闸阀的设计

闸阀设计与计算的基本内容一、设计输入即设计任务书。

应明确阀门的具体参数（公称通径、公称压力、温度、介质、驱动方式等），使用的条件和要求（如室内或室外安装、启闭频率等）及相关执行的标准（产品的设计与制造、结构长度、连接型式、产品的检验与试验等） 二、确定阀门的主体材料应根据设计输入的参数，经综合考虑后确定适用的阀门主体材料。

三、确定阀门承压件的制造工艺方法(铸造、锻造、焊接、铸焊……) 四、确定阀门总体结构型式（即方案设计），为便于讲解，本节内容按明杆，楔式，蝶型开口阀盖，代中法兰，填料压紧的结构设计。

五、确定阀门的结构长度和连接尺寸 六、确定阀体阀座处的流通通道尺寸 七、闸阀的设计与计算此部份很关键，属于技术设计范畴，应边计算边绘制总图。

1．承压件壁厚的计算2．密封副的总作用力和比压的计算3．阀体与阀盖的连接型式和密封结构的确定 4．阀杆的强度计算 5．闸板的强度计算 6．中法兰的强度计算 7．阀盖的强度计算 8．支架的强度计算 9．阀杆螺母的强度计算 10．填料压盖的强度计算 11．活节螺栓的强度计算 12．销轴的强度计算13．选配电动或气动传动装置及确定手动传动手轮的直径 14．阀门流量系数的计算 7.1 承压件壁厚的计算承压件壁厚的确定方法有以下三种，即查表法，插入法和计算法。

7.1.1 查表法若设计输入明确规定了是标准阀门，并且其参数在相应标准规定范围内时，可按指定的相应标准规定的值查出。

7.1.2 插入法此种情况，适用于设计输入的参数与标准内容的规定值不一致的情况下，亦即不能按设计输入的参数值在标准中直接查出此时，可按下述方法进行插入计算：()N N1m m1m2m1N2N1P P t t t t P P -=+--式中：t m ：需计算和确定的承压件壁厚 t m1：查P N1时的壁厚 t m2：查P N2时的壁厚 P N1：公称压力的小值P N2：公称压力的大值7.1.3 计算法：1、计算壁厚的原则1）对脆性材料和塑性材料，其适用的公式不同2）对薄壁容器和厚壁容器，其适用的公式也不同，一般以计算处的外径（D ）和内径（d ）之比来区分：当D /d ≤1.2时，为薄壁容器 D /d ＞1.2时，为厚壁容器3）计算时，应以承压件最大内腔尺寸为依据，一般以阀门通道内径为基准计算 4）承压件形状不同，应按不同的公式进行计算 5）阀体与阀盖的壁厚可取同一值。

阀门设计与优化简介本文档旨在介绍阀门设计与优化的方法和原则。

阀门是工业设备中重要的控制元件，其设计和优化对于确保设备的安全运行和性能提升非常重要。

设计原则1. 功能要求：阀门的设计首先需要满足功能要求，包括流量控制、压力调节、流体切断等。

根据具体的使用场景和要求，确定所需的功能性能指标。

功能要求：阀门的设计首先需要满足功能要求，包括流量控制、压力调节、流体切断等。

根据具体的使用场景和要求，确定所需的功能性能指标。

2. 材料选择：选择合适的材料对于阀门的性能和寿命有重要影响。

考虑到工作介质的特性、温度、压力等因素，选用耐腐蚀、高强度的材料，以确保阀门的长期稳定运行。

材料选择：选择合适的材料对于阀门的性能和寿命有重要影响。

考虑到工作介质的特性、温度、压力等因素，选用耐腐蚀、高强度的材料，以确保阀门的长期稳定运行。

3. 结构设计：阀门的结构设计要满足流体流动的要求，并确保可靠的密封性能。

结构设计需要考虑阀门的开关、调节机构等，以及与管路的连接方式和安装方便性。

结构设计：阀门的结构设计要满足流体流动的要求，并确保可靠的密封性能。

结构设计需要考虑阀门的开关、调节机构等，以及与管路的连接方式和安装方便性。

4. 流体力学分析：通过流体力学分析，可以评估阀门的流体性能，包括压力损失、流量特性等。

优化阀门的流体力学性能可以减小能量损失、提高控制精度。

流体力学分析：通过流体力学分析，可以评估阀门的流体性能，包括压力损失、流量特性等。

优化阀门的流体力学性能可以减小能量损失、提高控制精度。

5. 运动学分析：阀门的运动学分析可以评估阀门的开关速度、稳定性和振动情况。

进行运动学分析有助于优化阀门的运动特性，提高阀门的响应速度和稳定性。

运动学分析：阀门的运动学分析可以评估阀门的开关速度、稳定性和振动情况。

进行运动学分析有助于优化阀门的运动特性，提高阀门的响应速度和稳定性。

优化方法1. 材料优化：通过选用更先进的材料，如高温合金、陶瓷等，可以提高阀门的耐腐蚀性能和强度，延长阀门的使用寿命。

软密封闸阀工程方案一、项目概况软密封闸阀是一种广泛应用于管道系统中的流体控制设备，用于切断、调节流体的流量，并且具有良好的密封性能。

本工程方案旨在设计和安装软密封闸阀系统，以满足工业生产中对流体控制的需求。

二、工程设计1. 工程目标本工程的主要目标是设计和安装一套高质量、高可靠性的软密封闸阀系统，能够满足工业生产中对流体控制的需求，保证流体管道系统的安全运行。

2. 工程范围本工程的范围包括软密封闸阀系统的设计、选择、采购、安装和调试等工作。

具体工作内容包括但不限于：- 设计软密封闸阀系统的结构和参数，包括阀门型号、尺寸、材质等；- 选择和采购软密封闸阀及其配件；- 安装软密封闸阀系统，并进行调试和性能测试；- 编制软密封闸阀系统的操作和维护手册，培训相关人员。

3. 技术方案（1）软密封闸阀选型根据工程需求和流体性质，选择适合的软密封闸阀型号和规格。

软密封闸阀的选型考虑因素包括工作压力、流体温度、流量要求等。

在选型过程中，需充分考虑软密封闸阀的密封性能、耐压性能、防腐蚀性能等技术指标。

（2）软密封闸阀材质选择根据软密封闸阀系统的工作环境和流体性质，选择合适的阀门材质。

常用的软密封闸阀材质包括碳钢、不锈钢、合金钢等，需要根据工程实际情况进行选择。

（3）软密封闸阀系统布局设计根据软密封闸阀系统的实际布置情况，设计软密封闸阀系统的管道布局图和阀门结构布置图。

在设计过程中，需充分考虑软密封闸阀的安全性、便利性和维护性，合理布置软密封闸阀系统的管道和设备。

（4）软密封闸阀系统安装和调试根据软密封闸阀系统的设计方案和布局图，进行软密封闸阀系统的安装和调试工作。

在安装过程中，需按照相关标准和规范进行，保证软密封闸阀系统的安全运行。

在调试过程中，需对软密封闸阀的操作性能和密封性能进行全面测试，保证软密封闸阀系统的正常运行。

4. 安全保障软密封闸阀系统是管道系统中流体控制的关键设备，对工业生产的安全稳定运行具有重要意义。

阀门设计流程设计依据：基本参数：阀门的用途；介质的工作压力和工作温度；使用介质及其特性（特别是腐蚀性，易燃易爆性）；公称尺寸DN；结构长度及采用标准；与管路连接方式，尺寸及标准；阀门驱动方式；需不需要抗硫；火灾型式试验证书；抗静电结构；注脂要求，加工阀杆要求。

根据以上基本要求，可确定阀门种类，公称尺寸DN或压力等级CL。

主要连接尺寸和驱动方式等，同时选定阀门的结构，主要零件的材料。

为了进一步做好设计，还应了解：介质粘度，阀门流通能力要求；流量特性；阀门开启和关闭时间；动力源情况（电动的电压，气动的气压等）；阀门安装位置及其环境条件；外形尺寸的限制；重量的限制；对震动的要求。

（一）基本参数的确定1.公称压力PNGB/T1048-2005规定公称压力有两个等级，即DIN系列和ANSI系列。

也可按美标公称压力系列设计阀门。

在GB/T12224-2005《钢制阀门一般要求》中给出了标准压力级和特殊压力级各22种常用材料的压力-温度额定值，可作为设计材料的选用。

在JB/T3595-2002《电站阀门一般要求》中给出了不同公称压力PN的14种材料的压力-温度额定值，同时给出了CL150-CL4500 WC1,WC4,WC6,WC9的压力-温度额定值，可供电站阀门设计时材料选用。

在美国机械工程师学会标准ASME B/16.34-2004《法兰，螺纹和焊接连接的阀门》中给出了CL150-CL2500标准压力级和特殊压力级321种材料的压力-温度额定值，可供设计时选用。

知道介质工作压力，介质的工作温度和承压壳体材料，便可根据根据上述标准确定公称压力PN。

2.公称尺寸DN国标GB/T1047-2005中，规定了阀门的公称尺寸。

美国工程机械师学会标准ASME B16.34-2004的附录中给出了公称管径NPS的尺寸。

3.工作温度阀门零件的工作温度与许多因素有关。

如阀门结构，公称尺寸大小，阀门周围环境等，因此很难得出一致的精确数字。

明杆楔式单闸板钢制闸阀设计说明书（设计型号：Z41H-40(DN200)闸阀）任务书：一、课题名称：系列阀门设计---机械设计及工艺二、设计主要内容：阀门作为管道系统中的一个重要组成部分，应保证安全可靠地执行管道系统对阀门提出的使用要求。

其零部件结构和装配关系可以通过Ug软件来绘制阀门的三维零件图并进行装配，从而辅助完成阀门设计。

(一).本次设计任务：设计标准：根据标准GB12234《通用阀门法兰和对焊连接钢制闸阀》设计系列：低压小口径系列闸阀设计型号：Z41H-40(明杆楔式单闸板钢制闸阀)介质工作压力为：PN4.0Mpa 公称通径要求：DN250mm介质的工作温度：t≤420︒C。

操作方法：手轮直接操作。

与管道连接形式：法兰连接,采用GB9113.5标准。

管道介质：为水、油品。

(二)设计内容如下：1．Z41H-40阀门结构设计阀体、闸板、阀座、压盖、手轮、螺柱、六角螺母、活节螺栓、圆柱销等的结构设计2．计算工作量⑴.闸阀的密封副设计，以确定密封副的材料及宽度。

⑵.阀体与阀盖的设计。

⑶.中法兰的设计，主要内容有：确定法兰型式和密封面型式；选择垫片材料型式和尺寸；确定螺栓直径与数量。

⑷.阀杆的强度计算。

⑸.阀杆的稳定性校核。

(三)、总体设计；Z41H-40阀门（PN4.0Mpa DN250mm）二、三维装配图三、毕业设计基本要求1．具有查阅文献、综合分析、合理选用标准的能力2．熟练使用UG软件进行产品的零件、装配建模设计。

3．能独立拟定设计方案，编写设计说明书。

4．运用学过的理论知识，采用工程分析计算方法，完成设计中的计算工作。

5．翻译不少于5000 字的外文资料四、课题的准备工作1、阀门资料收集;2、UG下阀门3D设计；3、翻译不少于5000 字的外文资料;六、参考文献：1、《机械工程手册》第14卷《通用机械》作者：沈鸿2、《中国机械工业标准汇编》阀门卷 -------中国标准出版社3、《阀门设计手册》杨源泉 --------机械工业出版社4、《阀门制造工艺》作者：沈阳阀门研究所----------机械工业出版5、《阀门设计与计算》6、《阀门》杂志2001年第一期《UT软件在系列化阀门产品设计中的应用中英文摘要:[摘要]：阀门在国民经济的各个部门中有着广泛的应用。

阀门（闸阀）、呼吸阀、调节阀、安全阀布置设计安装要求及规范1、阀门安装的一般要求是什么？阀门安装的一般要求、最适宜的安装高度、水平管道上阀门、阀杆方向如下：（1）阀门应设在容易接近、便于操作、维修的地方。

成排管道（如进出装置的管道）上的阀门应集中布置，并考虑设置操作平台及梯子。

平行布置管道上的阀门，其中心线应尽量取齐。

手轮间的净距不应小于10Qmm，为了减少管道间距，可把阀门错开布置；（2）经常操作的阀门的安装位置应便于操作，最适宜的安装高度为距离操作面1．2m上下。

当阀门手轮中心的高度超过操作面2m时，对于集中布置的阀组或操作频繁的单独阀门以及安全阀应设置平台，对不经常操作的单独阀门也应采取适当的措施（如链轮、延伸杆、活动平台和活动梯子等）。

链轮的链条不应妨碍通行。

危险介质的管道和设备上的阀门，不得在人的头部高度范围内安装，以免碰伤人头部，或由于阀门泄漏时直接伤害人的面部；（3）隔断设备用的阀门宜与设备管口直接相接或靠近设备。

与极度危害、高度危害的有毒介质的设备相连接管道上的阀门，应与设备谷口直接连接，该阀门不得使用链轮操纵；（4）事故处理阀如消防水用阀、消防蒸汽两阀等应分散布置，且要考虑到事故时的安全操作。

这类阀门要布置在控制室后。

安全墙后、厂房门外、或与事故发生处有一定安全距离的地带；以便发生火灾事故时，操作人员可以安全操作；（5）除工艺有特殊要求外，塔、反应器、立式容器等设备底部管道上的阀门，不得布置在裙座内；（6）从干管上引出的水平支管的切断阀，宜设在靠近根部的水平管段上；（7）升降式止回阀应安装在水平管道上，立式升降式止回阀应安装在管内介质自下而上流动的垂直管道上。

旋启式止回阀应优先安装在水平管道上，也可安装在管内介质自下而上流动的垂直管道上；底阀应安装在离心泵吸人管的立管端；为降低泵出口切断阔的安装高度，可选用蝶形止回阀；泵出口与所连接管道直径不一致时，可选用异径止回阀；（8）布置在操作平台周围的阀门的手轮中心距操作平台边缘不宜大于450mm，当阀杆和手轮伸入平台上方且高度小于 2m 时，应使其不影响操作人员的操作和通行；（9）地下管道的阀门应设在管沟内或阀井内，必要时，应设阀门延伸杆。

阀门总体布置要求一般布置要求：1.阀门应设置在容易接近且便于操作、维护的地方。

成排管道上的阀门应集中布置。

地面以下的管道阀门应设置在阀井内。

2.立管上阀门手轮中心一般距离操作面1.2米，不宜超过1.8米。

3.水平管道上的阀门，阀杆方向可按下列顺序确定：垂直向上、水平、向下倾斜45度，不允许垂直向下。

4.布置于操作平台周围的阀门的中心距操作平台边缘不宜大于450mm。

5.阀杆水平安装的明杆式阀门，当阀门开启时，不得影响通行。

6.平行布置管道上的阀门，其中心线应尽量取齐，手轮间净距不应小于100mm,可错开布置。

7.塔、反应器、立式容器等设备底部管道上的阀门，不得布置在裙座内。

8.阀门应尽量靠近干管或设备安装，与设备管口连接的阀门宜直接连接，与装有剧毒介质设备相连接的管道上阀门，应与设备管口直接连接。

9.从干管上引出的水平支管，宜在靠近根部的水平管段设切断阀。

常用阀门布置要求1截止阀手轮、手柄操作的截止阀可安装在管道的任何位置上手轮、手柄及阀门传动机构不允许作起吊用c安装时应使介质的流向与阀体上箭头所指方向一致小于等于的一般按低进高出设计，大于等于的一般按高进低出设计e直通式截止阀安装于水平管道2.闸阀手动单闸板闸阀可在任意位置安装。

双闸板闸阀应直立安装，即阀杆处于垂直位置，手轮在顶部。

3.节流阀a由于节流阀操作较为频繁，因此应安装在便于操作的位置上,可安装在水平管道或垂直管道上4.止.回阀a直通式升降止回阀应安装于水平管路上；立式升降式止回阀和底阀安装在垂直管道上，并且介质自下而上流动。

止回阀不应直接布置在管道弯管或弯头下游，以避免介质流经此处造成的涡流影响阀门旋启式升降止回阀安装位置不受限制，通常安装于水平管道，但也可以安装于垂直管道或倾斜管道上。

d底阀应安装在水泵吸水管路的底端e在设计过程中，应考虑阀门关闭时产生的水锤压力对阀门、管道或设备的破坏性。

5.蝶阀带扳手的蝶阀，可以安装在管道或设备的任何位置上。