【正文】 0606 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。 dhHSL 1 ????? ? )( mm????????? 取螺栓長度 mmL 50? 。 圖 8 水室部件圖 9 第二章 平板封頭的設計 平板封頭與水室采用法蘭聯接，聯接尺寸與水室的上法蘭相同。 平板封頭的強度計算 由于操作介質為水，工作溫度為 25OC ，故 材料選用 Q235B。 設封頭的壁厚為 14nS mm? ，由 14nS mm? 、 Q235B、 40OtC? 查鋼板的許用應力表可知 [ ] 113t MPa? ? 。 設封頭的壁厚為 18S?n ，由 mmn 18S ? 、 Q235B、 40OtC? 查鋼板的許用應力表可知 [ ] 113t MPa? ? 。 圖 9 平板封頭的結構與尺寸 11 第三章 噴板的設計 噴嘴孔在噴板上的布置 由設計條件單可知，噴嘴孔在 噴板上的布置形式為同心圓 ，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，為防止噴嘴與水室內壁 出現干涉， 噴板的球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 的范圍內進行 布置 ，噴嘴孔的個數及布置如圖 10。噴嘴出口內徑取 mm10do ? ， 面積比： 222 /( ) 6Om d nd?? 則喉管的直徑為： )(1021?621d6 222o22 mmd ?? ， ）（ mm110d2 ? 圖 10 噴嘴孔在 噴板上的布置 噴板的穩(wěn)定性計算 設計外壓 的確定 噴板的設計外壓取其在工作過程中可能產生的最大壓差，取設計外壓： MPap ? 。由 噴板 的當量半徑 12 mmRO 1500? 和 )(10 mmSe ? ， 計算出 /oeRS 15010/1500 ?? 。 在圖 155的下方找到系數 A = 值，由此 做 垂直線與≤ 150℃的溫度線 相交， 交點水平對應的值系數 B 約為 100MPa 。本設計取 mmSn 30? 。 圖 11 噴板的結構與尺 寸 13 第四章 真空室的設計 真空室主要由外壓圓筒、錐殼、進氣管等構成，基本結構如圖 12 所示。由條件設計單中可知水室的工作壓力為 MPapW ? ，屬低壓設備；操作介質為水，不具有污染性；操作溫度為室溫，因此，筒體和接管材料均選用 Q235B，法蘭材料選用 16Mn， 其基本結構如圖 12 所示 1下法蘭； 2錐殼； 3進氣管； 4上法蘭； 5圓筒； 6儀表接管； 7耳式支座 圖 12 真空室的結構 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? 。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， 14 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。由 于 mmmmD i 1500500 ?? ， 最 大開 孔直 徑mm25021 ?? ii Dd 且不過 500 mm ，取 mmdi 200? 。 根據 200?DN 、設備外無保溫層，可確定進氣管的長度為 mml 200? 。 錐殼 的長度為： 1000400=600 mm， 錐殼的半錐角為： )2/()(t a n 1 ???? LDD Oti? ，所以半角 176。176。 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? ， 15 )( mmCSS ne ?????? 、 2o i nD D S?? )(51010500 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? 計算如下： L? =400mm 因為 mmLmmL cr 4 0 6 5 8 5 ???? ，所以 筒體 為短圓筒。在圖 154 中的縱坐標上找到 ?ODL ，自該點 做水平線與對應的 136/ ?eO SD 線相交，由交點做 垂直線與水平軸相交，找到交點的系數A 值約 。 圓筒的許用外壓 []p 按下式計算： []p =OeDSB1 ， )(][ M P ap ??? 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? 16 圓錐殼壁厚的設計 承受外壓圓 錐殼的壁厚可按外壓圓筒壁厚的確定方法進行計算，但用錐殼的有效壁厚ceS 來代替 圓筒的有效壁厚 eS ，錐殼的有效壁厚為： ?conCSS ncce )( ?? 將外壓 圓 錐殼轉化為當量圓筒，其當量長度為： )1(21 LSe DDLL ?? 其中： 1L — 圓 錐殼的軸向長度，取 600mm； SD — 圓 錐殼的小端外徑，取 161； LD — 圓 錐殼的大端外徑，取 500 ncS? 。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 1B 約為 110MPa 。墊片選用橡膠墊片，材料為橡膠板（ GB/T3985）。 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） 17 與噴板聯接的螺栓長度為： dhHSL ??????? ??? )(12 mm??????????? 取 mmL 125? 。 法蘭 標記： HG20592 法蘭 RF 16Mn 18 二、墊片的設計及螺栓、螺母的設計 根據密封的介質為水，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。 螺栓的長度為： dhHSL 1 ????? ? )( mm????????? 取螺栓長度 mmL 80? 。 圖 14 墊片的尺寸 19 法蘭 標記： HG20592 法蘭 RF 16Mn 圖 15 進氣 管法蘭的結構及尺寸 二、墊片的設計及螺栓、螺母的設計 根據密封的介質為水，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）。 圖 16 墊片的尺寸 20 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。 螺栓的長度為： dhHSL 1 ????? ? )( mm????????? 取長度 mmL 80? 。 )(1982/?????? ，取 mml 2020 ? 。 21 真空表接管的裝配尺寸 2/ Otn DRSl ?? = )(1012/ mm??? 取 mml 1003 ? 。噴嘴的出口內徑一 mmd 1510?? ，本設計取 mmd 10? 。下段噴嘴可以定期進行更換。 上段噴嘴 下段噴嘴 組裝圖 圖 18 噴嘴的結構及尺寸 防旋裝置的設計 具有一定壓力的水進入噴嘴時易產 生旋渦，使部分靜壓能 轉化為熱能，導 致水溫升高，真空度降低；同時會加快 噴嘴內壁的磨損，使噴嘴的使用壽命下 降。 圖 19 防旋十字擋板 23 第六章 喉管、尾管的結構設計 喉管的設計 喉管的的作用主要有兩個方面，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入真空室破壞真空。 其結構與尺寸如圖 20。 尾管的設計 尾管采用 Q235B 鋼管制造，其上端與喉管采用 法蘭相聯，法蘭選用 DN12 的突面板式管法蘭。 24 法蘭聯接結構設計 一、管法蘭的設計及密封面的選型 根據管法蘭的 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，結構及尺寸如圖 21。墊 片的尺寸如圖 22。 其中 1? =20mm 、 S = 、 H = 、 h ＝ 3mm 、 螺栓 伸出 長度 取 =18mm 。 螺栓 標記： 螺栓 GB/T57802020 M1670 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 26 第七章 壓力試驗 壓力試驗的目的是檢驗設備的宏觀強度（是否有異常變形）和致密性（有無泄漏）。 水室的水壓試驗 試驗壓力的確定 [][]T tpp??? 且不小于（ p +） MPa 其中： p — 設計壓力，取 ??p MPa ； []? — 材料在試驗溫度下的許用應力，取113 MPa ； []t? — 材料在設計溫度下的許用 應力，取 113MPa 。 壓力表的量程： 2 Tp =2= 或 ～ 。 水 壓試驗的操作 在保持 水室 表面干燥的條件下，首先用 水 將 水室 內的空氣排空，再將 水 的壓力緩慢升至 27 ， 保壓不低于 30min ，然后將壓力緩慢降至 ， 保壓足夠長時間，檢查所有焊縫和連接部位有無泄露和明顯的殘留變 形。若質量不合格，修補后重新試壓直至合格為止。 壓力表的量程： 2 Tp =2= 或 ～ 。 氣 壓試驗的操作 做氣壓試驗時，緩慢將壓力升至 ，保持 5min 并進行初檢。 28 第八章 支座的設計 設備工作時總質量的估算 設備工作時的總質量由兩部分構成，一、設備金屬的質量（ 1Q ）；二、操作介質的的質量（ 2Q ），總質量： 21 Q ?? 。 （ 四 ） 尾管的金屬質量 對于 125?DN 、 ?PN 的突面板式管法蘭，查表知法蘭質量為 ，規(guī)格Ф1333 的無封鋼管，其每米 的質量為 ，長度為 5m，總 質量為 。 單個螺栓的質量按 M 1680 的 規(guī)格確定，查 螺栓的標準知，單個螺栓的質量 kg， 螺栓的 總質量為： 80= kg。 160 個金屬平墊圈、 6 個非金屬墊片的質量近似取螺母的總質量，即： 單個耳式支座初步取 3 kg， 總質量為： 34=12 kg。支座的數量： 4 個，在真空室的圓筒上沿圓周方向分布（見圖 12）。 支座標記： JB/T4725— 92 支座 A1 材料： Q235A由于進水管開孔尺寸最大，因此，只需對進水管孔進行 補強計算。 真空室開孔補強的設計計算 真空室的筒體上有兩個開孔，即儀表接口和進氣管接口。 真空室的筒體開孔后被削弱的金屬面積 A 的計算 )]1(2[ retOO fSSdSA ???