目錄一、設計基本引數2
1、型號2
2、執行標準2
3、閥門結構2
二、計算過程2
1、密封面比壓的驗算2
2、閥體最小壁厚計算3
①、查表法3
②、計算法3
3、閘板的計算3
4、閥桿得強度計算4
5、閥桿頭部強度驗算6
6、閥桿穩定性驗算7
7、中法蘭連線螺栓7
7.1常溫時強度驗算7
7.2中法蘭連線螺栓初加溫時強度驗算9
7.3中法蘭連線螺栓高溫時強度驗算10
8、閥體(中法蘭)強度驗算11
9、閥蓋的強度驗算13
10、閥蓋支架(t型加強筋14
11、手輪總扭矩及圓周力16
參考文獻18
一、 設計基本引數:
1、型號:80z40h-40
2、執行標準:閥門設計按照gb/t 12234-2023年的規定;
閥門法蘭按照gb/t 9113.1-4的規定;
閥門結構長度按照gb/t 12221的規定;
閥門試驗與檢驗按照gb/t 13927的規定;
3、技術引數:
公稱尺寸dn:80
公稱壓力pn:40
適用溫度範圍:≤350℃
介質化學效能:水、蒸汽、油品。
4、閥門結構:
密封副結構:環狀密封
中法蘭結構:凹凸面
閥桿結構:明杆
二、 計算過程:
1、 密封面比壓的驗算
1、密封面比壓計算公式:
式中:閥座密封面內徑d80 mm;
閥座密封面寬度bm10 mm;
2、出口端閥座密封面上的總作用力:
式中:作用在出口密封面上的介質靜壓力:
25446.90 n;①
密封面上達到必需比壓時的作用力:
21205.75 n;②
代入得21205.75 n;
代入④得:q16.5 mpa;
查表得:密封面必需比壓7.5 mpa;
密封面許用比壓45 mpa;
則得: 2、閥體最小壁厚計算:
①、查表法:
按gb/t 12234-2007查表的閥體最小壁厚為11.4 mm。
②、計算法:
按塑性材料薄壁閥體厚度公式計算:
式中:設計壓力p4 mpa;
設計內徑dn80 mm;
許用拉應力92 mpa;
附加裕量c4 mm;
代入上式得5.54 mm;
則最小壁厚實際取12 mm.。
3、閘板的計算:
計算厚度:
s′b= r
式中:圓弧過渡外半徑密封面平均半徑
r=(dmn+bm) /246mm;
係數:k=1.24自由周邊:鋼1.24);
計算壓力p: 設計給定4.0mpa;
許用彎曲應力〔σw102mpa;
腐蝕餘量c: 設計給定4.5mm;
代入上式得:s′b14.64mm;
實際厚度sb設計給定16mm;
則得:s′b 4、 閥桿強度計算
關閉時閥杆總軸相力 :
q′fz=k1qmj+k2qmf+ qp+qt20091.97 n;①
開啟時閥杆總軸向力:
q″fz=k3 qmj +k2 qmf -qp + qt16457.14 n;②
閥桿最大軸向力(取 q′f、q″fz較大值):
qfz20091.97 n ;
查表3-28得:
係數: k1=0.29 k2=0.77 k3=0.41 k4=0.62
密封面處介質作用力,由1序號①得:
qmj25446.90n;
密封面上密封力,由1序號②得:
qmf21205.75 n;
閥桿徑向截面上介質作用力:
qp =π/4df2p520.53n;
閥桿直徑:設計給定
df22mm;
計算壓力p設計給定4.0mpa;
閥桿與填料摩擦力:
qt =ψdfbtp1182.72n;③
查表3-15得(按h/b):
係數2.24
填料深度ht設計給定42mm;
填料寬度bt設計給定6mm;
軸向拉應力:
σl= q″fz /fs88.48mpa;
軸向壓應力:
σy= q′fz /fs108.02mpa;
查表3-17(按退刀槽處at)得:
閥桿最小截面積fs186mm2
扭應力:
τn=m′fl/ws76.79mpa;
關閉時閥杆螺紋摩擦力矩:
m′fl = m′fl+ ws46010.60nmm;④
查表3-16得:
螺紋摩擦半徑rfm2.79mm;
查表3-17(按退刀槽處at)得
閥桿最小斷面係數ws730mm3;
合成應力:
σ∑=√σy 2+4τn 2187.76mpa;
查表3-7得
許用拉壓力:〔σl225mpa;
許用壓應力:〔σy200mpa;
許用扭應力:〔τn120mpa;
許用合成應力210mpa;
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