止回阀设计计算说明

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1、止回阀设计计算书(H44H-64C-DN200)编制:刘斌文审核:王学敏上海上冶阀门制造有限公司目录一、壳体最小壁厚验算………………………………………………………1二、中法兰螺栓强度校核………………………………………………….1三、中法兰强度校核………………………………………………………....3四、阀盖强度校核………………………………………………………………6五、阀瓣厚度验算………………………………………………………………7参考文献结果tB=19.2mmtB’=14.54mm一、壳体最小壁厚验算1、

2、设计给定tB=19.2mm（参照GB/T12236-2008）2、按第四强度理论验算tB’=(见实用阀门设计手册表5-78)式中：tB’—考虑腐蚀裕量后阀体壁厚(mm)P—设计压力（MPa），取公称压力PNP=6.4MPad’—阀体中腔最大内径(mm)d’=200(设计给定)[σL]t—425℃阀体材料的许用拉应力（MPa）查表（设3-3）知[σL]t=51MPaC—考虑铸造偏差，工艺性和介质腐蚀等因素而附加的裕量（mm）tB’=+C因tB’-C=11.54,参照实用阀门设计手册表5-79,C取3mm

3、tB’=11.54+3=14.54mm显然tB>tB’，故阀体最小壁厚满足要求二、中法兰螺栓强度校核1、设计时给定：螺栓数量n=12螺栓名义直径d=M272、栓载荷计算（1）操作状态下螺栓载荷(N)FG=F’FZ+FDJ（见实用阀门设计手册表5-115）式中FG—在操作状态下螺栓所受载荷（N）设计说明与计算过程6.4×2002.3×51-6.41结果F’FZ=326685.6NFDJ=384336NFG=711021.6NFYJ=403128.5NAp=5190mm2F’FZ—流体静压总轴向力（N）F

4、’FZ=0.785DDP2P其中DDP为垫片压紧力作用中心圆直径(mm)DDP=240+15=255mm（设计给定）F’FZ=0.785×2552×6.4=326685.6NFDJ—操作状态下需要的最小垫片压紧力（N）FDJ=2πbDDPmP其中b=bo（垫片基本密封宽度mm）b=bo=15mm(设计给定)m为垫片系数,m=2.5(查实用阀门设计手册表3-32)FDJ=2×3.14×15×255×2.5×6.4=384336NFG=326685.6+384336=711021.6N（2）预紧状态下螺栓

5、所受载荷FYJ（N）FYJ=πbDDPqYJ式中：qYJ—垫片比压（MPa）qYJ=31.7MPa(查表3-32)FYJ=π×15×270×31.7=403128.5N3、螺栓面积计算（1）操作状态下需要的最小螺栓截面积(mm2)Ap=FG/[б]t式中：[б]t—425℃下螺栓材料的许用应力（MPa）[б]t=137（MPa）(查实用阀门设计手册表3-9)Ap=711021.6/137=5190mm2（2）预紧状态下需要的最小螺栓截面积（mm2）Aa=FYJ/[б]Aa=设计说明与计算过程2结果Aa

6、=2942.5mm2Ab=6867.2mm2Am=5190mm2式中：[б]—常温下螺栓材料的许用应力（MPa）查表[б]=[б]t=137MPaAa=403128.5/137=2942.5mm2（3）设计时给定的螺栓总截面积Ab=ndmin2=×12×272=6867.2mm2（4）比较：需要的螺栓总截面积Am=max（Aa，Ap）=5190mm2显然Ab>Am故：螺栓强度校核合格三、中法兰强度校核1、法兰力矩计算（见设5-124）（1）法兰操作力矩Mp(N·mm)计算Mp=MD+MT+MG=FDS

7、D+FTST+FGSG式中：FD—作用于法兰内直径截面上的流体静压轴向力（N）FD=0.785Di2P其中Di为阀体中腔内径（mm）Di=220（设计给定）FD=0.785×2202×6.4=243161.6NSD为螺栓中心至FD作用位置处的径向距离（mm）SD=45（设计给定）FT—流体静压总轴向力与作用于法兰内径截面上的流体静压轴向力之差（N）FT=F’FZ-FD=326685.6-243161.6=83524N设计说明与计算过程3结果ST—螺栓中心至FT作用位置处的径向距离（mm）ST=42.5

8、(设计给定)FG—法兰垫片压紧力（N）FG=FDJ=384336NSG—螺栓中心至FG作用位置处的径向距离SG=50mm（设计给定）Mp=243161.6×45+83524×42.5+384336×50=33697367N·mm（2）法兰预紧力矩Ma（N·mm）Ma=FGSGFG=W其中W为螺栓的设计载荷（N）W=[б]=×137=825918.2NMa=825918.2×50=41295910N·mm（3）法兰设计力矩Mo(N·mm)计算Mo=max(