立式多喷嘴水喷射真空泵设计课程设计

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除立式多喷嘴水喷射真空泵设计前言随着我国高等教育事业的迅速发展，实用型的设计已经是迫在眉睫。本设计书正是关于立式多喷嘴水喷射真空泵的设计.本设计书根据真空泵的设计参数，对真空泵的主要元件进行了强度，刚度，稳定性的计算和设计。对真空泵的附件进行了选型，以及对真空泵质量检验方法使用和进行焊缝的结构设计。水喷射泵具有一定压力的工作介质水，通过喷嘴向吸入室高速喷出，将水的压力能变为动能,形成高速射流;吸入室中的气体被高速射流强制携带与之混合,形成气液混合流，进入扩压器，从而使吸入室压力降低，形成真空，在扩压器的扩张段内，混合射流的动能转变为压力能，

2、速度降低压力升高，气体被进一步压缩，与水一起排出泵外,在水箱中气水分离，气体释放入大气，水由水泵循环再利用，周而复始达到抽真空的目的。单级水喷射泵的喷嘴可以是由一个渐缩喷嘴构成的单喷嘴结构，也可以是在一个孔板上开设多个孔口的多喷嘴结构。通过对这次课程设计的学习，我更加明确了，我们不仅要学习理论上的知识，而且还要通过实践，把理论知识联系起来，做到从理论中来,到实践中去的学习作风。再次特别感谢张茂润老师为本人提供的技术指导以及宝贵的经验，虽然在这次课程设计中我学到了不少东西，但2 / 52资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除由于本人水平有限，加之初次进行设计，所以设计书中有诸多

3、不完善之处，敬请广大同仁和读者指教。目录第一章水室的设计错误!未指定书签。lo1水室筒体的设计错误!未指定书签。1。1.1设计参数的确定错误!未指定书签。1. lo2筒体壁厚的强度计算错误!未指定书签。1.1。 3筒体壁厚的刚度计算错误味指定书签。lo2筒体法兰联接结构的设计错误!未指定书签。1.2。 1法兰的设计及密封面的选型错误!未指定书签。1.3。 2垫片的设计及螺栓、螺母、垫圈的设计错误!未指定书签。lo3进液管的设计错误!未指定书签。1.3.1进液管直径的设计错误!未指定书签。1.3.2进液管长度的设计及装配尺寸错误!未指定书签。lo3.3进液管法兰联接结构的设计错误!未指定书签。一

4、、管法兰的设计及密封面的选型错误!未指定书签。二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计错误味指定书签。1.4筒体长度的确定错误!未指定书签。1. 5压力表接管及法兰联接结构的设计错误味指定书签。1 .5。1接管的设计错误!未指定书签。10 5o2法兰联接结构的设计错误!未指定书签。一、法兰的设计及密封面的选型错误!未指定书签。二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计错误!未指定书签。lo6水室的部件图错误!未指定书签。第二章平板封头的设计错误!未指定书签。2. 1平板封头的强度计算错误味指定书签。2。1.1设计参数的确定错误!未指定书签。2.1.2平板封头壁厚的设计错误!未指定书签。2。1.3平板封头的结构设

5、计错误!未指定书签。第三章喷板的设计错误!未指定书签。3o1喷嘴孔在喷板上的布置错误!未指定书签。3o2喷板的稳定性计算错误!未指定书签。3。2.1设计外压的确定错误!未指定书签。3。2。2稳定性计算错误!未指定书签。第四章真空室的设计错误!未指定书签。4o1真空室的长度设计错误!未指定书签。4。1.1圆筒的长度设计错误!未指定书签。一、进气管直径的确定错误!未指定书签。二、圆筒长度的确定错误!未指定书签。4olo2圆锥壳的长度设计错误!未指定书签。4o2真空室的稳定性计算错误!未指定书签。4.2。1设计外压的确定错误!未指定书签。4.2。2筒体壁厚的设计错误!未指定书签。5 / 52资料内容

6、仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除一、试差法错误!未指定书签。二、图算法错误!未指定书签。4.2.3圆锥壳壁厚的设计错误!未指定书签。4o3真空室的法兰联接结构设计错误!未指定书签。4.3.1外压圆筒的法兰联接结构设计错误!未指定书签。4.3.2外压圆锥壳的法兰联接结构设计错误味指定书签。一、管法兰的设计及密封面的选型错误!未指定书签。二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计错误!未指定书签。4.3.3进气管法兰联接结构设计错误!未指定书签。一、法兰的设计及密封面的选型错误!未指定书签。二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计错误!未指定书签。4。3。4进气管的装配尺寸错误!未指定书签。4。3。

7、5支座的装配尺寸错误!未指定书签。4.3.6真空表接管的装配尺寸错误!未指定书签。4。4真空室的部件图错误!未指定书签。第五章喷嘴的设计错误!未指定书签。5。1喷嘴的设计错误!未指定书签。5.2防旋装置的设计错误!未指定书签。第六章喉管、尾管的结构设计错误!未指定书签。6.1喉管的设计错误!未指定书签。6o2尾管的设计错误!未指定书签。6。2。1尾管的设计错误!未指定书签。6.2.2法兰联接结构设计错误!未指定书签。一、管法兰的设计及密封面的选型错误!未指定书签。二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计错误!未指定书签。第七章压力试验错误!未指定书签。7.1 水室的水压试验错误!未指定书签。7.1 。

8、1试验压力的确定错误!未指定书签。7.2 .2压力试验的强度校核错误!未指定书签。7。1.3水压试验的操作错误!未指定书签。7.2 真空室的气压试验错误!未指定书签。7.2.1 试验压力的确定错误!未指定书签。7.2。 2压力试验的强度校核错误!未指定书签。7。2。3气压试验的操作错误!未指定书签。第八章支座的设计错误!未指定书签。8。1设备工作时总质量的估算错误!未指定书签。8。1.1设备金属的质量Qi的估算错误!未指定书签。（-）水室的金属质量错误!未指定书签。（二）真空室的金属质量错误!未指定书签。（三）喷板及喷嘴的金属质量错误!未指定书签。（四）尾管的金属质量错误!未指定书签。（五）附

9、件的金属质量错误!未指定书签。8。1。2操作介质的质量Q?的估算错误!未指定书签。8.2支座的选型及尺寸设计错误!未指定书签。4 / 52资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除8.2。 1支座的选型错误!未指定书签。8。2。2支座的尺寸设计错误!未指定书签。第九章开孔补强的设计计算错误!未指定书签。9.1 水室开孔补强的设计计算错误!未指定书签。9.1。1水室的筒体开孔后被削弱的金属而积A的计算错误!未指定书签。9。1.2有效补强区内起补强作用的面积计算错误!未指定书签。一、筒体起补强作用金属面积4的计算错误!未指定书签。二、接管起补强作用金属面积A,的计算错误!未指定书签。

10、一三、焊缝起补强作用金属面积人的计算错误!未指定书签。9。1。3补强面积的的确定错误!未指定书签。9.2 真空室开孔补强的设计计算错误!未指定书签。9。2。1真空室的筒体开孔后被削弱的金属面积A的计算.错误!未指定书签。9。2。2有效补强区内起补强作用的面积计算错误!未指定书签。一、筒体起补强作用金属面积4的计算错误!未指定书签。二、接管起补强作用金属面积4,的计算错误!未指定书签。三、焊缝起补强作用金属面积4的计算错误!未指定书签。9。2。3补强面积的的确定错误!未指定书签。第十章主要焊缝的结构与尺寸设计错误!未指定书签。第十一章装配图及主要部件图的设计错误!未指定书签。11。1技术特性表错

11、误!未指定书签。11。2接管表错误!未指定书签。11。3技术要求错误!未指定书签。11。4标题栏及明细表错误!未指定书签。11.5装配图及部件图错误!未指定书签。参考文献错误!未指定书签。4 / 52资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除第一章水室的设计水室的作用：贮存具有一定压力的引射流体一一水，并容纳若干个喷嘴。由条件设计单中可知水室的工作压力为卬=0.35属低压设备：操作介质为水，不具有污染性；操作温度为室温，因此，筒体和接管材料均选用Q235B,法兰材料选用16Mn,其基本结构如图1所示.1法兰；2简体；3仪表接管；4进液管图1水室的结构1。1水室筒体的设计Ulo1设

12、计参数的确定设计压力：p=1.1pw>4Zp=1.1pw=U1XOo35MPa液体静压p,：按筒高近似为H=100W估算P=PgH=0o01MPa,WPL=0.01MPa<5%p=0oOWMPa,故可以忽略,计算压力pc：/?.=p+Pj=/?=K1XOo35MPa设计温度f:25+15=40焊缝系数。：。=0.85(单面焊透，局部无损探伤)钢板负偏差储：q=0o25mm(GB665496)因设备材料为尚耐腐蚀材料且为微弱单而腐蚀故取腐蚀裕量G:G=11 / 52资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除1.1.2筒体壁厚的强度计算假设筒体壁厚的由Q235-B、仁25

13、、=5查钢板的许用应力表可知根据Sd =Pc22bS - pc.Sd =1,1x0,35x5002x113x0.85-1.1x0.35=Sn=Sd+Cy=2.01+0.25=2.26圆整S“=3.0mm由于S=5“>S：=3.O“，故假设的简体壁厚太大，应重新假设5“，考虑到设计压力较小，因此，强度条件已不是确定筒体壁厚的主要因素，应按刚度条件设计筒体壁厚。葭L3简体壁厚的刚度计算对于Q235-B制容器，当0W38OO，5mm/1000且不小于，另力口G并圆整至S”.故:Sn=3+1=4mm，考虑到简体加工壁厚不小于5mm,取S=5mm。1。2筒体法兰联接结构的设计1.2.1法兰的设计及

14、密封面的选型根据法兰的。心500、PN=3查表可知：法兰的类型为甲型平焊法兰；密封而的型式为平密封而，结构及尺寸如图2o法兰标记：法兰"5000。6JG/T470120020材料：16Mn螺栓规格：M16图2法兰制闯?寸资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除1.2。2垫片的设计及螺栓、螺母、垫圈的设计根据密封的介质为水，操作温度为25C,操作压力为0。35MPa,由垫片选用表可知:选用橡胶垫片，材料为橡胶板（GB/T3985）。垫片的尺寸如图3。垫片标i己：HG20606垫片FF5000.6XB350.并5强.1本设计选|4503二°平垫圈（100F_1-

15、2000）.图3垫片的尺寸螺栓的长度由法兰的厚度（4）、平板封头的厚度（a）、垫片的厚度（S）、螺母的厚度（”）、垫圈厚度（力）、螺栓伸出长度（0030。5）d确定。其中4=30、氏=18"”（见第二章）、5二37八”=14.8mm>h=3nvn、螺栓伸出长度取0.4=0.4X18。与平板封头联接的螺栓长度为：L=d+2+S+"+2/7+0.4"=30+18+3+14.8+2x3+0.4x18=79（）取长度L=86nm.螺栓标记：螺栓GB/T578O2000M16X80材料：Q235-A螺母标记:螺母GB/T41-2000M16X2材料:Q235-A垫圈标

16、记:垫圈GBAT952002-16-100HV4 / 521.3进液管的设计lo3.1进液管直径的设计取进液管液体流速u=2.0m/s,由q=Q./Q,得:Qi=QJq=120/0.6=200(/773/7)根据 0,得:。=4x200mi x 2.0x3600=0.188 (/«) = 188 mm由2=188"查钢管标准可知:进液管DV=200,外径。5=2193、壁厚Sttt=6mmo开孔直径=219mm<1d.=lx500=250mm，满足开孔最大直径的要求。1.3.2进液管长度的设计及装配尺寸设备外部没有保温层，由DN=200查表可知，进液管长度取：/=2O

17、O/Z/7/,进液气管的中心线距筒体上法兰密封面的尺寸(装配尺寸)按下式计算：g=2.5，瓦+。,/2其中:R一简体半径，取250mm:S”一筒体壁厚，取5mmD()-接管外径，取219mm.乩=2.5、/后+。0/2=2.5250x5+219/2=198(),取乩=200mn.U3o3进液管法兰联接结构的设计一、管法兰的设计及密封面的选型根据管法兰的。呼=200、PNS6Mp查表可知：法兰的类型为板式平焊管法兰；密封而的型式为突而，结构及尺寸如图4。法兰标记：HG20592法兰PL2000.25RF16Mn资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除根据密封的介质为水，操作温度为

18、25C,操作压力为0.35MP.,由垫片选用表可知:选用橡胶垫片，材料为橡胶板（GB"3985）。垫片的尺寸如图5.垫片标id：HG20606垫片RF2OO-O.6XB35O_-273.-2001*图5垫片的LsJ尺寸本设计,选用六角头螺栓（A级、GB"578O2000）、I型六角螺母（A级、GBAT41-2000）.平垫圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓长度L的计算：螺栓的长度由法兰的厚度（仇）、垫片的厚度（S）、螺母的厚度（H）、垫圈厚度（h）、螺栓伸出长度（0.3-0.5）d确定。其中d=22mm,S=2mm.H=14.8nun,h=1.5mm,螺栓伸出长度

19、取。.4"=0.4X18mm。螺栓的长度为：L=251+S+/7+2/7+O.4"=2x22+2+14.8+2x1.5+0.4x18=71（）5 / 52资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除取螺栓长度L=75°螺栓标记：螺栓GB/T578O2000M16x75材料:Q235A螺母标记：螺母GB/T41-2000AH6x2材料：Q235A垫圈标记：垫圈GB/T95-2002-16-100HV1。4筒体长度的确定筒体的长度H：H=2x2iRS+D(,其中:R-筒体半径，取250mm:S“-简体壁厚，取5mlmO。一进水管外径，取219mm。H=2x

20、2.5个RS+D0=2x2.5j250x5+219=396()取/=400inm01。5压力表接管及法兰联接结构的设计1.5.1接管的设计由条件设计单可知接管的DN=20,规格为25x3。接管的长度/=150.接管的装配尺寸(接管中心线距上法兰密封面的竖直距离)为：“2=2.5麻7+力/2其中：R一筒体半径，取250mln：S“一筒体壁厚，取5mn：DOt-接管外径，取25mmoH2=2.5J国+D()t/2=2.5,250x5+25/2=101()，取凡=lOOnin。1.5o2法兰联接结构的设计一、法兰的设计及密封面的选型根据管法兰的DN=20、PN=0.6MPa查表可知：法兰的类型为板式

21、平焊管法兰：密封面的型式为突面，结构及尺寸如图6.8 / 52法兰标记：HG20592 法兰 PL200.6RF16M11根据密封的介质为水，操作温度为25,操作压力为O.35M&，由垫片选用表可知:选用橡胶垫片，材料为橡胶板（GB/T3985）。垫片的尺寸如图7。垫片标记：HG20606垫片RF20一0.6XB350图7垫片的尺寸螺栓长度L的计算：本设计选用六角头螺栓（A级、GB/T578O2000）.【型六角螺母（A级、GB/T41-2000）、平垫圈（100HV、GBAT952002）螺栓的长度由法兰的厚度（伪）、垫片的厚度（5）、螺母的厚度（H）、垫圈厚度（力）、螺栓伸出长度（

22、0.30.5）d确定。其中4=14、S=1。5mm>H=8.47?、/?=2。、螺栓伸出长度取0.4"=0。4X11nun.L=2+S+H+2h+OAd=2x14+1.5+8.4+2x2.0+0.4x11=46.3（”）取螺栓长度L=50/?.螺栓标记：螺栓GB/T57802000M10x50材料：Q235-A螺母标记:螺母GB/T41-2000M10X1。5材料：Q235A垫圈标记：垫圈GB/T95-2002/0100HV1.6水室的部件图SV-1水室的部件图见图8。500weO O230图8水室部件图资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除第二章平板封头的设

23、计平板封头与水室采用法兰联接，联接尺寸与水室的上法兰相同。其作用是将引射流体密封在水室内，以防止水外溢，同时可防止空气中的杂质进入水室堵塞喷嘴。2。1平板封头的强度计算由于操作介质为水，工作温度为25°C,故材料选用Q235B.21.1设计参数的确定设计压力：/?=1.1/?=1.1x0.2MPa计算压力p(：pc=p+pt=p=Ax0.2MPa设计温度九/=25+15=40°C焊健系数。：(整板加工)钢板负偏差G：=0.25/77/77腐蚀裕度C2：C,=1.0/77/7/2.L2平板封头壁厚的设计平板封头的壁厚公式为：Sn=D/+a+C,其中：计算直径，取垫片的中径，即

24、503+(539-503)/2=521mm；K-板边结构特征系数，取0。3o设封头的壁厚为由S=14，"、Q235B、y40°。查钢板的许用应力表可知。丫=113MRz0由公式侏+。”得：S0=5210.3x1.17 0.35+ 0.25 + 1.0 = 17.91mm圆整=因为S:=18?>S.=14，所以假设5“=14加不合理，故需重新假设5“。设封头的壁厚为S“=18,由S“=18、Q235B、，=40查钢板的许用应力表可由公式S”产扁+G+G得:,s2»0.3X.?+025+1.0=17.91mm圆整S;=18"，因为,n113x1.0”S

25、=18=S“=18，所以假设S“=18合理，故封头的壁厚为S=18?？2.L3平板封头的结构设计平板封头的结构如图9c图9平板封头的结构与尺寸23 / 52第三章喷板的设计3o 1喷片由设i 的倾斜角£ 在水平方口 喷嘴孔的， 取 d0 =1C的布置I最外缘喷嘴具有一定二涉，喷板的球面部分的范围内进行布置，J85mm.喷嘴出口内径=110(inn)图10喷嘴孔在喷板上3o2喷板的稳定性计算3,2。1设计外压的确定喷板的设计外压取其在工作过程中可能产生的最大压差，取设计外压：p=0.3MPa.3,2.2稳定性计算假设喷板的壁厚为S“=12，S=S"C=122=10().由喷板

26、的当量半径sRo=1500mm和Se=10(mm)，计算出4/£=1500/10=150.用A=0.125(-)计R。算出系数A值，A=0.125x10/1500=0.00083o在图15-5的下方找到系数A=0.00083值，由此做垂直线与W150的温度线相交，交点s水平对应的值系数B约为100MP”,许用外压p按下式计算：p=3(上)/?=100x(得着)=0.67MP”因为p=03MPa</?=0.67MPa，所以假设壁厚为S“=12机?满足稳定性要求，但考虑到喷板上需要开设21个最大直径为。45的圆孔，会引起喷板的稳定性下降，同时，住喷板上安装喷嘴后，若喷板壁厚较小，在

27、水流的冲击下,喷嘴会产生较大的摆动，导致引射流体过早破碎，使抽气量下降，一般喷板的壁厚取25-30mnio本设计取Sn=30mm.喷板的结构及尺寸如图11.图11喷板的结构与尺寸第四章真空室的设计真空室主要由外压圆筒、锥壳、进气管等构成,基本结构如图12所示。其作用是当引射流体水高速通过气室时，会将水流周围的气体以摩擦、撞击、挟带的方式带出，在气室内将产生负压。由条件设计单中可知水室的工作压力为=0.35MPa，属低压设备;操作介质为水,不具有污染性：操作温度为室温，因此，筒体和接管材料均选用Q235-B,法兰材料选用16Mn,其基本结构如图12所示1一下法兰；2锥壳:3一进气管；4上法兰；5

28、圆筒；6仪表接管；7一耳式支座图12真空室的结构4.1 真空室的长度设计真,空室由圆筒和圆锥壳两部分构成，总长度取引射流体的长度，引射流体的长度为L=10001500mm,取引射流体长度L=1000，故总长度：L=1000w。4o1.1圆筒的长度设计一、进气管直径的确定进气管直径的大小对真空度的形成有非常重要的影响。当抽气量（120起/h)一定时，进气管直径越小，则气流速度越大，对引射流体束的冲击越大，易造成引射流体过早破碎，气液混合物不能及时进入尾管排出，使抽气量下降；反之，则相反。因此,在满足开孔的条件下，进气管直径取大较好。由于2=500机？<1500，最大开孔直径=250mm且不

29、过500mm,取4尸200。与之配套的接管公称直径为DN=200mm,规格为。219x6。根据ON=200、设备外无保温层，可确定进气管的长度为/=200.二、圆筒长度的确定圆筒的长度为：L=2x2.5、瓯+DOl=50250x5+219=396(7?)圆整取L=400/?/?4。1.2圆锥壳的长度设计圆锥壳的下端与喉管采用管法兰联接，初选ON150、PN0.25的管法兰，由管法兰的内径为昂=/丽，故取锥壳的下端外径。“，=161?？.锥壳的长度为:1000-400=600mm,锥壳的半锥角为：tana=(Dr-DOf)/(2xA,)=0.283,所以半角a=15.7,因15°<

30、;a<25°故设计合理，锥壳的长度满足要求.4.2 真空室的稳定性计算4。2。1设计外压的确定对于真空容器，取设计外压：p=0.MPci4o2.2筒体壁厚的设计一、试差法假设圆筒的壁厚为5”=5，Sf=C=50.251=3.75(?)、Do=。+25“=500+10=510(?)由公式Lcr=1.170,田计算出临界长度L"值为：Lcr=1.17x510J=6958.7()筒体的计算长度L:计算如下:L!=400mm3.75因为Lcr=16585.6mm>Lf=400，所以筒体为短圆筒.2.59£S；2.59x2.1x105x3.752由Pc,=得:p

31、cr=3.22(MPci),ID)510pcr=2.圈阁蹄于筒体稳定系叙%x。5%；砺凡/3=3.22/3=1.07(MR/)因为=0.1MPavp=L07MR,所以假设壁厚S”=5帆2偏大，但考虑到化工容器的加工壁厚不小于5mm，故取筒体的壁厚S”=5二、图算法假设圆筒的壁厚为S=5mm，S,=S”C=5-0.25-1=3.75(mm)、D,=D/+2S=500+10=510(w/n),则L/O。=400/510=0,784、D()/Se=510/3.75=136.在图15-4中的纵坐标上找到L/O0=0.784,自该点做水平线与对应的。=136线相交，由交点做垂直线与水平轴相交，找到交点的

32、系数A值约0。00058o在图15-5中的横坐标上找到0.00096,由此做垂直线与150的温度线相交，交点水平对应的值系数4约为120MP。圆筒的许用外压p按下式计算：S375p二与R,p=120乂就=0.5(MPa)因为=0.1MP4V=0.5MP”，所以假设壁厚S“=5"偏大，但考虑到化工容器的加工壁厚不小于5mm,故取筒体的壁厚=54。2。3圆锥壳壁厚的设计承受外压圆锥壳的壁厚可按外压圆筒壁厚的确定方法进行计算，但用锥壳的有效壁厚来代替圆筒的有效壁厚丛，锥壳的有效壁厚为:黑=(除一将外压圆锥壳转化为当量圆筒，其当量长度为:乙=幺(1+2)'2Dl其中：圆锥壳的轴向长度

33、，取600mm:Os一圆锥壳的小端外径，取161;£>/.一圆锥壳的大端外径，取500+S”，。假设圆锥壳的壁厚为Snc=5mm,5；=(5；-C)cona=(5-1,25)c“16"=3.605?，当量长度为：L=幺(1+&)=(14)=395(nun)»则2D,2500+10L/Q=395/510=0.774、Q/S，=510/3.605=141.5在图154中的纵坐标上找到Lc/Dl=0.774,自该点做水平线与对应的DjSy=141.5线相交，由交点做垂直线与水平轴相交，找到交点的系数A值约0.0009.在图15-5中的横坐标上找到0。000

34、9,由此做垂直线与150C的温度线相交，交点水平对应的值系数用约为110MPa按下式计算许用外压p：=p=H0xl=0.78(MP)510因为=0.1MPav=0.78MP4,所以假设壁厚S”=5偏大，但考虑到其与筒体的焊接和加工的要求，故取圆锥壳的壁厚与筒体的壁厚相同，即5/=54.3真空室的法兰联接结构设计4.3.1 外压圆筒的法兰联接结构设计真空室的圆筒与喷板采用法兰联接结构,法兰选用甲型平焊法兰:密封面的型式为平面,结构及尺寸见图2。垫片选用橡胶垫片，材料为橡胶板(GB/T3985)。垫片的尺寸见图3.本设计选用六角头螺栓(A级、GB/T5780-2000)、I型六角螺母(A级、GB&

35、quot;412000)、平垫圈(100HV、GB/T952002)与喷板联接的螺栓长度为：L=4+2+4+2S+"+2/?+0.46/=30+30+30+2x3+14.8+2x3+0.4x18=124()取L=125.螺栓标记:螺栓GB/T578O2000M16X125材料：Q235-A螺母标记：螺母GB/T41-2000M16x2材料:Q235-A垫圈标记：垫圈GB/T952002-16-100HV图13外压圆锥壳下端管法兰的结构及尺寸4.3.2 外压圆锥壳的法兰联接结构设计一、管法兰的设计及密封面的选型根据管法兰的DN=150、PN=0o6A/R1查表可知：法兰的类型为板式平焊

36、管法兰;密封而的型式为突而，结构及尺寸如图13o法兰标记：HG20592法兰PL150-0.25RF16Mn二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计根据密封的介质为水，操作温度为25,操作压力为O.MP”，由垫片选用表可知：选用橡板（GB"3985 ）.垫片 RF150-0。胶垫片，材料为橡胶垫片的尺寸如图图14垫片的尺寸垫片标记：HG2060625XB35O本设计选用六角头螺栓（A级、GB/T578O2000）、I型六角螺母（A级、GB/T412000）、平垫圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓长度L的计算：螺栓的长度由法兰的厚度（R）、垫片的厚度（S）、螺母的厚度（H）、垫圈厚度

37、（/?）、螺栓伸出长度（0。30。5）d确定。其中&=24nun、S=2nun.”=14。8nun>/?=15mm,螺栓伸出长度取0.41=0“4XSnimo螺栓的长度为：L=2g+S+2/?+0.4d=2x24+2+14.8+2x1.5+0.4x18=75（"）取螺栓长度L=80。螺栓标记：螺栓GB/T578O_2OOOM16x80材料：Q235-A螺母标记：螺母GB/T412000M16X2材料:Q235-A垫圈标记：垫圈GB/T95200216100HV4.3.3 进气管法兰联接结构设计一、法兰的设计及密封面的选型根据管法兰的DN=200、PN=O。6MPa查表可

38、知:法兰的类型为板式平焊管法兰;密封而的型式为突面，结构及尺寸如图15。法兰标记:HG20592法兰PL2000。25RF16Mn图15进气管法兰的结构及尺寸二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计根据密封的介质为水，操作温度为25。操作压力为0.2M/Z,由垫片选用表可知:选用橡胶垫片，材料为橡胶板(GBH3985)o垫片的尺寸如图16。4 220图16垫片的尺寸垫片标记:HG20606垫片RF200-0.6XB350本设计选用六角头螺栓（A级、GB/T578O-2OOO）.I型六角螺母（A级、GB/T41-2000）.平垫圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓长度L的计算：螺栓的长度由法兰的

39、厚度（在）、垫片的厚度（S）、螺母的厚度（H）、垫圈厚度（h）、螺栓伸出长度（0.30。5）d确定。其中£=22、S=1。5mm、H=18、h=3nun、螺栓伸出长度取0.4"=0.4X18nono螺栓的长度为:L=+S+”+2+0.4"=2x22+1.5+18+2x3+0.4x18=76.7（）取长度L=807?.螺栓标记：螺栓GB/T5780-2000M/6X80材料：Q235A螺母标记：螺母GB/T412000M/6X2材料:Q235-A垫圈标记：GB/T95-2OO2-16-100HV4.3。4进气管的装配尺寸进气管的中心线距筒体上法兰密封面的尺寸（装配尺

40、寸）按下式计算：4=2.5网；+0勿/2其中:R一简体半径，取450mm;S一筒体壁厚，取5mm；接管外径，取219mm04=2.5y砌+DOt/2=2.57250x5+219/2=198（"?），取I】=200mm。4. 3.5支座的装配尺寸支座护板底面与真空室筒体的下端而的垂直距离取40mm，则支座底板距上法兰密封面的垂直距离为：4004040=320（mm）,因此=32。°4。3。6真空表接管的装配尺寸k=2.5J西+DOl/2=2.5/250x5+25/2=101(w/n)取，3=100O4.4真空室的部件图图17真空室的部件图第五章喷嘴的设计5o1喷嘴的设计喷嘴的

41、作用是将水的绝大部分静压能转化为动能，使水高速喷出，将气室中的气体带出而形成真空。喷嘴的出口内径一"=1015，本设计取4=10?。由于喷嘴的出口部分磨损较严重，故喷嘴设计成两段，上段在进口处设有十字挡环，以防止进入喷嘴的水流产生旋涡，使磨损更加严重。下段喷嘴可以定期进行更换。喷嘴的结构及尺寸如图18.段喷嘴下段喷嘴组装图图18喷嘴的结构及尺寸5.2防旋装置的设计具有一定压力的水进入喷嘴时易产 生旋涡，使部分静压能转化为热能，导 致水温升高，真空度降低：同时会加快 喷嘴内壁的磨损,使喷嘴的使用寿命下 降.因此，需要在喷嘴的入口处设置防旋装置，材料选用聚四氟乙烯，结构与尺寸如图19,图

42、19防旋十字挡板资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除第六章喉管、尾管的结构设计6.1 喉管的设计喉管的的作用主要有两个方面，一方而聚焦引射流体，另一方面起水封作用，以防止外部的大气通过尾管进入真空室破坏真空。喉管采用耐磨铸铁整体铸造，其上端与外压圆锥壳的下端法兰相联，下端与尾管法兰相联。其结构与尺寸如图20c26501680)20024 / 526.240图20喉管的结构与尺寸6.2 尾管的设计尾管的的作用主要是有将引射流体和气体的混合物排出，另一方面起抽吸作用。6.2.1 尾管的设计尾管采用Q235-B钢管制造，其上端与喉管采用法兰相联，法兰选用DN125、PN0.25的

43、突而板式管法兰.尾管的公称直径为DN125,接管的规格为6153x3,长度资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除I=5000,6.2。2法兰联接结构设计一、管法兰的设计及密封面的选型根据管法兰的DN=125、PN=0025MPa查表可知:法兰的类型为板式平焊管法兰；密封而的型式为突面，结构及尺寸如图21。图21尾管法兰的结构与尺寸二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计根据密封的介质为水，操作温度为25,操作压力为0.2MP”,由垫片选用表可知:选用橡胶垫片，材料为橡胶板，垫片的尺寸如图22.1.5图22垫片的尺寸垫片标记：HG20606垫片RF1250.25XB350本设计选用六角

44、头螺栓（A级、GB/T578O2000）、I型六角螺母（A级、GB/T41-2000）、平垫圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓长度L的计算：螺栓的长度由法兰的厚度（。）、垫片的厚度（S）、螺母的厚度（”）、垫圈厚度（力）、螺栓伸出长度（0.30。5）d确定。其中=20nun>S=1.5、H=14.8mm.h=3、螺栓伸出长度取0.4"=0.4X18non.螺栓的长度为：L=2g+S+2/?+0.4d=2x20+1.5+14.8+2x3+0.4x18=69.5（）取长度。=7Gmm。螺栓标记：螺栓GB/T5780-2000M16x70材料：Q235A螺母标记:螺母GB/

45、T412000M16x2材料:Q235A垫圈标记：垫圈GB/T95-2002-16-100HV29 / 52第七章压力试验压力试验的目的是检验设备的宏观强度(是否有异常变形)和致密性(有无泄漏)。压力试验是化工容器及设备出厂时必须进行的工序。7.1水室的水压试验7。lo1试验压力的确定=1.25且不小于(p+0.1)MPa其中：设计压力，取=1.1x0.35一材料在试验温度下的许用应力，取113MPa：一材料在设计温度下的许用应力，取113Mpa.113将己知值代入上式得：pr=1.25x1.1x0.35x=0.48(MPa)11因为Pt=0481<(p+0.1)=0.485MPa,所以

46、取pT=0.485MPa0压力表的量程：2Pt=2x0。485=0。97MPa或0。481.28MPa0水温25C7.1 。2压力试验的强度校核液压试验时筒体产生的最大应力为：4=小、w什包0.32(500+5-1.25),代入己知值得：bmax=21.5(MA/)2(3-1.Z2)因5n、x=2L5MPa<0.9trvC>=0.9x235x0,85=179-8M外,故液压强度足够.7»1.3水压试验的操作在保持水室表而干燥的条件下，首先用水将水室内的空气排空，再将水的压力缓慢升至0.32MPa,保压不低于30min,然后将压力缓慢降至0.256,保压足够长时间，检查所有

47、焊缝和连接部位有无泄露和明显的残留变形.若质量合格，缓慢降压将罐体内的水排净，用压缩空气吹干罐体。若质量不合格，修补后重新试压直至合格为止。7.2 真空室的气压试验7。2.1试验压力的确定真空容器按规定做内压试验，且试验压力为0.2WP",故取7=0,2MR/,压力表的量程：2pT=2x0c2=0o4/WPa或0。30.8MPa.操作介质:空气；温度2157。2。2压力试验的强度校核气压试验时锥体产生的最大应力Tmax为:=P/（D+SC）%_L_maxmax2C）COHO代入已知值得：Tmax0.2(500+5-1.25)2(5 -1.25 )cosl6因OMPa<0.8ct

48、>=0o8x235x0.85=160A/Pa，故气压强度足够.maxa7o23气压试验的操作做气压试验时，缓慢将压力升至0。02MPa,保持5min并进行初检。合格后继续升压至0.1MPa,其后按每级的0。02Mp4级差，逐级升至试验压力0。35MPa,保持30min,然后再降至0。174MPa,保压足够长时间，同时进行检查，如有泄露，修补后再按上述规定重新进行试验。第八章支座的设计8«1设备工作时总质量的估算设备工作时的总质量由两部分构成，一、设备金属的质量（0）：二、操作介质的的质量（心）,总质量：。=0+。2。8.1o1设备金属的质量乌的估算（一）水室的金属质量水室的主要

49、金属质量Qs：Qs=Qt+2Q/.+Qj+Qy+Q其中：。厂筒体质量，对于，=500、S”=5的圆筒，每米的质量为62kg,取。7=0。40X62=24.8kg；。一法兰质量，对于0N=5OO、PN=0.6的容器法兰，查表知。p=23.7kg;0压力表接管质量，对于ON=20、PN=0.6的突面板式管法兰，查表知法兰质量为0。6kg、接管质量为0。31,取0=0。91kg。丫一进液接管质量，对于ON=200、PN=0.6的突面板式管法兰,查表知法兰质量为6。85kg、接管每米质量为31.52kg,故接管质量0。2X31.52=6.304kg,取。丫=6085+6。304=13.154kg=3.

50、14x0.252x0.03x7.9xl03=46.51=24.8+2x23.7+0。91+13。15+46。51=132o77kg（二）真空室的金属质量真空室的金属质量Qz：0z=a+QFi+QF2+Qj+0其中：壳体质量，近似按，=500刈、S“=5"的圆筒计算海米的质量为62kg,取a=62kg：。川-上法兰质量，对于ON=500、PN=0.6的容器法兰，查表知。尸=23.7kg：一下法兰质量，对于ON=150、0N=0.6突面板式管法兰，查表知（2F2=5.14kg;。厂真空表接管质量，对于0N=2O、PN=Q6资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除的突而板式

51、管法兰，查表知法兰质量为0.6kg、接管质量为0。31,取0=0。91kgQ,一进气接管质量，对于ON=200、PN=0.6的突面板式管法兰,查表知法兰质量为6.85kg、接管每米质量为31.52kg,故接管质量6.304kg,取4=13.154kgQs=62+23.7+5.14+0.91+13.15=104<.9=105kg（三）喷板及喷嘴的金属质量喷板的质量近似按平板封头计算，其质量为：Qp=46.5kg的个喷嘴的金属质量近似为m=1.39kg,喷嘴数21,总质量为：29.19kg。（四）尾管的金属质量对于。N=125、PN=0.6的突面板式管法兰，查表知法兰质量为4.08kg,规格

52、6133x3的无封钢管，其每米的质量为9c62kg,长度为5皿总质量为48.1kg。（五）附件的金属质量附件包括80个螺栓、80个螺母、160个金属平垫圈、6个非金属垫片、四个耳式支座。单个螺栓的质量按M16x80的规格确定，查螺栓的标准知，单个螺栓的质量0。165kg,螺栓的总质量为:80x0o165=13。2kgo单个螺母的质量按M16x2的规格确定，查螺母的标准知，单个螺母的质量0.029kg,螺母的总质量为:80x0.029=2.32kg.160个金属平垫圈、6个非金属垫片的质量近似取螺母的总质量，即：2.32kg单个耳式支座初步取3kg,总质量为：3x4=12kgo01=106+10

53、5+46.5+26.4+4。53+96。2+13.2+2.32+2。32+12=414o47（kg）=414«5kg8。1.2操作介质的质量（02）的估算水室的容积:V=5x（052xO.4+0.2192x0.2）=0.086m34真空室的容积：V.=-x（0.52x1+0.2192x0.2）=0.204/zz34尾管的容积：V.=xO.1252xlO=O.123n?总容积为：V=0.086+0.204+0.123=0.42m3操作介质按水计算，则操作介质的总质量。2为:。42X1000=424(kg)。=。1+。2=414。5+424=839(kg)=8。39KN8。2支座的选型及

54、尺寸设计8. 2.1支座的选型立式多喷嘴水喷射真空泵需要设置在操作平台上，且外部无保温层，故选用A型耳式支座。支座的数量：4个,在真空室的圆筒上沿圆周方向分布(见图12)。单个支座承受的载荷为：。/2=8.39/2=4.195(KN)8.2。 2支座的尺寸设计根据支座承受的载荷4。195KN、ON500查A型耳式支座标准确定支座的结构与尺寸，结果见图23。支座标记:JB/T472592支座A1材料：Q235-AF图23A型耳式支座的结构与尺寸第九章开孔补强的设计计算9.1水室开孔补强的设计计算水室的筒体上有两个开孔,即仪表接口和进水管接口.由于进水管开孔尺寸最大,因此,只需对进水管孔进行补强计

55、算。9.UI水室的筒体开孔后被削弱的金属面积A的计算4="S0+2S,E,(1-")式中：4=4+20=21912+2(1+6x10%)=210.2(7?/?)1.1x0.35x5002x113x0.85-1.1x0.35Sel=SluC=6l-6x10%=4.4()ornt=一=163/113=1。45>lo0,MX1.0将已知值代入得:A=dSo+2SoSet(l-fr)=210.2x1.01+2x1.01x4.4(1-1)=212.302(mm2)9。U2有效补强区内起补强作用的面积计算一、筒体起补强作用金属面积4的计算d)(Se-SJ-25(5.-)(1-/.)式中B=2d=2x210.2=420.4(”)B=d+2Stl+2Snt