銅管壁厚的確定

1、承壓銅管壁厚計算舉例如下，其強度計算公式（即壁厚計算）為：S> P*（C+Dn）/2 （T式中： S 為壁厚計算值，mm；P 為工作壓力，MPa； Dn 為圓管內(nèi)徑，mm； （其他管型時另有計算規(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數(shù)值。對于 62噤銅管、 工作壓力1.0MPa時承壓所需的壁厚數(shù)值，按上式計算為0.246mm。在此基礎(chǔ)上， 加上銅管的壁厚偏差00.04mm（銅管標準規(guī)定）、機械脹

2、管時壁厚減薄量約為 0.03mm （實測值為壁厚的5%上下），該項值總和為0.316mm。也就是說，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,這就是計算公式中的 附 加 余 量 數(shù) 值 。 根 據(jù) 北 科 大 試 驗 所 得 數(shù) 據(jù) ， PH=12 時 的 年 腐 蝕 率 為 0.0178mm/a,兩者相除,約等于15年。這就說明，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。參照圖2

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 閥門的代號與識別：管道系統(tǒng)中的閥門按其結(jié)構(gòu)特點可分為閘閥（代號為

4、Z） 、截止閥（代號為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)機標JB-308-74 規(guī)定，國產(chǎn)的閥門都有一個特定的型號。閥門的型號由7 個單元組成，分別依次代表閥門的類別、驅(qū)動方式、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。一般閥門的識別方法是：1）閥門的類別、驅(qū)動方式和連接型式可

5、按閥門的外形加以識別。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)流動方向，可從閥體上的制造廠標牌確定。閥門產(chǎn)品種類繁多，說法也不完全統(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）。我國目前大多數(shù)習慣是按壓力和結(jié)構(gòu)種類來分類。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閥門型號的意義1.2.1 閥門的類別代號：類型代號類型代號類型代號類型 代號閘閥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、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)動方式代號：驅(qū)動方式代號驅(qū)動方式代號驅(qū)動方式代號電磁動正齒輪氣 -液動電磁-液動1傘齒輪5電動9電 -液動2氣動6氣動常開6K蝸

7、輪3液動7液動常開7K戶外耐熱9R氣動帶手動6S氣動常閉6B防爆電動9B液動常閉7B1.2.3閥門連接型式代號：連接型式代號連接型式代號連接型式代號內(nèi)螺紋1焊接6卡套9外螺紋2對夾7法蘭4卡箍81.2.4閥門結(jié)構(gòu)型式代號類型代號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 0123456789調(diào)節(jié)閥回轉(zhuǎn) 升 降 式套筒式多級 單 級 多級柱塞式 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銅合金橡膠耐酸鋼不銹鋼滲氮鋼材料 代號材料 代號材

8、料 代號巴士合金硬質(zhì)合金蒙乃爾合金襯膠CJ無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，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中，公稱壓力代號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。對于工作介質(zhì)溫度450的閥門，標示

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、美國家中，盡管目前在有關(guān)標準中已列入了公稱壓力的概念，但仍采用磅級（class） 。由于公稱壓力和磅級的溫度基準不同，因此兩者沒有嚴格的對應(yīng)關(guān)系，兩者參考的對應(yīng)關(guān)系不如下：磅級 class 150300400600800900150025003500公稱壓力PN（ Mpa）2.05.06.810.014.015.025.042.058日本的 K 級制，其溫度基準與英、美國家的磅級相同，但計量單位采用米制，級與磅級之間的關(guān)系見下表：K 級 10204063100磅級 class 1

10、5030060090015001.2.7 閥體材料代號材料名稱代號材料名稱代號材料名稱代號灰鑄鐵H 鑄鋼 T 鉻鎳鈦（鈮）耐酸鋼P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來實現(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)閉嚴密，閥瓣與閥座密封面進行的研磨。閘閥的特點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸較大，格較高；開啟緩慢，無水錘現(xiàn)象，易調(diào)節(jié)流量；缺點是密封面較大，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，改變閥瓣和閥座之間的距離，既可改變通道截面積，從而控制和截斷流量。為防止?jié)B，閥瓣與閥座接觸面均經(jīng)研磨配合。截止閥的特點是操作可靠，關(guān)閉嚴密,于調(diào)節(jié)或截斷流量，開啟高度小（一般為喉座直徑的1/4） 。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價較貴，流體阻力大，啟閉緩慢。截止閥的流動方向在閥體上表明，一般是從下向上流過閥瓣。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啟閉的閥門，它的作用是使介質(zhì)只做一個方向的流動，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。當系統(tǒng)的介質(zhì)壓力超過規(guī)定的工作壓力時，安全閥就會自動開啟，降低壓力；當壓力恢復(fù)正常時，它就會自動關(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平衡容器或管道內(nèi)壓，通過調(diào)節(jié)彈簧的松緊來平衡介質(zhì)對閥瓣的壓力從而達到控制介質(zhì)壓力的目的；杠桿重錘式安全閥是利用重錘通過杠桿傳遞到閥瓣上的作用力來平衡管道或容器內(nèi)介質(zhì)的壓力，通過調(diào)整重錘對閥瓣的作用距離來平衡介質(zhì)對閥瓣的壓力，從而達到控制介質(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

15、主閥動作，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)場合， 全啟式安全法用于氣體或蒸汽介質(zhì)場合。在安裝彈簧式安全閥時要注意確認實際工作壓力、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)流閥是通過錐形（或拋物線形）啟閉件隨閥桿的升降改變流從而達到調(diào)節(jié)流量和壓力的目的。節(jié)流閥的特點是：啟閉時通截面的變化比較緩慢，調(diào)節(jié)性能好；由于流體通過閥瓣和閥座時流速較大，易沖蝕密封面，密封性能差，所以不可做為截斷閥用；同時由于調(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)動裝置等組成。旋轉(zhuǎn)手柄，使驅(qū)動裝置帶動閥門板繞閥體內(nèi)一固定軸轉(zhuǎn)動，通過閥門板轉(zhuǎn)動角度的大小來改變流道的流通面積從而達到啟閉和節(jié)流的目的。目前使用的蝶閥多為軟密封蝶閥，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、維修方便、成本造價低；缺點是使用溫度低，密封

17、性能差， 當運行時間較長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、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、為浮動球球閥和固定球球閥兩類。浮動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。球閥的主要特點是：介質(zhì)流動阻力小，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 90 即可完成全開或全關(guān)，并且密封性能較好。缺點是使用溫度不高，常只用于低溫低壓的小口徑場合。1.3.9 調(diào)節(jié)閥是一種能按控制要求、借助驅(qū)動裝置來調(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)閥相當于一個局

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、無滲漏、低噪聲、提高通疏能力等方面進行改進，重點是對閥內(nèi)件采取措施，如多級節(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 隔膜閥是一種起截斷作用的閥門，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與其它閥門的主要區(qū)別在于無填料函，

20、而是采用強度較高或耐磨的材料做隔膜把閥門內(nèi)腔與閥蓋驅(qū)動部件分隔開，因而消除了閥門的驅(qū)動部件易受介質(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)通過這個裝置能得到較穩(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，特點是閥門的閥蓋填料室?guī)в幸粋€水封結(jié)構(gòu)（又稱水封式）， 當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)點在于結(jié)構(gòu)簡單，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密配合，故存在制造難度大、密封面易損壞、溫度升高時旋塞易卡澀等缺點。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，即使不工作時壓力也是脈動