热采闸阀设计计算书

热采闸阀(3-1/8闸阀)设计计算书编制：审核：批准：1、阀体壁厚计算31/85000psi阀体简图如下：a、∮128/∮80截面：根据第四强度理论：Sb=Dn/2×(-1)+C其中：Dn=80=2/3=2/3×414=276MPaPn=设计压力=35MPaC=附加壁厚,选2mm则Sb=13.24mm实际壁厚S=(128-80)/2=24mm>Sb。b、M160×3/∮124截面：同理计算得出Sb=6.54有效截面S=(157-124)/2=16.5mm>Sbc、球形壳体SR95/SR71根据ASMEB16.34-2004附录VI中壁厚计算公式:tm=0.10449d+2.54=10.90mm(d=80)实际最小壁厚t=95-71=24mm>tm满足要求。2、阀盖壁厚计算最小截面在∮206/∮161(M160×3螺纹退刀槽)根据第四强度理论：Sb=Dn/2×(-1)+C其中：Dn=161=2/3=2/3×414=276MPaPn=设计压力=35MPaC=附加壁厚,选2mm则Sb=17.89实际壁厚S=(206-161)/2=22.5mm>Sb。3、闸板厚度计算按强制密封单闸板计算公式：SB=R+C其中：平均半径R=[(12-7.2)/2+7.2]/2=4.8周边固定系数k=0.75材料为1Cr13,密封面淬火处理[]=1200kg/cm2最大工作压力P=210kg腐蚀余量C=0.4cmSB=2.14实际中SB=2.8cm闸环采用材料为1Cr13，表面淬火处理。4、阀杆强度计算a、阀杆直径计算公称通径Dg=8.0最大工作压力P=210kg/cm2密封面内径Dn=7.2cm密封面外径Dw=12cm密封面宽度B=(Dw-Dn)/2=(12-7.2)/2=2.4cm密封面面积F=π/4（Dw2-Dn2）=72.38cm2介质在密封口处静压力QJ=π/4(Dn+B)2×P=3.1416/4×(7.2+2.4)2×210=15200kg保证密封所需比压qF===158.15kg/cm2密封面上的密封力QF=qF×F=158.15×72.38=11446.9kg密封面上的总作用力Q=QF+QJ=11466.9+15200=26646.9kg密封面上的最大比压q===368.15kg/cm2阀杆的最大起闭力矩：密封面上的总作用力Q=QF·cos3°+QJ·sin3º=11466.9·1+15200·0.052=12262kg磨擦系数钢和钢0.03~0.07取0.07（开时用大值）磨擦力Q=12262×10×0.07=858.4那么阀杆螺母上的力矩为M=Q×d=858.4×10*0.029=249N·m（1）选择材料和许用应力阀杆材料选1Cr13查表得δ0.2=440由表12-1-10可得σ=440/(3~5)=88~147N/mm2手动可选取σ=110N/mm2螺母材料选用45由表可查得σb=62.5N/mm2闸阀系低速运动P=18～25N/mm2取中间P=23（2）按耐磨性计算螺纹中径取ψ=1.5d2=0.8=0.8=12.6安全系数选2.5d=31.5mm根据GB5796.3-86可选中等精度，螺纹副标记为Tr36×6LH-8H/7hd=36p=6d2=33D4=37d3=29D1=31的梯形螺纹，螺母高度计算H=ψd2=1.5×33=49.5取H=50则螺纹圈数n=H/P=8.33圈由于系单头螺纹导程，S=P=6mmλ=arctg=3°46′20″由表12-1-7中得，钢对钢f=0.03-0.07,取f=0.05可得P′=arctg=5°19′23″（3）螺杆强度验算由表12-1-13螺纹磨擦力矩M，Mf=1/2d2Ftg(α+β′)Mt1=×39467×0.15=85840.7N/mm=85N/m代入σca===46N/mm2<110N/mm2（4）螺母螺纹强度计算牙根密度b=0.65P=0.65×6=3.9mm基本牙型高度H1=0.5P=3mm代入τ=