透鏡墊密封的高壓螺紋法蘭的設(shè)計(jì)和計(jì)算

透鏡墊密封的高壓螺紋法蘭的設(shè)計(jì)和計(jì)算,,,,,,,

計(jì)算依據(jù)：HG/T20582-2011,,,,,,,

一、符號(hào)說明,,,,,,,

Ab——實(shí)際使用的螺栓總面積（mm2)，以螺紋小直徑計(jì)算或以無螺紋部分的最少,,,,,,,2385.647

直徑計(jì)算，取小者,,,,,,,

Ap——操作狀態(tài)下需要的最少螺栓總面積（mm2)，以螺栓小直徑計(jì)算或以無螺紋,,,,,,,

部分的最小直徑計(jì)算，取小者,,,,,,,

Db——螺紋法蘭盤螺栓孔中心圓直徑（mm),,,,,,,145

Do——螺紋法蘭盤外徑（mm),,,,,,,200

Di——螺紋法蘭盤螺紋的平均直徑（mm),,,,,,,78.052

db——螺栓孔直徑（mm),,,,,,,29

di——透鏡墊的內(nèi)直徑（mm),,,,,,,61

dk——透鏡墊的接觸圓直徑（mm),,,,,,,71

do——透鏡墊的外直徑（mm),,,,,,,75

d1——螺紋的內(nèi)直徑（mm),,,,,,,80

d2——螺紋的外直徑（mm),,,,,,,76.752

Et——在設(shè)計(jì)溫度下透鏡墊材料的彈性模量（Mpa）（見《壓力容器》GB150附錄）,,,,,,,1.00E+05

k——螺紋斷面形狀系數(shù)（公制螺紋k=0.81；管螺紋k=0.88）,,,,,,,0.81

"l——螺紋的工作長度（mm),l=Z*S",,,,,,,39

P——設(shè)計(jì)壓力（MPa),,,,,,,8.8

R——透鏡墊表面球形半徑（mm),,,,,,,104

S——螺距（mm),,,,,,,3

W——透鏡墊接觸點(diǎn)間寬度（mm)，按下圖所示尺寸確定,,,,,,,12

Wmin——最小透鏡墊接觸點(diǎn)間寬度（mm),,,,,,,

Wp——操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷（N),,,,,,,

Z——螺紋高度上的旋轉(zhuǎn)圈數(shù),,,,,,,13

α——圓錐形面的母線和其中心線間的夾角，等于70°,,,,,,,70

β——余角，等于90°-a=20°,,,,,,,20

δf——螺紋法蘭盤厚度（mm),,,,,,,43

δ1——透鏡墊內(nèi)側(cè)厚度（mm),,,,,,,14

δ2——透鏡墊外側(cè)厚度（mm)，一般可取5~10mm,,,,,,,10.5

ρ——摩擦角，等于8°30`,,,,,,,8.5

σ——螺紋法蘭直徑斷面的彎曲應(yīng)力（Mpa）,,,,,,,

σe——螺紋擠壓應(yīng)力（Mpa）,,,,,,,

σu——螺紋彎曲應(yīng)力（Mpa）,,,,,,,

[σ]b——常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力(Mpa),,,,,,,228

[σ]bt——設(shè)計(jì)溫度下螺栓材料的許用應(yīng)力(Mpa),,,,,,,199

[σ]ft——設(shè)計(jì)溫度下法蘭材料的許用應(yīng)力(Mpa),,,,,,,230

[σ]pt——設(shè)計(jì)溫度下管道或管接頭材料的許用應(yīng)力(Mpa),,,,,,,115

[σ]St——設(shè)計(jì)溫度下螺紋材料的許用應(yīng)力(Mpa)，取[σ]ft或[σ]pt二者小者,,,,,,,115

σs——常溫下透鏡墊材料的屈服強(qiáng)度(Mpa),,,,,,,345

[τ]t——設(shè)計(jì)溫度下螺紋部分材料許用剪切應(yīng)力（Mpa），對(duì)鋼，[τ]t=50MPa,,,,,,,50

,,,,,,,,

,,透鏡墊密封結(jié)構(gòu),,,,,

二、透鏡墊幾何尺寸的設(shè)計(jì),,,,,,,

為了防止透鏡墊在上緊時(shí)壓壞，自a至b的墊圈截面積必須等于或大于法蘭的螺栓總截面積,,,,,,,

,,透鏡墊,,,,,

墊圈的外徑計(jì)算,,,,,,,

,,,,,,,82.21009731

墊圈球面半徑,,,,,,,

,,,,,,,103.7950562

透鏡墊接觸圓直徑,,,,,,,

,,,,,,,65.66666667

透鏡墊內(nèi)側(cè)厚度計(jì)算,,,,,,,

,,,,,,,15.34648615

三、螺栓設(shè)計(jì)載荷,,,,,,,

操作狀態(tài)下需要的最小載荷計(jì)算,,,,,,,

,,,,,,,418480.3622

四、螺栓面積校核,,,,,,,

操作狀態(tài)下需要的最小螺栓總截面積計(jì)算,,,,,,,

,,,,,,,2102.916393

實(shí)際使用的螺栓總面積Ab應(yīng)不少于需要的螺栓總截面積Ap,,,,,,,合格

五、螺紋法蘭計(jì)算,,,,,,,

螺紋法蘭直徑斷面的彎曲應(yīng)力計(jì)算,,,,,,,

,,,,,,,226.2664666

螺紋彎曲應(yīng)力計(jì)算,,,,,,,

,,,,,,,35.44553911

螺紋部分剪切應(yīng)力計(jì)算,,,,,,,

,,,,,,,35.44553911

螺紋擠壓應(yīng)力計(jì)算,,,,,,,

,,,,,,,80.50312475

六、應(yīng)力校核,,,,,,,

法蘭彎曲應(yīng)力,,,,,,,

,,,,,,,合格

螺紋彎曲應(yīng)力,,,,,,,

,,,,,,,合格

螺紋剪切應(yīng)力,,,,,,,

,,,,,,,合格

螺紋擠壓應(yīng)力,,,,,,,

,,,,,,,合格

七、墊圈寬度的校核,,,,,,,

墊圈在預(yù)緊狀態(tài)下受到最大螺栓載荷的作用時(shí)，可能因?yàn)閴壕o過度而失去密封性能，,,,,,,,

為