1、浙江工貿職業技術學院畢業設計（論文）課題名稱 止回閥50H44H-16C系 部： 汽機學院 專 業： 機電一體化班 級： 機電1104姓 名： 管永斌學 號： 1110201223指導教師： 周永堅教師職稱： 助理工程師完成時間 2014 年 1 月6 日目 錄1、止回閥基本介紹11.1止回閥的簡介11.2止回閥的結構11.3止回閥的工作原理22、止回閥的適用場合33、止回閥的分類33.1按結構形式分類43.2按連接方式分類53.3按工作壓力分類53.4按工作溫度分類54、止回閥結構形式及設計標準55、止回閥的型號編制66、止回閥的零件76.1閥體76.2閥蓋76.3閥瓣86.4搖桿87、止回

2、閥重要零件計算與校核87.1壁厚設計與校核97.2密封比壓的計算97.3閥瓣強度校核117.4閥蓋強度校核計算118、止回閥結構設計的合理性129、止回閥的檢驗和試驗1210、止回閥的壓力試驗1311、主要標準1312、安裝使用注意事項13設計小結14參考文獻15止回閥50H44H-16C設計管永斌浙江工貿職業技術學院汽機學院，班級：機電1104摘要：本課題是針對止回閥的設計，該止回閥設計為法蘭連接形式的硬密封結構，閥體與閥座采用焊接形式。對閥體壁厚計算與校核、閥體尺寸的確定、密封比壓計算，閥桿的強度計算，以及對閥瓣的設計計算。閥瓣的強度決定了止回閥的使用壽命，而閥體的壁厚決定了他能承受多大的

3、壓力，以便更好的將他應用了管道的安裝中。關鍵詞：；止回閥；閥桿；結構與工藝；閥瓣1、止回閥的基本介紹1.1簡介止回閥(One-way valve)：止回閥又 稱止逆閥、單流閥、單向閥或逆止閥，其作用是保證管路中的介質定向流動而不致倒流的功能。水泵吸水管的底閥也屬于止回閥類。止回閥屬于自動閥門.壓力 1.625MPa/Class150-2500/2.0-42.0MPa 工作溫度 -29+550 ,材質通常有:鑄鋼WCB,.鑄鐵HT200,HT250,QT350,QT450,合金鋼WC6,WC9,CN7M不銹鋼有CF8(M),CF3(M).鍛鋼有A105,F304(L),F316L等.的石油、化工

4、、制藥、化肥、電力行業等各種工況的管路上，適用介質為水、油品、蒸汽、酸性介質等。是控制管道內介質單向流向的閥門，用來防止管路中的介質倒流。1.2結構止回閥(Check Valve)：按結構劃分，可分為升降式止回閥、旋啟式止回閥和蝶式止回閥三種。升降式止回閥可分為立式和直通式兩種。旋啟式止回閥分為單瓣式、雙瓣式和多瓣式三種。蝶式止回閥為蝶式雙瓣、蝶式單瓣、以上幾種止回閥在連接形式上可分為螺紋連接、法蘭連接、焊接和對夾式連接四種。1.3工作原理止回閥是指依靠介質本身流動而自動開、閉閥瓣，用來防止介質倒流的閥門，又稱逆止閥、單向閥、逆流閥和背壓閥。止回閥屬于一種自動閥門，其主要作用是防止介質倒流、防

5、止泵及驅動電動機反轉，以及容器介質的泄放。止回閥還可用于給其中的壓力可能升至超過系統壓的輔助系統提供補給的管路上。止回閥主要可分為旋啟式止回閥（依重心旋轉）與升降式止回閥（沿軸線移動）。 止回閥這種類型的閥門的作用是只允許介質向一個方向流動，而且阻止反方向流動。通常這種閥門是自動工作的，在一個方向流動的流體壓力作用下，閥瓣打開；流體反方向流動時，由流體壓力和閥瓣的自重合閥瓣作用于閥座，從而切斷流動。其中止回閥就屬于這種類型的閥門，它包括旋啟式止回閥和升降式止回閥。旋啟式止回閥有一介鉸鏈機構，還有一個像門一樣的閥瓣自由地靠在傾斜的閥座表面上。為了確保閥瓣每次都能到達閥座面的合適位置，閥瓣設計在鉸

6、鏈機構，以便閥瓣具有足夠有旋啟空間，并使閥瓣真正的、全面的與閥座接觸。閥瓣可以全部用金屬制成，也可以在金屬上鑲嵌皮革、橡膠、或者采用合成覆蓋面，這取決于使用性能的要求。旋啟式止回閥在完全打開的狀況下，流體壓力幾乎不受阻礙，因此通過閥門的壓力降相對較小。升降式止回閥的閥瓣坐落位于閥體上閥座密封面上。此閥門除了閥瓣可以自由地升降之外，其余部分如同截止閥一樣，流體壓力使閥瓣從閥座密封面上抬起，介質回流導致閥瓣回落到閥座上，并切斷流動。根據使用條件，閥瓣可以是全金屬結構，也可以是在閥瓣架上鑲嵌橡膠墊或橡膠環的形式。像截止閥一樣，流體通過升降式止回閥的通道也是狹窄的，因此通過升降式止回閥的壓力降比旋啟式

7、止回閥大些，而且旋啟式止回閥的流量受到的限制很少。2適用場合蝶式雙瓣止回閥適用于高層建筑給水管網，有一定化學腐蝕性介質管網、安裝空間有限制的管網，還適用于污水管網。升降式靜音止回閥適用于給排水工程質量要求高的管網；壓力要求相對高的管網（PN2.5Mpa）；可安裝在泵的出口處，是經濟實用的防水錘止回閥。升降式消聲止回閥適用于給排水系統，高層建筑管網，可安裝在泵的出口處，結構稍加改動，可作為吸水底閥使用，但不適用于污水管網。臥式止回閥適用于潛水、排水、排污泵，特別適用于污水和污泥系統。旋啟式橡膠止回閥適用于生活用水管網中；但不適用于沉積物多的污水旋啟單瓣止回閥適用于給水系統、石油、化工、冶金等工業

8、部門對有安裝空間限制的場所最為適用。 3、止回閥的分類3.1 按結構形式分類 1、升降式止回閥：閥瓣沿著閥體垂直中心線滑動的止回閥，升降式止回閥只能安裝在水平管道上，在高壓小口徑止回閥上閥瓣可采用圓球。升降式止回閥的閥體形狀與截止閥一樣（可與截止閥通用），因此它的流體阻力系數較大。其結構與截止閥相似，閥體和閥瓣與截止閥相同。閥瓣上部和閥蓋下部加工有導向套簡，閥瓣導向簡可在閥盞導向簡內自由升降，當介質順流時，閥瓣靠介質推力開啟，當介質停流時，閥瓣靠自垂降落在閥座上，起阻止介質逆流作用。直通式升降式止回閥介質進出口通道方向與閥座通道方向垂直；立式升降式止回閥，其介質進出口通道方向與閥座通

9、道方向相同，其流動阻力較直通式小。2、旋啟式止回閥：旋啟式止回閥的閥瓣呈圓盤狀，繞閥座通道的轉軸作旋轉運動，因閥內通道成流線形，流動阻力比升降式止回閥小，適用于低流速和流動不常變化的大口徑場合，但不宜用于脈動流，其密封性能不及升降式。旋啟式止回閥分單瓣式、雙瓣式和多半式三種，這三種形式主要按閥門口徑來分，目的是為了防止介質停止流動或倒流時，減弱水力沖擊。 3、壓緊式止回閥：這種閥門是做為鍋爐給水和蒸汽切斷用閥，它具有升降式止回閥和截止閥或角閥的綜合機能。 此外，還有些不適用于泵出口安裝的止回閥，如底閥、彈簧式止回閥，Y型止回閥等止回閥。 4、碟式止回閥：閥瓣圍繞閥座內的銷軸旋轉的止回閥。碟式止

10、回閥結構簡單，只能安裝在水平管道上，密封性較差。 5、管道式止回閥：閥瓣沿著閥體中心線滑動的閥門。管道式止回閥是新出現的一種閥門，它的體積小，重量較輕，加工工藝性好，是止回閥發展方向之一。但流體阻力系數比旋啟式止回閥略大。3.2按連接方式分類（1）法蘭連接（2）對夾連接（3）對焊連接（4）卡套連接（5）螺紋連接3.3按工作壓力分類（1）真空閥。工作壓力低于標準大氣壓的閥 。（2）低壓閥。公稱壓力PN1.6MPa的閥。（3）中壓的閥。（4）高壓的閥。（5）超高壓閥。公稱壓力PN100MPa的閥 3.4按工作溫度分類（1）超低溫閥。t-100的閥。（2）低溫閥。-100t-40的閥。（3）常溫閥。

11、40t120的閥。（4）中溫閥。120t450的閥。（5）高溫閥。t450的閥。4、止回閥結構形式及設計標準止回閥的結構形式表序號名稱結構特點適用設計標準1直立升降止回閥1、流道：水平直通、角式、直流（Y 型）2、閥體與閥蓋的連接：法蘭、外螺紋3、法蘭端BS5352-1981：法蘭、對焊、內螺紋、承插焊JB/T7749-1995：承插焊、內螺紋JPI-7S-36-1999：承插焊、內螺紋4、閥瓣：球（BS5352-1981）、平面密封栓塞、錐面密封栓塞BS5352-1987JB/T7746-1995JPI-7S-36-1999MSS-SP-42-1995BS1868-1991BS5160-19

12、89GB/T12235-19892直通式升降止回閥1、流道：垂直直通2、閥體與閥蓋的連接：法蘭、外螺紋3、法蘭端BS5352-1981：法蘭、對焊、內螺紋、承插焊JB/T7749-1995：承插焊、內螺紋JPI-7S-36-1999：承插焊、內螺紋4、閥瓣：球（BS5352-1981）、平面密封栓塞、錐面密封栓塞BS5352-1981BS1868-19913內壓自緊密封1、流道：水平直通2、閥體與閥蓋的連接：內壓自緊密封3、連接端：法蘭、對焊、承插焊4、閥瓣：錐面密封柱塞或平面密封柱塞ASMEB16.34-1996（對焊、法蘭、連接）BS5352-1981（參考承插）4帶壓緊彈簧生升降式止回閥

13、1、流道：角式2、閥體與閥蓋的連接：法蘭3、連接端：法蘭、螺紋、承插焊4、閥瓣：球、平面密封柱塞、錐面密封柱塞BS1868-1991BS5352-1981JB/T7746-1995JPI-7S-36-1999ASMEB16.34-1996BS5160-19895單瓣底閥1、流道：垂直直通2、與管連接：法蘭3、閥瓣：平面密封塞形（作用原理與塞形升降式止回閥相同）BS5352-1987JB/T7746-1995JPI-7S-36-1999MSS-SP-42-1995BS1868-1991BS5160-1989GB/T12235-19896雙瓣旋啟底閥閥瓣為雙瓣旋啟式，其余同序號 5 作用原理與旋啟

14、式止回閥相同（大型多瓣旋啟式止回閥原理與此相同）參考API594-19917帶緩閉旋啟式止回閥1、流道：水平直通2、閥體與閥蓋的連接：通徑150，平蓋法蘭通徑200，蝶形法蘭3、連接端：法蘭，對焊4、搖桿固定：搖桿穿出體外，搖桿固定在閥蓋上（上支式），搖桿固定在閥體上（閥體內凸臺式）但不穿出體外JISB2074-1991GB/T12236-1989ASMEB16.34-1996MSS-SP-42-1995API-6D-2002BS1868-1991JPI-7S-46-1999API594-19918內壓自緊旋啟式止回閥1、流道：水平直通2、閥體與閥蓋連接：內壓自緊密封3、連接端：法蘭、對焊4、

15、搖桿固定：搖桿穿出體外，搖桿固定在閥體內凸臺上，但不穿出體外ASMEB16.34-19969帶緩沖機構旋啟式止回閥緩沖機構：1、旋轉型2、活塞型10蝶式止回閥內部結構和動作原理與蝶閥相同，支承閥瓣的旋轉軸與旋啟式止回閥一樣水平安全11旋啟式止回閥1、流道：直通式2、閥體、閥蓋連接：螺栓連接3、閥體、閥蓋、閥瓣均為鑄鋼件4、閥座、閥瓣密封面堆焊硬質合金GB/T12236-1989API6D-200212對夾旋啟式雙瓣止回閥1、流道：直通式2、閥體：鑄鋼3、閥瓣：雙板，有彈簧復位開啟后與水平有一定角度便于關閉4、有單閥桿和雙閥桿之分JB/T8937-1999API6D-200213單球無磨損球形止

16、回閥1、流道：直通式2、閥體、閥蓋為鑄鋼件3、閥體、閥蓋連接：螺栓連接4、閥體內有球體的導向裝置5、球體為空心鋼制包覆橡膠易于密封6、適于公稱通徑DN150mm14多球無磨損球形止回閥1、流道：直通式2、閥體：閥蓋：鑄鋼件或鋼板焊接而成3、閥體、閥蓋連接：螺栓連接4、閥體內有球體的導向裝置5、球體為空心鋼制包覆橡膠易于密封6、適于公稱通徑DN200600mm15法蘭帶阻尼蝶式止回閥1、流道：直通式2、閥體、蝶板為鑄鋼件3、蝶板回轉軸位于閥體內蝶板上帶有阻尼銷釘4、閥體上設有帶彈簧的阻尼缸5、閥體上并有開啟后的限位裝置6、閥門密封如偏心蝶閥一樣API6D-200216截止止回閥1、流道：水平直道

17、2、閥體與閥蓋的連接：法蘭3、連接端：法蘭、對焊4、平面閥瓣（適用于公稱通徑50mm）BS1873-199017鍋爐給水用截止止回閥1、流道：角式2、閥體與閥蓋的連接：法蘭3、連接端：法蘭4、止回閥閥瓣：帶導向裝置的球形或錐形閥瓣參照BS1873-199018帶導流管Y型升降式止回閥1、流道：直流式2、閥體與閥蓋的連接：壓力自封式3、連接端：法蘭，對焊4、閥瓣：球面或錐面密封的塞形閥瓣，在閥瓣上方和出口端之間練有一根回流導管ASMEB16.24-199119空排止回閥作用：制止閥門出口端介質在大氣壓力作用下回流，同時把閥門進口端殘存的壓力介質排放出去20全壓閥作用：裝在通風管道上，自動調節內外

18、壓差（公稱通徑 150400mm，壓力 0.672.4MPa）5、閥門的型號編制50H 44H16C 閥體材料 WCB 公稱壓力 16 密封材料 H Cr13不銹鋼 結構形式 旋啟式 連接方式 4法蘭連接閥門類型 H止回閥閥門口徑 根據JB/T 止回閥閥門型號編制方法規定閥門型號由閥門類型、驅動方式、連接方式、結構形式、密封面材料或襯里材料類型、公稱壓力代號或工作溫度下的工作壓力代號、閥門材料等7部分組成。 6、止回閥閥的零件介紹 61閥體（1）閥體應當是鑄造或者鍛造成型的，閥體材料應當符合GB/T 12230（2）若閥體端法蘭和閥蓋連接的閥體中法蘭需要采用堆焊形式的鍛造材料的法蘭，該法蘭與閥

19、體的焊接應當按GB 150的規定，并應按材料的特性進行相應的熱處理。（3）閥體壁厚應符合GB/T 12234 的要求。（4）法蘭連接閥門的結構長度應符合GB/T 12221 長型或短型的規定。 （5）鑄件的外觀質量按GB/T 12231標準的規定（6）閥門零件材料的抗腐蝕性應不低于閥體材料。6.2閥蓋1、鍛件的技術條件按GB/T 1220的規定;2、材料應進行調質處理，硬度應達到HB200-275;3、未注加工尺寸按GB/T 1804-2000m級的規定;6.3閥瓣1.鍛件的技術條件按GB/T 1220的規定；2.調質處理HB280-320；3.未注加工尺寸公差按GB/T 1804-2000m

20、級的規定；4.未注倒角C2，未注圓角R2-R5；5.鑄件的外觀質量按GB/T12231標準；6.閥瓣不能有影響強度的缺陷，密封面不得有劃傷，刻痕等缺陷7.閥瓣本體的抗腐蝕性能應當不低于閥體材6.4搖桿1、鑄件的技術要求按GB/T 12229標準的規定;2、鑄件的外觀質量按GB/T 12231標準的規定;3.閥瓣不能有影響強度的缺陷；4.未注倒角C1，未注圓角R2-R8；5.鑄件的外觀質量按GB/T12231標準；。 7、止回閥的重要零件設計計算71壁厚設計與校核表5-74序號名稱符號式中符號公式或索引單位1計算厚度mm2計算壓力PPN設計給定Mpa3計算內徑Dn設計給定mm4許用拉應力查表3-

21、3Mpa5腐蝕余量C設計給定mm6實際厚度設計給定mm注：（1），為合格； （2）管路附件壓力-溫度額定值是根據材料相應溫度下的許用應力而制定的，故不進行高溫核算。由表5-74得知： 根據設計規定要求工作溫度350查表3-3得：取=6 4根據國標鋼制止回閥50H40H-16C所以P=1.6Mpa DN=50C為腐蝕余量有設計給定，取5mm=(1.6X50)/(2.3X64-1.6)+55.5mm，為合格所以取=87.2密封比壓計算由表5-88得知：密封面寬度有設計給定，所以選取=12根據閥門實用手冊第二版 P740 表3-13密封的必須比壓得知： =4.2Mpa 密封材料為Cr13系不銹鋼根據

22、閥門實用手冊第二版 P741 表3-14密封材料的許用比壓得知：密封面有滑動摩擦=45Mpa 無滑動摩擦=250Mpa，取有滑動摩擦 =45Mpa 密封面內徑與公稱通徑相等 所以=50mm 壓力取公稱壓力P= 1.6Mpa密封面處介質的作用力由表5-88得知=（50+12）1.64830.512N密封面上密封力=(50+12)124.29812.848N密封面上總作用力 =+=4830.512+9812.848=14647.3607N密封面計算比壓q=14647.3607/(50+12) 129.02Mpa滿足為合格=4.2Mpa=9.02Mpa=45Mpa滿足要求，既合格表5-88密封比壓上

23、總作用力及計算比壓M1序號名稱符號式中符號公式或索引單位1密封面上總作用力+N2密封面處介質的作用力N3密封面內徑設計給定mm4密封面寬度設計給定mm5計算壓力PN設計給定Mpa6密封面上密封力N7密封面必須比壓查表3-13Mpa8密封面計算比壓Mpa9密封面許用比壓查表3-14Mpa注：q7.3閥瓣強度校核根據閥門實用手冊第二版 p1136 表5-117進行以下計算計算壓力由設計給定所以F取1.6Mpa密封面內徑由設計給定所以取50mm密封面內徑由設計給定所以取3.5mm實際厚度由設計給定所以取16mm腐蝕余量由設計給定所以C取5mm由表5-117得知彎曲應力：Mpa校核許用彎曲應力根據閥門

24、實用手冊第二版 p679 表3-3得知：=77Mpa滿足為合格Mpa經校核計算合格，既滿足要求。7.4閥蓋強度校核計算根據閥門實用手冊第二版 p1157 表5-144進行以下計算計算壓力由設計給定所以F取1.6Mpa螺栓孔中心圓直徑由設計給定所以取130mm實際厚度由設計給定所以取20mm腐蝕余量由設計給定所以C取5mm 形狀系數由設計給定所以K取0.18由表5-117得知彎曲應力：校核許用彎曲應力根據閥門實用手冊第二版 p679 表3-3得知：=77Mpa滿足為合格Mpa經校核計算合格，既滿足要求。8、止回閥結構設計的合理性 （1）結構緊湊、設計合理、閥門剛性好，通道流暢，流阻系數小。 （2

25、）密封面采用不銹鋼和硬質合金，使用壽命長。 （3）采用柔性石墨填料、密封可靠、操作輕便靈活。（4）廣泛適用于石油化工、火力發電廠等油品、水蒸汽管路上作用接通或截斷管路中介質的啟閉裝置。9、止回閥的檢驗和試驗閥門的檢驗和試驗通常分為出廠試驗和型式試驗兩大類。零部件的檢查主要在產品生產過程中由質檢部門檢查。（1）鑄件的檢查止回閥鑄件的檢查主要包括下列內容：a、化學成分 b、力學性能 c、鑄件的質量（包括鑄件的形狀、尺寸、重量和偏差；表面質量；缺陷及處理；承壓件的強度；無損檢驗質量）（2）法蘭連接止回閥的法蘭密封面平行度或垂直度偏差的檢驗（3）殼體最小壁厚的檢查用測量儀或專用量具測量閥體流道中腔和閥

26、蓋部位的壁厚。（4）止回閥其他主要尺寸的檢查和清潔度的檢查10、止回閥的壓力試驗壓力試驗是閥門最基礎的試驗。每臺閥門出廠前均進行壓力試驗。（1）止回閥的殼體試驗止回閥的殼體試驗是對閥體和閥瓣等聯結而成的整個閥門外殼進行的壓力試驗。其目的是檢驗閥體的致密性及包括兩閥體聯結處在內的整個殼體的耐壓能力。其試驗標準按照JB/T 9092的規定。（2）止回閥的密封試驗密封試驗是檢驗啟閉件和閥體密封副密封性能的試驗。密封試驗之前，應除去密封面上的油質，但允許涂一層薄層粘度不大于煤油的防護濟11、 主要標準（1）GB/T 12221-2005金屬閥門結構長度（2）GB/T 12234-2007通用閥門法蘭和

27、對焊連接鋼制止回閥（3）GB/T 12224-2007鋼制閥門 一般要求（4）JB/T 7927 閥門鑄鋼件外觀質量要求（5）JB/T53162-94止回閥產品質量分等（6）JB/Z243-85止回閥靜壓壽命實驗規程（7）GB/T 9113.1-2000平面、突面對焊鋼制管法蘭（8）GB/T 13927工業閥門 壓力試驗（9）JB/T 26480閥門的檢驗與試驗12、安裝使用注意事項 直通式升降式止回閥應安裝于水平管路上,立式升降式止回閥和底閥一般安裝在垂直管路上,并且介質自下而上流動。 旋啟式止回閥安裝位置不妥限制，通常安裝于水平管路，但也可以安裝于垂直管路或傾料管路上。 安裝止回閥時，應特別注意介質流動方向，應使介質正常流動方向與閥體上指示的箭頭方向相一致，否則就會截斷介質的正常流動。底閥應安裝在水泵吸水管路的底端。 止回閥關閉時，會在管路中產生水錘壓力，嚴重時會導致閥門、管路或設備的損壞，尤其對于大口管路或高壓管路，故應引起止回閥選用