机械CAD/CAM课程设计说明书球阀三维数字化造型设计 姓名 班级 学号 指导教师闫航瑞 2015年月日
1、目的和意义 机械CAD/CAM(Pro/E)课程设计是工科院校学生在大学期间利用已学过的知识第一次比较全面的、具有实际内容和意义的课程设计，也是机械CAD/CAM(Pro/E)课程的一个重要的实践教学环节。机械CAD/CAM(Pro/E)课程设计是将知识转化为能力的桥梁，其主要目的是进一步巩固和加深学生所学的理论知识，并将其系统化；培养学生综合运用所学知识独立解决实际问题的能力和初步培养学生进行创新设计的能力；使学生掌握三维实体基本造型设计、三维曲面造型及装配设计，并在实物和三维数字化造型方面受到一次比较全面的训练。 2、课题分析 （一）球阀的结构及工作原理 球阀主要由阀体、球体、阀杆、阀芯、密封圈和省力机构等几部分主要零件构成。下面对上述几个重要零件的设计进行设计计算。图示球阀结构图 球阀的工作原理：以球体作为关闭件的阀门称作球阀。球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。 （二）球阀的类型 球阀的结构形式和品种规格非常之多，根据其用途和特点大致可分为以下几种：1、按球体的支撑方式分为浮动球球阀和固定球球阀两类：1）浮动球球阀其主
要特点是球体无支撑轴球体以阀门进出口两端的阀座为支撑。阀杆与球体为活动链接，因此这种球阀的球体被两阀座夹持其中而呈“浮动”状态。2）固定球球阀：其特点是球体与上下阀杆连成一体，球体可沿与阀门通道相垂直的轴线自由转动，但不能沿通道轴线移动。因而，固定球球阀的转矩小，阀座变形小，密封性能稳定，使用寿命长，适用于高压，大通径的场合。 2、按球体的安装方式可分为顶装式，底装式，侧装式及斜装式四种。 3、按球阀与管道的连接形式可分为法兰连接球阀，内螺纹和 外螺纹连接球阀和焊接连接球阀四种。其中法兰连接球阀又分为整体法兰连接球阀，螺纹法兰连接球阀，对夹式法兰连接球阀和焊接法兰连接球阀。 4、按驱动方式可分为手动，气动，液动和电动球阀。其中手动球阀又分为带与不带驱动机构两种。气动球阀又分为活塞气缸式和旋转叶片式两种。此外还有组合式球阀，如电液联动和气液联动球阀。 5、按球体结构可分为整体球球阀，半球体球阀，截球体球阀三种。其中截球体球阀又分为弓形和扇形截球体球阀。 （三）球阀的主要特点 球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点： 1．流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。 2．结构简单、体积小、重量轻。 3．紧密可靠，目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在真空系统中也已广泛使用。 4．操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。 5．维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。 6．在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。 7．适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。球阀已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们日常生活中。 其主要缺点： 1）因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯，它对几乎所有的化学物质都有是惰性的，且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。但聚四氟乙烯的物理特性，包括较高的膨胀系数，对冷流的敏感性和不良的热传导性，要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。所以，当密封材料变硬时，密封的可靠性就受到破坏。而且，聚四氟乙烯的耐温等级较低，只能在小于180℃情况下使用。超过此温度，密封材料就会老化。而考虑长期使用的情况下，一般只会在120℃不使用。 2）它的调节性能相对于截止阀要差一些，尤其是气动阀（或电动阀）。（四）球阀的适用原则 1）石油、天然气的输送主管线、需要清扫管线的，又需埋设在地下的，选用全通经、全焊接结构的球阀；埋设在地上的，选择全通经焊接连接或法兰连接的球阀；支管，选用法兰连接、焊接连接，全通经或缩径的球阀。 2）成品油的输送管线和贮存设备，选用法兰连接的球阀。 3）城市煤气和天然气的管路上，选用法兰连接和内螺纹连接的浮动球阀。
陕西上工阀门科技有限公司 全焊接球阀 全焊接球阀的几个主要技术特点： （1）、阀杆的防渗漏结构、阀杆底部有1个PTFE自封密封垫和1个O型密封圈，上面有2个O型密封圈、两个PTFE密封垫组成，确保无泄露； （2）、可根据管道法兰口径选择单法兰全焊接球阀，可按施工及设计要求调整阀体的长短和阀杆高度； （3）、球体的加工精度非常精密操作轻便，无不良干涉； （4）、阀座由PTFE密封环及弹簧组成对压力和温度的变化适应能力强，在使用范围内不会产生任何泄漏； （5）、阀体结构单项法兰，单项焊接，不会有外部泄漏现象。 全焊接球阀在球阀阀门中是比较优秀的产品，且优越的品质和高性能的稳定性是普通球阀所无法比拟的，全焊接球阀能有怎么好的品质和它的生产材料是分不开的。 全焊接球阀的主要材质： 1）：阀体：碳钢ST37.0，A106-B；20号钢 2）：球体：不锈钢304或316 3）：阀杆：2Cr13 4）：阀杆密封：全氟像胶 5）：球体密封：RTFE（PTFE+C） 全焊接球阀结构与特征: 城市燃气：燃气输出管道、主干线及各支线供应管道等。 集中供热：大型供热设备输出管线、主干线、支线。 热交换机：管道及各回路启闭。 钢铁厂：各种流体管道、废气排放管道、煤气和热力供应管道、燃料供应管道。 各种工业设备：各种热处理管道、各种工业煤气和热力管道。 特性： 1.全焊接球阀，不会有外部泄漏等现象。由于阀座是由碳化特氟隆密封环及碟形弹簧构成的，所以对压力和温度的变化适应能力强，在标注压力和温度范围内不会产生任何泄滑。 2.球体的加工过程有先进的计算机检测仪跟踪检测，所以球体的加工精度高。由于阀体材料跟管道材质一样，不会出现应力不均，也不会由于地震及车辆经过地面时而产生变形，管道耐老化。 3.密封环本体采用含量25%Carbon(碳素)的RPTFE材质，保障完全无泄漏(0%)。 4.直埋式焊接球阀可以直接埋于地下，不用建高大型阀门井，只需在地面上设置小型浅井，大大节省施工费用及工程时间。 5.可根据管道的施工及设计要求，调整阀体的长短和阀杆的高度。 6.球体的加工精度非常精密，操作轻便，无不良干涉。 7.采用高级的原材料，能保PN25以上的压力。 8.与同类行业的同种规格产品相比，阀体小，而且外型美观。 9.在保证阀门正常操作、使用情况下，使用寿命在15年以上。 陕西上工阀门科技有限公司是集阀门生产、科研、机械成套设备设计制造、安装、销售、服务、国际贸易等一体的专业性公司。
全焊接球阀的发展与概况 合肥通用机械研究院 阀门研究所 2011.6
合肥通用机械研究院 阀门研究所 主要内容 一、管线阀门的特点二、全焊接球阀在中国的发展 三、标准、技术与装备四、市场前景
一、管线阀门的特点 ?管道输送技术经半个多世纪的发展，形成全球性的油、气输送管网，这是人类赖以生存的能源供应系统。 ?全世界拥有长输管线260万公里。天然气的输送95%以上采用管线输送方式。 ?世界著名长输管线 ?美国阿拉斯加输油管线 ?俄罗斯西伯利亚输气管线 ?中国西气东输输气管线 合肥通用机械研究院阀门研究所
一、管线阀门的特点 ?管线阀门定义 ?石油和天然气工业管道输送系统用的球阀、止回阀、闸阀和 旋塞阀。 ?其中以球阀用量最大，约占70%以上。 ?主要介质 ?原油、成品油、天然气。 ?特殊要求 ?安全、可靠、长寿命。 合肥通用机械研究院阀门研究所
长输管线对管线球阀的严格要求 ? 1.强度和韧性 ? 2.零密封要求 ? 3.具备失火安全和防静电功能 ? 4.DBB功能 ? 5.防止阀腔压力的夹持 ? 6.阀腔可排放 ?7.位置指示 ?8.传动链 ?9.硫化工况 ?10.紧急切断功能 ?11.考虑地下水的电位腐蚀和应力腐蚀 合肥通用机械研究院阀门研究所
把要求总结为三条 a.干线埋地截断阀，由于要承受管道沉降、移动、热应力变化、地震和泥石流 等多种外载荷作用力，因此，对阀门整体强度要求高，各种严酷环境下必须要确保使用安全。 b.当局部管道出现重大事故（如泄漏）时，截断阀要能迅速关闭并确保密封可 靠无泄漏，否则有可能导致事态失控。因此，要求阀门关键时刻操作不失灵，确保性能稳定。 c.长输管道运行寿命一般在30年以上，焊接在管线上的阀门应与管道寿命一致 ，由于阀门出现故障后在线维修困难、作业风险大，成本费用高。因此，要求阀门内部易损件和密封件使用寿命长,经久耐用。 合肥通用机械研究院阀门研究所
Pvc生产工艺以及流程 其中SG-1型用生产高级电绝缘材料，SG-2型用于生产电绝缘材料、一般软制品和薄膜，SG-3型用于生产电绝缘材料、农用薄膜、日用塑料制品,SG-4型用于生产工业与民用微膜、软管、高强度管材，SG-5型用于生产透明制品、型材、硬管、装饰材料、生活日用品等，SG-6型用于生产透明片、硬板、焊条,SG-7型、SG-8型用于生产透明片、硬质注塑管件。依据的质量标准为GB/T5761-1993。 聚氯乙烯树脂质量标准GB/T5761-1993
电石制乙烯，乙烯制pvc（某塑料），烧碱吸收氯碱工业的尾气 聚氯乙烯简称PVC，是我国重要的有机合成材料，广泛用于工业、建筑、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。我国是全球最大的PVC生产和消费国。 根据生产方法的不同，PVC可分为通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口(EDC、VCM)单体法，习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法。我国国内聚氯乙烯总产能的75%采用以煤化工为基础的电石法装置。中国电石法聚氯乙烯装置的总能力已经占全球聚氯乙烯装置总能力的25%甚至更高。 电石法以煤炭为上游原料，烟煤在隔绝空气的条件下，经过高温干馏生成焦炭。焦炭和石灰石（CaCO3）反应生成电石（CaC2），电石遇水，就生成了乙炔。乙炔和氯化氢发生加成反应就生成氯乙烯，氯乙烯聚合生成聚氯乙烯。 PVC生产过程中的关键一步是原盐水解生成氯气和烧碱（NaOH）。氯气进一步制成次氯酸钠、聚氯乙烯、甲烷氯化物等氯产品，其作用自不待言。烧碱在工业生产中也有广泛的应用，使用最多的部门是化学药品的制造，其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业等等。鉴于氯和烧碱在这些行业中的巨大作用，工业上就将与这两种化学品相关的产业称作烧碱产业。 烧碱项目出来的产品主要是：氯气、氢气和烧碱，烧碱是主要出售的产品，而氯气和氢气则不好出售，所以需要PVC来平衡，正好PVC生产需要氯气和氢气来生产氯化氢气体，所以……HCl需要烧碱项目提供，所以要上烧碱项目，离子膜法是当前生产烧碱最先进最流行的方法，是因果关系 企业要考虑化工产品的平衡，前面的产品后面要有消耗的，聚氯乙烯生产需要消耗氯气，而较之其他的像氯化石蜡项目等量要大，而且利润上要差好多。烧碱项目产生的氯气就是被PVC消耗掉，烧碱只是单独的一个产品，有的做液碱销售，也有的要蒸发成固碱 PVC的生产主要有两种制备工艺，一是电石法，主要生产原料是电石、煤炭和原盐；二是乙烯法，主要原料是石油。国际市场上PVC的生产主要以乙烯法为主，而国内受富煤、贫油、少气的资源禀赋限制，则主要以电石法为主，截至到2007年12月，电石法约占我国PVC总产能的70％以上。 在PVC生产成本这部分，影响价格的主要因素应该考虑煤炭、焦炭、电力、电石、原油、乙烯、VCM等价格成本，另外，原盐的价格也会通过氯的价值传导对PVC 的价格进行一定程度的影响。 原盐的主要消费领域就是氯碱产品的生产。原盐电解后产生的氯部分用于生产PVC 和其他氯产品，钠部分用于生产纯碱和烧碱。 根据应用范围不同，PVC可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC 树脂。 根据氯乙烯单体的聚合方法，聚氯乙烯的获得又有悬浮法、乳液法、本体法和溶液法
第一章绪论 1.1球阀简介 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，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。 1.2球阀的工作原理 球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用，如V型球阀。 球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。 1.3球阀的特点 1．流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。
2．结构简单、体积小、重量轻。 3．紧密可靠。它有两个密封面，而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。 4．操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。 5．维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。 6．在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。 7．适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。 8．由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。 1.4球阀的分类 球阀分有：浮动球球阀、固定球球阀、轨道球阀、V型球阀、三通球阀、不锈钢球阀、锻钢球阀、卸灰球阀、抗硫球阀、三通球阀、气动球阀、电动球阀、卡套球阀、焊接球阀。 按壳体/主体材料分类，球阀可分为： 1. 金属材料阀门：如碳钢阀门、合金钢阀门、不锈钢阀门、铸铁阀门、钛合金阀门、蒙乃尔阀门、铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门等。 2. 金属阀体衬里阀门：如衬胶阀门、衬氟阀门、衬铅阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门。 3. 非金属材料阀门：如陶瓷阀门、玻璃阀门、塑料阀门。 国内生产球阀的厂家比较多，连接尺寸也大多不统一。主要分以下几个大类：（1）以JB／T2203－1999《球阀结构长度》为主的通用类。目前国内大多数球阀生产厂家均按本标准设计生产。如上海良众阀门有限公司、浙江罗浮锅炉附件厂、杭州阀门厂、、上海阀门厂、开封高压阀门厂、海安阀门厂等。但本标准也不尽完美，规格不全，浮动式球阀最大公称通径为DN1200，固定式球阀最大公称通径DN2000。根据厂所生产的阀门规格及掌握的资料来看，目前浮动式球阀公称通径最小为DN6，固定式球阀公称通径最小为DN50。经考证，各厂家
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4、密封环本体采用含量20%Carbon（碳素）的RPTFE材质，保障完全无泄漏。 5、直埋式全焊接球阀可以直接埋于地下，不用建高大型阀门井，只需在地面上设置小型浅井，大大节省施工费用及工程时间。 6、可根据管道的施工及设计要求，调整阀体的长短和阀杆的高度。 7、球体的加工过程有先进的计算机检测仪跟踪检测，加工精密度非常精密，操作轻便。 8、不需要维护，调整及润滑，易于安装，阀体不含沉重且不可靠的铸件。 9、与同类行业的同种规格产品相比，阀体更小，而且外型美观。 10、在保证阀门正常操作、使用情况下，使用寿命在15年以上。
前言 近年来，高等职业教育迅速发展。为我国的职业教育事业带来了蓬勃生机，数控技术及应用作为一门新兴行业，在国内外机械加工中，具有举足轻重的地位。数控机床作为一种高智能产品，它以结构灵活多变，加工精度高，生产效率高，质量稳定，特别适应多品种，小批量，产品更新周期快的特点，深受广大生产企业的青睐。作为一名毕业生，经过三年的职业教育，按照老师的要求，综合运用所学知识，通过查找资料，能否保质保量地完成毕业设计任务，是检验毕业生合格与否标准。本人经过周密思考，认真总结，仔细筛选，决定设计球阀，它综合运用了所学专业知识，充分运用了数控机床加工的各项功能，具有典型代表性。设计内容包括：1摘要，2目录， 3球阀及各部件的功用与用途，4三维建模造型图5结论与张望6参考文献。
第一章绪论 1.1 课题研究的背景 1.1.1 国内外控制阀的发展现状 从19世纪控制阀应用在蒸汽机开始直到今天，控制阀已经发展成为全球年产值约为200亿美元的产业，而且随着全球性工业化的发展，保持着稳定的增长。目前，全球的控制阀市场如同大部分工业品一样被三个经济体瓜分，分别是美国为代表的北美经济体，以德国、英国、法国为代表的欧盟地区，和以日本为代表的亚太地区。 美国作为世界上的头号经济强国，美国的阀门工业从二战后初期的全球一半产值下降到现在的30%左右，仍然是全球的最大的阀门供应商。据美国阀门协会统计，美国阀门协会有超过110家企业，年产值超过40亿美元。随着美国公司国际化程度的不断加强，阀门企业开始通过收购本土以及世界其它国家的企业来扩大自己的市场份额，增强竞争力。由于企业之间的收购不断加剧，如今美国的阀门企业多数属于某个超大型跨国公司的一部分。著名的TYCO流体控制公司是年度销售额340亿美元的TYCO国际的子公司；MASONEILAN公司是DRESSER工业公司的一部分，其年销售额超过3亿美元；1984年就在中国开展业务的FISHER 控制阀由于进入中国较早，其产品已经成为中国教科书的样板，其母公司EMMERSON集团的销售额已超过140亿美元。 德国作为欧盟经济体的火车头，德国的经济在二战后得到了迅速的恢复，德国产品凭借其优良的质量迅速占领了欧洲市场，并随着中国的对外开放来到了中国。目前德国的阀门生产企业有170多家，产值超过22亿欧元，其中出口率为50%左右。德国的阀门企业一直保持着中小型私营企业的特点，目前刚刚开始类似美国的企业并购，但还没有形成类似美国的大的跨国公司。德国的控制阀企业多数属于专业性很强的公司，在某一类产品的研究、设计制造方面都有自己的独到之处。SAMSON公司作为德国控制阀行业的领军者，销售额超过4亿欧元，从1909年发明的波纹管开始，一直在控制阀领域保持技术和质量的领先。AUMA公司是世界上最大的专业生产控制阀用的电动执行器的企业之一，销售额在1.5亿欧元左右，其在电动执行机构上的技术领先使其保持着巨大的竞争优势。
球阀设计计算书 产品名称固定球阀 10STQ3R59CG 设计计算书 目录 阀体壁厚验算1 阀盖壁厚验算2 密封面上的计算比压3 133倍中腔泄压能力的计算4 阀杆启闭扭矩的计算5 阀杆强度验算 7 阀杆扭转变形的计算8 阀杆键连接强度验算9 中法兰螺栓强度验算10 流量系数计算11 吊耳的强度计算12 参考资料 API 6D 管道阀门 ASME B1634 阀门法兰螺纹和焊端连接的阀门 ASME 锅炉与压力容器规范第Ⅱ卷 ASME 锅炉与压力容器规范第Ⅷ卷 API 600 钢制闸阀法兰和对焊连接端螺栓连接阀盖说明
以公称压力作为计算压力 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整数已具裕度 涉及的材料许用应力值按-29～38℃时选取 适用介质为水油气等介质 不考虑地震载荷风载荷等自然因数 瞬间压力不得超过使用温度下允许压力11倍 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 10STQ3R59CG 简 图零件名称阀体材料牌号ASTM A105 计算内容壁厚验算根据ASME1634 序号计算数据名称符号公式数值单位 1 壳体计算壁厚 t1 15Pcd 2S-12Pc 1238 mm 2 计算压力Pc 设计给定300 psi 3计算内径 d d d0 254 mm 4 基本应力系数S 设计给定7000 psi 5 附加厚度 C 设计给定40 mm 6 阀体标准厚度tm ASTM B1634 84 mm 7 阀座外径DH 设计给定270 mm 8 理论内径 d Dn15 180 mm 9 公称内径d0 设计给定 254 mm 10 阀体实际壁厚t 设计给定25 mm ASTM A216 WCB材料许用应力取值 1 常温下抗拉强度35 Re2035 200000 psi 2 常温下抗拉强度查ASME-Ⅱ-D 70000 psi 3 常温下屈服强度15 Rm2015 240000 psi 4 常温下屈服强度查ASME-Ⅱ-D 36000 psi Re2035＞7000 Rm2015＞7000 取基本应力系数7000满足要求结论 t＞t1 t＞tm
软质聚氯乙烯管材生产工艺流程 软质聚氯乙烯管材生产工艺流程见下图： PVC 树 脂 助 剂 一、混合工艺 在高速混合时，助剂渗入PVC 树脂的空隙，使助剂在树脂中均匀分散，考虑到温度在100℃以上有利于物料中水蒸气蒸出，所以一般热混机的温度设在100—120℃。为了让助剂充分地与PVC 微粒接触，减少填充剂对助剂的吸附作用，应该在加入PVC 树脂后即启动热混机，再按如下顺序投料：稳定剂、各种加工助剂、色料、填充剂。在实际生产中，大都是将原辅料全都投入后再启动热混机。 热混机放出的混合料温度很高，需立即进行冷却，若散热不及时会引起物料分解和助剂挥发。冷混一般控制在料温40℃左右时出料。 二、挤出成型工艺 挤出机螺杆分3个区段：加料段（送料段）、熔化段（压缩段）、计量段（均化段），这三段相应的对物料组成了3个功能区：固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。 固体输送区的料筒温度一般控制在100—1400C 。若加料温度过低，使固体输送区延长，减少了塑化区和熔体输送区的长度，会引起塑化不良，影响产品质量。 物料塑化区的温度控制在170—1900C 。控制该段的真空度是一个高速混合 低速混合 冷却定型 助烤扩口 切割 油墨印字 成品 牵引 挤出
重要的工艺指标，若真空度较低，会影响排气效果，导致管材中存有气泡，严重降低了管材的力学性能。为了使物料内部的气体容易逸出，应控制物料在该段塑化程度不能过高，同时还要经常清理排气管路以免阻塞。料筒真空度一般为0.08—0.09MPa。 熔体输送区的温度应略低一些，一般为160—1800C。在该段提高螺杆转速、减小机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高，对于PVC这样的热敏塑料，不应在此段停留时间过长，螺杆转速一般为20—30r/min。 机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。各部分工艺参数分别为：口模连接器温度1650C，口模温度1700C、1700C、1650C、1800C、1900C。 三、定型工艺 从机头口模挤出来的管状物要经过冷却，使它变硬而定型。定型一般用定径套进行外径定型和内径定型两种方式。其中外径定型结构较为简单，操作方便，我国普遍采用。外径定型的定径外套长度一般取其内径的3倍，定径套的内径应略大于（一般不超过2mm）管材处径的名义尺寸。管材的冷却方法有水浸式冷却和喷淋式冷却，较常用的是喷淋式冷却。真空冷却成型是借助于真空泵将真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定型。真空定型的工艺条件一般为：真空度20.0—53.3kPa，水温15—250C，真空槽中的水成雾状为最佳。若真空度偏小，导致管外径偏小，小于标准尺寸；反之，若真空度偏大，管径偏大，甚至出现抽胀现象。若水温过低，
全焊接固定球阀的设计与计算 陆培文 （原北京市阀门总厂） 根据GB/T 19672-2005、GB/T 20173-2006和美国石油学会标准API 6D-2008、国际标准化组织标准ISO14313:2007标准规定。固定球球阀为双阀座阀门、对于双阀座阀门分：单向密封、双向密封、双阀座双向密封、双阀座一个阀座单向密封一个阀座双向密封，双截断-泄放阀，如图1所示。 单向密封阀门——设计在一个方向密封 的阀门。 双向密封阀门——设计在两个方向都能 密封的阀门。 双隔离-泄放阀DIB-1(双阀座双向密 封)——双阀座、每个阀座均能达到双向密封。 双隔离-泄放阀DIB-2（双阀座一个阀座单 向密封一个阀座双向密封）——双阀座，一个 为单方向密封阀座，一个为两个方向都能密封 的阀座。 双截断-泄放阀DBB——在关闭位置时， 具有双密封副的阀门，当两密封副间的体腔通 大气或排空时，阀门体腔两端的介质流动应被 切断。 标准还要求密封试验时，应为进口端阀座 密封。图1 固定球球阀阀座密封分类 1 全焊接固定球球阀通道直径的确定 在设计计算全焊接固定球球阀时，首先要确定阀体的通道直径，以便作为其他部位计算的基础。球体通到底最小直径要符合相应标准的规定。设计国标全焊接固定球球阀时，全通径球阀的最小通径应符合GB/T 19672-2005《管线阀门技术条件》或GB/T20173-2006《石油、天然气工业—管线输送系统—管线阀门》标准规定。设计美标全焊接固定球球阀时，全通径球阀的最小通径应符合API6D-2008/ISO14313:2007《石油、天然气工业—管道输送系统—管道阀门》标准规定。对于全焊接缩径固定球球阀，标准规定对于公称尺寸≤DN300(NPS12)的球阀，球阀公称尺寸的孔径缩小一个规格，按标准规定内径；对于公称尺寸DN350（NPS14）～DN600(NPS24)的球阀，球阀的公称尺寸的孔径缩小两个规格，按标准规定的内径尺寸；对于公称尺寸＞DN600(NPS24)的球阀，应和用户商定。对于没有标准规定的全焊接球阀，通常球体通道的截面积应不小于管道额定截面积的60%，设计成缩径形式，这样可以减小球阀的结构，减轻重量，减小阀座密封面上的作用力和启、闭转矩。一般采用球阀公称尺寸DN与球体通道直径之比等于0.78。此时，球阀的阻力不会过大。 2 球体半径的确定
目录 一、绪论 (1) 二、基本要素分析 (1) 1、球阀结构及参 数 (3) 2、作业单位划分情 况 (4) 3、工艺过程分 析 (9) 三、物流分析 (9) 1、产品工艺过程分析 (9) 分析给定的工艺过程表 (10) 各个自制零部件工艺过程图 (12) 产品总的工艺过程图 (12) 产品产量分析 (13) 2、物流强度分析 (13) 作业单位之间的物流强度 (14) 各单位之间物流强度统计图 (14) 绘制从至
表 (15) 作业单位物流相关原始分析 (15) 四、作业单位非物流相关分析 (17) 五、作业单位综合相关分析 (17) 1、选取加权值 (17) 2、相互关系计算 (18) 3、综合物流相关等级表 (19) 4、作业单位综合关系 (20) 六、作业单位相关分析 (20) 1、综合接近程度排序 (21) 2、绘制作业单位位置相关图 (22) 七、作业单位面积相关分析 (23) 1、作业单位面积相关图 (23) 2、方案一 (24) 3、方案
二 (25) 4、方案三 (26) 八、评价方案并择优 (26) 1、计算权重 (26) 2、评选方案 (27) 九、总结 (27) 十、参考文献 (27)
一、绪论 设施规则与物流分析是工业工程专业一门重要的主干专业课程。设施规划是工业工程学科中公认的重要研究领域和分支之一。设施规划特别是其中的工厂设计着重研究工厂总平面布置、车间布置及物料搬运等内容，其目标是通过对工厂各组成部分相互关系分析，进行合理布置，得到高效运行的生产系统，获得最佳的经济效益和社会效益。 工厂作为一个生产工具系统是由人员、设备、技术等多种因素所构成，整个系统的效益即总投入与总产出之比应尽可能达到最高水平。因此，工厂布置设计就是一项多因素、多目标的系统优化设计课题。 由于社会需要的多样性，生产不同产品工厂的模式必然存在着差异，这就给工厂布置设计带来了难题。系统布置设计（SLP）方法提供了一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过一套条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。这种方法为设施设计人员与生产工具管理人员广泛采用，实践效果良好。系统布置设计不是一种严密的设计理论，而是一套实践性非常强的设计模式和规范的设计程序。学习和掌握系统布置设计方法最有效的手段就是直接参与设计工作。 二、基本要素分析 1、球阀结构及参数 球阀是由旋塞演变而来的，它的启闭件作为一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90o实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。球阀不仅结构简单、密封性能好，而且在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小，并且驱动力矩小，操作简便、易实现快速启闭。 球阀装配图如下图所示：
PVC生产工艺 一、氯碱系统生产工艺 1、电解装置 （1）一次盐水工序 原盐由装载机送入化盐桶，盐自上而下入桶，来自电解的淡盐水、板框压滤机的滤液、氢处理含碱废水、再生系统废水以及固碱蒸发冷凝水等杂水，均进入化盐水贮槽。为了避免盐水中硫酸根积累超标，淡盐水进化盐水贮槽之前先分流一部分约30%流量经膜过滤，除掉硫酸根澄清后的淡盐水再进入化盐水贮槽。 上述各部分水在贮槽中混合后，经泵输送至化盐水槽溶解原盐后得到饱和粗盐水。粗盐水流入前反应槽之前于前折流槽内按工艺要求，加入精制剂32%氢氧化钠溶液，在前反应槽内粗盐水中的镁离子与精制剂氢氧化钠反应生成氢氧化镁。用加压泵将前反应槽内的粗盐水送至气水混合器中与空气混合，进入加压溶气罐溶气，再进入预处理器，并在预处理器进口加1%FeCl3溶液。经过预处理的盐水进入后反应槽，同时加入20%碳酸钠溶液，盐水中的钙离子与碳酸钠反应形成碳酸钙作为膜过滤器的助滤剂，充分反应后的盐水自流进入中间槽，并由过滤器给料泵送入过滤器过滤。过滤后盐水加入5%亚硫酸钠溶液除去盐水中游离氯后进入一次精制盐水贮槽，用泵送至二次盐精制工序。进入二次盐水工序的一次盐水中的固体悬浮物含量≤10wtppm。预处理器及过滤器的滤渣则排入盐泥池。盐泥池中的盐泥经盐泥泵打出，送至板框压滤机压滤。盐泥经压滤洗涤除水并经压缩空气吹干为含液率约40%wt的滤饼，滤饼送园区固体废物填埋场，过滤盐水回用。膜运行一定时间后，为了保持较高的过滤能力和较低的过滤压力，须用15%盐酸进行化学再生。 （2）二次盐水精制工序 过滤之后的盐水进入过滤盐水储槽，用过滤盐水泵送至离子交换树脂塔，离子交换树脂塔共有3台，塔内装有螯合树脂，正常时2台串联运行，1台再生，运行中2台离子交换树脂塔的第1台负责操作除去盐水中所含微量多价阳离子，第2台仅起保护作用，通过离子交换，使盐水中含有的微量Ca2+、Mg2+等多价离子含量达到规定值：≤20wtppm。由离子交换树脂塔出来的二次精制盐水送入电解工序。3台离子交换树脂塔每24小时进行一次运转和再生过程的自动切换
1. 1.门窗选型首先，请仔细审阅工程图纸、依照图纸式样要求确定所需窗的类型 和数量，并结合当地风压值、洞口尺寸大小，楼层高度等因素确定选用型材及钢衬厚度。 2. 2.门窗设计按照此种型材的下料规则，警醒优化下料设计，包括玻璃、五金件、 刚才、教条、毛条等辅助配件的选定，进行下料设计。制成下料工艺单。3. 3.型材切割、铣排水孔、锁孔A、主型材下料一般采用双斜锯下料。料的每端 留2.5mm~3mm做余量，焊接下料公差应控制在1mm以内，角度公差控制在0.5度以内。B、框型材要铣排水孔，扇型一般要铣排水孔和气压平衡孔. 要求排水孔的直径为5MM,长为3MM,排水孔不应设置在有增强型钢的腔内,也不能穿透设置增强型钢的腔窒.C、如果要安装传动器和上门窗,要铣锁孔4. 4.增强型钢的装配当门窗构标尺寸大于或等于规定的长度时,其内腔必须加强 型钢.另外,对五金件装配处及组合门窗拼接处必须加入增强型钢,增强型钢的装配在不影响焊接的部位预先插入并固定,在十安型和T型连接受能力部位的型钢应在型材熔融后焊板刚刚提起对接刚开始时插入,待焊后固定.增强型钢的紧固件不得少于3个,其间距不大于300MM,距型钢端头不大于100MM。 5. 5.焊接焊接时要注意焊接温度240-250 °C进给压力0.3-0.35MPA,夹紧压力 0.4-0.6MPA,熔融时间20-30秒,冷却时间25-30秒。 6. 6.清角、装胶条A、清角分手工清角和机械角,焊接后,一般冷却30分钟后方可 开始清角.B、将清角后的框,扇及玻璃压条,按照要求安装不同类型的胶条.框,扇胶条的上挺部位;胶条长度应长1%左右,防止胶条回缩。 7.7.五金件的装配塑钢门窗成品由框与扇两者通过五金件装配而成。五金件装配 的原则是:要有足够的强度,正确位置,满足各项功能以及便于更换,五金件应固
解析直埋式全焊接球阀的安装与保养 内容来源自网络 1.1安装前试压管线阀门在安装前应进行压力试验，以确保阀门本身的严密性与安全性。(1)强度试验。强度试验采用水作介质;在阀门两侧袖管上焊接高压—咄帽.将阀门开至45摄氏度位置后，通过袖管上的试压阀门向球阀内注入 1.1安装前试压 管线阀门在安装前应进行压力试验，以确保阀门本身的严密性与安全性。 (1)强度试验。强度试验采用水作介质;在阀门两侧袖管上焊接高压—咄帽.将阀门开至45摄氏度位置后，通过袖管上的试压阀门向球阀内注入水.升压至球阀公称压力的1.5倍，保压15min;无泄漏为合格。 (2)严密性试验。严密睦试验采用氮气作介质;将球阀关闭.从袖管上试压阀门向球阀内注入氮气.压力升至球阀公称压力的1.1倍，中腔放压阀接软管通人盛水容器进行检测.插入深度为1cm;5min内无气泡产生为合格。 1.2安装 (1)吊装。应采用正确的方式吊装阀门，为了保护阀杆，不要将吊链系于手轮、齿轮箱或执行器。阀门袖管两端的保护帽在焊接之前不要摘除. (2)焊接.直埋全焊接球阀与主干管线的连接采取焊接.焊缝质量必须符合《盘屈熔化焊焊接接头射线照相》(GB3323—2005)Ⅱ级片标准，通常一次焊接并不能完全保证全部合格，所以订购阀门时候应当要求厂家在阀门两端增加1.0m长袖管，一旦焊缝不合格还有足够的长度将不合格焊缝割除并重新焊接在球阀与管道焊接时，阀门应处于100%全开位置，以免阀球被飞溅的焊渣损坏，同时确保阀门内部密封件温度不超过140摄氏度，必要时可以采取适当的冷却措施. (3)阀门井砌筑。直埋全焊接球阀采用特殊的 结构设计，具有免维护的特点，埋地前在阀门外侧涂覆Pu特殊防腐涂层，同时将3根分别为阀座和阀杆紧急注脂的注入管，中腔放空管及阀杆根据煌地深度适当延长，以便工作人员在地面上就可以完成各项操作.实现直埋地后，砌筑小型阀门手井即可，如图4所示。而对于常规非全焊接球阀则不可以直接埋地，并需砌筑大型阀门井，结果却形成了危险的密闭空间，不利于安全运营。同时阀体本身及阀体与管道的螺栓连接部位电会受到腐蚀，影响阀门的使用寿命. 2日常操作及维护 为了延长阀门寿命，平时应遵照以下程序对阀门进行操作和维护. 2.1操作 阀门经常操作既可以防止杂质在阀座或阀球表面聚集，也可以避免阀座内嵌体局部过度磨损.
300.400.42 2.0904025- 5×10-3 300.400.42 2.0904025-5×10-3 Pvc生产工艺以及流程 其中SG-1型用生产高级电绝缘材料，SG-2型用于生产电绝缘材料、一般软制品和薄膜，SG-3型用于生产电绝缘材料、农用薄膜、日用塑料制品,SG-4型用于生产工业与民用微膜、软管、高强度管材，SG-5型用于生产透明制品、型材、硬管、装饰材料、生活日用品等，SG-6型用于生产透明片、硬板、焊条,SG-7型、SG-8型用于生产透明片、硬质注塑管件。依据的质量标准为GB/T5761-1993。 聚氯乙烯树脂质量标准GB/T5761-1993 项目\指标\级别\型号 粘数, ml/g(或K值) (或平均聚合 数) 挥发 杂质物 粒子(包 数,个括水) ≤含量, %≤ 表观 密度, g/ml≥ 筛余物%白度 "鱼眼"100g树(160 0.063数个/脂的增°C,水萃取 0.25 mm400塑剂吸10min液电导 mm 筛孔cm2收量,g后),率,s/m≤ 筛孔≤ ≥≤≥% ≥ 残留 氯乙 烯含 量, ppm ≤ 优等品160.300.45 2.0902027748 156-144 SG1一等品10 (77-75) 合格品900.500.408.090-----优等品160.300.45 2.0902027748 143-136 SG2一等品10 (74-73) 合格品900.500.408.080----- 优等品SG3一等品135-127 (70-69) 160.300.45 2.0902026748 300.400.42 2.0904025- 5×10-3 10 合格品[1350-1250]900.500.408.080-----优等品126-119160.300.45 2.0902023748 SG4一等品(72-71)300.400.42 2.0904022--10合格品[1250-1150]900.500.408.080----优等品118-107160.400.45 2.0902020-748 SG5一等品(68-66)300.400.42 2.0904019--10合格品[1100-1000]900.500.408.080----优等品106-96160.400.48 2.0902018748 SG6一等品(65-63)300.400.45 2.0904016--10合格品[950-850]900.500.408.080----优等品95-87200.400.48 2.0903016708 SG7一等品(62-60)400.400.45 2.0905014--10合格品[850-750]1000.500.408.080----优等品86-73200.400.48 2.0903014708 SG8一等品(59-55)400.400.45 2.0905014--10合格品[750-650]1000.500.408.080---- 电石制乙烯，乙烯制pvc（某塑料），烧碱吸收氯碱工业的尾气
大口径全焊接球阀 大口径全焊接球阀为河北瑞柯斯阀门科技有限公司主要经营产品 之一，该球阀设计结构新颖，密封可靠、使用寿命长、运行费用低、维护简单；正确使用、维护可以使阀门达到最长的使用寿命。保证在规定温度、压力范围内正常安全的使用。 一、设计特点 1、阀体的结构为整体式焊接，不会有外 部泄漏现象。 2、阀座是由PTFE材质的密封环及弹簧 组成的，对压力和温度的变化适应能力强， 在使用范围内不会产生任何的泄漏。 3、阀杆的防渗漏结构、阀杆处设3个密 封环，每组之间还增设PTFE密封垫，最上 端还具有预紧石墨垫片确保无泄漏。 4、进口预紧力扭矩点焊机，球阀力矩把控；确保每个规格阀门开关力矩小，操作轻便。 5、阀体重量轻，使阀门安装变的更为便捷，不仅可以降低工程施工的成本，还可以节省了施工时间，且便于保温。 6、阀件全部采用数控机床加工，加工精度高使阀门操作轻便，无不良干涉。 7、直埋式球阀可以直接埋于地下，不用建高大阀门井，只需地面上设置小型的浅井，就可以在井外操作阀门，使用非常方便，避免人
员在井内操作阀门带来的不安全隐患。 8、直埋型焊接球阀埋地深度，可根据工程的要求，来为您设计不同的阀门高度。 9、可根据用户对阀门连接端口的不同需要，设计多种端口连接方式，供您选择。 二、安装事项 1、应采用正确的方式吊装阀门，为了保护阀杆，不要将吊链系于手轮、齿轮箱或是执行器。阀门袖管两端的保护帽在焊接之前不要摘除。防止杂物进入阀内损伤密封件。 2、阀门焊接端与管道焊接时，阀门必须保证处于100%全开的状态，避免焊接时飞溅杂质损伤阀球及密封面。建议≥DN350口径焊接时，先用氩弧焊打底再焊接，保证焊接质量及牢固性。 3、阀门与管路法兰连接时、应保持自然同轴，避免产生剪切力，连接螺栓应自然锁紧。 4、大口径球阀安装时，阀门的重量不能全都使用于管道上，应该设立固定敦或是支架做支撑。 三、使用及注意事项 1、阀门处于投运状态时，阀门应保证处于全开或是全关的状态，不得处于半开半关位以免介质流动附带的杂质长时间损伤阀球及阀座，使球阀失去关闭的严密性。 2、球阀启闭操作，应按照阀杆或蜗轮驱动装置上箭头指示方向操作，
乙炔 原料岗位 袋装或散装电石用小车运到一级鄂式破碎机旁，将电石放入破碎机破碎，经皮带机送到二级破碎机，再经皮带机送到料产仓。 二、加料岗位 与原料岗位联系把电石运到料仓，开启排风机。加料到计量斗时开启氮气阀充 氮5 分钟后，在氮气保护下加料。加料完毕后关氮气阀关排空阀。用氮气置换上贮斗后，打开活门向上贮斗加入电石。（加料时开氮气阀门以置换排除贮斗内空气，防止加料时发生燃烧爆炸事故） 三、乙炔岗位 上贮斗中的电石，加到下贮斗后，由电磁振动输送器间断加入发生器内，电石与水在发生器内发生反应，生成的粗乙炔气由发生器顶部逸出，经渣浆捕集器、正水封、冷却塔进入清净系统及气柜中。 “水”由工业水和废次钠及电石上清液一起直接加入发生器或加入渣浆捕集器，然后流入发生器内，以维持发生器温度在80C?84C，并保持发生器内的液位；电石 分解后的稀电石渣浆，从溢流管不断溢出，浓渣浆及其它杂质由发生器内耙齿耙至底部，定期排出。当发生器压力高于10000Pa 时，乙炔气由安全水封自动放空，当发生器压力降低时，乙炔气由气柜经逆水封进入发生器，保持发生器正压；乙炔气在渣浆捕集器经初步冷却及洗涤后，进入正水封，然后进入喷淋冷却塔和填料冷却塔，将乙炔气降温到常温，进入清净系统。 四、清净岗位 乙炔气由冷却塔顶部出来进入水环泵，加压送入1#清净塔和2#清净塔，用次氯酸钠溶液直接喷淋，使粗乙炔中的PH3、H2S等杂质氧化成H3PO4、H2SO4等酸性物质；再送入中和塔，与从塔顶喷淋而下的5?15%浓度的碱液逆流接触，中和粗乙 炔气中的酸性物质，乙炔气（乙炔气纯度〉98.5 %）从塔顶出来后送合成车间。 清净塔所用的NaClO 是由泵从NaClO 高位槽，再抽到2#清净塔使用，2#清净塔使用过的NaClO 再由泵打到1#清净塔使用，1#清净塔使用过的废NaClO 排到废水槽供给发生使用。 五、压滤岗位 电石渣浆从发生岗位溢流到浓缩池后，用渣浆泵打到程控压滤机，通过压滤形成渣饼和清液，程序设定松开、取板、拉板卸下渣饼，最后铲车装车运到料场；清液水先经过热水泵送上凉水塔，冷却后的清液用冷水泵打到乙炔车间。 合成 一、冷冻岗位 生产流程：配制好的氯化钙盐水存入盐水箱中经盐水泵打入制冷机组，由于液氨吸收热量后变为氨气经压缩机组加压后，再经蒸发冷凝器冷凝再变为液氨存入氨贮槽中，而