銅管壁厚的確定

1、承壓銅管壁厚計(jì)算舉例如下，其強(qiáng)度計(jì)算公式（即壁厚計(jì)算）為：S> P*（C+Dn）/2 （T式中： S 為壁厚計(jì)算值，mm；P 為工作壓力，MPa； Dn 為圓管內(nèi)徑，mm； （其他管型時(shí)另有計(jì)算規(guī)定）。為銅材許用應(yīng)力，按軟態(tài)紫銅管取為41.2MPa,（已考慮焊接后銅管變軟）；C為附加余量，主要是腐蝕余量。（鋼管一般取0.30.5mm,鑄鐵取1.0mm, 銅可取>0.2mrmo可以看出，承壓所必需的壁厚只是上式中的第一項(xiàng)數(shù)值。對(duì)于 62噤銅管、 工作壓力1.0MPa時(shí)承壓所需的壁厚數(shù)值，按上式計(jì)算為0.246mm。在此基礎(chǔ)上， 加上銅管的壁厚偏差00.04mm（銅管標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）、機(jī)械脹

2、管時(shí)壁厚減薄量約為 0.03mm （實(shí)測(cè)值為壁厚的5%上下），該項(xiàng)值總和為0.316mm。也就是說(shuō)，只要 保證這一壁厚，就可保證散熱器在壓力1.0MPa的條件下可以安全使用。我國(guó)現(xiàn)在推廣生產(chǎn)的銅鋁復(fù)合柱翼型散熱器，其立柱銅管的最小壁厚定為0.6mm,減去上述的承壓所需壁厚 0.316mm,尚余0.284mm,這就是計(jì)算公式中的 附 加 余 量 數(shù) 值 。 根 據(jù) 北 科 大 試 驗(yàn) 所 得 數(shù) 據(jù) ， PH=12 時(shí) 的 年 腐 蝕 率 為 0.0178mm/a,兩者相除,約等于15年。這就說(shuō)明，現(xiàn)有的銅鋁復(fù)合柱翼型散熱 器，在高堿度水質(zhì)，且未除氧的條件下仍可有15 年的安全使用壽命。參照?qǐng)D2

3、，在PH7.59.5的中堿度水質(zhì)條件下，如果年腐蝕率按 0.005mm/a分析，可有50 年的耐蝕年限，在此條件下留有充分的余地，也可保證散熱器的使用壽命30 年以上。在液壓書本里找到的公式：（壓力MpaX管徑mm） 30經(jīng)驗(yàn)常數(shù)=壁厚 mm。注意： 壓力指高壓安全壓力（常規(guī)空調(diào)應(yīng)該為2.5Mpa， 汽車空調(diào)應(yīng)該為3.0Mpa） ，空調(diào)在停止使用時(shí)的蒸發(fā)器部分壓力=冷凝壓力，所以也應(yīng)該選2.5Mpa,如果蒸發(fā)器銅管選10mm直徑，銅管壁厚應(yīng)該不小于 0.5mm,現(xiàn)在廠家使用0.35甚 至 0.3壁厚的銅管，是在吃安全系數(shù)。1.1 閥門的代號(hào)與識(shí)別：管道系統(tǒng)中的閥門按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為閘閥（代號(hào)為

4、Z） 、截止閥（代號(hào)為J） 、蝶閥（D）、節(jié)流閥（L）、止回閥（H） 、減壓閥（Y）、疏水閥（S）、安全閥（A） 、隔膜閥（G）、旋塞閥（X）、球閥（Q）等。按壓力可分為低壓閥（pn<1.6MPa）、中壓閥（pn=2.5、 4.0、 6.4MPa） 、高壓閥（10MPa< pn <100MPa） 、超高壓閥（ pn>100MPa） 。根據(jù)機(jī)標(biāo)JB-308-74 規(guī)定，國(guó)產(chǎn)的閥門都有一個(gè)特定的型號(hào)。閥門的型號(hào)由7 個(gè)單元組成，分別依次代表閥門的類別、驅(qū)動(dòng)方式、連接型式、結(jié)構(gòu)形式、密封圈襯里材料、公稱壓力和閥體材料。一般閥門的識(shí)別方法是：1）閥門的類別、驅(qū)動(dòng)方式和連接型式可

5、按閥門的外形加以識(shí)別。2）閥門的公稱直徑、 公稱壓力或工作壓力、工作溫度以及介質(zhì)流動(dòng)方向，可從閥體上的制造廠標(biāo)牌確定。閥門產(chǎn)品種類繁多，說(shuō)法也不完全統(tǒng)一，有的按用途分（如化工、石油、電站等） 、有的按介質(zhì)分（如水蒸汽、空氣閥等）、有的按材質(zhì)分（如鑄鐵閥、鑄鋼、有的按連接形式分（如內(nèi)螺紋、法蘭閥等）、有的按溫度分（如低溫閥、高溫閥等）。我國(guó)目前大多數(shù)習(xí)慣是按壓力和結(jié)構(gòu)種類來(lái)分類。即：按公稱壓力分：01.6MPaM氐壓閥、壓力2.5、4.0、6.4MPa為中壓閥、10MP次高壓閥、超過(guò)100MPa 為超高壓閥。按結(jié)構(gòu)種類分主要有：閘閥、截止閥、蝶閥、球閥、止回閥、安全閥、疏水閥、調(diào)節(jié)閥、減壓閥等。

6、1.2閥門型號(hào)的意義1.2.1 閥門的類別代號(hào)：類型代號(hào)類型代號(hào)類型代號(hào)類型 代號(hào)閘閥Z蝶閥D止回閥H截止閥J節(jié)流閥L隔膜閥旋塞閥G底閥X減壓閥Y球閥Q安全閥A疏水閥S短系列蝶閥D1 、 D2排渣用泥漿閥KZ給水分配閥F地下管網(wǎng)蝶閥SD驅(qū)動(dòng)防爆BZ 、 XZ減溫減壓裝置W波紋管密封截止閥WJ用于排渣系統(tǒng)閘閥PZ調(diào)節(jié)閥T球蝶閥QD水位計(jì)、水位平衡器注：閥門類型前加D表示為低溫閥，即溫度不超過(guò)40 ；在地下水用閘閥前加S 表示豎式安裝，加W 表示臥式安裝。1.2.2閥門驅(qū)動(dòng)方式代號(hào)：驅(qū)動(dòng)方式代號(hào)驅(qū)動(dòng)方式代號(hào)驅(qū)動(dòng)方式代號(hào)電磁動(dòng)正齒輪氣 -液動(dòng)電磁-液動(dòng)1傘齒輪5電動(dòng)9電 -液動(dòng)2氣動(dòng)6氣動(dòng)常開6K蝸

7、輪3液動(dòng)7液動(dòng)常開7K戶外耐熱9R氣動(dòng)帶手動(dòng)6S氣動(dòng)常閉6B防爆電動(dòng)9B液動(dòng)常閉7B1.2.3閥門連接型式代號(hào)：連接型式代號(hào)連接型式代號(hào)連接型式代號(hào)內(nèi)螺紋1焊接6卡套9外螺紋2對(duì)夾7法蘭4卡箍81.2.4閥門結(jié)構(gòu)型式代號(hào)類型代號(hào)0123456789安全閥彈簧式先導(dǎo)式封閉不封閉封閉不封閉帶散熱片全啟式微啟式全啟式帶扳手帶扳手帶控制機(jī)構(gòu)帶扳手雙彈簧微啟式全啟式微啟式全啟式微啟式全啟式代號(hào) 0123456789調(diào)節(jié)閥回轉(zhuǎn) 升 降 式套筒式多級(jí) 單 級(jí) 多級(jí)柱塞式 Z 形 針形式柱塞式套筒式 Z 形 閘板式套筒式柱塞式1.2.5 閥座密封或襯里材料代號(hào)銅合金橡膠耐酸鋼不銹鋼滲氮鋼材料 代號(hào)材料 代號(hào)材

8、料 代號(hào)巴士合金硬質(zhì)合金蒙乃爾合金襯膠CJ無(wú)密封圈硬橡膠石墨石棉皮革聚四氟乙烯聚三氟乙烯聚氯乙烯襯鉛 CQ襯塑料SASBSCCS搪瓷 TC尼龍 NS酚醛塑料SD注： W 表示閥體直接加工的閥座密封面；在閥座與閥瓣（閘板）密封面材料不同時(shí)，用低硬度材料表示（隔膜閥除外）。1.2.6 閥門公稱壓力系列在閥門的型號(hào)中，公稱壓力代號(hào)直接用公稱壓力的數(shù)值（壓力單位為kg/cm2 或0.1MPa）表示，并用短線與閥座密封（或襯里材料）代號(hào)隔開。閥門的公稱壓力為1、2.5、6、10、16、25、40、64、100、160、200、320 kg/cm2（0.1MPa）等等級(jí)。對(duì)于工作介質(zhì)溫度450的閥門，標(biāo)示

9、出工作溫度，方法是在 P下角用工作溫度除以10 所得熟知的整數(shù)表示。如 P54 表示介質(zhì)工作溫度在540左右。在英、美國(guó)家中，盡管目前在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中已列入了公稱壓力的概念，但仍采用磅級(jí)（class） 。由于公稱壓力和磅級(jí)的溫度基準(zhǔn)不同，因此兩者沒(méi)有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，兩者參考的對(duì)應(yīng)關(guān)系不如下：磅級(jí) class 150300400600800900150025003500公稱壓力PN（ Mpa）2.05.06.810.014.015.025.042.058日本的 K 級(jí)制，其溫度基準(zhǔn)與英、美國(guó)家的磅級(jí)相同，但計(jì)量單位采用米制，級(jí)與磅級(jí)之間的關(guān)系見下表：K 級(jí) 10204063100磅級(jí) class 1

10、5030060090015001.2.7 閥體材料代號(hào)材料名稱代號(hào)材料名稱代號(hào)材料名稱代號(hào)灰鑄鐵H 鑄鋼 T 鉻鎳鈦（鈮）耐酸鋼P(yáng)可鍛鑄鐵碳鋼 C鉻鎳鉬鈦（鈮）耐酸鋼球墨鑄鐵Q中鍥鋁合金鋼鉻鉬釩合金鋼閥門公稱通徑系列:36101520253240506580100125150(175)200(225)25030035040045050060070080090010001200140016001800200022002400260028003000公稱通徑是指閥門與管道連接處通道的名義直徑，用 DN 表示。 它表示閥門規(guī)格的大小。1.3常用閥門的作用與結(jié)構(gòu)性能1.3.1 閘閥閘閥的作用是利用閥瓣

11、沿通路中心的垂直線方向移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)開啟或關(guān)閉管道通路。 閘閥的主要啟閉零件是閥瓣和閥座。閘板與流體流向垂直，改變閥瓣與閥座間的相對(duì)位置，既可改變通道截面面積大小，從而改變流量。為了保證關(guān)閉嚴(yán)密，閥瓣與閥座密封面進(jìn)行的研磨。閘閥的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸較大，格較高；開啟緩慢，無(wú)水錘現(xiàn)象，易調(diào)節(jié)流量；缺點(diǎn)是密封面較大，容易磨 損。閘閥（左圖）：1楔式閘板；2閥體； 3 閥蓋；4閥桿；5填料；6填料壓蓋；7套筒螺栓；8壓緊環(huán)；9手輪；10壓緊螺母；11鍵；12閥蓋墊。閘閥（右圖）： （暗桿平行式）1-楔形閘瓣；2-套筒螺母；3-閥體；4-閥桿； 5-閥蓋；6-止推凸肩；7-填料函法蘭；8-填料；9 填料

12、壓蓋；10-手輪；11-閥蓋墊。1.3.2 截止閥截止閥是利用閥瓣控制啟閉的閥門，主要用于介質(zhì)工作壓力較高而口徑不大的場(chǎng)合。 截止閥的主要啟閉件是閥瓣和閥座，閥瓣沿閥座中心線移動(dòng)，改變閥瓣和閥座之間的距離，既可改變通道截面積，從而控制和截?cái)嗔髁俊榉乐節(jié)B，閥瓣與閥座接觸面均經(jīng)研磨配合。截止閥的特點(diǎn)是操作可靠，關(guān)閉嚴(yán)密,于調(diào)節(jié)或截?cái)嗔髁?，開啟高度小（一般為喉座直徑的1/4） 。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)較貴，流體阻力大，啟閉緩慢。截止閥的流動(dòng)方向在閥體上表明，一般是從下向上流過(guò)閥瓣。截止閥：（a）內(nèi)螺紋截止閥（b）外螺紋截止閥1 閥座；2閥瓣；3鐵絲圈；4閥體；5閥蓋；6閥桿； 7 填料； 8填料壓蓋螺母；

13、9填料壓蓋；10手輪；11閥座；12閥盤；13墊片；14 開口鎖片；15閥盤螺母；16閥體；17閥蓋；18閥桿；19填料；20 填料壓蓋；21螺母；22手輪；23軛；24螺栓；25墊片。1.3.3 止回閥止回閥又稱逆止閥或單向閥，廣泛應(yīng)用于各類泵的出口管道、抽汽管道、疏水管道， 以及其他不允許介質(zhì)倒流的管路上。止回閥是利用閥前閥后的壓力差而自動(dòng)啟閉的閥門，它的作用是使介質(zhì)只做一個(gè)方向的流動(dòng)，而阻止其逆向流、旋啟式（搖板式）、抽汽止回閥（結(jié)構(gòu)類似旋啟式，閥瓣的傾角較大）幾種。升降式止回閥必須安裝在水平管道上，且使閥瓣的軸線嚴(yán)格的垂直于水平面，以保證閥瓣的靈活升降與可靠工作。旋啟式止回閥只要保證閥

14、瓣的旋轉(zhuǎn)樞軸呈水平，就可任意安裝在水平、垂直或傾斜管路上。1.3.4 安全閥安全閥是容器和管路系統(tǒng)中的安全裝置。當(dāng)系統(tǒng)的介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定的工作壓力時(shí)，安全閥就會(huì)自動(dòng)開啟，降低壓力；當(dāng)壓力恢復(fù)正常時(shí)，它就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。安全閥按結(jié)構(gòu)形式可分為彈簧式、杠桿重錘式、先導(dǎo)式。彈簧式安全閥是利用彈簧傳遞到閥瓣上的作用力來(lái)平衡容器或管道內(nèi)壓，通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧的松緊來(lái)平衡介質(zhì)對(duì)閥瓣的壓力從而達(dá)到控制介質(zhì)壓力的目的；杠桿重錘式安全閥是利用重錘通過(guò)杠桿傳遞到閥瓣上的作用力來(lái)平衡管道或容器內(nèi)介質(zhì)的壓力，通過(guò)調(diào)整重錘對(duì)閥瓣的作用距離來(lái)平衡介質(zhì)對(duì)閥瓣的壓力，從而達(dá)到控制介質(zhì)壓力先導(dǎo)式安全閥是由主閥和副閥組成，借副閥的作用帶動(dòng)

15、主閥動(dòng)作，又為脈沖式安全閥。安全閥按開啟高度的不同可分為微啟式和全啟式，微啟式安全法用于液體介質(zhì)場(chǎng)合， 全啟式安全法用于氣體或蒸汽介質(zhì)場(chǎng)合。在安裝彈簧式安全閥時(shí)要注意確認(rèn)實(shí)際工作壓力、工作溫度以及彈簧的工作壓力等參數(shù)。氣壓升降式抽汽止回閥（左上圖）： 1 閥體；2 蝶閥；3 閥蓋；4 閥桿；5 套筒；6殼體；7活塞；8上蓋；9進(jìn)氣管接頭；10出氣管接頭；11 彈簧。彈簧式安全閥（右上圖）：1保護(hù)罩；2扳手；3調(diào)節(jié)螺套；4閥蓋；5上彈簧座；6彈簧；7閥桿；8下彈簧座；9導(dǎo)向座； 10 反沖盤；11閥瓣；12定位螺桿；13調(diào)節(jié)套；14閥座；15鉛封；16閥體 。1.3.5 節(jié)流閥節(jié)流閥的作用是調(diào)節(jié)

16、流量和壓力。節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)形狀節(jié)本同于截止閥只是關(guān)節(jié)流閥是通過(guò)錐形（或拋物線形）啟閉件隨閥桿的升降改變流從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量和壓力的目的。節(jié)流閥的特點(diǎn)是：?jiǎn)㈤]時(shí)通截面的變化比較緩慢，調(diào)節(jié)性能好；由于流體通過(guò)閥瓣和閥座時(shí)流速較大，易沖蝕密封面，密封性能差，所以不可做為截?cái)嚅y用；同時(shí)由于調(diào)節(jié)精度不高，故也不能作為調(diào)節(jié)閥用。1.3.6 蝶閥蝶閥主要是由閥體、閥門板、閥桿與驅(qū)動(dòng)裝置等組成。旋轉(zhuǎn)手柄，使驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)閥門板繞閥體內(nèi)一固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)閥門板轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小來(lái)改變流道的流通面積從而達(dá)到啟閉和節(jié)流的目的。目前使用的蝶閥多為軟密封蝶閥，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、維修方便、成本造價(jià)低；缺點(diǎn)是使用溫度低，密封

17、性能差， 當(dāng)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)后橡膠密封圈易老化而失去彈性造成滲漏，故多用于低溫低壓的循環(huán)水管道系統(tǒng)中。但隨著技術(shù)的發(fā)展，已研制出硬密封蝶閥，使得蝶閥的工作溫度和壓力有較大的提高。1.3.7 疏水閥疏水閥的作用是能自動(dòng)、間歇排出蒸汽管道及蒸汽設(shè)備系統(tǒng)中的冷凝水，并能防止蒸汽泄出。常用的疏水閥有浮桶式、熱動(dòng)力式、自由浮球式、雙金屬式、脈沖式、鐘形浮子式等。1.3.8 球閥球閥是以球狀件作為啟閉件的閥門。其主要功能是切斷或接通管道內(nèi)的介質(zhì)流通通道。球閥的工作原理是借助手柄或其他驅(qū)動(dòng)裝置使球體旋轉(zhuǎn)90o （特殊結(jié)構(gòu)球閥除外），使球體的通孔與閥體通道中心線重合或垂直，即完成閥門的全開或全關(guān)。一般球閥的結(jié)構(gòu)分

18、為浮動(dòng)球球閥和固定球球閥兩類。浮動(dòng)球球閥的球體自由支承在閥座上，靠介質(zhì)的壓力形成單面密封，故不能保證密封。固定球球閥是靠浮動(dòng)的閥座借助彈簧或介質(zhì)推力，建立密封比壓，密封性能較好。球閥的主要特點(diǎn)是：介質(zhì)流動(dòng)阻力小，球體的通道直徑等于管道直徑，故局部阻力損失之有同等長(zhǎng)度管道的摩擦損失；開關(guān)迅速且方便，一般情況下球體只需轉(zhuǎn)動(dòng) 90 即可完成全開或全關(guān)，并且密封性能較好。缺點(diǎn)是使用溫度不高，常只用于低溫低壓的小口徑場(chǎng)合。1.3.9 調(diào)節(jié)閥是一種能按控制要求、借助驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)調(diào)節(jié)閥門的開度，以改變閥內(nèi)件（閥座、閥瓣）的通流尺寸，使流程管道或設(shè)備中的介質(zhì)壓力、流量發(fā)生變化或保持一定的閥門。調(diào)節(jié)閥相當(dāng)于一個(gè)局

19、部阻力可變的節(jié)流元件。調(diào)節(jié)閥一般是由閥門本體和驅(qū)動(dòng)裝置兩部分組成，用于電廠的調(diào)解閥主要有噴水調(diào)節(jié)閥、疏水調(diào)節(jié)閥、水位調(diào)節(jié)閥、再循環(huán)調(diào)節(jié)閥、給水調(diào)節(jié)閥、排渣閥等。調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)有多種， 常見的閥瓣分平衡式和非平衡式兩種。調(diào)節(jié)件形狀有針形、拋物線形、縫隙形、籠形和疊片形等，高性能的調(diào)解法主要在抗汽蝕、高壓差、無(wú)滲漏、低噪聲、提高通疏能力等方面進(jìn)行改進(jìn)，重點(diǎn)是對(duì)閥內(nèi)件采取措施，如多級(jí)節(jié)流（糖葫蘆）結(jié)構(gòu)、多孔籠式結(jié)構(gòu)、多孔疊片結(jié)構(gòu)、層疊迷宮式圓盤結(jié)構(gòu)、虎牙形結(jié)構(gòu)、低噪聲結(jié)構(gòu)、TSO 無(wú)滲漏結(jié)構(gòu)、DST 防磨損結(jié)構(gòu)等。1.3.10 隔膜閥是一種起截?cái)嘧饔玫拈y門，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與其它閥門的主要區(qū)別在于無(wú)填料函，

20、而是采用強(qiáng)度較高或耐磨的材料做隔膜把閥門內(nèi)腔與閥蓋驅(qū)動(dòng)部件分隔開，因而消除了閥門的驅(qū)動(dòng)部件易受介質(zhì)浸蝕造成外泄的隱患，因此隔膜閥常被選用于含硬質(zhì)懸浮物、腐蝕性介質(zhì)、密封要求高的設(shè)備與管道系統(tǒng)做啟閉閥門。隔膜閥的隔膜多采用橡膠、塑料等軟質(zhì)密封材料，有的采用搪瓷作襯里以提高耐磨性。隔膜閥多用于低壓（P< 1.6MPa、與低溫（190C）的管道上。1.3.11 減溫減壓裝置是一種集減壓閥、減溫系統(tǒng)、安全閥以及管道組合的裝置，使介質(zhì)通過(guò)這個(gè)裝置能得到較穩(wěn)定的復(fù)合工藝要求的蒸汽壓力和溫度。1.3.12 水封閥基本結(jié)構(gòu)同于閘閥、截止閥，特點(diǎn)是閥門的閥蓋填料室?guī)в幸粋€(gè)水封結(jié)構(gòu)（又稱水封式）， 當(dāng)把具有一定壓力的水注入水封室，就可以使系統(tǒng)與大氣隔離，起到密封作用。在需擁有真空的管道上一般裝有水封閥。1.3.13 旋塞閥旋塞閥的啟閉件呈錐形，并繞垂直于管道中心線的軸線旋轉(zhuǎn)，完成閥門的啟直通式旋塞閥主要做切斷用，三通式和四通式用于分配用于分配介流量。旋塞閥的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，已安裝，啟閉只需旋轉(zhuǎn)90 度。算塞閥的旋塞圓錐面必須嚴(yán)密配合，故存在制造難度大、密封面易損壞、溫度升高時(shí)旋塞易卡澀等缺點(diǎn)。液壓系統(tǒng)的公稱壓力：工作態(tài)下的穩(wěn)定平均壓力。液壓系統(tǒng)的壓力并不是恒定的，即使不工作時(shí)壓力也是脈動(dòng)