600PSI浮动球设计开题答辩

1、 题 目：600psi浮动球球阀设计 学生姓名： 学 号： 专业年级： 指导老师： 一、毕业设计选题目的意义 阀门是石油、化工、电站、长输管线、宇航以及海洋采油等国民经济各部门不可缺少的流体控制设备。 而球阀不仅结构简单、密封性好，而且在一定公称尺寸范围内具有体积小、重量轻、材料消耗少、安装尺寸小，并且驱动力矩小、操作方便、易实现快速启闭，是近十几年来发展最快的阀门品种之一。 此外，浮动球球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在阀座的密封圈上，能保证其密封效果。二、国内外研究现状及发展方向 球阀是上世纪50年代问世的一种新型阀门。目前球阀最大公称通径已达3050mm，

2、这是美国escherwyss公司为田纳西州的一个泵站所提供的四台球阀，用作透平机出口的切断阀，设计压力为4.8mpa。球阀的最高工作压力已达72mpa，其相应温度高达1000。目前，全球的控制阀市场如同大部分工业品一样被三个经济体瓜分，分别是美国为代表的北美经济体，以德国、英国、法国为代表的欧盟地区，和以日本为代表的亚太地区。（一）国外研究现状（一）国外研究现状（二）国内发展现状 阀门的最大用户是石化行业、电力部门、冶金部门、化工行业和城市建设部门。 目前我国关于球阀的生产企业大多规模小、科研能力弱，大多通过参考外国产品进行设计生产，其主要原因是技术投入资金不足，科研人员数量不足，所以在国内很

3、多的大型工程招标中大多被外国阀门企业所垄断。（三）发展方向 随着石油开发向内地油田和海上油田的转移，以及电力工业由30万千瓦以下的火电向30万千瓦以上的火电及水电和核电发展，球阀产品也应依据设备应用领域变化应改变其性能及参相数； 城建系统一般采用大量低压阀门，并且向环保型和节能型发展，即由过去使用的低压铁制闸阀逐步转向环保型的胶板阀、平衡阀、金属密封蝶阀及中线密封蝶阀过渡，输油、输气工程向管道化方向发展，这又需要大量的平板闸阀及球阀； 电站的建设向大型化发展，所以需用大口径及高压的安全阀和减压阀，同时也需用快速启闭阀门； 针对成套工程的需要，阀门供应由单一品种向多品种和多规格发展。一个工程项目

4、所需的阀门，由一家阀门生产厂家全部提供的趋势越来越大.三、主要研究内容 浮动球球阀作为新型的阀门品种之一，关于球阀的设计方案十分稀少，此设计的主要研究内容包括对浮动球球阀结构设计。浮动球球阀的设计要求保证合适的强度与刚度，从而保证浮动球球阀的寿命和稳定性。本课题主要以dn为200mm，压力为600psi的浮动球球阀，进行结构设计，强度校核，以及关键零部件的分析。课题的研究内容和方法主要是设计球阀结构并进行强度校核：通过设计手册对浮动球球阀的结构进行设计，主要包括阀体、阀杆、阀芯以及关键零部件的选用与设计，并对其受力分析，然后再确定材料后进行强度校核。四、设计思路及步骤确定球体的直径、确定球体的

5、直径、球体与阀座之间球体与阀座之间的密封比压的密封比压计算计算球阀球阀密封密封力、阀杆的转力、阀杆的转矩矩阀体的设计；阀体阀体的设计；阀体法兰阀杆的选材设法兰阀杆的选材设计计算并校核；阀计计算并校核；阀杆的填料选择并计杆的填料选择并计算填料摩擦力、摩算填料摩擦力、摩擦转矩强度。擦转矩强度。球体的设计与校核；球体的设计与校核；球阀阀座的选材球阀阀座的选材设计设计其它零部件其它零部件的设计计算的设计计算校核校核五、方案设计装置结构的选择与设计将参照机械设计与装置结构的选择与设计将参照机械设计与机械原理的有关理论以及压力容器设计的机械原理的有关理论以及压力容器设计的相关国外国内和行业标准。确定阀体结

6、构相关国外国内和行业标准。确定阀体结构形式、连接形式、结构长度、材料和阀体形式、连接形式、结构长度、材料和阀体的壁厚；确定阀座的形式等。的壁厚；确定阀座的形式等。对于装置还将通过相关材料材质型号的选对于装置还将通过相关材料材质型号的选择以及最终运用材料力学的相关理论进行择以及最终运用材料力学的相关理论进行校核。包括：球体与阀座之间的密封比压校核。包括：球体与阀座之间的密封比压的计算，密封力的计算，阀杆填料、摩擦的计算，密封力的计算，阀杆填料、摩擦力、摩擦转矩的计算及校核等。力、摩擦转矩的计算及校核等。六、设计进度安排及预期结果 3.294.9 校内外资料调研，撰写开题报告，英文翻译校内外资料调

7、研，撰写开题报告，英文翻译 4.124.17 球阀结构方案确定球阀结构方案确定 5.126.6 计算机绘制装配图及零件图计算机绘制装配图及零件图6.76.20 整理结果，撰写说明书，准备答辩整理结果，撰写说明书，准备答辩4.195.11 球阀的结构设计及强度校核球阀的结构设计及强度校核参考文献【1】濮良贵主编.机械设计.北京:高等教育出版社，1996.5【2】成大先主编.机械设计手册第4卷.北京：化学工业出版社，2002【3】 陈磊，长输管线用球阀技术特点分析及应用，j吴忠仪表股份有限公司;2002,（03）.【4】 杨源泉.阀门设计手册m.第一版.北京:机械工业出版社，1992【5】 陆培文

8、.国内外阀门新结构m.北京:中国标准出版社，1997.【6】孙晓霞.实用阀门技术问答m.北京:中国标准出版社，2001,17:3-8【7】钢制压力容器 gb150-1998s【8】 美国机械工程师协会b16委员会编著，管法兰和法兰管件（中文版）.m 中国asme规范产品协作网（cacl） 翻译。【9】 张锁龙,庞明军,包健,陈蓉.大口径球阀阀体设计j.农业机械学报,2006, 37(2):154-156【10】 阀门检验与管理规程，中华人民共和国行业标准，国家石油和化学工业局 2000,06,30发布，于2000，10,01 实施【11】沈阳阀门研究所，机械部合肥通用机械研究所主编, 阀门m，机械工业出版社.1994【12】 合肥工业大学机械系，机械设计手册，m，合肥工业大学出版社，1975【13】 于英华，泡沫铝及其复合材料力学行为与应用，m，东北大学出