有关高温阀门设计的主要技术分析

太阳能集热器的设计与计算

华扬公司工程计算举例：客户要求 1)、项目名称：河南郑州太阳能集中热水工程； 2）、用水类型：全天 3）、用水量：3吨/天 4）、用水方式：落水式 5）、辅助能源：电加热设计气象参数依据 1)、河南郑州在我国为二等太阳能辐照度地区。太阳辐射强度高，但总量大，年辐射总量为 16.41 MJ/m2.a。 2)、郑州地理纬度为34°43′，东经113°21′左右； 3)、郑州地区全年自来水水温在5-12℃之间。（设计取值8℃，春分时节）；确定总用水量人均用水当量参照给排水设计规范,如下表：

选择初始水温：

参照下表，采用设计冷水水温为8℃。集热面积计算将已知条件“用户设计用水量3吨，日平均辐射量16.41MJ/㎡，，设计热水温度为50℃，初始水温8℃。，太阳能保证率取0.5（系统要求全年使用）”等参数代入国家标准 GB 50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》中直接循环系统计算公式，集热面积c A 为： )1()(L cd T i end w w c J f t t C Q A ηη--= c A ——直接系统集热器采光面积，㎡； w Q ——日均用水量Kg ；3000L end t ——储水箱内水的终止温度（用水温度）；50℃ w C ——水的定压比热容，4.18 KJ/（㎏2℃）； i t —— 自来水的初始温度，8℃； t J ——集热器受热面上春分时节日辐照量，取16410KJ/m 2 f ——太阳能保证率，无量纲，0.5；

cd η——集热器全日集热效率，无量纲， L η—管路及储水箱热损失率（按最寒冷季节取值），无量纲, 取0.3；则： Ac＝Q W C W (t end - t i )f/J T η cd (1-η L )＝ 3000 ㎏34.18 KJ/㎏2℃3 (50℃-8℃)350%÷｛16410 KJ/㎡30.53(1-0.3)｝≈45.85㎡选择用全玻璃管联箱横插直接循环集热器，直径47*1500/每组50支（集热面积5.41，配水量300-500L平均每只管带6—10L）9组，从而提供3T热水，（即取每只带水箱水6.7L水箱水的容积。）参数表

阀门设计

一、设计基本参数： 1、设计名称：截止阀阀体 2、执行标准：《中华人民共和国城镇建设行业标准CJ274-2008》（下简称《行业标准》）《成都伦慈仪表有限公司企业标准Q/72538138-1.4-2910》（下简称《企业标准》）《法兰标准JB/T79.2-1944》（下简称《法兰标准》）《阀门设计手册》1992.12（下简称《手册》） 3、技术参数：①、公称尺寸DN：200mm ②、公称压力PN：4.0MPa ③、适用温度范围：-20℃≤T≤60℃ ④、介质化学性能：天然气、人工煤气、液化石油气等。 4、阀门结构：①、阀体结构：三通式 ②、中法兰结构：凹面密封法兰二、阀体结构设计过程： 1、阀体材料的选择阀体的材料要有足够的耐腐蚀性，要有可靠的强度和刚度。由设计参数：公称尺寸DN：200mm 公称压力PN：4.0Mpa 查表2-8钢制截止阀的设计标准及适用范围及表2-9钢制截止阀的结构型式《手册》可选的阀门类别有：①150.300磅级法兰式铸钢阀门JPI-7S-46 ②法兰和对焊端钢制阀门ANSI B16.34 ③法兰和对焊端钢制截止阀和截止止回阀BS 1837 ④通用制截止阀、截止止回阀和升降式止回阀BS 5160 查表2-9铁制截止阀的设计标准及适用范围及2-10铁制截止阀的结构型式《手册》 ①250磅级铸铁管法兰和法兰连接管件ANSI B16.2 所以其材料可选铸铁和钢。再由表3-1国产材料的使用温度范围《手册》可选的材料有球墨铸铁QT350-22 QT400-18 QT400-15… QT900-2 碳素钢WCA WCB WCC…30Mn 合金钢WC6 WC9 C5 …1Cr5Mo 为考虑其经济性和加工性能，此处设计选择用碳素钢作为阀体的材料。

十五种常用阀门结构与工作原理(带示意图)

阀门有哪些种类？其结构及工作原理在这里给大家分类总结： 1.截断阀类主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、球阀、旋塞阀、蝶阀、柱塞阀、仪表针型阀等。 2.调节阀类主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流阀、减压阀等。 3.止回阀类用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。 4.分流阀类用于分离、分配或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。 5.安全阀类用于介质超压时的安全保护。包括各种类型的安全阀。一、闸阀靠阀板的上下移动，控制阀门开度。阀板象是一道闸门。闸阀关闭时，密封面可以只依靠介质压力来密封，即只依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封，这就是自密封。大部分闸阀是采用强制密封的，即阀门关闭时，要依靠外力强行将闸板压向阀座，以保证密封面的密封性。闸阀的种类 ,按密封面配置可分为楔式闸板式闸阀和平行闸板式闸阀 , 楔式闸板式闸阀又可分为 : 单闸板式、双闸板式和弹性闸板式；平行闸板式闸阀可分为单闸板式和双闸板式。按阀杆的螺纹位置划分，可分为明杆闸阀和暗杆闸阀两种。国生产闸阀的厂家比较多，连接尺寸也大多不统一。性能特点：优点： 1、流动阻力小。阀体部介质通道是直通的，介质成直线流动，流动阻力小。 2、启闭时较省力。是与截止阀相比而言，因为无论是开或闭，闸板运动方向均与介质流动方向相垂直。 3、高度大，启闭时间长。闸板的启闭行程较大，降是通过螺杆进行的。 4、水锤现象不易产生。原因是关闭时间长。 5、介质可向两侧任意方向流动，易于安装。闸阀通道两侧是对称的。 6、结构长度(系壳体两连接端面之间的距离)较小。 7、形体简单 , 结构长度短，制造工艺性好，适用围广。 8、结构紧凑，阀门刚性好，通道流畅，流阻数小，密封面采用不锈钢和硬质合金，使用寿命长，采用PTFE填料．密封可靠．操作轻便灵活．

调节阀选型计算

?调节阀计算与选型指导（一） ?2010-12-09 来源：互联网作者:未知点击数：588 ?热门关键词：行业资讯【全球调节阀网】人们常把测量仪表称之为生产过程自动化的“眼睛”；把控制器称之为“大脑”；把执行器称之为“手脚”。自动控制系统一切先进的控制理论、巧秒的控制思想、复杂的控制策略都是通过执行器对被控对象进行作用的。调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器，一般的自动控制系统是由对象、检测仪表、控制器、执型器等所组成。调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程；对于自动控制系统的稳定性、经济合理性起着十分重要的作用。如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，甚至无法实现自动控制。控制系统中因为调节阀选取不当，使得自动控制系统产生震荡不能正常运行的事例很多很多。因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑、将设计的重要环节。正确选取符合某一具体的控制系统要求的调节阀，必须掌握流体力学的基本理论。充分了解各种类型阀的结构型式及其特性，深入了解控制对象和控制系统组成的特征。选取调节阀的重点是阀径选择，而阀径选择在于流通能力的计算。流通能力计算公式已经比较成熟，而且可借助于计算机，然而各种参数的选取很有学问，最后的拍板定案更需要深思熟虑。二、调节阀的结构型式及其选择常用的调节阀有座式阀和蝶阀两类。随着生产技术的发展，调节阀结构型式越来越多，以适应不同工艺流程，不同工艺介质的特殊要求。按照调节阀结构型式的不同，逐步发展产生了单座调节阀、双座调节阀、角型阀、套筒调节阀（笼型阀）、三通分流阀、三通合流阀、隔膜调节阀、波纹管阀、O型球阀、V型球阀、偏心旋转阀（凸轮绕曲阀）、普通蝶阀、多偏心蝶阀等等。如何选择调节阀的结构型式？主要是根据工艺参数（温度、压力、流量），介质性质（粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况），以及调节系统的要求（可调比、噪音、泄漏量）综合考虑来确定。一般情况下，应首选普通单、双座调节阀和套筒调节阀，因为此类阀结构简单，阀芯形状易于加工，比较经济。如果此类阀不能满足工艺的综合要求，可根据具体的特殊要求选择相应结构型式的调节阀。现将各种型式常用调节阀的特点及适用场合介绍如：（1）单座调节阀（VP，JP）：泄漏量小（额定K v值的0.01%）允许压差小，JP型阀并且有体积小、重量轻等特点，适用于一般流体，压差小、要求泄漏量小的场合。（2）双座调节阀（VN）：不平衡力小，允许压差大，流量系数大，泄漏量大（额定K值的0.1%），适用于要求流通能力大、压差大，对泄漏量要求不严格的场合。（3）套简阀（VM.JM）：稳定性好、允许压差大，容易更换、维修阀内部件，通用性强，更换套筒阀即可改变流通能力和流量特性，适用于压差大要求工作平稳、噪音低的场合。（4）角形阀（VS）：流路简单，便于自洁和清洗，受高速流体冲蚀较小，适用于高粘度，含颗粒等物质及闪蒸、汽蚀的介质；特别适用于直角连接的场合。（5）偏心旋转阀（VZ）：体积小，密封性好，泄漏量小，流通能力大，可调比宽R=100，允许压差大，适用于要求调节范围宽，流通能力大，稳定性好的场合。（6）V型球阀（VV）：流通能力大、可调比宽R=200~300，流量特性近似等百分比，v型口与阀座有剪切作用，适应用于纸浆、污水和含纤维、颗粒物的介质的控制。（7）O型球阀（VO）：结构紧凑，重量轻，流通能力大，密封性好，泄漏量近似零，调节范围宽R=100~200，流量特性为快开，适用于纸浆、污水和高粘度、含纤维、颗粒物的介质，要求严密切断的场合。（8）隔膜调节阀（VT）：流路简单，阻力小，采用耐腐蚀衬里和隔膜有很好的防腐性能，流量特性近似为快开，适用于常温、低压、高粘度、带悬浮颗粒的介质。（9）蝶阀（VW）：结构简单，体积小、重量轻，易于制成大口径，流路畅通，有自洁作用，流量特性近

【良心出品】各种阀门的特性

导读：阀门的选型在化工管路设计中占有重要的地位，科学、合理地选择阀门既能保证生产安全运行，又能降低装置的建设费用。在化工设计中常用阀门的品种多、功能不同，为管路系统选择合适的阀门须了解常用阀门的特点、用途。阀门是压力管道系统的重要组成部分，其主要功能是: 接通和截断介质; 防止介质倒流; 调节压力、流量;分离、混合或分配介质; 防止介质压力超过规定数值，以保证管道或设备安全运行等。只有了解常用阀门的特点及用途，才能在设计中给管道系统选定最适合的阀门。常用阀门的特点、用途工程上阀门种类很多，由于流体的压力、温度和物理化学性能的不同，所以对流体系统的控制要求也不相同，其中闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀在化工装置中应用最广泛。闸阀闸阀是化工生产装置中用得最多的一种类型，流体流经闸阀时不改变流向，当闸阀全开时阻力系数小，适用的口径围、压力温度范围都很宽。与同口径的截止阀相比，其安装尺寸较小。在一般情况下，设计中首选闸阀。

闸阀的缺点: 高度大; 启闭时间长; 在启闭过程中，密封面容易被冲蚀; 修理比截止阀困难; 不适用于含悬浮物和析出结晶的介质; 也难于用非金属耐腐蚀材料来制造。当闸阀部分开启时，介质会在闸板背面产生涡流，易引起闸板的冲蚀和振动，阀座的密封面也容易损坏，因此闸阀不适用于需要调节流量的场合，只适用于全开或全闭的情况，即一般用于控制流体的启闭。闸阀按阀杆上螺纹位置分明杆式和暗杆式，明杆式闸阀适用于腐蚀介质，在化工工程上基本使用明杆式闸阀。暗杆闸阀主要用于水道上，多用于低压、无腐蚀性介质的场合，如一些铸铁和铜阀门。按闸板的结构形式分楔式闸板、平行式闸板。楔式闸板有单闸板，双闸板之分。平行式闸板多用于油气输送系统，在化工装置中不常用。闸阀的应用: 适用于蒸汽、高温油品及油气等介质及开关频繁的部位，不宜用于易结焦的介质。楔式单闸板闸阀适用于易结焦的高温介质。楔式双闸板闸阀适用于蒸汽、油品和对密封面磨损较大的介质，或开关频繁部位，不宜用于易结焦的介质。截止阀截止阀是化工装置广泛应用的阀型。一般多装在泵出口、调节阀旁路流量计上游等需调节流量之处。

高温的阀门设计

高温工况下阀门设计注意事项摘要：本文阐述了高温工况下阀门设计时，材料选用、结构设计等注意事项。关键词：高温、蠕变、热膨胀、硬度、塑变和擦伤。阀门（包括控制阀和工艺阀）在过程控制和工艺管线中的作用非常重要，而高温工况下的阀门和常温工况下使用的阀门又有很大的不同，因此，设计高温工况下使用的阀门时，应注意以下几点：高温工况下，阀门设计注意事项主要包括：材料的强度，蠕变，热膨胀率，抗氧化性，抗磨损、抗擦伤性能和热处理温度。零、部件间的间隙，热循环对阀门密封，阀座垫片密封及导向套松动的影响。一、高温工况下、阀门材料选用注意事项高温工况下、阀门在最高工作温度和最高极限温度下确定材料时，应注意所选材料以下几个方面的性能： a、抗拉强度 b、屈服极限 c、蠕变和断裂〔温度≥800℉（427℃）〕 d、高温硬度 e、冲击强度 f、高温时效在高温条件下，材料屈服限，抗拉、抗压强度降低。当温度在800℉（427℃）以上时，蠕变和断裂应成为考虑材料破坏的主要因素。高温下使用时，阀内件在负荷的作用下开始产生弹性变形，然后随时间的延长继续变形或产生蠕变。这时候材料产生塑性变形的应力，要比给定温度下的屈服应力小。因此，在设计中，将应力取低一些，可避免发生蠕变或减小蠕变，但这样会造成零件重量体积过大又不经济。所以，设计者要知道在高温下材料的蠕变率，选取合适的应力，使材料总的蠕变在正常使用寿命范围内不扩展成断裂或允许其产生小变形而不影响可动零件的正常使用。高温情况下，为避免阀芯、阀座表面擦伤和损坏，还要考虑材料的热硬度，防止金属硬度变化。还要考虑高温时效对材料物理性能的影响，例如：韧性、晶粒的变化，当使用温度达到或超过热处理温度时，会造成阀芯、阀座产生退火、硬度降低等问题，为防止材料硬度发生变化，最高温度极限的选择必须在一个安全的范围内。高温下材料的抗氧化能力，也是一个非常重要参数，在温度循环变化中，所选用的材料应不会发生材料表面重复氧化，产生氧化皮等问题。一般情况下，不锈钢系、硬质合金系及特种合金系的材料有较好的高温稳定性，可根据不同的高温工况，选用合适的材料。常用阀内件材料的使用温度和硬度见表1 表1 阀内件常用材料的使用温度和硬度

阀门保温计算公式

有换算表，用广联达软件套价时，可以选择计算公式，里边有阀门的保温计算公式，自动计算。或你打开软件看看公式，然后手动计算。 v=3.1415926×（D+1.033×δ）×2.5×D×1.033×δ×K×N/1000000000 V-体积 D-阀门公称直径mm K=1.05 N-阀门个数 δ-保温厚度mm 例如：保温厚度40mm，直径100的阀门20个，那么保温体积为： V=3.1415926*(100+1.033*40)*2.5*100*1.033*40*1.05*20/1000000000=0.0963 立方 V=π×（D+1.033δ）×2.5D×1.033δ×1.05×N（m3） S=π×（D+2.1δ）×2.5D×1.05×N（m2） (4)阀门绝热、防潮和保护层计算公式。 V＝π(D＋1.033δ)×2.5D×1.033δ×1.05×N S＝π(D＋2.1δ)×2.5D×1.05×N 若设计要求阀门保温时，其绝热工程量和外扎保护层工程量计算公式为： V阀门＝2.712*3.14*D2*δ*N S阀门＝3.14(D+2.12δ)*2.5D*1.05*N V-体积 D-阀门公称直径mm K=1.05 N-阀门个数 δ-保温厚度mm 若设计文件要求法兰保温，则 V法兰＝1.627*3.14*D2*δ*N S法兰＝3.14(D+2.1δ)*1.5D*1.05*N 管道、阀门绝热保温工程量计算公式（含个人理解）绝热工程量。 (1)设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式： V＝π×(D＋1.033δ)×1.033δ 个人理解上述体积公式的含义： D＋1.033δ表示：保温层中心到中心的长度+ 单根的扎带厚度（0.033δ）= 调整后的保温层中心线长度 π×(D＋1.033δ)表示：保温层中心圆的周长（可想象成长度，仅管是圆形） 1.033δ表示：保温层调整过系数的厚度（可想象成宽度） π×(D＋1.033δ)×1.033δ表示：长度*宽度 S＝π×(D＋2.1δ＋0.0082)×L 个人理解：D＋2.1δ＋0.0082表示：(直径+ 保温层厚度* 2.1)+0.0082 = 外表层实际直径+扎带厚度

阀门选用标准及要求

阀门选用标准及要求阀门选型一般要求阀体常用材质阀门内件常用材质阀门密封面常用材料及适用温度闸阀平板闸阀锲式闸阀截止阀柱塞阀球阀节流阀旋塞阀蝶阀止回阀隔膜阀蒸汽疏水阀安全阀减压阀一般要求：

根据我集团各产品生产工艺的特点，针对各种介质，作阀门选用的一般要求如下：第一条：阀门选用的第一原则是阀门的密封性能要符合介质的要求。即内漏要符合标准GB /T13927-1992《通用阀门压力试验》，外漏则是根本不允许的。第二条：正确选择阀门的类型。阀门类型的正确选择是以选用者对整个生产工艺流程需要的综合估计为先决条件的，在选择阀门类型的同时，选用者应首先了解每种阀门的结构特点和性能。一般阀门的类型选择如中低压蒸汽选用铜密封面的截止阀，DN200以上的蒸汽用闸阀；循环水总管上用蝶阀，支管上用衬胶闸阀；低压空气总管上用蝶阀，支管上用截止阀；一般液态物料用球阀等。第三条：确定阀门的端部连接。在螺纹连接、法兰连接、焊接端部连接中，前两种最常用，其中螺纹连接形式的价格比法兰连接形式低得多，一般为较小口径阀门，应首先选用。第四条：阀门主要零件材质的选择。选择阀门主要零件的材质，首先应考虑到工作介质的物理性能（温度、压力）和化学性能（腐蚀性）等。同时还应了解介质的清洁程度（有无固体颗粒）。除此之外，还要参照国家和使用部门的有关规定的要求。正确合理地选择阀门的材料可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的性能。(附表1-1、1-2、1-3) 阀体材料选用顺序大致按照铸铁-碳钢-不锈钢，密封圈材料选用顺序：橡胶-铜-合金钢-F4。第五条：确定流经阀门的流量。第六条：压力等级选用按照由低到高顺序。附表1-1阀门壳体常用材质

阀门高温试验

阀门高温试验火电站、炼油、供热企业多见高温阀门的运用。阀门在高温介质下工作，由于零件受热后，金属材料的硬度、塑性、强度等物理性能、机械性能都会发生一定的变化，容易产生咬死、螺纹伸长、密封失效泄漏等现象，尤其是阀座在阀瓣关闭前夕的微小开度情况下，密封副附近还会产生气蚀现象，影响关闭的严密性。为此，高温阀门在设计、制造、安装、使用等方面应综合考虑各种有利因素，如合理的结构、合理的间隙配合、足够的强度、合适的安装工位等；其中，在材料选择方面，要有较高的抗蠕变特性和合适的热处理方法，以克服存在的不足，保证产品的密封性能稳定可靠，并延长阀门的使用寿命。阀门高温试验成本和风险较大，一般阀门厂高温阀门都是小批量生产，就更不愿意做，而是寄希望与用户的应用条件下实际验证；所以，往往等出现咬死、泄漏等问题后，再做工艺、结构方面的调整修正。而在用户端，往往是寄希望于阀门厂家的质量保证，满足于使用中不发生外漏、卡涩就万事大吉了；现场实用条件下的高温试验则不被重视，甚至不知道怎么做。实际上，冷态做过水压试验的高温管路系统的阀门，在热态出现法兰泄漏、开闭卡涩、关闭不严、填料函失效、节流振动等问题或现象还是经常能见到的。这其中一部分原因和阀门在高温热介质管道中安装位置和安装工艺有关系，例如水平管道中安装的蝶阀或闸阀阀杆横装还是竖装问题、垂直管道中的阀门进出口法兰泄漏和阀芯自重问题、角阀的顺装和倒装问题、阀门对口焊接变形问题等。另外一部分原因就是阀门本身设计问题，如内件的材质用料、硬化层的工艺、配合间隙、填料的散逸、阀体的热变形等问题。因此，阀门高温试验还是有必要和有意义的。电厂阀门在线高温试验应分四个阶段来做：一是在投运初期进行阀门热紧查漏，热紧主要针对自密封盖、中位法兰盖、进出口法兰连接、填料函等处的螺栓，这相当于做阀门热态密封检验。期间结合阀门的操作或校验，可以做一下阀门的上密封试验和阀座密封试验。做上密封试验可先将阀门全开使上密封发生作用，然后尝试松开填料函的压板，拆去填料函内的上端填料（不用将填料全部挖出来），验证不漏立即恢复。做阀座密封试验，可结合管路的启动操作，开闭阀门，观察阀门前、后的汽温、汽压、流量变化来综合判断。对于调节阀，按流量-开度特性进行校验。二是在汽温达到设计温度或压力60~70%的条件下结合阀门操作进行密封性检查验证。对于安全阀，使用助跳器进行校验。三是在汽温达到设计温度或压力100%左右的条件下结合阀门操作进行密封性检查验证。对于安全阀，进行放汽试验或超压试验。试验期间，如发生阀门卡涩，应终止试验，等停役后再拆解阀门验证。强度试验危险性和风险都太大，建议取消。四是运行一段时间后的阀门出系解体验证。重点检查阀座密封副的吹损、裂纹，材料或零件的变形、咬合、粘连、卡涩，更换填料、自密封圈等。检查的项目和时间可根据电厂条件决定。高温阀门中除了合适的材料是核心考量外，满足功能的结构细节上仍有一些特点和原则值得注意： 1．大于280℃适当加长阀盖颈长，要求较长的阀杆，使填料工作在较低的温度下。 2. 大于350 ℃，增加运行件间的间隙，阀座、阀芯的密封面须采用硬质表面。 3.大于450℃所有的螺纹连接的密封环必须封焊，以防松动而导致泄漏； 4.大于500℃所有导向套、导向段采用一直面，导向套与其支承件应点焊； 5.大于600℃采用本体堆焊密封面； 6.在高温热交变工况下的阀座、阀芯应采用弹性结构。了解这些特点和原则，对高温阀门的运行、检修，以及功能试验、故障原因分析与解决等，都有一定的指导意义。

闸阀设计与计算的基本内容

闸阀设计与计算的基本内容一、设计输入即设计任务书。应明确阀门的具体参数（公称通径、公称压力、温度、介质、驱动方式等），使用的条件和要求（如室内或室外安装、启闭频率等）及相关执行的标准（产品的设计与制造、结构长度、连接型式、产品的检验与试验等）二、确定阀门的主体材料应根据设计输入的参数，经综合考虑后确定适用的阀门主体材料。三、确定阀门承压件的制造工艺方法(铸造、锻造、焊接、铸焊……) 四、确定阀门总体结构型式（即方案设计），为便于讲解，本节内容按明杆，楔式，蝶型开口阀盖，代中法兰，填料压紧的结构设计。五、确定阀门的结构长度和连接尺寸六、确定阀体阀座处的流通通道尺寸七、闸阀的设计与计算此部份很关键，属于技术设计范畴，应边计算边绘制总图。 1．承压件壁厚的计算 2．密封副的总作用力和比压的计算 3．阀体与阀盖的连接型式和密封结构的确定 4．阀杆的强度计算 5．闸板的强度计算 6．中法兰的强度计算 7．阀盖的强度计算 8．支架的强度计算 9．阀杆螺母的强度计算 10．填料压盖的强度计算 11．活节螺栓的强度计算 12．销轴的强度计算 13．选配电动或气动传动装置及确定手动传动手轮的直径 14．阀门流量系数的计算 7.1 承压件壁厚的计算承压件壁厚的确定方法有以下三种，即查表法，插入法和计算法。 7.1.1 查表法若设计输入明确规定了是标准阀门，并且其参数在相应标准规定范围内时，可按指定的相应标准规定的值查出。 7.1.2 插入法此种情况，适用于设计输入的参数与标准内容的规定值不一致的情况下，亦即不能按设计输入的参数值在标准中直接查出此时，可按下述方法进行插入计算： ()N N1 m m1m2m1N2N1 P P t t t t P P -=+ -- 式中：t m ：需计算和确定的承压件壁厚 t m1：查P N1时的壁厚 t m2：查P N2时的壁厚 P N1：公称压力的小值

离子交换设计计算书(有公式)

全自动软水器设计指导手册（附设计公式）

目录一、总述........................................ 错误！未定义书签。 1. 锅炉水处理监督管理规则...................... 错误！未定义书签。 2. 离子交换树脂内部结构........................ 错误！未定义书签。 3. 钠离子交换软化原理及特性: ................... 错误！未定义书签。 4. 水质分析测试内容............................ 错误！未定义书签。 ?PH值(Potential of Hydrogen) ............... 错误！未定义书签。 ?总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS) . 错误！未定义书签。 ?铁含量(IRON) ............................. 错误！未定义书签。 ?锰....................................... 错误！未定义书签。 ?硬度值(HARDNESS) ......................... 错误！未定义书签。 ?碱度..................................... 错误！未定义书签。 ?克分子(mol) .............................. 错误！未定义书签。 ?当量..................................... 错误！未定义书签。 ?克当量................................... 错误！未定义书签。 ?硬度单位................................. 错误！未定义书签。 ?我国江河湖泊水质组成..................... 错误！未定义书签。二、全自动软水器................................ 错误！未定义书签。三、影响软水器交换容量的因素.................... 错误！未定义书签。 1. 流速(gpm/ft，m/h) ........................... 错误！未定义书签。 2. 水与树脂的接触时间：（gpm/ft3）............. 错误！未定义书签。 3. 树脂层的高度................................ 错误！未定义书签。 4. 进水含盐量.................................. 错误！未定义书签。 5. 温度........................................ 错误！未定义书签。 6. 再生剂质量(NaCl) ............................ 错误！未定义书签。 7. 再生液流量.................................. 错误！未定义书签。 8. 再生液浓度.................................. 错误！未定义书签。 9. 再生剂用量.................................. 错误！未定义书签。 10. 树脂....................................... 错误！未定义书签。四、自动软水器设计.............................. 错误！未定义书签。 1. 软水器设备应遵循的标准...................... 错误！未定义书签。 2. 全自动软水器主要参数计算.................... 错误！未定义书签。 1) 反洗流速的计算: ......................... 错误！未定义书签。 2) 系统压降计算............................ 错误！未定义书签。 3. 软水器设计计算步骤.......................... 错误！未定义书签。计算示例............................................ 错误！未定义书签。

阀门强度计算

目录 1. 目的 (4) 2. 适用范围 (4) 3. 计算项目 (4) 4. 中法兰强度计算 (5) 5. 闸阀力计算 (17) 6. 闸板、阀杆拉断计算 (21) 7. 闸板应力计算 (26) 8. 压板、活节螺栓强度计算 (28) 9. 截止阀力计算 (30) 10. 止回阀阀瓣、阀盖厚度计算 (34) 11. 自紧密封结构计算 (38) 12. 阀体壁厚计算 (47) 附录A 参考资料 (48)

1．目的为了保证本公司所设计的阀门的统一性和质量。 2．适用范围本公司所设计的闸阀、截止阀、止回阀。 3．计算项目 ●3．1 闸阀需要计算项目4、5、6、7、8 ●3．2 截止阀需要计算项目4、8、9 ●3．3 止回阀需要计算项目4、10 ●3．4 自紧密封结构设计需要计算项目11 4．中法兰计算 ●4．1适用范围该说明4.2～４.4适用于圆形中法兰的计算；4.5适用于椭圆形中法兰的计算 ●4．2输入参数 4．2．1 设计基本参数 4．2．1．1 口径（DN） 4．2．1．2 压力等级（CLASS） 4．2．1．3 阀种（TYPE） 4．2．1．4 设计温度（T0）取常温380C。 4．2．1．5 设计压力（P）按ASME B16.34-2004 P27,P29,P48取值如表1。

4．2．1．6法兰许用应力（FQB）按ASME第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表1A，乘以铸件系数0.8 WCB 110.4MPa (11.26Kgf/mm2) (P16第8行) LCB 102.4MPa (10.45Kgf/mm2) (P10第29行) CF8M 110.3MPa(11.26Kgf/mm2) (P66第18行) 4．2．1．7螺栓许用应力（BQB）按ASME 第Ⅱ卷(2004版)材料D篇表3， B7 17.6 kgf/mm2. (P384第33行) L7M 14.08 kgf/mm2. (P384第31行) B8 17.6 kgf/mm2. (≤3/4) (P390第29行) 14.08 kgf/mm2. (3/4~1) (P390第27行) 13.3 kgf/mm2. (1以上) (P390第23行) 4．2．1．8 垫片密封压力（Y），按ASME 第Ⅷ卷(2004版)第一册P298表2-5.1,如表2。 4．2．1．9 垫片系数（M）按表2。

各种阀门的选型方案

各类阀门选型方案阀门的种类闸阀闸阀是作为截止介质使用，在全开时整个流通直通，此时介质运行的压力损失最小。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。对于高速流动的介质，闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动，而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面，而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。从结构形式上，主要的区别是所采用的密封元件的形式。根据密封元件的形式，常常把闸阀分成几种不同的类型，如：楔式闸阀、平行式闸阀、平行双闸板闸阀、楔式双闸板闸等。最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀。截止阀截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆开启或关闭行程相对较短，并具有非常可靠的切断动作，使得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。截止阀的阀瓣一旦处于开启状况，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再的接触，并具有非常可靠的切断动作，合得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。截止阀一旦处于开启状态，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触，因而它的密封面机械磨损较小，由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来，这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高于其它阀门。常用的截止阀有以下几种：1）角式截止阀；在角式截止阀中，流体只需改变一次方向，以致于通过此阀门的压力降比常规结构的截止阀小。2）直流式截止阀；在直流式或Y形截止阀中，阀体的流道与主流道成一斜线，这样流动状态的破坏程度比常规截止阀要小，因而通过阀门的压力损失也相应的小了。3）柱塞式截止阀：这种形式的截止阀是常规截止阀的变型。在该阀门中，阀瓣和阀座通常是基于柱塞原理设计的。阀瓣磨光成柱塞与阀杆相连接，密封是由套在柱塞上的两个弹性密封圈实现的。两个弹性密封圈用一个套环隔开，并通过由阀盖螺母施加在阀盖上的载荷把柱塞周围的密封圈压牢。弹性密封圈能够更换，可以采用各种各样的材料制成，该阀门主要用于“开”或者“关”，但是备有特制形式的柱塞或特殊的套环，也可以用于调节流量。蝶阀蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀门则牌全开状态。蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。而且只需旋转90°即可快速启闭，操作简单，同时该阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，因此通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难做到完全密封。金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺陷。如果要求蝶阀作为流量控制使用，主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用，而且还应用于热电站的冷却水系统。常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间，法兰式蝶阀是阀

阀门材料的选择

阀门材料的选择选择阀门主要零件的材料，首先应考虑到工作介质的物理性能（温度、压力）和化学性能（腐蚀性）等。同时还应了解介质的清洁程度（有无固体颗粒）。除此之外，还要参照国家和使用部门的有关规定和要求。许多种材料可以满足阀门在多种不同工况的使用要求。但是，正确的、合理的选择阀门的材料，可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的性能。在阀门零件材料的划分中，最一般的方法是按壳体所使用的材料划分：如铸铁阀，壳体材料用灰铸铁、可锻铸铁或球墨铸铁制成的阀门；钢阀，壳体用碳素钢、合金钢或不锈耐酸钢制成的闪；钛阀，壳体用钛合金制成的阀门；铜阀，壳体用铜合金制成的阀门；铝阀，壳体用铝合金制的阀门；塑料阀，壳体用塑料制成的阀门；陶瓷阀，壳体内衬有陶瓷的阀门，等等。 1、铸铁阀铸铁阀以其价格低廉，制造工艺简单，有较好的耐腐蚀性能，广泛应用于国民经济各个部门，是水道、建筑设备、煤气设备、船舶、消防设备、石油化工设备、炼铁设备、食品加工设备等不可缺少的管路附件。铸铁阀的工作温度范围通常中从环境（室温）温度到225℃以下。但是，由于灰铸铁是脆性材料，限制了铸铁阀的使用范围。在铸铁阀门中，由于可锻铸铁和球铸铁内部显微组织的改变，可锻铸铁的组织近表层为铁素体，中心部为珠光体，与软钢的组织大致相同。球墨铸铁是经过添加元素和变质处理，且在铸过程中获得球状石墨，因此，其力学性能比普通灰铸铁要好得多，其使用工作压力可更高些。通常，铸铁阀门的使用范围规定如下：（1）当用于公称压力PN≤1.0MPa，工作温度为—10～200℃，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用牌号为HT200、HT250、HT300、HT 350的灰铸铁阀。（2）当用于公称压力PN≤2.5MPa，工作温度为—30～300℃，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用牌号为KTH300-06、KTH330-0 8、KTH350-10的可锻铸铁阀。（3）当用于公称压力PN≤4.0MPa，工作温度为—30～350℃，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用牌号为QT400-15、QT450-10、QT500-7的球墨铸铁阀。 2、钢阀由于使用钢材的种类不同，钢阀所适用的介质也大不相同，尽管钢阀的价格比较昂贵，但由于钢是一种塑性材料，适用范围广，可以在多种介质中应用，如

常用阀门的选型方法.docx

常用阀门的选型方法在流体管道系统中，调节阀是控制元件，其投资约占管道工程费用的 30% ～50% 。阀门的主要功能为启闭、节流、调节流量、隔离设备和管道系统、防止介质倒流、调节和排泄压力等。阀门也是管路中最复杂的元件，它一般由多个零部件装配而成，技术含量高。随着石油化工工业的迅速发展，石油化工生产装置中的介质大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蚀性强的特点，运行工况较复杂苛刻，操作温度和压力较高，开工周期长，阀门一旦出现故障，轻者导致介质泄漏，既污染环境又造成经济损失，重者导致装置停工停产，甚至造成恶性事故。因而，在管道设计中，科学合理地选择阀门既能降低装置的建设费用，又保证生产安全运行。文章主要介绍了各种常用阀门如闸阀、截止阀、节流阀、旋塞阀、球阀、隔膜调节阀等的选型方法。 1 阀门选型的要点 1.1用途确定阀门的工作条件：工作温度和操纵控制方式等；明确阀门在设备或装置中的适用介质的性质、工作压力、 1.2正确选择阀门的类型阀门型式的正确选择是以设计者对整个生产工艺流程、操作工况的充分掌握为先决条件的，在选择阀门类型时，设计人员应首先掌握每种阀门的结构特点和性能； 1.3 确定阀门的端部连接在螺纹连接、法兰连接、焊接端部连接中，

前两种最常用。螺纹连接的阀门主要是公称通径在50mm 以下的阀门，如果通径尺寸过大，连接部的安装和密封十分困难。法兰连接的阀门，其安装和拆卸都比较方便，但是较螺纹连接的阀门笨重，价格较高，故它适用于各种通径和压力的管道连接。焊接连接适用于较荷刻的条件下，比法兰连接更为可靠。但是焊接连接的阀门拆卸和重新安装都比较困难，所以它的使用仅限于通常能长期可靠地运行，或使用条件荷刻、温度较高的场合； 1.4 阀门材质的选择选择阀门的壳体、内件和密封面的材质，除了考虑工作介质的物理性能（温度、压力）和化学性能（腐蚀性）外，还应掌握介质的清洁程度（有无固体颗粒），除此之外，还要参照国家和使用部门的有关规定。正确合理的选择阀门的材质可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的使用性能。阀体材料选用顺序为：铸铁 -碳钢 -不锈钢，密封圈材料选用顺序为：橡胶-铜-合金钢 -F4 ；1.5其它除此之外，还应确定流经阀门流体的流量及压力等级等，利用现有的资料（如阀门产品目录、阀门产品样本等）选择适当的阀门。 2 常用阀门介绍阀门种类多、品种复杂，主要有闸阀、截止阀、节流阀、蝶阀、旋塞阀、球阀、电动阀、隔膜阀、止回阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀和紧急切断阀等，其中常用的有闸阀、截止阀、节流阀、旋塞阀、蝶阀、球阀、止回阀、隔膜阀。 2.1 闸阀闸阀是指启闭体（阀板）由阀杆

阀门在苛刻工况下设计的注意事项

阀门在严苛工况下设计的注意事项大连诚高科技股份有限公司孙娜董纯策摘要：本文阐述了控制阀在严苛工况下设计与制造的部分注意事项，主要针对高温、高压差、高流速及气蚀状况下的阀门在设计时，对材料的选择、结构的设计和制造的工艺需要设计人员考虑的几个问题点。关键词：热膨胀塑变振动气蚀闪蒸控制阀是过程控制工业里最常用的终端控制元件，控制阀调节流动的流体，以补偿负载扰动并使得被控制的过程尽可能地靠近需要的设定点，基于其在工业自动化领域里的重要性，使得控制阀的设计及制造尤为重要，特别是某些严苛的工况，如高温、高压差、高流速、气蚀等，笔者将从材料、结构、制造等方面加以论述。一、阀门材料的选择 1、金属材料材料是至关重要的因素，如材料的性能、蠕变、热膨胀率、抗氧化性、耐磨性、热擦伤性及热处理温度等，这些是首先应注意的事项。在高温（427°C）状况下，蠕变和断裂是材料破坏的主要因素之一，特别是碳素钢，当长期暴露在427°C以上时，钢中的碳化相可能转变为石墨，而对于奥氏体不锈钢只有当含碳量超过0.4%时，才可以用于528°C以上。因此，在高温下使用时，应分别计算阀体材料的抗拉强度、蠕变、高温时效等参数。而对于阀内件的设计，还应该附加考虑材料在高温的硬度、配合部件的热膨胀系数、导向部件的热硬度差、弹性变形、塑性变形等。在设计中，应给予相应的安全系数和可靠系数，以确保避免在多因素下所产生的破坏。并要熟悉高温下材料的蠕变率，以选取合适的应力，使材料总的蠕变在正常使用寿命范围内不扩展至断裂或允许其产生微变形而不影响导向零件的正常使用。为避免阀内件（阀芯、阀座）表面的磨损、冲蚀及气蚀，高温情况下要考虑材料的热硬度，防止金属硬度变化。在高压差下，流体的大部分能量集中于阀内件进行释放，对阀内件有超负载的可能，而高温下，大部分材料的机械性能变差，材料变软，大大影响了阀内件的使用寿命。因此，应正确选择合适的材料，延长阀门的使用寿命。另外，还要考虑高温时效对材料物理性能的影响，如韧性和晶间腐蚀的变化。当使用温度达到或超过热处理温度时，阀内件会产生退火，硬度降低等问题，为防止材料硬度发生变化，最高温度极限的选择必须在一个安全的范围内。而相同的介质，在高温状况下，其分子的活动性相对活跃，某些具有一般腐蚀性的介质可能对阀体及阀内件金属材质带来严重的腐蚀破坏，介质以高速的离子状态渗入金属内部，使材料的特性发生改变，如热膨胀性、晶间腐蚀等，因此，对材料的选择，除了性价比之外，还应考虑多因素下所产生的失效性。高压差、高流速情况下，即使温度是常温，也应评估材料的特性，使材料可以满足该工况。一般来说，常温下，当压差超过15bar时，应将阀芯、阀座的材料由316SS调整为司太莱合金堆焊或更高要求的合金，对于弱腐蚀性的介质，可选用420QT（淬火+回火）、440QT等。高压差、高流速会带来严重的冲蚀或气蚀，这对阀内件材料的伤害非常大，因此，对阀体及阀内件的材料要求非常高，对于阀笼应考虑使用不锈钢表面渗氮（HRC70）处理，使之具有较强的耐冲蚀性，提高阀门流量的精度和使用寿命。高温下材料的抗氧化能力，也是一个非常重要的参数。在温度循环变化中，所选用的材料应避免发生材料表面重复氧化，产生氧化皮等问题。一般情况下，奥氏体不锈钢系、硬质合金系及特种合金系的材料有较好的高温稳定性，可根据不同的高温工况选用合适的材料。 2、非金属材料一般的非金属材料无法承受高温（300°C以上），但柔性石墨可以承受700°C以上的高温，因此高温工况下，无论是静密封还是动密封，一般可以选取柔性石墨或复合材料，但应注意摩擦系数会增大。

阀门的几种分类形式与材料选用

阀门的几种分类形式来源：阀门| 日期：2008-04-02 | 浏览：17 １、阀门定义按定义，阀门是专门设计成的机械器件用以直流、启动、停止、混合或调节工艺流体的流量、压力或温度。阀门能设计成处理液体或气体的运行。按阀门的设计、功能和应用的特征，它的类型、尺寸和压力等级有很多种类。最小的工业阀门重量可小到1L（0.45kg），可舒适地放于人的手中。而最大的可重到10t (9070kg）以上，高度达到24ft（6.1m）以上。工业过程阀门能用于管线尺寸由公称直径DN15到超过DN2000。今天现有阀门的领域已由简单的水龙头发展到备有信息处理机的控制阀，该信息处理机提供工艺过程的单环路控制。今天最常用的类型是闸阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、止回阀、泄压阀和截止阀等。阀门能由许多种材料制造，大多数阀门是由钢、铁、塑料、铜或大量的特殊合金制造。 2、按功能阀门分类按处理的工艺流体的功能和设计的特征阀门可分为三类：双位式（开-关式）阀门，它具有控制物流闭合和允许其通过的功能；止回阀，它只允许物流向一个方向运动；节流阀，它可在全开到全关的任一点上调节物流。按功能给阀门定义的一个混乱情况是特殊的阀体设计，诸如截止阀、闸阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和胶管形阀门可符合一个、二个或所有三类分类。例如，旋塞阀可用于开-关双向操作，或增加执行机构，可用作节流控制阀。另一个例子是球形阀体，根据其部设计可以是开-关双位阀、止回阀或节流阀。因此当将特殊阀门类型和特殊分类视为等同时，用户应小心。双位式阀门（开-关阀门）有时指的是隔断阀，双位阀是用于起动或停止通过工艺过程的介质流动。通常双位式阀门包括闸阀、旋塞阀、球阀、泄压阀和缸底阀。大多数双位式闸阀是手工操作，不过增加一个执行机构它可自动操作。双位式阀门通常用于物流必须环绕一个区域改变方向，在该区域进行维护或在此处工人们必须防护潜在的安全危害。他们对混合物料亦有用途，即当在预先确定的适当时间大量物流被混合且不要求准确计量。安全管理系统也要求自动的双位式阀门，当紧急情况发生时立即关闭系统。泄压阀是自身执行的双位式阀门，仅当超过预先设定压力时阀门打开。该种阀门分为两类：泄压阀和安全阀。泄压阀是用于防护液体操作过量增压的；安全阀是用于气体操作，此处系统过量增压存在着安全和工艺过程危害并必须放空。止回阀止回阀仅允许流体在预期的方向流动。此设计是这样的，即在相反方向的任何流动或压力被机械地限制其产生。所有的单向阀都是止回阀。