蝶阀设计计算说明书
蝶阀说明书
1.范围本说明书包括了公称通径DN50mm~1600mm(2”~64”)、公称压力PN1.0MPa~4.0MPa(ANSI CLASS150~300)法兰和对夹连接的手动、齿轮传动、电动和气动操作蝶阀。
2.用途2.1主要开启或关闭管道和设备的介质用，作调节、截流和止回使用。
2.2根据介质选用阀门的材质。
2.2.1碳钢阀门适用于水、蒸汽、油品等介质。
2.2.2不锈钢阀门适用于腐蚀性介质。
2.2.3铸铁阀门适用于水、气体介质。
2.3适用温度取决于阀座的材质。
PTFE（聚四氟乙烯）≤130℃不锈钢+复合体≤425℃橡胶≤60℃3.结构3.1蝶阀基本结构见图13.2易损件填料采用聚四氟乙烯或柔性石墨，密封可靠。
4.操作4.1手动操作阀门采用手柄或齿轮传动装置、电动或气动蝶阀由电动装置或气动装置驱动，使蝶板旋转90°开启或关闭阀门。
4.2对于手动（包括驱动装置的手轮）或扳手操作的蝶阀，除订货合同另有规定外，当面向手轮或扳手时，顺时针方向转动手轮或扳手阀门应为关。
4.3电动、气动蝶阀的开启、关闭指示由电动装置、气动装置上的位置指示器标识。
5.保管、保养、安装和使用5.1阀门应存放在干燥，通风的室内，阀门通道两端应堵塞。
5.2长期存放的阀门应定期检查，清除污物。
应特别注意密封面的清洁，防密封面的损坏。
5.3安装前应仔细核对阀门标志是否与使用要求相符。
5.4安装前应检查阀门通道和密封面，如有污垢，应使用清洁布擦拭干净。
5.5安装前检查填料是否压紧，应确保填料的密封性，同时不应妨碍阀杆的转动。
5.6安装时拧紧连接螺栓的拧紧力应均匀合适。
5.7本蝶阀可以安装水平、垂直的管道上，安装位置应保证使用维修更换方便。
5.8手动阀门在开启或关闭操作时，应使用手柄开、关，不得借用辅助杠杆或其它工具。
5.9阀门使用应定期检查，检查密封面有无磨损及垫片填料。
若损坏失效，应及时修理或更换。
5.10电动、气动阀门的传动装置，其保管、保养、安装和使用，请见“阀门电动装置使用说明书”及“阀门气动装置使用说明书”。
蝶阀设计手册
蝶阀设计手册
蝶阀设计手册是一本关于蝶阀的设计原理和规范的手册，它具体包括以下内容：
1. 蝶阀的基本原理：包括蝶板的运动原理、蝶阀的工作原理和特点等。
2. 蝶阀的结构和构造：介绍蝶阀的各部件，如蝶板、阀杆、阀座等的结构，以及各部件之间的连接方式。
3. 蝶阀的材料选择：详细介绍蝶阀材料的选择原则，包括蝶板材料、密封材料、阀体材料等。
4. 蝶阀的密封设计：介绍蝶阀的密封结构和密封效果的设计原则，包括弹性密封、金属密封等。
5. 蝶阀的操作方式：介绍蝶阀的手动、气动、电动等不同的操作方式，以及每种方式的优缺点。
6. 蝶阀的安装和维护：包括蝶阀的安装要求和步骤，以及定期维护和检修的方法和注意事项。
7. 蝶阀的标准和规范：介绍各国和国际标准组织制定的蝶阀的相关标准和规范，如ANSI、API、ISO等。
8. 蝶阀的应用技术：介绍蝶阀在不同工况下的应用技术和特点，以及相关的控制和调节技术。
总之，蝶阀设计手册是一本详细介绍蝶阀设计原理和规范的参考书，为蝶阀的设计、选择、安装和维护提供了有用的指导和参考。
蝶阀的设计与计算
蝶阀的设计与计算
一、压力值和阀瓣相对厚度的计算
在阀门的关闭过程中，由于水锤作用而在阀前产生一个压力升值△p ： △p ＝（0.004×Q ）/（A ×t ） （kgf/cm 2）
其中：Q-流量m 3/h
A －管径的截面积，m 3
T －关闭时间，sec
阀瓣的相对厚度是指阀瓣中心处厚度与通径之比，即：
b/D=0.054×H 1/2
其中，b －阀瓣中心处的厚度，cm
D －通径，cm
H －计算升压在内的最大静水头
H ＝10×（Pg ＋△p ） （m ）
常取 b/D=0.15～0.25
计算图示
受力图
二、阀瓣作用力和力矩的计算
1，静水作用力：仅在关闭时阀后没有压力时产生
P jg ＝ΠD 2rh/4 （kg ）
其中r 为介质比重，对于水，r ＝1
2，静水力矩：仅在关闭阀门时阀杆处于水平位置时存在
M jg ＝ΠD 4rH/64 （kg ·m ）
若有旁通装置时，开启前应先打开旁通阀，使阀后充水，则静水力矩相应降低 3，动水作用力
P d ＝2202929D H V H
⨯⨯-＋εελϕϕ
（kg ）
其中ε0为全开时阻力系数，ε
ψ为开度ψ时的阻力系数，λψ为开度ψ角时的动水力系数，g 为9.81m/sec 2，V 流速m/sec
4.动水力矩
M c ＝32022D H V gH
gm ⨯⨯+-εεϕϕ
（kg ·m ）
其中m ψ为开度ψ时的动水力矩系数
阻力系数、ε表、λ表、m 表如下：。
唯特利蝶阀(FireLock Butterfly Valve)说明书
如需产品安装、维护或支持信息，请参考本文档末的信息。
1.0 产品描述供货尺寸• 2 – 8"/DN50 – DN200.管道材料• 碳钢，壁厚10、壁厚40。
如需使用其他材料，请与 Victaulic （唯特利）联系。
最大工作压力• 经 cULus 认证、LPCB 认证、FM 和 VdS 批准可在不超过 300 psi/2068 kPa /20 bar 的压力下使用。
应用• 蝶阀带有经认证的全天候执行机构外壳，适合室内或室外使用。
• 设计仅用于消防应用场合。
• 设计用于闭合状态监控。
在正常工作条件下，该阀门是关闭的。
• 专用于管端符合Victaulic OGS 沟槽管道系统规格的管道和Victaulic （唯特利）产品（有关参考材料，请参见7.0节）。
适用的管端连接• Victaulic （唯特利）传统沟槽系统（OGS ）标准沟槽。
2.0 认证/列名G410013LPS 1185：Issue 3.1Cert/LPCB Ref. 104j/01846a/01FireLock ™ 蝶阀带全天候执行机构的 707C 系列 – 监控常闭10.75-CHI2.1 认证/列名707C 系列3.0 规格 – 材料阀体：符合ASTM A-536之65-45-12等级要求的球墨铸铁端面，2 – 6英寸/DN50 – DN150：符合ASTM A-536之65-45-12等级要求的球墨铸铁密封定位器，8 英寸/DN200：符合ASTM A-536之65-45-12等级要求的球墨铸铁阀体涂层：黑色醇酸树脂漆阀板：符合ASTM A-536之65-45-12等级要求的球墨铸铁，带符合ASTM B-733标准要求的化学镀镍涂层阀座：三元乙丙橡胶 (EPDM)阀杆：符合ASTM A-582标准要求的416不锈钢阀杆密封套：C36000黄铜轴承：内衬四氟乙烯的不锈钢阀杆密封材料：三元乙丙橡胶 (EPDM)阀杆定位环：碳钢执行机构： 2 – 8"/DN50 – DN150 :位于钢质导向螺杆上的可移动黄酮或青铜螺母，球墨铸铁外壳注• 可选配½英寸/15毫米锥螺纹孔。
DN1600、DN2400电动蝶阀说明书
2.重新修正连接密封面
3更换垫片
传动装置及各部位
配合面有漏油
1.接合面损伤
2紧固件松动
3.密封圈、密封垫有缺陷
1.修复接合面
2.锁紧紧固件
3.更换密封圈、密封垫
标记
处数
更改文件号
签字
日期
使用说明书
2013销031G
共7页
第7页
6通讯
销售：沈阳市皇姑区黄河南大街7号
邮编：110031
阀轴、锥销
2Cr13
阀体密封圈
0Cr18Ni9
蝶板密封圈
NBR
填料
NBR
2.7本蝶阀电动装置选用扬州电力设备修造厂生产的智能一体化产品，其工作原理及结构等详见该厂电动装置使用说明书。
2.8本蝶阀所配电动装置参数见下表：
公称直径DN
（mm)
公称压力PN
（MPa）
电动装置
阀门单程
启闭时间
（S）
电装型号
额定功率（KW）
3.5传动装置周围应留有拆卸、修理的空间，安装时应考虑管路内部的清理，蝶板密封圈面和阀体密封面上不能有杂物。
3.6为方便用户安装使用，本阀门在厂内已整机调适完毕，行程位置已调好，发货时，电动装置与阀门下部分别包装，请按我厂在接盘处标记进行对号组装，如因工程需要改变位置，请重新按电动装置说明书自行调整。
2.压盖紧固倾斜
1.重新紧固压盖螺栓
2.校正压盖的垂直度，均匀紧固压盖螺栓。
关闭时介质内漏
1.密封圈压弹量小
2.密封圈有缺陷
3.压板螺钉紧固不均
1.调整压板螺钉，加大压弹量
2.更换密封圈
3.重新均匀紧固压板螺钉
蝶阀设计计算书(DN150_PN16)
编号：201505设计计算书名称：气动调节软密封蝶阀型号：D643F公称通径：150mm公称压力：1.6Mpa编制：张平审核：张晓军批准：张国立上海广莱宝阀门有限公司2015年5月22日I目录T (1)计算内容壁厚1M (2)计算内容密封面上计算比压8计算内容阀杆力矩 (3)计算内容阀杆强度验算 (5)计算内容蝶板厚度计算 (7)计算内容蝶板强度验算 (8)计算内容流量系数的计算 (10)附录 (11)I1零件名称 阀体 材料牌号 WCB 计算内容 壁厚 1T序 号 计算数据名称 符号 式中符号公式 单位 计算数据 1 计算壁厚 SB ’ []2.3L PN DNC Pσ+-mm 4.3 2 计算压力 PN 设计给定 Mpa 1.6 3 计算内径 DN设计给定mm 150 4许用拉应力[]L σ查《实用阀门设计手册》表3-3Mpa 82 5 腐蚀余量 C 设计给定 mm 3 6 实际壁厚 SB设计给定mm12结论：1.SB ≥SB ’，故合格。
2．管路附件温度压力级是根据材料相应温度下的许用应力制定的，故不进行高温核算。
零件名称阀座材料牌号304M计算内容密封面上计算比压82q< q<[]q故合格。
结论MF型号150D643F-16C零件名称阀杆材料牌号2Cr13计算内容阀杆力矩34型号150D643F-16C零件名称阀杆材料牌号2Cr13计算内容阀杆强度验算5σ<[]LσNτ<[]Nτ故合格。
结论L6零件名称蝶板材料牌号304计算内容蝶板厚度计算0.257零件名称蝶板材料牌号304计算内容蝶板强度验算89型号150D643F-16C计算内容流量系数的计算10附录1.设计计算引用资料：《实用阀门设计手册》机械工业出版社——2007.9《阀门设计手册》杨源泉——19922.管线中应安装安全阀等安全泄压设备以确保使用压力不超过使用温度下的最大允许工作压力的1.1倍。
11。
蝶阀及常用面积体积计算
H=计算升压在内的最大静水压头(mm)
ζ a=蝶板开度a角的流阻系数
ζ 0=蝶板全开的流阻系数
V0=全开时的介质的流速(mm/s)
H=100(p+△p)
D=蝶板直径 △P=400*Q/(A*T)
Q=流量(m3/h)
A=管子截面积(mm2)
t=关阀的时间(S)
Md=2*10-9*g*μ a*H*D3/ζa-ζ0+2gH/v2 g= μ a=蝶板开度a角时的动力力矩系数 H= D=蝶板直径
蝶阀设计计算书
bM
FMJ+FMF π/4*(DMN+bM)2*P
设计给定 设计给定
5 设计压力
P
设计给定
6 密封面上密封力 7 密封面必须比压 8 密封面计算比压 9 密封面许用比压
FMF
π*(DMN+bM)*bM*qMF
qMF
查《实用阀门设计手册》表3-21
q
FMZ/[π*(DMN+bM)*bM]
[q]
查《实用阀门设计手册》表3-22
2、表中标红的为计算数值，标黄的为过程计算值，标绿的由设计者填写。
简
图
DN 单位
DN 计算数值
#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
3
型号
零件名称 材料牌号 计算内容
阀体 壁厚校核
序号
计算数据名称
符号
公
式
ASME B16.34阀体通道处最小壁厚
1 壳体最小壁厚
Tm'
2 流道最小直径
d
λd+β+C 设计给定
3 设计壁厚 4 附加裕量
Tm
设计给定
C
设计给定
5 ASME B16.34标准壁厚
结论
#DIV/0!
备注：1、计算公式选自《实用阀门设计手册》第3版 P1266 表5-218；
2、表中标红的为计算数值，标黄的为过程计算值，标绿的由设计者填写。
DN 单位
N N mm mm MPa N MPa MPa MPa
DN 计算数值
0 0
0 #DIV/0!
5
型号 零件名称 材料牌号 计算内容
tB
设计给定（≥MAX[T，TB']）
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单位
计算结果
蝶板中心处厚度
b
0.65D 0.1875(PN&#蝶阀流道直径
D
设计给定
203
考虑到水击升压的介质最大静压水头
H
100（PN+△p）
m
680
由于蝶板的快速关闭，在管路中产生的水击升压值
△p
400qv/At
MPa
4.8
体积流量
qv
VA
m3/h
1691
流速
V
mm
19
密封面接触宽度
bM
设计给定
mm
1.5
密封面间摩擦系数
fM
查表
0.15
阀杆至蝶板中心的偏心距
h
设计给定
mm
9
阀杆轴承的摩擦力矩
Mc
0
密封填料的摩擦力矩
MT
0.6πμT*Zh*dr2P
N·mm
7089
填料高度
Zh
设计给定
mm
48
阀杆直径
dT
设计给定
mm
28
摩擦系数
μT
查表
0.05
静水力矩
Mj
阀杆垂直安装时为0
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第6页
计算项目
阀杆与蝶板连接销的强度校核
简
图
零件名称
圆锥销
材料
45
计算内容
符号
τ
计算名称
符号
公式
单位
计算结果
每只圆锥销的剪切应力
τ
4M/3πd2D
MPa
27.7
阀杆总扭转力矩
M
见阀杆强度计算
MPa
117059
圆锥销的平均直径
d
设计给定
mm
8
阀杆直径
D
符号
公式中
符号
公式
单位
计算结果
蝶阀阀杆力矩
M
Mm+Mc+MT+Mj+Md
N·mm
密封面间摩擦力矩
Mm
4 qMR bMfMh2+R2
N·mm
307475
密封比压
qM
见阀座密封比压计算
mm
42.3
蝶板密封半径
R
(D/2)2+ l2
88.6
阀座通道直径
D
设计给定
mm
173
阀杆中心至蝶板密封圈大端距离
l
设计给定
设计给定
mm
28
圆锥销材料许用剪切应力
[τ]
MPa
118
结论： τ<[τ]合格
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七、参考文献
《阀门设计手册》杨源泉主编机械工业出版社
《实用阀门设计手册》陆培文主编机械工业出版社
计算阀杆受力时，取二者中较大会值作为阀杆剪切应力校核的阀杆总扭矩即M＝117059 N·mm
阀杆扭转剪切应力
τN
M/W
MPa
26.7
阀杆截面的抗扭断面系数
W
0.2d3
4390.4
阀杆直径
d
设计给定
mm
28
阀杆材料的许用剪应力
[τN]
查表
MPa
86.6
结论：τN<[τN]合格
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按低压蒸汽的流速计算，15～20m/s,按V＝20m/s计算
m /h
72000
阀座流道截面积
A
πD2/4
mm2
23494
蝶阀阀座通道直径
D
设计给定
mm
173
蝶板从全开至全关所经历的时间
t
设计给定
s
6
许用拉应力
[δL]
查表
MPa
120
腐蚀余量
C
设计给定
mm
3
设计厚度
b´
设计给定
22
结论：蝶板中心厚度取值22mm> 计算厚度10.4mm
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计算项目
阀体壁厚
简
图
零件名称
阀体
材料
A216WCB
计算内容
壁厚
符号
SB
计算名称
符号
公式
单位
计算结果
阀体计算壁厚
S'B
1.5 +C
in
0.23
mm
5.84
额定压力等级
Pc
设计给定
磅
150
公称通径
d
设计给定
in
8
材料的许用应力
S
查表
磅/in
7000
简
图
零件名称
阀杆
材料
1Cr13
计算内容
阀杆强度
符号
τN
计算名称
符号
公式中
符号
公式
单位
计算结果
重力加速度
g
mm/s2
9810
蝶板开度为α角时的流阻系数
ξα
根据蝶板中心厚度b与蝶板直径之比查阀门设计手册表4-93
332
蝶板全开时的流阻系数
ξ0
查阀门设计手册表4-93
0.05
计算升压在内的最大静水压头
H
见蝶板厚度计算
合格
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计算项目
密封比压
简
图
零件名称
阀座
材料
1Cr18Ni9Ti
2Cr13
计算内容
密封比压
符号
q
计算名称
符号
公式
单位
计算结果
阀座密封比压
q
1.4（35+PN）/ bm
MPa
42.3
阀座密封面接触宽度
bm
设计给定
mm
1.5
腐蚀余量
C
设计给定
in
0.1
设计壁厚
SB
设计给定
mm
12
查ANSIB16.34得壁厚0.31″（7.87mm）
结论：SB>S'B合格
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计算项目
蝶板中心厚度
简
图
零件名称
蝶板
材料
A216WCB
计算内容
厚度
符号
b
计算名称
符号
mm
200048
蝶阀全开时介质的流速
V0
蝶阀全开时按介质为水确定其流速1.5m/s
mm/s
1500
蝶阀处开密封状态时，动水力矩Md=0,静水力矩Mj=0,此时阀杆的总力矩
M＝110070＋7089＝117059 N·mm
蝶阀处开开启过程中，密封力矩MM=0,静水力矩Mj=0,此时阀杆的总力矩
M＝7089＋8289＝15378 N·mm
设计计算说明书
产品名称：GB/T12238三偏心硬密封蝶阀
规格型号：800”D343H-16C
编制:
审核:
批准:
二○一一年二月十三日
雷蒙德（北京）阀门制造有限公司
一、阀体壁厚计算………………………………………………………………………1
二、蝶板中心厚度计算…………………………………………………………………2
三、密封比压计算…………………………………………………………………………3
四、阀杆强度计算…………………………………………………………………………4
五、阀杆与蝶板连接销的强度校核…………………………………………6
六、参考文献………….………………………………………………………………………7
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0
动水力矩
Md
2x10-9gμaHD3
(ξα-ξ0)+2gH/V02
8289
蝶板开度为α角时的动水力矩系数
μa
动水力矩的最大值通常在α＝60°～80°范围内，取70°查阀门设计手册表4-93
84.7
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计算项目
阀杆强度校算
计算压力
P
PN设计给定
MPa
2.0
密封面必须比压
qMF
查表
MPa
15.5
密封材料的许用比压
[q]
查表
MPa
150
结论：qMF＜q＜[q]合格
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计算项目
阀杆强度校算
简
图
零件名称
阀杆
材料
2Cr13
计算内容
阀杆强度
符号
τN
计算名称