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旋塞阀的结构改进和强度校核
点击次数:159 发布时间:2018-08-20

旋塞阀是用带通孔的塞体做为启闭件,通过塞体与阀杆的转动实现启闭动作的阀门。旋塞阀结构简单,启闭迅速,流体阻力小。本文对钻井中使用的旋塞阀出现的问题进行了一些改进和强度计算。

  旋塞阀的启闭件是一个有孔的圆柱体,绕垂直于通道的轴线旋转,从而达到启闭通道的目的。旋塞阀主要供开启和关闭管道和设备介质之用。旋塞阀主要优点有:适用于经常操作,启闭迅速、轻便。流体阻力小。结构简单,相对体积小,重量轻,便于维修。密封性能好不受安装方向的限制,介质的流向可任意。无振动,噪声小。但钻井中使用的旋塞阀往往出现关闭后不容易打开的问题,本文就此问题进行了一系列的探讨和改进。
  旋塞阀的结构改进:
  采用在阀体下部开通道的方法使两侧压力基本平衡,使阀门开启和关闭都很方便,解决了原有旋塞阀的问题。
  改进后旋塞阀强度计算如下:
  1 壳体基准应力计算
  A、球阀孔中心截面3-3
  a、拉伸
  应力集中分析
  A、球阀截面3-3
  a、拉伸
  2..由《化工设备设计手册》第5章压力容器设计,查得圆柱壳开孔的zui大应力发生在径向孔边沿切向方向与周向平行的点上,应力集中系数=2.5,即单独受拉伸时的应力集中系数取2.5。 
  在应力集中点附近要发生屈服。但小于2, 故安定。
  b、扭转
  由《化工设备设计手册》第5章压力容器设计中开孔附近的应力分析可知,具有小孔的受扭转作用的薄壁圆柱壳,zui大拉应力出现在孔边与轴成的截面上,小孔的受扭转作用的圆柱壳其应力集中系数取4。
  不会发生屈服。
  c、内压p=105MPa作用
  由《应力集中系数手册》查得筒壁开有小孔的厚壁圆筒承受内压时,可得应力集中系数A=3.03

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