止回阀新版计算书

步骤计算过程结果备注一、阀体壁厚的确定及计算1、计算法由[2]P109，最小壁厚基本公式材料WCB公称压力:150Lb公称通径：NPS3″试中d=102mmtm'=0.020d+4.50=0.020×102+4.50=6.54mm圆整到一位小数tm'=6.52.查表法查[2]P94，对NPS=3″，Class=150Lbtm'=6.5mm3.壁厚的确定实际t=10.3mmt＞tm'二、密封面上总作用力及计算比压此项见[1]P1111表5-88，1.密封面上总作用力FMZFMZ=FMJ+FMFFMJ=π*(DMN+bM)2*P/4FMF=π*（DMN+bM）*bM*qMF式中:DMN=82mmbM=3.5mmqMF=8.5MpaqMF=8.5Mpa得出:FMJ=π*（82+3.5）2*2/4=11477NFMF=π*（82+3.5）*3.5*8.5=7987NFMZ=11477+7987=19463N2.密封面计算比压qq=FMZ/[π*(DMN+bM)*bM]q=19463/(π*(82+3.5)*3.5)=20.7Mpaq=20.7Mpa实际t=10.3mmtm'=0.020d+4.50步骤计算过程结果备注3.密封面许用比压[q]见[1]P741表3-14[q]=250MpaqMFq[q]合格三、中法兰连接螺栓强度验算(常温)此项见[1]P1141表5-123，1.操作下总作用力F'F'=FDJ+FDF+FDT+F'FZ2.最小预紧力FF=FYJ3.螺栓计算载荷FLFL取F'及F较大值式中:FDJ=π*DDP2*P/4=21860N(DDP=118mm)FDF=2*π*bDP*BN*mDP*P=32605N(bDP=16mm,BN=8mm,mDP=2.75见[4]P754表3-24)FDT=η*FDJ=0.2*21860=4372N(η=0.2)FYJ=π*DDP*BN*qYJ*KDP=77068N(KDP=1,qYJ=26Mpa见[4]754表3-24)得出:F'=FDJ+FDF+FDT=21860+32605+4372=58837NF'=58837NF=FYJ=77068NF=77068NFL=77068NFL=77068N4.螺栓拉应力σLσL=FL/AL式中:AL=Z*A1=1441mm2(Z=8,A1=609.6mm2见[1]P696表3-9)得出:σL=FL/AL=77068/609.6=126MPaσL=126MPa5.螺栓许用拉应力[σL][σL]=214MPa见[1]P696表3-9[σL]=214Mpa步骤计算过程结果备注σL＜[σL]合格6.螺栓间距与直径比LJLJ=π*D1/(Z*dL)=π*200/(12*14.3)=4.9(D1=160mm,dL=12.7mm)2.7LJ5合格四、中法兰连接螺栓强度验算(初加温)此项见[1]P1053表5-113，1.螺栓计算载荷F'LZF'LZ=FL+F't式中:F't=(Δt'*α*L)/[L/(FL*EL)+δDP/(ADP*EDP)](Δt'=90℃见[1]P756表3-25t=425℃α=14.6*10-6mm/mm℃见[1]P694表3-8L=23.2mmh=20mmδDP=3.2mmt'F=0.5*425=212.5℃t'L=t'F-Δt'=212.5-90=122.5℃AL=Z*F1=609.6mm2EL=2.1*105MPaADP=π*DDP*bDP=π*179*14=5928mm2(DDP=118mm,bDP=16mm)EDP=3*103MPa见[1]P756表3-24得出:F't=84680NF't=84680NF'LZ=FL+F't=84680+77068=161748NF'LZ=161748N2.螺栓拉应力σ'Lσ'L=F'LZ/AL=161748/1441=265MPaσ'L=265MPa3.螺栓安全系数n'sn's=(σS)'tL'/σ'L=585/265=2.21.25合格式中:(σS)'tL'=585MPa见[1]P756表3-24五、阀体中法兰强度验算此项见[1]P1148表5-133，1.计算载荷FF=F'LZ=161748N2.许用弯曲应力[σ'W][σ'W]=(σS)'tF'/1.25=240/1.25=192MPa[σ'W]=192MPa步骤计算过程结果备注式中:(σS)'tF'=240MPa见[1]P676表3-23.I-I断面弯曲应力σWIσWI=F*l1/W1式中:l1=(D1-Dm)/2=13mmW1=π*Dm*h2/6=28050mm3(Dm=134,h=20mm)得出:σWI=161748*13/28050=74.9MPaσWI=74.9MPa4.II-II断面弯曲应力σWIIσWII=0.4*F*l2/WII式中:l2=l1+(Dm-Dn)/4=13+32/4=21mmWII=(π/6)*[(Dm+Dn)/2]*[(Dm-Dn)/2]2WII=(π/6)*[(134+102)/2]*[(134-102)/2]2=15809mm3得出:σWII=0.4*161748*21/15809=85.9MPaσWII=85.9MPaσWI[σ'W]σWII[σ'W]合格六、阀盖强度验算此项见[1]P1158表5-145，弯曲应力σWσW=KP*DP2/(tB-C)2式中:P=2MPaDDP=118mmtB-C=15mmK=0.3+1.4FLZl/FDJDDP=1.178得出:σW=145MPaσL=145MPa[σW]=250MPaσW[σW]合格七、端法兰设计端法兰直接采用ASMEB16.5设计，故在此不做计算。步骤计算过程结果备注八、流量系数计算测得qv=54.25m3/h,ΔP=0.00628bar根据[3]6.2.1公式Kv=qv(ρ/ΔPρ0)1/2得出Kv=92.9根据[4]P12公式（1）Cv=1.156Kv得出Cv=107.39参考资料：[1].实用阀门设计手册.陆培文主编.机械工业出版社[2].法兰、螺纹和焊接连接的阀门.美国机械工程师学会[3].BS-EN-1267-1999阀门水介质流阻测试[4].API6D管线和管道阀门规范第24版美国石油学会标准