Q41球阀设计计算说明书

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目 录

阀体壁厚验算………………………………………………………………………………1 密封面比压验算……………………………………………………………………………2 阀杆总转矩及圆周力………………………………………………………………………3 阀杆头部强度验算…………………………………………………………………………5 中法兰螺栓强度验算………………………………………………………………………6 阀体中法兰强度验算………………………………………………………………………9

参考资料 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 说明 1、 2、 3、 4、 5、 6、

以公称压力作为计算压力

对壳体壁厚的选取，在满足计算壁厚的前提下，按相关标准取壳体最小壁厚且圆整整数，已具裕度

涉及的材料许用应力值按-29～200℃时选取 适用介质为水、油、气等介质 不考虑地震载荷、风载荷等自然因数

瞬间压力不得超过使用温度下允许压力的1.1倍

API 6D………………………………………………………………管道阀门 ASME B16.34…………………………………阀门—法兰、螺纹和焊端连接的阀门 ASME B16.5…………………………………管道法兰和法兰管件—NPS1/2~NPS24 机械工业出版社………………………………………《阀门设计手册》 机械工业出版社………………………………………《实用阀门设计手册》 ASME 第二卷 D篇………………………………………锅炉及压力容器规范材料规范 ASME VIII第一册………………………………………压力容器建造规则 机械工业出版社………………………………………《阀门设计入门与精通》

7、 管路中应安装安全装置，以防止压力超过使用下的允许压力

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型 号 零件名称 材料牌号 计算内容 根 据 序号 1 2 3 4 5 6 7 4\ t1阀体、阀盖 ASTM A216 WCB 阀体壁厚验算 简 图 ASME16.34-Pg110 符号 公 式 数 值 6.5 6.6 150 4 7000 6.5 8 单位 mm mm psi inch psi mm DN 计算数据名称 壳体计算壁厚1 壳体计算壁厚2 计算压力 计算内径 基本应力系数 阀体标准厚度 阀体实际壁厚 t1 t2 Pc d SF tm t3 t1(150)?0.020d?4.5 1.5PCd?C 2SF?1.2PC设计给定 设计给定 ASME 16.34 Pg160 ASTM B16.34（表3A-Pg96） 设计给定 ㎜ t3＞t2，t3＞t1，t3＞tm，合格 -1- 东一阀门制造（南通）有限公司

型 号 零件名称 材料牌号 计算内容 4\ 阀 座 PTFE 密封面比压验算 简 图 根 据 《实用阀门设计手册》 序号 1 2 3 4 5 6 7 计算数据名称 密封面外径 密封面内径 密封面宽度 计算压力 密封面必须比压 密封面计算比压 密封面许用比压 符号 DMW DMN bm P qMF q [q] 公 式 设计给定 设计给定 设计给定 PN设计给定 查手册表3-13 (DMW?DMN)P 4(DMW?DMN)数 值 119 108 5.5 2.0 4.85 10.318 15 单位 mm mm mm MPa MPa MPa MPa 查手册表4-66（阀门设计手册Pg428） 结论： 〔q〕≥q≥qMF 合格 -2-

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型 号 零件名称 材料牌号 计算内容 根 据 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4\ 阀 杆 ASTM A182 F6a 阀杆总转矩及圆周力 简 图 公 式 MQF+MFT+MFC πp DMP2fMR(1+cosα) 32 cosα 《实用阀门设计手册》 计算数据名称 球阀阀杆力矩 球体与阀座密封 面的摩擦力矩 阀座密封面平均直径 球与密封面摩擦系数 球体半径 计算压力 球体与阀座接触点与通道轴法向角 填料与阀杆摩擦力矩 填料与阀杆摩擦力 系数 阀杆直径 填料宽度 填料深度 阀杆头部 的摩擦力矩 阀杆头部接触面直径 材料弹性模量 阀杆头部摩擦系数 阀杆头部球面半径 球体槽部圆弧半径

符号 MF MQF DMP fM 数 值 47790.38 单位 N·mm N·mm 24413.89 113.5 0.05 80 2.0 45.4 13639.68 852.48 2.22 32 6 29.8 9736.81 见上页DMN+bm 对PTFE取0.05 设计给定 设计给定 设计选定=sin-1 (DMP/2R) FTdF/2 mm mm Mpa (°) N·mm R P α MFT FT ψ dF bT hT ψdFbTP 查表3-15按hT/bT确定 N mm mm mm N·mm 设计选定 设计选定 设计选定 FFZ fT dFJ/4 MFC 15 16 17 18 19

dFj E fT FFZR1R22.2E(R1?R2)3 37.398 2.12x105 0.3 60 75 -3-

mm Mpa mm mm

表3-6 表3-26（3） 设计给定 设计给定

R1 R2