 自力式混油自動切割裝置的結構示意圖

在自力式混油切割裝置工作過程中，密度控制導閥通過滑閥結構所處位置決定控制管路通斷，受控主閥通過閥芯移動控制主管路通斷。……