闸阀阀体壁厚零件设计计算书样本
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
(整理)150LB球阀设计计算书1.

球阀设计计算书2″~8″Q41F-150Lb编制:审核:二○○三年五月二十三日浙江阀门制造有限公司目录1.阀体壁厚计算————————————————————12.中法兰强度计算———————————————————23.法兰螺栓拉应力验算—————————————————74.力矩计算——————————————————————85.阀杆强度校算————————————————————116.密封比压计算————————————————————137.作用在手柄上的启闭所需力——————————————15一、 阀体壁厚计算:计算公式: C P S dP t cc +-=)2.12.(5.1式中:t -阀体计算壁厚(英寸); Pc -额定压力等级(磅);Pc=150 d -公称通径(英寸);S -材料需要用的应力(磅/平方英寸)S=7000 C -附加余量(英寸)按ANSI B16.34 C=0.1英寸英寸(毫米)实际确定壁厚≥计算壁厚为合格二.中法兰强度计算: 1.中法兰的轴向应力计算:[]5.13021=≤=H ioH D fM σλδσ 式中:σH -法兰颈的轴向应力(Mpa);Mo -作用平炉钢于法兰的总轴向力矩(N ·mm); f -整体法兰颈部应力校正系数(查表); δ1-法兰颈部大端有效厚度(mm); D i -为阀体中腔内径(mm); λ-系数;[σH ]-法兰颈许用轴向应力(Mpa);M O =F D S D +F r S r +F G S G式中:F D -作用在法兰内径面积上的流体静压轴向力(N); S D -从螺栓孔中园致力FD 作用位置处的径向距离(mm);F r -总的流体静压轴向力与作用在法兰直径面积上的流体静压轴向 力之差(N);S r -从螺栓孔中心园致力于Fr 作用位置处的径向距离(mm); F G -用于窄面法兰垫片载荷(N);S G -从螺栓孔中心园致力FG 作用位置处的径向距离(mm);F D =0.785D i 2P S D =S +0.5δ112δ--=ib D D S )(785.022i G r D D P F -=21Gr S S S ++=δ 2Gb G D D S -=F G =W-F (W=Wp) Wp=F+Fp+Q F=0.785D G 2P Fp=2πbD G mPP D Q m 24π=ATe ff δδλ++=1ISi D F e δ1=IS i IS D VUA δδ2=式中:S -从螺栓孔中心园至法兰颈部与法兰背面交点的径向距离(mm); D b -法兰螺栓孔中心园直径(mm);D G -法兰垫片中径(mm );Wp -在操作情况下所需的最小螺栓负荷(N ); F -总的流体静压轴向力(N);Fp-连接接确面上的压紧负荷(N);Q-球体与阀座密封之间的密封力(N); b-垫片有效密封宽度(mm);m-垫片系数(查表);m=1.25D m-为密封面中径(mm);δf-法兰有效厚度(mm);e-系数;T-系数(查表);A-系数;F1-整体法兰形状系数;F1=1δIS-法兰颈部小端有效厚度(mm);U-系数(查表);V -整体法兰形状系数(查图);σH ≤〔σH 〕=130.5合格2.中法兰的径向应力计算:[]Mpa D M e R if f R 108)133.1(2=≤+=σλδδσ式中:σR -法兰的径向应力(Mpa ); [σR ]-法兰许用的径向应力(Mpa ); σR ≤〔σR 〕=108 合格3.中法兰的切向应力计算:[]Mpa Z D YM T R if T 1082=≤-=σσδσ式中:Y -系数(查表);Z -系数(查表);σT -法兰的切向应力(Mpa ); [σT ]-法兰材料的切向应力(Mpa );σT ≤〔σT 〕=108 合格三、.法兰螺栓拉应力验算:[]Mpa nd W L m P L 144=≤=σσ式中:σL -法兰螺栓断面积所承受的拉应力(Mpa ); d m -螺栓断面有效面积(mm2); n -螺栓数量;[σL ]-螺栓材料的拉应力(MPa )。
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-。
(整理)150LB球阀设计计算书1.
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球阀设计计算书2″~8″Q41F-150Lb编制:审核:二○○三年五月二十三日浙江阀门制造有限公司目录1.阀体壁厚计算————————————————————12.中法兰强度计算———————————————————23.法兰螺栓拉应力验算—————————————————74.力矩计算——————————————————————85.阀杆强度校算————————————————————116.密封比压计算————————————————————137.作用在手柄上的启闭所需力——————————————15一、 阀体壁厚计算:计算公式: C P S dP t cc +-=)2.12.(5.1式中:t -阀体计算壁厚(英寸); Pc -额定压力等级(磅);Pc=150 d -公称通径(英寸);S -材料需要用的应力(磅/平方英寸)S=7000 C -附加余量(英寸)按ANSI B16.34 C=0.1英寸英寸(毫米)实际确定壁厚≥计算壁厚为合格二.中法兰强度计算: 1.中法兰的轴向应力计算:[]5.13021=≤=H ioH D fM σλδσ 式中:σH -法兰颈的轴向应力(Mpa);Mo -作用平炉钢于法兰的总轴向力矩(N ·mm); f -整体法兰颈部应力校正系数(查表); δ1-法兰颈部大端有效厚度(mm); D i -为阀体中腔内径(mm); λ-系数;[σH ]-法兰颈许用轴向应力(Mpa);M O =F D S D +F r S r +F G S G式中:F D -作用在法兰内径面积上的流体静压轴向力(N); S D -从螺栓孔中园致力FD 作用位置处的径向距离(mm);F r -总的流体静压轴向力与作用在法兰直径面积上的流体静压轴向 力之差(N);S r -从螺栓孔中心园致力于Fr 作用位置处的径向距离(mm); F G -用于窄面法兰垫片载荷(N);S G -从螺栓孔中心园致力FG 作用位置处的径向距离(mm);F D =0.785D i 2P S D =S +0.5δ112δ--=ib D D S )(785.022i G r D D P F -=21Gr S S S ++=δ 2Gb G D D S -=F G =W-F (W=Wp) Wp=F+Fp+Q F=0.785D G 2P Fp=2πbD G mPP D Q m 24π=ATe ff δδλ++=1ISi D F e δ1=IS i IS D VUA δδ2=式中:S -从螺栓孔中心园至法兰颈部与法兰背面交点的径向距离(mm); D b -法兰螺栓孔中心园直径(mm);D G -法兰垫片中径(mm );Wp -在操作情况下所需的最小螺栓负荷(N ); F -总的流体静压轴向力(N);Fp-连接接确面上的压紧负荷(N);Q-球体与阀座密封之间的密封力(N); b-垫片有效密封宽度(mm);m-垫片系数(查表);m=1.25D m-为密封面中径(mm);δf-法兰有效厚度(mm);e-系数;T-系数(查表);A-系数;F1-整体法兰形状系数;F1=1δIS-法兰颈部小端有效厚度(mm);U-系数(查表);V -整体法兰形状系数(查图);σH ≤〔σH 〕=130.5合格2.中法兰的径向应力计算:[]Mpa D M e R if f R 108)133.1(2=≤+=σλδδσ式中:σR -法兰的径向应力(Mpa ); [σR ]-法兰许用的径向应力(Mpa ); σR ≤〔σR 〕=108 合格3.中法兰的切向应力计算:[]Mpa Z D YM T R if T 1082=≤-=σσδσ式中:Y -系数(查表);Z -系数(查表);σT -法兰的切向应力(Mpa ); [σT ]-法兰材料的切向应力(Mpa );σT ≤〔σT 〕=108 合格三、.法兰螺栓拉应力验算:[]Mpa nd W L m P L 144=≤=σσ式中:σL -法兰螺栓断面积所承受的拉应力(Mpa ); d m -螺栓断面有效面积(mm2); n -螺栓数量;[σL ]-螺栓材料的拉应力(MPa )。
陆培文阀门设计手册第三版计算书

8
预紧状态下需要的最小螺栓载荷
9
垫片压紧力作用中心圆直径
10
垫片有效密封宽度
11
垫片基本密封宽度
12
垫片比压
13
法兰螺栓孔中心圆直径
14
操作状态下需要的法兰力矩
15 由于内压施于法兰内经截面的轴向力所产生的力矩分量
16
流体静压力作用在法兰内经截面上的轴向力
17
从螺栓中心圆到FG作用位置处的径向距离
18
14 由于内压施于法兰内经截面的轴向力所产生的力矩分量
15
流体静压力作用在法兰内经截面上的轴向力
16
从螺栓中心圆到FG作用位置处的径向距离
17
设计内压力
18
由于垫片压紧力而产生的力矩分量
19
预紧状态下需要的垫片最小压紧力
20
从螺栓中心圆到FG作用位置处的径向距离
21 由于内压施于法兰的总轴向力与施与法兰内经截面的轴向力之差而产生的力矩分量
FG
11
预紧垫片系数
K0
12
常温下垫片材料的变形阻力
KD
F6
表5-131 法兰在预紧状态下必须满足
1
在预紧状态下,法兰力矩在每一截面上引起的应力必须满 足
a
2
预紧状态下需要的法兰力矩
Ma
3
法兰抗弯截面系数
W
4
危险截面A-A的法兰抗弯截面系数
WA A
5
法兰外经
6
法兰内经
7
螺栓孔计算直径
8
法兰厚度
9
法兰颈部大端有效厚度
1
法兰环的环向应力
T
2
由K(K D )值确定系数 Di
全启式安全阀通用计算书

5、额定排量计算 表5-196 P1194 名称 序号 符号 式中符号 额定排量 1 Wr 额定排量系数 2 Kdr 气体特性系数 3 C 流道面积 4 A 喉径 5 d0 绝对额定排放压力 6 Pdr ps 整定压力 7 气体相对分子量 8 Mr 排放时进口绝对温度 9 T 气体压缩系数 10 Z 等熵指数 12 κ 临界比压 13 σ* 背压修正系数 14 Kb 阀门出口压力 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5 Pb
215.34 11.50 11.00 94.99
N/mm MPa MPa mm2
520.46 mm3 28.00 mm 8.00 mm 3.00 mm 11.00 3.00 6.66 1690.85 11.00 1044.84 1.37 4.29 573.00 7.00 30.00 23.00 mm mm mm N MPa N
MPa mm mm mm
3.67 71000.00 MPa 197.30 N/mm 4.00 1874.51 N 573.00 8.70 2.18 6.00 6.00 13.00 62.50 2.08 9.50 1874.51 1636.75 8.30 1044.84 1044.84 11.00 5.30 54.20 57.20 565.20 MPa mm mm mm mm mm mm mm mm N N mm N N MPa mm mm mm mm
4、密封比压计算 表5-209、210 P1205 名称 序号 符号 q1 介质压力为P时密封面比压 1 设备正常运行压力 2 安全阀整定压力 3 密封面平均直径 4 密封面宽度 5 密封面必须比压 6 结论 7 名称 序号 符号 q1 介质压力为0时密封面比压 1 安全阀整定压力 2 密封面平均直径 3 密封面宽度 4 密封面许用比压 5 结论 6 5、弹簧计算 序号 参阅资料2 P83 名称
陆培文阀门设计手册第三版计算书

a
Ma W
WA A
D Di
d b'
tf
1
0
WA A
e ts
L f
根据设计手册第三版表 5 131
Ma L f 为合 W
表5-132在操作温度下必须满足的强
1 操作状态下,法兰力矩在每一截面引起的应力必须满足的强度 2 3 4 5 6 7 8 操作状态下需要的法兰力矩 法兰抗弯截面系数 危险截面A-A的法兰抗弯截面系数 法兰外经 法兰内经 螺栓孔计算直径 法兰厚度
预紧垫片系数 常温下垫片材料的变形阻力 常温下螺栓材料的许用应力 操作状态下需要的最小螺栓总截面积
K0 KD
L
Ap
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
操作状态下需要的最小螺栓载荷 垫片比压 设计压力 操作垫片系数 密封安全系数 设计温度下螺栓材料的许用应力 实际使用的螺栓总截面积 实际选用的螺栓螺纹小径 螺栓数量 力劈
dT
Z h
0
d0 Mu
DT
Mc d ZJ
c
NⅠ
24 24-1 24-2 25 26 27 28 29 30 31
Ⅰ-Ⅰ断面抗扭截面系数 对于正方形断面(图5-187) 对于矩形断面(图5-188) 见图5-187b 系数 见图5-189a Ⅱ-Ⅱ断面处扭应力 Ⅱ-Ⅱ断面抗扭截面系数 Ⅲ-Ⅲ断面处扭应力 Ⅲ-Ⅲ断面抗扭截面系数
计算壁厚 公称压力 管路进口端最小内经 系数 应力系数 附加余量 实际壁厚
tB' PN d K S0 c1 tB
根据GB/T12224计算理论:tB≥tB
tB1' PN d'' d' K S0 c1 tB1
3Z40H-150LB闸阀计算书

公式
计算壁厚
S`B
(1.5Pcd)/(2S-1.2Pc)+C
额定压力 公称通径 应力系数 腐蚀余量
Pc
设计给定
d
设计给定
S
B16.34
C
阀门设计手册(表5-86)
阀体实际壁厚
SB
设计给定
阀体标准壁厚
S
GB/T12224-2015
第1页 共12页
数值 0.218842 5.558593
150 3 7000 0.17 0.409 10.3886 0.24 6.096
S
GB/T12224-2015
数值 0.21884226 5.55859334
150 3 7000 0.17 0.409 10.3886 0.24 6.096
单位 in mm psi in psi in in mm
in mm
注: SB﹥S`B 结论: SB>S`B
SB>S 合格
SB>S 为合格
上海罕鼎阀门有限公司 版别
mm
注: SB﹥S`B SB>S 为合格 结论: SB>S`B
SB>S 合格
1
上海罕鼎阀门有限公司 版别
0
设计计算说明书
页次
第1页 共12页
型号
3"Z40H-150LB
零件名称
阀体
备
材料牌号
ASTM A216 WCB
计算内容
阀体壁厚验算
注
根据
《实验阀门设计手册3》P1181(T9)
序号
计算数据名称
0
设计计算说明书
页次
第1页 共12页
型号 零件名称 材料牌号 计算内容 根据
美标楔式闸阀设计计算书

编号:LN/JSS-Z-4-150设计计算书名称:美标楔式闸阀型号:Z40H-150Lb口径:NPS 4"编制:审核:批准:浙江力诺阀门有限公司目录:1.阀体壁厚验算T12.阀座密封面上总作用力及计算比压M13.阀杆强度验算G1-14.阀杆头部强度验算G35.阀杆稳定性验算G46.闸板厚度验算B17.中法兰连接螺栓常温时强度验算S18.中法兰连接螺栓初加温时强度验算S29.中法兰连接螺栓高温时强度验算S310.阀体中法兰强度验算F111.阀盖强度验算I112.支架强度验算J213.手轮总扭矩及圆周力L114.填料压板强度验算Y115.阀杆螺母梯形螺纹强度验算W116.活节螺栓强度验算17.螺栓孔销轴剪切强度验算18.流量系数的计算19.附录型号4”Z40H-150Lb零件名称阀体材料牌号ASTM A216 WCB 计算内容壁厚零件名称阀座材料牌号ASTM A105计算内容密封比压结论qmf<q<[q] 故合格零件名称阀杆材料牌号ASTM A182 F6a 计算内容强度、操作力零件名称阀杆材料牌号ASTM A182 F6a计算内容强度、操作力结论 1. σL< [σL],σy< [σy] ,τN< [τN] ,σ∑< [σ∑] 故合格。
2. 工作压力随工作温度而改变的比值比相应温度下材料许用应力改变的比值为大,故不进行高温核算。
零件名称阀杆材料牌号ASTM A182 F6a计算内容阀杆头部强度验算结论: 1. τ<[τ],故合格。
2. 工作压力随工作温度而改变的比值比相应温度下材料许用应力改变的比值为大,故不进行高温核算.。
零件名称阀杆材料牌号ASTM A182 F6a 计算内容阀杆稳定性验算零件名称阀杆材料牌号ASTM A182 F6a计算内容阀杆稳定性验算结论: 1. λ<λ0不进行稳定性验算。
2. λ0<λ<λL,σy<[σy]为稳定性合格。
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。
闸阀设计验算程序认证版

阀杆材料的许用压应力(Mpa)-----------------点击给定 [σY]
查表4-11给定
阀杆材料的许用扭应力(Mpa)-----------------点击给定 [τN]
查表4-11给定
阀杆材料的许用合成应力(Mpa)---------------点击给定 [σ∑]
查表4-11给定
阀杆强度是否合格?-------------------------计算输出 ?
防转键的摩擦力(N)-------------------------计算输出 FJ
阀杆中心与防转键的距离(mm)----------------计算输出 R
防转键的部份摩擦系数----------------------点击给定 fJ
阀杆最小截面积(mm^2)-----------------点击给定(计 算 阀)杆最小断面系数(mm^3)---------------点击给定(计 算)
明杆楔式单闸板闸阀计算书
G200Z40H-100C
计算参数/说明
符号
表达式
计算压力(Mpa)-----------------------------给 定 P
设计给定
壳体内径(mm)------------------------------给 定 DN
设计给定
密封面内径(mm)----------------------------给 定 DMN
设计给定
密封面宽度(mm)----------------------------给 定 bM
设计给定
材料的许用拉应力(MPa)-------(铸件)--------点击给定 [σL]
材料的许用拉应力(MPa)-------(锻件)--------点击给定
阀门计算书

型
号
零件名称
材料牌号
计算内容
DN
序号
名称
J***H-***LB 阀体
WCB 壁厚
**"
符号 式中符号
公式
共 页
简图
单位
T
1
计算厚度
S'B
P·DN/(2.3[σL]-P)+C mm
2
计算压力
P
设计给定
Mpa
3
计算内径
4
许用拉应力
5
腐蚀余量
DN
设计给定
mm
[σL]
查表4-3
Mpa
C
设计给定
mm
6
实际厚度
10
阀杆截面积
F
11
实际许用压应力 〔σY
〕
设计给定
4μλLF/dF 查表4-17(L0/LF)
Mpa
40
许用压应力
〔σY
〕
查表4-7
MPa
41
许用扭应力
〔τN
〕
查表4-7
MPa
#REF! G79 #VALUE! #VALUE! ** ** ** ** **
#VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
** ** #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! 120.00 220000.00 0.30 #VALUE! #VALUE! 6431.49 #VALUE! #VALUE! 522.53 #VALUE! 3434.70 #VALUE! #VALUE! 1589.63 45.00 #VALUE! #VALUE!
π/4(D2MW-D2MN)(1+fM/tgα)qMF
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)
19 开启时阀杆总轴向力 Q''FZ Q2 - QP + QT
20 阀杆最大轴向力 QFZ QFZ=max{Q'FZ , Q''FZ}
结果
Mpa 单位 mm
N mm
N N N N
21 是否有推力球轴承 关闭时阀杆螺纹
22
摩擦半径
R'FM
开启时阀杆螺纹
23
摩擦半径
R''FM
关闭时阀杆螺纹
24
摩擦力矩
M'FL
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
设计给定 Q''FZ -QT
2 ?B ?h
45 阀杆头部最大直径 D 设计给定
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
闸阀基础知识及设计计算

闸阀基础知识及设计计算永嘉科技中心胡老师2009-11-27日电话通知:2009.12.2~3日(周三~周四)为阀门培训班讲课。
内容有:闸阀基础知识闸阀设计计算时间:1~1.5天,上下午各3小时,共6~9课时。
上午8:30~11:30,下午 14:00~17:00课时计划第一部分:闸阀基础知识,参数、型号类别、典型结构及工作原理。
第二部分:闸阀设计计算。
重点:闸阀类别、原理及计算难点:承压件及阀杆计算目录第一部分: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2.1.2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1.阀门基础知、典型结构及工作原理1.1阀门的定义用来控制管道内介质的,具有可动的机械产品的总体(见GB/T21465-2008 2.1)阀门是在流体系统中,用来控制流体的方向、压力、流量的装置。
阀门是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止、并能控制其流量的装置。
1.2流体力学基本概念与术语1.2.1.流动——物质在外力(如重力、离心力、压差等)作用下,发生宏观运动。
1.2.2.流体——能够流动的物质液体、气体液体可以发生形变,其形状取决于所盛装的容器的形状,在理想状态下,液体不可压缩。
气体可以改变大小,在密闭的容器中气体总是充满容器空间,气体可以压缩。
1.2.3.理想流体与实际流体:流动时没有粘滞性的流体为理想流体,流动时有粘滞性的流体为实际流体。
很显然,理想流体并不存在,只是为了研究某些问题的方便而提出的假设。
1.2.4. 流体力学——研究流体平衡状态规律的科学为流体静力学,研究流体运动力学规律及其应用的科学为流体动力学,综合称流体力学。
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
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第1页
2012-2-27
序号
数据名称
符号
公式
结果
单位
PN ⋅ D i 2 [σ l ] − PN
10 ( 脆性材料薄壁圆柱阀体)
mm
PN ⋅ Di 2 .3[σ l ] − PN
11 不考虑腐蚀余量的 阀体壁厚 SB_C (塑性材料薄壁圆柱阀体)
Di ⋅ (k 0 − 1 ) 2 (钢制厚壁阀体)
(非圆筒形薄壁阀体) (非圆筒形薄壁阀体) (扁圆形薄壁阀体)
mm mm mm
f ⋅
a+b 2
(椭圆形薄壁阀体)
( a + b) 2 3
壳体对其轴线的 极回转半径 K
(矩形薄壁阀体)
x2 + b2 +
2 ⋅ 3
x
πb x+ 2
⋅ 3b 2 − x 2
(
)
mm
(扁圆形薄壁阀体)
∑
n
i =1
ri 2 n
mm
mm
P ⋅ a+ (P ⋅ a) +12 [σ]⋅ P ⋅ a2 −k2 ⋅ N N N
2
12
PN ⋅ b + (PN ⋅ b) +12[σ ]⋅ PN ⋅ k 2 − b2 2 ⋅ [σ ]
2
2⋅[σ]
(
)
(
)
mm
. 阀体壁厚附加余量 C 查表 (SB-C)+C 考虑腐蚀余量的阀体壁厚 SB
(取以上两值中较大的) (非圆筒形薄壁阀体) mm (圆整) mm Mpa
mm Mpa Mpa Mpa Mpa MPa
7
阀体材料许用拉应力
min(σb/4.25, σs/2.3)
8
阀体内外径之比 k0 阀体中腔内径 计算系数 壳体截面的长半轴 壳体截面的短半轴 阀体尺寸 Di f a b x
[σ ] [σ ] − 3 ⋅ PN
查表 查表 设计给定 设计给定 设计给定
(厚壁阀体) (圆柱形阀体) (椭圆形薄壁阀体)
2
MPa
阀体应力
σ
Mpa
(钢制厚壁阀体)
⋅ ) (SP − a ) C (S − C ) 3P ⋅ (k − b ) + (SP − b ) C 3PN
2
(a
2
− k2 +
2
N
B
B
(S B − C )2
.
N
2
N
Mpa
B
(取两者中较大者) (非圆筒形薄壁阀体) σ<厚零件设计计算书
图号 阀体 零件名称 材料牌号 计算内容 序号 阀体壁厚设计 与校核 数据名称 符号 公式 结果 单位
1
阀体类型
设计给定
2 4 5 6
公称通径 公称压力 阀体材料强度极限 阀体材料屈服极限
DN PN σb σs [σ]
设计给定 设计给定 查表 查表 查表 (厚壁阀体) (厚壁阀体) (薄壁阀体) (厚壁阀体)
PN ⋅ Di + 0.5 ⋅ PN 2 (S B − C )
( 脆性材料薄壁阀体) P ⋅ Di P N + N 2.3(S B − C) 2.3 ( 塑性材料薄壁阀体)
3 PN + 2 2( S B − C ) + 1 − 1 Di 3 PN