截止阀设计计算书

截止阀设计计算书(J41H-64C-DN200)
编制:刘斌文
审核:王学敏
上海上冶阀门制造有限公司
目录
一、壳体最小壁厚验算 (1)
二、密封面上总作用力及比压 (1)
三、中法兰螺栓强度验算 (3)
四、阀体中法兰强度验算 (6)
五、阀杆强度验算 (1)
六、阀瓣强度验算 (1)
参考文献
2
v1.0 可编辑可修改
式中：[б]—常温下螺栓材料的许用应力（MPa ）
查表[б] =[б]t =137MPa Aa= 137=
（3）设计时给定的螺栓总截面积 Ab= nd min 2 = ×12×272= （4）比较：需要的螺栓总截面积Am=max （Aa ，Ap ） =5959 mm 2显然 Ab>Am 故：螺栓强度校核合格 四、中法兰厚度验算 t e ’= []22
11.35n Wbx
a bn
σ-
式中：t e ’—计算的法兰厚度（mm ） X —螺栓中心到法兰根部的距离（mm ） X=25(设计给定) [б1 ]—材料径向许用弯曲应力（MPa ）
[б1 ]=61MPa(查表3-3) a n —垫片压紧力作用中心长轴半径（mm ） a n=125mm(设计给定) b n —垫片压紧力作用中心短轴半径（mm ） b n=125mm(设计给定) Wb —螺栓综合力 据前页计算得出为816400N t e ’= 22
1.358164002561125125⨯⨯+ =
设计说明与计算过程
Aa=
Ab=
Am=5959 mm 2
t e ’ = t e =45mmn
结果
6。

设计计算书JS/SAJ F PG1AAJB截止阀（4”-150lb）编制：批准：2014年9月1日目录一、壳体厚度计算 (1)二、阀盖螺纹计算 (2)三、阀座密封面上总作用力及密封比压计算 (2)四、阀杆强度验算 (3)五、填料螺栓计算 (4)六、填料压板计算 (4)参考文献 (4)附录：阀体的有限元应力分析134附录：4”-4500LB截止阀（F92）阀体热应力分析1．结果阀体应力分布和最大应力见图1。

图1. 阀体应力分布图2． 结论F92在610℃时的最大许用应力是75.4MPa （查阅ASEM 锅炉及压力容器规范ⅡD 部分）。

ANSYS WORKBENCH 分析结果显示阀体的最大应力强度是70.4MPa （排除由于ANSYS WORKBENCH 程序造成的应力异常点，这些节点的应力值远大于附近节点的应力值）见图1，小于最大许用应力强度，据此可证明阀体结构设计合格。

四、阀杆强度验算当介质从阀瓣下方流入时：（1） FZF '….. 关闭时，阀杆最大轴向力 FZF '= MZ T L F F Sin α+ MZ F …密封面上总作用力 MZ MJ MF F F F =+ MJ F …密封面处介质作用力 2()4MJ MN M F D b p π=+MN D …密封面内径 设计给定 MN D =100mm M b …密封面宽度 设计给定 M b =9.7mmp …设计压力 设计给定 p=2Mpa2(1009.7)24MJ F π=⨯+⨯=18903.1NMF F …密封面上密封力 ()MF MN M M MF F D b b q π=+MF q …密封面必须比压 由（三）中计算的MF q =5.58Mpa(1009.7)9.7 5.58MF F π=⨯+⨯⨯=18653.59N MZ MJ MF F F F =+=18903.1+18653.59=37556.7NT F … 阀杆与填料摩擦力 T F T F d b p ψ= ψ…无石棉填料系数 查表取ψ=2.28 F d …阀杆直径 设计给定 F d =32mm T b …填料宽度 设计给定T b =8mm T F =2.28×32×8×2=1167.36NL α…螺纹升角，查表3-24（3） 取值346 3.77L α︒︒'==FZF '=37556.7+1167.36×Sin 346︒'=37633.5N FZM '…关闭时阀杆总力矩，FZ FL FT FD M M M M '''=++ FLM '…关闭时阀杆螺纹摩擦力矩，FL FZ FM M F R ''= FM R …关闭时螺纹摩擦半径，查表3-24（3） 取值FM R =3.47mmFLM '=37633.5×3.47=130588.3N.mm FT M …阀杆与填料摩擦力矩32cos 1167.36cos3.7718637.322F FT TL d M F α︒==⨯⨯=N.mm FDM '…关闭时阀杆头部摩擦力矩，0.25FD FJ D MZ M d f F '=FJ d …阀杆头部接触面直径， 2.2FJ d = 0R …球面半径，设计给定0R =98mmE …材料弹性模量，查表3-6取 E=2.11×510Mpa2.2FJ d ==5.7mmD f …阀杆头部摩擦因数，查表3-34（3），取D f =0.30mm0.25 5.70.3037556.7FDM '=⨯⨯⨯=16055.5N.mm FZM '=130588.3+18637.3+16055.5=165281.1N.mm1Nτ'…关闭时I-I 断面扭转应力，11FZN S M W τ''= 1S W …I-I 断面截面系数，查表3-25 取1S W =31253mm1165281.13125Nτ'==52.9Mpa II σ∑… II- II断面合成应力， II σ∑=II Y σ…II- II 断面压应力，II 2FZY S F A σ'=2S A …II- II 断面的截面积，查表3-25（1）取2S A =4662mm II 37633.5466Y σ==80.8Mpa II N τ…II- II 断面扭转应力，II II()FT FDN S M M W τ''+=FDM ''…开启时阀杆头部摩擦力矩，4416055.533FD FD M M '''==⨯=21407.3 N.mm II S W …II- II 断面截面系数，查表3-25 取II S W =28223mmII 18637.321407.32822N τ+==14.2MpaII σ∑=σ∑…III-III断面合成应力，σ∑=III Y σ…III-III 断面压应力，III 3MZY F A σ=3A …III-III 断面截面积，2314A d π=1d …阀杆沉槽直径，设计给定1d =32mm23324A π=⨯=804.22mm III 37556.7804.2Y σ==46.7Mpa III N τ…III-III 断面扭转应力，III IIIFDN S M W τ''=III S W …III-III 断面截面系数，33III 1321616S W d ππ==⨯=6434.03mmIII 21407.36434.0N τ==3.3Mpaσ∑==47.2Mpa阀杆选用Q275，查表3-7，其许用应力为[]Y σ=185Mpa, []N σ=105Mpa,[]σ∑=175Mpa ，[]N τ=105MpaII Y σ≤[]Y σ、III Y σ≤[]Y σ、 II σ∑≤[]σ∑、σ∑≤ []σ∑、1N τ'≤[]N τ、II N τ≤[]N τ、III N τ≤[]N τ因此阀杆材料和直径满足要求。

针型截止阀计算书
一、设计概述
针型截止阀是一种常用的管道阀门，主要用于切断或调节管道中的介质流量。

在本计算书中，我们将对针型截止阀的主要参数进行计算和校核，以确保其性能和安全性。

二、主要参数
1. 阀门型号：针型截止阀
2. 管道规格：DN100
3. 介质：水
4. 工作压力：
5. 工作温度：-20℃~100℃
6. 连接方式：法兰连接
三、计算与校核
1. 阀门口径计算
根据管道规格DN100，选用符合标准的法兰连接方式，确定阀门口径为
Φ108mm。

2. 阀杆直径计算
考虑到阀杆的强度和密封性，选用符合标准的碳钢材料，阀杆直径为
Φ18mm。

3. 阀座直径计算
根据阀门型号和规格，确定阀座直径为Φ102mm。

4. 工作压力校核
阀门的工作压力为，小于标准要求的最大工作压力（），因此阀门能够承受工作压力的要求。

5. 工作温度校核
阀门的工作温度范围为-20℃~100℃，符合标准要求的温度范围（-
40℃~250℃），因此阀门能够承受工作温度的要求。

6. 密封性能校核
根据阀门型号和规格，选用符合标准的密封材料，确保阀门具有良好的密封性能。

同时，对阀门进行气密性试验，确保阀门无泄漏。

7. 强度校核
对阀门进行强度校核，确保阀门在承受工作压力和温度变化时不会发生变形或损坏。

四、结论
通过以上计算和校核，可以得出结论：所选针型截止阀符合设计要求，能够满足使用条件。

在使用过程中，应定期检查和维护阀门，确保其正常工作和安全性。

止回阀计算书计算数据名称代号计算公式壁厚计算阀体壁厚按API6D-200公称压力PN设计给定公称通径DN设计给定壁厚系数K1设计手册P361附加裕量C设计给定阀体材料许用应力S设计手册P361计算壁厚S B' 1.5*[K1*DN*PN/(2*S-1.2*K1*PN)]计算附加裕量S B"S B'+C密封面上总作用力及计算比压来源：阀门设计计算手册P33密封面上总作用力Q MZ Q MJ密封面处介质作用力Q MJπ(D MN+b M)2P/4密封面内径D MN设计给定密封面宽度b M设计给定计算比压PN设计给定密封面必须比压q MF查表4-10密封面计算比压q Q MZ/π(D MN+b M)b M密封面许用比压[q]查表4-11中法兰螺柱强度验算来源：阀门设计计算手册P65操作下总作用力 Q'Q DJ+Q DF+Q DT最小预紧力Q"Q YJ螺柱计算载荷Q L取Q'或Q"中较大的值2*P/4垫片处介质总作用力Q DJπ*DDP垫片平均直径D DP设计给定垫片上密封力Q DF2π*D DP*B N*m DP*P垫片有效宽度B N查表4-20垫片宽度b DP设计给定垫片系数m DP查表4-21垫片弹性力Q DTη*Q DJ系数η按固定法兰取（0.2）必须预紧力Q YJπ*D DP*B N*q YJ*K DP 密封面预紧比压q YJ查表4-21垫片形状系数K DP按圆形取（1）螺柱拉应力σL Q L/F L螺柱总截面积F L Z*F1螺柱总数量Z设计给定单个螺柱截面积F10.785*d L 螺柱底径d L设计给定许用拉应力[σL]查表4-9中法兰强度验算来源：阀门设计计算手册P71常温时螺柱计算载荷Q L已算常温时比值系数n Q L/[σw]计算载荷Q同Q LⅠ-Ⅰ断面弯曲应力σwⅠQ*l1/WⅠ力臂l1(D1-D m)/2螺柱孔中心圆直径D1设计给定中法兰根径D m设计给定断面系数WⅠπ*D m h2/6中法兰厚度h设计给定Ⅱ-Ⅱ断面弯曲应力σwⅡ0.4Q*lⅡ/WⅡ力臂lⅡl1+(D m-D n)/4计算内径D n设计给定断面系数WⅡπ(D m+D n)(D m-D n)2/48许用弯曲应力[σw]阀门设计手册P254阀盖强度计算来源：阀门设计计算手册P80计算厚度S B(PRK/2[σW])+C计算压力P设计给定内球面半径R设计给定许用弯曲应力[σW]阀门设计手册P254形状系数K查表4-29过渡半径r设计给定附加裕量C设计给定实际厚度S B'设计给定阀瓣强度校核计算厚度S B0.55D MP(P/[σW])1/2+C 密封面平均直径D MP D MN+b M 计算压力P设计给定许用弯曲应力[σW]阀门设计手册P254附加裕量C设计给定实际厚度S B'设计给定计算结果单位备注17.5mm5MPa203mm1.36.3mm118MPa8.673312883mm14.97331288mm189970N189970N214mm6mm因q MF <q<[q];故合格5MPa8MPa71.875MPa150MPa514031.7375N173594.272N514031.7375N291455.7813N272.5mm164284.8MPa6.4mm12.5mm358291.15625N0.2因为σL<［σL］；故合格173594.272N31.7MPa1177.1385637Mpa 2901.8624mm2 16个181.3664mm215.2230Mpa514031.7375N 4248.196178mm2 514031.7375N 44.45420528Mpa21mm332mm290mm 242826.666740mm 96.92623659Mpa32mm246mm 67882.61333121Mpa18.46280992MPa5MPa350mm121mm2mm15MPa4MPa20mm27.596747752205121328。

截止阀设计计算书JSS-2″~12″J41H-600Lb编制: 侯工审核: 总经理2015年永嘉宏业高中压阀门有限公司目录1.阀体壁厚计算————————————————————12.阀杆总轴向力计算——————————————————13.阀杆关闭和开启力矩计算———————————————34.作用在手轮上启闭力—————————————————45.中法兰螺栓强度校核—————————————————46.中法兰强度校算———————————————————67.支架的合成应力计算—————————————————118.阀杆的强度校算———————————————————14一、阀体壁厚计算： 计算公式： C P S dP t cc +-=)2.12.(5.1式中：t －阀体计算壁厚（英寸）； Pc －额定压力等级（磅）；Pc=150 d －公称通径（英寸）；S －材料需要用的应力（磅/平方英寸）S=7000 C －附加余量（英寸）按ANSI B16.34 C=0.1英寸实际确定壁厚≥计算壁厚为合格二、阀杆总轴向力计算1、阀杆直径设计给定d F （参照BS1873选取）2、阀门关闭或开启时的总轴向力 Q ′FZ =Q MF +Q MJ +Q T sin αL Q ″FZ ＝Q MJ ＋Q T sin αL －Q P式中：Q ′FZ —阀门关闭时阀杆总轴向力(N) Q ″FZ —阀门开启时阀杆总轴向力(N) Q MF －密封力 （N ）;Q MJ －关闭时作用在阀瓣上的介质力 （N ）; Q T －阀杆与填料间的摩擦力 （N ）; Q P －介质作用于阀杆上的轴向力（N ）； αL －阀杆螺纹升角。

MF mm mp MF q tg f b D Q )1(sin ααπ+= P D Q mp MJ 24π=P u h d Q T T F T π=P d Q F P 24π=式中：D mp －阀座密封面平均值（mm); b m －密封面宽度 （mm); q MF －密封必需比压（Mpa ）; α－半锥角（°）；(α=30°) f m －锥形密封面摩擦系数。