J41H-16C铸钢截止阀设计说明 上海申弘阀门有限公司 *节之前介绍蒸汽截止阀热损失，现在介绍400J41H-16C铸钢截止阀设计说明
这台阀门用在一根DN400mm的架空蒸汽管道上。蒸汽zui高温度为2500C，zui高使用压力为0. 8MPa。要求阀门采用金属对金属的密封面。
设计参照CB/T 12235，因此标准zui大通径仅为150mm，所以只能参照执行。同时参照BS1873，此标准压力等级15 01b时zui大通径达400mm。
根据温压曲线，截止阀压力等级为1. 6MPa，公称通径为400mm。
根据使用工况，决定壳体采用WCB，此材料的zui高使用温度为425℃，阀杆采用20C。13，阀瓣采用25钢。阀体密封面采用堆焊577窄面，材料硬度为28~ 30HRC，阀瓣堆焊507钼，硬度≥38HRC，宽度要大于阀座密封面。法兰按GB/T 9113.1规定，法兰外径为580mm，螺栓孔中心圆直径为525 mm，螺栓孔为16×+30mm，密封面凸台直径为480mm，高度为/mm，法兰厚度为32mm。连接长度按GB/T 12221第22系列，长度为950mm。法兰式截止阀的启闭件是圆柱形的阀瓣，密封面呈平面或锥面，阀瓣沿流体的中心线作直线运动。国标截止阀只适用于全开和全关，一般不用来调节流量，定做时允许作调节和节流。公称压力1.6MPa-16.0MPa，工作温度-29～550℃的石油、化工、制药、化肥、电力行业等各种工况的管路上，切断或接通管路介质。驱动方式有手动、齿轮传动、电动、气动等。截止阀属于强制密封式阀门，所以在阀门关闭时，必须向阀瓣施加压力，以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀门时，操作力所需要克服的阻力，是阀杆和填料的摩擦力与由介质的压力所产生的推力，关阀门的力比开阀门的力大，所以阀杆的直径要大，否则发生阀杆顶弯的故障。按连接方式分为三种：法兰连接、丝扣连接、焊接连接。近年来，从自密封的阀门出现后，截止阀的介质流向就改由阀瓣上方进入阀腔，这时在介质压力作用下，关阀门的力小，而开阀门的力大，阀杆的直径可以相应地减少。同时，在介质作用下，这种形式的阀门也较严密。我国阀门“三化给”曾规定，截止阀的流向，一律采用自上而下。本阀要水平安装 截止阀开启时，阀瓣的开启高度，为公称直径的25%～30%时，流量已达到zui大，表示阀门已达全开位置。所以截止阀的全开位置，应由阀瓣的行程来决定。 铸铁丝扣截止阀
J41H-16C铸钢截止阀的主要标准：
1、GB/T 12233-2006《通用阀门 铁质截止阀与升降式止回阀》
2、GB/T 12235-2007《通用阀门 法兰连接钢制截止阀与升降止回阀》
3、JB/T53174-94《截止阀 产品质量分等》
4、JB/T53165-92《高压平衡截止阀》
5、GB/T 587-2008《船用法兰青铜截止阀》
6、GB/T 590-2008《船用法兰铸铁截止阀》
7、GB/T 8464-2008《铁制和铜制螺纹连接阀门》
8、GB8465.2-87《内螺纹连接闸阀、截止阀、球阀、止回阀 基本尺寸 铁制截止阀》
二、J41H-16C铸钢截止阀产品特点
1、结构简单，制造和维修比较方便
2、工作行程小，启闭时间短
3、密封性好，密封面间磨擦力小，寿命较长
执行标准
设计规范：GB/T 12235
结构长度：GB/T 12221
法兰连接：JB/T 79
试验与检验：JB/T 9002
产品标识：GB/T 12220
供货规范：JB/T 7928 
一、J41H-16C铸钢截止阀设计说明关闭结构形式
上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀,气动截止阀,电动蝶阀,气动蝶阀 DN400mm的截止阀通径较大，设计有一定的难度。截止阀泄漏的原因很多，如阀座处强度不够、阀瓣厚度不够、阀杆直径与材质不符合要求等。对于大日径截止阀而言，zui关键的还是关闭结构形式。
关闭结构形式基本有三种：*种是传统的介质从阀座底下向上流出，阀瓣靠阀杆的轴向压力来达到密封。第二种是把截止阀倒装，使介质从阀瓣上方流人，主要靠介质的压力来达到密封，有如升降式止回阀那样。阀门关闭时阀杆轴向压力很小，甚至不需要，但阀瓣开启时，阀杆的拉应力非常大。第三种形式阀座的密封面放在下面，阀门关闭时阀瓣上升形成倒密封，阀瓣的关闭力同第二种形式一样靠介质压力。阀门开启时阀杆推开阀瓣向前，阀杆受的是压应力。
第三种形式的结构也分为两种：一种是用螺纹阀座；另一种是用固定阀座。阀座的倒密封结构见图4—1，双阀体、倒密封结构见图4-2。
螺纹阀座结构简单，装配方便，不足之处是关闭力过大时，阀座螺纹部分可能会变形，使阀座与阀体之间产生泄漏。
双阀体是理想的关闭结构，其制作成本高，并且结构尺寸要大一些，但较适合大口径截止阀。
用户zui终选定了*种方案，但允许不进行高压密封试验，只采取0. 6MPa的低压密封试
验，允许泄漏率为112气泡/min。
二、阀体设计
DN400mm、PNl. 6MPa截止阀，法兰按GB/T 9113.1标准，连接长度按GB/T 12221中第22系到。阀体材质采用WCB，阀体密封面采用锥面形式，直接堆焊577合金，硬度为28HRC。阀体壁厚GB/T 12235中没有此规格，BS 1873中有此规格。两种标准中通径≤150mm的zui小壁厚是*相同的，所以直接就采用了BS 1873中压力等级150磅级、公称通径DN400mm的zui小壁厚17. 5mm。因150磅级常温时压力为2．OMPa，而1.6MPa常温时压力为1. 6MPa，所以阀体壁厚zui后圆整为17mm。经计算后此壁厚是恰当的。
阀体的形状没有采用椭圆形，而是采用CB/T 12235中传统的流道型结构，如图4—3所示。阀体中腔上出口内径为450mm。中法兰采用标准CB/T 9113.1中1.6MPa压力等级中的厚度40mm。考虑到中间加垫片的凹坑深度，zui后的中法兰厚度为45mm。
阀座的厚度一般都大于阀体壁厚，此阀采用直接堆焊形式，为安全起见取44mm，实际为42mm，是阀体壁厚的2.5倍。密封面高度为imm，因采用锥面密封，实际宽度为3.5mm。根据经验，3. Smm的宽度是合理的。
阀座内径尺寸也是很重要的尺寸，根据BS 1873规定，DN400的内径zui小可为387mm，而CB/T 12235规定，阀座的尺寸就是阀门的通径尺寸，即400mm，并且阀门各处的流通截面积不得小于阀座流通载面积。
截止阀具有以下优点：
1、结构简单，制造和维修比较方便。
2、工作行程小，启闭时间短。
3、密封性好，密封面间磨擦力小，寿命较长。
截止阀的安装与维护应注意以下事项：
1、手轮、手柄操作的截止阀可安装在管道的任何位置上。
2、手轮、手柄及传动机构，不允许作起吊用。
3、介质的流向应与阀体所示箭头方向一致。
三、阀杆设计
国内CB/T 12235中没有这一规格，BS 1873规定阀杆直径zui小为47. 6mm。但按此规定阀门在密封试验时，阀杆总是弯曲变形，导致密封泄漏，因此设计此阀门时阀杆有意加大了直径，取65mm。
阕杆螺母采用Tr65×10LH，采用转动阀杆螺母，阀杆不旋转升降，用单头梯形螺纹，以增加关闭力。阀杆材料采用20 Cr13马氏体不锈钢，调质处理至229~ 269HBW，与填料摩擦部分外圆表面淬火至38~ 44HRC。
四、操作机构
为增加关闭力，采用大直径冲击手轮，具体结构见图4—4。与本文相关的产品有美标钛截止阀
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