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时间:2018-09-16
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1、目录一、设计基本参数……………………………………………………………21、型号…………………………………………………………………22、执行标准……………………………………………………………23、阀门结构……………………………………………………………2二、计算过程…………………………………………………………………21、密封面比压的验算…………………………………………………22、阀体最小壁厚计算…………………………………………………3①、查表法……………………………………………………………3②、计算法……
2、………………………………………………………33、闸板的计算…………………………………………………………34、阀杆得强度计算……………………………………………………45、阀杆头部强度验算…………………………………………………66、阀杆稳定性验算……………………………………………………77、中法兰连接螺栓………………………………………………77.1常温时强度验算……………………………………………………77.2中法兰连接螺栓初加温时强度验算………………………………97.3中法兰连接螺栓高温时强度验算………
3、…………………………108、阀体(中法兰)强度验算………………………………………………119、阀盖的强度验算………………………………………………………1310、阀盖支架(T型加强筋)……………………………………………1411、手轮总扭矩及圆周力………………………………………………16参考文献…………………………………………………………………………18-18-一、设计基本参数:1、型号:80Z40H-402、执行标准:阀门设计按照GB/T12234-2007年的规定;阀门法兰按照GB/T9113.1-
4、4的规定;阀门结构长度按照GB/T12221的规定;阀门试验与检验按照GB/T13927的规定;3、技术参数:①、公称尺寸DN:80②、公称压力PN:40③、适用温度范围:≤350℃④、介质化学性能:水、蒸汽、油品。4、阀门结构:①、密封副结构:环状密封②、中法兰结构:凹凸面③、阀杆结构:明杆二、计算过程:1、密封面比压的验算1、密封面比压计算公式:-------④式中:阀座密封面内径d=80mm;阀座密封面宽度bm=10mm;2、出口端阀座密封面上的总作用力:式中:作用在出口密封面上的介质静压力:
5、=25446.90N;①-18-密封面上达到必需比压时的作用力:=21205.75N;②代入得:=21205.75N;代入④得:q=16.5Mpa;查表得:密封面必需比压=7.5Mpa;密封面许用比压=45Mpa;则得:6、最小壁厚实际取=12mm.。3、闸板的计算:-18-计算厚度:S′B=R式中:圆弧过渡外半径密封面平均半径R=(DMN+bM)/2=46mm;系数:K=1.24(自由周边:钢1.24);计算压力p:设计给定4.0Mpa;许用弯曲应力〔σw〕=102MPa;腐蚀余量C:设计给定4.5mm;代入上式得:S′B=14.64mm;实际厚度SB:设计给定16mm;则得:S′B7、Q″FZ=K3QMJ+K2QMF-Qp+QT=16457.14N;②阀杆最大轴向力(取Q′F、Q″FZ较大值):QFZ=20091.97N;查表3-28得:系数:K1=0.29K2=0.77K3=0.41K4=0.62密封面处介质作用力,由1序号①得:QMJ=25446.90N;密封面上密封力,由1序号②得:QMF=21205.75N;阀杆径向截面上介质作用力:Qp=π/4dF2p=520.53N;-18-阀杆直径:设计给定dF=22mm;计算压力p:设计给定4.0MPa;阀杆与填料摩擦力:QT=ψ8、dFbTp=1182.72N;③查表3-15得(按h/b):系数:ψ=2.24;填料深度hT:设计给定42mm;填料宽度bT:设计给定6mm;轴向拉应力:σL=Q″FZ/Fs=88.48Mpa;轴向压应力:σY=Q′FZ/Fs=108.02Mpa;查表3-17(按退刀槽处At)得:阀杆最小截面积Fs:186mm2;扭应力:τN=M′FL/Ws=76.79Mpa;关闭时阀杆螺纹摩擦力矩:M′FL=M′FL+Ws=46010.60Nmm;④查表3-16得:螺纹摩擦半径RF
6、最小壁厚实际取=12mm.。3、闸板的计算:-18-计算厚度:S′B=R式中:圆弧过渡外半径密封面平均半径R=(DMN+bM)/2=46mm;系数:K=1.24(自由周边:钢1.24);计算压力p:设计给定4.0Mpa;许用弯曲应力〔σw〕=102MPa;腐蚀余量C:设计给定4.5mm;代入上式得:S′B=14.64mm;实际厚度SB:设计给定16mm;则得:S′B7、Q″FZ=K3QMJ+K2QMF-Qp+QT=16457.14N;②阀杆最大轴向力(取Q′F、Q″FZ较大值):QFZ=20091.97N;查表3-28得:系数:K1=0.29K2=0.77K3=0.41K4=0.62密封面处介质作用力,由1序号①得:QMJ=25446.90N;密封面上密封力,由1序号②得:QMF=21205.75N;阀杆径向截面上介质作用力:Qp=π/4dF2p=520.53N;-18-阀杆直径:设计给定dF=22mm;计算压力p:设计给定4.0MPa;阀杆与填料摩擦力:QT=ψ8、dFbTp=1182.72N;③查表3-15得(按h/b):系数:ψ=2.24;填料深度hT:设计给定42mm;填料宽度bT:设计给定6mm;轴向拉应力:σL=Q″FZ/Fs=88.48Mpa;轴向压应力:σY=Q′FZ/Fs=108.02Mpa;查表3-17(按退刀槽处At)得:阀杆最小截面积Fs:186mm2;扭应力:τN=M′FL/Ws=76.79Mpa;关闭时阀杆螺纹摩擦力矩:M′FL=M′FL+Ws=46010.60Nmm;④查表3-16得:螺纹摩擦半径RF
7、Q″FZ=K3QMJ+K2QMF-Qp+QT=16457.14N;②阀杆最大轴向力(取Q′F、Q″FZ较大值):QFZ=20091.97N;查表3-28得:系数:K1=0.29K2=0.77K3=0.41K4=0.62密封面处介质作用力,由1序号①得:QMJ=25446.90N;密封面上密封力,由1序号②得:QMF=21205.75N;阀杆径向截面上介质作用力:Qp=π/4dF2p=520.53N;-18-阀杆直径:设计给定dF=22mm;计算压力p:设计给定4.0MPa;阀杆与填料摩擦力:QT=ψ
8、dFbTp=1182.72N;③查表3-15得(按h/b):系数:ψ=2.24;填料深度hT:设计给定42mm;填料宽度bT:设计给定6mm;轴向拉应力:σL=Q″FZ/Fs=88.48Mpa;轴向压应力:σY=Q′FZ/Fs=108.02Mpa;查表3-17(按退刀槽处At)得:阀杆最小截面积Fs:186mm2;扭应力:τN=M′FL/Ws=76.79Mpa;关闭时阀杆螺纹摩擦力矩:M′FL=M′FL+Ws=46010.60Nmm;④查表3-16得:螺纹摩擦半径RF
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