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1、 .wd.目 录一、设计 基本参数21、型号22、执行标准23、阀门构造2二、计算过程21、密封面比压的验算22、阀体最小壁厚计算3、查表法3、计算法33、闸板的计算34、阀杆得强度计算45、阀杆头部强度验算66、阀杆稳定性验算77、中法兰连接螺栓77.1常温时强度验算77.2中法兰连接螺栓初加温时强度验算97.3中法兰连接螺栓高温时强度验算108、阀体(中法兰)强度验算119、阀盖的强度验算1310、阀盖支架T型加强筋1411、手轮总扭矩及圆周力16参考文献18一、 设计 基本参数：1、型 号：80Z40H-402、执行标准：阀门设计按照GB/T 12234-2007年的规定； 阀门法兰按照
2、GB/T 9113.1-4的规定； 阀门构造长度按照GB/T 12221的规定； 阀门试验与检验按照GB/T 13927的规定；3、技术参数：、公称尺寸DN：80、公称压力PN：40、适用温度范围：350、介质化学性能：水、蒸汽、油品。4、阀门构造：、密封副构造：环状密封、中法兰构造：凹凸面、阀杆构造：明杆二、 计算过程：1、 密封面比压的验算1、密封面比压计算公式：-式中：阀座密封面内径d= 80 mm； 阀座密封面宽度bm= 10 mm；2、出口端阀座密封面上的总作用力：式中：作用在出口密封面上的介质静压力：= 25446.90 N；密封面上到达必需比压时的作用力：= 21205.75 N
3、；代入得：= 21205.75 N；代入得：q= 16.5 Mpa；查表得：密封面必需比压= 7.5 Mpa； 密封面许用比压= 45Mpa；那么得： q验算合格2、阀体最小壁厚计算：、查表法：按GB/T 12234-2007查表的阀体最小壁厚为： 11.4mm。、计算法：按塑性材料薄壁阀体厚度公式计算：式中：设计压力p= 4Mpa；设计内径DN= 80 mm；许用拉应力= 92 Mpa；附加裕量C= 4 mm；代入上式得：= 5.54 mm； 那么最小壁厚实际取= 12 mm.。3、闸板的计算：计算厚度：SB= R式中：圆弧过渡外半径密封面平均半径R=(DMN+bM) /2=46mm；系数：
4、K=1.24自由周边：钢1.24；计算压力p：设计给定4.0Mpa；许用弯曲应力w=102MPa；腐蚀余量C：设计给定4.5mm；代入上式得：SB=14.64mm；实际厚度SB： 设计给定16mm；那么得：SB SB 合格。4、 阀杆强度计算关闭时阀杆总轴相力 :QFZ=K1QMJ+K2QMF+ Qp+QT=20091.97 N；开启时阀杆总轴向力:QFZ=K3 QMJ +K2 QMF Qp+ QT =16457.14 N；阀杆最大轴向力取 QF、QFZ较大值：QFZ=20091.97 N ；查表3-28得：系数: K1=0.29 K2=0.77 K3=0.41 K4=0.62密封面处介质作用
5、力，由1序号得:QMJ =25446.90N；密封面上密封力，由1序号得:QMF =21205.75 N；阀杆径向截面上介质作用力：Qp=/4dF2p=520.53N；阀杆直径：设计给定dF=22mm；计算压力p： 设计给定 4.0MPa；阀杆与填料摩擦力：QT =dFbTp=1182.72N；查表3-15得按h/b：系数：=2.24；填料深度hT： 设计给定 42mm；填料宽度bT:设计给定 6mm；轴向拉应力：L= QFZ /Fs=88.48Mpa；轴向压应力：Y= QFZ /Fs=108.02Mpa；查表3-17按退刀槽处At得：阀杆最小截面积Fs ： 186mm2 ；扭应力：N=MFL
6、/Ws=76.79Mpa；关闭时阀杆螺纹摩擦力矩：MFL = MFL+ Ws = 46010.60Nmm；查表3-16得：螺纹摩擦半径RFM:2.79mm；查表3-17按退刀槽处At得：阀杆最小断面系数Ws：730mm3；合成应力：=Y2+4N2 =187.76Mpa；查表3-7得许用拉压力：L=225Mpa；许用压应力：Y=200Mpa；许用扭应力：N=120Mpa；许用合成应力：=210Mpa；LL，N N， Y Y， 合格。5、阀杆头部强度验算剪应力：=( QFZQT)/2bh=16.16Mpa；开启时阀杆总作用力，由4序号得：QFZ =16457.14Mpa；阀杆与填料摩擦力，由4序号
7、得：QT=1182.72N；图示b： 设计给定 35.72mm；图示h： 设计给定 13.23mm；查表3-7得：许用剪应力：=120Mpa；注：合格。6、阀杆稳定性验算允许细长比0： 30；实际细长比：=4lF/dF=79.6；支承型载影响系数：=1；阀杆直径dF：设计给定 22mm；计算长度lF: 设计给定 438mm； 查表3-22得：临界细长比：L=80；压应力：= QFZ/F=114.15Mpa；关闭时阀杆总轴向力，由4序号得：QFZ=20091.96N；阀杆截面积：F=176mm2由图3-2得：实际许压应力：Y=140Mpa；注：1、0L 合格2、YY合格7、中法兰连接螺栓螺栓材料
8、：35CrMo7.1常温时强度验算：操作下总作用力：Q=QDJ+QDF+QDT+QFZ=190743.27N；最小预紧力： Q=QYJ=114353.97N；螺栓计算载荷取Q或Q中较大值： QL= 190743.27N；垫片处介质作用力：QDJ= DDP p/4=61575.21N；垫片平均直径DDP： 设计给定 140mm；计算压力p： 设计给定4.0Mpa；垫片上密封力：QDF=2DDP BmDPp=96761.05N；由表3-23根据bDP得：垫片有效宽度：B=10mm；垫片宽度bDP： 设计给定 10mm；由表3-24得垫片系数：mDP=2.75；垫片弹性力：QDT=QDJ=12315
9、.04N；系数： =0.2按固定法兰取0.2；关闭时阀杆总轴向力，由4序号得：QFZ =20091.96N；必须预紧力：QYJ=DDPBNqYJKDP=114353.97N；查表3-24得：密封面预紧比压：qYJ=26Mpa；垫片形状系数：KDP=1按圆形取1；螺栓拉应力：L=QL/FL=10.30Mpa；螺栓总截面积：FL =ZF1= 1729.2mm2；螺栓数量Z： 设计给定 12；由表3-9根据dL得：单个螺栓截面积：F1 =144.1mm；螺栓直径dL： 设计给定 16mm；表3-9根据 dL许用拉应力：L=200Mpa；螺栓间距与直径比：LJ=D1/ZdL=3.14；螺栓孔中心圆直径
10、D1：设计给定192mm；注:1、L L合格。 2、2.7 LJ4合格7.2中法兰连接螺栓初加温时强度验算螺栓计算载荷：QLZ=QLZ+ Qt =270048.62N；常温时螺栓计算载荷，由7.1序号得：QLZ =190743.27N；初加温时螺栓温度变形力：Qt =tL/L/FLEL+DP/FDPEDP)79305.35N；由表3-25根据t得；初加温时温度差：t=35；介质工作温度T： 设计给定 350；由表3-8根据tL得：材料线胀系数：=12.60101/；螺栓计算长度：L=2h+DP =54mm；中法兰厚h： 设计给定 26mm；垫片厚度DP： 设计给定 2mm；中法兰温度：tF=0.5t=175；螺栓温度： tL = tFt=140；螺栓总截面积，由7.1序号得：FL=1729.20mm2；查表3-8根据tL得：螺栓材料弹性模量：EL=2.10105Mpa；垫片面积： FDP=DDP bDP =4398.22mm2；垫片平均直径DDP：设计给定 140mm；垫片宽度bDP： 设计给
