Konstruktion av bottenlocket till kalottventil PN25 DN500

Sammanfattning: Av vår uppdragsgivare SOMAS i Säffle har vi fått uppgiften att konstruera ett bottenlock till kalottventil DN500 PN25. Vårt mål med arbetet är att minimera vikt och bearbetnings kostnad för locket. Materialet består av CF8M enligt Amerikansk standard.[2] Locket ska godkännas enligt SS-EN 13445-3:2002.[1] För FEM-analys används bilaga C design by analysis. [1] Locket ska analyseras i 3 lastfall.

 
Täthetsprovning av sätet, påverkar locket med en radiallast Tryckprovning, påverkar locket med en övertryckslast Drift baklänges, både radiallast och inre övertryck   Med utgångspunkt från kalottventil DN500 PN10, som har identisk axel och kalott, analyserades locket till DN500 PN10 i Abaqus med övertrycket 25bar. Där locket inte uppfyllde kraven sattes stödfjädrar för att styva upp locket. Vid låga spänningar togs det bort material för att reducera vikten.   Lastfall 1 och 2 godkändes statiskt och temperaturberoende. Lastfall 3 underkändes då de linjäriserade spänningarna inte klarade kraven för ventilen. Locket kan inte styvas upp mer då styvfjädern skulle gå in i skruvförbandet. Då inte lastfall 3 får godkänt enligt standard [1] ändrades det värsta fallet för ventilen till lastfall 1 som beräknades med de två olika materialstandarderna SS-EN10213-4 Nr 1,4408 [3] och ASTM A351 CF8M [2] och det blir godkänt i båda fallen även om det är ett gränsfall med den europeiska standarden. Ventilen kan köras i lastfall 3 med reducerat tryck, motsvarande 10 Bar med europeisk standard och 11 bar med amerikansk materialstandard. Lastfall 1 klarar inte kraven för utmattning.      Det vi kommit fram till för att ett nytt examensarbete ska kunna genomföras är att centrera locket under huset vilket skulle skapa plats för stödfjädrar på lockets framsida. Att minska kontakttrycket borde även det vara önskvärt, vilket skulle åstadkommas med en ökad axeldiameter.