6-150球阀设计计算说明书.doc

球阀设计计算说明书 编号:JS/6”Q41F-150Lb 编制: 日期: 审批: 日期: 目录 一、壳体壁厚SB验算………………………………………………………..1 二、流量系数Kv计算………………………………………………………1 三、垫片宽度N验算………………………………………………………..2 四、中法兰螺栓强度校核…………………………………………………2 五、中法兰强度校核…………………………………………………………4 六、密封副设计与计算…………………………………………………… 6 七、阀杆强度校核…………………………………………………………… 7 八、手柄长度W计算………………………………………………………11 参考文献 设计说明与计算过程 设计说明与计算过程 结果 结果 壳体壁厚SB 壳体壁厚SB（mm）验算。 1、从表（9-37）[ 1 ]查出1355351-1999标准中的壁厚取9.0 mm,根据设计需求和保险评估本设计壁厚取SB=10mm。 2、《阀门设计手册》P361中查出：美国国家标准ANSI、B16.34《阀门法兰连接和对焊连接》附录G中。关于壁厚的计算公式： t = 1.5×〔 〕 式中：t—阀体计算壁厚（未考虑附加裕量）mm。 DN—公称通径或口径，其口径不小于公称通径的90% mm，DN = 152（6D标准给定）。 K1—壁厚系数，PN=2.0Mpa时,K1=1.3。 S—阀体材料的许用应力(Mpa)，S=120.69 Mpa。 此公式是以薄壁圆筒为基础得出的。 t =1.5×〔 〕 =1.7mm API600阀体最小壁厚表中所列出的尺寸，是按此公式的计算值再增加附加裕量6.3mm。 SB’= t + C =1.7+6.3 = 8 mm 显然SB> SB’， 故：壳体壁厚符合要求。 二、流量系数Kv（m2）计算（按IEC534-1）。 Kv = （见设P26）[ 1 ] 式中Av—流量系数m2 ，K—压头损失系数 K = 0.1(查表3-37) [ 1 ] A—流量面积m2 ， A=π =0.01812 m2 Av =A = A = =0.081 m2 SB=10mm SB’=8mm K1(DN)(PN) K1(DN)(PN) 2S-1.2K1PN 1.3 1.3×102×2 2×118-1.2×1.3×2 Av Av×106 28 DN DN 2 4 1 设计说明与计算过程 设计说明与计算过程 结果 结果 Kv = 2893 m Kv = 2893 m2 N’= 4.8mm N = 8mm Fj =102891.5N Fp =19292.2N Av×10 Av×106 28 0.081×106 28 Kv = = = 2893 m2 三、垫片宽度N（mm）验算。 N≥ 式中 Dm—垫片平均直径（mm），Dm=256mm（设计给定）。 y—垫片许用压缩比压（MPa），y=40MPa(查表4-17) [ 3 ] N’≥ = 4.8mm 设计给定N = 8mm,符合要求。 四、中法兰螺栓强度校核。 操作状态下螺栓载荷。 Wp = Fj + Fp + Qm 式中 Wp—在操作状态下螺栓所受载荷（N）。 Fj—总的流体静压轴向力（N）。 Fj = 0.785DG2P 其中DG载荷作用位置处垫片直径(mm)。 DG = Dm = 256mm(设计给定) Fj = 0.785×2562×2 =102891.5N Fp—垫片接触面上总的压紧载荷（N）。 Fp=2πbDGmP 其中 b为垫片有效密封宽度（mm）， b=4mm(设计给定)。 m为垫片系数, m取1.5(查表)。 Fp=2×3.14×4×256×1.5×2 =19292.2N Qm为球体与阀座密封圈之间的密封力（N）。 Qm = QmJ+Qmy 其中QmJ 为流体静压力在密封面上的作用力（N）。 QmJ = （DMW+DMN）2 P 其中DMW为阀座密封面的外径（mm）。 0.375 0.375×256×2 40 π π 16 2 结果 结果 Qmy = 860NQm = 43344.6NWp =165528.3N Qmy = 860N Qm = 43344.6N Wp =165528.3N Wa =129474.4N DMW =172mm(设计给