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阀门的设计原理研究 阀体的结构形式是浮动球阀 连接形式是法兰连接 结构长度为230 阀体厚壁的计算 球阀阀体常用整体铸，段或棒材加工而成。计算时一般把球阀的阀体当作受内压的薄壁圆筒来考虑。即当外径与内径之比小于1比2时，按薄壁计算。大于1比2时按厚壁计算。 薄壁阀体 中低压金属球阀阀体的强度计算通常采用薄壁容器的计算公式 Sb＝S 式中 考虑附加裕量的厚度 按强度计算的厚壁 设计压力 阀体内腔的最大直径 材料的许用拉力应力 C 考虑铸，锻造偏差，工艺性和流体的腐蚀等因素的附加裕量。根据经验一般取C＝3-6mm。C值也可参考表6-5选取 2.厚壁阀体 高压金属球阀阀体厚壁的计算公式如下 Sb＝S｀b+C S｀b＝(Ko-1) 整理上式 Sb＝(Ko-1)+C 其中 Ko＝ 式中 -----材料的许用应力。取 与 两者的较小值 和--------常温下材料的抗拉强度和屈服强度见表6-11表6-19 nb和 n1---------分别以抗拉强度为指标安全系数和以屈服强度为指标的安全系数。取nb＝4.25,n1＝2.3 ＝1.6 s｀b＝2.6 C＝5 sb＝7.6 D＝1.8DN＝90 Sb+DN/DN1.2 按薄壁计算 选球墨铸铁QT400-15 阀体最小壁厚的规定铁制球阀的最小壁厚为9.5 阀体的材料是球墨铸铁QT400-15 四．法兰的计算 1.法兰螺栓载荷的计算 按以下两种情况进行 操作情况 由于流体静压力所产生的轴向力促使法兰分开，而法兰螺栓必须克服此种端面载荷，并且在垫片或接触上必须维持足够的压紧力，以保证密封。此外，螺栓还承受球体与阀座密封圈之间的密封力作用。在操作情况下，螺栓受力的载荷为WP Wp＝F+Fr+Q＝0.785DoP+2+ Q＝45643.74 式中Wp---------在操作情况下所需要的最小螺栓载荷 F -------- 总的流体惊讶轴向力 Fp -------- 连接接触面上总的压紧载荷 Do -------- 载荷作用位置处垫片的直径，当bo≤6.4mm时。Do等于垫片接触面的平均直径当 bo＞6.4mm时DO等于垫片接触面的外直径减2b b------------ 垫片有效密封宽度或法兰接触面压紧宽度 bo--------- 垫片密封基本宽度 P --------- 设计压力 m -------- 垫片系数 Q------------ 球体与阀座密封之间的密封力 为保证密封和安装工艺，L应满足下列条件。当PN≤2.5MPa时，2.7L4 D1＝DN D2＝DN+2b＝63 b0＝7.3＞6.4 b06.4时 b0＝b b＝7.2 Da＝91.5 Q＝DmP＝(D1+D2)P＝3942.3 m＝1.25 比压力Y＝2.8MPa 尺寸最大为10mm Wp=F+Fp+Q＝45643.74 (2)预紧力螺栓情况 在安装时须将螺栓拧紧而产生初始载荷，使法兰面压紧垫片。此外，螺栓还承受球体与密封圈之间的预紧力。此种情况是在大气压力和常温下进行的。在预紧螺栓承受的载荷为Wa Wa＝+Q1 式中 Wa--------- 在预紧螺栓时所需的最小螺栓载荷 Y---------- 垫片或法兰接触面上的单位压紧载荷 Q --------- 球体与密封之间的预紧力 2.法兰螺栓拉应力的计算 ＝≤［］ 式中--------法兰；螺栓的拉应力 W----------Wp与Wa两者中的大者 A---------螺栓承受应力下实际最小总截面积 ［］-----螺栓材料在常温的许用拉应力 3.螺栓间距与螺栓直径之比 L＝ 式中 L-------螺栓间距与螺栓直径之比 Db------螺栓孔中心圆直径 Z-------螺栓数量 个 dB------螺栓公称直径 为保证密封和安装工艺，L应该满足下列条件当PN≤2.5MPa时，2.7L5.当PN4.0MPa时，2.7L4 Wa＝+Q＝6346 Q1＝ 式中 qim-------预紧力所必需的最小比压，qim＝0.1P，并保证qim≥2 D1,D2------阀座的内径与