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在鑄鐵閘閥的設計中發(fā)現(xiàn),閥體壁厚的設計,除了考慮閥體強度之外,還應考慮閥體的剛度,即應將閥體體腔的變形(指在1.6MPa介質(zhì)壓力的作用下)控制在0.001DN范圍之內(nèi),否則,閥體會因受力變形而無法達到密封。
解決閥體剛度的方法見圖1,在閥體的外部、內(nèi)腔設計加強筋,且閥體外部的加強筋與閥體的端法蘭相連接,來達到增加閥體的剛性,必要時可設計成不等壁厚,即增加閥體近似橢圓形截面中腔部分的壁厚。
設計時,閥蓋壁厚S′B2通常不再進行設計計算,直接取閥體壁厚的0.95作為閥蓋的壁厚。DN300~DN1000閥蓋小壁厚數(shù)據(jù)。BS5163、BS5150標準中,同樣未給出閥桿小直徑的數(shù)據(jù),設計時,必須對閥桿直徑進行設計計算,其計算公式如下:
式中K——閥桿設計計算系數(shù),其中DN300~DN500,K取0.70~0.75;DN600~DNl00。K取0.60~0.65;
BS5163、BS5150標推中并未給出殼體小壁厚的數(shù)據(jù),設計時,必須對閥體壁厚進行設計計算。
設計時,將閥體中腔的截面形狀設計為近似橢圓形,見圖3,其壁厚S′B1的設計計算,是用橢圓形壁厚的計算公式導出的計算公式:
式中K——近似橢圓形截面閥體壁厚系數(shù),其中DN300~DN500,K取1.13,DN600~DNl000,K取1.07;P——介質(zhì)壓力,設計時,P取1.6MPa;
a——近似橢圓形截面的長軸(mm);
[σL]——鑄鐵(HT250)許用拉應力,[σL]取35.28MPa;
英標鑄鐵閘閥,在英國、新加坡、馬來西亞和中東一些國家的供水管道和工業(yè)管道上被廣泛使用,其結(jié)構(gòu)特點見:開式齒輪傳動閘閥見圖1;閉式齒輪傳動閘閥。
本文著重闡述了1.6MPaDN300~1000英標鑄鐵閘閥的閥體壁厚、閥蓋壁厚、閘板壁厚、閥桿直徑的設計計算和設計驗證——型式試驗。
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