球阀设计计算表格2

球阀计算书(陆培文阀门设计手册第三版)

7
计算力矩
W 8 断面系数
d3 Z (对于圆形) 32
2 r1b2 Z (对于矩形) 6
8
断面系数
d3 Z (对于圆形) 32
2 r1b2 Z (对于矩形) 6
9 10 11
手柄数量手柄直径手柄厚度
Z d
b2
12
手柄宽度
r1
13Biblioteka 许用弯曲应力[ W ]
力
公
式
单位
计算数据
（设计手册表5-255）手柄总转矩及圆周力(L6)
浮动球阀见表 5 210 ，固定球阀见表 5 211
2
开启时总转矩
" M
浮动球阀见表 5 210 ，固定球阀见表 5 211
' M /L
3 4 5 6
关闭时圆周力开启时圆周力手柄力臂弯曲应力
FS'
FS"
L
" M /L
W
M
M / W [W ]
' " 取M 或M 中较大值
mm
**
[ W ]
查表3-5
MPa
**
#VALUE!
' " 取M 或M 中较大值
N.mm
**
d3 Z (对于圆形) 32
2 r1b2 Z (对于矩形) 6
#VALUE!
m m3
d3 Z (对于圆形) 32
2 r1b2 Z (对于矩形) 6
m m3
#VALUE! ** mm mm ** **
设计给定设计给定
b2
设计给定
r1
设计给定
计算内容：手柄总转矩及圆周力

式中符号1计算壁厚S B ’P*Dn/(2.3*[σL]-P+C mm 3.3657142862计算压力P 设计给定MPa 1.63计算内径DN 设计给定mm 484许用拉应力[σL ]查《阀门设计计算手册》表3-3MPa 925腐蚀余量C 设计给定mm 36实际壁厚S B设计给定mm67标准壁厚GB/T12245.5式中符号1密封面计算比压qMPa63阀座密封面内径D1设计给定mm 354阀座密封面外径D2设计给定mm 405设计压力q 设计给定MPa 1.66密封必须比压q mf查表MPa 77密封材料许用比压[q]查表MPa20式中符号密封总作用力QN1451.936单位计算数据一.壁厚计算软密封41球阀(DN20)序号计算数据名称符号公式二.密封比压计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据结论 qmf<q<[q] 故合格三.密封总作用力计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据2阀座密封面内径D1设计给定mm 353阀座密封面外径D2设计给定mm 334设计压力q 设计给定Mpa 1.6式中符号1阀杆力矩MF MQF+MFT+MFCN.mm 3629.129085球体与阀座间的摩擦力矩MQF 3.14Dmp^2*P*fm*R(1+cos)/8cosN.mm 3186.012285摩擦因数fm 0.05密封面平均直径Dmp 设计都给定mm 30.3密封角cos 设计者给定mm 42.67球的半径R 设计者给定mm 22.52阀杆与填料的摩擦力矩MFT QT*Dt/2N.mm 443.1168填料与阀杆之间的摩擦力QT N63.3024阀杆直径Dt 设计都给定mm 14圈数Z 设计者给定3单圈填料高度hmm5式中符号1阀杆端头扭转剪切应力τn Mf/w^1/2Mpa14.46559744断面抗扭系数W βa^3250.88宽度a mm8系数β0.49阀杆许用扭转剪切应力五.阀杆力矩计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据九.阀杆头部强度计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据。

全焊接固定球阀的设计与计算

全焊接固定球阀的设计与计算陆培文根据GB/T 19672-2005、GB/T 20173-2006和美国石油学会标准API 6D-2008、国际标准化组织标准ISO14313:2007标准规定。

固定球球阀为双阀座阀门、对于双阀座阀门分：单向密封、双向密封、双阀座双向密封、双阀座一个阀座单向密封一个阀座双向密封，双截断-泄放阀，如图1所示。

单向密封阀门——设计在一个方向密封的阀门。

双向密封阀门——设计在两个方向都能密封的阀门。

双隔离-泄放阀DIB-1(双阀座双向密封)——双阀座、每个阀座均能达到双向密封。

双隔离-泄放阀DIB-2（双阀座一个阀座单向密封一个阀座双向密封）——双阀座，一个为单方向密封阀座，一个为两个方向都能密封的阀座。

双截断-泄放阀DBB——在关闭位置时，具有双密封副的阀门，当两密封副间的体腔通大气或排空时，阀门体腔两端的介质流动应被切断。

标准还要求密封试验时，应为进口端阀座密封。

图1 固定球球阀阀座密封分类1 全焊接固定球球阀通道直径的确定在设计计算全焊接固定球球阀时，首先要确定阀体的通道直径，以便作为其他部位计算的基础。

球体通到底最小直径要符合相应标准的规定。

设计国标全焊接固定球球阀时，全通径球阀的最小通径应符合GB/T 19672-2005《管线阀门技术条件》或GB/T20173-2006《石油、天然气工业—管线输送系统—管线阀门》标准规定。

设计美标全焊接固定球球阀时，全通径球阀的最小通径应符合API6D-2008/ISO14313:2007《石油、天然气工业—管道输送系统—管道阀门》标准规定。

对于全焊接缩径固定球球阀，标准规定对于公称尺寸≤DN300(NPS12)的球阀，球阀公称尺寸的孔径缩小一个规格，按标准规定内径；对于公称尺寸DN350（NPS14）～DN600(NPS24)的球阀，球阀的公称尺寸的孔径缩小两个规格，按标准规定的内径尺寸；对于公称尺寸＞DN600(NPS24)的球阀，应和用户商定。

(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 ）。

(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 ）。

球阀计算公式自动生成(壁厚强度转矩等)

100
35
奥氏体不绣钢马氏体不绣钢
1Cr18Ni9Ti、 1Cr18Ni12Mo2Ti
HB 140～170
150
40
注：钢和铜合金的牌号对于铸态和堆焊均适用
2Cr13、3Cr13、 1Cr17Ni2
HB 200～300 HR 35～40
250
45
氮化钢
35CrMoAlA、38CrMoAlA
Hv 800～ 1000
密封面材料
材料硬度
密封面间无
密封面间有
滑动
滑动
黄铜
CuZn40Pb2， CuZn38Mn2Pb2，CuZn38
HB 80～95
80
20
CuZn16Si4
HB 95～110
100
25
青铜
CuAL10Fe3
HB≥110
80
25
CuAL10Fe3Mn2， CuAL9Fe4Ni4Mn2
HB 120～170
Z:O型圈个数
设计给定
f0：橡胶对阀杆的摩擦系数
f0=
0.3
d0：O型圈的横截面直径
设计给定 4
MMJ
阀杆台肩与止推垫间的摩擦力矩
MMJ
MMJ=∏*64*f*(DT+df)2*P
f:摩擦系数
DT:台肩外径或止推垫外径
按材料同前面规定选取选二者中小者（mm）
18011.04 ～0.4
72596.8
0.05 45
qMF
qMF=1.2P
qMF=
1.2
P
计算压力
1.0
qMF
qMF=m*((a+c*p)/ b )
1.183799126

球阀设计计算书

球阀设计计算书XXX文件号：10STQ3R59CG产品名称：固定球阀设计计算书编制：审核：批准：2014年9月目录：1.阀体壁厚验算2.阀盖壁厚验算3.密封面上的计算比压4.1.33倍中腔泄压能力的计算5.阀杆启闭扭矩的计算6.阀杆强度验算7.阀杆扭转变形的计算8.阀杆键连接强度验算9.中法兰螺栓强度验算10.流量系数计算11.吊耳的强度计算参考资料：1.API 6D管道阀门2.ASME B16.34阀门—法兰、螺纹和焊端连接的阀门3.ASME锅炉与压力规范第Ⅱ卷4.ASME锅炉与压力规范第Ⅷ卷5.API 600钢制闸阀法兰和对焊连接端，螺栓连接阀盖说明：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。

型号：10STQ3R59CG序号零件名称材料牌号计算内容根据1 阀体 ASTMA105 壁厚验算ASME16.342 阀盖 ASTMA105 壁厚验算ASME16.34根据相关标准，以公称压力作为计算压力，计算阀体和阀盖的壁厚。

涉及的材料许用应力值按-29～38℃时选取，适用介质为水、油、气等介质。

瞬间压力不得超过使用温度下允许压力的1.1倍，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。

材料牌号计算内容序号10STQ3R59CG阀盖ASTM A105壁厚验算计算数据名称符号计算压力Pc300 psi基本应力系数C7000 psi阀体标准厚度S11.2 mm公称内径Dn254 mm附加厚度m4.0 mm设计给定Max（d’d0）设计给定ASTM B16.34设计给定Dn/1.5设计给定ASTM A216 WCB材料许用应力取值常温下抗拉强度Rm/20psi常温下屈服强度Re/20psi根据ASME-Ⅱ-D，常温下抗拉强度除以3.5大于7000 psi，常温下屈服强度除以1.5大于7000 psi，取基本应力系数7000 psi，满足要求。

球阀设计计算书

式中符号1计算壁厚S B ’P*Dn/(2.3*[σL]-P+C mm 3.3657142862计算压力P 设计给定MPa 1.63计算内径DN 设计给定mm 484许用拉应力[σL ]查《阀门设计计算手册》表3-3MPa 925腐蚀余量C 设计给定mm 36实际壁厚S B设计给定mm67标准壁厚GB/T1224 5.5式中符号1密封面计算比压qMPa63阀座密封面内径D1设计给定mm 354阀座密封面外径D2设计给定mm 405设计压力q 设计给定MPa 1.66密封必须比压q mf查表MPa 77密封材料许用比压[q]查表MPa20式中符号密封总作用力QN1451.936单位计算数据一.壁厚计算软密封41球阀(DN20)序号计算数据名称符号公式二.密封比压计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据结论 qmf<q<[q] 故合格三.密封总作用力计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据2阀座密封面内径D1设计给定mm 353阀座密封面外径D2设计给定mm 334设计压力q 设计给定MPa 1.6式中符号1阀杆力矩MF MQF+MFT+MFCN.mm 3629.129085球体与阀座间的摩擦力矩MQF 3.14Dmp^2*P*fm*R(1+cos)/8cos N.mm 3186.012285摩擦因数fm 0.05密封面平均直径Dmp 设计都给定mm 30.3密封角cos 设计者给定mm 42.67球的半径R 设计者给定mm 22.52阀杆与填料的摩擦力矩MFT QT*Dt/2N.mm 443.1168填料与阀杆之间的摩擦力QT N63.3024阀杆直径Dt 设计都给定mm 14圈数Z 设计者给定3单圈填料高度hmm5式中符号1阀杆端头扭转剪切应力τn Mf/w^1/2Mpa14.46559744断面抗扭系数W βa^3250.88宽度a mm8系数β0.49阀杆许用扭转剪切应力五.阀杆力矩计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据九.阀杆头部强度计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据。

球阀设计计算EXCEL

mm
11
MPa
150
℃
13.1
MPa
19.65
MPa
7000
MPa
17.5
MPa
1.8
0.9
17.6
MPa
17.6
MPa
6.5
17.93
MPa300ຫໍສະໝຸດ mm573mm
340
mm
512
mm
430.906
mm
60
mm
31.8
mm
46.5
mm
73.5
mm
1.389
mm
24
28.58
mm
24.74
mm
4.469877551 mm
1593834.714 134010.4044
1727845.119
98173.01812
1727845.119 62669197.11 5526790.094 37862134.06 106058121.3 106058121.3 121.4653949 135.5266864 54.58917231 88.0272836 128.4960406 128.4960406
合成应力
[S]MAX1 Max([S1]1,[S2]1)
17 计算系数
K A/B
Z (K^2+1)/(K^2-1)
0.6945
mm
0.6945
mm
0
N
0
11537.20245
mm2
62.75
mm
41.2415
mm
63.62075
mm
998712.3046
N
134010.4044

球阀扭矩表

球阀扭矩表Ball Valve Torque Charts美国尼伯科有限公司球阀扭矩要求Ball Valve Torque Requirements操作扭矩单位：英寸/磅Operating Torque in Inch/Pounds型号# Figure#通径Size0-100 PSI 101-500 PSI 501-600 PSIT-560-BR-R/Y 一件式青铜缩径端口One-PieceBronze Reduced Port 1/4"3/8"1/2"3/4"1"11/4"11/2"2"35353570130175225370656565100175230265510656565100175230265510580-70两件式青铜普通端口Two-PieceBronze ConventionalPort 1/4"3/8"1/2"3/4"1"11/4"11/2"2"21/2"3"N/AN/AN/AN/AN/A120185220250370N/AN/AN/AN/AN/A185240300410540N/AN/AN/AN/AN/A185240300410540585-70 两件式青铜不缩径端口Two-Piece Bronze Full Port 1/4"3/8"1/2"3/4"1"11/4"11/2"2"21/2"3"3030305590120185220N/AN/A50505075130185240300N/AN/A50505075130185240300N/AN/A型号#Figure#通径Size0-100 PSI 101-500 PSI 501-600 PSI585-70-W3三通青铜不缩径端口最大额定压力是400 PSI CWPThree-WayBronzeFull PortMaximum Ratingis 400 PSI CWP1/2"3/4"1"11/4"11/2"2"42671141592182684267114159218268N/AN/AN/AN/AN/AN/ATM-585-70-66两件式配置安装座青铜不缩径端口Two-Piecew/PadBronzeFull Port1/2"3/4"1"11/4"11/2"2"21/2"3"305590120185220——————3075130185240300590-Y三件式青铜普通端口Three-PieceBronzeConventionalPort1/4"3/8"1/2"3/4"1"11/4"11/2"2"21/2"3"N/AN/AN/AN/AN/A125150170250370N/AN/AN/AN/AN/A230275300410540N/AN/AN/AN/AN/A230275300410540595-Y三件式青铜1/4"3/8"1/2"454545656565656565不缩径端口Three-Piece Bronze Full Port3/4"1"11/4"11/2"2"21/2"3"50125150170250370N/A80230275300410540N/A80230275300410540N/A型号# Figure#通径Size0-100 PSI 101-500 PSI 501-600 PSI 601-1000 PSI 1001-1500 PSI 1501-2000 PSIT-560-CS/S6-R 一件式碳钢/不锈钢缩径端口One-PieceCS/SS Reduced Port1/4"3/8"1/2"3/4"1"11/4"11/2"2"40404075135180225370707070100190240300460757580105200250310490808085110215270330580858590125245290365685100100110140275330410790T-570-CS-R一件式棒材碳钢缩径端口One-Piece Bar StockCS Reduced Port1/2"3/4"1"11/4"11/2"2"40701251702103506595180230285440701001902402954708010520526032056090120240285355665105135270320395770T-580-CS-R两件式碳钢普通端口Two-PieceCS ConventionalPort1/4"3/8"1/2"3/4"1"11/4"11/2"240407510012016520029040407510013017520030050508511014018522032055559512015020025035065651051301702503004008080125150215300350450 球阀扭矩表(2)Ball Valve Torque Charts (2)美国尼伯科有限公司球阀扭矩要求Ball Valve Torque Requirements操作扭矩单位：英寸/磅Operating Torque in Inch/Pounds浮动球阀的操作扭矩软密封浮动式球阀的操作扭矩是基于常温、清洁介质计算的。

闸阀截止阀球阀扭矩计算

闸阀截止阀操作转矩计算法（热工所/罗托克经验公式）此计算方法，比“三化”使用的计算方法要简便得多，计算结果接近实际转矩，已由对电厂实测结果证实。

此计算方法主要由以下几个部分组成：1、计算介质压力对阀门闸板或阀芯施加的推力乘阀门系数，即：P1=F×P×K式中：F=阀门的通径面积(cm2)；P =介质的工作压力(kg/cm2)；K =阀门系数，视介质种类、温度及阀门行驶而定。

阀门系数表2、计算填料的摩擦推力和转矩，以及阀杆的活塞效应所产生的推力总和P2。

压紧填料压盖，会给明杆闸阀的阀杆增加摩擦力，给旋转杆阀门的阀杆增加转矩。

管道压力作用于阀杆(通过填料压盖处)的截面积上，为开启阀门的趋势。

当道压力在64kgf/cm2以上时介质对明杆闸阀阀杆的推力是很大的，即所谓活塞效应。

故当介质压力≥64kgf/cm2时，对于明杆闸阀应予考虑。

而对截止阀，其阀杆面积已包括在阀芯面积中，所以活塞效应可忽略。

对于暗杆阀,以上3项均应计算。

填料的摩擦推力和转矩以及阀杆的活塞效应表3、计算阀门阀杆的总推力(Kgf)，即ΣP=P1+P2，再将此推力乘以下表中的阀杆系数，获得阀门操作转矩Kgf.M梯形螺纹的阀杆系数(kgf.m/kgf)表 (阀杆尺寸=直径×螺距,单位:mm)道压力高，则采用管道压力)，阀门形式、介质的种类、阀杆直径与螺距。

现以下列示例来说明计算的方法与步骤。

有一明杆楔式闸阀，公称直径为 100mm，管道压力为 40kgf/cm2，阀杆为 Tr28*5mm，介质为 520℃蒸汽，求阀门的操作转矩。

1.由表 1查得阀门通道面积：78.540cm2；2.取压差，阀门工作恶劣情况是在管道压力下开启，故，压差：40kgf/cm2；3.由表 2查得阀门系数：0.45；4.净推力为：P1=F×P×K=(1)×(2)(×3)=78.540×40×0.45=1413.72 kgf；5.由表 3查得摩擦推力 P2：680kgf；6.如管道压力为 64 kgf/cm2以上，应加入介质对阀杆的推力，即活塞效应，因此例管道压力为 40 kgf/cm2，故不加。

阀门密封计算

O型圈1横截面直径 O型圈2横截面直径
d01 d02
设计给定设计给定
3.55 3.55
橡胶与金属摩擦系数 μ O（有润滑0.15，无0.3～0.4）设计给定 0.15 qMF 密封面必需比压设计给定密封面许用比压 [q] 设计给定用下面的公式来选定弹簧 Q1A=3.14qmin（D2^2-D1^2）/4 计算结果 2927.74 计算预紧力 qmin，≥1MPa，PTFE取1.6MPa 设计给定最小预紧比压 1.6 注：用Q1A来选定弹簧个数，定了个数后再重新确定弹簧预紧力Q1，带入上表中即可；有可能为了增加比压，弹簧个数还会增加，再次确定Q1后带入上表计算。
计算结果 11.3728 计算结果 4ห้องสมุดไป่ตู้057.9 计算结果 42484.6 计算结果 1573.33 设计给定 172
MJ]/(4E)
设计给定 157 设计给定 2 计算结果 0.8225 设计给定设计给定设计给定设计给定设计给定设计给定设计给定 8 800 177 45 0.05
阀座横截面许用应力 [σ MJ] 阀座材料弹性模量 E FMJ 阀座横截面积密封面法向与流向夹角 φ 阀座、球体及阀体间 f 摩擦系数 qMF 密封面必需比压密封面许用比压 [q] 二、固定球阀（阀前密封） q=4*Q/[3.14(D2^2-D1^2)] 计算比压密封总力 Q=QMJ-QJ+Q1-Q2 流体对阀座的作用力 QMJ=3.14*P(d1^2-D1^2)/4 QJ=3.14*P(D2^2-D1^2)/8 阀座余隙力弹簧预紧力阀座滑动摩擦力 O型圈1摩擦力 O型圈2摩擦力密封圈外径密封圈内径计算压力阀座环外径 Q1 Q2=Qd01+Qd02

闸阀截止阀球阀扭矩计算

闸阀截止阀操作转矩计算法（热工所/罗托克经验公式）此计算方法，比“三化”使用的计算方法要简便得多，计算结果接近实际转矩，已由对电厂实测结果证实。

此计算方法主要由以下几个部分组成：1、计算介质压力对阀门闸板或阀芯施加的推力乘阀门系数，即：P1=F×P×K式中：F=阀门的通径面积(cm2)；P =介质的工作压力(kg/cm2)；K =阀门系数，视介质种类、温度及阀门行驶而定。

阀门通径面积表阀门系数表2、计算填料的摩擦推力和转矩，以及阀杆的活塞效应所产生的推力总和P2。

压紧填料压盖，会给明杆闸阀的阀杆增加摩擦力，给旋转杆阀门的阀杆增加转矩。

管道压力作用于阀杆(通过填料压盖处)的截面积上，为开启阀门的趋势。

当道压力在64kgf/cm2以上时介质对明杆闸阀阀杆的推力是很大的，即所谓活塞效应。

故当介质压力≥64kgf/cm2时，对于明杆闸阀应予考虑。

而对截止阀，其阀杆面积已包括在阀芯面积中，所以活塞效应可忽略。

对于暗杆阀,以上3项均应计算。

填料的摩擦推力和转矩以及阀杆的活塞效应表3、计算阀门阀杆的总推力(Kgf)，即ΣP=P1+P2，再将此推力乘以下表中的阀杆系数，获得阀门操作转矩Kgf.M梯形螺纹的阀杆系数(kgf.m/kgf)表 (阀杆尺寸=直径×螺距,单位:mm)采用此方法计算，应知道以下参数，即：阀门前后的压差(最小用 2.5kgf/cm2,如果管道压力高，则采用管道压力)，阀门形式、介质的种类、阀杆直径与螺距。

现以下列示例来说明计算的方法与步骤。

有一明杆楔式闸阀，公称直径为 100mm，管道压力为 40kgf/cm2，阀杆为 Tr28*5mm，介质为 520℃蒸汽，求阀门的操作转矩。

1.由表 1查得阀门通道面积：78.540cm2；2.取压差，阀门工作恶劣情况是在管道压力下开启，故，压差：40kgf/cm2；3.由表 2查得阀门系数：0.45；4.净推力为：P1=F×P×K=(1)×(2)(×3)=78.540×40×0.45=1413.72 kgf；5.由表 3查得摩擦推力 P2：680kgf；6.如管道压力为 64 kgf/cm2以上，应加入介质对阀杆的推力，即活塞效应，因此例管道压力为 40 kgf/cm2，故不加。

固定球阀计算书

Mpa
7.12 键2倍剪应力 =2*τj
Mpa
7.13 阀杆应力应满足(A105材料校核): τg'<τ1
7.14 阀杆应力应满足(17-4PH): τg'<τ2
7.15 阀杆应力应满足(AISI 4140材料校核): τg'<τ3
7.16 阀杆应力应满足(A182 F51材料校核): τg'<τ4
Sf tam'
值
8 27 28 1 8 11.2 22.5 45 120 150 合格
250 725 515 450 370 167.5 485.8 345.1 301.5 247.9 134 388.6 276.1 241.2 148.7 24 22.4 合格合格合格合格合格合格
75 118
8.5 设计壁厚应满足 tad-3>tam, tad-3>tam'
符号
bj lj dj nj hj τj σjjy
[τj] [σjjy]
σ1 σ1 σ2 σ3 σ4 Sm1 Sm2 Sm3 Sm4 Sm5 τ1 τ2 τ3 τ4 τ5 τg' τj'
da dao
da1 ta1 da2 ta2 tam tad
mm^3 Mpa Mpa Mpa
Dgs b a a/b b/r
K1 K2 K3 K4 B K1' K2' K3' K4' B' τgs
[Sm] [τ]
1 28 4 4 1 0.28571 Yes 0.9012 -0.207 1.391 0.4288 0.966
12 4140 197 157.6
2
mm

球阀计算公式自动计算

1395.699073
取：qM=0.1*P
但不少于2MPa
2
其它同前一致
由介质工作压力产生的摩擦力矩
8875.469247
MQZ2=∏*P*f*R*(DJH2-0.5*DMN2-0.5*DMW2)*(1+COSφ)/8*cosφ
MFT
填料与阀杆的摩擦力矩
（1）对聚四氟乙烯成型填料
MFT=0.6*П*f*z*h*dF*P
26431.16369
f
球体与阀座的摩擦系数
对聚四氟乙烯 f=
0.05
对增强聚四氟乙烯 f=
0.08 ～0.15
对尼龙 f=
0.1 ～0.15
MFT
填料与阀杆的摩擦力矩
（1）对聚四氟乙烯成型填料
MFT=0.6*П*f*z*h*dF*P
18.84
f:阀杆与填料的摩擦系数 h:单圈填料与阀杆的接触高度 Z：填料圈数
q
球阀密封比压
设计给定 42
5.202013778
7 0.743144825
3.1.1浮动球阀
q
DMW DMN
P
q=(DMW+DMN)*P/(4*(DMW-DMN))
3.5625
阀座密封面外径 mm
设计给定
122
阀座密封面内径 mm
介质工作压力
Mpa
设计给定
密封固定球阀
为了保证球体表面能完全覆盖阀座密封面，选定球径后，须按下式校核
Dmin=
D
2 2
d2
（mm），应满足D＞Dmin
式中：Dmin ：球体最小计算直径（mm），D2：阀座接触面外径(mm)，d：球径通道
孔直径（mm）D：球体实际直径（mm）

球阀计算公式自动计算

球阀计算公式
计算项目说明球体通道直径分为不缩径和缩径二种：不缩径：d等于相关标准规定的阀体通道直径缩径：一般d=0.78相关标准规定的阀体通道直径，此时，其过渡段最好设计为锥角过渡，以确保流阻不会增大。球体半径一般按R=（0.75～0.95）d计算 1.1确定球体直径对小口径R取相对大值，反之取较小值为了保证球体表面能完全覆盖阀座密封面，选定球径后，须按下式校核（mm），应满足D＞Dmin 式中：Dmin ：球体最小计算直径（mm），D2：阀座接触面外径(mm)，d：球径通道孔直径（mm）D：球体实际直径（mm） Q341F-10C-DN100
HB 80～95 HB 95～110 HB≥110 HB 120～170 HB 140～170 HB 200～300 HR 35～40 Hv 800～ 1000 HR 40～45 HB 280～320
80 100 80 100 150 250 300 250 250 5 20 40
青铜奥氏体不绣钢马氏体不绣钢氮化钢堆焊合金中硬橡胶
99046.80369
26431.16369
～0.15 ～0.15
MFT
（1）对聚四氟乙烯成型填料
MFT=0.6*П *f*z*h*dF*P
f:阀杆与填料的摩擦系数 h:单圈填料与阀杆的接触高度 Z：填料圈数 f= 设计给定设计给定设计给定设计给定 0.05 10 5 40 1.0
18.84
阀杆台肩膀与止推垫间的摩擦力矩（此项仅用上阀杆与球体分开时的结构，对整体MMJ=0）
6838.92
MMJ=
0
MMJ=∏/64*f*(DT+dF)3*P
1506.525391
阀杆与球体连接部分的计算阀杆与球体接触按挤压计算