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1、学校代码10904 学 士 学 位 论 文立式多喷嘴水喷射真空泵设计姓 名：辛杨杨学 号：201215110224指导教师：付玲学 院：机电工程学院专 业：过程装备与控制工程完成日期：2016年4月30日 学 士 学 位 论 文立式多喷嘴水喷射真空泵设计姓 名：辛杨杨学 号：201215110224指导教师：付玲学 院：机电工程学院专 业：过程装备与控制工程完成日期：2016年4月30日摘 要随着我国经济和科技的迅速发展，实用型的设计更是我们迫切解决的问题。本毕业设计正是我们理论联系实际，作出的关于立式多喷嘴水喷射真空泵的设计。本设计根据真空泵的设计参数，完成了对真空泵主要元件的强度，刚度，稳
2、定性的计算和设计及附件进行了选型，并对真空泵的质量进行了检验和对焊缝进行了结构设计。对真空泵的附件进行了选型，以及对真空泵质量检验方法使用和进行焊缝的结构设计。最后提供了真空泵的装配图和水室部件图。水喷射泵具有一定压力的工作介质水，通过喷嘴向吸入室高速喷出，将水的压力能变为动能，形成高速射流；吸入室中的气体被高速射流强制携带与之混合，形成气液混合流，进入扩压器，从而使吸入室压力降低，形成真空，在扩压器的扩张段内，混合射流的动能转变为压力能，速度降低压力升高，气体被进一步压缩，与水一起排出泵外，在水箱中气水分离，气体释放入大气，水由水泵循环再利用，周而复始达到抽真空的目的1。关键词： 立式多喷嘴
3、水喷射真空泵、强度、刚度、稳定性、质量。 Abstract With the rapid development of Chinas economy and technology, the practical design is our urgent problem. This graduation project is our theory with practice, made on the vertical multi nozzle water jet vacuum pump design. This design according to the design parameters o
4、f the vacuum pump, vacuum pump main components of the strength, stiffness, stability calculation and design and accessories selection, and the quality of the vacuum pump for the test and on the weld of structure design. The selection of vacuum pump accessories, as well as the use of vacuum pump qual
5、ity inspection methods and the structure design of the welding seam. In the end, the assembly drawing and the water chamber component of the vacuum pump are provided. Water jet pump working medium water with certain pressure, through the nozzle to the suction chamber is ejected at a high speed, wate
6、r pressure can change into kinetic energy, thus forming a high-speed jet; inhalation of the gas chamber is high-speed jet is forced to bring mixed with, the formation of gas-liquid mixed flow, into the diffuser, so that the suction chamber pressure decreased, forming a vacuum, in the diffuser expand
7、 section, the jet mixing kinetic energy into pressure energy, decreased rate of pressure rise, gas is further compressed, together with the water discharged from the pump outside, in the water tank of gas water separation, gas release into the atmosphere and water from the pump circulation water reu
8、se cycle to vacuum.Key words: vertical multi nozzle water jet vacuum pump, strength, stiffness, stability, quality. 目录第一章 水室的设计11.1 水室筒体的设计11.1.1 设计参数的确定11.1.2筒体壁厚的刚度计算21.2筒体法兰联接结构的设计21.2.1法兰的设计及密封面的选型21.2.2 垫片的设计及螺栓、螺母、垫圈的设计21.3 进液管的设计31.3.1 进液管直径的设计31.3.2进液管长度的设计及装配尺寸41.4筒体长度的确定41.5压力表接管设计41.6水室的部
9、件图5第二章 平板封头的设计62.1平板封头的强度计算62.1.1设计参数的确定62.1.2 平板封头壁厚的设计6第三章 喷板的设计83.1 喷嘴孔在喷板上的布置83.2 喷板的稳定性计算93.2.1 设计外压的确定93.2.2 稳定性计算9第四章 真空室的设计114.1 真空室的长度设计124.1.1圆筒的长度设计12一、进气管直径的确定12二、圆筒长度的确定124.1.2圆锥壳的长度设计134.2 真空室的稳定性计算134.2.1设计外压的确定134.2.2筒体壁厚的设计13试差法134.2.3 圆锥壳壁厚的设计144.3 真空室的法兰联接结构设计154.3.1外压圆筒的法兰联接结构设计1
10、54.3.2外压圆锥壳的法兰联接结构设计15一、管法兰的设计及密封面的选型15二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计164.4 真空室的部件图16第五章 喷嘴的设计185.1喷嘴的设计185.2防旋装置的设计18第六章 喉管、尾管的结构设计206.1 喉管的设计206.2 尾管的设计20第七章 支座的设计217.1 设备工作时总质量的估算217.1.1设备金属的质量的估算21（一）水室的金属质量21（二）真空室的金属质量21（三）喷板及喷嘴的金属质量22（四）尾管的金属质量22（五）附件的金属质量227.1.2操作介质的质量（）的估算237.2支座的选型及尺寸设计237.2.1支座的选型237.2.
11、2支座的尺寸设计23第八章 开孔补强的设计计算258.1 水室开孔补强的设计计算258.1.1水室的筒体开孔后被削弱的金属面积的计算258.1.2 有效补强区内起补强作用的面积计算25一、筒体起补强作用金属面积的计算25二、接管起补强作用金属面积的计算26三、焊缝起补强作用金属面积的计算268.1.3 补强面积的的确定268.2真空室开孔补强的设计计算268.2.1真空室的筒体开孔后被削弱的金属面积的计算278.2.2 有效补强区内起补强作用的面积计算27一、筒体起补强作用金属面积的计算27二、接管起补强作用金属面积的计算27三、焊缝起补强作用金属面积的计算288.2.3 补强面积的的确定28
12、附录291技术特性表292接管表293技术要求294标题栏及明细表305 部件图31参 考 文 献34致谢35立式多喷嘴水喷射真空泵设计第一章 水室的设计 1-法兰；2-筒体；3-仪表接管；4-进液管 图1-1 水室的结构水室的作用：贮存具有一定压力的引射流体水，并容纳若干个喷嘴。由条件设计单中可知水室的工作压力为，属低压设备；操作介质为水，不具有污染性；操作温度为室温，因此，筒体和接管材料均选用Q235-B，法兰材料选用16Mn，其基本结构如图1-1所示。1.1 水室筒体的设计1.1.1 设计参数的确定设计压力： 1.1，取1.1=1.10.35液体静压： 按筒高近似为 估算= 0.01，=
13、0.01/(1.10.35) = 0.026 5%，故可以忽略。计算压力： = = 1.10.35设计温度： 25+15=40焊缝系数： （单面焊透，局部无损探伤）钢板负偏差： 0.25（GB6654-96）腐蚀裕量： 111.1.2筒体壁厚的刚度计算对于Q235-B制容器，当3800 ，且3mm2/1000，另加，并圆整至。故：考虑到加工的要求，取。 图1-2 法兰的结构与尺寸1.2筒体法兰联接结构的设计1.2.1法兰的设计及密封面的选型根据法兰的DN=500、PN=0.6查表可知2：法兰的类型为甲型平焊法兰；密封面的型式为平面，结构及尺寸如图1-2。法兰标记： 法兰 500-0.6 JG/T4701-2002。 材 料： 16Mn螺栓规格： 16螺栓数量： 20法兰数量： 31.2.2 垫片的设计及螺栓、螺母、垫圈的设计根据密封的介质为水，操作温度为25，操作压力为0.35，由垫片选用表可知：选用橡胶垫片，材料为橡胶板（GB/T3985）。垫片的尺寸如图1-3。垫片标记：HG20606 垫片 FF 500-0.6 XB350
