【文章內(nèi)容簡介】 減壓閥 閘閥 代號 A D G H J P L Q S U X Y Z 表 2. 閥門連接形式代號 連接形式 內(nèi)螺紋 外螺紋 法蘭式 焊接式 對夾式 卡箍式 卡套式 代號 1 2 4 6 7 8 9 表 3 止回閥結(jié)構(gòu)形式代號 止回閥的設(shè)計與分析 第 8 頁 （ 共 38 頁 ） 表 4 閥體材料代號 閥體材料 碳鋼 Cr13 系不銹鋼 鉻鉬系鋼 可鍛鑄鐵 鋁合金 鉻鎳系列不銹鋼 球墨鑄鐵 鉻鎳鉬系列不銹鋼 塑料 銅及銅合金 鈦及鈦合金 鉻鉬釩鋼 灰鑄鐵 代號 C H I K L P Q R S T TI V Z 閥門的標(biāo)志 閥門的標(biāo)記方法 1. 閥體采用鑄造的方法成型的，其標(biāo)志應(yīng)與閥體同時鑄造在閥體上。 2. 當(dāng)閥體外形是由壓鑄方法成型的，期標(biāo)志除與閥體同時壓鑄成型外，也可采用壓印的方法標(biāo)記在閥體上 。 閥門的標(biāo)記樣式 標(biāo)志的標(biāo)記位置 1. 標(biāo)志內(nèi)容應(yīng)標(biāo)注在閥 體容易觀看的位置，盡可能標(biāo)注在閥體垂直中心線的中腔位置。 2. 當(dāng)標(biāo)志內(nèi)容在閥體的一個面上標(biāo)注位置不夠時，可標(biāo)注在閥體中腔對稱位置的另一個面上。 3. 標(biāo)志應(yīng)明顯、清晰、排列整齊、勻稱 。 止回閥的結(jié)構(gòu)，分類及選用 止回閥的結(jié)構(gòu) 止回閥應(yīng)用及簡介 第 9 頁 （ 共 36 頁 ） 止回閥：按結(jié)構(gòu)劃分，可分為升降式止回閥、旋啟式止回閥和蝶式止回閥三種。升降式止回閥可分為立式和臥式兩種。旋啟式止回閥分為單瓣式、雙瓣式和多瓣式三種。蝶式止回閥為直通式、以上幾種止回閥在連接形式上可分為螺紋連接、法蘭連接和焊接三種 止回閥的分類 止回閥：一般分為升 降式、旋啟式、蝶式及隔膜式等幾種類型。 升降式止回閥的結(jié)構(gòu)一般與截止閥相似，其閥瓣沿著通道中以線作升降運(yùn)動，動作可靠，但流體阻力較大，適用于輕小口徑的場合。升降式止回閥可直通式和立式兩種。直通式升降止回閥一般只能安裝在水平管路，而立式升降止回閥一般就安裝在垂直管路。 旋啟式止回閥的閥瓣繞轉(zhuǎn)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。其流體阻力一般小于升降式止回閥，它適用于較大口徑的場合。旋啟式止回閥根據(jù)閥瓣的數(shù)目可分為單瓣旋啟式、雙瓣旋啟式及多瓣旋啟式三種。單瓣旋啟式止回閥一般適用于中等口徑的場合。大口徑管路選用單瓣旋啟式止回閥時，為減 少水錘壓力，最好采用能減小水錘壓力的緩閉止回閥。雙瓣旋啟式止回閥適用于大中口徑管路。對夾雙瓣旋啟式止回閥結(jié)構(gòu)小、重量輕，是一種發(fā)展較快的止回閥；多瓣旋啟式止回閥適用于大口徑管路。 蝶式止回閥的結(jié)構(gòu)類似于蝶閥。其結(jié)構(gòu)簡單、流阻較小，水錘壓力亦較小。 隔膜式止回閥有多種結(jié)構(gòu)形式，均采用隔膜作為啟閉件，由于其防水錘性能好，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，近年來發(fā)展較快。但隔膜式止回閥的使用溫度和壓力受到隔膜材料的限制。 止回閥的選用 1）、止回閥：一般適用于清凈介質(zhì)，不宜用于含有固體顆粒和粘度較大的介質(zhì)。 2）、對于 DN50mm 以下的低壓止回閥：，宜選用蝶式止回閥、立式升降止回閥和隔膜式止回閥；對于 DN 大于 200mm、小于 1200mm 的中低壓止回閥，宜選用無磨損球形上回閥；對于 DN 大于 50mm、小于 2021mm 的低壓止回閥，宜選用蝶式止回閥和隔膜式止回閥。 止回閥的設(shè)計 第 10 頁 （ 共 36 頁 ） 3）、隔膜式止回閥適用于易產(chǎn)生水擊的管路上，隔膜可以很好地消除介質(zhì)逆流時產(chǎn)生的水擊，但受溫度和壓力限制，一般使用在低壓常溫管道上。 4）、對于要求關(guān)閉時水擊沖擊比較小或無水擊的管路，宜選用緩閉旋啟式止回閥和緩閉蝶式止回閥。 止回閥的 施工、安裝要點 1） .安裝 位置、高度、進(jìn)出口方向必須符合設(shè)計要求，連接應(yīng)牢固緊密。 2） .安裝在保溫管道上的各類手動閥門，手柄均不得向下。 3） .閥門安裝前必須進(jìn)行外觀檢查，閥門的銘牌應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《通用閥門標(biāo)志》 GB 12220 的規(guī)定。對于工作壓力大于 MPa 及在主干管上起到切斷作用的閥門，安裝前應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和嚴(yán)密性能試驗，合格后方準(zhǔn)使用。強(qiáng)度試驗時，試驗壓力為公稱壓力的 倍，持續(xù)時間不少于 5min，閥門殼體、填料應(yīng)無滲漏 為合格。嚴(yán)密性試驗時，試驗壓力為公稱壓力的 倍；試驗壓力在試驗持續(xù)的時間應(yīng)符合 GB 50243 標(biāo)準(zhǔn)要求，以閥瓣密封面無滲漏為合格。 止回閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計 閥體的流道 設(shè)計 止回閥閥體的流道可分為直通式、直角式和直流式。根據(jù)閥體設(shè)計的原則，閥體端口必須為圓形，介質(zhì)流道盡可能設(shè)計成直線式或流線式，盡可能避免介質(zhì)流動方向的突然改變 和通道形狀和截面積的突然變化。以減少流體阻力、腐蝕和沖擊。 本設(shè)計中我選的是直通式。 圖 2 直通式閥體結(jié)構(gòu)示意圖 閥體的結(jié)構(gòu) 設(shè)計 止回閥的設(shè)計 第 11 頁 （ 共 36 頁 ） 根據(jù)設(shè)計的要求，鑄造閥體既能達(dá)到設(shè)計要求的合理幾何形狀，特別是流道形式，又可減少重量方面的限制。 閥 體采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼 WCB 鑄造，閥體與閥蓋為法蘭連接，止回閥整體結(jié)構(gòu)長度給據(jù) API 6A 設(shè)計為 400mm。 旋啟是止回閥閥體設(shè)計圖及主要尺寸標(biāo)注如下圖，設(shè)計時應(yīng)注意的問題 ： 1. 搖桿回轉(zhuǎn)中心距 即搖桿銷軸孔至閥座中心的距離，在整體尺寸允許的情況下要增加一些，從而增大以銷軸孔為支點的閥瓣開啟力矩 2. 閥瓣 應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈_啟高度 3. 閥瓣開啟 必須使流道任意處的橫截面積不小于流道口的截面積，因此要特別注意閥體腰鼓型桶型的橫截面中心直徑 d 及縱截面半徑 R 的尺寸。 圖 3 止回閥 閥體結(jié)構(gòu) 設(shè)計 示意圖 閥體與閥蓋的連 結(jié)形式 閥體與閥蓋的連結(jié)形式有螺紋連接，法蘭連結(jié)， 焊接連結(jié)，夾箍連結(jié)和自緊式密封結(jié)構(gòu)密封等。本設(shè)計中根據(jù)設(shè)計要求采用凹凸式法蘭密封。其優(yōu)點是拆卸方便，密封可靠 。 圖 4 法蘭式密封 止回閥的設(shè)計 第 12 頁 （ 共 36 頁 ） 閥體的設(shè)計計算 說明 1) 以公稱壓力作為計算壓力 2) 對殼體壁厚的選取，在滿足計算壁厚的前提下，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取殼體最小壁厚且圓整整數(shù)，以及裕度 3) 涉及的材料許用應(yīng)力值按 29～ 38℃ 時選取 4) 適用介質(zhì)為水、油、氣等介質(zhì) 5) 不考慮地震載荷、風(fēng)載荷等自然因數(shù) 6) 瞬間壓力不得超過使用溫度下 允許壓力的 倍 7) 管路中應(yīng)安裝安全裝置，以防止壓力超過使用下的允許壓力 確認(rèn)閥體的材料 閥門用途、種類：井口裝置，止回閥 介質(zhì)壓力： 5000Psi= 介質(zhì)溫度： 20——4000C 物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)：腐蝕性、易燃易爆、毒性、液態(tài) 公稱通徑： 39。16/29 =65mm 止回閥材料選用 15CrMo 抗拉強(qiáng)度： ? ?b? =420MPa 屈服點： ? ?s? =210MPa 結(jié)構(gòu)長度： 422mm 與管道連接方式：法蘭連接 閥體厚度的計算 閥體壁厚的確定方法主要有：查表法、插入法和計算法。 （一）查表法 對于所設(shè)計的閥門，當(dāng)設(shè)計任務(wù)書已明確給定該閥門所依據(jù)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，首先從指定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中查找出閥門的最小壁厚值。本設(shè)計采用 API 6A 標(biāo)準(zhǔn)，查的最小壁厚值為 22mm （二）計算法 閥體壁厚的計算方法主要由下列因素決定： （ 1）閥體材料的力學(xué)性能，對于鑄鐵類材料，應(yīng)按脆性材料計算；對于剛類材料應(yīng)按塑性材料計算。 止回閥的設(shè)計及分析 第 13 頁 （ 共 36 頁 ） （ 2）閥體形狀可分為圓筒形、腰鼓形、球形、非圓筒形，等基本形狀，分別按不同的公式 計算閥體厚度。 閥體結(jié)構(gòu)尺寸的確定，當(dāng)閥體外徑與內(nèi)徑之比小于 時，按薄壁容器的公式計算，大于 時按厚壁容器的公式計算。 預(yù)算厚度： mmKDS nB 23)(265)1(2 0 ????? 預(yù)算內(nèi)徑比值： ? ?? ? * ????? PK ? ? ? ? ? ? ? ? MP asb ], i n[], i n[, i n ?????? ???? ??? 根據(jù) ANSI/API6002021 ISO104341998 閘閥殼體壁厚推薦值選 SB=29mm 合成應(yīng)力 ? ? ? ? ? ?? ? MP arZZttr 222 ???????? ??????? 徑向應(yīng)力： ? ? M PaPr ????? 計算外徑： 1 2 329*26539。239。 ????? BNW SDD mm 計算內(nèi)外徑比值 6512339。 ??? NWDDK 切向應(yīng)力： ? ? MP aPKKt * 2222 ???????? 軸向應(yīng)力 M P aZZZ ????? ??? ，? ? M P aKpZ ????? ， ? ? M P aKDQ NYJZ 222 ??? ?? ， 其中：必須預(yù)緊力NqbbDQ MFMMNYJ 1 1 7 1 43115)15130()( ?????????? ? 密封面上必需比壓： M P abpq MMF )(10)( ????? 許用合成應(yīng)力 ? ??? = ??? = 閥座設(shè)計 止回閥閥座結(jié)構(gòu)設(shè)計 止回閥的設(shè)計及分析 第 14 頁 （ 共 36 頁 ） 圖 5 止回閥閥座的結(jié)構(gòu)示意圖 閥座有整體式和分離式兩種，本設(shè)計采用分離式 閥座。 止回閥閥座密封面上只有壓力的作用而無強(qiáng)制密封力的作用，所以密封性能一般比截止閥 差。 確認(rèn)閥座的材料 根據(jù)工作介質(zhì)及 設(shè)計要求應(yīng)選取材料為 A182 F6a+硬質(zhì)合金，保證材料具有足夠的耐蝕性，并具有可靠地強(qiáng)度和剛度 閥座尺寸的確定： 閥座密封面的內(nèi)徑與閥座內(nèi)徑相等，密封面寬度 b =（ 1/20~1/50） DN 不小于2~3mm。 閥座密封面寬度的選取： 閥座密封面即要保證密封，又要保證密封面不被擠壞，因此必須滿足： qMF ＜ q＜ [q] 式 中 qMF ：保證密封所需的密封比壓， 硬質(zhì)合金 33MPa q：閥座密封面的實際比壓， MPa [q]：密封面材料的許用比壓，查表得奧氏體不銹鋼 [q]=150MPa 密封面內(nèi)徑 DMN=70mm 密封面寬度 bM=5mm 計算內(nèi)徑 DN=65mm 計算壓力 PN=35Mp 最大壓差介質(zhì)作用力 QMJ=πP (DMN+bM)2/4 止回閥的設(shè)計 第 15 頁 （ 共 36 頁 ） =（ 70+5） 2/4 = 密封面上總作用力 QMZ= QMJ= 密封面必須比壓，從《實用閥門設(shè) 計手冊》 313 中查得 qMF= 密封面比壓按下式計算： q=mmMZ bbdQ )( ?? =5)570( xx ? = 式中 bm ：閥座密封面寬度， mm d：閥座密封面內(nèi)徑， mm q：密封面比壓， MPa QMZ ：出口端閥座密封面上的總作用力， N 密封面許用 比壓，從《實用閥門設(shè)計手冊》 314 中查出 q=350Mpa 墊片 及 螺栓載荷 設(shè)計 計算 墊片材料型式及尺寸 閥體和閥蓋使用法蘭連接，法蘭間凹凸密封面采用纏繞 式金屬墊片內(nèi)填石棉 墊片系數(shù) m=， y=69MPa 墊片內(nèi)徑 d=98mm，外徑 D=113mm 選定墊片尺寸后，查表 418