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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。
截止阀流量计算
截止阀流量计算概述截止阀是一种常见的管道阀门，用于控制流体的流量和压力。
在工业生产和民用领域中广泛应用。
截止阀的流量计算是为了确定在给定条件下流体通过阀门的实际流量，以便进行工程设计和操作控制。
本文将介绍截止阀流量计算的基本原理和方法。
流量计算原理截止阀的流量计算基于流体力学原理和管道流动方程。
流体经过截止阀时，会产生一定的阻力，流体流速和压力会相应发生变化。
根据连续性方程和能量守恒定律，可以推导出截止阀流量计算的基本公式。
流量计算方法截止阀的流量计算可以通过实验测试或理论计算两种方法来进行。
实验测试方法：实验测试是通过在实际工程中安装截止阀和流量计仪表，进行流量测量和数据记录。
根据测量结果，可以得到截止阀的实际流量。
这种方法比较直观和准确，适用于现场实际操作。
但由于需要实际安装设备和测量仪表，成本较高且时间较长。
理论计算方法：理论计算方法是通过分析截止阀周围的流体流动特性，结合流体力学理论，推导出流量计算的数学模型。
根据不同的截止阀类型和工况条件，可以选择合适的计算公式进行计算。
常见的截止阀流量计算方法有流速-压力法、K值法和流量系数法等。
流速-压力法：流速-压力法是根据流体通过截止阀前后的流速和压力差来计算流量的方法。
根据流体力学原理，可以得到以下公式：流量 = 流速× 截面积其中，流速可以通过流体动力学公式计算，流体的密度、流速和管道截面积之间存在关系。
压力差可以通过压力传感器测量得到。
K值法：K值法是根据截止阀的K值来计算流量的方法。
K值是截止阀的特性参数，表示单位压差下流体通过阀门的流量。
K值与流量之间的关系可以通过实验测试得到，也可以根据阀门的结构和材料计算得到。
流量系数法：流量系数法是根据截止阀的流量系数来计算流量的方法。
流量系数是考虑了阀门的结构、流体性质和工况条件等因素的综合参数。
根据流量系数和压力差，可以通过公式计算出实际流量。
应用与注意事项截止阀流量计算在工程设计和操作控制中具有重要的应用价值。
截止阀基础知识与设计计算
截止阀基础知识与设计计算截止阀（Gate Valve）是一种常用的流体控制阀门，广泛应用于石油、化工、电力、冶金等工业领域。
本文将介绍截止阀的基础知识和设计计算。
一、截止阀基础知识1.截止阀的原理和结构截止阀是通过旋转阀门来控制流体的流通。
其主要由阀体、阀盖、阀杆、阀座和阀瓣等组成。
当阀门关闭时，阀瓣与阀座紧密接触，阻断流体的流通；当阀门开启时，阀瓣与阀座分离，使流体得以流通。
2.截止阀的分类截止阀可分为平板式截止阀、单门式截止阀和双门式截止阀。
其中平板式截止阀适用于中小口径的管道，单门式截止阀适用于中大口径的管道，双门式截止阀适用于大口径的管道。
3.截止阀的优缺点截止阀的优点是结构简单、密封性好、流阻小，适用于高温高压条件下的流体控制；缺点是启闭力大、开启维护麻烦，对垂直管道中的流体流动有一定影响。
二、截止阀的设计计算1.阀门的大小选择选择阀门的大小，需要考虑流量系数和压力损失。
流量系数通过实际试验或根据流体的参数计算得出，可根据不同的应用领域选择相应的流量系数。
压力损失可以通过管道阻力计算公式进行估算。
2.阀门的材质选择根据工作介质的性质，选择合适的阀门材质。
常见的材质有碳钢、不锈钢、合金钢等。
对于特殊介质，还需要注意选择耐腐蚀材料。
3.阀门密封面设计阀瓣与阀座的密封面设计要保证良好的密封性，减小泄漏量。
常见的密封方式有金属对金属密封、金属对弹性材料密封和弹性材料密封。
4.阀门的操作力计算设计阀门的操作力是为了保证正常的开启和关闭操作。
操作力的计算应考虑阀门的结构参数以及对流体产生的作用力。
5.阀门的安装与维护阀门的安装应根据施工要求进行，注意阀门的定位和固定，防止阀门因震动而松动。
平时要注意阀门的维护保养，定期检查阀门的密封性和操作性。
总结：截止阀是一种常用的流体控制阀门，其基础知识包括原理结构、分类和优缺点等；设计计算包括阀门大小选择、阀门材质选择、密封面设计、操作力计算以及安装与维护等。
闸阀基础知识与设计计算
公称压力与压力等级的对照关系
CLASS PN
公称压力PN与压力等级的对照关系表
150
300
600 900
1500 2000 2500 4500
16 20 25 40 50 64 100 150 160 250 320 420 750
1.3.2阀门零件：
阀门零件：组成阀门外部壳体的零件一般有阀体和阀盖； 内部零件（简称内件）一般有关闭件（闸板或阀瓣）、阀座 及阀杆；密封件填料、垫片；操作件手轮等。
气穴、空化。
1.2.11.压力
压力——液体单位面积上所受的垂直作用压力称为压力。 通常用P表示。常用单位有巴、帕斯卡、兆帕、大气压等。 换算关系：1bar=1.02kgf/cm2=100000Pa=0.1MPa。
绝对压力、相对压力和真空度 以绝对零压力作为基准所表示的压力，称为绝对压力。 以当地大气压力为基准所表示的压力，称为相对压力。相对
胀圈阀座见图9
图13螺纹阀座零件图例
螺纹阀座一般适用于PN10.0MPa以下， DN250以下。
阀座的受力分析。
阀座焊缝应校核。（参见附图,阀座2图例， 阀座小于阀体通道；阀座焊缝直径太小。二 者都会造成阀座脱落失效）
图14 焊接阀座零件图 阀座密封面最小宽度：PN10.0MPa以下阀门，bmin≮4.5mm
1.2.9.水锤
水锤——当管道中介质流速因某种外界原因 发生急剧变化时，将引起液体内部压力产生 迅速交替升降，这种交替升降的压力作用在 管壁、阀门或其它管路元件上好像锤击一样， 故称为水击（或水锤）。
1.2.10.汽蚀
汽蚀——由液体中逸出的氧气等活性气 体，借助气泡凝结时放出的热量，会对金属 起化学腐蚀作用。这种气泡的形成发展和破 裂以致材料受到破坏的全部过程，称为汽蚀 现象。在泵或阀门压力低处水开始发生汽化 时，随着流体流动到高压区域，气泡溃散， 产生巨大冲击，破坏金属材料。
截止阀设计计算说明
截止阀设计计算书(J41H-64C-DN200)
编制:刘斌文
审核:王学敏
上海上冶阀门制造有限公司
目录
一、壳体最小壁厚验算 (1)
二、密封面上总作用力及比压 (1)
三、中法兰螺栓强度验算 (3)
四、阀体中法兰强度验算 (6)
五、阀杆强度验算 (1)
六、阀瓣强度验算 (1)
参考文献
2
v1.0 可编辑可修改
式中：[б]—常温下螺栓材料的许用应力（MPa ）
查表[б] =[б]t =137MPa Aa= 137=
（3）设计时给定的螺栓总截面积 Ab= nd min 2 = ×12×272= （4）比较：需要的螺栓总截面积Am=max （Aa ，Ap ） =5959 mm 2显然 Ab>Am 故：螺栓强度校核合格 四、中法兰厚度验算 t e ’= []22
11.35n Wbx
a bn
σ-
式中：t e ’—计算的法兰厚度（mm ） X —螺栓中心到法兰根部的距离（mm ） X=25(设计给定) [б1 ]—材料径向许用弯曲应力（MPa ）
[б1 ]=61MPa(查表3-3) a n —垫片压紧力作用中心长轴半径（mm ） a n=125mm(设计给定) b n —垫片压紧力作用中心短轴半径（mm ） b n=125mm(设计给定) Wb —螺栓综合力 据前页计算得出为816400N t e ’= 22
1.358164002561125125⨯⨯+ =
设计说明与计算过程
Aa=
Ab=
Am=5959 mm 2
t e ’ = t e =45mmn
结果
6。
截止阀计算书
目录
阀体壁厚验算 (2)
密封面上总作用力及计算比压 (3)
阀杆强度验算 (4)
阀杆头部强度验算 (6)
阀瓣强度验算 (7)
中法兰螺栓强度验算 (8)
阀盖强度验算 (9)
参考资料
1、GB/T12235-2007………………………………………………………截止阀标准
2、GB/T12221-2005……………………………………………………阀门结构长度
3、化学工业出版社…………………………………………………《机械设计手册》
4、机械工业出版社……………………………………………《实用阀门设计手册》
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，以及裕度。
3、涉及的材料许用应力值按-29～425℃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的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。
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3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
截止阀基础知识
要点三
安全切断
石油化工生产中存在潜在的危险，如 火灾和爆炸等。为了确保生产过程的 安全，截止阀需要具有快速安全切断 的能力，以防止事故扩大。
截止阀在水电站中的应用
01
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水泵控制
水流调节
水电站中，截止阀通常用于控制水泵 的工作。通过改变截止阀的开度，可 以调节水泵的流量和压力，以满足下 游用水需求的变化。
结构和组成
结构
截止阀主要由阀体、阀瓣、阀杆和传动装置等组成。
组成
截止阀的阀体通常采用铸铁、铸钢或不锈钢等材料制成，阀瓣与阀杆连接， 通过旋转阀杆来升降阀瓣。
种类和分类
种类
截止阀根据其工作原理和结构特 点，可分为直通式截止阀、角式 截止阀和直流式截止阀等。
分类
根据截止阀的密封材料和使用介 质的不同，可分为金属密封截止 阀、非金属密封截止阀和金属和 非金属混合密封截止阀等。
截止阀的绿色环保化
环保已成为全球的共识，截止阀 的绿色环保化也是未来的发展趋 势。绿色环保的截止阀可以减少 对环境的影响，降低能源消耗和 资源浪费。
截止阀的未来展望
智能化的截止阀
随着物联网和人工智能技术的发展， 智能化的截止阀将成为未来的发展趋 势。智能化的截止阀可以实现远程监 控、故障诊断和预测维护等功能，提 高阀门运行的安全性和可靠性。
THANKS
感谢观看
截止阀的缺点
截止阀的启闭时间较长，需要一定的时间才能完成开 启或关闭操作。
截止阀的流体阻力较大，对于高黏度介质和含固体颗 粒的介质不太适用。
截止阀的密封面易受到磨损和腐蚀，需要定期进行维 护和更换。
截止阀的适用范围受到限制，不适合用于高压、高温 、真空等场合。
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