阀门设计计算书(2014)
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
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
气动阀计算书
气动阀计算书一、概述本计算书旨在为气动阀的设计和选型提供依据，包括气动阀的结构设计、流量计算、压力损失计算、气源压力和气动执行器的选择等。
二、设计参数1. 阀体材质：不锈钢2. 最大工作压力：0.1~1.0MPa3. 工作介质：空气或其他无腐蚀性气体4. 工作温度：-20℃~+70℃5. 流量范围：根据实际需求进行计算三、结构设计1. 阀体形状：选择标准圆形阀体2. 阀座材料：不锈钢3. 密封材料：丁腈橡胶或聚四氟乙烯4. 阀瓣材质：不锈钢5. 连接方式：法兰连接6. 驱动方式：气动7. 控制方式：二位五通电磁阀控制8. 安装方式：水平或垂直安装四、流量计算根据实际需求，计算气动阀的最大流量，为气动执行器的选择提供依据。
具体计算过程如下：1. 根据管道直径和流速，计算出管道的流量。
2. 根据气动阀的流通面积，计算出气动阀的流量。
3. 根据实际需求，选择合适的气动执行器型号和规格。
五、压力损失计算气动阀的压力损失计算对于气源压力的选择和气动执行器的选型具有重要意义。
具体计算过程如下：1. 根据管道直径和长度，计算出管道的压力损失。
2. 根据气动阀的结构和尺寸，计算出气动阀的压力损失。
3. 将管道和气动阀的总压力损失考虑在内，选择合适的气源压力。
六、气源压力选择根据压力损失计算结果，选择合适的气源压力，确保气动阀的正常工作。
具体选择过程如下：1. 根据实际需求和工作条件，选择合适的气源压力范围。
2. 在满足工作压力的前提下，选择较低的气源压力，以降低能源消耗。
七、气动执行器选型根据流量计算结果和压力损失计算结果，选择合适的气动执行器型号和规格。
具体选型过程如下：1. 根据气动执行器的输出力矩和工作压力，确定所需的气动执行器型号。
2. 根据实际需求和工作条件，选择合适的输出形式（如直线位移、旋转角度等）。
3. 根据连接方式和安装尺寸，选择合适的气动执行器规格。
4. 根据工作环境和安全要求，选择合适的防护等级和附件。
(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 ）。
阀门计算书
0.62
工作温度：315K
出口压力
MPa(A)
0.3
工作压差： MPa
流量
T/h
250
220
计 算 Kv
139.8
123.0
相对开度
%
65
58
备品备件： 客户意见
备 注： 客户确认签字
第1页 共 页
流量特性：等百分比
额定 Kv 值：630
固有可调比 R：50 允许压差(MPa)：
泄漏量等级：VI 级
额定行程(mm)：60
作用方式：气闭式
设定压力(MPa)：
阀盖形式：标准型
连接方式：法兰连接 ANSI B 16.5 RF
配法兰规格及型式：DN200 ANSI 150# RF
执行机构
型 号：HA 作用形式：正作用 弹簧范围：40-200KPaG 气源压力：250KPaG
DN
H
H1
L
A
D
D0 n-Ф d 附件及规格
手轮机构： √
阀门材质
电气阀门定位器：√EH 防水型
阀 体：WCB
空气过滤减压器：√
阀 盖：WCB
阀位开关：
阀内件：304
电磁阀：
填 料：PTFE
法兰(螺栓及密封垫)：√
工艺参数
介 质：水
单位
Hale Waihona Puke MAXNORMIN
介质密度：1000kg/m3
进口压力
MPa(A)
公司名称
地址
电话
传真
客户名称：
电 话：
手
产品名称：气动薄膜套筒调节阀
产品型号：
数 量：1 外 形 图：
调节阀
全焊接球阀设计计算书2014.8.22
12＂Q367F400Lb 全焊接球阀设计计算书1 弹簧预紧力设计1.1 弹簧最小预计力F YJ aF YJ a=（π/4）*( D MW2-D MN2)* q YJ =0.785*(3262-3202) *1.5=4564N式中：q YJ-最小预紧比压，q YJ取1.5MPa；D MW-密封圈外径，设计给定326mm;D MN-密封圈内径，设计给定320mm。
1.2自泄压阀座超压推力F OPF OP=（π/4）*0.33*P*( D HW2-D MP2)=0.785*2.2*(3302-3232)=7894N式中：P-最大工作压力，设计给定压力等级是400Lb，取MAP@38℃=6.8MPa;D HW-阀座支撑圈外径，设计给定330mm;D MP-密封面平均直径，D MP=0.5*(D MW+D MN)= 0.5*(326+320)=323mm;1.3判定弹簧预紧力设计既要满足阀座低压密封要求，也不能使阀座丧失自泄压功能，即：F YJ a≤F YJ≤F OP式中：F YJ-弹簧设计的预紧力，设计给定为6720N显然4564＜6720＜7894，满足要求，故弹簧预紧力设计合格！2密封面的比压设计2.1设计比压qq=（F MJ+F YJ）/[(π/4)*(D MW2-D MN2)]=(24400+6720)/[0.785*（3262-3202）]=10.2MPa式中：F MJ-介质水平密封力，F MJ =π/4*(D HW2-D MP2)*P=0.785*（3302-3232）*6.8=24400N2.2必须比压q bq b=m*((a+cp/√b))=1.4*(1.8+0.9*6.8)/√3)=6.44 MPa式中：m-与流体性质相关的系数，根据设计给定的介质和温度选取m=1.4 ；a，c-与密封材料有关的系数，设计给定材料为PTFE，此时a=1.8，c=0.9; b-密封面在垂直于流体流动方向上的投影宽度,设计给定3mm。
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
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。
4-150LB-截止阀设计计算书
设计计算书JS/SAJ F PG1AAJB截止阀（4”-150lb）编制：批准：2014年9月1日目录一、壳体厚度计算 (1)二、阀盖螺纹计算 (2)三、阀座密封面上总作用力及密封比压计算 (2)四、阀杆强度验算 (3)五、填料螺栓计算 (4)六、填料压板计算 (4)参考文献 (4)附录：阀体的有限元应力分析134附录：4”-4500LB截止阀（F92）阀体热应力分析1．结果阀体应力分布和最大应力见图1。
图1. 阀体应力分布图2． 结论F92在610℃时的最大许用应力是75.4MPa （查阅ASEM 锅炉及压力容器规范ⅡD 部分）。
ANSYS WORKBENCH 分析结果显示阀体的最大应力强度是70.4MPa （排除由于ANSYS WORKBENCH 程序造成的应力异常点，这些节点的应力值远大于附近节点的应力值）见图1，小于最大许用应力强度，据此可证明阀体结构设计合格。
四、阀杆强度验算当介质从阀瓣下方流入时：（1） FZF '….. 关闭时，阀杆最大轴向力 FZF '= MZ T L F F Sin α+ MZ F …密封面上总作用力 MZ MJ MF F F F =+ MJ F …密封面处介质作用力 2()4MJ MN M F D b p π=+MN D …密封面内径 设计给定 MN D =100mm M b …密封面宽度 设计给定 M b =9.7mmp …设计压力 设计给定 p=2Mpa2(1009.7)24MJ F π=⨯+⨯=18903.1NMF F …密封面上密封力 ()MF MN M M MF F D b b q π=+MF q …密封面必须比压 由（三）中计算的MF q =5.58Mpa(1009.7)9.7 5.58MF F π=⨯+⨯⨯=18653.59N MZ MJ MF F F F =+=18903.1+18653.59=37556.7NT F … 阀杆与填料摩擦力 T F T F d b p ψ= ψ…无石棉填料系数 查表取ψ=2.28 F d …阀杆直径 设计给定 F d =32mm T b …填料宽度 设计给定T b =8mm T F =2.28×32×8×2=1167.36NL α…螺纹升角，查表3-24（3） 取值346 3.77L α︒︒'==FZF '=37556.7+1167.36×Sin 346︒'=37633.5N FZM '…关闭时阀杆总力矩，FZ FL FT FD M M M M '''=++ FLM '…关闭时阀杆螺纹摩擦力矩，FL FZ FM M F R ''= FM R …关闭时螺纹摩擦半径，查表3-24（3） 取值FM R =3.47mmFLM '=37633.5×3.47=130588.3N.mm FT M …阀杆与填料摩擦力矩32cos 1167.36cos3.7718637.322F FT TL d M F α︒==⨯⨯=N.mm FDM '…关闭时阀杆头部摩擦力矩，0.25FD FJ D MZ M d f F '=FJ d …阀杆头部接触面直径， 2.2FJ d = 0R …球面半径，设计给定0R =98mmE …材料弹性模量，查表3-6取 E=2.11×510Mpa2.2FJ d ==5.7mmD f …阀杆头部摩擦因数，查表3-34（3），取D f =0.30mm0.25 5.70.3037556.7FDM '=⨯⨯⨯=16055.5N.mm FZM '=130588.3+18637.3+16055.5=165281.1N.mm1Nτ'…关闭时I-I 断面扭转应力，11FZN S M W τ''= 1S W …I-I 断面截面系数，查表3-25 取1S W =31253mm1165281.13125Nτ'==52.9Mpa II σ∑… II- II断面合成应力， II σ∑=II Y σ…II- II 断面压应力，II 2FZY S F A σ'=2S A …II- II 断面的截面积，查表3-25（1）取2S A =4662mm II 37633.5466Y σ==80.8Mpa II N τ…II- II 断面扭转应力，II II()FT FDN S M M W τ''+=FDM ''…开启时阀杆头部摩擦力矩，4416055.533FD FD M M '''==⨯=21407.3 N.mm II S W …II- II 断面截面系数，查表3-25 取II S W =28223mmII 18637.321407.32822N τ+==14.2MpaII σ∑=σ∑…III-III断面合成应力，σ∑=III Y σ…III-III 断面压应力，III 3MZY F A σ=3A …III-III 断面截面积，2314A d π=1d …阀杆沉槽直径，设计给定1d =32mm23324A π=⨯=804.22mm III 37556.7804.2Y σ==46.7Mpa III N τ…III-III 断面扭转应力，III IIIFDN S M W τ''=III S W …III-III 断面截面系数，33III 1321616S W d ππ==⨯=6434.03mmIII 21407.36434.0N τ==3.3Mpaσ∑==47.2Mpa阀杆选用Q275，查表3-7，其许用应力为[]Y σ=185Mpa, []N σ=105Mpa,[]σ∑=175Mpa ，[]N τ=105MpaII Y σ≤[]Y σ、III Y σ≤[]Y σ、 II σ∑≤[]σ∑、σ∑≤ []σ∑、1N τ'≤[]N τ、II N τ≤[]N τ、III N τ≤[]N τ因此阀杆材料和直径满足要求。
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。
美标600lb截止阀设计计算书
截止阀设计计算书JSS-2″~12″J41H-600Lb编制: 侯工审核: 总经理2015年永嘉宏业高中压阀门有限公司目录1.阀体壁厚计算————————————————————12.阀杆总轴向力计算——————————————————13.阀杆关闭和开启力矩计算———————————————34.作用在手轮上启闭力—————————————————45.中法兰螺栓强度校核—————————————————46.中法兰强度校算———————————————————67.支架的合成应力计算—————————————————118.阀杆的强度校算———————————————————14一、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英寸实际确定壁厚≥计算壁厚为合格二、阀杆总轴向力计算1、阀杆直径设计给定d F （参照BS1873选取）2、阀门关闭或开启时的总轴向力 Q ′FZ =Q MF +Q MJ +Q T sin αL Q ″FZ ＝Q MJ ＋Q T sin αL －Q P式中：Q ′FZ —阀门关闭时阀杆总轴向力(N) Q ″FZ —阀门开启时阀杆总轴向力(N) Q MF －密封力 （N ）;Q MJ －关闭时作用在阀瓣上的介质力 （N ）; Q T －阀杆与填料间的摩擦力 （N ）; Q P －介质作用于阀杆上的轴向力（N ）； αL －阀杆螺纹升角。
MF mm mp MF q tg f b D Q )1(sin ααπ+= P D Q mp MJ 24π=P u h d Q T T F T π=P d Q F P 24π=式中：D mp －阀座密封面平均值（mm); b m －密封面宽度 （mm); q MF －密封必需比压（Mpa ）; α－半锥角（°）；(α=30°) f m －锥形密封面摩擦系数。
(完整word版)蝶阀设计计算书(DN150PN16)
编号：设计计算书名称：三偏心硬密封蝶阀型号：D343H公称通径：150mm公称压力：1.6Mpa编制：________________审核：________________批准：________________XXXX阀门有限公司二OO九年十二月I目录T (1)计算内容壁厚1M (2)计算内容密封面上计算比压8计算内容阀杆力矩 (4)计算内容阀杆强度验算 (6)计算内容蝶板厚度计算 (8)计算内容蝶板强度验算 (9)计算内容流量系数的计算 (11)附录 (12)I零件名称阀体材料牌号WCB计算内容壁厚1T 序号计算数据名称符号式中符号公式单位计算数据1 计算壁厚SB’[]2.3LPN DNCPσ+-gmm 4.32 计算压力PN 设计给定Mpa 1.63 计算内径DN 设计给定mm 1504 许用拉应力[]Lσ查《实用阀门设计手册》表3-3 Mpa 825 腐蚀余量 C 设计给定mm 36 实际壁厚SB 设计给定mm 12SB’，故合格。
2．管路附件温度压力级是根据材料相应温度下的许用应力制定的，故不进行高温核算。
1零件名称阀座材料牌号WCBM计算内容密封面上计算比压82310 密封面必须比压 MF q查《实用阀门设计手册》表3-13 Mpa 10 11 密封面计算比压 q()MZMW MN M Q D +D πb sin αMpa 18.77 12密封面许用比压[]q查《实用阀门设计手册》表3-14Mpa150结论 MF q < q<[]q 故合格。
型号150D343H-16C零件名称阀杆材料牌号2Cr13计算内容阀杆力矩45型号150D343H-16C零件名称阀杆材料牌号2Cr13计算内容阀杆强度验算6σ<[]LσNτ<[]Nτ故合格。
结论L7型号150D343H-16C零件名称蝶板材料牌号WCB计算内容蝶板厚度计算8型号150D343H-16C零件名称蝶板材料牌号WCB计算内容蝶板强度验算910型号150D343H-16C计算内容流量系数的计算11附录1.设计计算引用资料：《实用阀门设计手册》机械工业出版社——2007.9《阀门设计手册》杨源泉——19922.管线中应安装安全阀等安全泄压设备以确保使用压力不超过使用温度下的最大允许工作压力的1.1倍。
阀门设计手册第三版计算书
G15
（设计手册表5-215）阀杆与球体连接
1
挤压应力
Z
2
阀体密封圈对球体的摩擦力矩
3
正方形边长，矩形时的边长
4
阀杆头部插入球体的深度
5
球体材料许用挤压应力
6
球体材料抗拉强度
7
安全系数
Mm
a
h
[ ]
L
n
型号 零件名称 材料牌号 计算内容
DN
密 密封面上总作
序号
名称
符号 式中符号
M9
（设计手册表5-226）单向密封阀座固定球球阀阀座
Ag
La DG K0 KD
L
Ap
11
操作状态下需要的最小螺栓载荷
Lp
12
垫片比压
13
设计压力
14
操作垫片系数
15
密封安全系数
16
设计温度下螺栓材料的许用应力
y
p K1 fs
t
17
实际使用的螺栓总截面积
Ab
18
实际选用的螺栓螺纹小径
dk
19
螺栓数量
n
20
力劈
sG
表5-129操作状态下法兰载荷力臂（根据法兰形式
p
2
操作状态下需要的法兰力矩
Mp
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
D
Di
d
' b
7
螺栓孔计算直径
d
' b
8
法兰厚度
tf
9
法兰颈部大端有效厚度
2G1计算书
阀门设计计算书目录1. 中法兰强度计算 (2)2. 闸阀力计算 (8)3. 闸板、阀杆拉断计算 (10)4. 闸板应力计算 (13)5. 压板、活节螺栓强度计算 (15)1.基本条件:公称通径DN50mm,公称压力PN1.6MPa,阀体材料CF8,闸板材料CF8,阀杆材料0Cr18Ni9,密封面材料CF82.中法兰计算2.1输入参数2.1.1基本参数:口径（DN）=50mm压力等级（CLASS）=150LB阀种（TYPE）=闸阀设计温度（T0）取常温380C。
设计压力（P）按GB/T1224-2005取值15.3 kgf/cm2法兰许用应力（FQB）按ASME第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表1A，乘以铸件系数0.8取值138MPa (14Kgf/mm2)螺栓许用应力按GB/T 3098.6-2000 表2抗拉强度为700MPa，根据钢铁材料手册不锈钢卷提供的抗拉许用应力安全系数取3--4，取n=3.5。
抗剪许用应力是抗拉许用应力的0.5--0.8，取0.7。
所以抗剪许用应力为：[ τ ]=700MPa÷3.5×0.7=140MPa=14.29kg f/mm2垫片密封压力，按ASME 第Ⅷ卷(2004版),取值Y=7.03,垫片系数取值M=3.00垫片宽度N=4.5mm, 垫片外径D=98mm,斜度高度H=16.6mm, 壁厚G0=6.5mm, 根部厚G1=G0+H/5=9.82mm法兰内径BB=50mm, 法兰外径A=165mm,螺栓中心距C=125mm,法兰有效厚度T=16mm 螺栓公称直径d=3/4”,螺栓数量n=42.1.3法兰形状系数2.1.3.1法兰斜度修正系数f根据按ASME 第Ⅷ卷第一册(2004版)P304图2-7.6查得,取F=1.002.1.3.2一体形法兰计算系数F按ASME 第Ⅷ卷第一册(2004版)P302图2-7.2,取FF=0.880 2.1.3.3 一体形法兰计算系数V按ASME 第Ⅷ卷第一册(2004版)P302 图2-7.3,取V=0.4102.2计算说明2.2.1考虑腐蚀余量1mm后的参数调态（法兰计算尺寸）中腔直径BB =BB+2=52mm,壁厚G0=G01-1=5.5mm,根部厚G1=G1-1=8.82mm2.2.2垫片有效宽度B,按ASME 第Ⅷ卷第一册(2004版)P300表2-5.2,B=4.5mm2.2.3垫片压紧力作用中心圆直径G=D-2B=98-2×4.5=89mm2.2.4法兰根部应力修正系数f=12.2.5系数G1/G0=9.82/6.5=1.512.2.6系数H/H0=H/（BB×G0）1/2=16.6/(50×5.5) 1/2=12.2.7系数K=A/BB=3.32.2.8系数U=[K2（1+8.55246lgk）-1]/ [1.36136(K2-1)(K-1)]=[3.32×（1+8.55246lg3.3）-1]/ [1.36136×(3.32-1)×(3.3-1)]=1.8792.2.9系数Y=[0.66845+5.7169 K2 lgK/ (K2-1)]/ (K-1)=[0.66845+5.7169×3.32 ×lg3.3/ (3.32-1)]/ (3.3-1)=1.7102.2.10系数Z=（3.32+1）/(3.32-1)=1.2022.2.11系数TT=[K2（1+8.55246lgk）-1]/ [(1.04720+1.9448 K2) (K-1)]=[3.32×（1+8.55246×lg3.3）-1]/ [(1.04720+1.9448×3.32)×(3.3-1)]=1.6892.2.12系数L=[T×FF（BB×G0）1/2+1]/TT+T3/[U×（BB×G0）1/2/V]=[16×0.88×（52×5.5）1/2+1]/1.689+163/[1.879×（52×5.5）1/2/0.41]=194.422.2.13内压力产生的全载荷HH=π×G2×P/400=π×892×15.3/400=951.35N2.2.14 使用状态下，需要的最小垫片压紧力（HP）HP=π×B×G×M×P/50=π×4.5×89×3×15.3/50=1154.45N2.2.15使用状态下，需要的最小螺栓载荷Wm1(WM1)WM1=HH+HP=951.35+1154.45=2105.8N2.2.16紧固状态下，需要的最小螺栓载荷Wm2(WM2)WM2=π×B×G×Y=π×4.5×89×1.710=2150.44N2.2.17使用状态下，需要的最小螺栓有效截面积Am1(AM1)AM1=WM1/BQB=2105.8/14.29=147.36mm22.2.18紧固状态下，需要的最小螺栓截面积Am2(AM2)AM2=WM2/BQB=2150.44/14.29=150.49 mm22.2.19需要的最小螺栓有效截面积（AM），取AM1，AM2中的最大值,即AM=150.49 mm2 2.2.20实际使用螺栓总有效截面积AB=BS×N=230.75×4=923 mm22.2.21使用状态螺栓载荷WO=WM1=2105.8N2.2.22紧固状态螺栓载荷WG=(AM+AB)×BQB/2=(150.49+923)×14.29/2=7670.06N2.2.23内压力作用于法兰内径截面的载荷HHD=π×BB2×P/400=π×522×15.3/400=32.94N2.2.24垫片载荷HHG=WO-HH=2105.8-951.35=1154.45N2.2.25内压力产生的全载荷与内压力作用于法兰内径截面的载荷之差HHT=HH-HHD=951.35-32.94=918.41N2.2.26螺栓中心至HHD作用点的距离HD=（C-BB）/2-0.5G1=(125-50)/2-0.5×9.82=32.59mm2.2.27 螺栓中心至HHG作用点的距离HG=（C-G）/2=（125-89）/2=18mm2.2.28螺栓中心至HHT作用点的距离HT=[（C-BB）/2+HG]/2=[（125-52）/2+18]/2=27.25mm2.2.29内压力作用于法兰内径截面的弯矩MD=HHD×HD=32.94×32.59=1073.51N.mm2.2.30垫片载荷所需的弯矩MMG=HHG×HG=1154.45×18=20780.1N.mm2.2.31HHT产生的弯矩MT=HHT×HT=918.41×27.25=25026.67N.mm2.2.32使用状态下，作用于法兰的全弯矩M0=MD+MMG+MT=1073.51+20780.1+25026.67=46880.28 N.mm2.2.33紧固状态下，作用于法兰的弯矩（MG）MG=WG×（C-G）/2=7467.81×(125-89)=268841.2N.mm2.2.34法兰轴向应力计算内径当BB<20×G1且F1≥1，SS=BB+G0=50+6.5=56.5mm2.2.35使用状态法兰轴向应力QH0=F×MO/（L×G12×SS）==1×46880.28/（194.42×9.822×56.5）=0.044Kgf/mm2≤FQB 合格2.2.36使用状态法兰径向应力QR0=[1.33T×FF/(BB×G0) 1/2+1]×M0/(L×T2×BB)=[1.33×16×1/(52×6.5) 1/2+1]×46880.28 /(194.42×162×52)=0.039 Kgf/mm2≤FQB 合格2.2.37使用状态法兰周向应力QT0=Y×M0/（T2×BB）-Z×QR0=1.71×46880.28/（162×52）-1.202×0.039 =5.975Kgf/mm2≤FQB 合格2.2.38使用状态合成应力Q00=（QH0+QR0）/2=（0.044+0.039）/2=0.0415 Kgf/mm2≤FQB 合格Q01=（QH0+QT0）/2=（0.044+5.975）/2=3.01 Kgf/mm2≤FQB 合格2.2.39紧固状态法兰轴向应力QHG=F×MG/（L×G12×SS）= 1×268841.2/（194.42×9.822×619.5）=13.6 Kgf/mm2≤1.5FQB 合格2.2.40紧固状态法兰径向应力QRG=[1.33T×FF/(BB×G0) 1/2+1]×MG/(L×T2×BB)= [1.33×16×0.88/(52×6.5) 1/2+1]×268841.2/(194.42×162×52)=1.4 Kgf/mm2≤FQB 合格2.2.41紧固状态法兰周向应力QTG=Y×MG/(T2×BB)-Z×QRG=11.88 Kgf/mm2≤FQB 合格2.2.42紧固状态合成应力QG0=（QHG+QRG）/2=（13.6+8.71）/2=11.16 Kgf/ mm2≤FQB 合格QG1=（QHG+QTG）/2=（13.6+6.49）/2=10.05 Kgf/ mm2≤FQB 合格2.2.43螺栓应力BOLT=0.0703π×CLASS×D2/4AB=0.0703π×600×6482/(4×27561.36)=505 Kgf/ cm2≤633 Kgf/mm2合格2.2.44 垫片最小有效宽度N-MIN=AB×BQB/（2π×G×Y）= 27561.36×17.6/（2π×631.28×4.869）≤22 合格3.闸阀力的计算Fm=π(d1+w)×w×q=π(48+10)×10×7.14=13003.368N3.1.2密封面比压SaSa=[ (d1+w) 2×P]/（4d1×w）=[ (48+10) 2×1.6]/（4×48×10）=2.8MPa≤250 MPa (250MPa为STL.6的许用密封比压)3.2压紧力F t计算3.2.1关闭时闸板上的轴向力F1：θ：闸板楔半角θ=50υ：密封面摩擦角取u=0.2 υ=tg-10.2=11.30°F1= F J tg(θ+υ)= 1815972.7×tg(2.86660+11.30)=487533.8N3.2.2介质作用于阀杆的轴向力阀杆直径d=18mmF2=（π/4）d2×P=（π/4）×182×1.6=406.944N3.2.3阀杆与填料的摩擦力F3：杆与填料摩擦系数u1=0.1; 填料总高h=39mmPp:压套作用于填料的面压力Pp=25MPaF3= u1πdhPp=0.1×π×70×53.9×25=29618.1NF t=F1+F2+F3=487533.8+39272.8+29618.1=529424.6N3.3扭矩的计算3.3.1阀杆与阀杆螺母的摩擦的扭矩T1阀杆螺纹中径d m=65.616mm,阀杆螺纹导程l=16.93mm阀杆螺纹升角β=arctg(l/πd m) =arctg[16.93/(π×65.616)]=4.70°按《阀门设计》表9-5摩擦系数u2=0.15摩擦角ρ=arctg(u2) =arctg(0.15)=8.53°摩擦半径R FM=d M/(2tg(β+ρ))=d m(l+u2πd m)/[2(πd m+u2.l)]=65.616×(16.93+0.15×π×65.616)/ [2×(π×65.616+0.15×16.93)]=7.525mmT1=Ft×R FM/1000=529424.6×7.52/1000=3984N.m3.4阀杆强度计算[σ]：阀杆许用应力，对ASTM A182 F6a即1Cr13阀杆调质200~230HB，根据ASTM A370，σb=650 ~760MPa,取[σ]=σb /3=217MPa阀杆螺纹小径ds=61.47mm阀杆压应力σ=4×Ft/（π×ds×ds）=4×529424.6/（π×61.47×61.47）=178.5MPa σmax =0.5×σ×(1+sqrt(1+16×tg(β+ρ)×tg(β+ρ)))=0.5×178.5×(1+sqrt(1+16×0.195× 0.195))=202.4 MPa≤[σ] 合格阀杆平均直径下的截面积S gS g=π/4×[（d m + d i）/2 ]2=π/4×[（65.616+ d61.47）/2 ]2=3165.3 mm2 P L=S g.σb=3165.3×650=2057445.0N4.1.1I-I断面的拉断力PI-I截面的面积S I =3696.9mm2P I =S I .σb =3696.9×650=2402985.0N4.1.2Ⅱ-Ⅱ断面的剪切力τIIⅡ截面的剪切面积S II=4620mm2τII =2×S II×0.6×σb=2×4620×0.6×650=3603600N 4.1.3 I-I截面的安全系数n I =P I /P L=2402985.0/2057445.0=1.17≥1.1合格4.1.4Ⅱ-Ⅱ断面的安全系数n II =τII /P L=3603600/2057445.0=1.94≥1.5合格闸板头部示意图截面为2ד┫”的拉断计算(见下图)截面为2ד┫”形的闸板梯形槽示意图闸板材料抗拉强度，按ASME 第Ⅱ卷D（2004版）篇表1A，闸板材质WCB(20)取σb=485 MPa4.2.1I-I断面的合成力P We1=(aH2+bd2)/(2×(aH+bd))= (170×55.82+99×502)/[2×(170×55.8+99×50)]=26.91mme2=H- e1=55.8-26.91=28.89mmh= e1-d=26.91-50=-23.09mm惯性矩J X=[B.e13/-bh3+a.e23]/3={269×29.893/[-99×(-23.09)3+]a.e23}/3=3519937.7 mm4力臂L=(C-A)/4+e2=(85-51)/4+28.89=37.39mm截面模量w X 1=J X /e2=3519937.7/28.89=121839.3mm3I-I断面的面积S I =bd+aH =99×50+170×55.8=14436mm2P W=2σb/(L/w X 1+1/S I)= 2×650/(37.39/121839.3+1/14436) =2578752.3N4.3Ⅱ-Ⅱ断面的剪应力Ⅱ-Ⅱ断面的面积S II=（N-M）.B=（88-45）×269=7310mm2P T= 2×S II×0.6×σb=2×7310×0.6×650=4254420N4.4I-I断面的安全系数n I=P w/P L=2578752.3/2057445=1.36≥1.05合格4.5Ⅱ-Ⅱ断面的安全系数n II=Pτ/P L=4254420/2057445=2.17≥1.65合格5.闸板应力计算5.1闸板的应力闸板应力计算示意图设计压力P=10.21MPa;通道半径a=232mm;闸板中轴半径b=150mm;闸板单板厚h=48mm 泊松比v=0.3闸板材料应力强度值，根据ASME第Ⅱ卷D篇(2004版)表2A材质为WCB取S m=161MPa5.2简支，内周边固定（垂直方向可移动），沿内周作用分布载荷A11=1/2×{ (1-v)×a2/[(1+v)a2+(1-v)b2]}[1-(1+2lna/b)(a2/b2)]=1/2×{ (1-0.3)×2322/[(1+0.3) ×2322+(1-0.3) ×1502]} ×{1-[1+2ln(232/150)] ×(2322/1502)} =-0.77B11=2b2/[(1+v)a2+(1-v)b2] [(1+v)lna/b+1]=2×1502/[(1+0.3) ×2322+(1-0.3) ×1502] [(1+0.3) ×ln(232/150)+1]=0.82σ11=3b2P/4h2{2(1+v)(A11+lna/b-(1-v)(1-B11a2/b2)}=3×1502×10.21/4×482×{2×(1+0.3) ×(-0.77+ln(232/150)-(1-0.3) ×[1-0.82×(2322/1502)]} =144.74MPa≤S m合格5.3简支，内周边固定（垂直方向可移动），受均布连续载荷A15=1/4{a2/[(1+v)a 2+(1-v) b2]}{(3+v)a2/b2+(1-v)[(4lna/b+3) a2/b2-2]}=1/4×{2322/[(1+0.3) ×232 2+(1-0.3) ×1502]} ×{(3+0.3) ×2322/1502+(1-0.3)×[(4×ln(232/150)+3) × 2322/1502-2]}=8.05B15= b2/[(1+v)a 2+(1-v) b2]{(3+v)-[(5+v)+4(1+v)lna/b] b2/a2}=1502/[(1+0.3)×232 2+(1-0.3) × 1502] ×{(3+0.3)-[(5+0.3)+4(1+0.3)×ln(232/150)]×1502/2322}=0.04σ15=3Pa2/8h2{(3+v) b2/a2+4(1+v)( A15+lna/b) b2/a2-(1-v)( 2b2/a2+ B15×a2/b2)} =3×10.21×2322/8×482{(3+0.3) ×1502/2322+4(1+0.3)( 8.05+ln(232/150)) ×1502/2322-(1-0.3)( 2×1502/2322+ 0.04×2322/1502)}=90.11MPa≤S m总计算应力:σ0=〡σ11〡+〡σ15〡=144.74+90.11=234.85MPa≤1.5S m5.4中腹厚t密封面平均直径C=476mmt=[sqrt(1.24×10.21/ 161)]×476=66.7mm故闸板中腹厚取67mm6.压板与活节螺栓的计算6.1活节螺栓的计算压板与活节螺栓计算示意图填料函直径D S=95.4mm;阀杆直径ds=70mm,活节螺栓孔距L=220mm压套作用于填料的面压力取Pp=25MPa螺栓的许用应力σ1：按ASME 第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表3，螺栓材质B7,取σ1=17.6 kgf/mm2. 螺栓内径d so={[(Ds2-ds2).Pp]/(2σ1)}1/2={[(95.42-702) ×25]/(2×17.6)}1/2=17.47mm 故选取1-8活结螺栓.6.2压板计算压板外圆D=134mm;压板内孔直径d 1=74mm压板应力强度值根据ASME第Ⅱ卷D篇(2004版)表2A,材质为WCB(20),取S m =161 MPa由高使用压力决定的载荷P YP Y=(π/4)（(Ds2-ds2).Pp=(π/4) ×（(95.42-702) ×25=82447.8N压板厚度h={6P Y.L/[5(D-d 1) S m]}1/2={6P Y×220/[5×(134-74) ×161]}1/2=47.5mm 实际厚度为52mm,合格.6.3销轴计算销轴剪应力τ=110.4MPa销轴直径d s= [P Y/(π.τ)] 1/2=[82447.8/(π×110.4)] 1/2=15.42mm实际直径为20mm,合格.计算: 日期:校核: 日期:批准: 日期:。
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2Item Revision1345介质气液水流量单位压力单位温度1Rev0水液体流量 Liquid Flow Rate (Q)Kg/h MpaGºT2Rev1污水气体流量 Gas Flow Rate (Q)l/m MpaAºC3Rev2除盐水饱和蒸汽流量 Steam Flow Rate (Q)m3/h Kg/cm2G4Rev3饱和蒸汽过热蒸汽流量 Vapor Flow Rate (Q)Nm3/h Kg/cm2A5Rev4过热蒸汽lb/h6Rev57Rev68Rev79Rev810Rev911Rev10121314151617181920212223242517 6789101113141516比重/摩尔密度管道尺寸及号阀体，阀盖类型尺寸SG1/2 Inch STD直通阀 Globe1/2 InchM3/4 Inch STD笼式阀 Globe3/4 Inch1 Inch, STD柱塞阀 Globe 1 Inch1-1/2 Inch STD角型阀 Angle1-1/2 Inch2 Inch, STD V型球阀 V-Ball 2 Inch2-1/2 Inch STD球阀 Ball2-1/2 Inch3 Inch, STD偏心旋转 e-Plug 3 Inch4 Inch, STD中线蝶阀 BFV 4 Inch5 Inch, STD两偏心蝶阀 Db-BFV 5 Inch6 Inch, STD三偏心蝶阀 Tri-BFV 6 Inch8 Inch, STD8 Inch10 Inch,STD10 Inch12 Inch,STD12 Inch14 Inch,STD14 Inch16 Inch,STD16 Inch18 Inch,STD18 Inch20 Inch,STD20 Inch17181920212223242526压力等级制造商型号阀体材质导向材料进口连接表面光洁度流向ANSI 150HES WCB304ANSI 150 RF Stock Finish上 UPANSI 300HEC WCC316ANSI 300 RF下 DOWNANSI 600HEAC WC6304L ANSI 600 RF正向 FORWARD ANSI 900V150WC9316L ANSI 900 RF反向 REVERSE ANSI 900V300304ANSI 900 RTJANSI 1500V500316ANSI 1500 RTJ8500304L8560316L85323327282930313234阀盖类型填料材质类型阀座尺寸行程流量特性平阀盖 Plain单四氟 PTFE V-型1/8 Inch1/2 Inch等百 EP延伸径 EXT1单石墨 Graphite层压型 Laminated3/8 Inch3/4 Inch快开 QO延伸径 EXT2双四氟 PTFE1/2 Inch 1 Inch线性 Linear双石墨 Graphite3/4 Inch1-1/8 Inch修改等百 Mod EP1 Inch1-1/2 Inch修改线性 Mod Linea1-1/2 Inch1-3/4 Inch2 Inch 2 Inch2-1/2 Inch 3 Inch3 Inch4 Inch4 Inch5 Inch6 Inch8 Inch10 Inch12 Inch14 Inch16 Inch18 Inch20 Inch3536373839404142434445464748495051平衡阀塞材料阀座材料阀笼材料阀杆材料Balance304304304304Unbalance316316316316304L304L304L304L316L316L316L316L修改线性 Mod Linear304-ST304-ST304-ST304-ST316-ST316-ST316-ST316-ST304L-ST304L-ST304L-ST304L-ST316L-ST316L-ST316L-ST316L-ST525354555657585960616263执行器类型制造商型号尺寸开关/调节弹簧动作动作方向气动薄膜 Spring & Diaphragm HAD65730是 Yes阀开 Open阀开 Open 双作用气缸型 Piston HAD66734否 No阀关 Close阀关 Close 气缸弹簧式 Piston Spring105240电动执行机构 Electric106145MD46SD50YMD60SMD70DKJ76808710071 6465#67686970手轮类型阀门失气输入信号定位器形式制造商型号信号增加 输出压力表顶装 TOP阀开 Open4-20 mA电气阀门定位器YT1000增大输出 Output侧装 Side阀关 Close4-12 mA气动定位器YT3300减少气源及输出 Supply & Output 阀锁定 LOCK12-20 mA无YT3400无DVC6000EA91EA90ES103582i74727375767778旁路定位器特性限位开关形式数量制造商型号接点类型报警位置有 Yes等百 EP电感11L5001触点开关开 Open无 No线性 Linear电阻2接近开关关 Close快开 QO3开和关 Open & Close8179808283848586过滤减压阀设定压力过滤器压力表水压试验密封等级YT-300 2.8 Kg/cm2带 Yes带 Yes是 Yes一级 ANSI CLASS IYT-320 3 Kg/cm2无 No无 No无 No二级 ANSI CLASS IIYT-310 5 kg/cm2三级 ANSI CLASS IIIYT-305四级 ANSI CLASS IVYT-325五级 ANSI CLASS VYT-315六级 ANSI CLASS VI67CRF。
蝶阀设计计算书
D343H-25C-DN600 蝶阀设计计算书共 6 页第1 页蝶阀设计计算书共 6 页 第2 页计 算 内 容： 密封面比压计算产 品型 号D343H-25C 简图：公称压力 PN2.5MPa 公称通径 DN600零 件图 号D343H-25C-DN600-05名 称 阀 体 材 料ASTM A 216 WCB序号 项 目 符号 公 式 计 算 数 值 单 位 1 密封面上总作用力 Q MZ Q MJ +Q MF730964.7+965073.36827472.06 N 2 密封面上介质作用力 Q MJ ()2MN M πD +b P4730964.7 N 3 密封面内径 D MN 设计给定 573.5 mm 4 密封面外径 D MW 设计给定 596.3 mm 5 密封面与球面接触半角 α 设计给定 72° 6 阀座密封面宽度 b M 设计给定 36.8 mm 7 设计压力 P设计给定2.5MPa 8密封面上密封力 Q MFπ/4x （D 2MW- D 2MN ）(1+f m /tan α) q MFπ/4x （596.32- 573.52）(1+0.3/tan72) 4.2 965073.36N9 密封面摩擦因数 f M 查《实用阀门设计手册》表3-26 0.3 10密封面必须比压 q MF查《实用阀门设计手册》表3-13 4.2MPa11 密封面计算比压 q Q MZ /sin α（D MW + D MN ）πb M 827472.06/sin72（596.3+573.5）π36.86.44 MPa12 密封面许用比压[q ]查《实用阀门设计手册》表3-14150 MPa结论：q MF < q< [q ] 故合格。
蝶阀设计计算书共 6 页第3 页共 6 页第 4 页共 6 页第5 页共 6 页第6 页。
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。
阀门设计计算书
QDJ
5
垫片平均直径
DDP
6
计算压力
P
7
垫片上密封力
QDF
8
垫片有 效宽度
BN
9
垫片宽度
bDP
10
垫片系数
mDP
11
垫片弹性力
QDT
12
系数
η
13 关闭时阀杆总轴向力
Q'FZ
14
必须预紧力
QYJ
15
密封面预紧比压
qYJ
16
垫片形状系数
KDP
17
螺栓拉应力
σL
18
螺栓总截面积
FL
19
螺栓数量
Z
20
单个螺栓截面积
N
7 高温时螺栓计算载荷
Q"LZ
序号S3-1
N
8
许用弯曲应力
〔σ W〕
查表4-3
Mpa
9
许用弯曲应力
〔σ 'W〕
〔σ S〕t'F/1.25
Mpa
10
屈服极限
〔σ S〕'tF 查表4-2(根据t'F)
Mpa
11
中法兰温度
t'F
序号S2-10
℃
12
许用弯曲应力
〔σ "W〕 〔σ S〕t"F/1.35
Mpa
许用扭应力
〔τ N〕
查表4-7
MPa
24
许用合成应力 〔σ ∑〕
查表4-7
MPa
结论：σ L＜〔σ L〕， τ N＜〔τ N）， σ Y ＜〔σ Y 〕， σ ∑＜〔σ ∑〕
合格
** ** #VALUE! 220.00 245.00 145.00 230.00
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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
序号S1-3 序号S2-1 序号S3-1 查表4-3 〔σS〕t'F/1.25 查表4-2(根据t'F) 序号S2-10 〔σS〕t"F/1.35
共 页
简图
单位
mm2 mm2 mm2
N N N N Mpa Mpa Mpa ℃ Mpa
表10
第页
计算数据
#VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! 102.00 152.00 190.00 212.50 120.37
N
7
阀杆直径
dF
设计给定
mm
8
计算压力
P
设计给定
Mpa
9 阀杆与填料摩擦力
10
系数
QT
ψdFbTP
N
ψ
查表4-12（按hT/bT)
11
填料深度
hT
设计给定
mm
12
填料宽度
bT
设计给定
mm
13
轴向应力
σL
14
轴向应力
σY
Q"FZ/FS Q'FZ/FS
Mpa Mpa
15
阀杆最小截面积
FS 查表4-14(或按退刀槽处计算） mm2
N N N ℃ ℃ 1/℃ mm mm mm ℃ ℃ mm2 MPa mm2 mm
表8
第
页
计算数据
#VALUE! #VALUE! #VALUE!
72.5 425 0.0000126 #VALUE! ** ** 212.5 140 #VALUE! *** #VALUE! **
16
垫片宽度
bDP
设计给定
表1
第
页
计算数据
11.81 42.00 45.00 102.00 2.00
**
结论: SB＞S'B 合格
计算书
型
号
零件名称
材料牌号
计算内容
Z***H-***LB 阀座 20+HF
密封面上总作用力及计算比压
共
简图
DN
**"
序号
名称
符号
式中符 号
公式
单位
M
1
密封面上总作用力 QMZ
QMJ+QMF
N
2 密封面处介质作用力
mm
**
Mpa
#VALUE!
mm
#VALUE!
mm
**
mm2
#VALUE!
合格
计算书
型
号
零件名称
材料牌号
计算内容
DN
序号
名称
I
1
I-I断面拉应力
2
计算压力
Z***H-***LB 阀盖
WCB
强度验算
**"
符号
式中符 号
公式
σL
个
查表4-9(根据dL)
mm2
设计给定
mm
查表4-9(根据dL)
Mpa
πD1/Z*dL
设计给定
mm
结论：σL＜〔σ〕 2.7＜LJ ＜4 合格
#VALUE! ** ** ** 220
#VALUE! **
计算书
型
号
Z***H-***LB
零件名称
中法兰连接螺栓
材料牌号 计算内容
B7 初加温时强度验算
DN
n"
4
计算载荷
Q
QLZ/〔σW〕 Q'LZ/〔σ'W〕 Q"LZ/〔σ"W〕 取系数最大时计算载荷
5 常温时螺栓计算载荷
6
初加温时螺栓计算载 荷
7 高温时螺栓计算载荷
8
许用弯曲应力
9
许用弯曲应力
10
屈服极限
11
中法兰温度
12
许用弯曲应力
QLZ
Q'LZ
Q"LZ 〔σW 〔〕σ'W 〔σ〕S〕
'tF t'F 〔σ"W 〕
mm
4
密封面宽
5
系数
bM
设计给定
mm
K
自由周边：钢1.24
6
计算压力
7
许用弯曲应力
8
腐蚀余量
P
设计给定
Mpa
〔σW 〕
查表4-3
Mpa
C
设计给定
mm
9
实际厚度
SB
设计给定
mm
表6
第
页
计算数据
11.55240807 14.5 25 4 1.24 42 120 2 **
结论:
S'B＜SB合格
计算书
型
号
QMJ
π/4*(DMN+bM)2P
N
3
密封面内径
DMN
设计给定
mm
4
密封面宽度
bM
设计给定
mm
5
计算压力
P
设计给定
Mpa
6
密封面上密封力
QMF
π(DMN+bM)bM*qMF
N
7
密封面必须比压
qMF
查表4-10
Mpa
8
密封面计算比压
q
QMZ/〔π(DMN+bM)bM〕 Mpa
9
密封面许用比压 〔q〕
查表4-11
22
力臂
L2
0.4*Q*L2/W2 L1+(Dm-Dn)/4
23
计算内径
DN
设计给定
24
断面系数
W2
3.14/6*(Dm+Dn)/2*((Dm-Dn)/2)2
结论：σW1＜〔σ'W〕
σW1＜〔σ'W〕
Mpa
162.50
℃
382.50
Mpa
#VALUE!
mm
#VALUE!
mm
**
mm
**
mm3
#VALUE!
QT
4
图示
b
**"
公式
(Q”FZ-QT)/2bh 序号G1-2 序号G1-9 设计给定
5
图示
h
设计给定
6
许用剪应力
〔τ〕
查表4-7
表4
共
页
第
页
简图
单位 计 算 数 据
MPa
0.23
N
409.04
N
0.00
mm
44.00
mm
20.00
MPa
132.00
结论:τ＜〔τ〕
计算书
型
号
零件名称
材料牌号
计算内容
16
扭应力
τN
M’FL/WS
Mpa
17 关闭时阀杆螺纹摩擦力
M’FL
Q'FZ*RFM
N*mm
18
螺纹摩擦半径
R’FM 查表4-13(或按螺纹计算） mm
19
阀杆最小断面系数
WS 查表4-14(或按退刀槽处计算） mm3
20
合成应力
σ∑
21
许用拉应力
〔σL
22
许用压应力
〔〕σY
23
许用扭应力
〔〕τN
〕
mm
17
垫片材料弹性系
EDP
查表4-21
Mpa
18
螺栓拉应力
σ'L
Q'LZ/FL
Mpa
19
安全系数
n'S
(σs）'tL/σ’L
20
屈服极限
(σs）'tL
查表4-8(根据t'L)
Mpa
** *** #VALUE! #VALUE! 585
结论：n'S＞1.25
合格
计算书
型
号
零件名称
材料牌号
计算内容
Z***H-***LB 中法兰连接螺栓
** ** #VALUE! ** ** ** #VALUE! 0.2 19010.24839 #VALUE! ** 1 #VALUE!
18
螺栓总截面积
FL
19
螺栓数量
Z
20
单个螺栓截面积
F1
21
螺栓直径
dL
22
许用拉应力
〔σL
〕
23 螺栓间距与直径比
LJ
24 螺栓孔中心圆直径
D1
Z*F1
mm2
设计给定
√σ2Y+4τN2
Mpa
查表4-7
Mpa
查表4-7
MPa
查表4-7
MPa
表3
第
页
计算数据
19010.25 409.04
19010.25 27741.83 26238.58 10687.70
18.00 42.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.40 204.41 93.00 126.49 32507.52 1.71 257.00 325.24 220.00 245.00 145.00