【正文】 dhHSL 1 ????? ? 圖 5 墊片的 尺寸 )( mm????????? 取螺栓長(zhǎng)度 mmL 75? 。 螺栓 標(biāo)記： 螺栓 GB/T57802020 M1675 材 料： Q235A 螺母標(biāo)記： 螺母 GB/T412020 M162 材 料： Q235A 墊圈標(biāo)記： 墊圈 GB/T95— 2020 16100 HV 筒體長(zhǎng)度的確定 筒體的長(zhǎng)度 H： On DRSH ??? 其中： R — 筒體半徑，取 250mm； nS — 筒體壁厚，取 5mm； OD — 進(jìn)水管外徑，取 219mm。 )(2 mmDRSH On ?????? 取 H = 400mm。 壓力表接管及法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 接管的設(shè)計(jì) 由條件設(shè)計(jì)單可知接管的 DN=20，規(guī)格為Ф253。 接管的長(zhǎng)度 150l mm? 。 接管的裝配尺寸 (接管中心線距上法蘭密封面的豎直距離 )為： 2 2 .5 / 2n O tH R S D?? 其中： R — 筒體半徑，取 250mm； nS — 筒體壁厚，取 5mm； OtD — 接管外徑，取 25mm。 )(1012/??????，取 mm100H2 ? 。 法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 一、 法蘭的設(shè)計(jì)及密封面的選型 圖 6 壓力表接管法蘭的結(jié)構(gòu)及尺寸 根據(jù)管法蘭的 DN= PN= 查表 可知：法蘭的類型為板式平焊管法蘭；密封面 的型式為突面，結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 6。 法蘭 標(biāo)記： HG20592 法蘭 RF 16Mn 二、 墊片的設(shè)計(jì)及螺栓、螺母的設(shè)計(jì) 根據(jù)密封的介質(zhì)為水，操作溫度為 25℃，操作壓力為 ，由 墊片選用表可知：選用橡膠墊片，材料為橡膠板（ GB/T3985）。墊片的尺寸如圖 7。 墊片 標(biāo) 記： HG20606 墊片 RF XB350 本設(shè)計(jì)選用六角頭 螺栓 （ A 級(jí)、GB/T57802020）、Ⅰ型六角 螺 母（ A級(jí)、 GB/T412020）、平墊圈（ 100HV、 GB/T 952020） 螺栓長(zhǎng)度 L 的計(jì)算： 螺栓 的 長(zhǎng)度 由 法蘭的 厚度（ 1? ）、 墊片的 厚度（ S ）、 螺母的 厚度（ H ）、墊圈厚度（ h ）、螺栓 伸出 長(zhǎng)度 (～ )d 確定。 其中 1? =14mm 、 S =2mm 、 H = 、 h ＝ 、 螺栓 伸出 長(zhǎng)度 取 =11 mm 。 dhHSL 1 ????? ? )( mm????????? 取螺栓長(zhǎng)度 mmL 50? 。 螺栓 標(biāo)記： 螺栓 GB/T57802020 M1050 材 料： Q235A螺母標(biāo)記： 螺母 GB/T412020 M10 材 料： Q235A墊圈標(biāo)記： 墊圈 GB/T95— 2020 10100 HV 水室的部件圖 水室的部件圖見(jiàn) 圖 8。 圖 7 墊片的尺寸 第二章 平板封頭的設(shè) 計(jì) 平板封頭與水室采用法蘭聯(lián)接，聯(lián)接尺寸與水室的上法蘭相同。其作用是將引射流體密封在水室內(nèi)，以防止水外溢，同時(shí)可防止空氣中的雜質(zhì)進(jìn)入水室堵塞噴嘴。 平板封頭的強(qiáng)度計(jì)算 由于操作介質(zhì)為水，工作溫度為 25OC ，故 材料選用 Q235B。 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)壓力 p ： 1 .1 1 .1 0 .2p p M P a? ? ? 計(jì)算壓力 cp ： 1. 1 0. 2Clp p p p M P a? ? ? ? ? 設(shè)計(jì)溫度 t ： 25 15 40OtC? ? ? 焊縫系數(shù) ? ： ?? (整板加工 ) 鋼板負(fù)偏差 C1： 1 mm? 腐蝕裕度 C2： 2 mm? 平板封頭壁厚的設(shè)計(jì) 平板封頭的壁厚 公式為：12[] CnC tKpS D C C??? ? ? 其中： CD — 計(jì)算直徑，取墊片的中徑，即 503 +（ 539503） /2=521 mm； K — 板邊結(jié)構(gòu)特征系數(shù)，取 。 設(shè)封頭的壁厚為 14nS mm? ，由 14nS mm? 、 Q235B、 40OtC? 查鋼板的許用應(yīng)力表可 知 [ ] 113t MPa? ? 。 由公式12[] CnC tKpS D C C??? ? ? 得： . 01 1 3 0 . 21 . 1 2 1S n ???? 圓整 mmSn 14?? ，因?yàn)?mmSn 14?? = mmSn 14? ，所以假設(shè) 14nS mm? 合理 故封頭的壁厚為 14nS mm? 平板封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 平板封頭的結(jié)構(gòu)如圖 9。 第三章 噴板的設(shè)計(jì) 噴嘴孔在 噴板上的布置 由設(shè)計(jì)條件單可知，噴嘴孔在 噴板上的布置形式為 等邊三角形，考慮到最外緣噴嘴具有一定的傾斜角度，因此，在 噴板上布置 噴嘴時(shí)，為防止噴嘴與水室內(nèi)壁出現(xiàn)干涉， 噴板的球 圖 9 平板封頭的結(jié)構(gòu)與尺寸 面部分在水平方向的投影 徑取 mm4 8 020 － 5 0 0D i ?? ，噴嘴孔在 480mm 的范圍內(nèi)進(jìn)行布置 ，噴嘴孔的個(gè)數(shù)及布置如圖 10。噴嘴孔數(shù)量為 19，噴嘴孔中心線距 離為 85mm。噴嘴出口內(nèi)徑取 mm10do ? ， 面積比： 222 /( ) 6Om d nd?? 則喉管的直徑為： )(1019619d6 222o22 mmd ?? ， ）（ mm106d 2 ? 噴板的穩(wěn)定性計(jì)算 設(shè)計(jì)外壓 的確定 噴板的設(shè)計(jì)外壓取其在工作過(guò)程中 可能產(chǎn)生的最大壓差，取設(shè)計(jì)外壓： MPap ? 。 穩(wěn)定性計(jì)算 假 設(shè) 噴板 的壁厚 為 mmSn 12? ， )(10212 mmCSS ne ????? 。由 噴板 的當(dāng)量半徑mmRO 1500? 和 )(10 mmSe ? ， 計(jì)算出 /oeRS 15010/1500 ?? 。用 A =()eoSR 計(jì)算 圖 10 噴嘴孔在 噴板上的布置 出系數(shù) A 值， ???A 。 在圖 155的下方找到系數(shù) A = 值，由此 做 垂直線與≤ 150℃的溫度線 相交， 交點(diǎn)水平對(duì)應(yīng)的值系數(shù) B 約為 100MPa 。 許用外壓 []p 按下式計(jì)算： )(][ DSBp e? MPap )1 5 0 010(1 0 0][ ??? 因?yàn)?MPap ? ＜ MPap ][ ? , 所以 假 設(shè)壁厚 為 mmSn 12? 滿足穩(wěn)定性要求，但考慮到噴板上需要開(kāi)設(shè) 19個(gè)最大直徑為 45? 的圓孔，會(huì)引起噴板的穩(wěn)定性下降，同時(shí)，在噴板上安裝噴嘴后，若噴板 壁厚 較小，在水流的沖擊下， 噴嘴會(huì)產(chǎn)生較大的 擺動(dòng)，導(dǎo)致引射流體過(guò)早破碎，使抽氣量下降，一般噴板的 壁厚 取 2530mm。本設(shè)計(jì)取 mmSn 30? 。 噴板的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 11。 第四章 真空室的設(shè)計(jì) 真空室主要由外壓圓筒、錐殼、進(jìn)氣管等構(gòu)成，基本結(jié)構(gòu)如圖 12 所示。其作用是當(dāng)引 圖 11 噴 板的結(jié)構(gòu)與尺寸 射流體水高速通過(guò)氣室時(shí)，會(huì)將水流周圍的氣體以摩擦、撞擊、挾帶的方式帶出，在氣室內(nèi)將產(chǎn)生負(fù)壓。由條件設(shè)計(jì)單中可知水室的工作壓力為 MPapW ? ，屬低壓設(shè)備；操作介質(zhì)為水，不具有污染性；操作溫度為室溫，因此， 筒體和接管材料均選用 Q235B，法蘭材料選用 16Mn， 其基本結(jié)構(gòu)如圖 12 所示。 1下法蘭； 2錐殼； 3進(jìn)氣管； 4上法蘭； 5圓筒； 6儀表接管； 7耳式支座 圖 12 真空室的結(jié)構(gòu) 真空室 的長(zhǎng)度設(shè)計(jì) 真空室由圓筒和 圓 錐殼兩部分構(gòu)成，總長(zhǎng)度取引射流體的長(zhǎng)度 ，引射流體的長(zhǎng)度為mm～1500 1 0 0 0L ? ，取引射流體長(zhǎng)度 mmL 1000? ， 故總長(zhǎng)度 ： mmL 1000? 。 圓筒 的長(zhǎng)度設(shè)計(jì) 一、進(jìn)氣管直徑的確 定 進(jìn)氣管直徑的大小對(duì)真空度的形成有非常重要的影響。當(dāng)抽氣量（ 120m3/h）一定時(shí)，進(jìn)氣管直徑越小，則氣流速度越大，對(duì)引射流體束的沖擊越大，易造成引射流體過(guò)早破碎，氣液混合物不能及時(shí)進(jìn)入尾管排出，使抽氣量下降；反之，則相反。因此，在滿足開(kāi)孔的條件 下 ，進(jìn) 氣 管直 徑取 大 較好 。由 于 mmmmD i 1500500 ?? ， 最 大開(kāi) 孔直 徑mm25021 ?? ii Dd 且不過(guò) 500 mm ，取 mmdi 200? 。與之配套的接管公稱直 徑為mm200DN ? ，規(guī)格為 6219?? 。 根據(jù) 200?DN 、設(shè)備外無(wú)保溫層，可確定進(jìn)氣管的長(zhǎng)度為 mml 200? 。 二、 圓筒 長(zhǎng)度的確定 圓筒 的長(zhǎng)度為： )( mmDRSL Otn ??????? 圓整取 mm400L ? 圓 錐殼 的長(zhǎng)度設(shè)計(jì) 圓 錐殼的下端與喉管采用管法蘭聯(lián)接，初選 150DN 、 的 管法蘭，由管法蘭的內(nèi)徑為 mmB 1611 ? ，故取 錐殼的下端外徑 mmDOt 161? 。 錐殼 的長(zhǎng)度為： 1000400=600 mm， 錐殼的半錐角為： )2/()(t a n 1 ???? LDD Oti? ， 所以半角 176。? ， 因 176。176。 ＜25α＜15 故設(shè)計(jì)合理 ， 錐殼 的長(zhǎng)度滿足要求。 真空室 的 穩(wěn)定性計(jì)算 設(shè)計(jì)外壓 的確定 對(duì)于 真空容器，取設(shè)計(jì)外壓： MPap ? 筒體壁厚的設(shè)計(jì) 一、 試差法 假 設(shè) 圓筒 的壁厚 為 mmSn 5? ， )( mmCSS ne ?????? 、 2o i nD D S?? )(51010500 mm??? 由 公式 oo eDL cr D S?計(jì)算出臨界長(zhǎng)度 Lcr 值為： )( mmL cr ??? 筒體 的計(jì)算長(zhǎng)度 L? 計(jì)算如下： L? =400mm 因?yàn)?mmLmmL cr 4 0 6 5 8