阀门设计自动计算公式.xls

球阀计算公式 计算项目 说 明 1 1确定球体直径 球体通道直径分为不缩径和缩径二种 不缩径 d等于相关标准规定的阀体通道直径 缩径 一般d 0 78相关标准规定的阀体通道直径 此时 其过渡段最好设计为 锥角过渡 以确保流阻不会增大 球体半径一般按R 0 75 0 95 d计算 对小口径R取相对大值 反之取较小值 为了保证球体表面能完全覆盖阀座密封面 选定球径后 须按下式校核 Dmin mm 应满足D Dmin 式中 Dmin 球体最小计算直径 mm D2 阀座接触面外径 mm d 球径通道 孔直径 mm D 球体实际直径 mm Q341F 10C DN100R 0 75 dd 100R 80D 160 2 1 壁厚的确定 壁厚计算公式 SB S B C S B 计算厚度 C 腐蚀余量 S BS B 1 5P Dn 2 L P S B计算厚度1 685393 P计算压力1 0设计给定 DN内径100设计给定 L 材料许用拉应力45设计手册表3 3 C腐烂余量5设计给定 SB实际厚度6 685393 3 1 球体与阀座之 间比压的计算 球体与阀座之间比压的计算 应该满足 qMF q q qMFqMF 1 2PqMF 1 2 P计算压力1 0 qMFqMF m a c p 1 183799126 m 与流体性质有关的系数 对常温液体 m 1 对常温油品和空气 蒸气以及高于100 的液体 m 1 4 对氢 氮及密封要求高的介质 m 1 8 11 41 8 a c 与密封面材料有关的系数 如下所示 密封面材料ac 钢 硬质合金3 51 聚四氟乙烯 尼龙1 80 9 铜 铸铁31 中硬橡胶0 40 6 软橡胶0 30 4 b密封面在垂直流体流动方向上的投影宽度5 202013778 22 2 dD b bb t cos t密封面宽度设计给定7 密封面法向与流道中心线夹角420 743144825 q 球阀密封比压 3 1 1浮动球阀 q q DMW DMN P 4 DMW DMN 3 5625 DMW 阀座密封面外径mm 设计给定122 DMN 阀座密封面内径mm 设计给定106 P介质工作压力Mpa 设计给定1 0 3 1 2进口密封 固定球阀 q q p DJH DJH 0 6 DMN DMN 0 4 DMW DMW 8 R h cos q1 657090638 DJH 进口密封座导向外径 mm132 设计给定 R球体半径 mm80 设计给定 h密封面接触的宽度在水平方向的投影mm6 设计给定 h h l2 l1 6 l2 球体中心至密封面的距离mm60 6 设计给定 l1 球体中心至密封面的距离mm54 6 设计给定 q 密封面材料的许用比压 q 密封面材料材料硬度 q MPa 注 钢和铜合金的牌号对 于铸态和堆焊均适用 密封面密封面 间无间有 滑动滑动 黄铜 CuZn40Pb2 CuZn38Mn2Pb2 CuZn38 HB 80 958020 CuZn16Si4HB 95 11010025 青铜 CuAL10Fe3HB 1108025 CuAL10Fe3Mn2 CuAL9Fe4Ni4Mn2 HB 120 17010035 奥氏体 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti HB 140 17015040 不绣钢 马氏体 2Cr13 3Cr13 1Cr17Ni2 HB 200 300 25045 不绣钢HR 35 40 氮化钢35CrMoAlA 38CrMoAlA Hv 800 1000 30080 堆焊TDCoCr1 xHR 40 4525080 合金TDCr Ni 含Ni HB 280 32025080 中硬 橡胶54 F 4 SFB 1 SFB 2 SFB 3SFBN 1 SFBN 2 SFBN 3 2015 尼龙4030 4 1球阀的转矩计算 4 1 1浮动球阀 总转矩计算 浮动球阀中所有载何由介质出口的阀座密封圈承受 总转矩为 MFMF MQZ MFT MMJ99046 80369 MQZ 球体在阀座中的摩擦力矩 MQZ MQZ DMW DMN 2 P R f 1 COS 32 COS 26431 16369 f 球体与阀座的摩擦系数 对聚四氟乙烯f 0 05 对增强聚四氟乙烯f 0 08 0 15 对尼龙f 0 1 0 15 MFT 填料与阀杆的摩擦力矩 1 对聚四氟乙 烯成型填料 MFT 0 6 f z h dF P 18 84 f 阀杆与填料的摩擦系数f 0 05 h 单圈填料与阀杆的接触高度设计给定10 Z 填料圈数设计给定5 dF 阀杆直径 设计给定40 P 计算压力设计给定1 0 2 对橡胶O型圈 MFT 1 2 dF2 Z 0 33 0 92 f0 d0 P 18011 04 Z O型圈个数设计给定 f0 橡胶对阀杆的摩擦系数f0 0 3 0 4 d0 O型圈的横截面直径设计给定4 MMJ 阀杆台肩与止推垫间的摩擦力矩 MMJMMJ 64 f DT df 2 P 72596 8 f 摩擦系数按材料同前面规定选取0 05 DT 台肩外径或止推垫外径 选二者中小者 mm 45设计给定 4 1 2固定球阀 总转矩计算 固定球阀中球体受到的作用力完全传递到支撑轴承上 对进口密封的固定球阀总转矩为 MFMF MQZ MFT MZC MMJ 12581 59651 MQZ 球体在阀座中的摩擦力矩 MQZMQZ MQZ1 MQZ2 10271 16832 MQZ1 由阀座对球体的予紧力产生的摩擦力矩 MQZ1MQZ1 4 DMW2 DMN2 1 COS qM f R 1395 699073 qM 最上予紧比压 取 qM 0 1 P 但不少于2MPa2 其它同前一致 MQZ2 由介质工作压力产生的摩擦力矩8875 469247 MQZ2MQZ2 P f R DJH2 0 5 DMN2 0 5 DMW2 1 COS 8 cos MFT 填料与阀杆的摩擦力矩 1 对聚四氟乙 烯成型填料 MFT 0 6 f z h dF P 188 4 f 阀杆与填料的摩擦系数f 0 05 h 单圈填料与阀杆的接触高度设计给定10 Z 填料圈数设计给定5 dF 阀杆直径 设计给定40 P 计算压力设计给定1 0 2 对橡胶O型圈 MFT 1 2 dF2 Z 0 33 0 92 f0 d0 P 7204 416 Z O型圈个数设计给定2 f0 橡胶对阀杆的摩擦系数f0 0 3 0 4 d0 O型圈的横截面直径设计给定4 MZC 轴承中的摩擦力矩 MZCMZC fZ dqJ QZJ 615 5028 fZ 轴承的摩擦系数 对塑料制的滑动轴承 fZ按f选取 对滚动轴承 fz 0 002 dZJ 球体轴颈直径设计给定45 对滚动轴承 dZJ 轴承中径 QZJ 介质作用球体轴颈上的总作用力 QZJQZJ DJH2 P 8 6838 92 MMJ 阀杆台肩膀与止推垫间的摩擦力矩 此项仅用上阀杆与球体分开时的结构 对整体MMJ 0 MMJ 0 MMJMMJ 64 f DT dF 3 P 1506 525391 5 1阀杆强度计算 5 1 1浮动球阀杆 强度的计算 阀杆与球体连接部分的计算 阀杆与球体接触按挤压计算 ZY ZY MQZ