承压铜管壁厚的确定.docx
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承压铜管壁厚的确定
承压铜管壁厚计算举例如下,其强度计算公式(即壁厚计算)为:
S≥P*(C+Dn)/2[σ]
式中:
S为壁厚计算值,mm;
P为工作压力,MPa;Dn为圆管内径,mm;(其他管型时另有计算规定)
[σ]为铜材许用应力,按软态紫铜管取为41.2MPa,(已考虑焊接后铜管变软);
C为附加余量,主要是腐蚀余量。
(钢管一般取0.3~0.5mm,铸铁取1.0mm,铜可取≥0.2mm)。
可以看出,承压所必需的壁厚只是上式中的第一项数值。
对于φ20紫铜管、工作压力1.0MPa时承压所需的壁厚数值,按上式计算为0.246mm。
在此基础上,加上铜管的壁厚偏差≤0.04mm(铜管标准规定)、机械胀管时壁厚减薄量约为0.03mm(实测值为壁厚的5%上下),该项值总和为0.316mm。
也就是说,只要保证这一壁厚,就可保证散热器在压力1.0MPa的条件下可以安全使用。
我国现在推广生产的铜铝复合柱翼型散热器,其立柱铜管的最小壁厚定为0.6mm,减去上述的承压所需壁厚0.316mm,尚余0.284mm,这就是计算公式中的附加余量数值。
根据北科大试验所得数据,PH=12时的年腐蚀率为0.0178mm/a,两者相除,约等于15年。
这就说明,现有的铜铝复合柱翼型散热器,在高碱度水质,且未除氧的条件下仍可有15年的安全使用寿命。
参照图2,在PH7.5~9.5的中碱度水质条件下,如果年腐蚀率按0.005mm/a分析,可有50年的耐蚀年限,在此条件下留有充分的余地,也可保证散热器的使用寿命30年以上。
在液压书本里找到的公式:
(压力Mpa×管径mm)÷50经验常数=壁厚mm。
注意:
压力指高压安全压力(常规空调应该为2.5Mpa,汽车空调应该为3.0Mpa),空调在停止使用时的蒸发器部分压力=冷凝压力,所以也应该选2.5Mpa,如果蒸发器铜管选10mm直径,铜管壁厚应该不小于0.5mm,现在厂家使用0.35甚至0.3壁厚的铜管,是在吃安全系数。
1.1阀门的代号与识别:
管道系统中的阀门按其结构特点可分为闸阀(代号为Z)、截止阀(代号为J)、蝶阀(D)、节流阀(L)、止回阀(H)、减压阀(Y)、疏水阀(S)、安全阀(A)、隔膜阀(G)、旋塞阀(X)、球阀(Q)等。
按压力可分为低压阀(pn<1.6MPa)、中压阀(pn=2.5、4.0、6.4MPa)、高压阀(10MPa
根据机标JB-308-74规定,国产的阀门都有一个特定的型号。
阀门的型号由7个单元组成,分别依次代表阀门的类别、驱动方式、连接型式、结构形式、密封圈衬里材料、公称压力和阀体材料。
一般阀门的识别方法是:
1)阀门的类别、驱动方式和连接型式可按阀门的外形加以识别。
2)阀门的公称直径、公称压力或工作压力、工作温度以及介质流动方向,可从阀体上的制造厂标牌确定。
阀门产品种类繁多,说法也不完全统一,有的按用途分(如化工、石油、电站等)、有的按介质分(如水蒸汽、空气阀等)、有的按材质分(如铸铁阀、铸钢阀、锻钢阀等)、有的按连接形式分(如内螺纹、法兰阀等)、有的按温度分(如低温阀、高温阀等)。
我国目前大多数习惯是按压力和结构种类来分类。
即:
按公称压力分:
≤1.6MPa为低压阀、压力2.5、4.0、6.4MPa为中压阀、≥10MPa为高压阀、超过100MPa为超高压阀。
按结构种类分主要有:
闸阀、截止阀、蝶阀、球阀、止回阀、安全阀、疏水阀、调节阀、减压阀等。
1.2阀门型号的意义
1.2.1阀门的类别代号:
类型 代号 类型 代号 类型 代号 类型 代号
闸阀 Z 蝶阀 D 止回阀 H 调节阀 T
截止阀 J 隔膜阀 G 底阀
节流阀 L 旋塞阀 X 减压阀 Y
球阀 Q 安全阀 A 疏水阀 S
短系列蝶阀 D1、D2 排渣用泥浆阀 KZ
给水分配阀 F 地下管网蝶阀 SD
驱动防爆 BZ 、XZ 减温减压装置 W
波纹管密封截止阀 WJ用于排渣系统闸阀 PZ
球蝶阀 QD 水位计、水位平衡器 B注:
阀门类型前加D表示为低温阀,即温度不超过40℃;在地下水用闸阀前加S表示竖式安装,加W表示卧式安装。
1.2.2阀门驱动方式代号:
驱动方式 代号 驱动方式 代号 驱动方式 代号
电磁动 0 正齿轮 4 气-液动 8
电磁-液动 1 伞齿轮 5 电动 9
电-液动 2 气动 6 气动常开 6K
蜗轮 3 液动 7 液动常开 7K
户外耐热 9R 气动带手动 6S 气动常闭 6B
防爆电动 9B 液动常闭 7B
1.2.3阀门连接型式代号:
连接型式 代号 连接型式 代号 连接型式 代号
内螺纹 1 焊接 6 卡套 9
外螺纹 2 对夹 7
法兰 4 卡箍 8
1.2.4阀门结构型式代号
类型代号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
安全阀 弹簧式 先导式
封 闭 不封闭 封闭 不 封 闭
带散热片全启式 微启式 全启式 带扳手 带扳手 带
控制机构 带扳手
双弹簧微启式 全启式 微启式 全启式 微启式 全启式
代号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
调节阀 回转 升 降 式
套筒式 多级 单 级 多级
柱塞式Z形 针形式 柱塞式 套筒式Z形 闸板式
套筒式 柱塞式
1.2.5阀座密封或衬里材料代号
材料 代号 材料 代号 材料 代号
铜合金 T 蒙乃尔合金 M 衬胶 CJ
橡胶 X 硬橡胶 J 石墨石棉 S
耐酸钢 H 皮革 P 衬铅 CQ
不锈钢 无密封圈 W 衬塑料 CS
渗氮钢 D 聚四氟乙烯 SA 搪瓷 TC
巴士合金 B 聚三氟乙烯 SB 尼龙 NS
硬质合金 Y 聚氯乙烯 SC 酚醛塑料 SD
注:
W表示阀体直接加工的阀座密封面;在阀座与阀瓣(闸板)密封面材料不同
时,用低硬度材料表示(隔膜阀除外)。
1.2.6阀门公称压力系列
在阀门的型号中,公称压力代号直接用公称压力的数值(压力单位为kg/cm2或
0.1MPa)表示,并用短线与阀座密封(或衬里材料)代号隔开。
阀门的公称压
力为1、2.5、6、10、16、25、40、64、100、160、200、320kg/cm2(0.1MPa
)等等级。
对于工作介质温度≥450℃的阀门,标示出工作温度,方法是在P右
下角用工作温度除以10所得熟知的整数表示。
如P54表示介质工作温度在540℃
左右。
在英、美国家中,尽管目前在有关标准中已列入了公称压力的概念,但仍采用
磅级(class)。
由于公称压力和磅级的温度基准不同,因此两者没有严格的对
应关系,两者参考的对应关系不如下:
磅级class 150 300 400 600 800 900 1500
2500 3500
公称压力PN(Mpa) 2.0 5.0 6.8 10.0 14.0 15.0
25.0 42.0 58
日本的K级制,其温度基准与英、美国家的磅级相同,但计量单位采用米制,K
级与磅级之间的关系见下表:
K级 10 20 40 63 100
磅级class 150 300 600 900 1500
1.2.7阀体材料代号
材料名称 代号 材料名称 代号 材料名称 代号
灰铸铁 H 铸钢 T 铬镍钛(铌)耐酸钢 P
可锻铸铁 K 碳钢 C 铬镍钼钛(铌)耐酸钢 R
球墨铸铁 Q 中镍钼合金钢 I 铬钼钒合金钢 V
阀门公称通径系列:
3 6 10 15 20 25 32 40 50 65
80 100 125 150 (175) 200 (225) 250
300 350
400 450 500 600 700 800 900 1000 1200
1400
1600 1800 2000 2200 2400
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