闸阀设计计算说明书

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1、闸阀设计计算说明书(Z40H-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一、壳体最小壁厚验算………………………………………………………1二、阀杆总轴向力计算………………………………………………………1三、中法兰螺栓强度校核…………………………………………………3四、中法兰厚度验算…………………………………………………………4五、阀盖强度校核………………………………………………………………4六、闸板厚度验算………………………………………………………………7参考文献…………………

2、…………………………………………………8结果SB=19.2mmSB’=16.9mmdF=38mm一、壳体最小壁厚验算1、设计给定SB=19.2mm（参照GB/T12234-2007选取）2、按第四强度理论计算SB’=+C《实用阀门设计手册》表5-78式中：SB’—考虑腐蚀裕量后阀体壁厚(mm)P—设计压力（MPa），取公称压力PNP=PN=6.4MPaDN—阀体中腔最大内径(mm)DN=240(设计给定)[бL]t—425℃材料的许用拉应力（MPa）查《实用阀门设计手册》表3-3知[бL]t=51MPaC

3、—考虑铸造偏差，工艺性和介质腐蚀等因素而附加的裕量（mm）SB’=+C因SB’-C=13.9SB’=13.9+3=16.9mm显然SB>SB’，故阀体最小壁厚满足要求二、阀杆总轴向力计算1、阀杆直径设计给定dF=38mm（参照GB/T12234-2007）2、阀门关闭或开启时的总轴向力Q’FZ=Q’+Qp+QTQ”FZ=Q”+Qp+QT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’,Q”—关闭和开启时阀杆密封力,即阀杆与闸板间的轴向作用力(N)设计说明与计算过程6.

4、4×2402.3×51-6.41Q’=10680.1NQ”=43538.4NQp=7254.7NQT=9163.8N根据楔式闸板半楔角Ψ=5º密封面材料为D507M0关闭时的摩擦系数fM’=0.3开启时的摩擦系数fM”=0.4及半自动密封,采用《阀门设计手册》表4-88简化公式Q’=0.77QMF-0.48QMJ-QGQ”=0.62QMF-0.21QMF+QG其中QG为闸板组件的重量(N),QG=98NQMF为密封面上达到必需比压时的作用力(N)QMF=л(d+bm)bmqMF其中d为密封面内径(mm),

5、d=188(设计给定)bm为密封面宽度(mm),bm=10(设计给定)qMF为密封面上必需的比压(MPa)qMF=22MPa(查《阀门设计手册》表4-65)QMF=л(188+10)×10×22=136778.4NQMJ作用在出口密封面上的介质静压力(N)QMJ=0.785(d+dm)2P=0.785(188+10)2×6.4=196960.9NQ’=0.77×136778.4-0.48×196960.9-98=10680.1NQ”=0.62×136778.4-0.21×196960.9+98=43538

6、.4NQp介质作用于阀杆上的轴向力(N)Qp=dF2P=×382×6.4=7254.7NQT阀杆与填料间的摩擦力(N)QT=лdFhTUTP其中hT填料层的总高度(mm),hT=80mmUT阀杆与填料间的摩擦系数UT=0.15QT=л×38×80×0.15×6.4=9163.8N结果设计说明与计算过程2Q’FZ=10680.4+7254.7+9163.8=27098.9NQ”FZ=43538.4+7254.7+9163.8=59956.9N三、中法兰螺栓强度校核1、设计时给定：螺栓数量n=12螺栓名义直径

7、dB=M272、螺栓载荷Wb（N）计算Wb=F+Fp+QFZ’式中：F—流体静压总轴向力（N）F=PA其中A通道处的截面积(mm2)A=45216（设计给定）F=6.4×45216=289382.4NFp—操作状态下需要的最小垫片压紧力（N）Fp=PAdm其中Ad垫片接触面积(mm2)，Ad=12010.5(设计给定)m为垫片系数,m=3（查《阀门设计手册》表4-17）Fp=6.4×12010.5×3=224013NWb=289382.4+224013+27098.9=540494.3N3、螺栓拉应力校核

8、бbL=式中：бbL—螺栓所受拉应力（MPa）Ab—设计时给定的螺栓总截面积（mm2）Ab=π/4×12×272=6867.2mm2бbL=540494.3/6867.2=78.7MPa查《实用阀门设计手册》表3-9得425℃下螺栓许用载荷[бL]为92MPa，所以бbL〈[бL]故螺栓强度符合要求结果设计说明与计算过程Q’FZ=27098.9NQ”FZ=59956.9NF=289382.4NFp=224013NWb=5404