阀门设计计算书()讲解学习
气动阀计算书范文
气动阀计算书范文第一部分：引言气动阀是一种常见的控制阀门，通过气动执行机构（如气动驱动器）将气源的压力转化为机械力，从而控制阀门的开度，实现流体介质的控制。
气动阀的设计与计算是确保其正常工作的重要环节。
本文将详细介绍气动阀的计算方法。
第二部分：控制阀流量计算气动阀的流量计算是其设计和选择的基础，主要涉及到流量系数的确定以及与流体介质的物理特性相关的参数。
具体步骤如下：1.确定流量系数（Cv值）：流量系数是指在单位差压下通过阀门的单位流量。
根据系统要求确定所需的流量系数。
2.确定标准流体的密度（ρ）和粘度（μ）：根据介质性质确定所需流体的密度和粘度。
3.确定管道相关参数：根据实际工况确定管道的直径（D）和长度（L）。
4.计算流量系数：根据下式计算流量系数：Cv=Q/(ΔP√ρ)其中，Q为需要通过阀门的流量，ΔP为管道两端的差压。
5.检查流量系数：根据所需的流量系数和选择的阀门类型，确定阀门是否符合要求。
第三部分：控制阀的伞形曲线计算伞形曲线是描述气动阀的特性曲线，是气动阀的重要性能指标之一、通过伞形曲线，可以了解阀门对流体介质的控制特性。
具体计算步骤如下：1.确定开度系数（Kv值）：开度系数是指在阀门全开时，通过阀门的实际流量与理论流量之比。
根据系统要求确定所需的开度系数。
2.根据开度系数和阀门特性图，确定不同阀门开度下的伞形曲线。
3.确定伞形曲线的相关参数：计算并确定伞形曲线的最大值、最小值、中点位置等参数。
4.绘制伞形曲线图。
第四部分：气动驱动器的计算气动阀的开度是通过气动驱动器的力来控制的。
气动驱动器的计算包括驱动器的输入力和输出力的计算。
1. 确定阀门的最大扭矩（Tmax）：根据系统要求以及所选阀门的类型和尺寸，确定阀门的最大扭矩。
2.确定气动驱动器的输出力（F）：根据最大扭矩和驱动器的机械特性曲线，确定所需的输出力。
3.确定气动驱动器的输入力（P）：计算所需的输入力，通常使用气动系统的压力和气缸的有效面积来确定。
气动阀计算书
气动阀计算书（原创实用版）目录1.气动阀概述2.气动阀的计算方法3.气动阀的选型与应用4.气动阀的维护与注意事项正文一、气动阀概述气动阀是一种利用压缩空气作为动力，通过调节压缩空气的压力来控制阀门的开启和关闭的一种自动化基础元件。
气动阀广泛应用于各种工业自动化控制系统中，如流体输送、气体输送、化工、石油、电力等众多领域。
气动阀具有结构简单、操作方便、可靠性高、维修方便等优点。
二、气动阀的计算方法1.气动阀的流量计算气动阀的流量计算主要是根据流体的连续性方程，即流速与流量的关系来进行的。
流量计算公式为：Q=Av，其中 Q 为流量，A 为阀门口面积，v 为流速。
2.气动阀的压力损失计算气动阀的压力损失计算主要是根据流体的连续性方程和流体的动力学方程来进行的。
压力损失计算公式为：ΔP=f×L/D，其中ΔP 为压力损失，f 为摩擦系数，L 为管道长度，D 为管道直径。
3.气动阀的气缸尺寸计算气动阀的气缸尺寸计算主要是根据气动阀的驱动力来进行的。
气缸尺寸计算公式为：D=F/P，其中 D 为气缸直径，F 为驱动力，P 为气压。
三、气动阀的选型与应用1.气动阀的选型气动阀的选型主要根据使用场合、流体性质、工作压力、工作温度等因素进行选择。
常见的气动阀有单座气动阀、双座气动阀、套筒气动阀、球阀、蝶阀等。
2.气动阀的应用气动阀广泛应用于各种工业自动化控制系统中，如流体输送、气体输送、化工、石油、电力等众多领域。
四、气动阀的维护与注意事项1.气动阀的维护气动阀的维护主要包括定期检查、清洁、润滑、更换密封件等。
2.气动阀的注意事项使用气动阀时，应注意以下几点：（1）气动阀应安装在便于操作和维修的位置。
（2）气动阀应避免受到阳光直射和雨淋。
（3）气动阀的驱动气压应控制在规定范围内，过高或过低的气压都会影响气动阀的正常工作。
截止阀设计计算说明
截止阀设计计算说明引言：截止阀是一种用于控制管道流体流量的装置，广泛应用于工业生产、建筑和民用水管道系统中。
设计合理的截止阀能够确保系统的正常运行，同时提高管道的可靠性和安全性。
本文将对截止阀的设计进行详细说明，并给出计算方法。
设计要求：在进行截止阀设计之前，我们需要明确以下设计要求：1. 阀内最大压力 P_max 和最小压力 P_min。
2.阀门的公称通径DN。
3.流体的工作温度T和密度ρ。
4. 适用的流量范围 Q_min～Q_max。
计算步骤：1. 首先，根据流量范围 Q_min～Q_max，确定截止阀的流量特性。
一般情况下，截止阀是调节阀的一种，可以分为等百分比和线性两种类型。
等百分比阀是指在截止阀开度为 n 时，流量占全开时流量的百分比保持不变。
线性阀则是指在截止阀开度为 n 时，流量占全开时流量的百分比与开度成正比。
选择合适的流量特性有利于系统流体的稳定控制。
2.根据流体的工作温度T和密度ρ，计算出流体在截止阀内的流速v。
流速可以通过下列公式计算：v=Q/(π*d^2/4)其中，Q是截止阀的流量，d是截止阀的通径。
3.计算截止阀的卡宾数计算。
卡宾数是流体流动特性的无量纲参数，表示了流体在节流过程中发生的压力损失情况。
卡宾数可以通过下列公式计算：C=ΔP/(0.5*ρ*v^2)其中，ΔP是截止阀两端的压力差。
4.根据截止阀的流量特性和卡宾数，选择合适的阀门结构。
截止阀的结构种类繁多，常见的有旋启式、活塞式、角阀式等。
不同结构的截止阀在流量控制和压力损失方面有不同的性能表现，需要根据实际情况进行选择。
5.计算截止阀的阻力系数K。
阻力系数是表示流体通过截止阀时发生的总压力损失的无量纲参数。
可以通过下列公式计算：K=0.033*(β/d)^4其中，β是截止阀开度，d是截止阀的通径。
6.根据截止阀的阻力系数K和流量Q，计算截止阀的压力损失ΔP。
根据下列公式计算：ΔP=K*(ρ*v^2)/27. 根据截止阀的最大压力 P_max 和最小压力 P_min，计算截止阀的耐压能力。
止回阀设计计算说明
止回阀设计计算说明止回阀（Check Valve）是一种用于控制流体单向流动的阀门，通常用于防止液体或气体倒流或逆流。
止回阀广泛应用于工业、建筑和民用领域，如化工、石油、水处理、给排水等行业。
本文将详细介绍止回阀的设计计算过程。
止回阀的设计计算主要包括以下几个方面：1.选型计算：选型计算是指确定所需止回阀的型号和规格。
在进行选型计算时，需要考虑以下几个因素：-流体介质：根据流体介质的性质（如压力、温度、粘度等），选择适用的材质和密封形式。
-流量要求：根据流量要求，选取合适的阀门口径。
-使用压力：根据流体的使用压力，选择适当的阀门压力等级。
-安装和操作条件：根据具体的安装和操作条件，选择适合的阀门结构和类型。
2.流量计算：流量计算是指根据需要流经止回阀的流体介质的参数，计算出流体的流量大小。
流量计算通常涉及以下几个方面：-流速计算：根据流量和管道尺寸，计算出流体的流速。
-压降计算：根据流体的黏度、流速和管道长度，计算出流体通过阀门时的压降。
-温度变化计算：根据流体的温度和热传导系数，计算出流体通过阀门时的温度变化。
-流体状态：根据流体的性质，判断流体是单相流还是多相流。
3.强度计算：强度计算是指根据流体介质的压力和温度，计算出止回阀的强度要求。
强度计算通常涉及以下几个方面：-当前工况计算：根据压力和温度，计算出止回阀在当前工况下的强度要求。
-流体冲击计算：对于易产生流体冲击的工况，需要计算出止回阀在流体冲击的情况下的强度要求。
-紧急关闭计算：根据紧急关闭时止回阀所承受的压力和温度变化，计算出强度要求。
4.密封计算：密封计算是指计算出止回阀的密封性能要求。
密封计算通常涉及以下几个方面：-密封面积计算：根据止回阀的尺寸和压力，计算出密封面的面积。
-密封面压力计算：根据流体的压力和流速，计算出密封面的压力。
-密封材料的选择：根据流体的性质和工作条件，选择适用的密封材料。
设计计算完成后，还需要进行以下工作：-绘制设计图纸：根据设计计算结果，绘制出止回阀的设计图纸。
球阀计算书
球阀计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
编号：JS/2″150Lb -10设计计算书
项目名称：API 6D钢制球阀
规格型号：Q41F-150Lb DN2″
编制：
审核：
批准：
安阳益和阀业有限公司
目录
一、阀体壁厚计算
二、密封面总作用力及计算比压
三、总扭矩及圆周力
四、阀杆强度的计算
五、球体直径的计算
六、球阀密封力的计算
七、球阀阀杆与填料之间的摩擦力计算
八、阀杆台肩与止推垫片之间的摩擦力计算
九、填料及止推片的摩擦转矩计算
十、球阀转矩的计算
十一、阀体中法兰的设计与计算
十二、阀门流量系数计算
附录参考文献
附录
参考文献
1、实用阀门设计手册
陆培文主编机械工业出版社
2、阀门设计手册
杨源泉主编机械工业出版社
3、阀门设计计算手册
洪勉成、陆培文、高凤琴主编中国标准出版社 4、球阀设计与选用
章华友、晏泽荣、陈元芳、袁玉求北京科学技术出版社。
球阀设计计算书
式中符号1计算壁厚S B ’P*Dn/(2.3*[σL]-P+C mm 3.3657142862计算压力P 设计给定MPa 1.63计算内径DN 设计给定mm 484许用拉应力[σL ]查《阀门设计计算手册》表3-3MPa 925腐蚀余量C 设计给定mm 36实际壁厚S B设计给定mm67标准壁厚GB/T1224 5.5式中符号1密封面计算比压qMPa63阀座密封面内径D1设计给定mm 354阀座密封面外径D2设计给定mm 405设计压力q 设计给定MPa 1.66密封必须比压q mf查表MPa 77密封材料许用比压[q]查表MPa20式中符号密封总作用力QN1451.936单位计算数据一.壁厚计算软密封41球阀(DN20)序号计算数据名称符号公式二.密封比压计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据结论 qmf<q<[q] 故合格三.密封总作用力计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据2阀座密封面内径D1设计给定mm 353阀座密封面外径D2设计给定mm 334设计压力q 设计给定MPa 1.6式中符号1阀杆力矩MF MQF+MFT+MFCN.mm 3629.129085球体与阀座间的摩擦力矩MQF 3.14Dmp^2*P*fm*R(1+cos)/8cos N.mm 3186.012285摩擦因数fm 0.05密封面平均直径Dmp 设计都给定mm 30.3密封角cos 设计者给定mm 42.67球的半径R 设计者给定mm 22.52阀杆与填料的摩擦力矩MFT QT*Dt/2N.mm 443.1168填料与阀杆之间的摩擦力QT N63.3024阀杆直径Dt 设计都给定mm 14圈数Z 设计者给定3单圈填料高度hmm5式中符号1阀杆端头扭转剪切应力τn Mf/w^1/2Mpa14.46559744断面抗扭系数W βa^3250.88宽度a mm8系数β0.49阀杆许用扭转剪切应力五.阀杆力矩计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据九.阀杆头部强度计算序号计算数据名称符号公式单位计算数据。
球阀设计计算说明书
设计计算说明书名称：O型球阀（浮动、硬密封）型号：口径：3”编制：审核：批准：日期：_ 年月日_目录1.计算项目列表2.设计参数3.阀门主要零部件的设计计算3.1端部连接和结构长度3.2球阀阀体壁厚的计算3.3球阀阀体法兰的设计3.4球阀阀杆强度的计算3.5填料压盖的强度计算3.6球阀用弹性元件的计算3.7球体直径的确定3.8球阀密封力的计算引用资料1.计算项目列表：（1）、端部连接和结构长度（2）、球阀阀体壁厚的计算（3）、球阀阀体法兰的设计（4）、球阀阀杆强度的计算（5）、填料压盖的强度计算（6）、球阀用弹性元件的计算（7）、球体直径的确定（8）、球阀密封力的计算2．设计参数工作压力：300Lb（5MPa）工作温度：-29—425工作介质：液体、气体、蒸汽公称通径：4”3．阀门主要零部件的设计计算由于工作温度在-29-425度，所以选用主体材质为ASTM A216 WCB，查资料【1】P25表2-1.13.1端部连接和结构长度端部连接，包括法兰式、对焊端、承插焊、螺纹端，查找相应标准；结构长度，包括法兰连接、螺纹、焊接，查找相应标准3.2球阀阀体壁厚的计算中低压金属球阀阀体的强度计算通常采用薄壁容器的计算方式：也可根据经验值取C=3~6mm参考资料【2】p298-299资料【2】p301，表6-7。
PN50，DN80时，壁厚选7.1mm，取9mm。
3.3球阀阀体法兰的设计3.3.1法兰螺栓的计算3.3.1.1法兰螺栓载荷的计算（1）操作情况：（2）预紧螺栓情况3.3.1.2法兰螺栓拉应力的计算3.3.1.3螺栓间距与螺栓直径之比3.3.2法兰的强度计算3.3.2.1法兰力矩计算3.3.2.2法兰应力计算（1）法兰颈的轴向应力（2）法兰盘的径向应力（3）法兰盘的切向应力3.3.2.3法兰的许用应力3.3.3法兰密封结构的设计3.4球阀阀杆强度的计算3.4.1浮动球球阀阀杆的强度计算3.4.2浮动球球阀阀杆与球体连接部分的计算3.5填料压盖的强度计算3.6球阀用弹性元件的计算3.7球体直径的确定3.8球阀密封力的计算资料【1】ASME B 16.34-2013《法兰、螺纹和焊连接的阀门》资料【2】球阀设计与选用/章华友。
球阀设计计算书
文件号：
产品名称固定球阀
10STQ3R59CG
设计计算书
编制
审核
批准
2008年9月
目录
阀体壁厚验算 (1)
阀盖壁厚验算 (2)
密封面上的计算比压 (3)
1.33倍中腔泄压能力的计算 (4)
阀杆启闭扭矩的计算 (5)
阀杆强度验算 (7)
阀杆扭转变形的计算 (8)
阀杆键连接强度验算 (9)
中法兰螺栓强度验算 (10)
流量系数计算 (11)
吊耳的强度计算 (12)
参考资料
1、API 6D 管道阀门
2、ASME B16.34 阀门—法兰、螺纹和焊端连接的阀门
3、ASME 锅炉与压力容器规范第Ⅱ卷
4、ASME 锅炉与压力容器规范第Ⅷ卷
5、API 600 钢制闸阀法兰和对焊连接端，螺栓连接阀盖
说明
1、以公称压力作为计算压力
2、对壳体壁厚的选取，在满足计算壁厚的前提下，按相关标准取壳体最小壁厚且圆整整
数，已具裕度
3、涉及的材料许用应力值按-29～38℃时选取
4、适用介质为水、油、气等介质
5、不考虑地震载荷、风载荷等自然因数
6、瞬间压力不得超过使用温度下允许压力1.1倍
7、管路中应安装安全装置，以防止压力超过使用下的允许压力
-8-
-9-
-11-。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
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Mpa
235
结论:λ0＜λ＜λL σ＜〔σ〕合格
计算书
共
页
型
号
Z***H-***LB
零件名称
闸板
材料牌号
WCB
简图
计算内容
厚度
DN
**"
序号
名称
符号
式中符 号
公式
单位
B
1
计算厚度
S'B
R√(K*P)/〔σw〕+C mm
2
密封面平均半径
R 自由周边：1/2(DMN+bM) mm
3
密封面内径
DMN
设计给定
24
许用合成应力
〔σ∑ 〕
查表4-7
MPa
结论：σL＜〔σL〕， τN＜〔τN）， σY ＜〔σY 〕， σ∑＜〔σ∑〕
合格
230.00
计算书
型
号
零件名称
材料牌号
计算内容
Z***H-***LB 阀杆
1Cr13 头部强度验算
DN
序号
名称
符号
式中符 号
G2
1
剪应力
τ
2 开启时阀杆总轴向力
Q”FZ
3 阀杆与填料的摩擦力
计算书
型
号
零件名称
材料牌号
计算内容
DN
序号
名称
T
1
计算厚度
2
计算压力
3
计算内径
4
许用拉应力
5
腐蚀余量
6
实际厚度
Z***H-***LB 阀体
WCB 壁厚
**"
符号
式中符 号
公式
S'B
P·DN/(2.3[σL]-P)+C
P
设计给定
DN [σL]
C
设计给定 查表4-3 设计给定
SB
设计给定
共 页
简图
单位
mm Mpa mm Mpa mm mm
表1
第
页
计算数据
11.81 42.00 45.00 102.00 2.00
**
结论: SB＞S'B 合格
计算书
型
号
零件名称
材料牌号
计算内容
Z***H-***LB 阀座 20+HF
密封面上总作用力及计算比压
共
简图
DN
**"
序号
名称
符号
式中符 号
公式
单位
M
1
密封面上总作用力 QMZ
QMJ+QMF
N
2 密封面处介质作用力
√σ2Y+4τN2
Mpa
查表4-7
Mpa
查表4-7
MPa
查表4-7
MPa
表3
第
页
计算数据
19010.25 409.04
19010.25 27741.83 26238.58 10687.70
18.00 42.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.40 204.41 93.00 126.49 32507.52 1.71 257.00 325.24 220.00 245.00 145.00
mm
4
密封面宽
5
系数
bM
设计给定
mm
K
自由周边：钢1.24
6
计算压力
7
许用弯曲应力
8
腐蚀余量
P
设计给定
Mpa
〔σW 〕
查表4-3
Mpa
C
设计给定
mm
9
实际厚度
SB
设计给定
mm
表6
第
页
计算数据
11.55240807 14.5 25 4 1.24 42 120 2 **
结论:
S'B＜SB合格
计算书
型
号
Mpa
表2
第
页
计算数据
53980.42 27741.83
25.00 4.00 42.00 26238.58 72.00 148.13 250.00
结论: qMF＜q＜〔q〕
计算书
型
号
Z***H-***LB
零件名称
阀杆
材料牌号
1Cr13
计算内容
强度验算
共
简图
DN
**"
序号
名称
G1
1 关闭时阀杆总轴向力
零件名称
材料牌号
计算内容
Z***H-***LB 中法兰连接螺栓
B7 常温时强度验算
DN
**"
序号
名称
符号
式中符 号
公式
S1
1
操作下总作用力
Q'
2
最小预紧力
Q"
3
螺栓计算载荷
QL
4 垫片处介质作用力
QDJ
5
垫片平均直径
DDP
6
计算压力
P
7
垫片上密封力
QDF
8
垫片有 效宽度
BN
9
垫片宽度
bDP
10
垫片系数
QMJ
π/4*(DMN+bM)2P
N
3
密封面内径
DMN
设计给定
mm
4
密封面宽度
bM
设计给定
mm
5
计算压力
P
设计给定
Mpa
6
密封面上密封力
QMF
π(DMN+bM)bM*qMF
N
7
密封面必须比压
qMF
查表4-10
Mpa
8
密封面计算比压
q
QMZ/〔π(DMN+bM)bM〕 Mpa
9
密封面许用比压 〔q〕
查表4-11
mDP
11
垫片弹性力
QDT
12
系数
η
13 关闭时阀杆总轴向力
Q'FZ
14
必须预紧力
QYJ
15
密封面预紧比压
qYJ
16
垫片形状系数
KDP
17
螺栓拉应力
σL
QDJ+QDF+QDT+Q'FZ QYJ
取Q'或Q"中较大值 π/4*D2DP*P 设计给定 设计给定
2πDDP*BN*mDP*P 查表4-20(根据bDP)
N
7
阀杆直径
dF
设计给定
mm
8
计算压力
P
设计给定
Mpa
9 阀杆与填料摩擦力
10
系数
QT
ψdFbTP
N
ψ
查表4-12（按hT/bT)
11
填料深度
hT
设计给定
mm
12
填料宽度
bT
设计给定
mm
13
轴向应力
σL
14
轴向应力
σY
Q"FZ/FS Q'FZ/FS
Mpa Mpa
15
阀杆最小截面积
FS 查表4-14(或按退刀槽处计算） mm2
16
扭应力
τN
M’FL/WS
Mpa
17 关闭时阀杆螺纹摩擦力
M’FL
Q'FZ*RFM
N*mm
18
螺纹摩擦半径
R’FM 查表4-13(或按螺纹计算） mm
19
阀杆最小断面系数
WS 查表4-14(或按退刀槽处计算） mm3
20
合成应力
σ∑
21
许用拉应力
〔σL
22
许用压应力
〔〕σY
23
许用扭应力
〔〕τN
〕
符号
Q’FZ
式中符 号
公式
0.3QMJ+0*QMF+QP+QT
单位
N
2 开启时阀杆总轴向力 Q”FZ
0.4QMJ+0*QMF-QP+QT
N
3
阀杆最大轴向力
QFZ
取Q’FZ及Q”FZ中较大值
N
4 密封面处介质作用力
QMJ
序号M-2
N
5
密封面上密封力
QMF
序号M-6
N
6 阀杆径向截面上介质作用力
QP
π/4dF2P
压应力
σY
Q’FZ/F
9 关闭时阀杆总轴向力
Q’FZ
序号G1-1
10
阀杆截面积
F
11
实际许用压应力
〔σY
〕
π/4*dF 查表4-19(按λ)
表5
共
页
第
页
简图
单位 计 算 数 据
30
#VALUE!
0.42
mm
**
mm
**
mm
18
**
Mpa
1344.7
N
19010.24839
mm2
14.13716694
Z***H-***LB 阀杆
1Cr13 稳定性验算
DN
序号
名称
**"
符号
式中符 号
公式
G4
1
允许细长比
λ0
2
实际细长比
λ
设计给定 4μλLF/dF
3
支承到端点长度
μλ
查表4-17(L0/LF)
4 中间支承到端点长度
L0
设计给定
5
计算长度