截止阀基础知识及设计计算.pptVIP

在上例中， ds=26mm h=45mm d=76 mm dO=79mm K=1.5 pu=1.6MPa P1=20MPa P2=0 则， F=16050N Fg=5881N Fs1=9073N Fc=1096N Fs2=0 阀杆强度校核 σy=F/A A =πDt2/4 式中， σy——关闭时阀杆应力，MPa F ——阀杆最大操作力，N A ——阀杆有效断面积, mm2 Dt ——梯形螺纹小径，mm 上例中， Dt=20.5 σy=48.6MPa [σy]=360 MPa σy＜ [σy] , OK 阀杆操作扭矩 阀杆操作扭矩 T=F*β/1000 式中， T——阀杆操作扭矩，N-m β——阀杆梯形螺纹系数，mm（见《阀门设计手册》P556) 上例中， Β=3.3 T=53Nm 操作手轮需要的力： Fs=T/Ds Ds——手轮直径，m. 上例中，Ds=0.28m 则， Fs=53/0.28=189.3N=19kgf 阀杆受力分析 2.2.6 活接螺栓及填料压板强制计算 练习题 一、参照设计。根据3”—150Lb例子，设计2”—150Lb和4”—150Lb截止阀。 设计数据：阀体流道直径，51、102mm 阀体最小壁厚8.7、11.1mm 阀杆直径20、30mm 结构长度203、292mm 试确定：阀座、阀瓣、阀体、阀盖、阀杆主要设计尺寸 二、绘制2”—150Lb截止阀阀座、阀瓣、阀体、阀盖零件图。 小结 附录：密封原理 强制密封、半自动密封 强制密封型式 谢谢大家 阀体尺寸确定 阀体尺寸 结构长度（见 ASME B16.10-2009 表1） 阀体通道直径、最小壁厚及阀杆直径（见BS1873 附录A 表3） 2.1.4阀盖设计 图15 阀盖设计图例 阀盖设计要点 阀盖壁厚等于阀体壁厚 上密封设计：本体堆焊，适用于通用阀门；上密封座设计，适用于石化阀门、电站阀门及其他重要阀门。 上密封的作用。不得借助上密封带压更换填料。 阀盖尺寸 上密封座 图16 上密封座 填料压套尺寸 图17填料压套 填料压板尺寸 图18 填料压板 活接螺栓尺寸 图19 活结螺栓 2.1.6装配设计 图20 装配顺序图例 装配尺寸链校核 图21 装配尺寸链校核 2.2截止阀设计计算： 2.2.1阀瓣强度计算 σ=σ1+σ2 σ＜ [σ]，合格 σ1=β6*PF*a2/h2， σ2=0.75*Pa2/h2 PF=F/(π b2) 式中， σ——阀瓣应力，MPa σ1——阀杆作用力在垫块产生的应力，MPa σ2——介质压力在阀瓣上产生的应力，MPa β6——系数 PF ——阀杆作用力在垫块是上的压力， MPa P——阀门工作压力， MPa F——阀杆总作用力，N。（见阀杆操作力计算） a——阀座支撑面半径，mm b——垫块半径，mm [σ]——材料许用应力， MPa 上例中， β6=0.36， P=2.0MPa F=16049.6N a=38 mm b=10 mm [σ]=104MPa 计算结果，σ1=34.76MPa, σ2=4.475MPa σ=39.24MPa ＜ [σ] OK 阀瓣受力分析 2.2.2阀体壁厚计算 t=1.5*d*0.9/([σ]-1.2P) 式中, t——阀体计算壁厚, mm d——阀体计算内径，mm [σ]——材料许用应力，MPa P——阀门工作压力，MPa T= t+Ma+CF+SR 式中, Ma——铸造偏差，mm CF——腐蚀余量，mm SR——特殊要求增加壁厚，mm 上例中， d=130 mm [σ]=98MPa P=2.0MPa Ma=2.5mm CF=3 mm SR=0 则，T=7.3 mm。图纸取10.5mm，OK。 2.2.3阀座密封比压计算 设计原则： qmfq[q] q= Qmz/(π（d+ bm ） bm ，MPa Qmz=Qmf+Qmj，N Qmf=π（Dmn+bm）bm*sina*(1+fm/tga)*qmf ，N Qmj=π/4（Dmn+bm）2P，N qmf=（3.5+P）/SQRT（bm） 式中， Qmz——阀座密封面总作用力，N Qmf——阀座密封必须作用力，N Qmj——阀座密封面介质静作用力，N q ——阀座计算比压，MPa qmf——密封必须比压，MPa（见《阀门设计手册》P427） a——阀瓣半锥角。 dm——阀座密封面内径，mm bm——阀座密封面有效宽度，mm p——工作压力，MPa 上例中， dm=76 bm=3 a =30° P=2.0 MPa 则， q=19.93 MPa qmf=10.04 MPa [q]=45 MPa（见《阀门设计手册》P428，焊马氏体不锈钢，HRc35～40） qmfq