闸阀设计计算书

1、序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注1阀体壁厚验算 t t 合格计算壁厚 21.6mm计算压力p pn设计给定10mpa计算内径设计给定200mm腐蚀余量c查表4-14（杨源泉）3mm许用拉应力查表3-3（陆培文）51mpa实际厚度设计给定26mm2密封面上总作用力及计算比压（m1）qmfqq 合格p1022-a 密封面上总作用力qmzqmz=qmj+qmf424532.2n密封面处介质作用力qmjqmj=/4 (dmn+bm)2 p351148.2n密封面内径dmn设计给定205mm密封面宽度bm设计给定6.5mm计算压力p设计给定10mpa序号设 计 内 容符号式中符号公式

2、或索引数据单位备注2密封面上密封力qmfqmf=(dmn+bm)bmqmf73384n密封面必需比压qmf设计手册 表3-1317mpa密封面计算比压qq=qmz/(dmn+bm)bm98mpa密封面许用比压q设计手册 表3-14250mpa3阀杆强度验算ll, yy, nn, 合格p1028-a关闭时阀杆总轴向力qfzqfz=k1qmj+k2qmf+qp+qt175976.58n开启时阀杆总轴向力qfzqfz=k3qmj+k4qmf-qp+qt179412n阀杆最大轴向力qfz取qfz及qfz中较大值179412n系数k1设计手册 表3310.29系数k2设计手册 表3310.77系数k3设

3、计手册 表3310.41系数k4设计手册 表3310.62密封面处介质力qmj前表计算351148.2n密封面上密封力qmf前表计算73384n序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注3阀杆径向截面上介质作用力qpqp=/4 d2fp13847.4n阀杆直径df设计给定42mm计算压力p设计给定10mpa阀杆与填料摩擦力qtqt=dfbtp3790.5n系数设计手册 表3153.26填料深度ht设计给定46mm填料宽度bt设计给定9.5mm轴向应力ll = qfz /fs90.7mpa轴向应力yy= qfz /fs89mpa阀杆最小截面积fs设计手册 表3-171978mm2扭应力

4、nn =mfl/ws6.7mpa关闭时阀杆螺纹摩擦力矩mflmfl = qfz rfm172457.3nmm螺纹摩擦半径rfm设计手册 表3-160.98mm阀杆最小断面系数ws设计手册 表31725750mm3序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注3合成应力= 2l(或y)2+42n91.7mpa许用拉应力l设计手册 表37150mpa许用压应力y设计手册 表37160mpa许用扭应力n设计手册 表3795mpa许用拉应力设计手册 表37155mpa4阀杆头部强度验算 合格p1030-a剪应力=（q”fz-qt）/2bh62.54mpa开启时阀杆总轴向力qfz前表计算17941

5、2n阀杆与填料摩擦力qt前表计算3790.5n扁方宽b设计给定54mm扁方高h设计给定26mm许用剪应力设计手册 表3-790mpa序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注5阀杆稳定性验算o yy 合格p1031-a允许细长比0设计给定 （取30）30实际细长比=4lf/df32.2支承形式影响系数设计手册 表3-210.416中间支承到端点长度l0设计给定mm计算长度lf设计给定812mm阀杆直径df设计给定42mm临界细长比l设计手册 表3-2281.5压应力yy= qfz /f62.2n关闭时阀杆总轴向力qfz前表计算175976.58n阀杆截面积f设计手册 表3-15282

6、8mm2实际许用压应力y设计手册 图3-2115mpa序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注6闸板厚度验算sb sb sb= r +c合格闸板的p1043-a计算厚度sbk p w34.1mm密封面平均半径rr=1/2(dmn+bm)69mm系数k设计选定（1.24）1.24计算压力p设计给定10mpa许用弯曲应力w设计手册 表3-361mpa腐蚀余量c设计给定3mm实际厚度sb设计给定38mm7中法兰连接螺栓常温时强度验算ll 合格2.7lj5p1052-a操作下总作用力qq=qdj+qdf+qdt+qfz938336.2n最小预紧力q”q”=qyj279702n螺栓计算载荷q

7、l取q与q”中较大值938336.2n序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注7垫片处介质力qdjqdj =/4 d2dp p244822.3n垫片平均直径ddp设计给定176.6mm计算压力p设计给定10mpa垫片上密封力qdfqdf =2ddpbnmdpp468572.8n垫片有效宽度bn设计手册 表3-2313mm垫片宽度bdp设计给定26mm垫片系数mdp设计手册 表3-243.25垫片弹性力qdtqdt =qdj48964.5n系数按固定法兰取（0.2）0.2关闭时阀杆总轴向力qfz前表计算175976.58n必需预紧力qyjqyj =ddpbnqyjkdp279702n

8、密封面预紧比压qyj设计手册 表3-2438.8mpa垫片形状系数kdp按圆形取（1.0）1.0序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注7螺栓拉应力ll =ql/fl137.3mpa螺栓总截面积flfl =zf16833.6mm2螺栓数量z设计给定16单个螺栓截面积f1设计手册 表3-9427.1mm2螺栓直径dl设计给定27mm许用拉应力l设计手册 表3-9151mpa螺栓间距与直径比ljlj =d1/zdl2.86螺栓孔中心园直径d1设计给定394mm8中法兰连接螺栓初加温时强度验算ns1.25 合格p1053-a螺栓计算载荷qlzqlz =qlz+qt2545610.8n常温

9、时螺栓计算载荷qlz前表计算938336.2n初加温时螺栓温度变形力qtlfleldptlqt = fdpedp+1607274.6n序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注8初加温时温度差t设计手册 表3-2590介质工作温度t设计给定425材料线胀系数设计手册 表3-812.61/螺栓计算长度ll=2h+dp124.5mm中法兰厚度h设计给定60mm垫片厚度dp设计给定4.5mm中法兰温度tftf =0.5t212.5螺栓温度tltl = tf-t122.5螺栓总截面积fl前表计算6833.6mm2螺栓材料弹性模量el设计手册 表3-82.1mpa垫片面积fdpfdp =ddp

10、bdp14417.6mm垫片平均直径ddp前表计算176.6mm垫片宽度bdp前表计算26mm序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注8垫片材料弹性模量edp设计手册 表3-243mpa螺栓拉应力ll = qlz/fl372.5mpa安全系数nsns =(s) tl/l1.57屈服点(s) tl设计手册 表3-8585mpa9中法兰连接螺栓高温时强度验算ns1.35 合格p1055-a螺栓计算载荷q”lzq”lz =qlz+q”t1277649.7n常温时螺栓计算载荷qlz前表计算938336.2n高温时螺栓温度变形力q”t=qt t”/t339313.5n高温时温度差t”设计手册

11、 表3-2519介质工作温度t设计给定425初加温时温度差t设计手册 表3-2590初加温时螺栓温度变形力qt前表计算1607274.6n中法兰温度tftf =0.9t382.5序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注9螺栓温度tltl = tf-t”363.5螺栓拉应力”l”l = q”lz/fl187mpa螺栓总面积fl前表计算6833.6mm2安全系数nsns =(s)”tl/”l2.35屈服极限(s)”tl设计手册 表3-8440mpa10阀体中法兰强度验算ww1, ww1i,合格p1059-a常温时比值系数nn=qlz/w15832.6mm2初加温比值系数nn=qlz/w

12、16764.4mm2高温时比值系数nn=q”lz/”w10781.9mm2计算载荷q取比值系数最大时的qlz135869.37n常温时螺栓计算载荷qlz前表计算938336.2n初加温螺栓计算载荷qlz前表计算2545610.8n高温时螺栓计算载荷q”lz前表计算1277649.7n序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注10许用弯曲应力w设计手册表3-361mpa许用弯曲应力ww =(s) tf/1.25152mpa屈服点(s) tf设计手册表3-2（根据tf）190mpa中法兰温度tf前表计算212.5许用弯曲应力”w取(s)”tf/1.35与(r)”tf/0.9中较小值118

13、.5mpa屈服点(s) ”tf设计手册表3-2（根据t”f）160mpa中法兰温度tf前表计算382.5蠕变极限(r) ”tf设计手册 表3-270mpai-i断面弯曲应力w1w1=ql1/w152mpa力臂l1l1=(d1-dm)/234mm螺栓孔中心园直径d1设计给定394mm中法兰根径dm设计给定326mm断面系数w1w1=1/6 dmh2614184mm3中法兰厚度h设计给定60mm序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注10ii-ii断面弯曲应力w11w11=0.4ql2/w1145mpa力臂l2l2= l1+(dm-dn)/465.5mm计算内径dn设计给定200mm断

14、面系数w11( )2 w11=226dm-dndm+dn 546280mm311阀盖强度验算ll, 合格p1066-ai-i断面拉应力ldn(sb-c)qfzpdn4 (sb-c)l= +33mpa计算压力p设计给定10mpa计算内径dn设计给定274mm设计厚度sb设计给定28mm腐蚀余量c设计给定1mm关闭时阀杆总轴向力qfz前表计算175976.8n序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注11ii-ii断面剪应力qfzpdr= +dr(sb-c)4 (sb-c)28.78mpa填料函外径dr设计给定114mm许用拉应力l设计手册 表3-351mpa许用剪应力设计手册 表3-3

15、30.5mpa12阀盖支架强度验算w3w3, l合格p1071-ai-i断面弯曲应力wiwi = qfz l81+11h i3w1 2 l i225.5mpa关闭时阀杆总轴向力qfz前表计算175976.8n框架两重心处距离ll = l1+2b210mm支架内宽l1设计给定110mm立柱厚度b设计给定50mm支撑高度h设计给定218mmiii-iii断面惯性矩i3i3=(d-d)h3/122333333.3mm4序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注12阀杆螺母函外经d设计给定128mm阀杆螺母函内经d设计给定100mm阀杆螺母函高h设计给定100mmii-ii断面惯性矩i2i2

16、=ab3/47850000mm4立柱宽a设计给定80mmi-i断面系数wiwi =ab2/4157000mm3iii-iii断面弯曲应力w3w3=(qfz l /4-m2)/w38.3mpaii-ii断面弯曲力矩m2qfz l2 l i2m2 = 8(1+ )h i34403819.4n mm断面系数w3w3=(d-d)h2/646666.67mm3i-i断面拉应力l1l1=qfz/2ab7mpai-i断面转矩引起的弯曲应力nw1l ba2/4nw1= m0h3.54mpa弯曲力矩m0m0=mtj33914.23n mm序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注12阀杆螺母凸肩摩擦力

17、矩mtj3 ftjqfzmtj= (r3w-r3n)r2w-r2n2 858766.8n mm凸肩部分摩擦因数ftj设计手册 表3-260.08阀杆螺母凸肩外半径rw设计给定62mm阀杆螺母凸肩内半径rn设计给定60mmi-i断面合成应力=wi+l1+nw137.34mpa许用拉应力l设计手册 表3-351mpa许用弯曲应力w设计手册 表3-361mpa13总转矩及圆周力p1077-a关闭时总转矩mm= mfl+mtj1031301n mm关闭时阀杆螺纹摩擦力矩mfl前表计算172457.3n mm阀杆螺母凸肩摩擦力矩mtj前表计算858843.7n mm圆周力qsqs = 2m/d01841.6n手轮直径d0设计给定560mm序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注14流量系数893.66m2流量系数cv1.156kv6533.7m2api 6d p3流量系数kvkv = q /p5652m2p26-b体积流量q0.36fgv282.5