阀门零部件的强度计算41页PPT
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目录1. 目的 (4)2. 适用范围 (4)3. 计算项目 (4)4. 中法兰强度计算 (5)5. 闸阀力计算 (17)6. 闸板、阀杆拉断计算 (21)7. 闸板应力计算 (26)8. 压板、活节螺栓强度计算 (28)9. 截止阀力计算 (30)10. 止回阀阀瓣、阀盖厚度计算 (34)11. 自紧密封结构计算 (38)12. 阀体壁厚计算 (47)附录A 参考资料 (48)1.目的为了保证本公司所设计的阀门的统一性和质量。
2.适用范围本公司所设计的闸阀、截止阀、止回阀。
3.计算项目●3.1 闸阀需要计算项目4、5、6、7、8●3.2 截止阀需要计算项目4、8、9●3.3 止回阀需要计算项目4、10●3.4 自紧密封结构设计需要计算项目114.中法兰计算●4.1适用范围该说明4.2~4.4适用于圆形中法兰的计算;4.5适用于椭圆形中法兰的计算●4.2输入参数4.2.1 设计基本参数4.2.1.1 口径(DN)4.2.1.2 压力等级(CLASS)4.2.1.3 阀种(TYPE)4.2.1.4 设计温度(T0)取常温380C。
4.2.1.5 设计压力(P)按ASME B16.34-2004 P27,P29,P48取值如表1。
4.2.1.6法兰许用应力(FQB)按ASME第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表1A,乘以铸件系数0.8WCB 110.4MPa (11.26Kgf/mm2) (P16第8行)LCB 102.4MPa (10.45Kgf/mm2) (P10第29行)CF8M 110.3MPa(11.26Kgf/mm2) (P66第18行)4.2.1.7螺栓许用应力(BQB)按ASME 第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表3,B7 17.6 kgf/mm2. (P384第33行)L7M 14.08 kgf/mm2. (P384第31行)B8 17.6 kgf/mm2. (≤3/4) (P390第29行)14.08 kgf/mm2. (3/4~1) (P390第27行)13.3 kgf/mm2. (1以上) (P390第23行)4.2.1.8 垫片密封压力(Y),按ASME 第Ⅷ卷(2004版)第一册P298表2-5.1,如表2。
阀门支架强度验算计算方式方法
支架强度验算计算式(J1~J7)
一、T型加强筋支架强度验算(见图5一2一44和表5一2一54)
图5一2一44 T形加强筋支架结构
5一2一54 强度验算(T形加强筋,J1 )
二、椭圆形加强筋支架强度验算(见图5一2一45和表5一2一55)
图5一2一45 椭圆形加强筋支架结构
5一2一55 强度验算(椭圆形加强筋,J2 )
三、两段盖平板支架弯曲验算(见图5一2一46和表5一2一56)
图5一2一46 两段盖平板支架结构
表5一2一56 平板弯曲验算(两段盖,J3)
四、T形加强筋两段盖支架强度验算(见图5一2一47和表5一2一57)
图5一2一47 T形加筋两段盖支架结构
表5一2一57 强度验算(T形加强筋,两段盖,J4 )
五、曲杆支架强度验算(见图5一2一48和表5一2一58)
图5一2一48 曲杆支架结构
表5一2一58 强度验算(曲杆,J5 )
六、弓形加强筋支架强度验算(见图5一2一49和表5一2一59)
图5一2一49 弓形加强筋支架结构
表5一2一59 强度验算(弓形加强筋,J6)
七、扇形加强筋支架强度验算(见图5一2一50和表5一2一60)
图5一2一50 扇形加强筋支架结构
表5一2一60 强度验算(扇环加强筋,J7 )。
目录1. 目的 (4)2. 适用范围 (4)3. 计算项目 (4)4. 中法兰强度计算 (5)5. 闸阀力计算 (17)6. 闸板、阀杆拉断计算 (21)7. 闸板应力计算 (26)8. 压板、活节螺栓强度计算 (28)9. 截止阀力计算 (30)10. 止回阀阀瓣、阀盖厚度计算 (34)11. 自紧密封结构计算 (38)12. 阀体壁厚计算 (47)附录A 参考资料 (48)1.目的为了保证本公司所设计的阀门的统一性和质量。
2.适用范围本公司所设计的闸阀、截止阀、止回阀。
3.计算项目●3.1 闸阀需要计算项目4、5、6、7、8●3.2 截止阀需要计算项目4、8、9●3.3 止回阀需要计算项目4、10●3.4 自紧密封结构设计需要计算项目114.中法兰计算●4.1适用范围该说明4.2~4.4适用于圆形中法兰的计算;4.5适用于椭圆形中法兰的计算●4.2输入参数4.2.1 设计基本参数4.2.1.1 口径(DN)4.2.1.2 压力等级(CLASS)4.2.1.3 阀种(TYPE)4.2.1.4 设计温度(T0)取常温380C。
4.2.1.5 设计压力(P)按ASME B16.34-2004 P27,P29,P48取值如表1。
4.2.1.6法兰许用应力(FQB)按ASME第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表1A,乘以铸件系数0.8WCB 110.4MPa (11.26Kgf/mm2) (P16第8行)LCB 102.4MPa (10.45Kgf/mm2) (P10第29行)CF8M 110.3MPa(11.26Kgf/mm2) (P66第18行)4.2.1.7螺栓许用应力(BQB)按ASME 第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表3,B7 17.6 kgf/mm2. (P384第33行)L7M 14.08 kgf/mm2. (P384第31行)B8 17.6 kgf/mm2. (≤3/4) (P390第29行)14.08 kgf/mm2. (3/4~1) (P390第27行)13.3 kgf/mm2. (1以上) (P390第23行)4.2.1.8 垫片密封压力(Y),按ASME 第Ⅷ卷(2004版)第一册P298表2-5.1,如表2。
阀门阀体强度计算阀门阀体强度计算1.概述目前设计常规阀门(非核级阀门)阀体的主要承压部分时,一般只考虑内压一种载荷。
设计的方法可以称为规则设计,即按相关阀门标准(如B16.34、API600)结合经验进行阀体设计。
按规则设计原则设计出来的阀体是安全可靠的,因为标准是不断改进的,是不断被实践使用验证的。
但是按规则设计原则设计出来的阀体在载荷条件下其强度到底如何,相关标准没有给出理论公式进行计算。
一个形状复杂的阀体可以看成是由一种或几种规则形状的几何体组成,比如筒形、球形、椭圆形等,各规则形状几何体可以通过通用的计算公式进行壁厚计算,这样计算的得来的结果一般为非等壁厚,然而因为铸造等原因,一般不采用不等壁厚设计,所以最后需要统一各处的壁厚。
相关标准也是采用这样的思想,利用规则模型计算一个壁厚,增加适当的余量后,规定为阀体的最小壁厚。
然而,几种规则形状几何体组成一个形状复杂的阀体时,某个或某些规则形状的几何体的整体性必然遭到破坏,比如,两个圆筒相贯后,必有一个圆筒被挖去一部分。
按压力容器设计的观点,规则容器的开孔达到一定尺寸,已不能保证容器完整时的承载能力,必须要对开孔处进行补强计算,以保证容器开孔前后的承载能力不发生变化。
阀门的阀体作为承压部件,也属于压力容器的一种,完全可以适用这个观点,目前在常规阀门阀体在按规则设计原则设计的过程中,较少考虑通过理论计算阀体的强度。
基于上述问题,本文在下节介绍ASME第Ⅲ册NB卷中用于计算核一级阀门阀体由内压引起的一次薄膜应力的计算方法。
2.原理简介在仅考虑内压时,压力容器壳体(阀体)一般承受均匀的薄膜应力,即一次总体薄膜应力,压力容器壳体开孔补强后可引起另外三种应力:局部薄膜应力、二次应力和峰值应力,这四种应力对容器有着不同的破坏形式。
容器在压力载荷下产生的一次总体薄膜应力是最基本的应力,是为平衡压力载荷所产生的,这种应力如超过材料的许用应力达到材料屈服点,则容器产生很大的变形(径向膨胀),如不计壳体材料的应变强化效应,则壳体材料会发生塑性流动,导致容器爆破。
阀门零件强度计算细则哈锅阀门设计组目录目录 (2)1、设计压力、设计温度 (5)(1) 公称压力PN、工作温度t和最大工作压力P (5)(2)磅级阀门、特殊压力级 (5)(3)《钢管法兰》标准中新的温压表 (8)2、阀体壁厚 (8)(1)阀体壁厚计算 (8)(2)阀体开孔削弱的校验 (9)(3)对变截面椭圆壳体应按校验其最大弯曲应力 (11)3、磅级阀的阀体壁厚 (11)4、自密封结构 (12)(1)作用在阀盖上的轴向力 (12)(2)支承面a及b 的校核 (12)(3)四合环高的计算 (12)(4)h0的计算 (12)(5)阀盖尺寸h D计算 (12)(6)尺寸S1计算 (13)(7)金属密封圈的预紧力 (13)(8)hv按均布载荷圆盘计算。
(13)5、法兰连接 (14)(1)安装时压紧衬垫所需的力 (14)(2)为保证密封所需要的最小螺栓载荷 (14)(3)在操作状态下所需要的螺栓力 (15)(4)螺栓直径计算 (15)(5)法兰厚度计算 (16)(6)法兰盖厚度计算 (17)(7)说明 (17)6、阀杆轴向力、应力校核 (18)(1)截止阀,介质从下往上(正流) (18)(2)截止阀,介质从上往下(倒流) (20)(3)闸阀 (20)(4)作用在手轮上的力矩 (20)(5)阀杆截面所受的应力 (21)(6)阀杆的稳定性校核 (24)7、电动装置力矩的选取和整定值 (25)(1)计算扭矩 (25)(2)电动装置输出扭矩Mmax (25)(3)校验电动装置马达输出力矩MM (25)(4)校验电动装置在关闭阀门的运行力矩 (25)(5)电动力矩整定值 (26)8、校验密封面宽度 (26)9、阀瓣应力 (27)(1)闸阀阀瓣应力计算 (27)(2)截止阀、止回阀阀瓣应力计算 (27)(3) 球面的最大接触应力 (28)10、阀盖支架应力计算 (29)11、螺纹强度 (31)12、铰链螺栓、填料压盖 (33)(1)铰链螺栓强度 (33)(2)铰链销强度 (33)(3)填料压盖和压板 (33)13、轴承 (34)14、弹簧 (35)附录1 温压表 (36)附录2 阀的支管接口尺寸 (38)附录3 调节阀的排量系数计算公式 (38)1、液体的排量系数 (38)2、饱和水、闪蒸流体的排量系数 (39)3、粘性液体的排量系数 (40)4、气体的排量系数 (42)5、气蚀 (42)1、设计压力、设计温度(1) 公称压力PN、工作温度t和最大工作压力P以GB1048-77标准命名的兆帕压力级的设计温度为200℃,设计压力为公称压力PN(国际通用的PN单位为巴,国内用兆帕)。
1.阀体强度校核为保证密封面密封,又要保证材料不被挤坏,必须满足下式q - 实际计算比压,MPa ;[q]- 密封面材料的许用比压,MPa ;查表4-66…………[2-P428]b M —密封面宽度,mm ;a—半锥角;f M —锥形密封面摩擦系数;查表4-69…………[2-P429]由以上公式推导: P(d+b M )/b M =4Sin(a)(1+f M /tg(a))q由以上知:t B ′-C=0.63,查表,C=5,所以:t B ′=5+0.63=5.63;实际采用壁厚:t B;t B ′<t B ;(见图纸)结论:壁厚满足要求。
公式:Q MF = π(d+b M )b M Sin(a)(1+f M /tg(a))q MF ;…………[2-P429]式中:Q MJ —阀座密封面介质力(N );Q MJ =π/4P(d+b M )2d—阀座密封面内径 (㎜);2.阀座密封面比压校核上式可以转换为:Q MJ = π(d+b M )b M Sin(a)(1+f M /tg(a))q ;公式:q MF <q<[q];…………[2-P425]式中: q MF - 保证密封所需的密封比压,MPa ;C -附加裕量;查表4-14………[2-P358]实际壁厚t 依据API 600标准,查表1………[4-P3],取t =8.6(mm)D N –计算直径,mm ;[бL ]—许用拉应力,Mpa ;取n s =2.3 ,n b =4.25,P=2Mpa 。
式中: [бL ]—材料的许用应力, Mpa ,[б]取 бS /n s 与бb /n b 两者较小的值;取 бS =250 Mpa,бb =485Mpa。
………[3-P177]本设计计算书主要对升降止回阀强度及螺栓承载能力进行计算阀体由中腔、进口和出口管端三个部分组成,这三个部分比较,中腔尺寸大于进口和出口端进、出口端尺寸按API 标准设计,无需计算,因此,阀体壁厚的验算只对中腔部分进行。