热采闸阀设计计算书
阀门设计计算书.xls
公式
0.2QMJ+0.58QMF+QP+QT
单位
N
2 开启时阀杆总轴向力 Q”FZ
0.31QMJ+0.42QMF-QP+QT
N
3
阀杆最大轴向力
QFZ
取Q’FZ及Q”FZ中较大值
N
4 密封面处介质作用力
QMJ
序号M-2
N
5
密封面上密封力
QMF
序号M-6
N
6 阀杆径向截面上介质作用力
QP
π/4dF2P
N
24
许用合成应力
〔σ∑ 〕
查表4-7
MPa
结论：σL＜〔σL〕， τN＜〔τN）， σY ＜〔σY 〕， σ∑＜〔σ∑〕
合格
230.00
计算书
型
号
零件名称
材料牌号
计算内容
Z***H-***LB 阀杆
1Cr13 头部强度验算
DN
序号
名称
符号
式中符 号
G2
1
剪应力
τ
2 开启时阀杆总轴向力
Q”FZ
3 阀杆与填料的摩擦力
计算书
共
页
型
号
Z***H-***LB
零件名称
闸板
材料牌号 计算内容
WCB 厚度
简图
DN
**"
序号
名称
符号
式中符 号
公式
单位
B
1
计算厚度
S'B
R√(K*P)/〔σw〕+C mm
2
密封面平均半径
R 自由周边：1/2(DMN+bM) mm
3
闸阀基础知识与设计计算ppt课件
成密封的零件。如，阀座。
14
❖ 1.3.2.8动密封——关闭件形成的密封。又称主密封、内部 密封或上下游密封。
8
❖ 产生局部损失的原因是：流动断面发生变化 时，断面流速分布发生急剧变化，并产生大 量的旋涡。由于流体的粘性作用，旋涡中的 部分能量转变为热能使流体升温，从而消耗 机械能。
❖ 管道进口、管道的突缩、突扩部分、阀门、 弯头等管件部分均会发生局部阻力。
❖ 局部损失与管长无关，只与局部管件有关 ❖ 局部阻力的分类： ❖ 流向改变
闸阀基础知识及设计计算
c版
2011年5月
1
闸阀基础知识及设计计算
目录 第一部分：闸阀基础知识，参数、典型结构及工 作原理
1.1阀门的定义 1.2流体力学基本概念与术语 1.3闸阀结构特点 1.4闸阀类型 1.5闸阀用途 第二部分：闸阀设计计算 2.1零件设计： 2.1.1阀座设计
2
❖ 2.1.2闸板设计 ❖ 2.1.3阀体设计 ❖ 2.1.4阀盖设计 ❖ 2.1.5阀杆设计 ❖ 2.1.6装配设计 ❖ 2.2闸阀设计计算： ❖ 2.2.1闸板厚度计算 ❖ 2.2.2阀体壁厚计算 ❖ 2.2.3密封比压计算 ❖ 2.2.4阀杆操作力计算
❖ 以当地大气压力为基准所表示的压力，称为相对压力。 相对压力也称表压力。
❖ 相对压力为负数时，工程上称为真空度。真空度的大小 以此负数的绝对值表示。
❖ 绝对压力、相对压力与真空度的相互关系 如下所示：
7
表压力（相对压力） 大气压力
绝对压力
真空度
绝对压力
绝对真空
绝对压力、相对压力与真空度间的相互关系
闸阀基础知识与设计计算共68页文档
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走
闸阀设计与计算的基本内容
闸阀设计与计算的基本内容闸阀设计与计算的基本内容⼀、设计输⼊即设计任务书。
应明确阀门的具体参数（公称通径、公称压⼒、温度、介质、驱动⽅式等），使⽤的条件和要求（如室内或室外安装、启闭频率等）及相关执⾏的标准（产品的设计与制造、结构长度、连接型式、产品的检验与试验等）⼆、确定阀门的主体材料应根据设计输⼊的参数，经综合考虑后确定适⽤的阀门主体材料。
三、确定阀门承压件的制造⼯艺⽅法(铸造、锻造、焊接、铸焊……) 四、确定阀门总体结构型式（即⽅案设计），为便于讲解，本节内容按明杆，楔式，蝶型开⼝阀盖，代中法兰，填料压紧的结构设计。
五、确定阀门的结构长度和连接尺⼨六、确定阀体阀座处的流通通道尺⼨七、闸阀的设计与计算此部份很关键，属于技术设计范畴，应边计算边绘制总图。
1．承压件壁厚的计算2．密封副的总作⽤⼒和⽐压的计算3．阀体与阀盖的连接型式和密封结构的确定 4．阀杆的强度计算 5．闸板的强度计算 6．中法兰的强度计算 7．阀盖的强度计算 8．⽀架的强度计算 9．阀杆螺母的强度计算 10．填料压盖的强度计算 11．活节螺栓的强度计算 12．销轴的强度计算13．选配电动或⽓动传动装置及确定⼿动传动⼿轮的直径 14．阀门流量系数的计算 7.1 承压件壁厚的计算承压件壁厚的确定⽅法有以下三种，即查表法，插⼊法和计算法。
7.1.1 查表法若设计输⼊明确规定了是标准阀门，并且其参数在相应标准规定范围内时，可按指定的相应标准规定的值查出。
7.1.2 插⼊法此种情况，适⽤于设计输⼊的参数与标准内容的规定值不⼀致的情况下，亦即不能按设计输⼊的参数值在标准中直接查出此时，可按下述⽅法进⾏插⼊计算：()N N1m m1m2m1N2N1P P t t t t P P -=+--式中：t m ：需计算和确定的承压件壁厚 t m1：查P N1时的壁厚 t m2：查P N2时的壁厚 P N1：公称压⼒的⼩值P N2：公称压⼒的⼤值7.1.3 计算法：1、计算壁厚的原则1）对脆性材料和塑性材料，其适⽤的公式不同2）对薄壁容器和厚壁容器，其适⽤的公式也不同，⼀般以计算处的外径（D ）和内径（d ）之⽐来区分：当D /d ≤1.2时，为薄壁容器 D /d ＞1.2时，为厚壁容器3）计算时，应以承压件最⼤内腔尺⼨为依据，⼀般以阀门通道内径为基准计算 4）承压件形状不同，应按不同的公式进⾏计算 5）阀体与阀盖的壁厚可取同⼀值。
闸阀设计计算说明书
目录阀体壁厚验算 (1)密封面上总作用力及计算比压 (2)闸板强度验算 (3)阀杆强度验算 (4)中法兰螺栓强度验算 (5)阀体中法兰强度验算 (6)流量系数计算 (7)参考资料1、GB/T 12234……………………………………………法兰和对焊连接钢制闸阀2、JB/T 79.2………………………………………………凹凸面整体铸钢管法兰3、GB/T 12221……………………………………………阀门结构长度4、机械工业出版社………………………………………《机械设计师手册》5、机械工业出版社………………………………………《实用阀门设计手册》说明1、以公称压力作为计算压力2、对壳体壁厚的选取，在满足计算壁厚的前提下，按相关标准取壳体最小壁厚且圆整整数，已具裕度3、涉及的材料许用应力值按-29～38℃时选取4、适用介质为水、油、气等介质5、不考虑地震载荷、风载荷等自然因数6、瞬间压力不得超过使用温度下允许压力的1.1倍7、管路中应安装安全装置，以防止压力超过使用下的允许压力-1-6 密封面上密封力 Q MF πq MF (D MN +b M ) b M92692.8 N 7 密封面必需比压 q MF 《实用阀门设计手册》10 MPa 8 密封面计算比压 qQ MZ ／π(D MN +b M ) b M68.3 MPa 9 密封面许用比压〔q 〕 《实用阀门设计手册》150 MPa结论： 〔q 〕≥q ≥q MF 合格型 号DN350 Z40H-64简图零件名称 闸 板 材料牌号 WCB 计算内容 闸板强度验算根 据 《阀门设计计算手册》 序号 计算数据名称符号公 式数 值 单位1 中心处弯曲应力 σW KPD MP 24(S B -C)2115.4 MPa 2 计算压力 P 设计给定 6.4 MPa 3 密封面平均直径 D MP D MN +b M 328 mm 4密封面内径D MN设计给定298mm5 密封面宽度b M设计给定30 mm6 闸板厚度S B设计给定46 mm7 附加厚度 C 设计给定 2 mm8 系数K 设计给定(按自由周边) 1.249 许用弯曲应力〔σW〕《实用阀门设计手册》120 MPa结论：〔σW〕≥σW合格型号DN350 Z40H-64 简零件名称阀杆材料牌号2Cr13计算内容阀杆强度验算根据《阀门设计计算手册》序号计算数据名称符号公式数值单位1 关闭时阀杆总轴向力Q FZ′K(Q MJ+Q MF) +Q P+Q T68540.637 N2 开启时阀杆总轴向力Q FZ″K(Q MJ+Q MF) -Q P+Q T41370.845 N3 阀杆最大轴向力Q FZ=Q FZ′68540.637 N4 摩擦系数K 设计给定0.055 密封面处介质作用力Q MJπP (D MN+b M)2／4 540502.0N6 密封面上密封力Q MFπq MF(D MN+b M) b M92692.8N7 阀杆径向截面上介质作用力Q PπPd F2／4 13584.896 N-6-。
闸阀基础知识与设计计算
闸阀基础知识与设计计算目录1. 闸阀基础知识 (3)1.1 闸阀的定义与类型 (3)1.1.1 传统闸阀 (4)1.1.2 电动或电磁控制闸阀 (5)1.1.3 球形闸阀 (6)1.2 闸阀的工作原理 (7)1.3 闸阀的结构特点 (8)1.3.1 闸板及其运动方式 (9)1.3.2 阀门体和阀座 (11)1.3.3 阀杆和操作机构 (12)1.4 闸阀的安装与维护 (14)1.4.1 安装步骤 (15)1.4.2 维护要点 (16)2. 闸阀设计计算 (17)2.1 闸阀的流体力学计算 (18)2.1.1 流体阻力计算 (19)2.1.2 流体冲击动能计算 (20)2.2 闸阀的强度与稳定性计算 (22)2.2.1 材料选择与机械性能 (24)2.2.2 阀体与闸板的强度计算 (24)2.2.3 阀杆与操作机构的稳定性分析 (26)2.3 闸阀的 sealing (28)2.3.1 密封原理 (29)2.3.2 密封材料与密封圈的选择 (30)2.3.3 密封性能测试与评估 (31)3. 闸阀制造商与选择指南 (33)3.1 行业内闸阀制造商 (34)3.2 闸阀选择需要考虑的因素 (35)3.2.1 流体类型与系统工况 (37)3.2.2 压力等级与温度范围 (38)3.2.3 控制系统与自动化需求 (39)3.3 闸阀性能评估与验证 (40)4. 闸阀应用实例 (42)4.1 供水系统中的闸阀应用 (43)4.2 石油和天然气工业中的闸阀应用 (45)4.3 化工与制药行业的闸阀运用 (46)4.4 新能源与可再生能源系统中的闸阀应用 (47)5. 法规与标准 (49)5.1 闸阀的国际与国家标准 (50)5.2 闸阀的设计与施工规范 (51)5.3 闸阀的使用与维护规范 (52)6. 闸阀市场与发展趋势 (53)6.1 全球闸阀市场分析 (54)6.2 技术创新与市场驱动因素 (56)6.3 未来展望与行业发展趋势 (57)7. 参考资料与文献 (58)7.1 闸阀设计与应用相关的专业书籍 (59)7.2 行业标准与规范 (60)7.3 学术论文与技术报告 (61)1. 闸阀基础知识闸阀是一种常用的截断流体设备，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。
闸阀基础知识及设计计算共68页
闸阀基础知识及设计计算
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
采暖设计计算书
1 工程概况本工程为大同市一栋三层的办公楼，其中有办公、会议、培训等功能用途的房间。
层高为3.7米，建筑占地面积约550平米，建筑面积约1300平米。
本工程以0.4MPa 饱和蒸汽的市政管网为热源、为本办公楼设计供暖系统。
2 设计依据2.1任务书<<供热课程设计提纲>>2.2规范及标准[1]<<采暖通风与空气调节设计规范>>GBJ 19-87 [2]<<通风与空气调节制图标准>>GJ114-882.3设计参数室外气象参数[1]：采暖室外计算(干球)温度为-17℃。
最低日平均温度为-24℃。
冬季大气压89920Pa 。
冬季室外最多风向平均风速3.5m/s 。
室内设计温度见表[1]。
表[1]室内设计参数3 围护结构要求为了保证室内人员的热舒适性要求，根据室内空气温度与围护结构内表面的温差要求来确定围护结构的最小传热阻。
3.1大同地区在不同室内设计温度下的最小传热阻为验证围护结构的热阻满足最小传热阻的要求，本设计先计算出不同围护结构类型下，对应不同室内计温度的最小传热阻，再根据围护的结构来计算需求多少厚度的保温层才能满足需要。
计算冬季围护结构室外计算温度 e w t ⋅时，围护结构类型类不同选择的公式也不同。
式中'w t 为采暖室外计算温度，m in ⋅p t 为累年最低日平均温度。
再根据室内设计温度由式[1]计算最小传热阻。
式[1]式中：e w t ⋅――冬季围护结构室外计算温度，℃；n t ――采暖室内设计温度，℃；n t ――根据舒适性确定的室内温度与围护结构内表面的温差，这里取6℃。
计算结果列于表[2]。
3.2某种外围护结构在不同保温层厚度下的隋性和热阻表[3]建筑材料的热物特性： 建筑材料 厚度δ mm 导热系数λ W/m ·℃蓄热系数S W/m 2·℃ 水泥沙浆 40 0.87 10.79 砖墙δ0.769.86图[1]外墙结构已知外墙结构如图[1]所示，根据式[2]、[3]计算当取不同砖墙厚度时的热隋性指标和实际传热阻，结果列于表[4]。
毕业设计计算说明书闸阀
目录一、设计基本参数 (2)1、型号 (2)2、执行标准 (2)3、阀门结构 (2)二、计算过程 (2)1、密封面比压的验算 (2)2、阀体最小壁厚计算 (3)①、查表法 (3)②、计算法 (3)3、闸板的计算 (3)4、阀杆得强度计算 (4)5、阀杆头部强度验算 (6)6、阀杆稳定性验算 (7)7、中法兰连接螺栓 (7)7。
1常温时强度验算 (7)7。
2中法兰连接螺栓初加温时强度验算 (9)7。
3中法兰连接螺栓高温时强度验算 (10)8、阀体(中法兰)强度验算 (11)9、阀盖的强度验算 (13)10、阀盖支架(T型加强筋） (14)11、手轮总扭矩及圆周力 (16)参考文献 (18)一、 设计基本参数：1、型 号：80Z40H —402、执行标准：阀门设计按照GB/T 12234-2007年的规定; 阀门法兰按照GB/T 9113.1—4的规定; 阀门结构长度按照GB/T 12221的规定； 阀门试验与检验按照GB/T 13927的规定；3、技术参数：①、公称尺寸DN:80 ②、公称压力PN ：40 ③、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= 80 mm ； 阀座密封面宽度bm= 10 mm; 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：2MJ Q =0.785(d+bm)P = 25446.90 N ；①)()(MPa bmbm d Q q MZ+=π)(N Q Q QMJ MF MZ+=密封面上达到必需比压时的作用力：MF MF Q =(d+bm)bmq π= 21205。
75 N ；②代入得:MZ Q = 21205。
75 N; 代入④得：q= 16。
闸阀设计计算说明书
闸阀设计计算说明书(Z40H-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、阀杆总轴向力计算 (1)三、中法兰螺栓强度校核 (3)四、中法兰厚度验算 (4)五、阀盖强度校核 (4)六、闸板厚度验算 (7)参考文献 (8)一、壳体最小壁厚验算1、设计给定S B =19.2mm （参照GB/T12234-2007选取）2、按第四强度理论计算 S B ’= +C 《实用阀门设计手册》表5-78 式中：S B ’—考虑腐蚀裕量后阀体壁厚(mm)P —设计压力（MPa ），取公称压力PN P= PN=6.4 MPaD N —阀体中腔最大内径(mm) D N =240(设计给定)[бL ]t —425℃材料的许用拉应力（MPa ）查《实用阀门设计手册》表3-3知 [бL ]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 ）S B ’= +C因S B ’-C=13.9设计说明与计算过程结果S B =19.2mmS B ’=16.9mm2Q ’FZ =10680.4+7254.7+9163.8=27098.9NQ ”FZ =43538.4+7254.7+9163.8=59956.9N三、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 B =M272、 螺栓载荷W b （N ）计算W b =F+Fp+Q FZ ’ 式中：F —流体静压总轴向力（N ）F=PA其中 A 通道处的截面积(mm 2) A=45216（设计给定）F=6.4×45216=289382.4N Fp —操作状态下需要的最小垫片压紧力（N ） Fp=PA d m其中 A d 垫片接触面积(mm 2)， A d =12010.5(设计给定)m 为垫片系数, m=3（查《阀门设计手册》表4-17）Fp=6.4×12010.5×3 =224013N设计说明与计算过程结果Q ’FZ =27098.9N Q ”FZ =59956.9NF=289382.4NFp=224013N33四、中法兰厚度验算t e ’=式中：t e ’—计算的法兰厚度（mm ） X —螺栓中心到法兰根部的距离（mm ） X=25(设计给定) [б1 ]—材料径向许用弯曲应力（MPa ） [б1 ]=61MPa(查表3-3) a n —垫片压紧力作用中心长轴半径（mm ） a n=177.5 mm(设计给定) b n —垫片压紧力作用中心短轴半径（mm ） b n=127.5 mm(设计给定)t e ’=221.35540494.32561177.5127.5⨯⨯+=36.9mm设计给定te=45mm设计说明与计算过程结果t e ’=36.9mm t e=45mm44бw Ⅰ=其中 M Ⅰ为弯曲力矩（N ·mm ）M Ⅰ= []其中 Q ’FZ =max(Q ’FZ ,Q ”FZ )=9665.4NL=125mm （设计给定） H=210mm （设计给定）ⅠⅢX 为Ⅲ-Ⅲ截面对X 轴惯性矩(mm 4)ⅠⅢX =30973333 mm 4《阀门设计手册》表4-29计算 ⅠⅡy 为Ⅱ-Ⅱ截面对y 轴惯性矩（mm 4） ⅠⅡy =845786.7 mm 4《阀门设计手册》表4-29计算M Ⅰ=59956.91251121030973333812125845786.7⨯⨯+⨯⨯= 24357.5N ·mmy3设计说明与计算过程结果Q FZ ’L 85бw ⅠN —力矩引起的弯曲应力(MPa)бw ⅠN = 其中M ⅠN 力矩（N ·mm ） M ⅠN=其中 M FJ 为阀杆螺母与阀盖间的摩擦力矩（N ·mm ） 关闭时M FJ ’(N ·mm)计算 M FJ ’=1/2Q FZ ’f j dp 其中 f j 凸肩与阀盖间的摩擦系数,f j =0.3(查表3-34) dp 阀杆螺母凸肩与支架间环形接触面平均直径 dp=60mm(设计给定) M FJ ’=1/2×27098.9×0.3×60=243890.1N ·mm 开启时M FJ ”(N ·mm)计算 M FJ ”=1/2Q FZ ”fjdp=1/2×59956.9×0.3×60设计说明与计算过程结果Q FZ ’’2F Ⅰ59956.9 2×2325M FJ H L86[б]=82MPa(查表)显然 бΣⅠ<[б] 故Ⅰ-Ⅰ截面合格。
闸阀设计计算书
#VALUE! #VALUE! #VALUE!
235
结论:λ0＜λ＜λL σ＜〔σ〕合格
计算书
共
页
型
号
Z***H-***LB
零件名称
闸板
材料牌号
WCB
简图
计算内容
厚度
DN
**"
序号
名称
符号
式中 符号
公式
单位
B
1
计算厚度
S'B
R√(K*P)/〔σw〕+C mm
2
密封面平均半径
QL/(Z*F1) Z*F1
设计给定 查表4-9(根据dL)
设计给定 查表4-9(根据dL)
πD1/Z*dL 设计给定
单位
N N N N mm Mpa N mm mm
N
N N MPa
MPa mm2 个 mm2 mm Mpa
mm
结论：σL＜〔σ〕 2.7＜LJ ＜4 合格
表7
页
第页
计算数据
#VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
Mpa mm mm2 MPa
15
螺栓拉应力
σ"L
Q"LZ/FL
MPa
16
安全系数
n"s
(σs）"tL/σ"L
17
屈服极限
(σs）"tL 查表4-8(根据t"L) MPa
表9
页
第页
计算数据
#VALUE! #VALUE! #VALUE! 18.00 425.00
*** #VALUE! 382.50 364.50 #VALUE!
KY65-25闸阀阀体计算书
[σ] =2/3σ0.2
=2/3×570
=380Mpa
设计文件名称
设计计算书
XFF65-21 JS
产品型号、名称
XFF65-21闸阀
共2页
第2页
C—附加裕量C=2.5mm
代入式（1-）得：
SJ=3.5×1.0×21×66/（2×380-1.2×1.0×21）+2.5
阀体由中腔和进出口段三部分组成，对这部分进行比较分析
进出口段内外径之比95∶66=1.4，中腔内外径之比134∶95=1.4，1.4＝1.4，
故只需对进出口段内外径进行强度校核即可。
阀体材料：ZG310-570锻件
热处理状态：调质处理140~235HB
机械性能：抗拉强度σb≥570Mpa，屈服强度σ0.2≥310 Mpa（API过60A）
设计文件名称
设计计算书
XFF65-21 JS
产品型号、名称
XFF65-21闸阀
共2页
第1页
主要技术参数
额定工作压力：21Mpa
公称通径：65mm
规范级别：PSL2
性能级别：PR1
材料级别：DD
温度级别：PU
执行标准：API Spec 6A
出口连接：2 9/16″×3000Psi-BX153
（1）阀体强度校核
=7.8mm
进出口实际壁厚
S=（96-66）/2
=15mm
S>SJ
实际壁厚大于计算壁厚，故阀体最小壁厚强度足够。
设计计算书
KY65-25
a、按美国国家标准ANSI B16.34附录G中关于容器壁厚计算公式得：
SJ=3.5×K1·DN·（PN）/（2·[σ]-1.2 K1·PN）+C
闸阀阀杆零件设计计算书样本
d ?
FS
2
(无推力球轴承) (有推力球轴承) (无推力轴承时)
mm mm N.mm N.mm
mm mm N.mm
N.mm
第2页
2021/4/3
30 开启时轴承摩擦系数 M''g
Q' ' FZ
?f g
? D gP 2
(有推力轴承时)
M'FL+M'FJ (无推力球轴承)
序31 关闭时阀杆的总扭矩 M'FZ M'FL+M'g (有推力球轴承)
开启时闸板与阀座密 5 封面摩擦角
r''
Arctg ( f ' 'm )
6 密封面处介质作用力 QMJ 设计已定
7 密封面上密封力 QMF 设计已定
8
闸板自重
Qg 设计给定
结果 单位
角度 角度 角度
N N 千克
9
密封类型
设计给定
f 'm ?QMJ cos j (1 - f 'm ?tgj )
-
QG
(自动密封)
QFZ / FS 查表(按退刀槽处的断面系数) M FZ
WS
38 阀杆合成应力
s?
s 2 + 4t N 2
39 阀杆许用拉应力 [s L ] 查表
40 阀杆许用剪应力 [t N ] 查表
41 阀杆许用合成应力 [s ? ] 查表
42 阀杆头部宽度 B 设计给定
43 阀杆头部厚度 h 44 阀杆头部剪应力 τ
第3页
2021/4/3
55 临界细长比 λ2 查表
56 阀杆压应力
4 ?Q'FZ
阀门设计计算书
阀门设计计算书一、引言阀门作为流体控制的重要设备，其设计计算是确保其正常运行的关键。
本文将对阀门设计计算的相关内容进行详细介绍。
二、阀门选型计算1. 流量计算根据阀门所处的工况和要求，通过流量计算确定阀门的尺寸和额定流量。
流量计算可以通过根据流体的性质和系统需求，利用公式或者流量计算软件进行求解。
2. 压力损失计算阀门在实际工作中会产生一定的压力损失，因此需要进行压力损失计算。
根据阀门的类型、材料、流体性质、流速等参数，通过经验公式或者阀门厂家提供的数据，计算出阀门的压力损失。
3. 阀门尺寸计算阀门的尺寸设计是根据工作流量和压力损失来确定的。
根据流量和压力损失计算的结果，结合阀门的特性曲线，选择合适的阀门尺寸。
三、阀门材料计算1. 阀门材料选择根据阀门所处的工况和流体性质，选择合适的阀门材料。
常见的阀门材料有铸铁、碳钢、不锈钢等，根据阀门的工作温度和介质的特性，选择适合的材料。
2. 阀门密封材料选择阀门的密封性能对其正常运行起着至关重要的作用。
根据阀门的工作温度、压力和介质的特性，选择合适的阀门密封材料。
常见的阀门密封材料有橡胶、聚四氟乙烯等。
四、阀门强度计算1. 阀门承受的压力计算根据阀门的工作压力和尺寸，计算阀门承受的压力。
可以通过应力分析和弹性力学原理进行计算。
2. 阀门的开启和关闭力矩计算阀门的开启和关闭力矩对其操作起着重要作用。
通过阀门的结构设计和力学计算，计算出阀门的开启和关闭力矩。
五、阀门可靠性计算1. 阀门的寿命计算根据阀门的设计寿命要求和使用环境，通过可靠性计算，预测阀门的使用寿命，并进行合理的设计。
2. 阀门的安全系数计算阀门在使用过程中需要考虑一定的安全系数，以应对突发情况。
通过对阀门的设计参数和工作条件进行计算，确定阀门的安全系数。
六、阀门流体特性计算1. 阀门的流量特性计算阀门的流量特性对其控制性能起着决定性作用。
通过阀门的结构和流体力学计算，确定阀门的流量特性，包括开启度、流量系数等。
供热计算书——精选推荐
供热计算书⽬录第⼀章供暖系统设计热负荷.................................................1.1体积热指标法..........................................................1.2⾯积热指标法..........................................................1.3城市规划指标法........................................................ 第⼆章热负荷延续时间图及年耗热量.........................................2.1热负荷延续时间图......................................................2.2年耗热量.............................................................. 第三章供暖⽅案的确定.....................................................3.1热源形式的选择........................................................3.2热媒种类的选择........................................................3.3热媒参数的确定........................................................3.4热⽹系统形式的选择....................................................3.4.1枝状管⽹........................................ 错误！未指定书签。
《供热工程》计算书
安徽建筑工业学院环能工程学院课程大作业计算说明书课程《供热工程》班级 09设备（2）班姓名汪昆学号09203020237指导教师王晏平时间：2011年12月30日——2012年1月5日目录1 工程概况 (2)1.1 工程概况简介 (2)1.2 设计内容 (2)2 设计依据 (2)2.1 设计依据 (2)2.2 设计参数 (2)3 负荷概算 (2)3.1 用户负荷 (2)3.2 负荷汇总 (3)4 热交换站设计 (3)4.1 热交换器 (3)4.2 蒸汽系统 (3)4.3 凝结水系统 (4)4.4 热水供热系统 (8)4.5 补水定压系统 (9)5 室外管网设计 (9)5.1 管线布置与敷设方式 (9)5.2 热补偿 (14)5.3 管材与保温 (18)5.4 热力入口 (19)6 系统运行管理调节 (20)7 课程作业总结 (20)1 工程概况1.1 工程概况简介1.1.1 工程名称：某小区供热系统1.1.2 地理位置：合肥1.1.3 热用户：1#、2#、3#为住宅楼，4#、5#为公寓楼，6#为办公楼1.2 设计内容某小区换热站、热力入口、检查井及室外热网方案设计。
2 设计依据2.1设计依据1.《供热工程》——李德英；2.《流体输配管网》中国建筑工业出版社；3.《传热学》——章熙民等；4.《实用空调设计手册》——陆耀庆；5.《直埋供热管道工程设计》——王飞、张建伟。
中国建筑工业出版社, 2007；6.《实用供热空调设计手册》——陆耀庆主编。
中国建筑工业出版社，1993；7.《城市热力网设计规范》CJJ34-2002；8.《采暖通风与空调设计规范》GB0019-2003,；9.《城市热力网设计规范》CJJ34-2002,；10《城市直埋供热管道工程技术规范》CJJ/T81-98。
2.2 设计参数用户采暖供水温度t g=80℃，回水温度t h=60℃。
市政管网蒸汽压力为0.6 MP a。
查饱和蒸汽和过热蒸汽密度表得饱和蒸汽温度为158.72℃（内插法）。
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热采闸阀
(3 -1/8闸阀)
设计计算书
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1、阀体壁厚计算
3 1/8 5000psi 阀体简图如下：
a 、∮128/∮80截面： 根据第四强度理论： S b=Dn/2×(
Pn
⨯-3][][σσ-1)+C
其中：Dn=80
][σ=2/3][2.0σ=2/3×414=276MPa Pn=设计压力=35MPa C=附加壁厚,选2mm 则S b =13.24mm
实际壁厚S=(128-80)/2=24mm>S b 。
b 、M160×3/∮124截面： 同理计算得出S b =6.54mm
有效截面S=(157-124)/2=16.5mm>S b
c 、球形壳体SR95/SR71
根据ASME B16.34-2004附录VI 中壁厚计算公式: t m =0.10449d+2.54=10.90mm(d=80) 实际最小壁厚t=95-71=24mm>t m 满足要求。
2、阀盖壁厚计算
最小截面在∮206/∮161(M160×3螺纹退刀槽) 根据第四强度理论： S b=Dn/2×(
Pn
⨯-3][][σσ-1)+C
其中：Dn=161
][σ=2/3][2.0σ=2/3×414=276MPa
Pn=设计压力=35MPa C=附加壁厚,选2mm 则S b =17.89mm
实际壁厚S=(206-161)/2=22.5mm>S b 。
3、闸板厚度计算
按强制密封单闸板计算公式： S B =R
]
[w kP
σ+C 其中：平均半径R=[(12-7.2)/2+7.2]/2=4.8cm 周边固定系数 k=0.75
材料为1Cr13,密封面淬火处理 [w σ]=1200kg/cm 2 最大工作压力 P=210 kg/cm 2 腐蚀余量C=0.4cm S B =2.14cm 实际中S B =2.8cm
闸环采用材料为1Cr13，表面淬火处理。
4、阀杆强度计算 a 、阀杆直径计算 公称通径 Dg=8.0cm 最大工作压力 P=210kg/cm2 密封面内径 Dn=7.2cm 密封面外径 Dw=12cm
密封面宽度 B=(Dw-Dn)/2=(12-7.2)/2=2.4cm 密封面面积 F=π/4（Dw 2-Dn 2）=72.38cm 2
介质在密封口处静压力 Q J =π/4(Dn+B )2×P=3.1416/4×(7.2+2.4)2 ×210=15200kg 保证密封所需比压q F =
B
P +35=
4
.221035+=158.15kg/cm 2
密封面上的密封力 Q F = q F ×F=158.15×72.38=11446.9kg 密封面上的总作用力Q= Q F + Q J =11466.9+15200=26646.9kg 密封面上的最大比压 q=F Q =38
.729
.26646=368.15 kg/cm 2 阀杆的最大起闭力矩：
密封面上的总作用力Q= Q F ·cos3°+ Q J ·sin3º =11466.9·1+15200·0.052=12262kg 磨擦系数 钢和钢0.03~0.07 取0.07（开时用大值） 磨擦力Q=12262×10×0.07=858.4kg 那么阀杆螺母上的力矩为
M=Q ×d=858.4×10*0.029=249N ·m （1）选择材料和许用应力 阀杆材料选1Cr13 查表得δ
0.2=440
由表12-1-10可得
σ= 440/(3~5) =88~147N/mm 2 手动可选取σ=110N/ mm 2 螺母材料选用45由表可查得 σb =62 .5N/mm 2 闸阀系低速运动
P=18～25 N/mm 2 取中间P=23 （2）按耐磨性计算螺纹中径 取ψ=1.5 d 2=0.8
P F
ψ=0.823
5.18584⨯ =12.6 安全系数选2.5
d=31.5mm
根据GB5796.3-86可选中等精度，螺纹副标记为Tr36×6LH-8H/7h d=36 p=6 d2=33 D4=37 d3=29 D1=31 的梯形螺纹， 螺母高度计算
H=ψd 2=1.5×33=49.5 取H=50mm 则螺纹圈数n=H/P=8.33圈
由于系单头螺纹导程，S=P=6mm 故螺纹升角为 λ=arctg
2
d S π =3°
46′20″ 由表12-1-7中得，钢对钢f=0.03-0.07,取f=0.05可得 P ′= arctg =5°19′23″
（3）螺杆强度验算
由表12-1-13螺纹磨擦力矩M ，M f =1/2d 2Ftg(α+β′)
M t1=
233
×39467×0.15=85840.7N/mm=85N/m
代入σca =
= =46 N/mm 2<110 N/mm 2 （4）螺母螺纹强度计算 牙根密度b=0.65P=0.65×6=3.9mm 基本牙型高度H 1=0.5P=3mm
代入τ=
= = 17.2 < τ=3.5
δb= 39.6<δb=50
所以说阀杆在额定工作压力下工作是可靠的，阀杆螺母在额定工作压力下工作是可靠的。