截止阀设计计算说明.doc

截止阀设计计算书 (J41H-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 壳体最小壁厚验算………………………………………………………1 密封面上总作用力及比压…………………………………………1 中法兰螺栓强度验算………………………………………………….. 3 阀体中法兰强度验算……………………………………………………6 阀杆强度验算……………………………………………………………….1 阀瓣强度验算……………………………………………………………….1 参考文献 1 2 3 4 6 tB=19mm tB’=14.54mm 结果 设计说明与计算过程 壳体最小壁厚验算 1、设计给定tB=19mm（参照GB/T12235-2008） 2、按第四强度理论验算 tB’= (见实用阀门设计手册表5-78) 式中：tB’—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=6.4 MPa d’ —阀体中腔最大内径(mm) d’=200(设计给定) [σL ]t—425℃阀体材料的许用拉应力（MPa） 查表（设3-3）知 [σL ]t= 51MPa C—考虑铸造偏差，工艺性和介质腐蚀等因素 而附加的裕量（mm） tB’= +C 因tB’-C=11.54,参照表（设5-79）, C取3mm tB’=11.54+3=14.54mm 显然tB tB’，故阀体最小壁厚满足要求 二，密封面总作用力及比压计算 截止阀密封面比压 按《阀门设计手书》式4-106 —阀座密封面上总作用力（N） —密封面内径（mm），—密封面宽度 式4-107 中法兰螺栓强度校核 设计时给定： 螺栓数量n=12 螺栓名义直径d=M27 栓载荷计算 （1）操作状态下螺栓载荷(N) FG=F’FZ+FDJ（见设5-115） 式中FG—在操作状态下螺栓所受载荷（N） F’FZ =314000N FDJ =502400N FG =816400N FYJ =537505.2N Ap=5959 mm2 设计说明与计算过程 设计说明与计算过程 F’FZ—流体静压总轴向力（N） F’FZ =0.785DDP2P 其中 DDP为垫片压紧力作用中心圆直径(mm) DDP=220+30=250mm（设计给定） F’FZ =0.785×2502×6.4=314000N FDJ—操作状态下需要的最小垫片压紧力（N） FDJ =2πb DDPmP 其中 b=bo（垫片基本密封宽度mm） b=bo=20mm(设计给定) m为垫片系数, m=2.5(查表3-32) FDJ =2×3.14×20×250×2.5×6.4 =502400N FG =314000+502400 =816400N （2）预紧状态下螺栓所受载荷FYJ（N） FYJ=πbDDPqYJ 式中：qYJ—垫片比压（MPa） qYJ=31.7MPa(查表3-32) FYJ=π×20×270×31.7=537505.2N 3、螺栓面积计算 （1）操作状态下需要的最小螺栓截面积(mm2) Ap = FG /[б]t 式中：[б]t—425℃下螺栓材料的许用应力（MPa） [б]t=137 （MPa）(查表3-9) Ap= 816400/ 137=5959mm2 （2）预紧状态下需要的最小螺栓截面积（mm2） Aa= FYJ/[б] Aa= Aa=3923.4mm2 Ab=6867.2mm2 Am=5959 mm2 te’ =42.5mm te =45mmn 结果 设计说明与计算过程 式中：[б]—常温下螺栓材料的许用应力（MPa） 查表[б] =[б]t=137MPa Aa= 537505.2/137=3923.4mm2 （3）设计时给定的螺栓总截面积 Ab= ndmin2 = ×12×272=6867.2mm2 （4）比较：需要的螺栓总截面积Am=max（Aa，Ap） =5959 mm2显然 AbAm 故：螺栓强度校核合格 四、中法兰厚度验算 te’= 式中：te’—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) an—垫片压紧力作用中心长轴半径（mm） an=125mm(设计给定) bn—垫片压紧力作用中心短轴半径（mm） bn=125mm(设计给定) Wb —螺栓综合力 据前页计算得