《金属硬密封球阀的研制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属硬密封球阀的研制（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业设计说明书题 目： 金属硬密封球阀的研制 姓 名： 学 号： 指 导 教 师 ： 年 级 专 业 ： 过程装备与控制工程2006级 所在学院和系： 完 成 日 期： 2010年5月25日 答 辩 日 期： 2010年6月12日 金属硬密封球阀的研制摘 要阀门是流体管路的控制装置，其基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路的设备的正常运行。球阀具有流体阻力小, 节省能源,流向不受限制, 启闭快等优点。其综合技术性能比相同用途的截止阀、旋塞阀和蝶阀均优越。设计重点介绍了球阀中最常用的三片式固定球金属硬密封球阀的设计过程和内容。设计过
2、程主要包括：阀门阀体和零部件的设计计算、结构设计、主要零部件的强度校核、相关工艺的编制、装配和试压等。根据毕业设计的要求，设计在严格遵循API6D和GB/T 12224-2005钢制阀门一般要求等设计标准和规范的基础上，参考国际、国内现有球阀的结构，设计完成了球阀中阀体、侧阀体、阀盖、阀杆、球体、等主要零部件的设计与校核等任务。关键词：管线球阀， 设计， 金属硬密封固定球阀DEVELOPMENT OF THE METAL SEALING BALL VALVESABSTRACTThe valve is fluid pipe, the basic function of control devic
3、e is connected or cut the circulation medium, change the circulation medium, change flow direction of medium, medium pressure and flow and protects the normal operation of the equipment, pipeline. The ball valve has the advantages of small flow resistance, saving energy，Unrestricted flow, fast hoist
4、 and so on. It has excellent technical performance than stop valves, plug valves and butterfly valves. This project introduces the design process and the content of the three-petal type of fixed ball valve were introduced , which is the most commonly used one.The design process mainly included The v
5、alve body and spare parts design and calculation, structural design, main spare part strength examination，Relevant process planning, assembly and testing etc. According to the requirements in the task of the graduation design, strictly followed the request of the ISO14313:2007 and GB/T 12224-2005 de
6、sign standards and norms, referenced to the structure of the international and internal existing ball valves, and completed the design of the intermediate body, the Side body, bonnet , stem, ball and main spare parts and checking.Key words: Pipe ball valve， Design ，Metal seal fixed ball valve目录1绪论11
7、.1概述11.2项目的背景11.3应用方向11.3.1 油、气工业11.3.2 能源工业21.3.3 化学工业21.4球阀在国内、外的研究状况和市场前景21.4.1研究状况21.4.1 市场前景21.5阀门行业的发展趋势32球阀基本理论52.1 定义52.2 工作原理52.3 球阀特点52.4 分类52.5 主要零部件52.6 关于本设计的意义62.6.1设计的目的62.6.2设计的研究范围62.6.3 设计参数及要求62.6.4 设计要解决的主要问题63设计过程73.1球阀的结构设计73.1.1.球体支撑结构形式的确定73.1.2密封面的机构设计73.1.3关闭件和阀杆的连接设计73.1.4
8、填料密封结构设计73.1.5阀杆和螺母的连接设计83.1.6阀体和阀盖的连接设计83.1.7旁通阀的设计83.1.8传动装置的设计83.1.9牙嵌式离合器的结构设计83.1.10轴承端盖的结构设计83.1.11球阀的整体设计83.2球阀的材料选择103.3球阀的设计计算103.3.1密封面必须比压的计算：103.3.2球体直径的计算与校核103.3.3阀体壁厚的计算123.3.4阀座合力的计算133.3.5密封面设计比压的计算153.3.6密封角的计算153.3.7普通圆柱螺旋弹簧的主要参数和尺寸163.3.8阀杆扭矩的计算173.3.9阀杆强度及键的计算193.3.10 侧法兰的计算223.
9、3.11驱动装置的校核263.3.12压盖法兰的校核264 后期加工和装配工艺294.1球体294.2阀座294.3压环294.4支撑板294.5阀体阀盖294.6阀杆304.7压盖法兰304.8.预紧弹簧304.9填料304.10压套、压板305 压力试验315.1壳体试验315.2密封面密封试验315.3上密封试验326 结论33致谢35参考文献371 绪论1绪论1.1概述球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。在西方国家工业发达的国家，球阀的使用正在逐年不断的上升，在我国，球阀被广泛的应用在石
10、油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。球阀是以球体作为关闭件的主要切断类阀门。球阀具有流体阻力小, 节省能源, 流向不受限制, 启闭快等优点。其综合技术性能比相同用途的截止阀、旋塞阀和蝶阀均优越。设计重点介绍了球阀中最常用的三片式固定球金属硬密封球阀的设计过程和内容1。1.2项目的背景球阀主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用于流体的调节与控制，其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一
11、通道而使另外两个通道相连。由于石油、化工、电站、冶金、船舶、核能、宇航等方面的需要，对阀门提出更高的要求，促使人们研究和生产高参数的阀门，其工作温度从超低温-269到高温3430，工作压力从超真空到超高压，阀门通径从1mm 到9750mm，阀门的材料从铸铁，碳素钢发展到钛及钛合金，高强度耐腐蚀钢等2。1.3应用方向阀门作为一个流体输送的组件，随着国民经济，特别是国家煤比工产业和装备制造业的发展。阀门的种类很多，用途也很广泛，石油、天然气工业一直是阀门市场的最大采购商。石油(包括炼油)、天然气领域用量最大，占总用量的37.4%; 能源领域的阀门用量为21.3%；第三位的是化学工业，为11.5%；
12、接着的是水处理和污水处理领域11.4%。阀门市场受油气工业的影响。在气一固。液一固二相流中，对阀门提出新的要求：高温、高压、耐磨、耐腐蚀、耐冲刷、抗球阀的热循坏和零泄漏。这样，金属密封球阀将获得快速发展。球阀是近年来被广泛采用的阀门，它具有流体阻力小，结构简单，密封可靠，适用范围广，操作灵便等优点。1.3.1 油、气工业在北美和一些发达国家，有很多的拟建、扩建石油项目，另外，由于人们越来越重视环境保护，国家建立了环保法规，所以多年前建立的炼油厂必须重新改造，因此在今后的几年里，投入石油开发和炼制的资金还将保持增长势头。中国石油和天然气长输管线的建设以及未来俄罗斯长输管线的建设将直接推动石油工业
13、阀门市场的增长。根据石油、天然气开发和输送阀门市场的长线发展状况，预测石油、天然气开发和输送对阀门的需求量将从2005年的140亿美元增长到2012年的310亿美元。1.3.2 能源工业长期以来，能源工业对阀门的需求一直保持着坚实、稳定的增长率。欧洲、南美洲、亚洲，尤其中国的能源市场将成为阀门市场新的增长点。从2005年到2012年，能源市场对阀门产品的需求将从69亿美元上升到150亿美元，年平均增长9.3%。1.3.3 化学工业化学工业以超过1.5万亿美元的产值排在工业之首，也是阀门最大的需求市场之一。化学工业多需要设计成熟，加工质量高，稀有材料的工业阀门。近些年来，化工市场竞争变得异常激烈
14、，许多化工厂家不得不削减成本支出，不过，在20032004年度，化学工业的产值和利润成倍增长，对阀门产品的需求迎来30年来的新高峰，2005年以后，化学工业对阀门产品需求量将以每年5的增长率增长3。1.4球阀在国内、外的研究状况和市场前景1.4.1研究状况金属硬密封固定球球阀的球体表面做了特殊硬化处理，阀座整体用特殊硬质材料表面堆焊了6号钴基，确保密封面之间有合适的硬度差；其他密封材料使用金属缠绕垫，柔性石墨，所以能用在高温高压工况，并能很好的防火。金属硬密封球阀的阀体，阀座，球体等密切的接触，形成了静电通道，所以不用特别的设计防静电装置。另外PTFE材料的发展将关切着硬密封球阀的密封质量和球阀的发展。1.4.1 市场前景国内市场由于全球阀门市场的竞争越来越激烈，所以许多世界著名的阀门制造商关闭了他们在北美、欧洲和日本的工厂转移到中国、印度、韩国和中欧，以降低阀门的制造成本，增加销售利润。随着中国开发和利用石油、天然气力度的加大，中国阀门市场大幅增长，这使得大多数阀门厂商更加看重在中国建厂。于是，出现了国外阀门企业在中国建厂的热潮，有的企业甚至在中国建有多个工
