蝶阀设计计算说明书.docx
《蝶阀设计计算说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蝶阀设计计算说明书.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
蝶阀设计计算说明书
设计计算说明书
产品名称：
GB/T12238三偏心硬密封蝶阀
规格型号：
800”D343H-16C
编制:
审核:
批准:
二○一一年二月十三日
雷蒙德（北京）阀门制造有限公司
一、阀体壁厚计算………………………………………………………………………1
二、蝶板中心厚度计算…………………………………………………………………2
三、密封比压计算…………………………………………………………………………3
四、阀杆强度计算…………………………………………………………………………4
五、阀杆与蝶板连接销的强度校核…………………………………………6
六、参考文献………….………………………………………………………………………7
雷蒙德（北京）阀门制造有限公司
D343H-150LbNPS8”
设计计算书
共 8 页
第1页
计算项目
阀体壁厚
简
图
零件名称
阀体
材料
A216 WCB
计算内容
壁厚
符号
SB
计算名称
符号
公式
单位
计算结果
阀体计算壁厚
S'B
1.5
+C
in
0.23
mm
5.84
额定压力等级
Pc
设计给定
磅
150
公称通径
d
设计给定
in
8
材料的许用应力
S
查表
磅/in
7000
腐蚀余量
C
设计给定
in
0.1
设计壁厚
SB
设计给定
mm
12
查ANSI B16.34得壁厚0.31″（7.87mm）
结论：
SB>S'B 合格
雷蒙德（北京）阀门制造有限公司
D343H-150LbNPS8”
设计计算书
共 8 页
第2 页
计算项目
蝶板中心厚度
简
图
零件名称
蝶板
材料
A216 WCB
计算内容
厚度
符号
b
计算名称
符号
公式
单位
计算结果
蝶板中心处厚度
b
0.65D0.1875（PN+△p）+C
[δL]
mm
10.4
蝶阀流道直径
D
设计给定
203
考虑到水击升压的介质最大静压水头
H
100（PN+△p）
m
680
由于蝶板的快速关闭，在管路中产生的水击升压值
△p
400qv/At
MPa
4.8
体积流量
qv
VA
m3/h
1691
流速
V
按低压蒸汽的流速计算，15～20m/s,按V＝20m/s计算
m/h
72000
阀座流道截面积
A
πD2/4
mm2
23494
蝶阀阀座通道直径
D
设计给定
mm
173
蝶板从全开至全关所经历的时间
t
设计给定
s
6
许用拉应力
[δL]
查表
MPa
120
腐蚀余量
C
设计给定
mm
3
设计厚度
b´
设计给定
22
结论：
蝶板中心厚度取值22mm>计算厚度10.4mm
合格
雷蒙德（北京）阀门制造有限公司
D343H-150LbNPS8”
设计计算书
共 8 页
第 3 页
计算项目
密封比压
简
图
零件名称
阀座
材料
1Cr18Ni9Ti
2Cr13
计算内容
密封比压
符号
q
计算名称
符号
公式
单位
计算结果
阀座密封比压
q
1.4（35+PN）/bm
MPa
42.3
阀座密封面接触宽度
bm
设计给定
mm
1.5
计算压力
P
PN设计给定
MPa
2.0
密封面必须比压
qMF
查表
MPa
15.5
密封材料的许用比压
[q]
查表
MPa
150
结论：
qMF＜q＜[q]合格
雷蒙德（北京）阀门制造有限公司
D343H-150LbNPS8”
设计计算书
共 8页
第 4 页
计算项目
阀杆强度校算
简
图
零件名称
阀杆
材料
2Cr13
计算内容
阀杆强度
符号
τN
计算名称
符号
公式中
符号
公式
单位
计算结果
蝶阀阀杆力矩
M
Mm+Mc+MT+Mj+Md
N·mm
密封面间摩擦力矩
Mm
4qMRbMfMh2+R2
N·mm
307475
密封比压
qM
见阀座密封比压计算
mm
42.3
蝶板密封半径
R
（D/2）2+l2
88.6
阀座通道直径
D
设计给定
mm
173
阀杆中心至蝶板密封圈大端距离
l
设计给定
mm
19
密封面接触宽度
bM
设计给定
mm
1.5
密封面间摩擦系数
fM
查表
0.15
阀杆至蝶板中心的偏心距
h
设计给定
mm
9
阀杆轴承的摩擦力矩
Mc
0
密封填料的摩擦力矩
MT
0.6πμT*Zh*dr2P
N·mm
7089
填料高度
Zh
设计给定
mm
48
阀杆直径
dT
设计给定
mm
28
摩擦系数
μT
查表
0.05
静水力矩
Mj
阀杆垂直安装时为0
0
动水力矩
Md
2x10-9gμaHD3
（ξα-ξ0）+2gH/V02
8289
蝶板开度为α角时的动水力矩系数
μa
动水力矩的最大值通常在α＝60°～80°范围内，取70°查阀门设计手册表4-93
84.7
雷蒙德（北京）阀门制造有限公司
D343H-150LbNPS8”
设计计算书
共 8 页
第 5 页
计算项目
阀杆强度校算
简
图
零件名称
阀杆
材料
1Cr13
计算内容
阀杆强度
符号
τN
计算名称
符号
公式中
符号
公式
单位
计算结果
重力加速度
g
mm/s2
9810
蝶板开度为α角时的流阻系数
ξα
根据蝶板中心厚度b与蝶板直径之比查阀门设计手册表4-93
332
蝶板全开时的流阻系数
ξ0
查阀门设计手册表4-93
0.05
计算升压在内的最大静水压头
H
见蝶板厚度计算
mm
200048
蝶阀全开时介质的流速
V0
蝶阀全开时按介质为水确定其流速1.5m/s
mm/s
1500
蝶阀处开密封状态时，动水力矩Md=0,静水力矩Mj=0,此时阀杆的总力矩
M＝110070＋7089＝117059N·mm
蝶阀处开开启过程中，密封力矩MM=0,静水力矩Mj=0,此时阀杆的总力矩
M＝7089＋8289＝15378N·mm
计算阀杆受力时，取二者中较大会值作为阀杆剪切应力校核的阀杆总扭矩即M＝117059N·mm
阀杆扭转剪切应力
τN
M/W
MPa
26.7
阀杆截面的抗扭断面系数
W
0.2d3
4390.4
阀杆直径
d
设计给定
mm
28
阀杆材料的许用剪应力
[τN]
查表
MPa
86.6
结论：
τN < [τN]合格
雷蒙德（北京）阀门制造有限公司
D343H-150LbNPS8”
设计计算书
共 8页
第 6页
计算项目
阀杆与蝶板连接销的强度校核
简
图
零件名称
圆锥销
材料
45
计算内容
符号
τ
计算名称
符号
公式
单位
计算结果
每只圆锥销的剪切应力
τ
4M/3πd2D
MPa
27.7
阀杆总扭转力矩
M
见阀杆强度计算
MPa
117059
圆锥销的平均直径
d
设计给定
mm
8
阀杆直径
D
设计给定
mm
28
圆锥销材料许用剪切应力
[τ]
MPa
118
结论：
τ<[τ]合格
雷蒙德（北京）阀门制造有限公司
D343H-150LbNPS8”
设计计算书
共 8 页
第 7页
七、参考文献
《阀门设计手册》杨源泉主编机械工业出版社
《实用阀门设计手册》陆培文主编机械工业出版社
升级会员 