【導讀】行了強度分析，同時采用三維建模的方式對各個分零部件進行了設計。時分離器所占用的空間體積相對較小，維修量小，工作穩(wěn)定。旋流式分離器具有。這些特點，氣液旋流器的工作特點具有實用性和可靠性，并具有廣闊的前景。

　　

【正文】 設計壓力 ID 圓筒直徑 e? 有效壁厚 ??t? 設計溫度下的許用應力 把已知條件代入得 : ? ? ? ? ? ? MP aMP ae eDp tIct ???? ????? ?? ?? 故強度滿足要求 法蘭 與螺栓 校核 考慮到設計壓力較高，介質(zhì)不允許泄漏，擬選用平焊法蘭，凸凹密封面。 法蘭材料： 16Mn(鍛件 )， M Patff 150][][ ?? ?? 墊片材料：石棉橡膠板， s=3mm,y=11MPa,m= 23 初擬法蘭的尺寸如下所示 D 82?i D=120 墊片尺寸： 3901 2 0 ????? sdD 墊片寬度： N= 15?? 的要求符合表根據(jù)文獻 35]28[,10152 90120 ???? mmmm 墊片基本密封寬度： mmNb 0 ??? 墊片有效密封寬度： mmmmbb 0 ????? 故墊片的計算寬度： mmD G 1 2 0 ???? 螺栓選用的材料是 Q235 號鋼， M Patbb 1 1 7][][ ?? ?? 預緊時螺栓載荷： NybDW G 3 7 6 ?????? ?? 211 ][ mmWAbm ??? ? 操作時螺栓載荷： NpDmpbDW cGcG )()2( 222 ???????????? ????222 ][ mmWA TBm ??? ? 12 Mm AA ?? 22 mmAA mm ??? 取 擬采用螺栓 4 個 ，則 24 mmnAd m ????? ?? ， 根據(jù)螺紋標準以及管道法蘭螺栓的最小直徑，取螺紋根 徑 mmd ? ，相當于M6 的螺栓。 實際螺栓總面積： 222 mmdnAb ????? ?? 螺栓平均間距： s= mmnD b ?? ?? 根據(jù)文獻 [28]查表 510，對于 M6 的螺栓，最小螺栓間距為 mms 32min ? 允許最大螺栓間距： mmmds B 56)( 156102)( 62m a x ????????? ? 故 maxmin sss ?? ，即所選螺柱直徑符合安裝和密封要求 強度計算 預緊時螺柱載荷： W= NAA bmb 117)(2 ])[( ????? ? mmDDh GbG )()( ?????? M1 = NWhG 0 ???.m 操作時 墊片載荷：、 NmpbDH cGG ???????? ?? 壓力載荷： NpDH cID 22 ????? ?? mmgDDh ibD )92270()( 1 ???????? 介質(zhì)靜壓軸向載荷： NpDDH ciGT )(4 )(2222 ??????? ?? mmhgRh GT )()( 1 ???????? 作用在法蘭端面上的總力矩： mNhHhHhHM GGTTDD . )(2 ??????????21 .][][ MMftf ??????? mNMM .: 1 ??? 法蘭的計算力矩 25 ? 擬定法蘭尺寸及選材合適，可安全使用 第 六 章 氣液 旋流器的三維建模 Solidworks 軟件介紹 Solidworks 公司是專業(yè)從事三維機械設計、工程分 析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件開發(fā)和營銷的跨國公司，其軟件產(chǎn)品 Solidworks 提供一系列的三維（ 3D）設計產(chǎn)品，幫助設計師減少設計時間，增加精確性，提高設計的創(chuàng)新性，并將產(chǎn)品更快推向市場。 Solidworks 軟件組成： 到 3D 轉(zhuǎn)換工具 將 2D 工程圖拖到 SolidWorks 工程圖中的功能；支持包括外部參考的可重復使用 2D 幾何；視圖折疊工具，可以從 DWG 資料產(chǎn)生 3D 模型。 測試零件設計，分析設計的完整性。 具有整套熔接結構設計和文件工具，以及完全關聯(lián)的鈑金功能。 設計工具 測試塑料射出制模零件的可制造性。 保持設計中曲率的連續(xù)性，以及產(chǎn)品薄壁的內(nèi)凹零件，可加速消費性產(chǎn)品的設計。 讓 3D CAD 系統(tǒng)使用者透過市場上領先的線上目錄使用現(xiàn)在的零組件。 在一個文件中產(chǎn)生零件或零組件模型的多個設計變化，簡化設計的重復使用。 利用伸長、旋轉(zhuǎn)、薄件特征、進階薄殼、特征復制排列和鉆孔來產(chǎn)生設計。 26 使用有導引曲線的疊層拉伸和掃出產(chǎn)生復雜曲面、填空鉆孔，拖曳控制點以進行簡單的相切控制。直 觀地修剪、延伸、圖化、縫織曲面、縮放和復制排列曲面。 氣液旋流器三維設計 主要結構 本次設計中通過前面的分析可以知道該裝置主體主要有：氣液旋流器內(nèi)管，氣液旋流器中罩、頂罩、下罩、密封墊片、蓄液箱體、支架以及其他固定的螺釘、墊片螺母等附件 氣液旋流內(nèi)管 根據(jù)前面的分析計算，分別將旋流管徑及其長度、尾流管徑及其長度、大錐管錐度以及外徑、小錐管外徑及其長度溢流管外徑及其長度等各個數(shù)值輸入建模，最后建模零件的旋流入口特征以及連接端面特征。 27 頂罩 特征是主體為圓弧特征 ，底部有凸耳法蘭面與中罩進行連接，內(nèi)部中空結構采用的是焊接工藝拼合而成，頂部有與管道相互連接的法蘭端面 中罩與底罩 中罩與底罩的外徑相同，中罩主要是負責對旋流管的中段進行固定于保護，上法蘭端面與頂部頂罩相互連接，下法蘭端面與底罩相互連接，內(nèi)部中空，連接面之 28 間有密封墊圈。底罩主要固定于保護旋流管的小錐管段，底面與蓄液箱體進行連接。 蓄液箱體 蓄液箱體的主要結構特點是頂部端面與下罩進行連接，中間有孔與尾流管相通，中段圓弧外形主要作用是蓄液，底面是方形的固定板，與下部的支架進行連接 ，同時底面有兩個出液管焊接固定。 29 底部支架 為了保證蓄液箱在底部安裝有出液管的狀態(tài)下能夠在固定所以設計了底部支架，將出液管路抬高，頂部的 3 個孔徑 20 孔與蓄液箱體相互連接，底部的六個 10 孔與地腳螺栓進行連接。 30 標準件選取與應用 標準件庫的價值在于機械產(chǎn)品有 10%~25%的零件為標準件，標準件的使用極大地節(jié)省產(chǎn)品的制造成本。在產(chǎn)品開發(fā)過程中標準件庫同樣能節(jié)省大量的設計成本，如果沒有標準件的三維模型庫，工程師將花費大量的時間在簡單的重復建模工作上，造成設計資源的浪費。以一個軸承模型為例：工程師通常需要 2 個小時才能建立一個合格的模型，而從標準件庫中選用，只需要 1 分鐘。 世界上主流標準庫與零件圖有 traceParts 零件庫、 Cadenas 零件庫、 Strack Norma 模具標準件庫。國際市場上常用的標準件庫有：發(fā)恩特標準件庫、新迪3D 零件圖、邁迪標準件庫、 LinkAble PATmunity。 solidworks 標準件庫主要為 Solidworks 軟件開發(fā)的標準件三維模型圖庫，主要包括螺栓，螺母，螺釘，螺柱，鍵，銷，墊圈，擋圈，密封圈 ，彈簧，型材，法蘭等。 Solidworks 軟件右側(cè)的 Toolbox是較為方便可以調(diào)用的零件庫。從圖中可以看出內(nèi)部涵蓋了美國、中國、英國、發(fā)過、澳大利亞等眾多國家的標準件，普通的緊固件、型材、輔助件都有相關的標準可以查找。 31 離心式氣液分離器設計 32 第 七 章 結束語 本次畢業(yè)設計 對分離器的各重要零部件 的重要尺寸進行了詳細的計算，并進行了強度分析，同時采用三維建模的方式對各個分零部件進行了 設計。 在總結前人的設計經(jīng)驗的同時提出了自己的設計理念改進了部分設計特點使我們設計的氣液旋流器 旋流式分離器 更加趨于完善， 可分離 氣泡小， 分離的 效率 也 較高， 同時 分離器 所占用的空間 體積相對較小，維修量小，工作穩(wěn)定。旋流式分離器具有這些特點， 氣液旋流器的工作特點 具有實用性和可靠性，并具有廣闊的前景。 離心式氣液分離器設計 33 參考文獻 [1]朱浩東， 楊敏 國內(nèi)外旋流分離器特點及發(fā)展方向 石油機械 1994 22(12) [2]陳麗萍 . 立式重力氣液分離器工的工藝設計 天然氣化工 :C1化學與化工 1999， 24(2) [3]， 王曉鳳 . 李太平結構緊湊的分離器系列 國外油 田工程 2021， (8) [4]鄭津洋， 董其五， 桑芝富主編 , 過程設備設計 ,第一版 , 北京：化學工業(yè)出版社 , [5] (美 )耶帝什 .特 .夏編 , 氣液固反應器設計 , 北京：烴加工出版社 , 1989. 9. [6]陳國理主編 , 壓力容器及化工設備 , 廣州：華南理工大學出版社 , [7]余國宗主編 , 化工機械工程手冊 , 北京 : 化學工業(yè)出版社 , 2021. 7 [8]潭天恩等主編，化工原理，第二版 . 北京：化學工業(yè)出版社 , 2021. 1 [9]袁恩 熙主編，工程流體力學，第一版 . 北京：石油工業(yè)出版社， 1986 .1 [10]同濟大學主編，高等數(shù)學，第四版。北京：高等教育出版社。 2021. 2 [11]龔偉安， 鉆井液固相控制技術及設備，北京：石油大學出版社， 1995 .4 [12]賈建貞， 張寶彥， 劉景云 . 欠平衡鉆井液氣分離器的研制與應用 石油機械 2021， (7) [13]， 李太平 . 水力旋流分離系統(tǒng)的發(fā)展 國外油田工程 1999， (7) [14]袁惠新， 王躍進 . 旋流分離技術在石油、石化工業(yè)中的應 用 化工設備與防腐蝕 2021， (3) [15]曹學文，黃慶宣 . 新型管柱式氣液旋流分離器設計與應用， 天然氣工業(yè) 2021， 22(2) [16]吳粵燊主編 , 壓力容器安全技術手冊 , 北京 :機械工業(yè)出版社， . [17]張康達，洪起超主編 . 壓力容器手冊 (上 /下 ), 北京 :勞動人事出版社 , [18]家禎主編 , 壓力容器材料實用手冊（第一版） , 北京：化學工業(yè)出版社工業(yè)裝備和信息工程出版社 , 2021. 7 [19]吳粵榮主編 . 壓力容器安全技術（ 第二版） , 北京：化學工業(yè)出版社 , [20]董振仁，魏新立主編 . 過程裝備成套技術 ,第一版。 北京： 化學工業(yè)出版社 , 2021. 11