【正文】 設備金屬的質(zhì)量 1Q 的估算 32 （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 500?、 mmSn 5? 的圓筒，每米的質(zhì)量為 62kg，取 TQ = 62=； FQ — 法蘭質(zhì)量，對于 500?。合格后繼續(xù)升壓至 ，其后按每級的 級差，逐級升至試驗壓力 ，保持 30min ，然后再降至 ，保壓足夠長時間 ， 同時進行檢查，如有泄露，修補后再按上述規(guī)定重新進行試驗。 操作介質(zhì)：空氣； 溫 度≥ 15℃ 壓力試驗的強度校核 氣壓試驗時錐體產(chǎn)生的最大應力 max? 為：m ax ()2 ( )T i nnp D S CSC? ??? ??cos1? 代入已知值得： )()(2 )( ax MPaco o ??? ????? 因 max? ＝ ＜ s?? =235= ， 故 氣 壓強度足夠 。 31 真空室的氣壓試驗 試驗壓力的確定 真空容器按規(guī)定做內(nèi)壓試驗，且試驗壓力為 ，故取 MPapT ? 。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。 水溫 ≥ 5℃ 壓力試驗的強度校核 液壓試驗時筒體產(chǎn)生的最大應力 max? 為：m ax ()2 ( )T i nnp D S CSC? ??? ? 代入已知值得： )()(2 )( ax MPa?? ???? 因 max? ＝ ＜ s?? =235= ， 故 液壓強度足夠 。 將已知值代入上式得： )( M P apT ????? 因為 MPapT ? ＜（ p +） = ，所以取 MPapT ? 。壓力試驗是化工容器及設備出廠時必須進行的工序。 螺栓的長度為： dhHSL 1 ????? ? )( mm????????? 取長度 mmL 70? 。 圖 21 尾管法蘭的 結(jié)構與尺寸 圖 21 喉管的 結(jié)構與尺寸 29 圖 22 墊片的尺寸 墊片 標記： HG20606 墊片 RF XB350 本設計選用六角頭 螺栓 （ A級、 GB/T57802020）、Ⅰ型六角 螺 母（ A級、 GB/T412020）、平墊圈（ 100HV、 GB/T 952020） 螺栓長度 L 的計算： 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。 二、墊片的設計及螺栓、螺母的設計 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。 尾管的公稱直徑為 DN125，接管的規(guī)格為 Ф1533，長度 mml 10000? 。 28 圖 20 喉管的 結(jié)構與尺寸 尾管的設計 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。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)。因此，需要在噴嘴的入口處設置防旋裝置，材料選用聚四氟乙烯， 結(jié)構與尺寸如圖 19。噴嘴的結(jié)構及尺寸如圖 18。由于噴嘴的出口部分磨損較嚴重，故 噴嘴設計成兩段，上段在進口處設有十字擋環(huán)，以防止進入噴嘴的水流產(chǎn)生旋渦，使磨損更加嚴重。 真空室的部件圖 26 圖 17 真空室 的部件圖 第五章 噴嘴的設計 噴嘴的設計 噴嘴的作用是將水的絕大部分靜壓能轉(zhuǎn)化為動能，使水高速噴出，將氣室中的氣體帶出而形成真空。 支座的裝配尺寸 支座護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： 4004040=320（ mm），因此， mml 3202 ? 。 螺栓 標記： 螺栓 GB/T57802020 M 1680 材 料： Q235A 螺母標記： 螺母 GB/T412020 M 162 材 料： Q235A 圖 16 墊片的尺寸 25 墊圈標記： GB/T 95－ 2020 16100 HV 進氣管的裝配尺寸 進氣管的中心線距筒體上法蘭密封面的尺寸（裝配尺寸）按下式計算： 2/ Otn DRSl ?? 其中： R — 筒體半 徑，取 250mm； nS — 筒體壁厚，取 5mm； OtD — 接管外徑，取 219mm。 其中 1? =22mm 、 S = 、 H =18mm 、 h ＝ 3mm 、 螺栓 伸出 長度 取 =18mm。墊片的尺寸如圖 16。 螺栓 標記： 螺栓 GB/T57802020 M1680 材 料： Q235A 螺母標記： 螺母 GB/T412020 M162 材 料： Q235A 墊圈標記： 墊圈 GB /T 95— 2020 16100 HV 進氣管法蘭聯(lián)接結(jié)構設計 一、法蘭的設計及密封面的選型 根據(jù)管法蘭的 DN=200、 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)構及尺寸如圖 15。 其中 1? =24mm、 S =2mm、 H =、 h ＝ 、 螺栓 伸出 長度 取 =18mm。 墊片的尺寸如圖 14。 螺栓 標記： 螺栓 GB/T57802020 M16125 材 料： Q235A 螺母標記： 螺母 GB/T412020 M162 材 料： Q235A 墊圈標記： 墊圈 GB/T 95— 2020 16100 HV 外壓圓錐殼的法蘭聯(lián)接結(jié)構設計 一、管法蘭的設計及密封面的選型 根據(jù)管法蘭的 DN=150、 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)構及尺寸如圖 13。墊片的尺寸見圖 3。 按下式計算許用外壓 []p ： []p =OeDSB1 ， )(][ MPap ??? 22 因為MPapMPap ][ ???，所以假設 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)構設計 外壓圓筒的法蘭聯(lián)接結(jié)構設計 真空室的圓筒與噴板采用 法蘭聯(lián)接結(jié)構，法蘭選用 甲型平焊法蘭；密封面的型式為平面， 結(jié)構及尺寸見圖 2。 假 設 圓 錐殼 的壁厚 為 mmSnc 5? ，? ?mmCSS oncce )(cos)( ????? ? 當量長度為： )(39 5)1050 016 11(260 0)1(2 1 mmDDLL LSe ??????， ??Le DL 、 4 16 0 ??ceL SD 在圖 154 中的縱坐標上找到?Le DL ，自該點做水平線與對應的 ?ceL SD 線相交，由交點做垂直線與水平軸相交，找到交點的系數(shù) A 值約 。在圖 155 中的橫坐標上找到 ，由此做垂直線與 150℃的溫度線 相交，交點水平對應的值系數(shù) 1B 約為 110MPa 。 由eOOetcrSDLDSEpm 2? 得： )(5 1 05 1 04 0 0 25 M P apcr ?????? ， 3)(Oetcr DSEp ? 對于筒體穩(wěn)定系數(shù) 3?m ， )(][ M P app cr ??? 因為 M P apM P ap ][ ??? ，所以假設 壁厚 mmSn 5? 偏大，但考慮到化工容器的加工壁厚不小于 5mm，故取筒體的 壁厚 mmSn 5? 二、圖算法 假 設 圓筒 的壁厚 為 mmSn 5? ， )( mmCSS ne ?????? 、 21 2o i nD D S?? )(5 1 0105 0 0 mm??? ，則 7 8 1 0/4 0 0/ ??ODL 、 ??eO SD 。 20 真空室的穩(wěn)定性計算 設計外壓 的確定 對于 真空容器，取設計外壓： MPap ? 筒體壁厚的設計 一．試差法 假 設 圓筒 的壁厚 為 mmSn 5? ， )( mmCSS ne ?????? 、 2o i nD D S?? )(5 1 0105 0 0 mm??? 由 公式 oo eDLcr D S?計算出臨界長度 Lcr 值為： )( mmL cr ??? 筒體 的計算長度 L? 計由前面可知：? ?mmL 40039。 錐殼 的長度為： 1000400=600 mm， 錐殼的半錐角為： )2/()(tan 1 ???? LDD Oti?，所以半角??，因 176。 根據(jù) 200?DN 、設備外無保溫層，可確定進氣管的長度為 mml 200? 。由 于 mmmmD i 1 5 0 05 0 0 ?? ， 最 大開 孔直 徑mm2 5021 ?? ii Dd 且不過 520 mm ，取 mmdi 200? 。當抽氣量（ 120m3/h）一定時，進氣管直徑越小，則氣流速度越大，對引射流體束的沖擊越大，易造成引射流體過早破碎，氣液混合物不能及時進入尾管排出，使抽氣量下降；反之，則相反。 真空室的長度設計 真空室由圓筒和圓錐殼兩部分構成，總長度取引射流體的長度，引射流體的長度為mm～1500 1 0 0 0L ? ，取引射流體長度mmL 1000?，故總長度：mmL 1000?。其作用是當引射流體水高速通過氣室時，會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)生負壓。 噴板的結(jié)構及尺寸如圖 11。許用外壓 []p 按下式計算： )(][ DSBp e? MPap )150010(100][ ??? 因為 MPap ? ＜][ ?, 所以 假 設壁厚 為 mmSn 12? 滿足穩(wěn)定性要求，但考慮到噴板上需要開設 19個最大直徑為 45? 的圓孔，會引起噴板的穩(wěn)定性下降，同時，在 噴板上安裝噴嘴后，若噴板 壁厚 較小，在水流的沖擊下， 噴嘴會產(chǎn)生較大的擺動，導致引射流體過早破碎，使抽氣量下降，一般噴板的 壁厚 取 2530mm。用 A =()eoSR 計算出系數(shù) A 值，???A。 穩(wěn)定性計算 假 設 噴板 的壁厚 為 mmSn 12? ，)(10212 mmCSS ne ?????。噴嘴孔數(shù)量為 13，噴嘴孔中心線距離為 105mm。 由公式12[] CnC tKpS D C C??? ? ? 得： . 01 1 3 0 . 21 . 1 2 1S n ???? 15 圓整 mmSn 14?? ，因為 mmSn 14?? = mmSn 14? ，所以假設 14nS mm? 合理 故封頭的壁厚為 14nS mm? 平板封頭的結(jié)構設計 平板封頭的結(jié)構如圖 9。 設計參數(shù)的確定 設計壓力 p ： 1 .1 1 .1 0 .2p p M P a? ? ? 計算壓力 cp ： 1. 1 0. 2Clp p p p M P a? ? ? ? ? 設計溫度 t ： 25 15 40OtC? ? ? 焊縫系數(shù) ? ： ?? (整板加工 ) 鋼板負偏差 C1： 1 mm? 腐蝕裕度 C2： 2 mm? 平板封頭壁厚的設計 平板封頭的壁厚公式為：12[] CnC tKpS D C C??? ? ?