阀门设计计算书（带公式）

1、,计 算 书,表1, 共 页,第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,阀 体,材料牌号,WCB,计算内容,壁 厚,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,T,1,计算厚度,SB,PDN/(2.3L-P)+C,mm,#VALUE!,2,计算压力,P,设计给定,Mpa,*,3,计算内径,DN,设计给定,mm,*,4,许用拉应力,L,查表4-3,Mpa,82.00 ,5,腐蚀余量,C,设计给定,mm,*,6,实际厚度,SB,设计给定,mm,*,结论: SBSB 合格,计 算 书,表2, 共 页,第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,阀 座,材料牌号,2

2、0+HF,计算内容,密封面上总作用力及计算比压,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,M,1,密封面上总作用力,QMZ,QMJ+QMF,N,#VALUE!,2,密封面处介质作用力,QMJ,/4*(DMN+bM)2P,N,#VALUE!,3,密封面内径,DMN,设计给定,mm,*,4,密封面宽度,bM,设计给定,mm,*,5,计算压力,P,设计给定,Mpa,*,6,密封面上密封力,QMF,(DMN+bM)bM*qMF,N,#VALUE!,7,密封面必须比压,qMF,查表4-10,Mpa,*,8,密封面计算比压,q,QMZ/(DMN+bM)bM,Mpa,#VALUE

3、!,9,密封面许用比压,q,查表4-11,Mpa,80.00 ,结论: qMFqq,计 算 书,表3, 共 页,第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,阀 杆,材料牌号,1Cr13,计算内容,强度验算,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,G1,1,关闭时阀杆总轴向力,QFZ,0.2QMJ+0.58QMF+QP+QT,N,#VALUE!,2,开启时阀杆总轴向力,Q”FZ,0.31QMJ+0.42QMF-QP+QT,N,#VALUE!,3,阀杆最大轴向力,QFZ,取QFZ及Q”FZ中较大值,N,#VALUE!,4,密封面处介质作用力,QMJ,序号M-2,N

4、,#VALUE!,5,密封面上密封力,QMF,序号M-6,N,#VALUE!,6,阀杆径向截面上介质作用力,QP,/4dF2P,N,#VALUE!,7,阀杆直径,dF,设计给定,mm,*,8,计算压力,P,设计给定,Mpa,*,9,阀杆与填料摩擦力,QT,dFbTP,N,#VALUE!,10,系数,查表4-12（按hT/bT),*,11,填料深度,hT,设计给定,mm,*,12,填料宽度,bT,设计给定,mm,*,13,轴向应力,L,QFZ/FS,Mpa,#VALUE!,14,轴向应力,Y,QFZ/FS,Mpa,#VALUE!,15,阀杆最小截面积,FS,查表4-14(或按退刀槽处计算）,mm

5、2,*, ,16,扭应力,N,MFL/WS,Mpa,#VALUE!,17,关闭时阀杆螺纹摩擦力,MFL,QFZ*RFM,N*mm,#VALUE!,18,螺纹摩擦半径,RFM,查表4-13(或按螺纹计算）,mm,*,19,阀杆最小断面系数,WS,查表4-14(或按退刀槽处计算）,mm3,*,20,合成应力,2Y+4N2,Mpa,#VALUE!,21,许用拉应力,L,查表4-7,Mpa,220.00 ,22,许用压应力,Y,查表4-7,MPa,245.00 ,23,许用扭应力,N,查表4-7,MPa,145.00 ,24,许用合成应力,查表4-7,MPa,230.00 ,结论：LL， NN）， Y

6、 Y ， 合格,计 算 书,表4, 共 页,第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,阀 杆,材料牌号,1Cr13,计算内容,头部强度验算,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,G2,1,剪应力,(Q”FZ-QT)/2bh,MPa,#VALUE!,2,开启时阀杆总轴向力,Q”FZ,序号G1-2,N,#VALUE!,3,阀杆与填料的摩擦力,QT,序号G1-9,N,#VALUE!,4,图示,b,设计给定,mm,*,5,图示,h,设计给定,mm,*,6,许用剪应力,查表4-7,MPa,132.00 , ,结论:,计 算 书,表5, 共 页,第 页,型 号,Z*H

7、-*LB,简图,零件名称,阀 杆,材料牌号,1Cr13,计算内容,稳定性验算,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,G4,1,允许细长比,0,设计给定,30,2,实际细长比,4LF/dF,#VALUE!,3,支承到端点长度,查表4-17(L0/LF),0.42,4,中间支承到端点长度,L0,设计给定,mm,*,5,计算长度,LF,设计给定,mm,*,6,阀杆直径,dF,设计给定,mm,*, ,7,临界细长比,L,查表4-18,*,8,压应力,Y,QFZ/F,Mpa,#VALUE!,9,关闭时阀杆总轴向力,QFZ,序号G1-1,N,#VALUE!,10,阀杆截面积

8、,F,/4*dF,mm2,#VALUE!,11,实际许用压应力,Y,查表4-19(按),Mpa,235,结论:0L 合格,计 算 书,表6, 共 页,第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,闸 板,材料牌号,WCB,计算内容,厚 度,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,B,1,计算厚度,SB,R(K*P)/w+C,mm,#VALUE!,2,密封面平均半径,R,自由周边：1/2(DMN+bM),mm,#VALUE!,3,密封面内径,DMN,设计给定,mm,*,4,密封面宽,bM,设计给定,mm,*,5,系数,K,自由周边：钢1.24,1.24,6,计算压

9、力,P,设计给定,Mpa,*,7,许用弯曲应力,W,查表4-3,Mpa,102,8,腐蚀余量,C,设计给定,mm,*, ,9,实际厚度,SB,设计给定,mm,*,结论: SBSB合格,计 算 书,表7, 共 页, 第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,中法兰连接螺栓,材料牌号,B7,计算内容,常温时强度验算,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,S1,1,操作下总作用力,Q,QDJ+QDF+QDT+QFZ,N,#VALUE!,2,最小预紧力,Q,QYJ,N,#VALUE!,3,螺栓计算载荷,QL,取Q或Q中较大值,N,#VALUE!,4,垫片处介质作用

10、力,QDJ,/4*D2DP*P,N,#VALUE!,5,垫片平均直径,DDP,设计给定,mm,*,6,计算压力,P,设计给定,Mpa,*,7,垫片上密封力,QDF,2DDP*BN*mDP*P,N,#VALUE!,8,垫片有 效宽度,BN,查表4-20(根据bDP),mm,*,9,垫片宽度,bDP,设计给定,mm,*,10,垫片系数,mDP,查表4-21,*,11,垫片弹性力,QDT,QDJ,N,#VALUE!,12,系数,按固定法兰取(0.2),0.2,13,关闭时阀杆总轴向力,QFZ,序号G1-1,N,#VALUE!,14,必须预紧力,QYJ,DDP*BN*qYJ*KDP,N,#VALUE!

11、,15,密封面预紧比压,qYJ,查表4-21,MPa,*,16,垫片形状系数,KDP,按圆形取(1),1,17,螺栓拉应力,L,QL/(Z*F1),MPa,#VALUE!,18,螺栓总截面积,FL,Z*F1,mm2,#VALUE!,19,螺栓数量,Z,设计给定,个,*,20,单个螺栓截面积,F1,查表4-9(根据dL),mm2,*,21,螺栓直径,dL,设计给定,mm,*,22,许用拉应力,L,查表4-9(根据dL),Mpa,220,23,螺栓间距与直径比,LJ,D1/Z*dL,#VALUE!,24,螺栓孔中心圆直径,D1,设计给定,mm,*, 结论：L 2.7LJ 4 合格,计 算 书,表8

12、, , 共 页,第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,中法兰连接螺栓,材料牌号,B7,计算内容,初加温时强度验算,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,S2,1,螺栓计算载荷,QLZ,QLZ+Qt,N,#VALUE!,2,常温时螺栓计算载荷,QLZ,序号S1-3,N,#VALUE!,3,初加温时螺栓温度变形力,Qt,tL/（L/FL*EL+DP/FDP*EDP）,N,#VALUE!,4,初加温时温度差,t,查表4-22(根据t),72.5,5,介质工作温度,t,设计给定,425,6,材料线胀 系数,查表4-8(根据tL),1/,0.0000126,7,

13、螺栓计算长度,L,2h+DP,mm,#VALUE!,8,中法兰厚度,h,设计给定,mm,*,9,垫片厚度,DP,设计给定,mm,*,10,中法兰温度,tF,0.5t,212.5,11,螺栓温度,tL,tF-t,140,12,螺栓总截面积,FL,序号S1-8,mm2,#VALUE!,13,螺栓材料弹性系数,EL,查表4-8(根据tL),MPa,*,14,垫片面积,FDP,DDPbDP,mm2,#VALUE!,15,垫片平均直径,DDP,设计给定,mm,*,16,垫片宽度,bDP,设计给定,mm,*,17,垫片材料弹性系 ,EDP,查表4-21,Mpa,*,18,螺栓拉应力,L,QLZ/FL,Mp

14、a,#VALUE!,19,安全系数,nS,(s）tL/L,#VALUE!,20,屈服极限 ,(s）tL,查表4-8(根据tL),Mpa,585,结论：nS1.25,合格,计 算 书,表9, 共 页, 第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,中法兰连接螺栓,材料牌号,B7,计算内容,高温时强度验算,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,S3,1,螺栓计算载荷,QLZ,QLZ+Qt,N,#VALUE!,2,常温时螺栓计算载荷,QLZ,序号S1-3,N,#VALUE!,3,高温时螺栓温度变形力,Qt,tL/（L/FL*EL+DP/FDP*EDP）,N,#VAL

15、UE!,4,高温时温度差,t,查表4-22(根据t),18.00 ,5,介质工作温度,t,设计给定,425.00 ,6,材料线胀系数,查表4-8(根据tL),1/,*,7,螺栓计算长度,L,设计给定,mm,#VALUE!,8,中法兰温度,tF,0.9t,382.50 ,9,螺栓温度,tL,tF-t,364.50 ,10,螺栓总截面积,FL,序号S1-8,mm2,#VALUE!,11,螺栓材料弹性系数,EL,查表4-8(根据tL),Mpa,*,12,垫片厚度,DP,设计给定,mm,*,13,垫片面积,FDP,序号S2-14,mm2,#VALUE!,14,垫片材料弹性系数,EDP,查表4-21,M

16、Pa,*,15,螺栓拉应力,L,QLZ/FL,MPa,#VALUE!,16,安全系数,ns,(s）tL/L,#VALUE!,17,屈服极限,(s）tL,查表4-8(根据tL),MPa,490.00 ,结论：nS1.35,合格,计 算 书,表10, 共 页, 第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,阀 体,材料牌号,WCB,计算内容,中法兰强度,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,F,1,常温时比值系数,n,QLZ/W,mm2,#VALUE!,2,初加温比压系数,n,QLZ/W,mm2,#VALUE!,3,高温时比值系数,n,QLZ/W,mm2,#VAL

17、UE!,4,计算载荷,Q,取系数最大时计算载荷,N,#VALUE!,5,常温时螺栓计算载荷,QLZ,序号S1-3,N,#VALUE!,6,初加温时螺栓计算载荷,QLZ,序号S2-1,N,#VALUE!,7,高温时螺栓计算载荷,QLZ,序号S3-1,N,#VALUE!,8,许用弯曲应力,W,查表4-3,Mpa,102.00 ,9,许用弯曲应力,W,StF/1.25,Mpa,152.00 ,10,屈服极限,StF,查表4-2(根据tF),Mpa,190.00 ,11,中法兰温度,tF,序号S2-10,212.50 ,12,许用弯曲应力,W,StF/1.35,Mpa,120.37 ,13,屈服极限,

18、StF,查表4-2(根据tF),Mpa,162.50 ,14,中法兰温度,tF,序号S3-8,382.50 ,15,I-I断面弯曲应力,W1,Q*L1/W1,Mpa,#VALUE!,16,力臂,L1,(D1-Dm)/2,mm,#VALUE!,17,螺栓孔中心圆直径,D1,设计给定,mm,*,18,中法兰根径,Dm,设计给定,mm,*,19,断面系数,W1,1/6*3.14*Dm*h2,mm3,#VALUE!,20,中法兰厚度,h,设计给定,mm,*,21,II-II断面弯曲应力,W2,0.4*Q*L2/W2,Mpa,#VALUE!,22,力臂,L2,L1+(Dm-Dn)/4,mm,#VALUE

19、!,23,计算内径,DN,设计给定,mm,*,24,断面系数,W2,3.14/6*(Dm+Dn)/2*(Dm-Dn)/2)2,mm2,#VALUE!,结论：W1W,W1W,合格,计 算 书,表11, 共 页, 第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,阀 盖,材料牌号,WCB,计算内容,强度验算,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,I,1,I-I断面拉应力,L,PDN/4/(SB-C)+QFZ/3.14/DN/(SB-C),Mpa,#VALUE!,2,计算压力,P,设计给定,Mpa,*,3,计算内径,DN,设计给定,mm,*,4,实际厚度,SB,设计给定

20、,mm,*,5,腐蚀余量,C,设计给定,mm,*,6,关闭时阀杆总轴向力,QFZ,序号G1-1,N,#VALUE!,7,II-II断面剪应力,Pdr/4/(SN-C)+QFZ/3.14/dr/(SN-C),Mpa,#VALUE!,8,图示,dr,设计给定,mm,*,9,许用拉应力,L,查表4-3 (3),Mpa,82.00 ,10,许用剪应力,查表4-3 (3),Mpa,51.00 ,结论: 合格,计 算 书,表12, 共 页, 第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,阀盖支架（T形加强筋）,材料牌号,WCB,计算内容,强度验算,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计

21、 算 数 据,J1,1,I-I断面弯曲应力,W1,QFZL/8*1/(1+1/2*H/L*I3/I2)*1/W1,Mpa,#VALUE!,2,关闭时阀杆总轴向力,QFZ,序号G1-1,N,#VALUE!,3,框架两重心处距离,L,L1+2Y,mm,#VALUE!,4,图示,L1,设计给定,mm,*,5,图示,Y,CA2+(B-C)a2/（2CA+(B-C)a）,mm,#VALUE!,6,图示,C,设计给定,mm,*,7,图示,A,设计给定,mm,*,8,图示,B,设计给定,mm,*,9,图示,a,设计给定,mm,*,10,图示,H,设计给定,mm,*,11,III-III断面惯性矩,I3,(D

22、-d)h3/12,mm4,#VALUE!,12,图示,D,设计给定,mm,*,13,图示,d,设计给定,mm,*,14,图示,h,设计给定,mm,*,15,II-II断面惯性矩,I2,1/3BY3-（B-C)(Y-a)3+C(A-Y)3,mm4,#VALUE!,16,I-I断面系数,W1,I2/Y=I1/Y,mm3,#VALUE!,17,III-III断面弯曲应力,W3,(QFZL/4-M2)/W3,MPa,#VALUE!,18,III-III断面弯曲力矩,M2,QFZL/8/(1+1/2*H/L*I3/I2),N.mm,#VALUE!,19,III-III断面系数,W3,(D-d)h2/6,

23、mm3,#VALUE!,20,I-I断面拉应力,L1,QFZ/（2aB+C(A-a)）,MPa,#VALUE!,21,I-I断面扭矩引起的弯曲应力,WN1,(MO*H)/l)*1/(ac3+AB3)/(12*(A-Y),N.mm,#VALUE!,22,弯曲力矩,M0,MTJ,N.mm,#VALUE!,23,滚动轴承摩擦力矩,MTJ,2/3*fTJQFZ（r3W-r3N)/(r2W-r2N),N.mm,#VALUE!,24,凸肩部分摩擦系数,fTJ,查表4-23 (3),*,25,阀杆螺母凸肩外半径,rW,设计给定,mm,*,26,阀杆螺母凸肩内半径,rN,设计给定,mm,*,27,I-I断面合

24、成应力,w1+L1+w1N,MPa,#VALUE!,28,许用拉应力,L,查表4-3 (3),MPa,82.00 ,29,许用弯曲应力,w,查表4-3 (3),MPa,102.00 ,结论: W3W L 合格,计 算 书,表13, 共 页, 第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,阀盖支架（T形加强筋、两段盖）,材料牌号,WCB,计算内容,强度验算,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,J4,1,I-I断面弯曲应力,W1,QFZL/8*1/(1+1/2*H/L*I3/I2)*1/W1,Mpa,#VALUE!,2,关闭时阀杆总轴向力,QFZ,序号G1-1,

25、N,#VALUE!,3,框架两重心处距离,L,L1+2Y,mm,#VALUE!,4,图示,L1,设计给定,mm,*,5,图示,Y,CA2+(B-C)a2/（2CA+(B-C)a）,mm,#VALUE!,6,图示,C,设计给定,mm,*,7,图示,A,设计给定,mm,*,8,图示,B,设计给定,mm,*,9,图示,a,设计给定,mm,*,10,图示,H,设计给定,mm,*,11,III-III断面惯性矩,I3,(D-d)h3/12,mm4,#VALUE!,12,图示,D,设计给定,mm,*,13,图示,d,设计给定,mm,*,14,图示,h,设计给定,mm,*,15,II-II断面惯性矩,I2,

26、1/3BY3-（B-C)(Y-a)3+C(A-Y)3,mm4,#VALUE!,16,I-I断面系数,W1,I2/Y=I1/Y,mm3,#VALUE!,17,III-III断面弯曲应力,W3,(QFZL/4-M2)/W3,MPa,#VALUE!,18,III-III断面弯曲力矩,M2,QFZL/8/(1+1/2*H/L*I3/I2),N.mm,#VALUE!,19,III-III断面系数,W3,(D-d)h2/6,mm3,#VALUE!,20,I-I断面拉应力,L1,QFZ/（2aB+C(A-a)）,MPa,#VALUE!,21,I-I断面扭矩引起的弯曲应力,WN1,(MO*H)/l)*1/(a

27、c3+AB3)/(12*(A-Y),N.mm,#VALUE!,22,弯曲力矩,M0,MKZ,N.mm,#VALUE!,23,滚动轴承摩擦力矩,MKZ,fkQFZDKP/2,N.mm,#VALUE!,24,滚动轴承摩擦系数,fk,设计给定,0.01 ,25,滚动轴承平均直径,DKP,设计给定,mm,*,28,I-I断面合成应力,w1+L1+w1N,MPa,#VALUE!,29,-断面弯曲应力,WN,QFZL4/4W4,MPa,#VALUE!,30,力 臂,L4,(n-a)(B-C)+(A-a)(T-B)/(4(A-a)2+(B-C)2)1/2,mm,#VALUE!,31,图示,n,设计给定,mm

28、,*,32,图示,T,设计给定,mm,*,33,-(断面)断面系数,W4,z(4(A-a)2+(B-C)2)1/2/2(A-a)*2/6,mm3,#VALUE!,34,图示,z,设计给定,mm,*,35,图示,设计给定,mm,*,36,许用拉应力,L,查表4-3 (3),MPa,82.00 ,37,许用弯应力,w,查表4-3 (3),MPa,102.00 ,结论: W3W L 合格,计 算 书,表14, 共 页, 第 页,型 号,Z*H-*LB,简图,零件名称,阀盖(两段盖）,材料牌号,WCB,计算内容,平板弯曲验算,DN,*,序号,名 称,符号,式中符号,公 式,单位,计 算 数 据,J3,1,弯曲应力,w,PDN/4/(SB-C)+QFZ/3.14/DN/(SB-C),Mpa,#VALUE!,2,关闭时阀杆总轴向力,QFZ,序号G1-1,N,#VALUE!,3,图示,T,设计给定,mm,*,4,图示,C,设计给定,mm,*,5,断面系数,W,Z*2/6,mm,#VALUE!,6,图示,Z,设计给定,mm,*,7,图示,设计给定,mm,*,8,许用弯曲应力