液化天然氣裝備設(shè)計(jì)技術(shù)：LNG低溫閥門(mén)卷

第1章 緒論
1．1 低溫系列過(guò)程控制裝備 / 001
1．1．1 -70～-197℃超低溫系列閥門(mén) / 001
1．1．2 超低溫多相流過(guò)程控制及制冷裝備 / 001
1．1．3 超低溫過(guò)程控制閥門(mén)核心 / 002
1．2 主要應(yīng)用領(lǐng)域 / 003
1．3 低溫過(guò)程控制閥門(mén) / 004
1．3．1 -162℃低溫系列閥門(mén)及過(guò)程控制裝備 / 004
1．3．2 -70～-197℃低溫系列閥門(mén) / 005
1．3．3 -70～-197℃低溫過(guò)程控制裝備 / 005
1．4 LNG 低溫過(guò)程控制閥門(mén)分類說(shuō)明 / 007
1．4．1 LNG 蝶閥 / 007
1．4．2 LNG 球閥 / 007
1．4．3 LNG 閘閥 / 007
1．4．4 LNG 截止閥 / 008
1．4．5 LNG 減壓閥 / 008
1．4．6 LNG 節(jié)流閥 / 009
1．4．7 LNG 安全閥 / 009
1．4．8 LNG 止回閥 / 010
1．4．9 LNG 針閥 / 010
1．4．10 LNG 呼吸閥 / 011
1．4．11 LNG 溫控閥 / 011
1．4．12 LNG 疏氣閥 / 012
參考文獻(xiàn) / 012
第2章 LNG 蝶閥設(shè)計(jì)計(jì)算
2．1 概述 / 014
2．1．1 背景 / 014
2．1．2 低溫閥門(mén) / 015
2．1．3 LNG 蝶閥發(fā)展趨勢(shì) / 015
2．1．4 設(shè)計(jì)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)及主要設(shè)計(jì)參數(shù) / 015
2．2 LNG 蝶閥結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì) / 016
2．2．1 壓力升值計(jì)算 / 016
2．2．2 閥體壁厚設(shè)計(jì) / 016
2．2．3 閥體的選材 / 016
2．2．4 閥體的結(jié)構(gòu) / 017
2．2．5 閥體設(shè)計(jì)條件 / 017
2．2．6 閥體壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算 / 017
2．3 閥座的初步設(shè)計(jì) / 018
2．3．1 密封蝶閥閥座密封的常規(guī)設(shè)計(jì) / 018
2．3．2 蝶閥閥座的選材 / 018
2．3．3 閥座的結(jié)構(gòu) / 019
2．3．4 閥座設(shè)計(jì)條件 / 019
2．3．5 密封蝶閥閥座密封設(shè)計(jì)計(jì)算 / 019
2．4 閥桿的初步設(shè)計(jì) / 020
2．4．1 LNG 蝶閥閥桿的常規(guī)設(shè)計(jì) / 020
2．4．2 閥桿的選材 / 022
2．4．3 閥桿的結(jié)構(gòu) / 022
2．4．4 閥桿設(shè)計(jì)條件 / 022
2．4．5 LNG 閥桿設(shè)計(jì)計(jì)算 / 023
2．5 蝶板的初步設(shè)計(jì) / 024
2．5．1 蝶板厚度的常規(guī)設(shè)計(jì) / 024
2．5．2 LNG 蝶閥蝶板的選材 / 024
2．5．3 蝶板的結(jié)構(gòu) / 025
2．5．4 蝶閥蝶板厚度設(shè)計(jì)條件 / 025
2．5．5 密封蝶閥閥座密封設(shè)計(jì)計(jì)算 / 025
2．5．6 蝶板強(qiáng)度校核（A—A 斷面） / 026
2．5．7 蝶板強(qiáng)度校核設(shè)計(jì)條件 / 026
2．5．8 蝶板強(qiáng)度校核計(jì)算 / 027
2．6 蝶閥支架的初步設(shè)計(jì) / 027
2．6．1 蝶閥支架的常規(guī)設(shè)計(jì) / 027
2．6．2 LNG 蝶閥支架的用途 / 028
2．6．3 蝶閥支架的結(jié)構(gòu) / 028
2．6．4 蝶閥支架安裝的要求 / 028
2．6．5 蝶閥支架安裝的應(yīng)注意事項(xiàng) / 029
2．6．6 蝶閥支架強(qiáng)度校核設(shè)計(jì)條件 / 029
2．6．7 蝶閥支架強(qiáng)度校核計(jì)算 / 029
2．7 可壓縮流體流經(jīng)蝶閥的流量系數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 030
2．7．1 確定流量系數(shù)的方法 / 030
2．7．2 可壓縮流體通過(guò)蝶閥的流量系數(shù)的計(jì)算 / 031
2．7．3 計(jì)算實(shí)例 / 033
2．7．4 蝶閥的泄漏率的計(jì)算 / 034
2．7．5 漏孔直徑與流率計(jì)算 / 035
2．7．6 漏率設(shè)定與漏率換算 / 036
2．8 圓錐銷 / 036
2．8．1 斜度 / 036
2．8．2 錐度 / 036
2．9 填料的初步設(shè)計(jì) / 037
2．9．1 填料的常規(guī)設(shè)計(jì) / 038
2．9．2 LNG 蝶閥填料的選材 / 040
2．9．3 LNG 蝶閥填料的結(jié)構(gòu) / 040
2．9．4 填料強(qiáng)度校核設(shè)計(jì)條件 / 040
2．9．5 填料強(qiáng)度校核計(jì)算 / 041
2．10 傳熱計(jì)算 / 042
2．10．1 傳熱機(jī)理的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 042
2．10．2 保冷層的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 044
2．10．3 蝶閥最小泄放面積計(jì)算 / 045
2．10．4 爆破片的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 046
2．10．5 測(cè)溫裝置的選型 / 047
2．10．6 液位測(cè)量裝置的選型 / 047
2．10．7 滴水盤(pán)的安裝位置 / 047
2．11 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 / 048
參考文獻(xiàn) / 049
第3章 LNG 球閥設(shè)計(jì)計(jì)算
3．1 概述 / 050
3．1．1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 / 050
3．1．2 主要內(nèi)容、方法 / 051
3．2 閥體設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 051
3．2．1 閥體的功能 / 051
3．2．2 確定球閥結(jié)構(gòu) / 051
3．2．3 確定閥體設(shè)計(jì)材料 / 052
3．2．4 內(nèi)徑的確定 / 052
3．2．5 最小壁厚的確定 / 053
3．2．6 球體的直徑確定 / 054
3．2．7 球體與閥座之間密封比壓的確定 / 054
3．2．8 彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算 / 055
3．2．9 比壓的計(jì)算 / 056
3．3 球閥的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 058
3．3．1 球閥密封力的計(jì)算 / 058
3．3．2 球閥的轉(zhuǎn)矩計(jì)算 / 059
3．4 閥體法蘭設(shè)計(jì) / 060
3．4．1 法蘭螺栓設(shè)計(jì) / 060
3．4．2 法蘭螺栓拉應(yīng)力的計(jì)算 / 063
3．4．3 法蘭力矩計(jì)算 / 063
3．4．4 法蘭應(yīng)力計(jì)算 / 064
3．4．5 法蘭的許用應(yīng)力和強(qiáng)度校核 / 065
3．4．6 球體的設(shè)計(jì)和校核 / 065
3．5 閥桿材料選擇與力矩計(jì)算 / 065
3．5．1 閥桿材料選擇 / 065
3．5．2 閥桿填料的選擇、填料摩擦力及摩擦轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 / 066
3．5．3 閥門(mén)填料函設(shè)計(jì)計(jì)算 / 067
3．5．4 閥桿強(qiáng)度計(jì)算 / 069
3．5．5 閥桿連接件的強(qiáng)度計(jì)算 / 071
3．5．6 閥座設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 073
3．6 省力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和校核 / 074
3．6．1 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì) / 074
3．6．2 蝸輪蝸桿的強(qiáng)度校核 / 074
3．6．3 閥蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 075
3．7 LNG 超低溫球閥長(zhǎng)頸閥蓋傳熱過(guò)程 / 075
3．7．1 傳熱過(guò)程分析理論基礎(chǔ) / 076
3．7．2 導(dǎo)熱微分方程 / 078
3．7．3 導(dǎo)熱問(wèn)題條件的定解條件及邊界條件 / 080
3．7．4 LNG 超低溫球閥長(zhǎng)頸閥蓋溫度場(chǎng)分布的數(shù)學(xué)描述 / 081
3．7．5 確定LNG 超低溫球閥長(zhǎng)頸閥蓋上端對(duì)流換熱系數(shù) / 084
3．8 滴水盤(pán)的設(shè)計(jì)計(jì)算和自泄壓結(jié)構(gòu) / 085
3．8．1 滴水盤(pán)過(guò)余溫度場(chǎng)與散熱量的計(jì)算 / 085
3．8．2 自卸壓結(jié)構(gòu) / 086
3．8．3 保冷層設(shè)計(jì)計(jì)算 / 088
參考文獻(xiàn) / 089
第4章 LNG 閘閥設(shè)計(jì)計(jì)算
4．1 概述 / 090
4．2 設(shè)計(jì)輸入 / 091
4．2．1 設(shè)計(jì)參數(shù) / 091
4．2．2 選用材料 / 091
4．2．3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 091
4．3 確定閥體閥座處的流通通道尺寸 / 093
4．4 閘閥的設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 093
4．4．1 壁厚計(jì)算 / 093
4．4．2 關(guān)于壁厚的計(jì)算公式 / 094
4．5 閥體和閥蓋連接螺栓、中法蘭計(jì)算 / 094
4．5．1 墊片材料、型式及尺寸的確定 / 094
4．5．2 螺栓材料、規(guī)格及數(shù)量的確定 / 095
4．5．3 法蘭材料、密封面型式及結(jié)構(gòu)尺寸的確定 / 097
4．6 閥蓋的計(jì)算校核 / 098
4．6．1 Ⅰ—Ⅰ斷面的拉應(yīng)力 / 098
4．6．2 Ⅱ—Ⅱ斷面剪應(yīng)力 / 098
4．7 內(nèi)壓自密封閥蓋的計(jì)算校核 / 099
4．7．1 載荷計(jì)算 / 099
4．7．2 支承環(huán)的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 099
4．7．3 四合環(huán)的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 100
4．7．4 預(yù)緊螺栓的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 100
4．7．5 閥蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 101
4．7．6 閥體頂部的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 102
4．7．7 低溫密封比壓計(jì)算 / 105
4．8 支架的計(jì)算校核 / 106
4．8．1 Ⅰ—Ⅰ截面的合成應(yīng)力校核 / 106
4．8．2 Ⅱ—Ⅱ截面的合成應(yīng)力校核 / 107
4．8．3 Ⅲ—Ⅲ截面的彎曲應(yīng)力校核 / 107
4．9 閥桿的計(jì)算校核 / 108
4．9．1 閥桿總軸向力計(jì)算 / 108
4．9．2 閘閥閥桿的力矩計(jì)算 / 109
4．9．3 閘閥閥桿的強(qiáng)度計(jì)算 / 110
4．9．4 閥桿穩(wěn)定性校核 / 112
4．10 閥座尺寸計(jì)算 / 112
4．10．1 出口端閥座的比壓計(jì)算式 / 112
4．10．2 單面強(qiáng)制密封楔式閘閥 / 112
4．11 閘板尺寸計(jì)算 / 113
4．11．1 閘板密封面尺寸 / 113
4．11．2 剛性閘板計(jì)算 / 113
4．11．3 雙閘板計(jì)算 / 113
4．12 螺桿螺母的計(jì)算 / 115
4．12．1 螺紋表面的擠壓應(yīng)力/ 115
4．12．2 螺紋根部剪切力 / 115
4．12．3 螺紋根部彎曲應(yīng)力 / 115
4．13 填料裝置的計(jì)算 / 115
4．13．1 填料壓蓋的主要尺寸參數(shù) / 115
4．13．2 填料裝置主要零件的強(qiáng)度校驗(yàn) / 116
4．13．3 活節(jié)螺栓（或T 形槽型螺栓） / 118
4．13．4 銷軸 / 118
4．13．5 填料與閥桿的摩擦力計(jì)算 / 118
4．14 滾動(dòng)軸承的選擇及手輪直徑的確定 / 118
4．14．1 滾動(dòng)軸承的選擇 / 118
4．14．2 手輪直徑的確定 / 119
4．15 超低溫閥門(mén)滴水盤(pán)及閥蓋傳熱分析 / 119
4．15．1 滴水盤(pán)傳熱分析 / 120
4．15．2 長(zhǎng)頸閥蓋傳熱分析 / 122
4．16 超低溫閥門(mén)滴水盤(pán)及閥蓋結(jié)構(gòu)分析 / 123
4．16．1 長(zhǎng)頸閥蓋長(zhǎng)度分析計(jì)算 / 123
4．16．2 滴水盤(pán)安裝高度 / 124
4．16．3 無(wú)滴水盤(pán)時(shí)長(zhǎng)頸閥蓋最小長(zhǎng)度 / 125
4．17 絕熱材料的特性與絕熱計(jì)算 / 126
4．17．1 低溫絕熱的計(jì)算 / 126
4．17．2 低溫保冷的冷收縮 / 128
參考文獻(xiàn) / 128
第5章 LNG 截止閥設(shè)計(jì)計(jì)算
5．1 閥體壁厚計(jì)算及校核 / 129
5．1．1 閥門(mén)的流量 / 129
5．1．2 鋼圓形閥體 / 130
5．1．3 鑄鐵圓形閥體 / 130
5．2 法蘭的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 131
5．2．1 確定法蘭形式和密封面形式 / 131
5．2．2 墊片材料、形式及尺寸 / 131
5．2．3 螺栓材料、規(guī)格及數(shù)量的確定 / 132
5．2．4 法蘭頸部尺寸、法蘭寬度和厚度尺寸 / 133
5．3 低溫中壓截止閥中法蘭自緊密封計(jì)算 / 136
5．3．1 載荷計(jì)算 / 136
5．3．2 支承環(huán)的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 136
5．3．3 四合環(huán)的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 137
5．3．4 預(yù)緊螺栓的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 138
5．3．5 閥蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 138
5．3．6 閥體頂部的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 140
5．4 閥座密封面設(shè)計(jì)計(jì)算 / 143
5．4．1 密封面形式 / 143
5．4．2 閥座尺寸 / 143
5．4．3 截止閥密封面比壓 / 143
5．4．4 密封面材料許用比壓 / 144
5．4．5 密封面必須比壓 / 144
5．5 閥桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 144
5．5．1 閥桿總軸向力 / 144
5．5．2 截止閥閥桿力矩 / 148
5．5．3 截止閥閥桿的強(qiáng)度計(jì)算 / 150
5．5．4 升降桿端部剪應(yīng)力校核 / 151
5．5．5 閥桿材料的許用應(yīng)力 / 151
5．6 閥瓣設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 151
5．7 截止閥支架設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 152
5．7．1 Ⅰ—Ⅰ截面的合成應(yīng)力 / 152
5．7．2 Ⅱ—Ⅱ截面的合成應(yīng)力 / 153
5．7．3 Ⅲ—Ⅲ截面的合成應(yīng)力 / 154
5．7．4 Ⅳ—Ⅳ截面的合成應(yīng)力 / 155
5．8 閥桿螺母的計(jì)算 / 156
5．8．1 螺紋表面的擠壓應(yīng)力 / 156
5．8．2 螺紋根部剪應(yīng)力 / 156
5．9 填料裝置的計(jì)算 / 157
5．9．1 填料壓蓋的主要尺寸參數(shù) / 157
5．9．2 填料裝置主要零件的強(qiáng)度校驗(yàn) / 157
5．9．3 填料與閥桿摩擦力的計(jì)算 / 160
5．10 滾動(dòng)軸承的選擇及手輪直徑的確定 / 161
5．10．1 滾動(dòng)軸承的選擇 / 161
5．10．2 手輪直徑的確定 / 161
5．11 超低溫閥門(mén)傳熱計(jì)算 / 162
5．11．1 滴水盤(pán)的安裝位置 / 162
5．11．2 滴水盤(pán)及閥蓋計(jì)算 / 162
5．11．3 傳熱計(jì)算 / 164
5．11．4 漏率設(shè)定與漏率換算 / 166
5．11．5 閥門(mén)保冷層厚度計(jì)算方法 / 166
5．11．6 通過(guò)閥門(mén)殼體的漏熱 / 169
5．11．7 機(jī)械構(gòu)件漏熱 / 169
5．11．8 閥門(mén)零部件的深冷處理 / 169
參考文獻(xiàn) / 170
第6章 LNG 減壓閥設(shè)計(jì)計(jì)算
6．1 概述 / 172
6．1．1 背景 / 172
6．1．2 天然氣 / 172
6．1．3 液化天然氣 / 172
6．2 減壓閥 / 173
6．2．1 減壓閥工作原理 / 173
6．2．2 閥門(mén)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 / 173
6．2．3 減壓閥的性能要求 / 173
6．3 LNG 減壓閥的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 174
6．3．1 LNG 減壓閥工作原理以及設(shè)計(jì)要求 / 174
6．3．2 閥門(mén)的公稱通徑 / 175
6．3．3 LNG 減壓閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的確定 / 175
6．3．4 主閥流通面積及主閥瓣開(kāi)啟高度的計(jì)算 / 176
6．3．5 副閥流通面積及副閥瓣開(kāi)啟高度的計(jì)算 / 177
6．3．6 彈簧的計(jì)算 / 179
6．4 減壓閥閥體的設(shè)計(jì) / 185
6．4．1 閥體的功能 / 185
6．4．2 閥體的設(shè)計(jì) / 186
6．5 閥蓋壁厚的設(shè)計(jì)和計(jì)算 / 187
6．5．1 閥蓋的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 / 187
6．5．2 閥蓋厚度的計(jì)算 / 187
6．5．3 閥蓋強(qiáng)度的驗(yàn)算 / 188
6．6 閥座及密封面的設(shè)計(jì) / 188
6．6．1 閥座的結(jié)構(gòu)型式 / 188
6．6．2 閥座尺寸的確定 / 188
6．6．3 密封面計(jì)算比壓的驗(yàn)算 / 189
6．7 閥桿的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 / 190
6．7．1 閥桿及緊固材料的選用和尺寸的確定 / 190
6．7．2 閥桿強(qiáng)度校核 / 190
6．7．3 閥桿頭部強(qiáng)度驗(yàn)算 / 192
6．7．4 閥桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 / 192
6．8 墊片材料以及尺寸的確定 / 193
6．9 中法蘭連接螺栓的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 / 193
6．9．1 中法蘭連接螺栓的設(shè)計(jì) / 193
6．9．2 中法蘭連接螺栓強(qiáng)度的驗(yàn)算 / 194
6．9．3 中法蘭設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 / 195
6．10 填料函及填料的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 / 196
6．10．1 填料函與填料的材料 / 196
6．10．2 填料函的尺寸 / 196
6．10．3 填料函的校核計(jì)算 / 196
6．11 上密封座和閥座的結(jié)構(gòu)形式和尺寸計(jì)算 / 198
6．11．1 上密封座的結(jié)構(gòu)形式和尺寸計(jì)算 / 198
6．11．2 閥座的結(jié)構(gòu)形式和尺寸 / 198
6．12 膜片的計(jì)算 / 199
6．13 低溫閥門(mén)的特殊結(jié)構(gòu) / 199
6．13．1 保冷 / 199
6．13．2 預(yù)防異常升壓的措施 / 199
6．14 減壓閥的性能指標(biāo)及驗(yàn)算 / 200
6．14．1 減壓閥的主要靜態(tài)性能指標(biāo) / 200
6．14．2 減壓閥的動(dòng)態(tài)性能 / 201
6．14．3 減壓閥靜態(tài)特性偏差值的驗(yàn)算 / 202
參考文獻(xiàn) / 203
第7章 LNG 節(jié)流閥設(shè)計(jì)計(jì)算
7．1 概述 / 205
7．1．1 節(jié)流閥簡(jiǎn)介 / 205
7．1．2 節(jié)流閥的設(shè)計(jì)要點(diǎn) / 205
7．1．3 設(shè)計(jì)步驟 / 205
7．1．4 節(jié)流制冷理論 / 207
7．2 閥體的計(jì)算 / 209
7．3 主閥流通面積的計(jì)算 / 210
7．4 閥芯受力計(jì)算 / 211
7．4．1 閥芯簡(jiǎn)介 / 211
7．4．2 軸向推力計(jì)算 / 211
7．4．3 閥芯尺寸計(jì)算 / 212
7．5 閥蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 213
7．6 閥桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 216
7．6．1 閥桿的選擇 / 216
7．6．2 最大軸向力計(jì)算 / 216
7．6．3 閥桿設(shè)計(jì)計(jì)算 / 218
7．7 閥門(mén)的密封 / 218
7．7．1 密封材料 / 218
7．7．2 密封面 / 219
7．8 法蘭的設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 219
7．8．1 法蘭形式 / 220
7．8．2 中法蘭的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 220
7．8．3 螺栓材料、規(guī)格及數(shù)量的確定 / 221
7．8．4 確定法蘭頸部尺寸，法蘭寬度和厚度尺寸 / 222
7．9 卡簧的材料與選型 / 226
7．9．1 卡簧的材料 / 226
7．9．2 卡簧的選型 / 227
7．9．3 卡環(huán)外形尺寸 / 227
7．10 手輪調(diào)節(jié)力矩的計(jì)算 / 227
7．10．1 手輪直徑 / 227
7．10．2 手輪旋向 / 228
7．11 傳熱的計(jì)算 / 229
7．11．1 低溫閥門(mén)的絕熱性能 / 229
7．11．2 低溫閥門(mén)的冷卻性能 / 229
7．11．3 低溫閥門(mén)啟閉密封件的工作能力 / 229
7．11．4 低溫閥門(mén)外表面不結(jié)冰的條件 / 230
參考文獻(xiàn) / 231
第8章 LNG 安全閥設(shè)計(jì)計(jì)算
8．1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料 / 233
8．1．1 設(shè)計(jì)背景 / 233
8．1．2 設(shè)計(jì)規(guī)范及主要設(shè)計(jì)參數(shù) / 234
8．2 閥門(mén)尺寸的確定 / 234
8．2．1 安全閥排量計(jì)算 / 234
8．2．2 安全閥流道尺寸及公稱尺寸的確定 / 236
8．3 彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 236
8．3．1 彈簧結(jié)構(gòu)的確定 / 237
8．3．2 彈簧強(qiáng)度的校核 / 238
8．4 閥體壁厚計(jì)算及校核 / 239
8．4．1 閥體選擇原則 / 239
8．4．2 閥體結(jié)構(gòu) / 239
8．4．3 閥體計(jì)算 / 239
8．5 安全閥中法蘭自緊密封計(jì)算 / 240
8．5．1 載荷計(jì)算 / 241
8．5．2 支承環(huán)的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 241
8．5．3 預(yù)緊螺栓的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 242
8．5．4 閥蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 242
8．6 閥座密封面設(shè)計(jì)計(jì)算 / 244
8．6．1 閥座尺寸確定 / 244
8．6．2 閥座密封面設(shè)計(jì)計(jì)算 / 244
8．7 閥桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 245
8．7．1 閥桿總軸向力 / 245
8．7．2 安全閥閥桿力矩 / 247
8．7．3 安全閥閥桿的強(qiáng)度計(jì)算 / 248
8．8 安全閥閥瓣設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 250
8．8．1 閥瓣結(jié)構(gòu)及尺寸 / 250
8．8．2 閥瓣密封面上總作用力及計(jì)算比壓 / 250
8．8．3 閥瓣強(qiáng)度校核 / 251
8．9 閥桿螺母的計(jì)算 / 252
8．9．1 螺紋表面的擠壓應(yīng)力計(jì)算 / 252
8．9．2 螺紋根部剪應(yīng)力計(jì)算 / 253
8．10 填料裝置的計(jì)算 / 253
8．10．1 填料壓蓋的主要尺寸參數(shù) / 253
8．10．2 填料裝置主要零件的強(qiáng)度校驗(yàn) / 253
8．10．3 填料與閥桿之間摩擦力的計(jì)算 / 256
8．11 安全閥泄漏率的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 257
8．11．1 安全閥的泄漏率的計(jì)算 / 257
8．11．2 漏率設(shè)定與漏率換算 / 258
8．12 傳熱計(jì)算 / 259
8．12．1 傳熱機(jī)理的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 259
8．12．2 保冷層的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 260
8．13 介質(zhì)的排放系統(tǒng)的確定 / 261
參考文獻(xiàn) / 262
第9章 LNG 止回閥設(shè)計(jì)計(jì)算
9．1 概述 / 265
9．1．1 止回閥的工作原理 / 265
9．1．2 止回閥的分類 / 265
9．1．3 止回閥的適用場(chǎng)合 / 266
9．1．4 止回閥的選型標(biāo)準(zhǔn) / 266
9．2 止回閥設(shè)計(jì)程序 / 267
9．2．1 止回閥設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 / 267
9．2．2 止回閥設(shè)計(jì)程序 / 268
9．2．3 止回閥的零部件及材料 / 268
9．3 止回閥閥體的設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 269
9．3．1 止回閥閥體設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 / 269
9．3．2 閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 269
9．4 閥門(mén)尺寸計(jì)算 / 270
9．4．1 殼體最小壁厚驗(yàn)算 / 270
9．4．2 墊片計(jì)算 / 270
9．4．3 中法蘭螺栓強(qiáng)度校核 / 271
9．4．4 中法蘭強(qiáng)度校核 / 273
9．4．5 自緊密封設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 275
9．4．6 閥蓋厚度計(jì)算 / 277
9．4．7 閥蓋強(qiáng)度校核 / 278
9．4．8 密封副的設(shè)計(jì) / 278
9．4．9 閥瓣厚度驗(yàn)算 / 281
9．4．10 旋啟式止回閥閥瓣密封圈 / 281
9．4．11 旋啟式止回閥閥瓣密封圈壓板 / 281
9．5 傳熱過(guò)程基本原理分析 / 281
9．5．1 傳熱過(guò)程的基本變量及方程 / 281
9．5．2 穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程的有限元分析 / 282
9．5．3 閥門(mén)保冷層厚度計(jì)算 / 282
參考文獻(xiàn) / 285
第10章 LNG 針閥設(shè)計(jì)計(jì)算
10．1 概述 / 287
10．1．1 背景 / 287
10．1．2 天然氣 / 288
10．1．3 液化天然氣 / 288
10．2 設(shè)計(jì)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)及主要設(shè)計(jì)參數(shù) / 289
10．2．1 設(shè)計(jì)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn) / 289
10．2．2 主要設(shè)計(jì)參數(shù) / 289
10．3 針閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 289
10．3．1 閥體最小壁厚驗(yàn)算 / 289
10．3．2 密封面上總作用壓力及比壓計(jì)算 / 290
10．4 強(qiáng)度計(jì)算 / 291
10．4．1 閥桿強(qiáng)度計(jì)算 / 291
10．4．2 閥芯強(qiáng)度計(jì)算 / 293
10．4．3 填料箱部位強(qiáng)度計(jì)算 / 294
10．4．4 填料壓蓋強(qiáng)度計(jì)算 / 296
10．4．5 閥蓋強(qiáng)度計(jì)算 / 298
10．5 流量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) / 303
10．5．1 流量控制機(jī)理 / 303
10．5．2 數(shù)據(jù)計(jì)算說(shuō)明 / 304
10．5．3 螺旋控制器 / 304
10．6 強(qiáng)度校核 / 305
10．6．1 旋鈕剪切強(qiáng)度校核 / 305
10．6．2 旋鈕操作扭矩計(jì)算 / 305
10．6．3 本體壓力實(shí)驗(yàn)變形校核 / 306
參考文獻(xiàn) / 307
第11章 LNG 呼吸閥設(shè)計(jì)計(jì)算
11．1 設(shè)計(jì)背景 / 308
11．1．1 閥門(mén)的介紹 / 308
11．1．2 液化天然氣介紹 / 309
11．1．3 低溫閥門(mén) / 310
11．1．4 LNG 呼吸閥發(fā)展 / 310
11．1．5 設(shè)計(jì)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)及主要設(shè)計(jì)參數(shù) / 310
11．2 LNG 呼吸閥結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì) / 311
11．2．1 閥內(nèi)壓力計(jì)算 / 311
11．2．2 閥體壁厚設(shè)計(jì) / 311
11．2．3 閥體的選材 / 312
11．3 閥蓋的設(shè)計(jì) / 312
11．3．1 閥蓋厚度設(shè)計(jì) / 312
11．3．2 閥蓋強(qiáng)度校核 / 313
11．3．3 閥體與閥蓋的連接設(shè)計(jì) / 313
11．3．4 法蘭強(qiáng)度校核 / 315
11．4 閥座的設(shè)計(jì) / 318
11．4．1 閥座設(shè)計(jì)條件 / 318
11．4．2 密封閥座設(shè)計(jì)計(jì)算 / 318
11．5 閥瓣的設(shè)計(jì) / 319
11．5．1 閥瓣厚度驗(yàn)算 / 319
11．5．2 閥瓣的選材 / 319
11．5．3 閥瓣強(qiáng)度校核設(shè)計(jì)條件 / 320
11．5．4 閥瓣強(qiáng)度校核計(jì)算 / 320
11．6 閥桿的初步設(shè)計(jì) / 320
11．6．1 閥桿的常規(guī)設(shè)計(jì) / 320
11．6．2 閥桿的選材 / 324
11．7 呼吸閥的泄漏率的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 324
11．7．1 呼吸閥的泄漏率的計(jì)算 / 324
11．7．2 漏孔直徑與流率計(jì)算 / 325
11．7．3 漏率設(shè)定與漏率換算 / 325
11．8 彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算 / 326
11．8．1 最大壓力和最小壓力的確定 / 326
11．8．2 呼吸閥彈簧設(shè)計(jì) / 326
11．9 保冷層的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 330
11．9．1 按最大允許冷損失量進(jìn)行計(jì)算 / 330
11．9．2 按防止外表面結(jié)露進(jìn)行計(jì)算 / 331
11．10 呼吸閥阻火器計(jì)算 / 331
11．10．1 阻火器的計(jì)算方法 / 331
11．10．2 阻火器的工作原理 / 332
11．10．3 阻火器的選用 / 332
參考文獻(xiàn) / 333
第12章 LNG 溫控閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
12．1 溫控閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 / 334
12．1．1 原始數(shù)據(jù) / 334
12．1．2 閥門(mén)壁厚的計(jì)算 / 335
12．1．3 密封面、環(huán)上總作用力及計(jì)算比壓計(jì)算式 / 336
12．1．4 閥桿軸向力計(jì)算 / 336
12．1．5 LNG 溫控閥閥桿應(yīng)力校核 / 337
12．1．6 閥桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 / 338
12．1．7 閥桿頭部強(qiáng)度驗(yàn)算 / 338
12．1．8 閥瓣設(shè)計(jì)與計(jì)算 / 338
12．1．9 LNG 溫控閥中法蘭連接螺栓 / 339
12．1．10 LNG 溫控閥中法蘭強(qiáng)度驗(yàn)算 / 340
12．1．11 LNG 溫控閥閥蓋強(qiáng)度驗(yàn)算 / 341
12．1．12 支架強(qiáng)度的計(jì)算式 / 341
12．1．13 填料箱部位計(jì)算 / 344
12．2 溫控閥感溫元件 / 345
12．2．1 感溫包意義 / 345
12．2．2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用 / 345
12．2．3 溫控閥感溫元件的原理與結(jié)構(gòu) / 346
12．2．4 溫控閥氣體式溫包的工作原理 / 347
12．2．5 感溫元件的傳熱學(xué)分析 / 348
12．2．6 感溫元件的基本計(jì)算 / 351
12．3 溫控閥調(diào)節(jié)彈簧的分析設(shè)計(jì) / 352
12．3．1 溫控閥中的組合彈簧 / 353
12．3．2 控制原理 / 353
12．3．3 設(shè)計(jì)思路 / 354
12．3．4 彈簧元件設(shè)計(jì) / 355
12．3．5 滯后性的理論分析 / 356
參考文獻(xiàn) / 357
第13章 LNG 疏氣閥設(shè)計(jì)計(jì)算
13．1 概述 / 358
13．2 設(shè)計(jì)條件及要求 / 359
13．2．1 技術(shù)要求及參考標(biāo)準(zhǔn) / 359
13．2．2 閥體 / 359
13．2．3 閥蓋 / 359
13．2．4 閥瓣和閥座 / 359
13．2．5 填料函 / 360
13．3 功能和材料選擇 / 360
13．3．1 LNG 疏氣閥的功能 / 360
13．3．2 LNG 疏氣閥的材料選擇 / 360
13．4 杠桿浮球式疏氣閥的設(shè)計(jì) / 361
13．4．1 杠桿浮球式疏氣閥的工作原理 / 361
13．4．2 基本參數(shù)的確定 / 361
13．5 密封比壓 / 365
13．5．1 泄漏標(biāo)準(zhǔn) / 365
13．5．2 疏氣閥的密封面 / 367
13．5．3 墊片 / 368
13．6 螺栓與法蘭的強(qiáng)度計(jì)算 / 369
13．6．1 閥體與閥蓋的連接計(jì)算 / 369
13．6．2 螺栓數(shù)量 / 370
13．6．3 最小弦距pm 的確定 / 371
13．6．4 法蘭厚度 / 371
13．6．5 鋼制中法蘭的強(qiáng)度計(jì)算 / 371
13．6．6 法蘭環(huán)的徑向應(yīng)力 / 373
13．6．7 法蘭環(huán)的環(huán)向應(yīng)力 / 375
13．7 浮球的設(shè)計(jì)與應(yīng)力驗(yàn)算 / 376
13．7．1 浮球的初算質(zhì)量 / 376
13．7．2 浮球的質(zhì)量 / 377
13．7．3 閥座排水口直徑浮球處于平衡狀態(tài) / 377
13．7．4 浮球部件受力分析及計(jì)算 / 378
13．8 臨界開(kāi)啟時(shí)的力平衡方程 / 378
13．9 液化天然氣管道疏氣量的計(jì)算 / 380
13．9．1 啟動(dòng)時(shí)液化天然氣管道疏氣量的計(jì)算 / 380
13．9．2 液化天然氣管道運(yùn)行時(shí)的疏氣量計(jì)算 / 380
13．9．3 疏氣閥疏氣量的確定 / 381
13．10 動(dòng)作原理 / 381
13．10．1 動(dòng)作過(guò)程 / 381
13．10．2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 382
13．11 閥蓋的計(jì)算校核 / 382
13．11．1 Ⅰ—Ⅰ斷面拉應(yīng)力驗(yàn)算 / 382
13．11．2 Ⅱ—Ⅱ斷面剪應(yīng)力驗(yàn)算 / 382
13．11．3 閥蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 383
13．11．4 閥體頂部的設(shè)計(jì)計(jì)算 / 384
13．12 閥桿計(jì)算 / 385
13．12．1 閥桿總軸向力計(jì)算 / 385
13．12．2 材料選擇 / 386
13．12．3 壓縮填料的結(jié)構(gòu) / 386
13．12．4 填料對(duì)不銹鋼閥桿的腐蝕 / 387
13．12．5 閥桿密封填料的形式 / 387
13．12．6 傳統(tǒng)閥桿加工工藝的特點(diǎn) / 387
13．12．7 新型閥桿制造工藝的特點(diǎn) / 388
13．12．8 閥桿主要性能 / 388
13．13 介質(zhì)排放 / 388
13．13．1 利用混合動(dòng)力循環(huán)回收的液化天然氣冷能 / 389
13．13．2 溫度差發(fā)電和動(dòng)力裝置聯(lián)合的液化天然氣回收冷能 / 389
參考文獻(xiàn) / 389
致謝