【正文】 mm????????? 取長度mm80。 螺栓 標(biāo)記： 螺栓 GB/T57802021 M 1680 材 料： Q235A 螺母標(biāo)記： 螺母 GB/T412021 M 162 材 料： Q235A 墊圈標(biāo)記： GB/T 95－ 2021 16100 HV 進(jìn)氣管的裝配尺寸 進(jìn)氣管的中心線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 300mm； nS — 筒體壁厚，取 5mm； OtD — 接管外徑，取 219mm。 1 2 .5 / 2 2 .5 3 0 0 5 2 1 9 / 2 2 0 6 .3 ( )n O tl R S D m m? ? ? ? ? ?，取 1 220l mm? 。 26 支座的裝配尺寸 支座護(hù)板底面與真空室筒體的下端面的垂直距離取 40 mm，則 支座底板距上法蘭密封面的垂直距離 為： 4204040=340（ mm），因此， mml 3402 ? 。 真空表接管的裝配尺寸 2/ Otn DRSl ?? = 2 .5 3 0 0 5 2 5 / 2 1 0 9 ( )mm? ? ? 取 3 110l mm? 。 27 真空室 的部件圖 圖 17 真空室 的部件圖 28 第五章 噴嘴的設(shè)計(jì) 噴嘴的設(shè)計(jì) 噴嘴的作用是將水的絕大部分靜壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使水高速噴出，將氣室中的氣體帶出而形成真空。噴嘴的出口內(nèi)徑 一般取 mmd 1510?? ，本設(shè)計(jì)取 mmd 10? 。由于噴嘴的出口部分磨損較嚴(yán)重，故噴嘴設(shè)計(jì)成兩段，上段在進(jìn)口處設(shè)有十字擋環(huán)，以防止進(jìn)入噴嘴的水流產(chǎn)生旋渦，使磨損更加嚴(yán)重。下段噴嘴可以定期進(jìn)行更換。噴嘴的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 18。 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。因此，需要在噴嘴的入口處設(shè)置防旋裝置，材料選用聚四氟乙烯，結(jié)構(gòu)與尺寸如圖 19。 29 圖 19 防旋十字擋板 第六章 喉管、尾管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 喉管的設(shè)計(jì) 喉管的的作用主要有兩個(gè)方面，一方面聚焦引射流體，另一方面起水封作用，以防止外部的大氣通過尾管進(jìn)入真空室破壞真空。喉管采用耐磨鑄鐵整體鑄造，其上端與外壓 圓 錐殼的下端 法蘭相聯(lián)，下端與 尾管 法蘭相聯(lián)。 其結(jié)構(gòu)與尺寸如圖 20。 圖 20 喉管的 結(jié)構(gòu)與尺寸 30 尾 管的設(shè)計(jì) 尾管的的作用主要是有將引射流體和氣體的混合物排出，另一方面起抽吸作用。 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。 尾管的公稱直徑為 DN125，接管的規(guī)格為 Ф1533，長度 mml 10000? 。圖 21 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。 圖 21 喉管的 結(jié)構(gòu)與尺寸 31 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。墊片的尺寸如圖 22。 圖 22 墊片的尺寸 墊片 標(biāo)記： HG20606 墊片 RF XB350 本設(shè)計(jì)選用六角頭 螺栓 （ A級、 GB/T57802021）、Ⅰ型六角 螺 母（ A級、 GB/T412021）、平墊圈（ 100HV、 GB/T 952021） 螺栓長度 L 的計(jì)算： 螺栓 的 長度 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 長度 (～ )d 確定。 其中 1? =20mm 、 S =2mm 、 H = 、 h ＝ 3mm 、 螺栓 伸出 長度 取 =18mm 。 螺栓的長度為： dhHSL 1 ????? ? )( mm????????? 取長度 mmL 70? 。 螺栓 標(biāo)記： 螺栓 GB/T57802021 M1670 材 料： Q235A 螺母標(biāo)記： 螺母 GB/T412021 M162 材 料： Q235A 墊圈標(biāo)記： 墊圈 GB/T 95－ 2021 16100 HV 32 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（有無泄漏）。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。 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 ?? 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 。 將已知值代入上式得： 1131 . 2 5 1 . 1 0 . 3 5 0 . 4 8 1 ( )113Tp M P a? ? ? ? ? 因?yàn)? MPa? ＜（ p +） = ，所以取 MPa? 。 壓力表的量程： 2 Tp =2= 或 ～ 。 水溫 ≥ 5℃ 壓力試驗(yàn)的強(qiáng)度校核 液壓試驗(yàn)時(shí)筒體產(chǎn)生的最大應(yīng)力 max? 為：m ax ()2( )T i nnp D S CSC? ??? ? 代入已知值得： m a x 0 .4 8 5 ( 6 0 0 5 1 .2 5 ) 3 9 .0 4 ( )2 ( 5 1 .2 5 ) M P a? ????? 因 max? ＝ ＜ s?? =235= ， 故 液壓強(qiáng)度足夠 。 水 壓試驗(yàn)的操作 在保持 水室 表 面干燥的條件下，首先用 水 將 水室 內(nèi)的空氣排空，再將 水 的壓力緩慢升至 33 ， 保壓不低于 30min ，然后將壓力緩慢降至 ， 保壓足夠長時(shí)間，檢查所有焊縫和連接部位有無泄露和明顯的殘留變形。若質(zhì)量合格，緩慢降壓將 罐 體內(nèi)的 水 排凈，用壓縮空氣吹干 罐 體。若質(zhì)量不合格，修補(bǔ)后重新試壓直至合格為止。 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 MPa? 。 壓力表的量程： 2 Tp =2= 或 ～ 。 操作介質(zhì)：空氣； 溫 度≥ 15℃ 壓力試驗(yàn)的強(qiáng)度校核 氣壓試驗(yàn)時(shí)錐體產(chǎn)生的最大應(yīng)力 max? 為：m ax ()2( )T i nnp D S CSC? ??? ? ?con1? 代入已知值得： m a x 0 .3 5 ( 6 0 0 5 1 .2 5 ) 2 9 .3 1 ( )2 ( 5 1 .2 5 ) s 1 6o M P aco? ????? 因 max? ＝ ＜ s?? =235=160MPa ， 故 氣 壓強(qiáng)度足夠 。 氣 壓試驗(yàn)的操作 做 氣壓試驗(yàn)時(shí)，緩慢將壓力升至 ，保持 5min 并進(jìn)行初檢。合格后繼續(xù)升壓至 ，其后按每級的 級差，逐級升至試驗(yàn)壓力 ，保持 30min ，然后再降至 ，保壓足夠長時(shí)間 ， 同時(shí) 進(jìn)行檢查，如有泄露，修補(bǔ)后再按上述規(guī)定重新進(jìn)行試驗(yàn)。 34 第八章 支座的設(shè)計(jì) 設(shè)備工作時(shí)總質(zhì)量的估算 設(shè)備工作時(shí)的總質(zhì)量由兩部分構(gòu)成，一、設(shè)備金屬的質(zhì)量（ 1Q ）；二、操作介質(zhì)的的質(zhì)量（ 2Q ），總質(zhì)量： 21 Q ?? 。 設(shè)備金屬的質(zhì)量 1Q 的估算 （一） 水室的金屬質(zhì)量 水室的主要金屬質(zhì)量 SQ ： SQ = TQ +2 FQ + jQ + YQ +Q 封 其中： TQ — 筒體質(zhì)量，對于mmDi 600?、 mmSn 5? 的圓筒，每米的質(zhì)量為 ，取 TQ = ＝ ； FQ — 法蘭質(zhì)量，對于 600DN? 、 ? 的容器法蘭，查表知 FQ = kg； jQ — 壓力表接管質(zhì)量，對于 20?DN 、 ? 的突面板式管法蘭，查表 知法蘭質(zhì)量為 、接管質(zhì)量為 ，取 jQ = YQ — 進(jìn)液接管質(zhì)量，對于 200?DN 、 ? 的突面板式管法蘭，查表知法蘭質(zhì)量為 、接管每米質(zhì)量為 ，故接管質(zhì)量 =， 取YQ =+= 封頭質(zhì)量 — 23Q 3 .1 4 ? 0 .3 5 ? 0 .0 1 4 ? 7 .9 ? 1 0 4 2 .5 4 k g??封 SQ = +2++ += （ 二 ） 真空室的金屬質(zhì)量 真空室的金屬質(zhì)量 ZQ ： ZQ = qQ + 1FQ + 2FQ + jQ + gQ 其中： qQ — 殼體質(zhì)量，近似按 mmDi 600? 、 mmSn 5? 的圓筒計(jì)算，每米的質(zhì)量為 ，取 qQ =； 1FQ — 上法蘭質(zhì)量，對于 600DN? 、 ? 的容器法蘭，查表知 FQ = kg； 2FQ — 下法蘭質(zhì)量，對于 150?DN 、 ? 突面板式管法蘭，查表知2FQ =； jQ — 真空表接管質(zhì)量，對于 20?DN 、 ? 的突面板式管法蘭，查表知法蘭 35 質(zhì)量為 、接管質(zhì)量為 ，取 jQ = ? g gQ — 進(jìn)氣接管質(zhì)量，對于 200?DN 、 ? 的突面板式管法蘭，查表知法蘭質(zhì)量為 、接管每米質(zhì)量為 ，故接管質(zhì)量 ， 取 gQ = SQ = ++++== （ 三 ） 噴板及噴嘴的金屬質(zhì)量 噴板的質(zhì)量近似按平板封頭計(jì)算， 其質(zhì)量為： ? 單個(gè) 噴嘴 的金屬質(zhì)量近似為 ? kg， 噴嘴數(shù) 30，總質(zhì)量為： 。 （ 四 ） 尾管的金屬質(zhì)量 對于 125?DN 、 ? 的突面板式管法蘭，查表知法蘭質(zhì)量為 ，規(guī)格Ф2403 的無封鋼管，其每米 的質(zhì)量為 ，長度為 10m，總 質(zhì)量為 。 （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。 單個(gè)螺栓的質(zhì)量按 M 1695 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。 單個(gè)螺母的質(zhì)量按 M 162 的 規(guī)格確定，查 螺母的標(biāo)準(zhǔn)知，單個(gè)螺母的質(zhì)量 ， 螺母 的總質(zhì)量為： 80= kg。 160 個(gè)金屬平墊圈、 6 個(gè)非金屬墊片的質(zhì)量近似取螺母的總質(zhì)量，即： 單個(gè)耳式支座初步取 3 kg， 總質(zhì)量為： 34=12 kg。 1Q =106+105++++++++12 =（ kg） = kg 操作介質(zhì)的質(zhì)量（ 2Q ）的估算 水室的容積： 3221 4πV m??? ）（ 真空室的容積： 3222 4πV m??? ）（ 36 尾管的容積： 323 4πV ?? 總?cè)莘e為： ???? 操作介質(zhì)按水計(jì)算，則操作介質(zhì)的總質(zhì)量 2Q 為： 1000=542（ kg） 21 Q ?? =430+542=972（ kg） = 支座的選型及尺寸設(shè)計(jì) 支座的選型 立式多噴嘴水 噴射 真空泵需要設(shè)置在操作平臺上，且外部無保溫層，故選用 A 型耳式支座。支座的數(shù)量： 4 個(gè)，在真空室的圓筒上沿圓周方向分布（見圖 12）。 單個(gè)支座承受的載荷為： )?? 支座的尺寸設(shè)計(jì) 根據(jù)支座承受的載荷 、 600DN 查 A型耳式支座標(biāo)準(zhǔn)確定支座的結(jié)構(gòu)與尺寸，結(jié)果見圖 23。 支座標(biāo)記： JB/T4725— 92 支座 A1 材料： Q235AF 圖 23 A 型耳式支座的結(jié)構(gòu)與尺寸 37 第九章 開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 水室開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 水室的筒體上有兩個(gè)開孔，即儀表接口和進(jìn)水管接口。由于進(jìn)水管開孔尺寸最大，因此，只需對進(jìn)水管孔進(jìn)行 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 水室的筒體開孔后被削弱的金屬面積 A 的計(jì)算 2 (1 )o o e tA d S S S fr? ? ? 式中： 2id d C?? ＝ 27312+2(1+61 0%)＝ 2[ ] cio t cpDS p?? ?? 1 . 1 0 . 3 5 6 0 0 1