【正文】 （ 5）壓力試驗(yàn)和致密性試驗(yàn) 水室制造完畢后，以 進(jìn)行水壓試驗(yàn)；真空室以 的壓縮空氣做內(nèi)壓進(jìn)行致密性試驗(yàn)。工件焊接后所形成的接縫稱(chēng)為焊縫。F 第九章 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 水室 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 水室的筒體上有兩個(gè)開(kāi)孔，即儀表接口和進(jìn)水管接口。 （五） 附件 的金屬質(zhì)量 附件包括 80 個(gè)螺栓、 80個(gè)螺母、 160 個(gè)金屬平墊圈、 6 個(gè)非金屬墊片、四個(gè)耳式支座。 真空室的氣壓試驗(yàn) 試驗(yàn)壓力的確定 真空容器按規(guī)定做內(nèi)壓試驗(yàn)，且試驗(yàn)壓力為 ，故取 MPapT ? 。壓力試驗(yàn)是化工容器及設(shè)備出廠時(shí)必須進(jìn)行的工序。 為 DN125，接管的規(guī)格為 Ф1533 ，長(zhǎng)mml 10000? 。噴嘴的 結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 18。 螺栓 標(biāo)記： 螺栓 GB/T57802020 M 1680 材 料： Q235A 螺母標(biāo)記： 螺母 GB/T412020 M 162 材 料： Q235A 墊圈標(biāo)記： GB/T 95－ 2020 16100 HV 進(jìn)氣管的裝配尺寸 進(jìn)氣管的中心線(xiàn)距筒體上法蘭密封面的尺寸（裝配尺寸）按下式計(jì)算： 2/ Otn DRSl ?? 其中： R — 筒體半徑，取 450mm； nS — 筒體壁厚，取 5mm； OtD — 接管外徑，取 219mm。 其中 1? =24mm 、 S =2mm 、 H = 、 h ＝ 、 螺栓 伸出 長(zhǎng)度 取 =18mm 。 按下式計(jì)算許用外壓 []p ： []p =OeDSB1 ， )(][ M P ap ??? 因?yàn)?M P apM P ap ][ ??? ，所以假設(shè) 壁厚 mmSn 5? 偏大，但考慮到其與筒體的焊接和加工的要求，故取圓 錐殼 的壁厚 與筒體的 壁厚 相同，即 mmSnc 5? 真空室 的法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 外壓圓筒 的 法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 真空室的圓筒與噴板采用 法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)，法蘭選用 甲型平焊法蘭；密封面的型式為平面， 結(jié)構(gòu)及尺寸見(jiàn)圖 2。 ＜25α＜15 故設(shè)計(jì)合理 ， 錐殼 的長(zhǎng)度滿(mǎn)足要求。因此，在滿(mǎn)足開(kāi)孔的條件 下 ，進(jìn) 氣 管直 徑取 大 較好 。本設(shè)計(jì)取 mmSn 30? 。 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。 dhHSL 1 ????? ? )( mm????????? 取螺栓長(zhǎng)度 mmL 50? 。 接管的長(zhǎng)度 150l mm? 。 圖 4 進(jìn)液管法蘭的結(jié)構(gòu) 與 尺寸 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 標(biāo)記： HG20606 墊片 FF 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）、 圖 2 法蘭的結(jié)構(gòu)與尺寸 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? ）、 平板封頭 的 厚度 ( 2? )、 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。 計(jì)算壓力 cp ： cLp p p?? = p = 設(shè)計(jì)溫度 t ： 25+15=40℃ 焊縫系數(shù) ? ： ?? （單面焊透，局部無(wú)損探傷） 鋼板負(fù)偏差 1C ： 1C ＝ （ GB665496） 因設(shè)備材料為尚耐腐蝕材料且為微弱單面腐蝕故取 腐蝕裕量 2C ： 2C ＝ 1mm 筒體壁厚的 強(qiáng)度計(jì)算 假設(shè) 筒體壁厚的 mmSn 5? ，由 Q235B、 t =25℃、 mmSn 5? 查鋼板的許用應(yīng)力表可知 []t? ＝ 113MPa 。 前 言 隨著我國(guó)高等教育事業(yè)的迅速發(fā)展，實(shí)用型的設(shè)計(jì)已經(jīng)是迫在眉睫。 根據(jù)21C][2 CpDpS Ct iCd ???? ??得： )( mmS d ?????? ??? 考慮 1C ，則 = ????? CSS dn mm ， 圓整 mmSn ?? 由于 mmSmmS nn ???? ， 故假設(shè)的 筒體壁厚 太大，應(yīng)重新假設(shè) nS ，考慮到 設(shè)計(jì)壓力較小，因此，強(qiáng)度條件已不是確定 筒體壁厚 的主要因素，應(yīng)按剛度條件設(shè)計(jì) 筒體壁厚 。 其中 1? =30mm 、 2? =14mm (見(jiàn)第二章 )、 S =3mm 、 H = 、 h ＝ 3mm 、 螺栓 伸出 長(zhǎng)度 取 = 18mm 。墊片的尺寸如圖 5。 接管的裝配尺寸 (接管中心線(xiàn)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。 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。噴嘴孔數(shù)量為 19，噴嘴孔中心線(xiàn)距 離為 85mm。 噴板的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 11。由 于 mmmmD i 1500500 ?? ， 最 大開(kāi) 孔直 徑mm25021 ?? ii Dd 且不過(guò) 500 mm ，取 mmdi 200? 。 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 5 ???? ，所以 筒體 為短圓筒。墊片選用橡膠墊片，材料為橡膠板（ GB/T3985）。 螺栓的長(zhǎng)度為： dhHSL 1 ????? ? )( mm????????? 取螺栓長(zhǎng)度 mmL 80? 。 圖 16 墊片的尺寸 )(1982/?????? ，取 mml 2020 ? 。 上段噴嘴 下段噴嘴 組裝圖 圖 18 噴嘴的結(jié)構(gòu)及尺寸 防旋裝置的設(shè)計(jì) 具有一定壓力的水進(jìn)入噴嘴時(shí)易產(chǎn)生旋渦，使部分靜壓能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致水溫升高，真空度降低；同時(shí)會(huì)加快噴嘴內(nèi)壁的磨損，使噴嘴的使用壽命下降。 度 圖 20 喉管的 結(jié)構(gòu)與尺寸 圖 21 喉管的 結(jié)構(gòu)與尺寸 法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、 管法蘭的設(shè)計(jì)及密封面的選型 根據(jù)管法蘭的 DN=12 PN= 查表可知：法蘭的類(lèi)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 21。 水室的水壓試驗(yàn) 試驗(yàn)壓力的確定 [][]T tpp??? 且不小于（ p +） MPa 其中： p — 設(shè)計(jì)壓力，取 ??p MPa ； []? — 材料在試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力，取 113 MPa ； []t? — 材 料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，取 113MPa 。 壓力表的量程： 2 Tp =2= 或 ～ 。 單個(gè)螺栓的質(zhì)量按 M 1680 的 規(guī)格確定，查 螺栓的標(biāo)準(zhǔn)知，單個(gè)螺栓的質(zhì)量 kg， 螺栓的總質(zhì)量為： 80= kg。由于進(jìn)水管開(kāi)孔尺寸最大，因此，只需對(duì)進(jìn)水管孔進(jìn)行 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 設(shè)備的主要焊縫有水室、真空室殼體的縱向焊縫；進(jìn)液管、進(jìn)氣管與殼體的連接焊縫；儀表接管與殼體連接的焊縫；殼體與法蘭的連接焊縫。 （ 6） 所有 管接口除注明外伸長(zhǎng)度外，其余為 150mm （ 7） 管口及支座方位見(jiàn)本圖。 （ 4）設(shè)備上的 A 類(lèi)和 B 類(lèi)焊縫應(yīng)進(jìn)行無(wú)損探傷檢查，探傷長(zhǎng)度 20%， 射線(xiàn)探傷符合 GB3323— 89 規(guī)定中Ⅲ級(jí)合格；超聲波探傷符合 JB 1152— 81 規(guī)定中 Ⅱ 級(jí)合格。具有工藝簡(jiǎn)單、連接強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)重量輕等優(yōu)點(diǎn)， 在 化工容器及設(shè)備的制造行業(yè)中 應(yīng)用 廣泛。 支座標(biāo)記： JB/T4725— 92 支座 A1 材料： Q235A （ 四 ） 尾管的金屬質(zhì)量 對(duì)于 125?DN 、 ?PN 的突面板式管法蘭，查表知法蘭質(zhì)量為 ，規(guī)格Ф1333 的無(wú)封鋼管，其每米 的質(zhì)量為 ，長(zhǎng)度為 10m，總 質(zhì)量為 。若質(zhì)量不合格，修補(bǔ)后重新試壓直至合格為止。 螺 栓 標(biāo)記： 螺栓 GB/T57802020 M1670 材 料： Q235A 螺母標(biāo)記： 螺母 GB/T412020 M162 材 料： Q235A 墊圈標(biāo)記： 墊圈 GB/T 95－ 2020 16100 HV 第七章 壓力試驗(yàn) 壓力試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)設(shè)備的宏觀強(qiáng)度（是否有異常變形）和致密性（有無(wú)泄漏）。 尾 管的設(shè)計(jì) 尾 管采用 Q235B 鋼管制造，其上端與喉管采 用 法蘭 相聯(lián)，法蘭選用 DN12的突面板式管法蘭。下段噴嘴可以定期進(jìn)行更換。 螺栓的長(zhǎng)度為： dhHSL 1 ????? ? )( mm?????????