2.0C全启式安全阀设计计算书(6.0)

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1、2.0寸卫生级全启式安全计算书根据《实用阀门设计手册》（陆培文主编，机械工业出版社出版，2006年1月第1版）所列安全阀的通用计算项目如下（表5-39）及安全阀专用计算项目：通用及专用计算项目：1.阀体厚度计算2．阀盖厚度3．阀座密封面面上计算比压4．弹簧理论计算5．安全流道直径计算6．安全阀额定排量计算本阀门阀体材质采用316L,阀盖采用304，快装卡箍采用304，因阀门设计手册上没有相应的材质，故采用相近的1Cr18Ni9Ti材质进行验算。一．阀体厚度计算（表5-168，第1014页）阀体厚度S’B=(P*Dn)/(

2、2.3*［σL］-P)+C;其中：P为公称压力,安全阀设计公称压力：0.7Mpa,故P=0.7计算通径Dn=72.9mm许用应力［σL］查表3-3（第597）,［σL］=92Mpa设计给定腐蚀余量C为0.5mm计算给果：S’B=0.846mm阀体最薄处设计厚度SB：1.65mmS’B

3、mm:2,5MPa(25bar);Rohraußendurchmesservon48,3mmbis76,2mm:1,6MPa(16bar);Rohraußendurchmesservon85,0mmbis219,1mm:1,0MPa(10bar).本安全阀连接采用85口径的快装卡盘（106），依据以上所引用标准要求，工作压力为1.0Mpa，故符合设计要求。三．3．阀座密封面面上计算比压（表5-197,第1115页）介质压力为p时密封面上比压力：q1=Dm(pS-p)/4b≥qMF因设计输入的整定压力ps=0.7Mpa,依

4、据安全阀密封性能试验的相关规定《实用阀门设计手册》表10-40，安全阀的密封性能试验压力，为整定压力的90%，故：设备正常工作压力:p=0.63Mpa,关闭件密封面平均直径：DM=32.16mm(设计给定)关闭件密封面宽度：=1.3mm(设计给定)密封面必需压力:qMF=(0.4+0.6PN)/(表3-13，662页)=1.3mm(设计给定)PN：取1.0Mpa计算结果：=2.77Mpa密封面比压力：q1=Dm(pS-p)/4b=4.33Mpa,验算结果：q1=4.33≥qMF=2.77,故密封设计合格。四．弹簧理论计算

5、(<弹簧直接载荷式安全阀弹簧计算>，中国特种设备安全第25卷第11期，第5页。)本安全阀为全启式安全阀故:1.刚度λ=［（Pd-PS）A+0.1PdA1］/h=［（0.721-0.7）*811.9+0.1*0.721*3637.9］/8.04=34.7N/mm,取刚度：35N/mm整定压力：Ps=0.7Mpa排放压力：Pd=Ps*1.03=0.721Mpa介质作用面积：A=3.14*(Dm2)/4=3.14*32.162=811.9mm2阀瓣开启后受介质作用面积增加部分：A1=3.14*(Dw2+Dm2)/4=3637.

6、9mm2本全启式安全阀反冲盘外径按:Dw=2.0D=61.2;取Dw=60mm密封面中径：Dm=32.16mm,阀瓣开启高度:h=D/4=32.16/4=8.04mm钢丝计算直径：d‘=1.6=1.6=6.3mm故钢丝直径：d=6.0mm=3.14*Dm2*PS/4+λh=3.14*32.162*0.7/4+35*8.04=849N本安全阀采用与密封面中径相同的弹簧中径：即弹簧中径：D2=32假设弹簧丝径：d=6弹簧：C=32/6=5.333弹簧弯曲系数：K=(4C-1)/(4C-4)+0.615/C=1.288］=0.

7、35σb=0.35*1079=377.7Mpa1.弹簧工作圈数：n=(71000*d4)/(8*D23λ)=（71000*6.04）/(8*323*35)=10.0故弹簧工作圈数：n=10圈2.弹簧实际刚度：λ=(71000*d4)/(8*D23*10)=35.1N/mm.1.计算弹簧节距：极限负荷：P’j=(πd3τj)/(8KD2)=(3.14*6.03*485)/(8*1.288*32)=998N.工作极限剪应力：τj=0.45σb=1079*0.45=485Mpa.极限负荷下变型量：F’j=P’j/λ=998/3

8、5.1=28.4mm.单圈极限变形量：f’j=F’j/n=28.4/10=2.84mm.间距：δ≈f’j，取3.5节距:t=δ+d=3.5+6.0=9.5.自由度度：H0=nt+1.5d=104mm.工作极限负荷下变形量：Fj=nδ=10*3.5=35mm.工作极限负荷：Pj=λFj=35.1*35=1228.5N.