上海申弘閥門有限公司
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化工閥門設(shè)計(jì)原則 |
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閥門設(shè)計(jì)原則 化工閥門設(shè)計(jì)原則 化工閥門設(shè)計(jì)選型 設(shè)計(jì)化工閥門 化工閥門選型 化工閥 之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹化工閥門設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)依據(jù)：基本參數(shù)；閥門的用途；介質(zhì)的工作壓力和工作溫度；使用介質(zhì)及其特性（特別是腐蝕性，易燃易爆性）；公稱尺寸DN；結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度及采用標(biāo)準(zhǔn)；與管路連接方式，尺寸及標(biāo)準(zhǔn)；閥門驅(qū)動(dòng)方式；需不需要抗硫；火災(zāi)型式試驗(yàn)證書；抗靜電結(jié)構(gòu)；注脂要求，加工閥桿要求。 根據(jù)以上基本要求，可確定閥門種類，公稱尺寸DN或壓力等級(jí)CL。主要連接尺寸和驅(qū)動(dòng)方式等，同時(shí)選定閥門的結(jié)構(gòu)，主要零件的材料。 為了進(jìn)一步做好設(shè)計(jì)，還應(yīng)了解：介質(zhì)粘度，閥門流通能力要求；流量特性；閥門開啟和關(guān)閉時(shí)間；動(dòng)力源情況（電動(dòng)的電壓，氣動(dòng)的氣壓等）；閥門安裝位置及其環(huán)境條件；外形尺寸的限制；重量的限制；對(duì)震動(dòng)的要求。 由于閥門剖造過程中的工藝性問題是產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的重要內(nèi)容之一，故閥門制造工藝必須要對(duì)閥門設(shè)計(jì)提出一些工藝性的要求。主要的工藝性要求如下： 閥門制造工藝即制造閥門的方法，一般指閥門零件的毛坯制造、機(jī)械加工、焊接和熱處理工藝過程以及閥門的裝配工藝過程。閥門零件不多、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度一般，在機(jī)械行業(yè)屬于簡(jiǎn)單部件，但是閥門的核心密封部位卻要求特別高、密封吻合必須零對(duì)零才能達(dá)到氣密試驗(yàn)的零泄漏。所以其制造工藝復(fù)雜，技術(shù)難度也大。 化工閥門設(shè)計(jì)原則特點(diǎn): 閥門毛坯的制造工藝及檢驗(yàn)工藝比較復(fù)雜。閥門的鑄件毛坯是結(jié)構(gòu)叫復(fù)雜的薄壁殼體件。其鑄件要求表面光潔、鑄字清晰，特別是要有致密的缺陷。為了滿足上述要求，鑄造時(shí)應(yīng)采取一系列工藝措施，如選用高耐火度的造型材料并控制型砂水份、造型時(shí)應(yīng)分層打?qū)嵰员ＷC砂型硬度，采用合理的澆帽口系統(tǒng)及嚴(yán)格控制澆注速度和溫度等。由于技術(shù)要求較高，閥門毛坯的鑄造工藝遠(yuǎn)較一般鑄件復(fù)雜。 此外，閥門毛坯除檢查尺寸，位置精度及外觀外，有的還有作金相組織、力學(xué)性能、耐腐蝕性能及無損探傷等多種檢驗(yàn)，故閥門的檢驗(yàn)工藝也較復(fù)雜。 閥門零件在機(jī)床上安裝比較困難。閥門主要零件的結(jié)構(gòu)、形狀比較復(fù)雜，有些零件屬壁薄、細(xì)長(zhǎng)件，剛性差。在機(jī)床上加工時(shí)，定位和裝夾都比較困難，因此往往需要復(fù)雜的夾具。 難度: 閥門毛坯的制造工藝及檢驗(yàn)比較復(fù)雜:閥門使用在流體管路上，它本身承受各種溫度、壓力的介質(zhì)的沖刷和腐蝕，若毛坯存在極小的缺陷也會(huì)發(fā)生滲漏，而造成介質(zhì)的損失和浪費(fèi)。當(dāng)輸送有毒有害、易燃、易爆或放射性介質(zhì)時(shí)，閥門滲漏往往會(huì)引起中毒火災(zāi)爆炸或污染等重大事故，并迫使系統(tǒng)或工廠停產(chǎn)。 材料種類繁多，機(jī)械加工難度大:閥門材料的種類很多，除各種鑄鐵、碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼及有色金屬外，還采用鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鉬鋁滲氮鋼、沉淀硬化鋼、鉻鉬鋼、鉻鉬釩鋼、鉻錳氮耐酸鋼、低溫鋼、鈦及鈦合金、鈷基硬質(zhì)合金及尼龍、塑料等非金屬材料。 閥門零件在機(jī)床上裝夾比較困難:閥門主要零件的結(jié)構(gòu)、形狀比較復(fù)雜，有些零件屬薄壁、細(xì)長(zhǎng)件，剛性差，在機(jī)床加工時(shí)，零件的定位和裝夾都比較困難，因此需要較為復(fù)雜的工裝夾具。
（一）基本參數(shù)的確定 1.公稱壓力PN GB/T1048-2005規(guī)定公稱壓力有兩個(gè)等級(jí)，即DIN系列和ANSI系列。 也可按美標(biāo)公稱壓力系列設(shè)計(jì)閥門。 在GB/T12224-2005《鋼制閥門 一般要求》中給出了標(biāo)準(zhǔn)壓力級(jí)和特殊壓力級(jí)各22種常用材料的壓力-溫度額定值，可作為設(shè)計(jì)材料的選用。 在JB/T3595-2002《電站閥門 一般要求》中給出了不同公稱壓力PN的14種材料的壓力-溫度額定值，同時(shí)給出了CL150-CL4500 WC1,WC4,WC6,WC9的壓力-溫度額定值，可供電站閥門設(shè)計(jì)時(shí)材料選用。 在美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASME B/16.34-2004《法蘭，螺紋和焊接連接的閥門》中給出了CL150-CL2500標(biāo)準(zhǔn)壓力級(jí)和特殊壓力級(jí)321種材料的壓力-溫度額定值，可供設(shè)計(jì)時(shí)選用。 知道介質(zhì)工作壓力，介質(zhì)的工作溫度和承壓殼體材料，便可根據(jù)根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)確定公稱壓力PN。 2.公稱尺寸DN 國(guó)標(biāo)GB/T1047-2005中，規(guī)定了閥門的公稱尺寸。 美國(guó)工程機(jī)械師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASME B16.34-2004的附錄中給出了公稱管徑NPS的尺寸。 3.工作溫度 閥門零件的工作溫度與許多因素有關(guān)。如閥門結(jié)構(gòu)，公稱尺寸大小，閥門周圍環(huán)境等，因此很難得出一致的數(shù)字?？蛇x用相關(guān)資料的數(shù)值作為參考。 4.閥門的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度 不同國(guó)家的閥門結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度有不用的規(guī)定，在這里不一一介紹，可查看實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)。 5.法蘭連接或其他連接 不同國(guó)家，不同標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接規(guī)定不同，選取時(shí)可查閱實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)。 （二）閥門材料的選取選取原則 （1）滿足使用性要求：根據(jù)閥門工作條件，即介質(zhì)的溫度，壓力，介質(zhì)的性質(zhì)（腐蝕性，有無顆粒，是否會(huì)被金屬離子污染）及閥門零件在閥門中起的作用，受力情況等進(jìn)行選材。 （2）良好的工藝性：鑄造，鍛造性，機(jī)加工，熱處理，焊接等 （3）良好的經(jīng)濟(jì)性：價(jià)值=性能/成本 在保證使用性能的前提下，力求良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥一定范圍內(nèi)通用閥門的主要零件材料已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 JB/T5300-2008《工業(yè)用閥門材料 選用導(dǎo)則》 GB/T12224-2005《鋼制閥門 一般要求》 JB/T3595-2002《電站閥門 一般要求》 JB/T7248-2008《閥門用低溫鋼鑄件技術(shù)條件》 S.H3064-2003《石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗(yàn)和驗(yàn)收》 中對(duì)某些閥門的零件應(yīng)選什么材料作了規(guī)定。
1.閥體、閥蓋和閘板（閥瓣、碟板、球體）等直接承壓件的材料 （1）灰鑄鐵。適用于PN小于等于1.6MPa，介質(zhì)工作溫度大于等于-10攝氏度，小于等于200攝氏度的低壓閥門。主要用于水、蒸汽、煤氣及油品等介質(zhì)。常用的牌號(hào)有HT200、HT250、HT300、HT350 GB/T12226-2005《通用閥門 灰鑄鐵技術(shù)條件》 ASTM A48/A48M-2003(2008) ASTM A159/A159M-1993 中規(guī)定了灰鑄鐵的力學(xué)性能及化學(xué)成分。 （2）可鍛鑄鐵。適用于PN小于等于2.5MPa，介質(zhì)工作溫度在-29攝氏度和300攝氏度之間。公稱尺寸小于等于100mm的閥門。主要用于蒸汽、空氣、油品的介質(zhì)。常用的牌號(hào)有KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。 GB/T9440-1998 ASTM A47/A47M-1999(2004) ASTM A220/A220M-1999(2004) 中規(guī)定了可鍛鑄鐵的力學(xué)性能及化學(xué)成分。 （3）球墨鑄鐵。適用于公稱壓力PN小于等于4.0MPa，介質(zhì)工作溫度在-29攝氏度和350攝氏度之間。主要用于水、蒸油、空氣及油品等介質(zhì)。常用的牌號(hào)有QT400-18、QT400-15、QT450-10、QT500-7。 GB/T12227-2005 ASTM A536/A536M-1999(2004) ASTM A571/A571M-2001(2006) 中規(guī)定了球墨鑄鐵的力學(xué)性能及化學(xué)成分。 （4）碳素鋼。適用于PN小于等于32MPa，介質(zhì)工作溫度在-29攝氏度和425攝氏度之間。主要用于水、蒸汽、空氣、氫氣、氨、氮、及石油產(chǎn)品等介質(zhì)。常用的牌號(hào)有WCA、WCB、WCC、A105 鑄鋼：GB/T12229-2005 ASTM A216/A216M-2008 鍛鋼：GB/T12228-2006 ASTM A105/A105M-2005 中規(guī)定了碳素鋼的力學(xué)性能及化學(xué)成分。 （5)不銹鋼。常用的有奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼。常用的溫度范圍是-196攝氏度到+650攝氏度。具體什么牌號(hào)的不銹鋼zui高使用溫度，可查看GB/T12224-2005和ASME B16.34-2004中的壓力-溫度額定值表。 不銹鋼鑄件：GB/T12230-2005《通用閥門 不銹鋼鑄件技術(shù)條件》 ASTM A351/A351M-2006《承壓件用奧氏體鋼鑄件規(guī)范》 中規(guī)定了不銹鋼的力學(xué)性能、化學(xué)成分及熱處理規(guī)范。 不銹鋼鍛件：GB/T1220-2007 ASTM A182/A182M-2008 中規(guī)定了其力學(xué)性能、化學(xué)成分、熱處理規(guī)范及焊補(bǔ)要求。 （6）高溫閥門用鋼。 碳素鋼和低合金鋼鑄件：JB/T9625-1999 JB/T5263-2005 ASTM A217/A217M-2004 中規(guī)定了力學(xué)性能、化學(xué)成分及熱處理規(guī)范 高溫殼體材料用鍛件：GB/T1221-1992 GB/T3077-1999 ASTM A182/A182M-2008 中規(guī)定了力學(xué)性能、化學(xué)成分及熱處理規(guī)范。 （7）低溫閥門用鋼。一般低溫系是指-19攝氏度到-269攝氏度。 閥門用低溫鋼鑄件：JB/T7248-2000 ASTM A352/A352M-2006中規(guī)定了鑄件牌號(hào)使用溫度、化學(xué)成分、力學(xué)性能及熱處理規(guī)范。閥門用低溫鋼鍛件：ASTM A350/A350M-2007中規(guī)定了鍛件化學(xué)成分、力學(xué)性能等。 2.密封面材料。 密封面材料的選取應(yīng)根據(jù)不同的工作條件選擇。主要失效形式有：磨粒磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損、沖蝕、擦傷。 （1）軟質(zhì)材料。包括各種橡膠、尼龍、氟塑料等。具體的名稱、代號(hào)、牌號(hào)、適用溫度、適用介質(zhì)等查相關(guān)資料。 （2）硬質(zhì)材料。主要是指各種金屬，如銅合金、不銹鋼、硬質(zhì)合金、碳化鎢等。具體的名稱、代號(hào)、牌號(hào)、適用溫度、適用介質(zhì)等查相關(guān)資料。 同時(shí)密封面的配對(duì)也有要求，可查相關(guān)資料。 3.閥桿或閥座材料。 通常選取的是棒料或鍛件。GB/T699-1999 ASTM A182/A182M-2008中規(guī)定了相應(yīng)的鋼種、化學(xué)成分、力學(xué)性能等。 4.焊接材料。 不同材料閥體所選用的焊接材料已經(jīng)有規(guī)定。設(shè)計(jì)者可以查閱資料參考。 5.緊固件材料。 選擇原則：（1）按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。（2）根據(jù)用戶提出的要求確定。（3）根據(jù)工況條件選擇：如工作壓力、溫度、環(huán)境狀況等。（4）參照有關(guān)的管道法蘭的緊固件材料及對(duì)緊固件的要求確定。 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：GB 150-1998 ASTM A193/A193M-2008 ASTM A194/A194M-2008 ASTM A320/A320M-2008 6.墊片材料。 非金屬墊片：柔性石墨、聚四氟乙烯、無石棉墊片、橡膠墊片、等。其種類和性能指標(biāo)可查閱相關(guān)資料。 半金屬墊片：金屬齒型/波齒復(fù)合墊片、金屬包覆墊片、纏繞式墊片等。其種類和性能指標(biāo)可查閱相關(guān)資料。 金屬墊片：金屬齒形墊片、八角墊、橢圓墊、R型墊片、金屬透鏡墊等。其種類和性能指標(biāo)可查閱相關(guān)資料。 7.填料。 填料的要求：降低填料對(duì)閥桿的摩擦力、防止填料對(duì)閥桿和填料函 的腐蝕、適應(yīng)介質(zhì)工況的需要。 常用填料品種：盤根型（高溫高壓閥門專業(yè)盤根、石墨填充PTFE纖維盤根、高溫高壓經(jīng)濟(jì)型泵閥盤根、*耐磨損盤根、耐磨損盤根通用型合成纖維盤根、純PTFE盤根、潔凈型特種盤根），成形填料（尼龍、橡膠、聚四氟乙烯、增強(qiáng)聚四氟乙烯、柔性石墨環(huán)、閥桿密封組合環(huán)），泥狀填料（白色、黑色泥狀填料） 8.閥桿螺母材料。 PN小于等于1.6MPa ZCuZn38Mn2Pb2 PN介于2.5和6.4MPa之間 ZCuAl10Fe3 高壓閥門可采用：ZCuZn2l6Fe3Ni2 2Cr13 1Cr18Ni9 Cr17Ni2 （三）閥門密封的保證保證閥門密封性的因素很多，所有這些因素不可能計(jì)算出，通常設(shè)計(jì)人員是根據(jù)產(chǎn)品的用途確定啟閉件的結(jié)構(gòu)和密封尺寸，當(dāng)計(jì)算啟閉力時(shí)，必須確定單位面積的壓力，即比壓。一般此值只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)來確定。設(shè)計(jì)時(shí)做到：qmf < q < [q] qmf:保證密封所需比壓。 q：實(shí)際工作比壓。 [q]：密封面材料的許用比壓。 qmf可查相關(guān)數(shù)據(jù)或者計(jì)算出來。 q的計(jì)算公式：q=FMZ/π(d+bm)bm d：閥座密封面內(nèi)徑mm bm：閥座密封面寬度mm FMZ：出口端閥座密封面上的總作用力N [q]：密封面材料許用比壓可查相關(guān)表數(shù)據(jù)。 （四）主要通用零件的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.閥體壁厚的確定 一：圓筒形及腰鼓形閥體、球形殼體 （1）薄壁脆性材料閥體： 對(duì)于灰鑄鐵及球墨鑄鐵制造的閘閥首先按GB/T12232-2005《通用閥門 法蘭連接鐵制閘閥》標(biāo)準(zhǔn)查出zui小壁厚對(duì)于用灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵制的螺紋連接和法蘭連接的截止閥、節(jié)流閥、柱塞閥和升降式止回閥首先按GB/T12233-2004《通用閥門 鐵制截止閥與升降式止回閥》標(biāo)準(zhǔn)查出標(biāo)準(zhǔn)中給出的zui小壁厚然后用*強(qiáng)度理論脆性材料壁厚計(jì)算式進(jìn)行驗(yàn)算。其計(jì)算式如下：tB=p.DN/(2[σL]-p)+C DN:閥體中腔zui大內(nèi)徑 p:設(shè)計(jì)壓力，即公稱壓力PN tB：考慮附加裕量后閥體的壁厚 C:考慮鑄造偏差、工藝性和介質(zhì)腐蝕等因素而附加的裕量（mm） （2）薄壁塑性材料閥體： 對(duì)于國(guó)標(biāo)鋼制閥門按GB/T12224-2005《鋼制閥門 一般要求》 中給出的公式計(jì)算 ，然后查表確定zui小壁厚。 美標(biāo)鋼制閥門按ASMEB16.34-2004《法蘭、螺紋和焊接端連接的閥門》中給出的公式計(jì)算，然后查表確定zui小壁厚。 其余的也是按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)給出的公式和表確定zui小壁厚。 再用第四強(qiáng)度理論壁厚計(jì)算式校驗(yàn)。其計(jì)算式如下： tB=p.DN/(2.3[σL]-p)+C （3）厚壁閥體： 對(duì)于國(guó)標(biāo)鋼制高壓閥門的閥體壁厚按GB/T12224-2005《鋼制閥門 一般要求》中給出的公式計(jì)算 美標(biāo)鋼制CL4500以下的高壓閥門閥體按ASMEB16.34-2004《法蘭、螺紋和焊接端連接的閥門》中給出的公式計(jì)算 再按第四強(qiáng)度理論計(jì)算式校驗(yàn)。其計(jì)算式如下： tB=DN.(K0-1)/2+C K0：閥體外徑與內(nèi)徑之比計(jì)算式為K0=√[σ]/([σ]-p√3) 對(duì)于厚壁球形閥體按第四強(qiáng)度理論計(jì)算式校驗(yàn)。其計(jì)算式如下：tB=2pr/（400[σ]-p)+C r：球形體內(nèi)半徑。 注：當(dāng)閥體外徑與內(nèi)徑之比小于1.2時(shí)按薄壁容器計(jì)算。 當(dāng)閥體外徑與內(nèi)徑之比大于1.2時(shí)按厚壁容器計(jì)算。 二：非圓筒形閥體。 其校驗(yàn)應(yīng)根據(jù)該閥體形狀，取相應(yīng)截面計(jì)算應(yīng)力來驗(yàn)算其壁厚。 2.閥體中法蘭連接的計(jì)算 在閥門承受工作壓力和工作溫度時(shí)，按作用力求得的螺栓和法蘭的安全系數(shù)應(yīng)不低于規(guī)定值。 中法蘭連接的計(jì)算首先應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，然后按力學(xué)要求的計(jì)算式去驗(yàn)算。 （1）標(biāo)準(zhǔn)要求的計(jì)算式。 1）國(guó)標(biāo)鋼制閥門。 螺紋應(yīng)符合GB/T193-2003的規(guī)定，螺紋的公差與配合應(yīng)付給GB/T197-2003的規(guī)定。 2）美標(biāo)鋼制閥門。 應(yīng)滿足ASME.B16-2009《法蘭、螺紋和焊接連接的閥門》標(biāo)準(zhǔn)要求。 螺栓連接或螺紋連接在直接承受管道負(fù)荷或非直接承受管道負(fù)荷時(shí)，應(yīng)滿足相應(yīng)的公式要求。 （2）強(qiáng)度理論的計(jì)算式。 按強(qiáng)度理論要求，中法蘭連接的計(jì)算分為三部分：1.確定為保證連接的密封性、壓緊墊片所需的力。2.確定螺栓的尺寸和數(shù)量。3.確定法蘭尺寸。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 3.閥蓋厚度的計(jì)算。 不同形式不同形狀，其計(jì)算式不同。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 4.支架的計(jì)算。 應(yīng)分別校驗(yàn)不同斷面處的合成應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 5.填料裝置的計(jì)算。 填料裝置包括：填料、填料壓蓋、填料壓套、填料壓板、活結(jié)螺栓、銷軸零件。計(jì)算時(shí)，先確定填料箱孔的主要尺寸參數(shù)。然后分別校驗(yàn)不同零件的強(qiáng)度。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 6.閥桿的計(jì)算。 首先閥桿必須滿足強(qiáng)度條件，然后對(duì)于細(xì)長(zhǎng)桿的閥桿，還應(yīng)校驗(yàn)其直線形狀平衡的穩(wěn)定性。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 7.閥桿螺母的計(jì)算。 需要計(jì)算校驗(yàn)閥桿螺母螺紋表面的擠壓應(yīng)力、螺紋根部的剪切應(yīng)力、螺紋根部彎曲應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 8.滾動(dòng)軸承的選擇。 為了減小操作力矩，一般在閥桿軸向力超過40000N的情況下，在閥桿螺母上裝有單向推力球軸承。分別計(jì)算基本額定動(dòng)靜載荷是否滿足要求。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 9.手輪直徑的確定。 主要根據(jù)閥桿或閥桿螺母上的zui大轉(zhuǎn)矩和可施加于手輪上的圓周力來選定。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 10.彈簧的計(jì)算。 在安全閥、減壓閥、調(diào)節(jié)閥和固定球球閥都通常選用相應(yīng)的彈簧。 其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 （五）閥門零件的計(jì)算
1.截止閥和節(jié)流閥零件的計(jì)算。 1）密封面的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 閥座密封面內(nèi)徑，對(duì)于國(guó)標(biāo)閥門應(yīng)按GB/T12224-2005的附錄A中選取或按GB/T12235-2007標(biāo)準(zhǔn)選取。對(duì)于美標(biāo)閥門按ASME B16.34-2004中的附錄A選取。對(duì)于沒有標(biāo)準(zhǔn)的鑄鐵截止閥或節(jié)流閥，可取與公稱尺寸相同的尺寸。 閥座密封面的寬度與工程壓力、公稱尺寸和密封面材料有關(guān)，對(duì)于平面密封，可根據(jù)公稱尺寸參考相關(guān)數(shù)據(jù)查表選取。然后驗(yàn)算其密封比壓。 閥瓣密封面的寬度，要根據(jù)閥門的結(jié)構(gòu)確定，對(duì)閥瓣有導(dǎo)向的截止閥，閥瓣密封面的寬度取和閥座密封面寬度相同的尺寸。對(duì)閥瓣無導(dǎo)向的截止閥，閥瓣密封面寬度通常要比閥座密封面寬度大2-6mm 2)閥桿的強(qiáng)度驗(yàn)算。 分三步：求得閥桿zui大軸向力，求得閥桿zui大的轉(zhuǎn)矩，計(jì)算不同截面的應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 3）閥瓣厚度的計(jì)算。 閥瓣厚度的計(jì)算通常為計(jì)算器彎曲應(yīng)力，其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資。 4）節(jié)流閥閥瓣的設(shè)計(jì)。 大多是不是計(jì)算的，而是用近似的方法確定，其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資。
2.閘閥零件的計(jì)算。 1）閘閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。如結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，法蘭尺寸，zui小壁厚，閘板zui小磨損行程，zui小閥桿直徑，閥體通道內(nèi)徑等。 2）閥座密封的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 閥座密封面內(nèi)徑，對(duì)于堆焊的密封面，由于堆焊工藝的要求，一般比閥座內(nèi)徑大4-5mm；對(duì)于非堆焊的密封面，一般取與閥座的內(nèi)徑相同。 閥座密封面的寬度一取公稱尺寸的1/20到1/50，并且隨著公稱尺寸的增大，密封面寬度與公稱尺寸之比減小，一般取閥座密封面的寬度不小于5mm。 計(jì)算密封面上的總作用力和比壓。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 3）閥桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 計(jì)算出閘板作用于閥桿的軸向力，然后估算閥桿直徑，然后查閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取相應(yīng)閥桿直徑，使得閥桿螺紋退刀槽直徑大于或等于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中給出的閥桿zui小直徑。再進(jìn)行閥桿強(qiáng)度的驗(yàn)算。包括計(jì)算其軸向力，總轉(zhuǎn)矩，應(yīng)力。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 4）閘板的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 首先對(duì)閘板密封面寬度和內(nèi)徑進(jìn)行選取。然后按閥門結(jié)構(gòu)要素取得相應(yīng)的尺寸如：T型槽、導(dǎo)軌槽等。選取可查閱相關(guān)資料。再驗(yàn)算閘板的強(qiáng)度和剛度。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。
3.球閥零件的計(jì)算。 1）球閥通道截面直徑的選擇和球體直徑的確定。 球閥通道截面直徑的選擇符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。如：GB/T19627-2005 GB/T20173-2006 API6D-2008/ISO14313:2007 球體半徑的確定應(yīng)首先根據(jù)球體通道直徑和介質(zhì)工作壓力來確定球體外圓半徑。再確定球閥密封時(shí)，所需的密封面寬度，然后再修改球體半徑，保證密封和強(qiáng)度要求。 2）浮動(dòng)球球閥的設(shè)計(jì)計(jì)算。 包括：閥座密封面力的計(jì)算、閥座預(yù)緊力的確定、閥桿與球體連接部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算、浮動(dòng)球球閥總摩擦力矩的計(jì)算、閥桿頭部校驗(yàn)。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 3）固定球球閥的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 包括：固定球球閥閥座密封比壓的計(jì)算、體腔內(nèi)介質(zhì)壓力超過1.33p時(shí)，閥座自動(dòng)泄壓的計(jì)算、固定球球閥轉(zhuǎn)矩的計(jì)算、固定球球閥滑動(dòng)軸承的承載能力、固定球球閥閥桿與球體連接部分強(qiáng)度計(jì)算、固定球球閥閥桿強(qiáng)度驗(yàn)算。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 4.蝶閥零件的計(jì)算。 包括：蝶閥閥座zui小通道直徑的確定、閥體zui小壁厚的確定、碟板中心處厚度的計(jì)算、蝶閥轉(zhuǎn)矩的計(jì)算、閥桿強(qiáng)度驗(yàn)算、蝶板強(qiáng)度驗(yàn)算、金屬密封蝶閥回轉(zhuǎn)軸心位置的確定。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 5.旋塞閥零件的計(jì)算。 包括：旋塞通道的確定、旋塞的機(jī)構(gòu)確定、旋塞的受力計(jì)算、旋塞的zui大力矩的計(jì)算、旋塞桿強(qiáng)度的校核。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。 6.其余的還有隔膜閥、調(diào)節(jié)閥、止回閥、減壓閥、安全閥、蒸汽疏水閥、低溫閥等的零件的計(jì)算。大致思路為：確定結(jié)構(gòu)要素尺寸，密封面的計(jì)算，強(qiáng)度的校核等。其計(jì)算方法可查閱相關(guān)資料。
7.閥門驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)要?jiǎng)t。 包括：輸出力或力矩的選定、運(yùn)動(dòng)速度的合理性、能源的正確選擇、應(yīng)考慮配備的附屬機(jī)構(gòu)。 （六）閥門的零部件
1.扳手、手柄和手輪。 扳手、手柄、手輪的尺寸和技術(shù)要求按JB/T93-2008中的規(guī)定。 2.螺母、螺栓和螺塞。 螺母、螺栓和螺塞的尺寸和技術(shù)要求按JB/T1700-2008中的規(guī)定。 3.軸承壓蓋。 軸承壓蓋的尺寸和技術(shù)要求按JB/T1702-2008中的規(guī)定。 4.填料和填料墊。 填料和填料墊的尺寸和技術(shù)要求按JB/T1712-2008中的規(guī)定。 5.墊片和止動(dòng)墊圈。 墊片和止動(dòng)墊圈的尺寸和技術(shù)要求按JB/T1718-2008中的規(guī)定。 6.襯套。 襯套的尺寸和技術(shù)要求按JB/T1703-2008中的規(guī)定。 7.閥瓣蓋和對(duì)開圓環(huán)。 閥瓣蓋和對(duì)開圓環(huán)的尺寸和技術(shù)要求按JB/T1726-2008中的規(guī)定。 8.頂心。 頂心的尺寸和技術(shù)要求按JB/T1741-2008中的規(guī)定。 9.氨閥閥瓣。 氨閥閥瓣的尺寸和技術(shù)要求按JB/T1749-2008中的規(guī)定。 10.接頭組件。 接頭組件的尺寸和技術(shù)要求按JB/T1754-2008中的規(guī)定。 11.卡套、卡套螺母。 卡套、卡套螺母的尺寸和技術(shù)要求按JB/T1757-2008中的規(guī)定。 12.高壓螺紋法蘭。 高壓螺紋法蘭的尺寸和技術(shù)要求按JB/T2769-2008中的規(guī)定。 13.高壓盲板。 高壓盲板的尺寸和技術(shù)要求按JB/T2772-2008中的規(guī)定。 14.隔環(huán)。 隔環(huán)的尺寸和技術(shù)要求按JB/T5208-2008中的規(guī)定。 15.閘閥閥座。 閘閥閥座的尺寸和技術(shù)要求按JB/T5211-2008中的規(guī)定。 (七)閥門結(jié)構(gòu)要素，精度要求 閥桿頭部尺寸、上密封座尺寸、錐形密封面尺寸、閥體銅密封面尺寸、閘板和閥瓣銅密封面尺寸、楔式閘閥閥體閘板導(dǎo)軌和導(dǎo)軌槽尺寸、楔式閘閥閥體密封面間距和楔角尺寸、楔式閘板密封面尺寸、氨閥閥體密封面尺寸、承插焊連接和配管端部尺寸、外螺紋連接端部尺寸、卡套連接端部尺寸、板體尺寸、閘板或閥瓣T型槽尺寸、填料函尺寸、閥桿端部尺寸、閥瓣與閥桿的連接槽尺寸等。都有相關(guān)規(guī)定，具體查閱相關(guān)資料。 各種閥的精度要求，公差配合也要查閱相關(guān)資料，一般未注公差尺寸的公差等級(jí)按GB/T1804-2000中規(guī)定的m級(jí)精度。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥 |
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