设计计算书 闸阀(新).doc

序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注1阀体壁厚验算 t t 合格计算壁厚 21.6mm计算压力p PN设计给定10MPa计算内径设计给定200mm腐蚀余量C查表4-14（杨源泉）3mm许用拉应力查表3-3（陆培文）51MPa实际厚度设计给定26mm2密封面上总作用力及计算比压（M1）qMFqq 合格P1022-A 密封面上总作用力QMZQMZ=QMJ+QMF424532.2N密封面处介质作用力QMJQMJ=/4 (DMN+bM)2 P351148.2N密封面内径DMN设计给定205mm密封面宽度bM设计给定6.5mm计算压力P设计给定10Mpa序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注2密封面上密封力QMFQMF=(DMN+bM)bMqMF73384N密封面必需比压qMF设计手册 表3-1317MPa密封面计算比压qq=QMZ/(DMN+bM)bM98MPa密封面许用比压q设计手册 表3-14250MPa3阀杆强度验算LL, YY, NN, 合格P1028-A关闭时阀杆总轴向力QFZQFZ=K1QMJ+K2QMF+QP+QT175976.58N开启时阀杆总轴向力QFZQFZ=K3QMJ+K4QMF-QP+QT179412N阀杆最大轴向力QFZ取QFZ及QFZ中较大值179412N系数K1设计手册 表3310.29系数K2设计手册 表3310.77系数K3设计手册 表3310.41系数K4设计手册 表3310.62密封面处介质力QMJ前表计算351148.2N密封面上密封力QMF前表计算73384N序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注3阀杆径向截面上介质作用力QPQP=/4 d2FP13847.4N阀杆直径dF设计给定42mm计算压力P设计给定10MPa阀杆与填料摩擦力QTQT=dFbTP3790.5N系数设计手册 表3153.26填料深度hT设计给定46mm填料宽度bT设计给定9.5mm轴向应力LL = QFZ /FS90.7MPa轴向应力YY= QFZ /FS89MPa阀杆最小截面积FS设计手册 表3-171978mm2扭应力NN =MFL/WS6.7MPa关闭时阀杆螺纹摩擦力矩MFLMFL = QFZ RFM172457.3Nmm螺纹摩擦半径RFM设计手册 表3-160.98mm阀杆最小断面系数WS设计手册 表31725750mm3序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注3合成应力= 2L(或Y)2+42N91.7MPa许用拉应力L设计手册 表37150MPa许用压应力Y设计手册 表37160MPa许用扭应力N设计手册 表3795MPa许用拉应力设计手册 表37155MPa4阀杆头部强度验算 合格P1030-A剪应力=（Q”FZ-QT）/2bh62.54Mpa开启时阀杆总轴向力QFZ前表计算179412N阀杆与填料摩擦力QT前表计算3790.5N扁方宽b设计给定54mm扁方高h设计给定26mm许用剪应力设计手册 表3-790MPa序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注5阀杆稳定性验算o YY 合格P1031-A允许细长比0设计给定 （取30）30实际细长比=4lF/dF32.2支承形式影响系数设计手册 表3-210.416中间支承到端点长度l0设计给定mm计算长度lF设计给定812mm阀杆直径dF设计给定42mm临界细长比L设计手册 表3-2281.5压应力YY= QFZ /F62.2N关闭时阀杆总轴向力QFZ前表计算175976.58N阀杆截面积F设计手册 表3-152828mm2实际许用压应力Y设计手册 图3-2115MPa序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注6闸板厚度验算SB SB SB= R +C合格闸板的P1043-A计算厚度SBK P W34.1mm密封面平均半径RR=1/2(DMN+bM)69mm系数K设计选定（1.24）1.24计算压力P设计给定10MPa许用弯曲应力W设计手册 表3-361MPa腐蚀余量C设计给定3mm实际厚度SB设计给定38mm7中法兰连接螺栓常温时强度验算LL 合格2.7LJ5P1052-A操作下总作用力QQ=QDJ+QDF+QDT+QFZ938336.2N最小预紧力Q”Q”=QYJ279702N螺栓计算载荷QL取Q与Q”中较大值938336.2N序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注7垫片处介质力QDJQDJ =/4 D2DP P244822.3N垫片平均直径DDP设计给定176.6mm计算压力P设计给定10MPa垫片上密封力QDFQDF =2DDPBNmDPP468572.8N垫片有效宽度BN设计手册 表3-2313mm垫片宽度bDP设计给定26mm垫片系数mDP设计手册 表3-243.25垫片弹性力QDTQDT =QDJ48964.5N系数按固定法兰取（0.2）0.2关闭时阀杆总轴向力QFZ前表计算175976.58N必需预紧力QYJQYJ =DDPBNqYJKDP279702N密封面预紧比压qYJ设计手册 表3-2438.8MPa垫片形状系数KDP按圆形取（1.0）1.0序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注7螺栓拉应力LL =QL/FL137.3MPa螺栓总截面积FLFL =ZF16833.6mm2螺栓数量Z设计给定16单个螺栓截面积F1设计手册 表3-9427.1mm2螺栓直径dL设计给定27mm许用拉应力L设计手册 表3-9151MPa螺栓间距与直径比LJLJ =D1/ZdL2.86螺栓孔中心园直径D1设计给定394mm8中法兰连接螺栓初加温时强度验算nS1.25 合格P1053-A螺栓计算载荷QLZQLZ =QLZ+Qt2545610.8N常温时螺栓计算载荷QLZ前表计算938336.2N初加温时螺栓温度变形力QtLFLELDPtLQt = FDPEDP+1607274.6N序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注8初加温时温度差t设计手册 表3-2590介质工作温度t设计给定425材料线胀系数设计手册 表3-812.61/螺栓计算长度LL=2h+DP124.5mm中法兰厚度h设计给定60mm垫片厚度DP设计给定4.5mm中法兰温度tFtF =0.5t212.5螺栓温度tLtL = tF-t122.5螺栓总截面积FL前表计算6833.6mm2螺栓材料弹性模量EL设计手册 表3-82.1MPa垫片面积FDPFDP =DDPbDP14417.6mm垫片平均直径DDP前表计算176.6mm垫片宽度bDP前表计算26mm序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注8垫片材料弹性模量EDP设计手册 表3-243MPa螺栓拉应力LL = QLZ/FL372.5MPa安全系数nSnS =(S) tL/L1.57屈服点(S) tL设计手册 表3-8585MPa9中法兰连接螺栓高温时强度验算nS1.35 合格P1055-A螺栓计算载荷Q”LZQ”LZ =QLZ+Q”t1277649.7N常温时螺栓计算载荷QLZ前表计算938336.2N高温时螺栓温度变形力Q”t=Qt t”/t339313.5N高温时温度差t”设计手册 表3-2519介质工作温度t设计给定425初加温时温度差t设计手册 表3-2590初加温时螺栓温度变形力Qt前表计算1607274.6N中法兰温度tFtF =0.9t382.5序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注9螺栓温度tLtL = tF-t”363.5螺栓拉应力”L”L = Q”LZ/FL187MPa螺栓总面积FL前表计算6833.6mm2安全系数nSnS =(S)”tL/”L2.35屈服极限(S)”tL设计手册 表3-8440MPa10阀体中法兰强度验算WW1, WW1I,合格P1059-A常温时比值系数nn=QLZ/W15832.6mm2初加温比值系数nn=QLZ/W16764.4mm2高温时比值系数nn=Q”LZ/”W10781.9mm2计算载荷Q取比值系数最大时的QLZ135869.37N常温时螺栓计算载荷QLZ前表计算938336.2N初加温螺栓计算载荷QLZ前表计算2545610.8N高温时螺栓计算载荷Q”LZ前表计算1277649.7N序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注10许用弯曲应力W设计手册表3-361MPa许用弯曲应力WW =(s) tF/1.25152MPa屈服点(s) tF设计手册表3-2（根据tF）190MPa中法兰温度tF前表计算212.5许用弯曲应力”W取(S)”tF/1.35与(R)”tF/0.9中较小值118.5MPa屈服点(s) ”tF设计手册表3-2（根据t”F）160MPa中法兰温度tF前表计算382.5蠕变极限(R) ”tF设计手册 表3-270MPaI-I断面弯曲应力W1W1=Ql1/W152MPa力臂l1l1=(D1-Dm)/234mm螺栓孔中心园直径D1设计给定394mm中法兰根径Dm设计给定326mm断面系数W1W1=1/6 Dmh2614184mm3中法兰厚度h设计给定60mm序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注10II-II断面弯曲应力W11W11=0.4Ql2/W1145MPa力臂l2l2= l1+(Dm-Dn)/465.5mm计算内径Dn设计给定200mm断面系数W11( )2 W11=226Dm-DnDm+Dn 546280mm311阀盖强度验算LL, 合格P1066-AI-I断面拉应力LDn(SB-C)QFZPDn4 (SB-C)L= +33MPa计算压力P设计给定10MPa计算内径Dn设计给定274mm设计厚度SB设计给定28mm腐蚀余量C设计给定1mm关闭时阀杆总轴向力QFZ前表计算175976.8N序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注11II-II断面剪应力QFZPdr= +dr(SB-C)4 (SB-C)28.78MPa填料函外径dr设计给定114mm许用拉应力L设计手册 表3-351MPa许用剪应力设计手册 表3-330.5MPa12阀盖支架强度验算W3W3, L合格P1071-AI-I断面弯曲应力WIWI = QFZ l81+11H I3W1 2 l I225.5MPa关闭时阀杆总轴向力QFZ前表计算175976.8N框架两重心处距离ll = l1+2b210mm支架内宽l1设计给定110mm立柱厚度b设计给定50mm支撑高度H设计给定218mmIII-III断面惯性矩I3I3=(D-d)h3/122333333.3mm4序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注12阀杆螺母函外经D设计给定128mm阀杆螺母函内经d设计给定100mm阀杆螺母函高h设计给定100mmII-II断面惯性矩I2I2=ab3/47850000mm4立柱宽a设计给定80mmI-I断面系数WIWI =ab2/4157000mm3III-III断面弯曲应力W3W3=(QFZ l /4-M2)/W38.3MPaII-II断面弯曲力矩M2QFZ L2 l I2M2 = 8(1+ )H I34403819.4N mm断面系数W3W3=(D-d)h2/646666.67mm3I-I断面拉应力L1L1=QFZ/2ab7MPaI-I断面转矩引起的弯曲应力Nw1l ba2/4Nw1= M0H3.54MPa弯曲力矩M0M0=MTJ33914.23N mm序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注12阀杆螺母凸肩摩擦力矩MTJ3 fTJQFZMTJ= (r3W-r3N)r2W-r2N2 858766.8N mm凸肩部分摩擦因数fTJ设计手册 表3-260.08阀杆螺母凸肩外半径rW设计给定62mm阀杆螺母凸肩内半径rN设计给定60mmI-I断面合成应力=WI+L1+Nw137.34MPa许用拉应力L设计手册 表3-351MPa许用弯曲应力W设计手册 表3-361MPa13总转矩及圆周力P1077-A关闭时总转矩MM= MFL+MTJ1031301N mm关闭时阀杆螺纹摩擦力矩MFL前表计算172457.3N mm阀杆螺母凸肩摩擦力矩MTJ前表计算858843.7N mm圆周力QSQS = 2M/D01841.6N手轮直径D0设计给定560mm序号设 计 内 容符号式中符号公式或索引数据单位备注14流量系数893.66m2流量系数CV1.156KV6533.7m2API 6D P3流量系数KVKV = Q /P5652m2P26-B体积流量Q0.36FgV282.5