蒸汽疏水阀用等壁浮球和不等壁浮球的设计计算

ｙ ——设计压力下凝结水 的比重（／ｍ ） ｇｃ 。
１１３ 等 壁 浮球 强度校 核 ．．
等壁浮球的壁厚确定后 ， 强度校核可按下列 内 压浮球 公式 计 算校 核
～
计算出许用外压 ［ ， Ｐ］ 再将它 与设计要求所给 定的工作 压力 Ｐ（ 浮球 所承 受 的外 压 ） 行 比 即： 进
— — — —
＿１２ ．５
脚
（） ６
１８ ０ 式 中 ： —— 最大 许用应 力 （ ｇ ｃ ； 一 ｋｆ ｍ ） ／
— —
甘
肃
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科
技
第２ ６卷
２２２ 不 等壁半 浮球壁 厚 的确定 ．．
焊缝 强度 系数 ；
Ｐ ——设计压力（ ｇ ｃ ； ｋｆ ｍ ） ／
Ｄ —— 浮球 的平 均直径 （ｍ） ｃ ；
关键词 ： 等壁 浮球 ； 不等壁浮球 ； 弹性临界皱缩压力 ； 实际弹性皱缩压力
中 图 分 类 号 ：Ｋ １ Ｔ ２２
承 受外压 的浮球是 杠杆 浮球 或 自由浮球 式疏水
较。如果 Ｐ＜＜［ ］则减小 ， Ｐ ， 如果 Ｐ Ｐ ， ≥［ ］则增
阀的关 键零件 。浮球 的损坏 大 多是 由于浮球 的壁 厚
第２ ６卷 第 ４期 ２１ ０ ０年 ２月
甘肃 科 技
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ｌ２ ２ ６ ．
Ⅳ０ ４ ．
Ｆｅ ． ２ ０ ｂ ０１
蒸汽疏水 阀用等 壁浮球 和不等 壁浮球 的设计计算
魏青平
（ 甘肃 红峰机械有限责任公司 ， 甘肃 平凉 ７４ ０ ４ ０ ０）
于浮球是 由两个冲压成型的半浮球通过氩弧焊进行 焊 接成形 。虽然 焊后 焊缝 经 磨 削 及抛 光 处理 ， 但仍 不 能满 足要求 。而 自由浮球 式疏水 阀主要依靠 浮球
表 面接触 阀孔 以达 到 关 闭 的 目的。 因此 ， 浮 球设 将
式中： ——浮球重量 （ ） ｇ； Ｄ — 浮球平 均直径 （ｍ） — ｃ ； 上半 浮球 壁厚 （ ｍ） ｃ ；
Ｓ— — 浮球壁 厚 （ ｍ） 。 ｅ ；
通过公式 （ ） ８ 的计 算得出 值 ， 上半浮球壁厚 应 比初设壁厚 Ｔ薄 ０ Ｏ 一 ．３ｍ 下半浮球 的 ．ｌ ００ｃ ，
壁厚 Ｔ ｌ比初设壁厚 Ｔ厚 Ｏ０ ～ ．３ｒ， ．ｌ ００ ｅ 浮球直径 ａ
Ｄ较 小 时 ， 取 下 限 ； 球 直 径 Ｄ 较 大 时 ， 取 上 可 浮 可 限。然 后用 下式计 算 出浮球 的重量 ：
则 浮球 的实 际壁厚 应为 ：
Ｓ ＝Ｓ ＋ ＋Ｃ
Ｃ＝Ｃ ＋ ２ ３ １ Ｃ ＋Ｃ
（） ３
式 中： ｃ——材料 加工 时 的厚 度 偏差值 取 ０ １５ ．３ （ｍ） ｃ ； ｃ——腐蚀裕度 ， ２ 不锈钢材料取 ０ ｃ ） （ｍ ； ｃ—— 冲压拉伸加 工 材料 的减 薄 取 ０ １～ ， ． ０２ ０ ｃ 。 ． Ｓ（ｍ） １ １ ２ 浮球 重量 的计 算 ．．
摘
要 ： 浮球 与不等壁浮球在蒸汽疏水 阀中虽然均为 浮子 ， 等壁 但在设 计计算 校核 过程 中 ， 有很大 的区别 。等壁 却
浮球采用外压球形容器 的强度计 算公 式及外压球形 容器 的壁厚计 算 图表 计算确 定浮 子壁厚 ， 用内压 浮球形容器 应
的强度计算公式进行强度校核 ； 而不等壁浮球必 须先初 步计算 等壁壁厚 ， 然后确定 出不等壁壁 厚 ， 据浮球材 料的 依 弹性临界皱缩压力进行强度校核 。
＝
［ ——最 高设 计 温 度下 材 料 的许 用 应力 ］
（ｇ ｃ 。 ｋ ｆ ｍ ） ／
｛Ｄ ［ 一（ 一２ ） Ｄ ］＋［ Ｄ 一 Ｄ（ ２＇ ｝００ Ｉ） ］ 上０ ２ １ （） ９
２ 不等壁 浮球 的设计计算
不 等壁浮球 主要用 在 自由浮球式疏 水 阀中 。由
用应 力 。
Ｇ ［ 。 Ｄ— Ｓ 。ｙ ＝ Ｄ 一（ ａ ）］
式 中： Ｓ 一
— —
（） ４
计算公式 ： 临＝ ．２ ０ １Ｅｏ Ｏ
因为 ：ｒ Ｏ临＝Ｅ 临 ６
浮球重 量 （ ） ｇ； 浮球 壁厚 （ｍ） ｃ ； 浮 球材 料 的 比重 （ｍ） ｃ 。
Ｄ — 浮球 外径 （ｍ） — ｃ ；
ｒ Ｏ ——材料的许用应力 （ｇ ｃ ； 临 ｋｆ ｍ ） ／
— —
浮球 的平 均半 径 （ ｍ） ｃ 。
通过计算得 出 临值 ， 根据 圆筒形或球形 钢制 外压容器壁厚计算 。依 据 占 临值查出对应的 值 ， 即： Ｐ ５ ， Ｂ＝ 肜 ０再依据式 （ ） ２： ［］ Ｐ ： （） ２
大 值 ， 重复上 述计算 ， 直至 Ｐ≤［ ］ Ｐ 且接近 Ｐ时
为止 。
太薄、 强度不够 、 浮球失稳而被压瘪 。但如果浮球的
壁厚 太厚 ， 又会 减少 浮球 应 有 的浮力 ， 响浮球 式疏 影 水 阀启 闭时 的灵 敏度 。介 绍 杠杆 浮球 式疏 水 阀和 自 由浮 球式 疏水 阀用等 壁 浮球 和不 等 壁浮球 承受 外压 的设 计计算 方 法 。
当 浮球 壁 厚确定 后 ， 按式 （ ） 可 ４ 计算 浮球 重量
１ 等壁浮球 的计算
１１ 等 壁浮 球重量 和 壁厚 的计 算及 强度 校核 ．
１ １ １ 等壁 浮球 壁厚 的计 算 ．．
浮球 在 工 作 时 承受 外 压 作 用 ， 度计 算 应 按外 强 压球 形容 器 的要求进 行 计算 外压 浮球 材料 的临界许
所 ： ＝ ０２ｏ 以 临警＝１ ｓ ＿百 Ｓ
式 中 ：。 — 浮球 的设 计壁 厚 （ｍ） Ｊ— ｓ ｃ ； Ｅ —— 材料 的 弹性模 量 （ ｇ ｃ ） ｋｆ ｍ ； ／
（ １ ）
当浮球 全 部浸 入 设计 压 力 下 的饱 和水 中 ， 生 产 最 大浮力 为 ： Ｆ 浮＝Ｖ× 式 中 ： ＂ Ｖ＝７ ７ 浮球 体 积 （ｍ ） ｃ’； （） ５