《立式多喷嘴水喷射真空泵设计课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《立式多喷嘴水喷射真空泵设计课程设计（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、立式多喷嘴水喷射真空泵设计前 言 随着我国高等教育事业的迅速发展，实用型的设计已经是迫在眉睫。本设计书正是关于立式多喷嘴水喷射真空泵的设计。 本设计书根据真空泵的设计参数，对真空泵的主要元件进行了强度，刚度，稳定性的计算和设计。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。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
2、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。单级水喷射泵的喷嘴可以是由一个渐缩喷嘴构成的单喷嘴结构，也可以是在一个孔板上开设多个孔口的多喷嘴结构。 通过对这次课程设计的学习，我更加明确了，我们不仅要学习理论上的知识，而且还要通过实践，把理论知识联系起来，做到从理论 中来，到实践中去的学习作风。再次特别感谢张茂润老师为本人提供的技术指导以及宝贵的经验，虽然在这次课程设计中我学到了不少东西，但由于本人水平有限，加之初次进行设计，所以设计书中有诸多不完善之处，敬请广大同仁和读者指教。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
3、.1.2 筒体壁厚的强度计算21.1.3 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31.3 进液管的设计41.3.1 进液管直径的设计41.3.2进液管长度的设计及装配尺寸41.3.3进液管法兰联接结构的设计4一、管法兰的设计及密封面的选型4二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计51.4筒体长度的确定61.5压力表接管及法兰联接结构的设计61.5.1 接管的设计61.5.2 法兰联接结构的设计6一、法兰的设计及密封面的选型6二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计71.6水室的部件图8第二章 平板封头的设计92.1平
4、板封头的强度计算92.1.1设计参数的确定92.1.2 平板封头壁厚的设计92.1.3 平板封头的结构设计10第三章 喷板的设计113.1 喷嘴孔在喷板上的布置113.2 喷板的稳定性计算113.2.1 设计外压的确定113.2.2 稳定性计算11第四章 真空室的设计134.1 真空室的长度设计134.1.1圆筒的长度设计13一、进气管直径的确定13二、圆筒长度的确定144.1.2圆锥壳的长度设计144.2 真空室的稳定性计算144.2.1设计外压的确定144.2.2筒体壁厚的设计14一、试差法14二、图算法154.2.3 圆锥壳壁厚的设计164.3 真空室的法兰联接结构设计164.3.1外压
5、圆筒的法兰联接结构设计164.3.2外压圆锥壳的法兰联接结构设计17一、管法兰的设计及密封面的选型17二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计184.3.3进气管法兰联接结构设计18一、法兰的设计及密封面的选型18二、垫片的设计及螺栓、螺母的设计194.3.4进气管的装配尺寸204.3.5支座的装配尺寸204.3.6真空表接管的装配尺寸214.4 真空室的部件图21第五章 喷嘴的设计225.1喷嘴的设计225.2防旋装置的设计22第六章 喉管、尾管的结构设计236.1 喉管的设计236.2 尾管的设计236.2.1尾管的设计236.2.2 法兰联接结构设计24一、管法兰的设计及密封面的选型24二、垫片
6、的设计及螺栓、螺母的设计24第七章 压力试验267.1水室的水压试验267.1.1试验压力的确定267.1.2压力试验的强度校核267.1.3水压试验的操作267.2真空室的气压试验277.2.1试验压力的确定277.2.2压力试验的强度校核277.2.3气压试验的操作27第八章 支座的设计288.1 设备工作时总质量的估算288.1.1设备金属的质量Q1的估算28（一）水室的金属质量28（二）真空室的金属质量28（三）喷板及喷嘴的金属质量29（四）尾管的金属质量29（五）附件的金属质量298.1.2操作介质的质量Q2的估算298.2支座的选型及尺寸设计308.2.1支座的选型308.2.2支
7、座的尺寸设计30第九章 开孔补强的设计计算319.1 水室开孔补强的设计计算319.1.1水室的筒体开孔后被削弱的金属面积A的计算319.1.2 有效补强区内起补强作用的面积计算31一、筒体起补强作用金属面积的计算31二、接管起补强作用金属面积的计算32三、焊缝起补强作用金属面积的计算329.1.3 补强面积的的确定329.2真空室开孔补强的设计计算329.2.1真空室的筒体开孔后被削弱的金属面积A的计算329.2.2 有效补强区内起补强作用的面积计算33一、筒体起补强作用金属面积的计算33二、接管起补强作用金属面积的计算33三、焊缝起补强作用金属面积的计算349.2.3 补强面积的的确定34
8、第十章 主要焊缝的结构与尺寸设计35第十一章 装配图及主要部件图的设计3711.1技术特性表3711.2接管表3711.3技术要求3711.4标题栏及明细表3811.5 装配图及部件图39参 考 文 献40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 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=
9、1.10.35液体静压： 按筒高近似为 估算=0.01，因=0.01=0.011，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）因设备材料为尚耐腐蚀材料且为微弱单面腐蚀故取腐蚀裕量： 11.1.2 筒体壁厚的强度计算假设筒体壁厚的，由Q235-B、=25、查钢板的许用应力表可知113。根据得：考虑，则=，圆整由于，故假设的筒体壁厚太大，应重新假设，考虑到设计压力较小，因此，强度条件已不是确定筒体壁厚的主要因素，应按刚度条件设计筒体壁厚。1.1.3 筒体壁厚的刚度计算对于Q235-B制容
10、器，当3800 ，2/1000且不小于3，另加并圆整至。故：，考虑到筒体加工壁厚不小于5mm，取。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：法兰的类型为甲型平焊法兰；密封面的型式为平密封面，结构及尺寸如图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3。垫片标记：HG2
11、0606 垫片 FF 500-0.6 XB350本设计选用六角头螺栓（A级、GB/T5780-2000）、型六角螺母（A级、GB/T41-2000）、平垫圈（100HV、GB/T 95-2002）螺栓长度的计算：螺栓的长度由法兰的厚度（）、平板封头的厚度()、垫片的厚度（）、螺母的厚度（）、垫圈厚度（）、螺栓伸出长度(0.30.5)确定。其中=30、=18(见第二章)、=3、=14.8、3、螺栓伸出长度取=0.418。与平板封头联接的螺栓长度为：取长度 。螺栓标记： 螺栓GB/T5780-2000 M1680 材料： Q235-A螺母标记： 螺母GB/T41-2000 M162材料： Q235
12、-A垫圈标记： 垫圈GB/T 952002 -16-100 HV 1.3 进液管的设计1.3.1 进液管直径的设计 取进液管液体流速，由得：根据得：由查钢管标准可知：进液管，外径、壁厚。开孔直径，满足开孔最大直径的要求。1.3.2进液管长度的设计及装配尺寸 设备外部没有保温层，由DN=200查表可知，进液管长度取：，进液气管的中心线距筒体上法兰密封面的尺寸（装配尺寸）按下式计算：其中：筒体半径，取250mm；筒体壁厚，取5mm；接管外径，取219mm。，取。1.3.3进液管法兰联接结构的设计一、管法兰的设计及密封面的选型根据管法兰的DN=200、PN=0.6查表可知：法兰的类型为板式平焊管法兰
13、；密封面的型式为突面，结构及尺寸如图4。法兰标记：HG20592 法兰 PL200-0.25 RF 16Mn 图4 进液管法兰的结构与尺寸二、垫片的设计及螺栓、螺母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5。垫片标记：HG20606 垫片 RF 200-0.6 XB350图5 垫片的尺寸图5 垫片的尺寸本设计选用六角头螺栓（A级、GB/T5780-2000）、型六角螺母（A级、GB/T41-2000）、平垫圈（100HV、GB/T 95-2002）螺栓长度的计算：螺栓的长度由法兰的厚度（）、垫片的厚度（）、螺母的厚度（）、垫圈厚度（）、螺栓伸出长度(0.30.5)确定。其中=22，=2，=14.8，1.5，螺栓伸出长度取=0.418。 螺栓的长度为： 取螺栓长度。 螺栓标记： 螺栓GB/T5780-2000 M1675 材 料： Q235-A螺母标记： 螺母GB/T41-2000 M162材 料： Q235-A垫圈标记： 垫圈GB/T952002 -16-100 HV1.4筒体长度的确定筒体的长度H： 其中：
