法蘭式閘閥閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計

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  (1)之前介紹黃銅帶表消聲減壓閥使用注意事項，現(xiàn)在介紹閥體的流道閘閥閥體的流道可分為全通徑式和縮徑式兩種。全道徑式閥門閥體的小通道直徑在標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定，API 600-2009、IS010434: 2004的閥體小通道直徑及閥座孔面積見表4H2。流通孔徑比全徑閥門通道直徑小的稱為縮徑式，縮徑形式有均勻縮徑和非均勻縮徑兩種。流道呈錐管形的即是一種非均勻縮徑，這類閥門人口端的孔徑基本上與公稱通徑相同，然后逐漸縮小，到閥座處縮至小。

閘閥設(shè)計為法蘭連接形式的軟密封結(jié)構(gòu)，閥體與閥座采用螺紋閥座，閥蓋與支架采用分體結(jié)構(gòu)。閘閥結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容為對閘閥標(biāo)準(zhǔn)的了解、閥體壁厚計算與校核、閥體尺寸的確定、密封比壓計算、總轉(zhuǎn)矩計算、閥桿強(qiáng)度校核等；閘閥工藝設(shè)計主要著重對閘板、閥體、閥座、閥蓋、閥桿等主要零件的制造加工工藝規(guī)程編制。不銹鋼閘閥啟閉件是閘板，閘板的運動方向與流體方向相垂直。閘閥作為截止介質(zhì)使用，在全開時整個流道直通，此時介質(zhì)運行的壓力損失小。通道流暢，流量系數(shù)小。密封面受介質(zhì)的沖刷和侵蝕小。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥不銹鋼閘閥在供水和工業(yè)管道上被廣泛應(yīng)用。閥體作為閘閥主要零件之一，其結(jié)構(gòu)型式及參數(shù)對閥門總體性能有重要的影響。通過采用的計算機(jī)輔助工程技術(shù)對大口徑閘閥閥體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度性進(jìn)行數(shù)值分析和優(yōu)化設(shè)計，并對閥體結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命分析。進(jìn)而為不銹鋼閘閥閥體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提供依據(jù)和指導(dǎo)，縮短產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計過程。

優(yōu)化結(jié)果表明，改進(jìn)后的不銹鋼閘閥閥體等效應(yīng)力大值減小35.82%,應(yīng)力集中程度減小，改善了閥體的應(yīng)力分布狀況，使其分布更加均勻，變形協(xié)調(diào)，提高閥體的強(qiáng)度和剛度。利用軟件，結(jié)合疲勞損傷理論、ASME法規(guī)第Ⅲ卷的要求，對閘閥閥體進(jìn)行疲勞分析計算，找出設(shè)計薄弱的閥體部分，通過優(yōu)化閥體結(jié)構(gòu)，增加閥體強(qiáng)度，提高閥體使用壽命。

  采用縮徑式流道（無論是錐管形非均勻縮徑或均勻縮徑），其優(yōu)點是同一規(guī)格的閥門，可減小閘板的尺寸、啟閉力與力矩；其缺點是流阻增加，壓降和目%耗增大，所以縮孔不宜太大。對錐管形非均勻縮徑來說，閥座的內(nèi)徑與公稱尺寸之比通常取0.8~0 95。公稱尺寸小于DN250的縮徑閥門，其閥座內(nèi)徑一般比公稱尺寸降低一檔；公稱尺寸等于或大于D/V300的縮徑閥門，其閥座內(nèi)徑一般比公稱尺寸降低兩檔。
    均勻縮徑式通常應(yīng)用于大口徑低、中壓閥門或高壓閥門中，縮徑的大小應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
    (2)閥體的結(jié)構(gòu)閘閥閥體的結(jié)構(gòu)決定于閥體與管道、閥體與閥蓋的連接。就制造方法而言，有鑄造、鍛造、鍛焊、鑄焊以及管板焊接等幾種。
    通常從經(jīng)濟(jì)性考慮，公稱尺寸等于或大于DN50的閥門采用鑄造，小于DN50閥門的采用鍛造。但是隨著現(xiàn)代鑄、鍛技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)逐步突破了這種限制。鍛造閥體已向大口徑方向發(fā)展，而鑄造閥體逐漸向小口徑方向發(fā)展，任何一種閘閥閥體既可鍛造，也可鑄造，應(yīng)根據(jù)用戶要求以及制造廠擁有的制造手段而定。
    管板焊接的閥體通常應(yīng)用于大口徑的中、低壓閥門。
    1)鑄造閥體。閥體與閥蓋為法蘭連接的鑄造閥體如圖4-8所示。非圓形的閥蓋法蘭（通常為橢圜形或方形）用于公稱壓力小于或等于PN20（或CL150）的閥門及公稱尺寸小于或等于DN65（NP52%）的各壓力級閥門；圓形0目蓋法蘭的用于公稱壓力等于或大于P/V50（或CL300）的閥門。高溫、高壓閥門的閥體與管道的連接端通常采用對接焊。
    閥體與閥蓋采用內(nèi)壓自封式連接的鑄造閥體如圖4-9所示，其連接端也可采用法蘭。這種閥體用于公稱壓力等于或大于PN150的高壓閘閥。

    2)法蘭式閘閥閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計鍛造閥體。典型的小口徑鍛造閥體的連接端有內(nèi)螺紋、承插焊、法蘭（整鍛或?qū)雍福┘皩雍杆姆N。閥體與閥蓋的連接也有螺紋、法蘭、焊接和壓力自緊式四種。CL800承插焊端鍛鋼閘閥閥體設(shè)計圖（主視圖）及主要尺寸標(biāo)注如圖4-11所自緊式閥蓋的鍛鋼閘閥閥體設(shè)計圖（主視圖）及主要尺寸標(biāo)注如圖4-12所示。 
    圖4-12  自緊式閥蓋的鍛鋼閘閥閥體設(shè)計圖（主視圖）
    a)閥體b）閥體、密封座裝配圖
  3)鍛焊或鑄焊閥體。對于整體鍛造工藝上有困難且用于重要場合（如核電站）的閥門，閥體可采用鍛焊結(jié)構(gòu)（圖4 -13）。整體鑄造無法滿足要求的可用鑄焊結(jié)構(gòu)，如圖4 -14所示。
  4)管板焊接閥體。管板焊接結(jié)構(gòu)的閥體一般適用于公稱壓力小于或等于PN50 (CL300)于加工的特點，的大口徑閥門，如圖4 -15所示。這種閥體具有重量輕、內(nèi)腔易圖4 -13鍛焊閥體    圖4-14鑄焊閥體 法蘭式閘閥閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計4-15管板焊接閥體

    (3)閥體中腔尺寸的確定圖4-16所示為的閘閥閥體中腔尺寸，橢圓長軸A與閥體公稱尺寸DN之比，大致呈拋物線關(guān)系；長軸d與短軸B之比，呈相似的拋物線關(guān)系。閥門公稱尺寸DN
    圖4 -16的閘閥閥體中腔尺寸
    a)橢圓形b）長圓形c）圓形
因此只要確定了閥體的通徑就可得到閘閥橢圓形閥體的中腔尺寸。楔式閘閥閥體的中腔尺寸一般可根據(jù)閘板大對角尺寸加工余量的方法予以與本產(chǎn)品相關(guān)論文：斯派莎克蒸汽減壓閥在化纖管路應(yīng)用