CN116502561B - 一种提升双阀组阀门耐压等级的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及阀门耐压技术领域，公开了一种提升双阀组阀门耐压等级的方法及系统，该方法包括：基于阀体内流体流动损失以及流动稳定性设计双阀组阀门；以预先设定的阀门开度K0开启第一阀门与第二阀门；根据阀门压力与标准压力的大小关系确定阀门开度K0是否满足使用需求，当不满足时，根据运行情况与预先设定数据的大小关系对阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行；获取运行时流体噪声△L并预先设定噪声阈值L0；当△L＞L0时，对调整后的阀门开度进行校正并开启排气阀。本发明通过合理设计阀门提升了耐压等级，通过自动控制调节有效保持了阀门耐压性能并有利于延长使用寿命，通过实时监测有效降低了阀门损坏风险。
Description
技术领域
本发明涉及阀门耐压技术领域，具体而言，涉及一种提升双阀组阀门耐压等级的方法及系统。
背景技术
无论是石油化工领域的大型炼化一体化系统，还是航空航天领域的风洞系统，都是通过管道系统将液体或者气体介质输运到系统的各个工作环节。在管道输送系统的实际运行中，必须在泵、压缩机等动力输送设备的后面安装阀门设备，用于系统中流体流量的调节和控制，同时也防止泵或压缩机突然停机状态下，输送管道中液体、气体瞬时回流对泵或压缩机造成冲击破坏。因此，阀门是管道输送系统运行安全可靠的重要保障装备。
在一些工业和民用场合，如石油化工、电力、冶金等行业，使用阀门进行管路控制时，常常需要考虑阀门的耐压性能。在高压、高温等极端环境下，阀门的耐压等级就显得尤为重要。传统的双阀组阀门由于结构复杂、密封性能难以保证，往往难以满足高压、高温等苛刻工况下的使用要求。
因此，有必要设计一种提升双阀组阀门耐压等级的方法及系统用以解决当前双阀组阀门结构复杂且耐压性能不高不足以满足需求的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种提升双阀组阀门耐压等级的方法及系统，旨在解决双阀组阀门结构复杂且耐压性能不高不足以满足需求的问题。
一个方面，本发明提出了一种提升双阀组阀门耐压等级的方法，包括：
基于阀体内流体流动损失以及流动稳定性设计双阀组阀门；
以预先设定的阀门开度K0开启第一阀门与第二阀门，获取阀前、阀中和阀后的实时压力，预先设定阀前标准压力P1、阀中标准压力P2和阀后标准压力P3，根据阀前实时压力△P1与阀前标准压力P1、阀中实时压力△P2与阀中标准压力P2、阀后实时压力△P3与阀后标准压力P3的大小关系确定所述阀门开度K0是否满足使用需求；
当△P1≤P1，△P2≤P2且△P3≤P3时，确定所述阀门开度K0满足使用需求，不对所述阀门开度K0进行调整；
当△P1＞P1，△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，确定所述阀门开度K0不满足使用需求，对所述阀门开度K0进行调整；
当确定所述阀门开度K0不满足使用需求时，获取阀门内运行情况，所述运行情况包括流体温度△W、流体流速△S和振动幅度△Z；并预先设定标准温度W0、标准流速S0和标准振幅Z0，根据所述运行情况与预先设定数据的大小关系对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行；
获取运行时流体噪声△L并预先设定噪声阈值L0；
当△L≤L0时，以调整后的阀门开度运行；
当△L＞L0时，对调整后的阀门开度进行校正并开启排气阀。
进一步的，以预先设定的阀门开度K0开启第一阀门与第二阀门，包括：
预先设定第一预设阀门开度K1、第二预设阀门开度K2、第三预设阀门开度K3和第四预设阀门开度K4，且K1＜K2＜K3＜K4；
获取阀门应用时预计流量Q0，预先设定第一预设流量Q1、第二预设流量Q2、第三预设流量Q3和第四预设流量Q4，且Q1＜Q2＜Q3＜Q4；
根据所述预计流量Q0与各预设流量的大小关系，选取预设阀门开度作为所述阀门开度K0；
当Q1≤Q0＜Q2时，选取所述第一预设阀门开度K1，则所述阀门开度K0=K1；
当Q2≤Q0＜Q3时，选取所述第二预设阀门开度K2，则所述阀门开度K0=K2；
当Q3≤Q0＜Q4时，选取所述第三预设阀门开度K3，则所述阀门开度K0=K3；
当Q4≤Q0时，选取所述第四预设阀门开度K4，则所述阀门开度K0=K4。
进一步的，在选取第i预设阀门开度Ki作为所述阀门开度K0后，i=1，2，3，4，当△P1＞P1，△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，确定所述阀门开度K0不满足使用需求，对所述阀门开度K0进行调整，包括：
当△P1＞P1，△P2＞P2且△P3＞P3时，对所述第一阀门与第二阀门的阀门开度K0同时进行调整；
当△P1＞P1，△P2＞P2且△P3≤P3时，对所述第一阀门的阀门开度K0进行调整；
当△P1≤P1且△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，对所述第二阀门的阀门开度K0进行调整。
进一步的，据所述运行情况与预先设定数据的大小关系对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行，包括：
预先设定第一预设流体温度W1、第二预设流体温度W2、第三预设流体温度W3和第四预设流体温度W4，且W1＜W2＜W3＜W4；预先设定第一预设调整系数A1、第二预设调整系数A2、第三预设调整系数A3和第四预设调整系数A4，且A1＜A2＜A3＜A4；
根据流体温度△W与各预设流体温度的大小关系，选取调整系数对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行；
当W1≤△W＜W2时，选取所述第一预设调整系数A1对所述阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A1；
当W2≤△W＜W3时，选取所述第二预设调整系数A2对所述阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A2；
当W3≤△W＜W4时，选取所述第三预设调整系数A3对所述阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A3；
当W4≤△W时，选取所述第四预设调整系数A4对所述阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A4。
进一步的，在选取第i预设调整系数Ai对所述阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度K0*Ai后，i=1，2，3，4，据所述运行情况与预先设定数据的大小关系对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行，还包括：
预先设定第一预设流体流速S1、第二预设流体流速S2、第三预设流体流速S3和第四预设流体流速S4，且S1＜S2＜S3＜S4；
根据所述流体流速△S与各预设流体流速的大小关系，选取调整系数对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整；
当S1≤△S＜S2时，选取所述第四预设调整系数A4对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A4；
当S2≤△S＜S3时，选取所述第三预设调整系数A3对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A3；
当S3≤△S＜S4时，选取所述第二预设调整系数A2对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A2；
当S4≤△S时，选取所述第一预设调整系数A1对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A1。
进一步的，在选取第i预设调整系数Ai对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai后，i=1，2，3，4，据所述运行情况与预先设定数据的大小关系对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行，还包括：
预先设定第一预设振幅Z1、第二预设振幅Z2、第三预设振幅Z3和第四预设振幅Z4，且Z1＜Z2＜Z3＜Z4；
根据所述振动幅度△Z与各预设振幅的大小关系，选取预设调整系数对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整。
进一步的，根据所述振动幅度△Z与各预设振幅的大小关系，选取预设调整系数对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，包括：
当Z1≤△Z＜Z2时，选取所述第一预设调整系数A1对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A1；
当Z2≤△Z＜Z3时，选取所述第二预设调整系数A2对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A2；
当Z3≤△Z＜Z4时，选取所述第三预设调整系数A3对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A3；
当Z4≤△Z时，选取所述第四预设调整系数A4对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A4。
进一步的，在选取第i预设调整系数对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai后，i=1，2，3，4，当△L＞L0时，对调整后的阀门开度进行校正并开启排气阀，包括：
预先设定第一预设校正系数B1、第二预设校正系数B2、第三预设校正系数B3和第四预设校正系数B4，且B1＜B2＜B3＜B4；
预先设定第一排气阀开度F1、第二排气阀开度F2、第三排气阀开度F3和第四排气阀开度F4，且F1＜F2＜F3＜F4；
预先设定第一预设噪声L1、第二预设噪声L2、第三预设噪声L3和第四预设噪声L4，且L0＜L1＜L2＜L3＜L4；
根据所述流体噪声△L与各预设噪声的大小关系选取校正系数对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，并选取排气阀开度开启所述排气阀。
进一步的，根据所述流体噪声△L与各预设噪声的大小关系选取校正系数对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，并选取排气阀开度开启所述排气阀，包括：
当L0＜△L≤L1时，选取所述第一预设校正系数B1对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B1，并选取所述第一排气阀开度F1开启所述排气阀；
当L1＜△L≤L2时，选取所述第二预设校正系数B2对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B2，并选取所述第二排气阀开度F2开启所述排气阀；
当L2＜△L≤L3时，选取所述第三预设校正系数B3对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B3，并选取所述第三排气阀开度F3开启所述排气阀；
当L3＜△L≤L4时，选取所述第四预设校正系数B4对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B4，并选取所述第四排气阀开度F4开启所述排气阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用基于阀体内流体流动损失以及流动稳定性的设计方法，有效提升了双阀组阀门的耐压等级。通过实时监测阀前、阀中和阀后的实时压力，并与预先设定的标准压力进行比较，智能调节阀门开度，确保阀门在使用过程中满足使用需求并保证阀门处在合理工作条件下，防止了压力过高损坏阀门密封性，有利于保持阀门耐压性能。在对阀门开度进行调整时，不仅考虑了压力的大小关系，还考虑了流体温度、流速和振动幅度等运行情况，从而进一步提高了阀门的运行稳定性，有利于提升阀门耐压性能。通过预先设定噪声阈值，并实时监测运行时的流体噪声，对阀门开度进行实时监测，避免了阀门内产生涡流损坏阀门。
另一方面，本申请还提供了一种提升双阀组阀门耐压等级的系统，其特征在于，包括：
设计模块：用于基于阀体内流体流动损失以及流动稳定性设计双阀组阀门；
判断模块：用于以预先设定的阀门开度K0开启第一阀门与第二阀门，获取阀前、阀中和阀后的实时压力，预先设定阀前标准压力P1、阀中标准压力P2和阀后标准压力P3，根据阀前实时压力△P1与阀前标准压力P1、阀中实时压力△P2与阀中标准压力P2、阀后实时压力△P3与阀后标准压力P3的大小关系确定所述阀门开度K0是否满足使用需求；
当△P1≤P1，△P2≤P2且△P3≤P3时，确定所述阀门开度K0满足使用需求，不对所述阀门开度K0进行调整；
当△P1＞P1，△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，确定所述阀门开度K0不满足使用需求，对所述阀门开度K0进行调整；
调整模块：用于当确定所述阀门开度K0不满足使用需求时，获取阀门内运行情况，所述运行情况包括流体温度△W、流体流速△S和振动幅度△Z；并预先设定标准温度W0、标准流速S0和标准振幅Z0，根据所述运行情况与预先设定数据的大小关系对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行；
校正模块：用于获取运行时流体噪声△L并预先设定噪声阈值L0；
当△L≤L0时，以调整后的阀门开度运行；
当△L＞L0时，对调整后的阀门开度进行校正并开启排气阀。
可以理解的是，上述一种提升双阀组阀门耐压等级的方法及系统具备相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种提升双阀组阀门耐压等级的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种提升双阀组阀门耐压等级的系统的功能框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在本申请的一些实施例中，参阅图1所示，一种提升双阀组阀门耐压等级的方法。该方法包括：
步骤S100：基于阀体内流体流动损失以及流动稳定性设计双阀组阀门。
步骤S200：以预先设定的阀门开度K0开启第一阀门与第二阀门，获取阀前、阀中和阀后的实时压力，预先设定阀前标准压力P1、阀中标准压力P2和阀后标准压力P3，根据阀前实时压力△P1与阀前标准压力P1、阀中实时压力△P2与阀中标准压力P2、阀后实时压力△P3与阀后标准压力P3的大小关系确定阀门开度K0是否满足使用需求；当△P1≤P1，△P2≤P2且△P3≤P3时，确定阀门开度K0满足使用需求，不对阀门开度K0进行调整；当△P1＞P1，△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，确定阀门开度K0不满足使用需求，对阀门开度K0进行调整。
步骤S300：当确定阀门开度K0不满足使用需求时，获取阀门内运行情况，运行情况包括流体温度△W、流体流速△S和振动幅度△Z；并预先设定标准温度W0、标准流速S0和标准振幅Z0，根据运行情况与预先设定数据的大小关系对阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行。
步骤S400：获取运行时流体噪声△L并预先设定噪声阈值L0；当△L≤L0时，以调整后的阀门开度运行；当△L＞L0时，对调整后的阀门开度进行校正并开启排气阀。
具体而言，流动分析指阀门在使用过程中，整个蝶板完全处于流动内部，存在一定的截流作用并对管道内的流动产生扰动而导致额外的流动损失，必须对止阀门过流部件（蝶板、阀杆等）进行低流阻结构设计。本项目采用熵产生率（Entropy Production Rate）来分析止回阀内部的流动损失，通过熵产生率准确反映能量损失具体位置，直观展现出由于蝶板扰流引起的能量损失分布和规律。本申请拟分析在阀门正常运行下的内部熵场特征，计算并获得熵产生率分布云图，重点分析高熵产生率位置以及该区域的湍流结构，进而基于熵产生率分析，以高熵产生率区域流动损失控制为目标，开展止回蝶阀内部过流部件水力优化设计，实现止回阀的低流阻结构设计，提高流体在阀内的流通能力。
流动稳定性具体为蝶板处于管道内部，除了截流而产生流动损失外，蝶板对管道内的介质流动产生额外的扰动，进而对下游的设备产生影响。止回蝶阀在设计过程中，必须降低自身过流部件结构对管内流动的影响。基于止回阀内部流场的计算结果，项目拟采用Omega-Liutex方法识别旋涡结构并分析旋涡阀门内部和阀后管道的分布，获得止回阀运行过程中的涡结构尺度信息，确定不同状态下的旋涡结构形成和演化规律，分析旋涡脱落和流动分离。在涡识别和分析基础上，拟进一步采用能量梯度方法表征阀内和阀后的流动稳定性，并考察止回阀运行过程对管道系统内部流动稳定性的影响。通过沿流线法向方向上机械能的梯度与沿流线方向上机械能损失之比构建能量梯度K函数，用于具体表征流动稳定性。通过分析止回蝶阀内瞬态流动过程的K函数分布规律，确定不同工况下的流场特征，重点分析容易失稳位置处的湍流结构，进而揭示止回阀在运行过程结构参数和运行参数对内部流动稳定性的相互干涉机制。通过涡结构分析结合流动稳定性分析，明确不同运行状态和闭合速度下的流动结构变化规律，开展闭合止回过程中瞬态冲击的控制研究，有效降低闭合过程非稳定流动对止回阀本身以及阀门上游设备的冲击。在上述研究的基础上，以结构改型实现流动主动控制为方式，开展多目标协同优化设计，减少止回阀运行过程中的流动损失、提高阀内流动稳定性并降低止回过程反向流动冲击，实现高性能阀门过流部件的水力设计，形成低流阻、高流通、低冲击的流体动力设计方法。
具体而言，在通过上述设计后的阀门在应用时通过获取阀前、阀中和阀后的实时压力以及运行情况包括流体温度、流体流速和振动幅度等数据，以预先设定的阀门开度K0为基础，判断阀门开度是否满足使用需求。若不满足，则根据所述运行情况与预先设定数据的大小关系对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行。同时，该系统还能够监测运行时流体噪声并与预先设定的噪声阈值进行比较，以实现对阀门开度的校正和排气阀的开启。
可以理解的是，本申请提高阀门的控制精度和可靠性，有效避免了应用时操控不合理造成阀门损坏，影响其耐压性能，以及减少了因阀门开度不合适而导致的能源浪费和阀门损坏的问题。
在本申请的一些实施例中，以预先设定的阀门开度K0开启第一阀门与第二阀门，包括：预先设定第一预设阀门开度K1、第二预设阀门开度K2、第三预设阀门开度K3和第四预设阀门开度K4，且K1＜K2＜K3＜K4；获取阀门应用时预计流量Q0，预先设定第一预设流量Q1、第二预设流量Q2、第三预设流量Q3和第四预设流量Q4，且Q1＜Q2＜Q3＜Q4；根据预计流量Q0与各预设流量的大小关系，选取预设阀门开度作为阀门开度K0；当Q1≤Q0＜Q2时，选取第一预设阀门开度K1，则阀门开度K0=K1；当Q2≤Q0＜Q3时，选取第二预设阀门开度K2，则阀门开度K0=K2；当Q3≤Q0＜Q4时，选取第三预设阀门开度K3，则阀门开度K0=K3；当Q4≤Q0时，选取第四预设阀门开度K4，则阀门开度K0=K4。
具体而言，根据预计流量Q0与各预设流量的大小关系来选择预设阀门开度作为阀门开度K0。具体地，预先设定了四个阀门开度和四个预设流量，当预计流量Q0在不同的预设流量范围内时，选取对应的预设阀门开度作为阀门开度K0。这样可以根据预计流量来自动调整阀门开度，以确保阀门能够稳定地控制流量并达到所需的工作效果。
可以理解的是，本申请可以使阀门的控制更加精准、自动化，提高阀门的控制精度和响应速度。与传统的手动调节阀门开度相比，这种方法能够更加快速地对流量变化进行响应，减少因人工误差导致的控制不稳定等问题，提高了阀门控制的可靠性和效率，避免了阀门控制不当造成阀门气密性损坏从而降低阀门耐压性能。
在本申请的一些实施例中，在选取第i预设阀门开度Ki作为阀门开度K0后，i=1，2，3，4，当△P1＞P1，△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，确定阀门开度K0不满足使用需求，对阀门开度K0进行调整，包括：当△P1＞P1，△P2＞P2且△P3＞P3时，对第一阀门与第二阀门的阀门开度K0同时进行调整；当△P1＞P1，△P2＞P2且△P3≤P3时，对第一阀门的阀门开度K0进行调整；当△P1≤P1且△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，对第二阀门的阀门开度K0进行调整。
可以理解的是，本申请实现了对阀门开度的自适应调整，可以使得阀门在不同的使用情况下，都能够满足所需的流量要求，并且能够有效地控制压差，从而避免因压差过大导致的损坏或使用效果不佳的情况发生。有利于保持阀门耐压性能，延长其使用寿命。
在本申请的一些实施例中，根据运行情况与预先设定数据的大小关系对阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行，包括：预先设定第一预设流体温度W1、第二预设流体温度W2、第三预设流体温度W3和第四预设流体温度W4，且W1＜W2＜W3＜W4；预先设定第一预设调整系数A1、第二预设调整系数A2、第三预设调整系数A3和第四预设调整系数A4，且A1＜A2＜A3＜A4；根据流体温度△W与各预设流体温度的大小关系，选取调整系数对阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行；当W1≤△W＜W2时，选取第一预设调整系数A1对阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A1；当W2≤△W＜W3时，选取第二预设调整系数A2对阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A2；当W3≤△W＜W4时，选取第三预设调整系数A3对阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A3；当W4≤△W时，选取第四预设调整系数A4对阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A4。
可以理解的是，根据流体温度与预先设定数据的大小关系，选择相应的调整系数对阀门开度K0进行调整，使得阀门开度符合实际使用需求。其中，预先设定了四个不同的流体温度W1、W2、W3、W4和对应的四个调整系数A1、A2、A3、A4，以及阀门开度调整后的值KOA1、KOA2、KOA3、KOA4。当流体温度△W的大小在预设的范围内，选取对应的调整系数对阀门开度进行调整，即阀门开度K0乘以调整系数Ai得到调整后的阀门开度KO*Ai。
可以理解的是，本申请根据实际情况动态调整阀门开度，从而使得阀门能够更好地适应不同的流体温度，进而达到更加稳定和高效的流体控制效果。
在本申请的一些实施例中，在选取第i预设调整系数Ai对阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度K0*Ai后，i=1，2，3，4，根据运行情况与预先设定数据的大小关系对阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行，还包括：预先设定第一预设流体流速S1、第二预设流体流速S2、第三预设流体流速S3和第四预设流体流速S4，且S1＜S2＜S3＜S4；根据流体流速△S与各预设流体流速的大小关系，选取调整系数对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整；当S1≤△S＜S2时，选取第四预设调整系数A4对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A4；当S2≤△S＜S3时，选取第三预设调整系数A3对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A3；当S3≤△S＜S4时，选取第二预设调整系数A2对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A2；当S4≤△S时，选取第一预设调整系数A1对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A1。
具体而言，根据预先设定的流体温度和调整系数，以及实际流体温度与预先设定的温度之间的差值，选取相应的调整系数对阀门开度进行一次调整，以达到期望的运行效果。在一次调整的基础上，根据实际流体流速与预先设定的流速之间的差值，再次选取相应的调整系数对一次调整后的阀门开度进行二次调整。该方法可根据流体温度和流速的变化，对阀门开度进行动态调整，从而保证控制系统的稳定性和高效性。
可以理解的是，本申请通过选择不同的调整系数，可以对不同的流速和温度变化进行灵活控制，使系统更加适应复杂的工作环境。
在本申请的一些实施例中，在选取第i预设调整系数Ai对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai后，i=1，2，3，4，根据运行情况与预先设定数据的大小关系对阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行，还包括：预先设定第一预设振幅Z1、第二预设振幅Z2、第三预设振幅Z3和第四预设振幅Z4，且Z1＜Z2＜Z3＜Z4；根据振动幅度△Z与各预设振幅的大小关系，选取预设调整系数对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整。
具体而言，当Z1≤△Z＜Z2时，选取第一预设调整系数A1对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A1；当Z2≤△Z＜Z3时，选取第二预设调整系数A2对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A2；当Z3≤△Z＜Z4时，选取第三预设调整系数A3对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A3；当Z4≤△Z时，选取第四预设调整系数A4对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A4。
可以理解的是，通过对阀门开度进行调整来达到特定的流体流速和振幅条件。具体来说，首先通过选取预设调整系数Ai对阀门开度K0进行一次调整，获取调整后的阀门开度K0*Ai。然后，根据预先设定的流速和振幅条件，选取相应的预设调整系数进行二次和三次调整，以获取更接近目标条件的阀门开度。通过这种方法，可以实现阀门的精确控制，以满足特定的需求。通过多次调整，可以逐步逼近目标条件，并最终实现精确控制。
在本申请的一些实施例中，在选取第i预设调整系数对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai后，i=1，2，3，4，当△L＞L0时，对调整后的阀门开度进行校正并开启排气阀，包括：预先设定第一预设校正系数B1、第二预设校正系数B2、第三预设校正系数B3和第四预设校正系数B4，且B1＜B2＜B3＜B4；预先设定第一排气阀开度F1、第二排气阀开度F2、第三排气阀开度F3和第四排气阀开度F4，且F1＜F2＜F3＜F4；预先设定第一预设噪声L1、第二预设噪声L2、第三预设噪声L3和第四预设噪声L4，且L0＜L1＜L2＜L3＜L4；根据流体噪声△L与各预设噪声的大小关系选取校正系数对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，并选取排气阀开度开启排气阀。
具体而言，当L0＜△L≤L1时，选取第一预设校正系数B1对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B1，并选取第一排气阀开度F1开启排气阀；当L1＜△L≤L2时，选取第二预设校正系数B2对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B2，并选取第二排气阀开度F2开启排气阀；当L2＜△L≤L3时，选取第三预设校正系数B3对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B3，并选取第三排气阀开度F3开启排气阀；当L3＜△L≤L4时，选取第四预设校正系数B4对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B4，并选取第四排气阀开度F4开启排气阀。
可以理解的是，根据测得的流体噪声值和预设的噪声值之间的大小关系，选取对应的校正系数对阀门开度进行校正，并同时开启排气阀，以降低噪声水平。具体而言，该方法包括以下步骤：初始阀门开度为K0；对K0进行二次调整，得到K0AiAi；对K0AiAi进行三次调整，得到K0AiAi*Ai；如果测得的流体噪声值△L大于预设的噪声值L0，则进行校正调整；根据△L与各预设噪声的大小关系，选取对应的校正系数B1、B2、B3或B4对K0AiAiAi进行校正，得到K0AiAiAiB1、K0AiAiAiB2、K0AiAiAiB3或K0AiAiAi*B4。本申请利用监测噪声判断阀门内部空气含量，通过开启排气阀减少了阀门内空气含量，有利于避免空气对阀门内部造成冲击腐蚀，有利于保持阀门耐压性能，避免了阀门异常损坏，有利于延长阀门使用寿命，并且有利于降低流体在管道内流动时产生的噪声水平，提高噪声环境的舒适性和安全性。
上述实施例中提升双阀组阀门耐压等级的方法，基于阀体内流体流动损失以及流动稳定性的设计方法，有效提升了双阀组阀门的耐压等级。通过实时监测阀前、阀中和阀后的实时压力，并与预先设定的标准压力进行比较，智能调节阀门开度，确保阀门在使用过程中满足使用需求并保证阀门处在合理工作条件下，防止了压力过高损坏阀门密封性，有利于保持阀门耐压性能。在对阀门开度进行调整时，不仅考虑了压力的大小关系，还考虑了流体温度、流速和振动幅度等运行情况，从而进一步提高了阀门的运行稳定性，有利于提升阀门耐压性能。通过预先设定噪声阈值，并实时监测运行时的流体噪声，对阀门开度进行实时监测，避免了阀门内产生涡流损坏阀门。
基于上述实施例的另一种优选的方式中，参阅图2所示，本实施方式提供了一种提升双阀组阀门耐压等级的系统，包括：
设计模块：用于基于阀体内流体流动损失以及流动稳定性设计双阀组阀门；
判断模块：用于以预先设定的阀门开度K0开启第一阀门与第二阀门，获取阀前、阀中和阀后的实时压力，预先设定阀前标准压力P1、阀中标准压力P2和阀后标准压力P3，根据阀前实时压力△P1与阀前标准压力P1、阀中实时压力△P2与阀中标准压力P2、阀后实时压力△P3与阀后标准压力P3的大小关系确定阀门开度K0是否满足使用需求；
当△P1≤P1，△P2≤P2且△P3≤P3时，确定阀门开度K0满足使用需求，不对阀门开度K0进行调整；
当△P1＞P1，△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，确定阀门开度K0不满足使用需求，对阀门开度K0进行调整；
调整模块：用于当确定阀门开度K0不满足使用需求时，获取阀门内运行情况，运行情况包括流体温度△W、流体流速△S和振动幅度△Z；并预先设定标准温度W0、标准流速S0和标准振幅Z0，根据运行情况与预先设定数据的大小关系对阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行；
校正模块：用于获取运行时流体噪声△L并预先设定噪声阈值L0；
当△L≤L0时，以调整后的阀门开度运行；
当△L＞L0时，对调整后的阀门开度进行校正并开启排气阀。
可以理解的是，上述一种提升双阀组阀门耐压等级的方法及系统具备相同的有益效果，在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序商品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序商品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）和计算机程序商品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框，以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种提升双阀组阀门耐压等级的方法，其特征在于，包括：
基于阀体内流体流动损失以及流动稳定性设计双阀组阀门；
所述阀体内流体流动损失指采用熵产生率来分析止回阀内部的流动损失；
所述流动稳定性指采用Omega-Liutex方法识别旋涡结构并分析旋涡阀门内部和阀后管道的分布，采用能量梯度方法表征阀内和阀后的流动稳定性，通过涡结构分析结合流动稳定性分析，明确不同运行状态和闭合速度下的流动结构变化规律，开展闭合止回过程中瞬态冲击的控制研究，以结构改型实现流动主动控制为方式，开展多目标协同优化设计；
以预先设定的阀门开度K0开启第一阀门与第二阀门，获取阀前、阀中和阀后的实时压力，预先设定阀前标准压力P1、阀中标准压力P2和阀后标准压力P3，根据阀前实时压力△P1与阀前标准压力P1、阀中实时压力△P2与阀中标准压力P2、阀后实时压力△P3与阀后标准压力P3的大小关系确定所述阀门开度K0是否满足使用需求；
当△P1≤P1，△P2≤P2且△P3≤P3时，确定所述阀门开度K0满足使用需求，不对所述阀门开度K0进行调整；
当△P1＞P1，△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，确定所述阀门开度K0不满足使用需求，对所述阀门开度K0进行调整；
当确定所述阀门开度K0不满足使用需求时，获取阀门内运行情况，所述运行情况包括流体温度△W、流体流速△S和振动幅度△Z；并预先设定标准温度W0、标准流速S0和标准振幅Z0，根据所述运行情况与预先设定数据的大小关系对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行；
获取运行时流体噪声△L并预先设定噪声阈值L0；
当△L≤L0时，以调整后的阀门开度运行；
当△L＞L0时，对调整后的阀门开度进行校正并开启排气阀。
2.根据权利要求1所述的提升双阀组阀门耐压等级的方法，其特征在于，以预先设定的阀门开度K0开启第一阀门与第二阀门，包括：
预先设定第一预设阀门开度K1、第二预设阀门开度K2、第三预设阀门开度K3和第四预设阀门开度K4，且K1＜K2＜K3＜K4；
获取阀门应用时预计流量Q0，预先设定第一预设流量Q1、第二预设流量Q2、第三预设流量Q3和第四预设流量Q4，且Q1＜Q2＜Q3＜Q4；
根据所述预计流量Q0与各预设流量的大小关系，选取预设阀门开度作为所述阀门开度K0；
当Q1≤Q0＜Q2时，选取所述第一预设阀门开度K1，则所述阀门开度K0=K1；
当Q2≤Q0＜Q3时，选取所述第二预设阀门开度K2，则所述阀门开度K0=K2；
当Q3≤Q0＜Q4时，选取所述第三预设阀门开度K3，则所述阀门开度K0=K3；
当Q4≤Q0时，选取所述第四预设阀门开度K4，则所述阀门开度K0=K4。
3.根据权利要求2所述的提升双阀组阀门耐压等级的方法，其特征在于，在选取第i预设阀门开度Ki作为所述阀门开度K0后，i=1，2，3，4，当△P1＞P1，△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，确定所述阀门开度K0不满足使用需求，对所述阀门开度K0进行调整，包括：
当△P1＞P1，△P2＞P2且△P3＞P3时，对所述第一阀门与第二阀门的阀门开度K0同时进行调整；
当△P1＞P1，△P2＞P2且△P3≤P3时，对所述第一阀门的阀门开度K0进行调整；
当△P1≤P1且△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，对所述第二阀门的阀门开度K0进行调整。
4.根据权利要求3所述的提升双阀组阀门耐压等级的方法，其特征在于，根据所述运行情况与预先设定数据的大小关系对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行，包括：
预先设定第一预设流体温度W1、第二预设流体温度W2、第三预设流体温度W3和第四预设流体温度W4，且W1＜W2＜W3＜W4；预先设定第一预设调整系数A1、第二预设调整系数A2、第三预设调整系数A3和第四预设调整系数A4，且A1＜A2＜A3＜A4；
根据流体温度△W与各预设流体温度的大小关系，选取调整系数对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行；
当W1≤△W＜W2时，选取所述第一预设调整系数A1对所述阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A1；
当W2≤△W＜W3时，选取所述第二预设调整系数A2对所述阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A2；
当W3≤△W＜W4时，选取所述第三预设调整系数A3对所述阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A3；
当W4≤△W时，选取所述第四预设调整系数A4对所述阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度KO*A4。
5.根据权利要求4所述的提升双阀组阀门耐压等级的方法，其特征在于，在选取第i预设调整系数Ai对所述阀门开度K0进行调整，获取调整后的阀门开度K0*Ai后，i=1，2，3，4，根据所述运行情况与预先设定数据的大小关系对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行，还包括：
预先设定第一预设流体流速S1、第二预设流体流速S2、第三预设流体流速S3和第四预设流体流速S4，且S1＜S2＜S3＜S4；
根据所述流体流速△S与各预设流体流速的大小关系，选取调整系数对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整；
当S1≤△S＜S2时，选取所述第四预设调整系数A4对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A4；
当S2≤△S＜S3时，选取所述第三预设调整系数A3对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A3；
当S3≤△S＜S4时，选取所述第二预设调整系数A2对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A2；
当S4≤△S时，选取所述第一预设调整系数A1对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*A1。
6.根据权利要求5所述的提升双阀组阀门耐压等级的方法，其特征在于，在选取第i预设调整系数Ai对调整后的阀门开度K0*Ai进行二次调整，获取二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai后，i=1，2，3，4，根据所述运行情况与预先设定数据的大小关系对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行，还包括：
预先设定第一预设振幅Z1、第二预设振幅Z2、第三预设振幅Z3和第四预设振幅Z4，且Z1＜Z2＜Z3＜Z4；
根据所述振动幅度△Z与各预设振幅的大小关系，选取预设调整系数对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整。
7.根据权利要求6所述的提升双阀组阀门耐压等级的方法，其特征在于，根据所述振动幅度△Z与各预设振幅的大小关系，选取预设调整系数对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，包括：
当Z1≤△Z＜Z2时，选取所述第一预设调整系数A1对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A1；
当Z2≤△Z＜Z3时，选取所述第二预设调整系数A2对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A2；
当Z3≤△Z＜Z4时，选取所述第三预设调整系数A3对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A3；
当Z4≤△Z时，选取所述第四预设调整系数A4对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*A4。
8.根据权利要求7所述的提升双阀组阀门耐压等级的方法，其特征在于，在选取第i预设调整系数对二次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai进行三次调整，获取三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai后，i=1，2，3，4，当△L＞L0时，对调整后的阀门开度进行校正并开启排气阀，包括：
预先设定第一预设校正系数B1、第二预设校正系数B2、第三预设校正系数B3和第四预设校正系数B4，且B1＜B2＜B3＜B4；
预先设定第一排气阀开度F1、第二排气阀开度F2、第三排气阀开度F3和第四排气阀开度F4，且F1＜F2＜F3＜F4；
预先设定第一预设噪声L1、第二预设噪声L2、第三预设噪声L3和第四预设噪声L4，且L0＜L1＜L2＜L3＜L4；
根据所述流体噪声△L与各预设噪声的大小关系选取校正系数对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，并选取排气阀开度开启所述排气阀。
9.根据权利要求8所述的提升双阀组阀门耐压等级的方法，其特征在于，根据所述流体噪声△L与各预设噪声的大小关系选取校正系数对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，并选取排气阀开度开启所述排气阀，包括：
当L0＜△L≤L1时，选取所述第一预设校正系数B1对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B1，并选取所述第一排气阀开度F1开启所述排气阀；
当L1＜△L≤L2时，选取所述第二预设校正系数B2对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B2，并选取所述第二排气阀开度F2开启所述排气阀；
当L2＜△L≤L3时，选取所述第三预设校正系数B3对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B3，并选取所述第三排气阀开度F3开启所述排气阀；
当L3＜△L≤L4时，选取所述第四预设校正系数B4对三次调整后的阀门开度K0*Ai*Ai*Ai进行校正，获取校正后的阀门开度KO*Ai*Ai*Ai*B4，并选取所述第四排气阀开度F4开启所述排气阀。
10.一种提升双阀组阀门耐压等级的系统，其特征在于，包括：
设计模块：用于基于阀体内流体流动损失以及流动稳定性设计双阀组阀门；
其中，所述阀体内流体流动损失指采用熵产生率来分析止回阀内部的流动损失；
所述流动稳定性指采用Omega-Liutex方法识别旋涡结构并分析旋涡阀门内部和阀后管道的分布，采用能量梯度方法表征阀内和阀后的流动稳定性，通过涡结构分析结合流动稳定性分析，明确不同运行状态和闭合速度下的流动结构变化规律，开展闭合止回过程中瞬态冲击的控制研究，以结构改型实现流动主动控制为方式，开展多目标协同优化设计；
判断模块：用于以预先设定的阀门开度K0开启第一阀门与第二阀门，获取阀前、阀中和阀后的实时压力，预先设定阀前标准压力P1、阀中标准压力P2和阀后标准压力P3，根据阀前实时压力△P1与阀前标准压力P1、阀中实时压力△P2与阀中标准压力P2、阀后实时压力△P3与阀后标准压力P3的大小关系确定所述阀门开度K0是否满足使用需求；
当△P1≤P1，△P2≤P2且△P3≤P3时，确定所述阀门开度K0满足使用需求，不对所述阀门开度K0进行调整；
当△P1＞P1，△P2＞P2或△P3＞P3满足其中任一项时，确定所述阀门开度K0不满足使用需求，对所述阀门开度K0进行调整；
调整模块：用于当确定所述阀门开度K0不满足使用需求时，获取阀门内运行情况，所述运行情况包括流体温度△W、流体流速△S和振动幅度△Z；并预先设定标准温度W0、标准流速S0和标准振幅Z0，根据所述运行情况与预先设定数据的大小关系对所述阀门开度K0进行调整，以调整后的阀门开度运行；
校正模块：用于获取运行时流体噪声△L并预先设定噪声阈值L0；
当△L≤L0时，以调整后的阀门开度运行；
当△L＞L0时，对调整后的阀门开度进行校正并开启排气阀。
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