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摘 要

球阀是一种生活中常见的阀门，它的起闭件是球体，能够在阀杆的带动下旋转90度。它被广泛的应用于长输管线、石油炼制、钢铁、化工、电力、制药、等行业，在我国国民经济中占有至关重要的地位。本文先简单介绍了球阀的历史及国内外的发展情况，再对其原理、特点及分类进行介绍。然后根据相关的球阀设计资料和参考文献对DN为400mm，PN为25bar的球阀进行材料的选择、 结构设计、强度校核和经济核算等设计。

关键词：球阀 历史发展 结构设计 强度校核

Design of pneumatic fixed ball valve for DN400 and PN25

abstract

Ball valve is a kind of common valve in our life. Its opening and closing parts are spheres, which can rotate 90 degrees driven by the stem. It is widely used in long-distance pipeline, petroleum refining, steel, chemical, electric power, pharmaceutical, and other industries, and plays an important role in China's national economy. This artlicle introduces the history of ball valve and its development at home and abroad, then introduces its principle, characteristics and classification. Then, according to the relevant ball valve design data and references, the ball valve with DN 400mm and PN 25bar is designed for material selection, structural design, strength check and economic accounting.

key word: ball valve; Historical and development; Structural design; intensity examination

目 录

摘要……………………………………………………………………………………………………………Ⅰ

ABSTRACT…………………………………………………………………………………Ⅱ第一章 引言………………………………………………………………………………… 1

1.1球阀的简介……………………………………………………………………1

1.2球阀的特点……………………………………………………………………1

1.3阀门的发展状况………………………………………………………………1

1.4球阀的种类……………………………………………………………………3

1.5常见球阀的介绍………………………………………………………………3

1.5.1浮动球球阀………………………………………………………………4

1.5.2固定球球阀………………………………………………………………4

1.6球阀的适用场合………………………………………………………………4

1.7球阀的维护维修注意事项……………………………………………………5

第二章 球阀的设计………………………………………………………………………6

2.1设计要求………………………………………………………………………6

2.2 球体直径的计算………………………………………………………………6

2.3球体和密封圈之间密封比压的计算…………………………………………7

2.3.1必需比压的计算…………………………………………………………7

2.3.2需用比压的计算…………………………………………………………7

2.3.3设计比压的计算…………………………………………………………7

2.4球阀密封力的计算……………………………………………………………9

2.5球阀转矩的计算…………………………………………………………… 10

2.6驱动装置的选择…………………………………………………………… 12

2.7阀体的设计………………………………………………………………… 13

2.7.1阀体的选材、结构形式、连接形式，结构长度的确定…………… 13

2.7.2阀体壁厚的确定……………………………………………………… 13

2.7.3阀体法兰的设计……………………………………………………… 14

2.7.4阀体法兰的校核……………………………………………………… 16

2.8阀杆的设计和校核………………………………………………………… 18

2.8.1阀杆材料的选择……………………………………………………… 18

2.8.2阀杆强度的计算……………………………………………………… 18

2.8.3阀杆平键的强度校核………………………………………………… 20

第三章经济校核………………………………………………………………………… 22

结语……………………………………………………………………………………………23

参考文献…………………………………………………………………………………… 24

致谢……………………………………………………………………………………………26

第一章 引言

1.1球阀的简介

球阀于20世纪50年代被发明出来 ，在被发明之后的四十多年里，随着科技、产品结构和技术水平的不断进步，它已发展成为不可或缺的主要阀门^[1]。球阀广泛的应用于石油化工远程管线、、水利、电力、原子能等行业，我们生活和生产起到了不可或缺的作用^[2]。

球阀主要的作用是接通或者截断管路中的介质，也可以用于控制和调节流体^[3]。它只需要旋转90度就可以严密的关闭，而且所需要的转动力矩也很小。球阀最适宜作为开关和切断阀来使用。

1.2球阀的特点

优点：1.球阀具有最低的流动阻力

2.在合适的压力和一定范围的温度下，具有非常好的密封性能^[4]

3.球阀的维修方便，拆卸更换都很简单

4.结构紧凑，重量轻。

5.可以快速起闭

6.由于球阀种类很多，适用性比较大，能适用在很多场合。

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