【正文】 見下圖所示： 作用于法蘭的總力矩為： M0 =FDSD +FTST+FGSG式中： FD——作用在內(nèi)直徑面積上的流體靜壓軸向力（N）, FD = FT——總的流體靜壓軸向力與作用面積在法蘭直FT徑面積上的流體靜壓軸向力之差（N），F(xiàn)T =FFD =(DG2Di2 ) SD——從螺栓孔中心園至力FD作用位置處的徑向距離（mm），SD=S+= +32= mm S——從螺栓孔中心園至法蘭頸部與法蘭背面交點(diǎn)的徑向距離: S =DbDi2 –δ1 δI——法蘭頸部大端有效厚度（mm） ST——從螺栓孔中心至力FT作用位置處的距離 ST =S+δ1+SG2 SG ——從螺栓孔中心至力FG作用位置處的徑向距離： SG =( DbDG)/2 DI——法蘭的內(nèi)直徑，有所設(shè)計(jì)的閥體可知：DI =203 mm DG=285 mm DB=345 mmбI =32 mm бf =42 mm SG =30 mmSJ= mm Sd =2032= NST=（28522032）= N F = FD+ FJ= + = N FG= N則法蘭的總力矩為： M0 =FDSD +FTST+FGSG =++19711630 = N/mm（2） 法蘭應(yīng)力計(jì)算① 法蘭的軸向應(yīng)力бm (MPa) бm = fM0λDiδ12式中 ：M0——作用于法蘭的總力矩（N*mm） f——整體式法蘭頸部校正系數(shù)，f=1 λ——系數(shù)，查有關(guān)手冊表格可確定 代入數(shù)據(jù)得：бm= MPa② 法蘭盤的徑向應(yīng)力 бR = (+1）M0λδf 2 Di （e= ） = MPa③ 法蘭盤的切向應(yīng)力和強(qiáng)度校核上述三個(gè)應(yīng)力應(yīng)該滿足： бm≤ { бm} бR ≤ { бR} бT ≤ { бT}由閥體法蘭材料 1Cr18Ni9Ti 可確定： {бC } = 540 MPa第六節(jié) 閥門各附件的計(jì)算 1 毛細(xì)管的確定 當(dāng)承受內(nèi)壓直桿（即毛細(xì)管）計(jì)算厚度ts小于管子外徑D0的1/6時(shí)，直管計(jì)算厚度不小于計(jì)算值，設(shè)計(jì)厚度按以下公式計(jì)算： ts= PD02（бtEj+PY) tsd = ts + c c = c 1+ c 2 系數(shù)Y的確定應(yīng)符合下列規(guī)定：①當(dāng)ts D0/6 時(shí)，安下表選取；②當(dāng)ts≥ D0/6 時(shí)，Y = D1+2CD1+D0+2CY的選定表：材料溫度 （℃）≤482510538566593≥621鐵工體綱奧氏體鋼其他型金屬 上式中：ts——直桿計(jì)算厚度 mm P——設(shè)計(jì)壓力 MPa D0、D1——分別為管子外徑和內(nèi)徑mm бt——在設(shè)計(jì)溫度下材料的需用應(yīng)力 EJ——焊接接頭系數(shù)， ——直管設(shè)計(jì)厚度 C——厚度附加量之和 mm c 1——厚度減薄附加量包括加工，開槽和螺紋深度及材料厚度負(fù)偏差 mm c 2——腐蝕或磨蝕附加量 mm Y——， 取D0 = 15mm ，則ts = PD02（бtEj+PY) = 15/(2540+2) = mmtsd= ts + c = +1+1 = mm根據(jù)以上計(jì)算查《金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范手冊》取D0=15 mm因此：tsd = mm2 螺栓的選?。?） 螺栓拉應(yīng)力的計(jì)算本設(shè)計(jì)采用六角頭螺栓全螺紋A和B級(jí)（GB 578386）根據(jù)圖形尺寸初步選用螺栓中徑M36的螺栓，由螺栓所受的拉 力： F = PA=1652 = N根據(jù)M36可知，螺栓在承受拉力下的實(shí)際最小截面積： A = = = mm21Cr18Ni9Ti 在164 ℃下作用的 {δ} =540 MPa δ1= FA = = MPa {δ} =540 MPa經(jīng)計(jì)算校核，該螺栓符合設(shè)計(jì)要求。（1）操作情況由于流體靜壓力所產(chǎn)生的軸向力促使法蘭分開，而法蘭必須克服此種端面載荷，并且在墊片或接觸面上必須維持足夠的密緊力，以保證密封，此外，螺栓還承受球體與閥座密封圈之間的密封力作用。（4） 導(dǎo)閥上密封面比壓的確定 取 d = 7 mm，bm = mm根據(jù)公式： qmf = C+kpbM/10 = + = 13 MPa為保證 qMF q {q},由閥門設(shè)計(jì)手冊差得 {q} = 20 MPa因此： qMF = 13 MPa 符合要求。閉路閥內(nèi)最常用的是由剛性金屬密封面所組成的平面密封結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)屬于定期密封式的活動(dòng)連接結(jié)構(gòu)。 = P1P39。閥瓣重均為400 N。 = = mm（12） 節(jié)距t： t = D2=42 =2 mm（13） 間距δ： δ = 2 = mm（14） 自由高度H0 : H0=ht+ =92+= mm（15） 壓并高度Hb： Hb =（n+）d=（9+） = mm（16） 最小工作載荷下的變形： λmin= =F1P39。 N1 = n + 2 = 圈（15） 工作極限下的變形量 λ極：λ極 = PJP39。1 先導(dǎo)閥上的彈簧的計(jì)算（1）調(diào)節(jié)彈簧計(jì)算：取c= 8，k1 = 4c14c4 + = 取d、= 20 mm， d0、= 17 mm(2) 作用面積的計(jì)算：A=（d2d02）= （202172）= mm(3) 最大工作載荷的計(jì)算：Fn=PA= = N(4) 彈簧絲的直徑計(jì)算：d≥KFnC/{τp} = 8 查國標(biāo)GB/T1358，取標(biāo)準(zhǔn)值 d = 5 mm(5) 彈簧絲中徑：D2 = c d = 58 = 40 mm；取標(biāo)準(zhǔn)值 D2= 42 mm(6) 彈簧絲外徑：D =D2 + d = 45+2 = 47 mm(7) 最大工作載荷量下的變形量λ： λ = Fnp39。Ws=103ρVd02=ρQ =44800 kg/h d0= Ws/（103ρV)=153 mm 查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊取標(biāo)準(zhǔn)值d0=150 mm，公稱直徑DN=200 mm。以下是根據(jù)國內(nèi)外鋼材標(biāo)準(zhǔn)，編制的閥體用國產(chǎn)鋼材的使用溫度范圍表和閥體用美國ASTM鋼材的使用溫度范圍表：名稱 鑄件 鍛件說明 牌號(hào)使用溫度/℃牌號(hào)使用溫度/℃灰鑄鐵HT200、HT250HT300、HT35015+250 用于PN≤黑心可鍛鑄鐵KHT30006KHT33008KHT35010KHT3701215用于PN≤球墨鑄鐵QT40018QT40015QT45010QT5007QT6003QT7002 30——350用于PN≤4MPa的中低壓閥門碳素鑄鋼WCA、WCB、29——425234025——+425用于中高壓閥門16Mn、30Mn40——+450低溫碳素鋼(LCB)46——345用于低溫閥合金鋼（WC6）（WC9）29——59529——59515CrMO25Cr2MoV29——59529——595用于非腐蝕性介質(zhì)的高溫高壓閥（C5）（C12）29——6501Cr5Mo29——650 用于腐蝕性介質(zhì)的高溫高壓閥奧氏體不銹鋼ZG00Cr18Ni10ZG0Cr18Ni9ZG1Cr18Ni9ZG0Cr18Ni9TiZG1Cr18Ni9TiZG1Cr18Ni12Mo2TiZG0Cr18Ni12Mo2TiZG1Cr18Mn13Mo2196——60000Cr18Ni100Cr18Ni91Cr18Ni9 0Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti00Cr17Ni14Mo2o2Ti196——600用于腐蝕性介質(zhì)CF8CF8MCF3CF3MCF8CCN7M——（304）（316） (304L)（316L）(321)B462蒙乃爾合金————()