设计计算书 闸阀

'永嘉宏业高中压阀门有限公司闸阀Z40H-25DN500设计计算书设计：侯工审核：技术部批准：总经理日期：2015/7/23永嘉宏业高中压阀门有限公司-10- 永嘉宏业高中压阀门有限公司目录阀体壁厚验算……………………………………………………………………………………2阀盖壁厚验算……………………………………………………………………………………3密封面上总作用力及计算比压…………………………………………………………………4闸板强度验算……………………………………………………………………………………5阀杆强度验算……………………………………………………………………………………6中法兰螺栓强度验算…………………………………………………………………………7-9中法兰强度验算………………………………………………………………………………10参考资料1.GB/T12234-2007…………………………………………………………………管道阀门2.GB/T12224-2005…………………………………阀门—法兰、螺纹和焊端连接的阀门3.GB/T9113/JB/T79……………………………………………………管道法兰和法兰管件4.GB/T12221-2005………………………………………………………阀门结构长度5.中国标准出版社………………《阀门设计计算手册》(主编：陆培文高凤琴2009年)6.机械工业出版社………………………《实用阀门设计手册》(主编：陆培文2007年)说明1.以公称压力作为计算压力2.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3.涉及的材料许用应力值按-29~38℃时选取4.适用介质为水、油、气等介质5.不考虑地震载荷、风载荷等自然因素6.瞬间压力不得超过使用温度下允许压力的1.1倍7.管道中应安装安全装置，以防止压力超过使用下的允许压力-10- 永嘉宏业高中压阀门有限公司型号DN500Z40H-25简图零件名称阀体材料牌号WCB计算内容阀体壁厚验算根据《阀门设计计算手册》序号计算数据名称符号公式数值单位1壳体计算壁厚t1′P·DN/(2.3[σL]-P)+C17.89mm2计算压力P设计给定2.5MPa3计算内径DN设计给定545mm4基本应力系数[σL]查表4-3(或表4-5)51MPa5附加厚度C设计给定5.0mm6阀门实际厚度t′设计选定20.4mm结论：t′≥t1′合格-10- 永嘉宏业高中压阀门有限公司型号DN500Z40H-25简图零件名称阀盖材料牌号WCB计算内容阀体壁厚验算根据《阀门设计计算手册》序号计算数据名称符号公式数值单位1壳体计算壁厚t1′P·DN/(2.3[σL]-P)+C17.89mm2计算压力P设计给定2.5MPa3计算内径DN设计给定545mm4基本应力系数[σL]查表4-3(或表4-5)51MPa5附加厚度C设计给定5.0mm6阀门实际厚度t′设计给定20.4mm结论：t′＞t1′合格-10- 永嘉宏业高中压阀门有限公司型号DN500Z40H-25简图零件名称阀座密封环材料牌号D507Mo计算内容密封面上总作用力及计算比压根据《阀门设计计算手册》序号计算数据名称符号公式数值单位1密封面上总作用力406756N2最大压差介质作用力326686N3密封面内径设计给定484mm4密封面宽度设计给定7mm5计算压力P设计给定2.5MPa6密封面上密封力80070N7密封面必需比压查表4-165.0MPa8密封面计算比压q36.2MPa9密封面许用比压〔q〕查表4-1745MPa结论：〔q〕q合格-10- 永嘉宏业高中压阀门有限公司型号DN500Z40H-25简图零件名称闸板材料牌号WCB计算内容闸板强度验算根据《阀门设计计算手册》序号计算数据名称符号公式数值单位1中心处弯曲应力R√(K*P)/〔σw〕+C49.3MPa2计算压力P设计给定2.5MPa3密封面平均半径0.5（）240mm4密封面内径设计给定450mm5密封面宽度设计给定30mm6闸板厚度设计给定50mm7附加厚度C设计给定5mm8系数K设计给定（按自由周边）1.249许用弯曲应力〔〕查表4-1161MPa结论：〔〕合格-10- 永嘉宏业高中压阀门有限公司型号DN500Z40H-25简图零件名称阀杆材料牌号20Cr13计算内容阀杆强度验算根据《阀门设计计算手册》序号计算数据名称符号公式数值单位1关闭时阀杆总轴向力QFZ′K（DMJ＋DMF）＋QP＋QT582520N2开启时阀杆总轴向力QFZ″K（DMJ＋DMF）－QP＋QT413216N3阀杆最大轴向力QFZ＝QPZ′582520N4摩擦系数K设计给定0.55密封面处介质作用力QMJΠp（DMN＋bM）²/4685813N6密封面上密封力QMFΠqMF（DMF＋bM）bM133210N7阀杆径向截面上介质作用力QPΠpdF²/47122N8阀杆直径DF设计给定50.0mm9阀杆与填料摩擦力QTΨdFbTp6898mm10系数Ψ设计给定（按hT/bT）3.2611填料深度hT设计给定90mm12填料宽度bT设计给定10mm13阀杆轴向拉应力σLQFZ″/FS186MPa14阀杆轴向压应力σYQFZ′/FS182.8MPa15阀杆最小截面积FS梯螺退刀槽截面最小FTT2826mm²16阀杆扭应力τNMFL/WS35MPa17阀杆螺纹摩擦力矩MFLQFZRFM825800N·mm18螺纹摩擦半径RFM《阀门设计计算手册》2.5mm19阀杆最小截面系数WS梯螺退刀槽截面最小WT3175020合成应力σΣ（σY²＋4τN²）1/²187.5MPa21许用拉应力（近似20Cr13）〔σL〕《实用阀门设计手册》220MPa22许用压应力（近似20Cr13）〔σY〕《实用阀门设计手册》245MPa23许用扭应力（近似20Cr13）〔τN〕《实用阀门设计手册》145MPa24许用合成应力（近似20Cr13）〔σΣ〕《实用阀门设计手册》230MPa结论：〔σL〕≥σL〔σY〕≥σY〔τN〕≥τN〔σΣ〕≥σΣ合格-10- 永嘉宏业高中压阀门有限公司型号DN500Z40H-25简图零件名称中法兰螺柱材料牌号35CrMoA计算内容中法兰螺栓常温强度验算根据《阀门设计计算手册》序号计算数据名称符号公式数值单位1螺栓计算载荷QLQ′、Q″中较大值975593N2操作下总作用力Q′QDJ＋QDF＋QDT＋QFZ′975593N3最小预紧力Q″QYJ699000N4垫片处介质作用力QDJP·SDJ361728N5介质有效作用面积SDJ设计给定180864mm²6计算压力P设计给定2.5MPa7垫片上密封力QDFSDPmDPP1.8×105N8垫片的接触面积SDP设计给定3×104mm²9垫片系数mDT查表4-273.010垫片弹性力QDTηQDJ72345.6N11系数η设计给定0.212关闭时阀杆总轴向力QFZ′见阀杆强度验算序号1361520N13必须预紧力QYJSDPqYJKDP/2699000N14密封面必须比压qYJ查表4-1646.6MPa15垫片形状系数KDP设计给定1mm²16双头螺柱拉应力σLQL/SL90MPa17双头螺柱总截面积SLZSI10800mm²18双头螺柱数量Z设计给定2419单个双头螺柱截面积S1查表4-13450mm²20双头螺柱直径dL设计给定33mm21双头螺柱间距与直径比LJLmin/dL3.222双头螺柱孔最小间距Lmin设计给定92mm23许用拉应力〔σL〕查表4-13230MPa结论：〔σL〕≥σL2.7＜LJ＜5合格-10- 永嘉宏业高中压阀门有限公司型号DN500Z40H-25简图零件名称中法兰螺柱材料牌号35CrMoA计算内容中法兰螺栓初加温强度验算根据《阀门设计计算手册》序号计算数据名称符号公式数值单位1螺栓计算载荷QLQ′、Q″中较大值975593N2操作下总作用力Q′QDJ＋QDF＋QDT＋QFZ′975593N3最小预紧力Q″QYJ699000N4垫片处介质作用力QDJP·SDJ361728N5介质有效作用面积SDJ设计给定180864mm²6计算压力P设计给定2.5MPa7垫片上密封力QDFSDPmDPP1.8×105N8垫片的接触面积SDP设计给定3×104mm²9垫片系数mDT查表4-273.010垫片弹性力QDTηQDJ72345.6N11系数η设计给定0.212关闭时阀杆总轴向力QFZ′见阀杆强度验算序号1361520N13初加温时螺栓温度变形力QYJSDPqYJKDP/2799000N14密封面必须比压qYJ查表4-1646.6MPa15垫片形状系数KDP设计给定1mm²16双头螺柱拉应力σLQL/SL90MPa17双头螺柱总截面积SLZSI10800mm²18双头螺柱数量Z设计给定2419单个双头螺柱截面积S1查表4-13450mm²20双头螺柱直径dL设计给定33mm21螺栓拉应力σ′LF′LZ/AL289.8MPa22安全系数n′s〔σL〕/σ′L1.3823屈服强度极限〔σL〕查表4-12400MPa结论：n′s≥1.25合格-10- 永嘉宏业高中压阀门有限公司型号DN500Z40H-25简图零件名称中法兰螺柱材料牌号35CrMoA计算内容中法兰螺栓高温强度验算根据《阀门设计计算手册》序号计算数据名称符号公式数值单位1螺栓计算载荷QLQ′、Q″中较大值975593N2操作下总作用力Q′QDJ＋QDF＋QDT＋QFZ′975593N3最小预紧力Q″QYJ699000N4垫片处介质作用力QDJP·SDJ361728N5介质有效作用面积SDJ设计给定180864mm²6计算压力P设计给定2.5MPa7垫片上密封力QDFSDPmDPP1.8×105N8垫片的接触面积SDP设计给定3×104mm²9垫片系数mDT查表4-273.010垫片弹性力QDTηQDJ72345.6N11系数η设计给定0.212关闭时阀杆总轴向力QFZ′见阀杆强度验算序号1361520N13高温时螺栓温度变形力QYJSDPqYJKDP/2899000N14密封面必须比压qYJ查表4-1646.6MPa15垫片形状系数KDP设计给定1mm²16双头螺柱拉应力σLQL/SL90MPa17双头螺柱总截面积SLZSI10800mm²18双头螺柱数量Z设计给定2419单个双头螺柱截面积S1查表4-13450mm²20双头螺柱直径dL设计给定33mm21螺栓拉应力σ′LF′LZ/AL289.8MPa22安全系数n”s〔σL〕/σ′L1.4723屈服强度极限〔σL〕查表4-12400MPa结论：n”s≥1.35合格-10- 永嘉宏业高中压阀门有限公司型号DN500Z40H-25简图零件名称阀体中法兰材料牌号WCB计算内容阀体中法兰强度验算根据《阀门设计计算手册》序号计算数据名称符号公式数值单位1计算载荷Q中法兰螺栓强度验算QL975593N2I-I处断面弯曲应力σW1QX/W128MPa3力臂X设计给定40mm4断面系数W1A1h/61256000mm³5断面面积A1设计给定150720mm²6II-II处断面弯曲应力σW110.4QY/W1127MPa7力臂YX＋C/260mm8断面系数W11A11C/6837333mm³9断面面积A11设计给定125600mm²10断面宽度C设计给定40mm11许用弯曲应力〔σW〕查表4-3(或表4-5)30.5MPa注：以上计算未考虑加强筋作用力结论：〔σW〕≥σW1〔σW〕≥σW11合格-10-'