课程设计_立式多喷嘴水喷射真空泵设计(编辑修改稿)

课程设计_立式多喷嘴水喷射真空泵设计(编辑修改稿)内容摘要：

...................................................................................................... 41 接管表 ................................................................................................................... 41 技术要求 ................................................................................................................ 41 标题栏及明细表 ..................................................................................................... 42 装配图及部件图 .................................................................................................... 43 参 考 文 献 ................................................................................................................. 43 5 由设计条件单可知，设计的喷射真空泵的内径为mmDi 500， 喷板上按等边三角形方式布置若干个喷嘴，利用喷嘴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。 装置上设有 2 个工艺接口、 4 个耳式支座、 2 个测控接口。 设计主要内容有： （ 1） 水室的强度、刚度计 算和结构设计； （ 2） 平板封头的强度计算和结构设计； （ 3）喷板的稳定性计算和结构设计； （ 4）真空室的稳定性计算和结构设计； （ 5）喷嘴的结构设计； （ 6）喉管、尾管的结构设计； （ 7） 水室的水压试验； （ 8） 真空室的气压试验； （ 9） 支座的选型及校核。 （ 10） 进液管、进气管开孔补强的设计计算； （ 11）主要焊缝的结构与尺寸设计； （ 12） 绘制总装配图及水室部件图等。 6 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 —— 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 MPapW  ，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。 水室筒体的设计 设计参数 的确定 设计 压力 p ： p ＝ Wp ，取 p ＝ Wp = 液体静压Lp： 按筒高近似为 mmH 1000 估算Lp= ， 因Lp= %5 p = ，故Lp可以忽略。 计算压力 cp ： cLp p p = p = 设计温度 t ： 25+15=40℃ 焊缝系数  ： （单面焊透 ,不做无损探伤） 钢板负偏差 1C ： 1C ＝ （ GB665496） 因设备材料为尚耐腐蚀材料且为微弱单面腐蚀故取 腐蚀裕量 2C ： 2C ＝ 1mm 1法兰； 2筒体； 3仪表接管； 4进液管 图 1 水室的结构 7 筒体壁厚的 强度计算 假设 筒体壁厚的 mmSn 5 ，由 Q235B、 t =25℃、 mmSn 5 查钢板的许用应力表可知 []t ＝ 113MPa。 根据21C][2 CpDpS Ct iCd  得： )( mmd   考虑 1C ，则 =  CSS dnmm， 圆整 mmSn  由于 mmSmmS nn  ， 故假设的 筒体壁厚 太大，应重新假设 nS ，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。 筒体壁厚的 刚度计算 对于 Q235B 制容器， 当 iD ≤ 3800 mm， minS ≥ 2 iD /1000且不小于 3mm，另加 2C 并 圆整 至 nS。 故 ： mmS n 413  考虑到筒体 加工壁厚不小于 5mm，取 mmSn 5。 筒体法兰联接结构的设计 法兰的设计及密封面的选型 根据法兰的 DN=500、 PN= 查表可知：法兰的类型为甲型平焊法兰； 密封面的型式为平密封面，结构及尺寸如图 2。 法兰 标记： 法兰 FF JG/T47012020。 材 料： 16Mn 螺栓规格： M 16 螺栓数量： 20 法兰 数量： 3 图 2 法兰的结构与尺寸 8 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 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 3。 垫片 标记： HG20606 垫片 FF 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 ）、 平板封头 的 厚度 ( 2 )、 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 =30mm、 2 =14mm (见第二章 )、 S =3mm、 H =、 h ＝ 3mm、 螺栓 伸出 长度 取 = 18mm。 与平板封头联接的螺栓长度为： dhHSL   )( mm 取长度 mmL 80。 螺栓 标记： 螺栓 GB/T57802020 M1680 材 料： Q235A 螺母标记： 螺母 GB/T412020 M162 材 料： Q235A 垫圈标记： 垫圈 GB/T 95— 2020 16100 HV 9 进液管的设计 进液管直径的设计 取进液管液体流速  q一般取 由 lg q / 得： )/( 根据 uDQil 24得 ： mmmuQD li 1 88)(1 60 2 0044    由 mmDi 188 查钢管标准可知： 进液管 200DN ，外径 mmDOt 219 、 壁厚6ntS mm。 开孔直径 mmDOt 219 mmDi 2 5 05 0 02121 ，满足开孔最大直径的要求。 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： mml 200 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： 1 2 .5 / 2n O tH R S D 其中： R — 筒体半径，取 250mm； nS — 筒体壁厚，取 5mm； OtD — 接管外径，取 219mm。 )(1 9 82/2 1 952 5  ， 取 mm200H1 。 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 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 4。 法兰 标记： HG20592 法兰 RF 16Mn 10 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 5。 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 =2mm， H =， h ＝ ， 螺栓 伸出 长度 取 = 18mm。 图 4 进液管法兰的结构与尺寸 图 5 垫片的尺寸 11 螺栓的长度为： dhHSL 1   )( mm 取螺栓长度 mmL 75。 螺栓 标记： 螺栓 GB/T57802020 M1675 材 料： Q235A 螺母标记： 螺母 GB/T412020 M162 材 料： Q235A 垫圈标记： 垫圈 GB/T95— 2020 16100 HV 筒体长度的确定 筒体的长度 H： On DRSH  其中： R — 筒体半径，取 250mm； nS — 筒体壁厚，取 5mm； OD — 进 水管外径，取 219mm。 )(2 mmDRSH On  取 H = 400mm。 压力表接管及法兰联接结构的设计 接管的设计 由条件设计单可知接管的 DN=20，规格为 Ф253。 接管的长度 150l mm。 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 / 2n O tH R S D 其中： R — 筒体半径，取 250mm； nS — 筒体壁厚，取 5mm； OtD — 接管外径，取 25mm。 )(1012/ ，取 mm100H2 。 12 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= 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 6。 法兰 标记： HG20592 法兰 RF 16Mn 图 6压力表接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 ，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 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 =14mm、 S =2mm、 H = 、 h ＝ 、 螺栓 伸出 长度 取 = 图 7 垫片的尺寸。