止回阀设计计算说明.doc

止回阀设计计算书(H44H-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、 中法兰螺栓强度校核.1三、 中法兰强度校核. . 3四、 阀盖强度校核6五、 阀瓣厚度验算 7参考文献结果tB=19.2mmtB=14.54mm一、 壳体最小壁厚验算1、设计给定tB=19.2mm（参照GB/T12236-2008）2、按第四强度理论验算tB= (见实用阀门设计手册表5-78)式中：tB考虑腐蚀裕量后阀体壁厚(mm) P设计压力（MPa），取公称压力PNP=6.4 MPad 阀体中腔最大内径(mm)d=200(设计给定)L t425阀体材料的许用拉应力（MPa）查表（设3-3）知 L t= 51MPaC考虑铸造偏差，工艺性和介质腐蚀等因素而附加的裕量（mm）tB= +C因tB-C=11.54,参照实用阀门设计手册表5-79, C取3mmtB=11.54+3=14.54mm显然tB tB，故阀体最小壁厚满足要求二、 中法兰螺栓强度校核1、 设计时给定：螺栓数量n=12螺栓名义直径d=M272、 栓载荷计算（1）操作状态下螺栓载荷(N)FG=FFZ+FDJ（见实用阀门设计手册表5-115）式中FG在操作状态下螺栓所受载荷（N）设计说明与计算过程 6.4200 2.351-6.41结果FFZ =326685.6NFDJ =384336NFG =711021.6NFYJ =403128.5NAp=5190 mm2FFZ流体静压总轴向力（N）FFZ =0.785DDP2P其中 DDP为垫片压紧力作用中心圆直径(mm)DDP=240+15=255mm（设计给定）FFZ =0.78525526.4=326685.6NFDJ操作状态下需要的最小垫片压紧力（N）FDJ =2b DDPmP其中 b=bo（垫片基本密封宽度mm） b=bo=15mm(设计给定)m为垫片系数, m=2.5(查实用阀门设计手册表3-32)FDJ =23.14152552.56.4 =384336NFG =326685.6+384336 =711021.6N （2）预紧状态下螺栓所受载荷FYJ（N）FYJ=bDDPqYJ式中：qYJ垫片比压（MPa） qYJ=31.7MPa(查表3-32) FYJ=1527031.7=403128.5N3、螺栓面积计算（1）操作状态下需要的最小螺栓截面积(mm2)Ap = FG /t式中：t425下螺栓材料的许用应力（MPa） t=137 （MPa）(查实用阀门设计手册表3-9)Ap= 711021.6/ 137=5190mm2（2）预紧状态下需要的最小螺栓截面积（mm2）Aa= FYJ/ Aa= 设计说明与计算过程2结果Aa=2942.5mm2Ab=6867.2mm2Am=5190 mm2式中：常温下螺栓材料的许用应力（MPa）查表 =t=137MPa Aa= 403128.5/137=2942.5mm2（3）设计时给定的螺栓总截面积 Ab= ndmin2 = 12272=6867.2mm2（4）比较： 需要的螺栓总截面积Am=max（Aa，Ap） =5190 mm2 显然 AbAm 故：螺栓强度校核合格 三、中法兰强度校核1、 法兰力矩计算（见设5-124）（1）法兰操作力矩Mp(Nmm)计算Mp= MD+ MT+ MG=FDSD+FTST+FGSG 式中：FD作用于法兰内直径截面上的流体静压轴向力（N） FD=0.785Di2P 其中 Di为阀体中腔内径（mm） Di=220（设计给定） FD=0.78522026.4=243161.6N SD为螺栓中心至FD作用位置处的径向距离（mm） SD=45（设计给定） FT流体静压总轴向力与作用于法兰内径截面上的流体静压轴向力之差（N） FT= FFZ -FD=326685.6-243161.6 =83524N设计说明与计算过程3结果 ST螺栓中心至FT作用位置处的径向距离（mm） ST=42.5(设计给定)FG法兰垫片压紧力（N） FG= FDJ =384336NSG螺栓中心至FG作用位置处的径向距离SG=50mm（设计给定）Mp=243161.645+8352442.5+38433650 =33697367 Nmm（2）法兰预紧力矩Ma（Nmm）Ma=FGSGFG=W 其中W为螺栓的设计载荷（N）W= = 137=825918.2NMa=825918.250=41295910Nmm（3）法兰设计力矩Mo(Nmm)计算Mo=max(Ma ，Mp )式中 ft 425下法兰材料的许用应力（MPa） ft =83.9MPa（查实用阀门设计手册表3-10） f 常温下法兰材料的许用应力（MPa） f =138MPa（查实用阀门设计手册表3-10）Ma =4129591(83.9/138)= 25106716.3Nmm故Mo=Mp=33697367Mp=33697367NmmMa=41295910NmmMo=33697367Nmm设计说明与计算过程5190+6867.224结果H =91.1MPaR=57.4MPaT=54.3MPa设计说明与计算过程2、法兰应力计算（1）轴向应力H（MPa）计算H= 式中 f 整体法兰颈部应力校正系数 f =1(按图5-136) 参数 =1.42(按图5-138选取计算) Di1计算直径（mm） 因f，故阀盖壁厚设计满足要求五、阀瓣厚度验算SB= (见阀门设计手册表P432)式中：SB阀瓣计算壁厚(mm)R内球面半径(mm)R=325（设计给定）P介质工作压力（MPa）取P=PN=6.4 W阀瓣材料许用弯曲应力（MPa）查表知 W = 83.9MPaC考虑铸造偏差，工艺性和介质腐蚀等因素而附加的裕量（mm）SB=