Z40设计计算书-好

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1、闸阀设计计算书编制: 审核:重庆川东阀门制造有限公司 二九 年 八 月目 录阀体壁厚验算1密封面上总作用力及计算比压2闸板强度验算3阀杆强度验算4中法兰螺栓强度验算5阀体中法兰强度验算6手轮总转矩及圆周力7流量系数计算8参考资料1、 API 6D管道阀门2、 ASME B16.34阀门法兰、螺纹和焊端连接的阀门3、 ASME B16.5管道法兰和法兰管件NPS1/2NPS244、 ASME B16.10阀门结构长度5、 机械工业出版社机械设计师手册6、 机械工业出版社实用阀门设计手册说明1、 以公称压力作为计算压力。2、 对壳体壁厚的选取，在满足计算壁厚的前提下，按相关标准取壳体最小壁厚且圆整

2、整数，已具裕度。3、 涉及的材料许用应力值按-2938时选取。4、 适用介质为天然气等介质。5、 不考虑地震载荷、风载荷等自然因数。6、 瞬间压力不得超过使用温度下允许压力的1.1倍。7、 管路中应安装安全装置，以防止压力超过使用下的允许压力。 型 号 Z40H-150Lb NPS4简 图零件名称阀体、阀盖材料牌号ASTM A216 WCB计算内容阀体壁厚验算根 据ASME16.34-Pg85 序号计算数据名称符号公 式数 值单位1壳体计算壁厚t1+C1.5Pcd2S-1.2Pc4.32mm2计算压力Pc设计给定150psi3计算内径d设计给定102mm4基本应力系数S设计给定7000psi5

3、附加厚度C设计给定4.0mm6阀体标准厚度tmASTM B16.346.35mm7阀体实际壁厚t设计给定11.28在最高温度425时t压力温度额定值5.5bar结论： tt1 ttm 合格 -1-型 号 Z40H-150Lb NPS4简 图零件名称阀座材料牌号ASTM A105计算内容密封面上总作用力及计算比压根 据阀门设计计算手册 序号计算数据名称符号公 式数 值单位1密封面上总作用力QMZQMJ+QMF（5-78）32001.31N2最大压差介质作用力QMJP (DMN+bM)2418653.17N3密封面内径DMN设计给定103mm4密封面宽度bM设计给定6mm5计算压力P设计给定2.0

4、MPa6密封面上密封力QMFqMF(DMN+bM) bM13348.14N7密封面必需比压qMF实用阀门设计手册表3-136.5MPa8密封面计算比压qQMZ(DMN+bM) bM7.528MPa9密封面许用比压q实用阀门设计手册表3-1445MPa结论： qqqMF 合格 -2-型 号 Z40H-150Lb NPS4简 图零件名称闸 板材料牌号A216 WCB计算内容闸板厚度根 据阀门设计计算手册 序号计算数据名称符号公 式数 值单位1计算厚度WR15.312MPa2计算压力P设计给定2.0MPa3密封面平均半径R(DMN+bM)1/256mm4密封面内径DMN设计给定98mm5密封面宽度b

5、M设计给定14mm6腐蚀余量C设计给定4mm7系数K设计给定(按自由周边)1.248许用弯曲应力W实用阀门设计手册61MPa9腐蚀余量C设计给定4mm10实际厚度SB设计给定22mm结论： SBSB 为合格-3-型 号 Z40H-150Lb NPS4简 图零件名称阀 杆材料牌号A276 420计算内容阀杆强度验算根 据阀门设计计算手册5-87 序号计算数据名称符号公 式数 值单位1关闭时间杆总轴向力QFZK1QMJ+K2QMF+QP+QT170N2开启时杆阀总轴向力QFZK3QMJ+K4QMF+QP+QT150N3阀杆最大轴向力QFZ取QFZ170N4系数K1查表3-310.295系数K2查表

6、3-310.776系数K3查表3-310.417系数K4查表3-310.628密封面处介质作用力QMJpDMN+BM2/4186.5N9密封面上密封力QMFDMN+BMbMqMF133.5N10密封面内径DMN设计给定10311密封面宽度bm设计给定612阀杆径向截面上介质作用力QPdF2P/41061.32N13阀杆直径dF设计给定2614计算压力P设计给定2.0MPa15阀杆与填料磨擦力QTdFbTp312N16系数设计给定(hT/bT)117填料深度hT设计给定618填料宽度bT设计给定619轴向应力LQFZ/FS79.865MPa20轴向应力yQFZ/FS89.794MPa21阀杆最小

7、截面积FS按退刀槽处FT19022扭应力NMFL/WS98.178MPa23关闭时阀杆螺纹磨擦力矩MFLQFZ RFM4418.765N24螺纹磨擦半径RFM查表3-160.259结论： L L YY NN 合格-4-1型 号 Z40H-150Lb NPS4简 图零件名称阀 杆材料牌号A276 420计算内容阀杆强度验算根 据阀门设计计算手册 序号计算数据名称符号公 式数 值单位25阀杆最小断面系数WS取梯螺退刀槽最小WT45226合成应力22428MPa27许用拉应力L查表3-7160MPa28许用压应力Y查表3-71725MPa29许用扭应力TN查表3-71025MPa30许用合成应力查表

8、3-7465MPa31阀杆最小断面系数WS取梯螺退刀槽最小WT45232合成应力22428MPa33许用拉应力L查表3-7160MPa34许用压应力Y查表3-71725MPa35许用扭应力TN查表3-71025MPa36许用合成应力查表3-7465MPa结论： L L YY NN 合格-4- 2 型 号 Z40H-150Lb NPS4简 图零件名称中法兰螺柱材料牌号A193 B7计算内容中法兰螺栓强度验算根 据阀门设计计算手册 序号计算数据名称符号公 式数 值单位1螺栓计算载荷QLQ、Q中较大值87619N2操作下总作用力QQDJ +QDF+QDT+QFZ71431N3最小预紧力QQYJ876

9、19N4垫片处介质作用力QDJP*SDJ29838N5介质有效作用面积SDJ设计给定14919mm26计算压力P设计给定2.0MPa7垫片上密封力QDFSDPmDPP33168N8垫片的接触面积SDP设计给定5528mm29垫片系数mDP实用阀门设计手册 3.010垫片弹性力QDTQDJ5968N11系数设计给定0.212关闭时阀杆总轴向力QFZ见阀杆强度验算序号12457mm13必须预紧力QYJSDPqYJKDP287619N14密封面预紧比压qYJ实用阀门设计手册31.7MPa15垫片形状系数KDP设计给定1mm216双头螺柱拉应力LQLSL84MPa17双头螺柱总截面积SLZS11047

10、mm218双头螺柱数量Z设计给定1019单个双头螺柱截面积S1实用阀门设计手册104.7mm220双头螺柱直径dL设计给定16mm21双头螺柱间距与直径比LJLmindL5622双头螺柱孔最小间距Lmin设计给定4mm23许用拉应力L实用阀门设计手册138MPa结论： L L 2.7LJ 5 合格-5-型 号 Z40H-150Lb NPS3简 图零件名称阀体中法兰材料牌号ASTM WCB计算内容阀体中法兰强度验算根 据阀门设计计算手册 序号计算数据名称符号公 式数 值单位1计算载荷Q中法兰螺栓强度验算QL87619N2-处断面弯曲应力WQXW53MPa3力臂X设计给定26mm4断面系数WAh6

11、29934mm35断面面积A设计给定8980mm26-处断面弯曲应力W0.4QYW84.5MPa7力臂YX+C/226mm8断面系数WAC69948mm39断面面积A设计给定4974mm210断面宽度C设计给定12mm211许用弯曲应力W实用阀门设计手册120MPa注:以上计算未考虑阀体加强筋作用力.结论： W W W W 合格-6-型 号 Z40H-150Lb NPS3简 图零件名称手轮材料牌号KTH350-10计算内容手轮总转矩及圆周力根 据阀门设计计算手册 序号计算数据名称符号公 式数 值单位1关闭时总转矩M(MFL +MTJ)KJ22045Nmm2阀杆螺螺纹摩擦力矩MFL阀杆强度验算序号176118Nmm3阀杆螺螺母凸肩摩擦力矩MTJ2fTJQFZ(RW3-RN3)3( RW2-RN2)10840Nmm4计算系数KJ根据制造能力系数设定1.35摩擦系数fTJ设计给定0.26阀杆最大轴向力(关闭)QFZ=QFZ2457N7阀杆螺母凸筋外半径RW设计给定24mm8阀杆螺母凸筋内半径RN设计给定26mm9手轮圆周力QS2MDo220N10手轮直径Do设计给定280mm11手轮允许最大圆周力QSAPI6D规定360N结论： QS QS 合格-7-