【正文】 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。 圓筒 的長度設(shè)計 一、進氣管直徑的確 定 進氣管直徑的大小對真空度的形成有非常重要的影響。因此，在滿足開孔的條件 下 ，進 氣 管直 徑取 大 較好 。與之配套的接管公稱直 徑為mm200DN ? ，規(guī)格為 6219?? 。 二、 圓筒 長度的確定 圓筒 的長度為： )( mmDRSL Otn ??????? 圓整取 mm400L ? 圓 錐殼 的長度設(shè)計 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? 。? ， 因 176。 ＜25α＜15 故設(shè)計合理 ， 錐殼 的長度滿足要求。 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(shè) 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(shè) 圓筒 的壁厚 為 mmSn 5? ， )( mmCSS ne ?????? 、 2o i nD D S?? )(51010500 mm??? ，則 7 8 1 0/4 0 0/ ??ODL 、 ??eO SD 。在 圖 155 中的橫坐標(biāo)上找到 ，由此 做 垂直線與 150℃的溫度線 相交， 交點水平對應(yīng)的值系數(shù) 1B 約為 120MPa 。 假 設(shè) 圓 錐殼 的壁厚 為 mmSnc 5? ， oncce c o nc o nCSS 16)()( ???? ?= mm， 當(dāng)量長度為： )(39 5)1050 016 11(260 0)1(2 1 mmDDLL LSe ??????， 則 ??Le DL 、 4 16 0 ??ceL SD 在圖 154 中的縱坐標(biāo)上找到?Le DL ，自該點做水平線與對應(yīng)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 。 按下式計算許用外壓 []p ： []p =OeDSB1 ， )(][ M P ap ??? 因為 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 外壓圓筒 的 法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計 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)及尺寸見圖 2。墊片的尺寸見圖 3。 螺栓 標(biāo)記： 螺栓 GB/T57802020 M16125 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 外壓 圓 錐殼 的法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、 管法蘭的設(shè)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(gòu)及尺寸如圖 13。墊片的尺寸如圖 14。 其中 1? =24mm 、 S =2mm 、 H = 、 h ＝ 、 螺栓 伸出 長度 取 =18mm 。 螺栓 標(biāo)記： 螺栓 GB/T57802020 M1680 材 料： Q235A 螺母標(biāo)記： 螺母 GB/T412020 M162 圖 14 墊片的尺寸 材 料： Q235A 墊圈標(biāo)記： 墊圈 GB /T 95— 2020 16100 HV 進氣管法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、 法蘭的設(shè)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(gòu)及尺寸如圖 15。墊片的尺寸如圖 16。 其中 1? =22mm 、 S = 、 H =18mm 、 h ＝ 3mm 、 螺栓 伸出 長度 取 =18mm 。 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 450mm； nS — 筒體壁厚，取 5mm； OtD — 接管外徑，取 219mm。 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 ? 。 真空室 的部件圖 圖 17 真空室 的部件圖 第五章 噴嘴的設(shè)計 噴嘴的設(shè)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。由于噴嘴的出口部分磨損較嚴(yán)重，故噴嘴設(shè)計成兩段，上段在進口處設(shè)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(yán)重。噴嘴的 結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 18。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。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)。 尾 管的設(shè)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。 為 DN125，接管的規(guī)格為 Ф1533 ，長mml 10000? 。 二、 墊片的設(shè)計及螺栓、螺母的設(shè)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。 圖 22 墊片的尺寸 墊片 標(biāo)記： HG20606 墊片 RF XB350 本設(shè)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。 螺栓的長度為： dhHSL 1 ????? ? )( mm????????? 取長度 mmL 70? 。壓力試驗是化工容器及設(shè)備出廠時必須進行的工序。 將已知值代入上式得： )( M P apT ????? 因為 MPapT ? ＜（ p +） = ，所以取 MPapT ? 。 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(yīng)力 max? 為：m ax ()2 ( )T i nnp D S CSC? ??? ? 代入已知值得： )()(2 ) 0 0( a x M P a?? ???? 因 max? ＝ ＜ s?? =235= ， 故 液壓強度足夠 。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。 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 ? 。 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(yīng)力 max? 為：m ax ()2 ( )T i nnp D S CSC? ??? ??con1? 代入已知值得： )(16s)(2 ) 0 0( a x M P aco o ?? ???? 因 max? ＝ ＜ s?? =235=160MPa ， 故 氣 壓強度足夠 。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。 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 900? 、 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?DN 、 ?PN 的容器法蘭，查表知 FQ = kg； jQ — 壓力表接管質(zhì)量，對于 20?DN 、 ?PN 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 — 進液接管質(zhì)量，對于 200?DN 、 ?PN 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 — 7 . 90 . 0 1 40 . 2 5 32 ??封 SQ = +2++ +==106kg （ 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 500? 、 mmSn 5? 的圓筒計算，每米的質(zhì)量為 62kg，取 qQ =62 kg； 1FQ — 上法蘭質(zhì)量，對于 500?DN 、 ?PN 的容器法蘭，查表知 FQ = kg； 2FQ — 下法蘭質(zhì)量，對于 150?DN 、 ?PN 突面板式管法蘭，查表知2FQ =； jQ — 真空表接管質(zhì)量，對于 20?DN 、 ?PN 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 = gQ — 進氣接管質(zhì)量，對于 200?DN 、 ?PN 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 = 62++++==105kg （ 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算， 其質(zhì)量為： ? 單個 噴嘴 的金屬質(zhì)量近似為 ? kg， 噴嘴數(shù) 19，總質(zhì)量為： 。 （五） 附件 的金屬質(zhì)量 附件包括 80 個螺栓、 80個螺母、 160 個金屬平墊圈、 6 個非金屬墊片、四個耳式支座。 單個螺母的質(zhì)量按 M 162 的 規(guī)格確定，查 螺母的標(biāo)準(zhǔn)知，單個螺母的質(zhì)量 ， 螺母的總 質(zhì)量為： 80= kg。 1Q =106+105++++++++12 =（ kg） = kg 操作介質(zhì)的質(zhì)量（ 2Q ）的估算 水室的容