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法蘭連接設(shè)計

法蘭設(shè)計是指法蘭連接的設(shè)計,包括三部分:墊片設(shè)計、螺栓(螺柱)設(shè)計和法蘭本體設(shè)計。法蘭設(shè)計最主要的方法是著名的Waters 法, GB 150 即采用此法。其設(shè)計要點為:



1墊片設(shè)計


這是法蘭連接設(shè)計的基礎(chǔ),應(yīng)根據(jù)設(shè)計條件和使用介質(zhì),選定適當?shù)膲|片種類、材質(zhì),確定墊片的尺寸(內(nèi)徑、外徑、厚度) ,然后計算出墊片在預(yù)緊狀態(tài)和操作狀態(tài)下的壓緊力。


2螺栓/螺柱設(shè)計


根據(jù)設(shè)計條件選用適當材料的螺栓,計算出滿足墊片預(yù)緊狀態(tài)和操作狀態(tài)壓緊力所需的螺栓面積。實際配置的螺栓面積應(yīng)不小于該計算面積。


螺栓設(shè)計的原則是確定出較小的螺栓中心圓直徑。可通過選用合適的螺栓規(guī)格和數(shù)量來達到要求。


3法蘭本體設(shè)計


法蘭設(shè)計分為按內(nèi)壓和外壓兩種情況。承受外壓的法蘭可按承受內(nèi)壓的法蘭計算方法進行設(shè)計,只是計算法蘭的操作力矩略有不同。


窄面法蘭的計算方法分為兩種,即按松式法蘭計算和按整體法蘭計算。任意式法蘭通常按整體法蘭計算,在滿足某些條件下可簡化為按松式法蘭計算。


松式法蘭計算較為簡單,法蘭的厚度可一次性算出。而整體法蘭的設(shè)計需采用假設(shè)各部分結(jié)構(gòu)尺寸進行反復(fù)試算的方法來完成。


對整體法蘭,首先根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)條件假設(shè)法蘭錐頸和法蘭環(huán)的各尺寸。然后計算出法蘭承受的力矩及產(chǎn)生的各項應(yīng)力。當各應(yīng)力與相應(yīng)的許用應(yīng)力相差較大時,應(yīng)調(diào)整原先設(shè)定的法蘭尺寸,重復(fù)以上計算,直至各項應(yīng)力都小于各自的許用應(yīng)力且相差不大時為合理設(shè)計。


寬面法蘭的計算不分形式,均按"簡支梁"的簡化模型進行計算。


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