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(2)蝴蝶阀。如图9－11所示，蝴蝶阀由阀壳和阀体构成。阀壳为一短圆筒，阀体形似圆盘，在阀壳内绕水平或笔直轴旋转。阀门关闭时，阀体平面与水流方向笔直；翻开时，阀体平面与水流方向一同。蝴蝶阀的操作有电动和液压两种，前者用于小型，后者用于大型。这种阀门启闭力小，操作便当活络，体积小，重量轻，造价较低；但在翻开情况时因为阀门板对水流的扰动，构成附加水头丢掉和阀门内汽蚀表象；在关闭情况时，止水不严密，不能有些翻开。适用于大直径、水头不很高的情况。

 

其时蝴蝶阀运用最广，最大直径可达8m以上，最大水头达200m。蝴蝶阀可在动水中关闭，但有必要用旁通管平压后在静水中翻开。

 

(3)球阀。球阀由球形外壳、可旋转的圆筒形阀体及其他附件构成，如图8-12所示。阀体圆筒的轴线与水管轴线一同时，阀门处于翻开情况，若将阀体旋转90o，使圆筒一侧的球面封板挡住水流通路，则阀门处于关闭情况。

 

球阀的利益是在翻开情况时实际上没有水头丢掉，止水严密，结构上能承受高压；缺陷是规范和重量大，造价高。适于作高水头电站的水轮机前阀门。球阀是在动水中关闭，但需求用旁通阀平压后在静水中翻开。

 

 

三、强度验算

 

钢管为三维受力情况，核算出各个应力重量后，应按强度理论进行验算。假设不满意需求，则从头调整管壁厚度或支墩距离，从头核算，直到满意需求。

 

按照第四强度理论(畸变能理论)，各应力核算点的等效应力为

 

(8-33)

 

或简化为(8-34)

 

需求：σ<φ[σ]

 

第七节明钢管的抗外压安稳

 

一、明钢管外压失稳的原因及失稳表象

 

钢管是一种薄壁结构，可以承受较高的内压，但承受外压力的才干较差。

 

机组作业过程中因为负荷改动发生负水锤，而使管道内发生负压，或许管道放空时通气孔失灵，而在管道内发生真空。管道内部发生真空或负压时，管壁在外部的大气压力下或许丢掉安稳，管壁被压瘪。所以，有必要依据钢管处于真空中情况时不至于发生不安稳变形的条件来校核管壁的厚度或采纳工程办法。

 

二、抗外压安稳性校核

 

钢管承受均布外压荷载时，其抗外压安稳性可按下式验算：

 

(8-35)

 

其间：Kc—抗外压安稳安全系数，对明钢管一般取为2.0；

 

P0k—径向均布外压力规范值；

 

Pcr—抗外压安稳临界压力核算值。

 

三、润滑管段的临界外压力

 

取单位长度的圆环考虑，在均匀外压力效果下发作变形，如图8-27示。当外压力P增加到临界压力Pcr时，钢管管壁就丢掉安稳。在Pcr效果下，管壁坚持必定的变形情况。经过推导，得出临界压力Pcr为

 

(8-36)

 

式中D——圆环直径；

 

E——钢的弹性模量；

 

μ——钢的泊松比；

 

δ——钢管厚度。

 

图8-27管壁在外压下的勉强

 

三、加劲钢管的外压安稳

 

当管径较大时按公式(8-36)求出的管壁厚度太大，或许无法加工，因而可采用在管壁上增加加劲环以跋涉管壁刚度的方法，不光能够增加其抗外压安稳性，也能够降低出产难度，并降低造价(比增加管壁厚度更经济)。

 

(一)加劲环之间的管壁临界外压力

 

加劲环的刚度要足够大，在计划外压下不失稳。管壁因为遭到加劲环的绑缚，其变形与润滑管不相同，其变形形状如图8-28所示，变形的特点是发作多波勉强。发作多波勉强所需的外压力比发作双波勉强的外压力要大，但这与加劲环的间隔有关。当加劲环的间隔较小时，其间的润滑有些与加劲环一同变形，管壁的临界压力即加劲环的临界压力；当加劲环的间隔较大时，假定加劲环的刚度足够大，不会失稳，则两个加劲环的基地润滑有些的临界外压力为：

(零五)