23往复泵压力波动及球阀设计
液压污水泵控制阀的设计与计算
液压污水泵控制阀的设计与计算1.流量计算：首先需要计算出系统所需的流量。
根据排水系统的设计要求和实际使用情况，确定污水泵所需的流量，进而选择合适的控制阀口径和类型。
2.压力计算：根据系统的静态压力和动态压力变化，计算出所需的控制阀的额定工作压力和最大工作压力，以确保控制阀能够正常工作，并有一定的过载能力。
3.阀门选择：根据泵的流量和工作压力，选择合适的控制阀门类型，例如：球阀、蝶阀、截止阀等。
同时，还需考虑阀门的材质、密封性能、防腐蚀性能等因素。
4.阀门尺寸计算：根据流量和压力计算出所需的控制阀门的尺寸和阀座开度，以确保控制阀门能够满足系统的流量和压力要求。
5.阀门的驱动方式选择：控制阀门可以采用手动操作、电动操作、液动操作等方式。
根据实际情况选择最适合的驱动方式，以确保阀门的稳定性和可靠性。
6.阀门的控制方式选择：控制阀门可以采用手动控制、自动控制、远程控制等方式。
根据系统的要求和运行特点选择合适的控制方式，以实现液体流量和压力的自动调节。
在设计和计算液压污水泵控制阀时，还需要考虑以下一些其他因素：1.系统的工作环境：根据液体的性质、温度、浓度等因素，选择合适的阀门材质和密封材料，以确保阀门能够在恶劣的工作环境下正常工作。
2.防止水锤：对于液压污水泵控制阀，还需要考虑水锤现象的发生和防止措施。
通过选择合适的阀门类型和采取减速阀、消声器等措施，可以有效防止水锤带来的损坏。
3.阀门的维护保养：设计时还需要考虑阀门的维护保养工作。
合理设置阀门的维护接口、检修孔等设施，以方便对阀门进行定期检修和维护。
液压污水泵控制阀的设计与计算是一个复杂的工程，需要考虑众多因素。
只有在充分理解系统要求、操作环境和阀门性能的基础上，才能设计出符合要求的控制阀，确保系统的安全、稳定运行。
同时，还需要定期检查和维护阀门，以保证其长期可靠的工作。
球阀毕业设计
球阀毕业设计球阀是一种常见的阀门，广泛应用于工业生产中的流体控制系统中。
球阀的设计和制造对于确保系统的正常运行和安全性至关重要。
本文将探讨球阀的毕业设计，包括设计要求、设计过程和设计实施等方面。
一、设计要求在进行球阀的毕业设计之前，需要明确设计的要求和目标。
球阀的设计要求通常包括以下几个方面：1. 流体介质：球阀可以用于不同的介质，如水、油、气体等。
设计时需要考虑介质的特性，如温度、压力、腐蚀性等。
2. 流量要求：根据应用场景的需要，确定球阀的流量要求，包括最大流量、最小流量、调节范围等。
3. 工作压力：根据系统的工作压力确定球阀的额定压力，确保球阀在工作过程中能够承受系统的压力。
4. 密封性能：球阀的密封性能对于流体控制至关重要。
设计时需要考虑球阀的密封结构和材料，确保其具有良好的密封性能。
5. 使用寿命：球阀的使用寿命直接影响系统的稳定性和可靠性。
设计时需要考虑球阀的材料选择、结构设计等因素，以提高球阀的使用寿命。
二、设计过程球阀的设计过程通常包括以下几个步骤：1. 理论分析：在进行球阀的设计之前，需要进行理论分析，包括流体力学分析、结构力学分析等。
通过理论分析，可以确定球阀的结构参数和设计指标。
2. 结构设计：根据理论分析的结果，进行球阀的结构设计。
结构设计包括球体、阀座、密封圈等部件的设计，以及球阀的连接方式、操作方式等。
3. 材料选择：根据球阀的工作环境和要求，选择合适的材料。
材料选择需要考虑介质的特性、温度、压力等因素，以及球阀的密封性能、耐腐蚀性等要求。
4. 制造工艺：根据球阀的设计图纸，确定球阀的制造工艺。
制造工艺包括材料加工、零部件加工、装配等过程，确保球阀的质量和性能。
5. 检测验证：在球阀的制造完成后，进行检测验证。
检测验证包括外观检查、密封性能测试、流量测试等，以确保球阀的质量和功能达到设计要求。
三、设计实施球阀的设计实施需要考虑以下几个方面：1. 设计团队：组建专业的设计团队，包括工程师、技术人员等。
浅谈往复泵管道设计要点
第49卷第12期2021年6月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.12Jun.2021浅谈往复泵管道设计要点敬文娟（新地环保技术有限公司，河北廊坊065000）摘要：从现场出现的泄漏、断裂、振动这三种情况出发，分析了出现这些问题的可能原因，提出往复泵管道设计时的一些注意问题。
并给设计者提出部分设计注意事项，例如：往复泵前后需要设置相应的缓冲罐、优化管道走向设计，避免不必要的弯头等、关注小支管的支架、确保主管支吊架刚度足够，管道稳定性加强、避免共振的发生等。
设计时关注这些方面，可以很好地避免现场类似情况发生，从而确保现场安全稳定运行。
关键词：往复泵；泄漏；断裂；振动；共振中图分类号：TB21文献标志码：B文章编号：1001-9677（2021）012-0139-04 Brief Introduction to Design Key Points of Reciprocating Pump PipingJING Wen-juan(ENN Envirotech.Co.,Ltd.,Hebei Langfang065000,China)Abstract:Based on the leakage,fracture and vibration,the possible causes of these problemswere analyzed,and some attention problems in the design of reciprocating pump pipingwere put forward.Some design considerations were put forward for designers,such as setting corresponding pulsationdampener before and after reciprocating pump,optimizing the design of pipeline,avoiding unnecessary elbow,paying attention to the support of small branch pipe,ensuring the stiffness of main support was enough,enhancing the stability of pipeline,avoiding resonance,etc.Attention to these aspects during design can well avoid the occurrence of similar situations in the field,so as to ensure the safety and stability of the field operation.Key words:reciprocating pump；leakage；fracture；vibration；resonance往复泵主要适用于高压（或超高压）、小流量，要求泵的流量恒定或定量（计量）或成比例地输送各种不同的介质（液体）,或者要求吸入性能好或者要求有自吸性能的场合。
往复泵自动球阀运动规律数学模型及计算
作用力[
4
]
A
0
Lρ
du dt
,
根据
达朗贝尔原
理建
立泵阀动
力学方程 (Δp) A vs + A0 Lρddut = G + ms ¨hs +λhs 。 (1)
图 1 往复泵吸入冲程工作原理示意
1. 2 液缸内液体连续流方程 活塞吸入冲程时 ,在微小时间间隔Δt 内 ,液缸
内液体质量的增量应等于通过阀隙流道的液体质
往复泵泵阀的结构形式主要分为平板阀 、锥形 阀及球形阀等 ,其中球形阀通常属于自动关闭阀 。 前苏联及我国的石油机械科技工作者相继对球形阀 进行过台架模拟试验 ,结果表明 ,阀球不仅存在垂直 的直线运动 ,而且还有绕阀座中心线的公转和极其 复杂的自转 。而目前对自动球形阀运动规律进行的 理论研究表明 ,忽略阀球公转与自转对阀球直线运 动的影响 ,对仿真结果影响较小 。本文以文献[ 2 ]和 [ 3 ]的研究为基础 ,对往复泵自动球形阀精确运动微 分方程进行了修正与重建 ,编制了自动球阀运动规 律计算机仿真程序 ,进一步指明了自动球形阀运动 动力特性随往复泵各种参数变化的规律 。
关于往复泵泵阀的研究 ,国内外科技工作者已 经提出了多种描述其运动规律的数学模型 。德国学 者阿道尔夫 ( U . Adolp h) 在 1968 年所提出的描述往 复泵泵阀运动规律的二阶非线性微分方程 ,综合考 虑了泵阀的动态特性及魏氏效应对泵筒内液体连续 流条件的影响 ,但不能描述泵阀在开启和关闭过程 中的运动规律 。文献[ 1 ]指出 ,未考虑液缸内液体压 力波动及液体可压缩性对液缸内液体连续流条件的 影响 ,是导致 Adolp h 所建立的泵阀精确运动微分 方程在泵阀开启瞬时存在奇点的主要原因 ,并建立 了描述泵阀运动规律的新模型 。
API6D-24与23版对照
API6D-24与23版对照API6D-2014第24版与2008年第23版的变化序言API6D的发展史:API協会是美国国家贸易委员会下的一个協会,成立于1919年。
API 标准化委员会成立于1923年,1924年发表了第一个标准是关于螺纹钻孔的标准。
API6D的前身是API5G1,于1936年9月发行第一版,后经历了4次修订,在1947年第五次修订时更改标准号为API6D,至今己修订出版至第24版。
API6D标准是API组织与国际标准化技术委员会ISO/TC67合作制订的,由于ISO/TC67委员会采用会员制,将起草的标准分发至各会员,然后投票表决,只要有75%的会员同意即可获得通过。
这一作法使API6D 标准体系在近年来面临很多问题。
因此API不再允许美国的工程师参与ISO标准的制订。
API6D-2014第24版就不再与ISO相关联,未来的API6D标准是在API标准的总体框架内开发、制订和出版。
API6D是美国石油学会制订,由美国国家标准(ANSI)学会批准发布;ASME B16.34是美国机械工程师学会制订,由美国国家标准学会批准发布。
ASME B16.34于1977年发布第一版,在此之前API6D标准发布以及API6D阀门的销售、使用已有30年的历史。
ASME B16.34引言中阐明该标准是一个阀门设计标准,但不是唯一的强制性标准。
标准反映了阀门的通用要求,但是这些要求可能不适合油气工业中己经使用多年的API6D阀门。
国际上知名的管线阀门公司采用的设计标准大都采用API6D、ASME BPVCⅧ-(1)(2)、ASME B16.34。
采用ASME BPVCⅧ(1)(2)计算全焊接管线球阀的阀体壁厚相对于按ASME B16.34计算的壁厚要薄,从而更为经济。
从API6D-2008第23版7.1条有如下描述:承压元件的设计和计算方法应按国际上认可的没计规范或标准的规定,同时考虑到管子负荷,操作力等等,标准的选用按協议。
球阀的设计与计算
球阀的设计与计算一、球阀的设计 1.1 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） 1.2 确定阀门的主体材料和密封圈材料 1.3 确定阀门承压件的制造工艺方法 1.4 确定阀门的总体结构型式1. 对阀门结构的确定:一般如果压力不高,DN ≤150时,可优先采用浮动式结构,其优点是:结构简单如果浮动球式结构满足不了需要时,应采用固定式结构或其它结构型式(如半球、撑开式…) 2. 对密封的材料的确定由于球阀的使用受温度的影响很大,因此,密封的材料的选定很关键：① 对使用温度≤300℃时,密封面材料可选择塑料类材料(如聚四氟乙烯、增强聚四氟乙烯、尼龙、对位聚苯)② 当使用温度超过300℃.或者介质代颗粒状时,密封面材料应选金属密封。
3．对球阀使用要求的确定主要确定,球阀是否具有防火.防静电要求 4．对阀体型式确定由于球阀公称通径适用的范围很广,其阀体型式也较为多样,一般分为以下三种： ① 整体式阀体一般用于DN ≤50的小通径阀门,此时,其材料多用棒材或厚壁管材直接加工击来,而对口径较大时,多采用二体式、三体式或全焊接结构② 二体式结构由左右不对称的二个阀体组成，多采用铸造工艺方法③ 三体式结构由主阀体和左右对称的二个阀体组成,可采用铸造或锻造工艺方法 5．阀门通道数量(直通、三通、四通…) 6．选择弹性元件的形式1.5 确定阀门的结构长度和连接尺寸 1.6 确定球体通道直径d球体通道直径应根据阀门在管道系统中的用途和性质决定，并要符合相关的设计标准或用户要求。
球体通道直径分为不缩径和缩径二种：不缩径：d 等于相关标准规定的阀体通道直径缩径：一般d=0.78相关标准规定的阀体通道直径，此时，其过渡段最好设计为锥角过渡，以确保流阻不会增大。
第二章往复泵分析ppt课件
第二章 往复泵
知识目标
1．掌握往复泵的基本结构和工作原理。 2．了解泵阀、空气室的结构和工作原理。 3．掌握柱塞泵的基本结构和工作原理。 4．了解柱塞泵的变量方式、原理及控制方法。 5．熟悉往复泵和柱塞泵典型实例。
图2-2 往复泵工作原理图
1-吸入滤器；2-吸入管；3-吸入阀； 4-泵缸；5-活塞；6-活塞杆；7-阀箱；
8-排出阀；9-排出管
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篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第一节 概述
活塞式往复泵工作演示
能力目标
1．能进行往复泵拆装、检查及维护。 2．能进行柱塞泵拆装、检查及维护。 3．能对泵的常见故障进行分析、诊断和排除。
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篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第一节 概述
一、分类
往复泵是一种容积式泵，它是靠活塞或柱塞的往复运动， 使工作容积发生变化而实现吸排液体的泵。
第一节 概述
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篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第一节 概述
柱塞式往复泵
柱塞式往复泵（简称柱塞泵）是液压系统的一个重要装 置，柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节 方便等优点，被广泛应用于高压和流量需要调节的场合。
流量不均匀，存在惯性影响。
转速不宜太快。
球阀的毕业设计(一)2024
球阀的毕业设计（一）引言概述：球阀是一种常用的流体控制设备，在各个领域都有广泛的应用。
为了更好地理解球阀的工作原理和性能特点，本文将以球阀的毕业设计为主题，详细介绍球阀的相关知识和设计考虑要点。
本文将首先介绍球阀的基本结构和工作原理，然后深入探讨球阀的材料选择和密封设计，接着讨论球阀的流体力学性能和流量特性，并进一步阐述球阀的操作和控制方式。
最后，针对球阀设计中的常见问题提供解决方案，并总结本文的主要内容。
正文：一、球阀的基本结构和工作原理1. 球阀的主要组成部分：球体、阀体、阀杆、密封圈等。
2. 球阀的工作原理：通过旋转球体来实现流体的开启与关闭。
二、球阀的材料选择和密封设计1. 材料选择的考虑因素：介质特性、温度、压力等。
2. 常用的球阀材料：不锈钢、碳钢、铸铁等。
3. 密封设计的要点：密封材料的选择、密封性能的考虑。
三、球阀的流体力学性能和流量特性1. 球阀的流体力学参数：流体阻力、流通能力等。
2. 球阀的流量特性：等百分比减小、线性减小、快速开启等。
四、球阀的操作和控制方式1. 手动操作：手动杆、手轮等。
2. 电动操作：电动执行器的选择和应用。
3. 气动操作：气动执行器的工作原理和优势。
五、球阀设计中的常见问题与解决方案1. 泄漏问题的解决方法：密封材料的更换、紧固螺栓的调整等。
2. 操纵灵活性问题的解决方法：减小阀杆摩擦、改善阀杆导向等。
总结：通过对球阀的毕业设计的详细阐述，我们深入了解了球阀的基本结构和工作原理，掌握了球阀材料选择和密封设计的要点，理解了球阀的流体力学性能和流量特性，以及球阀的操作和控制方式。
在球阀设计过程中，我们还提供了解决常见问题的方法和建议。
希望本文能为读者对球阀的设计和应用提供参考和帮助。
阀门设计知识点归纳图解
阀门设计知识点归纳图解在工业生产和日常生活中，阀门是一种重要的流体控制设备。
它们用来控制流体（液体、气体、蒸气等）的流量、压力和方向。
本文将以图解的形式，对阀门设计中的关键知识点进行归纳和解读。
一、阀门的基本构造阀门主要由阀体、阀盖、阀座和阀芯组成。
其中，阀体是阀门的主体部分，用于容纳阀芯和流体；阀盖用于密封阀门和连接阀杆；阀座是阀门的密封部位，负责与阀芯配合以控制流体流量；阀芯则是阀门的动作部件，通过移动来调节流体的通断。
二、常见阀门类型及其特点1.截止阀：用于切断或调节流体的流量。
它具有良好的密封性能，但是开关过程相对较慢。
2.球阀：球阀是通过旋转球体来控制流体的通断。
它具有结构简单、密封可靠、操作方便等特点，广泛应用于工业领域。
3.蝶阀：蝶阀通过旋转圆盘来控制流体的通断。
它具有体积小、重量轻、价格低廉等优点，适用于大口径管道。
4.止回阀：止回阀是用来防止流体倒流的阀门。
它具有结构简单、操作可靠、启闭迅速等特点，被广泛应用在泵站、水处理系统等场合。
三、阀门的密封形式1.平面密封：阀座与阀芯的接触面为平面，通过压力的作用实现密封。
这种密封形式适用于低压和中低温的场合。
2.封座密封：阀座与阀芯的接触面为阀座的沟槽状结构，通过阀芯的移动实现密封。
这种密封形式适用于高温和高压的场合。
3.金属密封：阀座与阀芯的接触面均为金属材料，通过金属材料的变形实现密封。
这种密封形式适用于高温和高压的场合，密封性能较好。
四、阀门流体特性曲线阀门的流体特性曲线主要用于描述阀门开度（或行程）和流量之间的关系。
根据阀门的流体特性曲线，我们可以了解到阀门在不同开度下的流量变化规律，从而有针对性地进行阀门的选择和设计。
常见的阀门流体特性曲线有直线型、快开型、等百分比型等。
直线型曲线表示阀门的流量与开度成线性关系；快开型曲线表示阀门的流量在初始开度时迅速增加，之后增加缓慢；等百分比型曲线表示阀门的流量以某种百分比递增或递减。
五、阀门的使用注意事项1.选择适当的阀门类型和规格，根据具体工况要求和流体介质特性进行选择。
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。
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往复泵压力脉动分析及球阀设计改进
摘 要：根据活塞（柱塞）与介质间的加速和减速运动不匹配，会产生“脱流”和“水击”现象，从而加剧液缸内压力的波动。
通过计算对比TEC 公司TRIDO 泵相关球阀尺寸，对公司3SNS 球阀进行改进设计。
关键词：往复泵 压力波动 球阀设计
引进生产法国TEC 公司TRIDO 泵，在出厂检测试验中，注意到该泵的压力波动小于0.1MPa ，数据结果优于3SNS 。
一般来讲，所有往复泵由于曲柄连杆机构带动活塞（柱塞）不等速运动传递给被输送的介质，使得介质在泵的吸入和排出过程中产生加速和减速运动，活塞（柱塞）与介质间的加速和减速运动不匹配，产生“脱流”和“水击”现象，从而加剧液缸内压力的波动[1]。
考虑3SNS 阀座孔流速是否适合。
3SNS 阀座孔流速2max 4tz k k Q V d n ⨯=⨯=0.65m/s ，与推荐值V kmax =1~1.5 m/s [1]相差较大，而TRIDO 泵阀座孔流速V kmax =1.62 m/s 。
根据公式K d =，3SNS 阀座孔直径在
21.7 ~ 26.6 mm。
而3SNS阀座孔直径为33mm。
在3SNS原有的球阀座及球阀罩的设计基础上，计算选取三组阀组，并做清水试验，清水试验见表一。
在钢球升程计算中，运用文献[2]中的公式来计算的。
从表一中可看出，前两组改进后的球阀组在压力波动上和TEC公司TRIDO泵相同，比原来的3SNS球阀组在压力波动方面有很大的改善。
最后一组的效果不好，分析原因是h/d k=0.27大于推荐值0.1~0.25范围[1]，泵阀的运动不稳定（TRIDO泵h/d k=4.5/23.8=0.189）。
根据试验结果，并考虑到3SNS注浆泵应用工况复杂，采用钢球直径为38.1一组球阀组，在锦屏水电站“1670m层帷幕试验6区”进行水灰比0.5:1灌浆施工，在
灌浆保压5MPa一小时内，压力波动小，完全满足施工工艺要求，从而解决3SNS注浆泵原有压力波动大的缺陷。
结束语：目前减小压力脉动主要途径是改变腔体的内部结构，但如何改进，没有成熟的理论或经验[3]。
通过与TRIDO泵对比计算，对3SNS球阀组进行改进设计实验，这对3SNS腔体的内部结构，使性能进一步改进，及今后其它泵的设计提供一个借鉴。
参考文献：
[1]往复泵设计编写组编.往复泵设计.机械工业出版社(第l版)，1987
[2]屠厚泽主编.钻探设备及设计原理.中国地质大学出版社，1988
[3]廖湘辉.注浆泵工作压力测试与结构设计改进.三峡大学学报2006(4):120-122。