立式多喷嘴水喷射真空泵设计-课程设计(编辑修改稿)

立式多喷嘴水喷射真空泵设计-课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

5  ，所以 筒体 为短圆筒。 由eOOetcrSDLDSEpm 2 得： )(5 1 05 1 04 0 0 25 M P apcr  ， 3)(Oetcr DSEp  对于筒体稳定系数 3m ， )(][ M P app cr  因为 M P apM P ap ][  ，所以假设 壁厚 mmSn 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 mmSn 5 二、图算法 假 设 圆筒 的壁厚 为 mmSn 5 ， )( mmCSS ne  、 2o i nD D S )(51010500 mm ，则 7 8 1 0/4 0 0/ ODL 、 eO SD。 在图 154 中的纵坐标上找到 ODL ，自该点 做水平线与对应的 136/ eO SD 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。 在 图 155 中的横坐标上找到 ，由此 做 垂直线与 150℃的温度线 相交， 交点水平对应的值系数 1B 约为 120MPa。 圆筒的许用外压 []p 按下式计算： []p =OeDSB1 ， )(][ M P ap  因为 M P apM P ap ][  ，所以假设 壁厚 mmSn 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 mmSn 5 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ceS 来代替 圆筒的有效壁厚 eS ，锥壳的有效壁厚为： conCSS ncce )(  将外压 圆 锥壳转化为当量圆筒，其当量长度为 ： )1(21 LSe DDLL  其中： 1L — 圆 锥壳的轴向长度，取 600mm； SD — 圆 锥壳的小端外径，取 161； LD — 圆 锥壳的大端外径，取 500 ncS。 假 设 圆 锥壳 的壁厚 为 mmSnc 5 ， oncce c o nc o nCSS 16)()(  = mm， 当量长度为： )(39 5)1050 016 11(260 0)1(2 1 mmDDLL LSe ， 则 Le DL 、 4 16 0 ceL SD 在图 154 中的纵坐标上找到Le DL ，自该点做水平线与对应的 ceL SD 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。 在 图 155 中的横坐标上找到 ，由此 做 垂直线与 150℃的温度线 相交， 交点水平对应的值系数 1B 约为 110MPa。 按下式计算许用外压 []p ： []p =OeDSB1 ， )(][ M P ap  因为 M P apM P ap ][  ，所以假设 壁厚 mmSn 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 mmSnc 5 真空室 的法兰联接结构设计 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/T57802020）、Ⅰ型六角 螺 母（ A级、 GB/T412020）、平垫圈（ 100HV、 GB/T 952020） 与喷板联接的螺栓长度为： dhHSL   )(12 mm 取 mmL 125。 螺栓 标记： 螺栓 GB/T57802020 M16125 材 料： Q235A 螺母标记： 螺母 GB/T412020 M162 材 料： Q235A 垫圈标记： 垫圈 GB/T 95— 2020 16100 HV 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= 查表可知：法 兰的类型为板式平焊管法兰；密封面的型式为突面，结构及尺寸如图 13。 法兰 标记： HG20592 法兰 RF 16Mn 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 ，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 14。 \ 图 13 外压 圆 锥壳下端管法兰的结构及尺寸 垫片 标记： HG20606 垫片 RF XB350 本设计选用六角头 螺栓 （ A级、 GB/T57802020）、Ⅰ型六角 螺 母（ A级、 GB/T412020）、平垫圈（ 100HV、 GB/T 952020） 螺栓长度 L 的计算： 螺栓 的 长度 由 法兰的 厚度（ 1 ）、 垫片的 厚度（ S ）、 螺母的 厚度（ H ）、垫圈厚度（ h ）、螺栓 伸出 长度 (～ )d 确定。 其中 1 =24mm 、 S =2mm 、 H = 、 h ＝ 、 螺栓 伸出 长度 取 =18mm。 螺栓的长度为： dhHSL 1   )( mm 取螺栓长度 mmL 80。 螺栓 标记： 螺栓 GB/T57802020 M1680 材 料： Q235A 螺母标记： 螺母 GB/T412020 M162 图 14 垫片的尺寸 材 料： Q235A 垫圈标记： 垫圈 GB /T 95— 2020 16100 HV 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= 查表可知：法兰的类型为板式平焊管法兰；密封面的型式为突面，结构及尺寸如图 15。 法兰 标记： HG20592 法兰 RF 16Mn 二、 垫片的设计及螺栓、螺母的设计 图 15 进气 管法兰的结构及尺寸 根据密封的介质为水，操作温度为 25℃，操作压力为 ，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 16。 垫片 标记： HG20606 垫片 RF XB350 本设计选用六角头 螺栓 （ A 级、GB/T57802020）、Ⅰ型六角 螺 母（ A级、 GB/T412020）、平垫圈（ 100HV、 GB/T 952020） 螺栓长度 L 的计算： 螺栓 的 长度 由 法兰的 厚度（ 1 ）、 垫片的 厚度（ S ）、 螺母的 厚度（ H ）、垫圈厚度（ h ）、螺栓 伸出 长度 (～ )d 确定。 其中 1 =22mm 、 S = 、 H =18mm 、 h ＝ 3mm 、 螺栓 伸出 长度 取 =18mm。 螺栓的长度为： dhHSL 1   )( mm 取长度 mmL 80。 螺栓 标记： 螺栓 GB/T57802020 M 1680 材 料： Q235A 螺母标记： 螺母 GB/T412020 M 162 材 料： Q235A 垫圈标记： GB/T 95－ 2020 16100 HV 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（装配尺寸）按下式计算： 2/ Otn DRSl  其中： R — 筒体半径，取 450mm； nS — 筒体壁厚，取 5mm； OtD — 接管外径，取 219mm。 图 16 垫片的尺寸 )(1982/ ，取 mml 2020 。 支座的装配尺寸 支座护板底面与真空室筒体的下端面的垂直距离取 40 mm，则 支座底板距上法兰密封面的垂直距离为： 4004040=320（ mm），因此， mml 3202 。 真空表接管的装配尺寸 2/ Otn DRSl  = )(1012/ mm 取 mml 1003 。 真空室 的部件图 图 17 真空室 的部件图 第五章 喷嘴的设计 喷嘴的设计 喷嘴的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。 喷嘴的出口内径一般取 mmd 1510 ，本设计取 mmd 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。 上段喷嘴 下段喷嘴 组装图 图 18 喷嘴的结构及尺寸 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 19 防旋十字挡板 第六章 喉管、尾管的结构设计 喉管的设计 喉管的的作用主要有两个方面，一方面聚焦引射流体，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 20。 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。 尾 管的设计 尾 管采用 Q235B 钢管制造，其上端与喉管采 用 法兰 相联，法兰选用 DN12的突面板式管法兰。 为 DN125，接管的规格为 Ф1533 ，长mml 10000。