立式多噴嘴水噴射真空泵設(shè)計(jì)

1、立式多噴嘴水噴射真空泵的設(shè)計(jì)立式多噴嘴水噴射真空泵的設(shè)計(jì)張 茂 潤安徽理工大學(xué)化工學(xué)院安徽理工大學(xué)化工學(xué)院 緒緒 論論 一、化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)的目的和要求一、化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)的目的和要求 (1) 課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)的目的 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要實(shí)踐課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要實(shí)踐 教學(xué)環(huán)節(jié)。在教師指導(dǎo)下，通過課程設(shè)計(jì)，培教學(xué)環(huán)節(jié)。在教師指導(dǎo)下，通過課程設(shè)計(jì)，培 養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立地運(yùn)用所學(xué)到的基本理論并結(jié)合生養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立地運(yùn)用所學(xué)到的基本理論并結(jié)合生 產(chǎn)實(shí)際的知識(shí)，綜合地分析和解決工程實(shí)際問產(chǎn)實(shí)際的知識(shí)，綜合地分析和解決工程實(shí)際問 題的能力。當(dāng)學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)后，應(yīng)達(dá)到下題的能力。當(dāng)學(xué)生

2、完成課程設(shè)計(jì)后，應(yīng)達(dá)到下 列目的：列目的： 1) 通過課程設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒒ぴO(shè)備課程和有關(guān)通過課程設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒒ぴO(shè)備課程和有關(guān) 先修課程所學(xué)的知識(shí)，在設(shè)計(jì)中綜合地加以運(yùn)先修課程所學(xué)的知識(shí)，在設(shè)計(jì)中綜合地加以運(yùn) 用，使學(xué)到的知識(shí)得到鞏固、加深和提高。用，使學(xué)到的知識(shí)得到鞏固、加深和提高。 2) 初步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的工作能力初步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的工作能力 ，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌提化工設(shè)備設(shè)計(jì)的，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌提化工設(shè)備設(shè)計(jì)的 基本方法和程序，為今后從事工程設(shè)計(jì)打下良基本方法和程序，為今后從事工程設(shè)計(jì)打下良 好的基礎(chǔ)。好的基礎(chǔ)。 3) 使學(xué)生能夠熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料，如有關(guān)

3、國使學(xué)生能夠熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料，如有關(guān)國 家（部頒）標(biāo)準(zhǔn)，以完成作為工程技術(shù)人員在家（部頒）標(biāo)準(zhǔn)，以完成作為工程技術(shù)人員在 機(jī)械設(shè)計(jì)方面所必備的基本訓(xùn)練。機(jī)械設(shè)計(jì)方面所必備的基本訓(xùn)練。 (2) 化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)的要求化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)的要求 1) 樹立正確的設(shè)計(jì)思想樹立正確的設(shè)計(jì)思想 能夠結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際綜合地考慮先進(jìn)、安全、能夠結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際綜合地考慮先進(jìn)、安全、 經(jīng)濟(jì)、可靠和實(shí)用等方面的要求，嚴(yán)肅認(rèn)真地經(jīng)濟(jì)、可靠和實(shí)用等方面的要求，嚴(yán)肅認(rèn)真地 進(jìn)行設(shè)計(jì)。進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2) 具有積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度具有積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度 在課程設(shè)計(jì)中遇到的問題，要隨時(shí)查閱有關(guān)在課程設(shè)計(jì)中遇到的問題，要隨時(shí)查閱有關(guān) 教科

4、書或文獻(xiàn)，通過積極思考，提出個(gè)人見解教科書或文獻(xiàn)，通過積極思考，提出個(gè)人見解 盡可能自己解決，不要太多地依靠指導(dǎo)老師幫盡可能自己解決，不要太多地依靠指導(dǎo)老師幫 助解決問題。助解決問題。 3) 正確處理好幾個(gè)關(guān)系正確處理好幾個(gè)關(guān)系 繼承和發(fā)展的關(guān)系繼承和發(fā)展的關(guān)系 強(qiáng)調(diào)獨(dú)立思考，依靠設(shè)計(jì)資料和繼承前人經(jīng)強(qiáng)調(diào)獨(dú)立思考，依靠設(shè)計(jì)資料和繼承前人經(jīng) 驗(yàn)。對(duì)于初學(xué)設(shè)計(jì)的人來說，學(xué)會(huì)收集、理解驗(yàn)。對(duì)于初學(xué)設(shè)計(jì)的人來說，學(xué)會(huì)收集、理解 、熟悉和使用各種資料，正是培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力的、熟悉和使用各種資料，正是培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力的 重要方面。重要方面。 因此正確處理好繼承和發(fā)展條件下的抄、搬因此正確處理好繼承和發(fā)展條件下的抄

5、、搬 、套問題，正是設(shè)計(jì)能力強(qiáng)的重要表現(xiàn)。、套問題，正是設(shè)計(jì)能力強(qiáng)的重要表現(xiàn)。 正確使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范正確使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 化工設(shè)備設(shè)計(jì)非常強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。但是并不化工設(shè)備設(shè)計(jì)非常強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。但是并不 是限制設(shè)計(jì)的創(chuàng)造和發(fā)展，因此遇到與設(shè)計(jì)要是限制設(shè)計(jì)的創(chuàng)造和發(fā)展，因此遇到與設(shè)計(jì)要 求有矛盾時(shí)，經(jīng)過必要的手續(xù)可以放棄標(biāo)準(zhǔn)而求有矛盾時(shí)，經(jīng)過必要的手續(xù)可以放棄標(biāo)準(zhǔn)而 服從設(shè)計(jì)要求。但非標(biāo)準(zhǔn)件中的參數(shù)，一般仍服從設(shè)計(jì)要求。但非標(biāo)準(zhǔn)件中的參數(shù)，一般仍 宜按標(biāo)準(zhǔn)選用。宜按標(biāo)準(zhǔn)選用。 學(xué)會(huì)統(tǒng)籌兼顧、抓主要矛盾學(xué)會(huì)統(tǒng)籌兼顧、抓主要矛盾 ) 計(jì)算結(jié)果要服從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求計(jì)算結(jié)果要服從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求 對(duì)初學(xué)設(shè)計(jì)者，最易把

6、設(shè)計(jì)片面理解為就是對(duì)初學(xué)設(shè)計(jì)者，最易把設(shè)計(jì)片面理解為就是 理論上的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等計(jì)算，認(rèn)為這理論上的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等計(jì)算，認(rèn)為這 些計(jì)算結(jié)果不可更改，實(shí)際上，對(duì)一個(gè)合理的些計(jì)算結(jié)果不可更改，實(shí)際上，對(duì)一個(gè)合理的 設(shè)計(jì)，這些計(jì)算結(jié)果只對(duì)零件尺寸提供某一個(gè)設(shè)計(jì)，這些計(jì)算結(jié)果只對(duì)零件尺寸提供某一個(gè) 方面的依據(jù)。而部件實(shí)用尺寸一定要符合結(jié)構(gòu)方面的依據(jù)。而部件實(shí)用尺寸一定要符合結(jié)構(gòu) 等方面的要求。等方面的要求。 ) 按幾何等式關(guān)系計(jì)算而得的尺寸，一般不按幾何等式關(guān)系計(jì)算而得的尺寸，一般不 能隨意圓整變動(dòng)；按經(jīng)驗(yàn)公式得來的尺寸一般能隨意圓整變動(dòng)；按經(jīng)驗(yàn)公式得來的尺寸一般 應(yīng)圓整使用。應(yīng)圓整使用。

7、 ) 處理好計(jì)算與繪圖的關(guān)系：設(shè)計(jì)中要求算處理好計(jì)算與繪圖的關(guān)系：設(shè)計(jì)中要求算 、畫、選、改同時(shí)進(jìn)行，但零件的尺寸以最后、畫、選、改同時(shí)進(jìn)行，但零件的尺寸以最后 圖樣確定的為準(zhǔn)。對(duì)尺寸作出修改后，有時(shí)并圖樣確定的為準(zhǔn)。對(duì)尺寸作出修改后，有時(shí)并 不一定要求再對(duì)零件強(qiáng)度等進(jìn)行計(jì)算，可以據(jù)不一定要求再對(duì)零件強(qiáng)度等進(jìn)行計(jì)算，可以據(jù) 修改幅度、計(jì)算準(zhǔn)確程度等來判斷是否有必要修改幅度、計(jì)算準(zhǔn)確程度等來判斷是否有必要 再行計(jì)算。再行計(jì)算。 二、化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟二、化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟 (1) 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和設(shè)計(jì)條件單的內(nèi)容根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和設(shè)計(jì)條

8、件單的內(nèi)容 ，在一周的時(shí)間內(nèi)，在一周的時(shí)間內(nèi)， 完成一種典型鋼制完成一種典型鋼制 壓力容器與設(shè)備的壓力容器與設(shè)備的 機(jī)械設(shè)計(jì)如水噴射機(jī)械設(shè)計(jì)如水噴射 真空泵。真空泵。 繪制設(shè)備繪制設(shè)備 總裝圖一張、重要總裝圖一張、重要 部件圖一張；書寫部件圖一張；書寫 設(shè)計(jì)說明書一份。設(shè)計(jì)說明書一份。 多噴嘴噴射真空泵多噴嘴噴射真空泵單噴嘴噴射真空泵單噴嘴噴射真空泵 (2) 課程設(shè)計(jì)的一般步驟課程設(shè)計(jì)的一般步驟 1) 準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備階段 設(shè)計(jì)前應(yīng)準(zhǔn)備好有關(guān)的設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、圖設(shè)計(jì)前應(yīng)準(zhǔn)備好有關(guān)的設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、圖 冊(cè)。冊(cè)。 認(rèn)真研究設(shè)計(jì)條件單，分析設(shè)計(jì)條件單中的認(rèn)真研究設(shè)計(jì)條件單，分析設(shè)計(jì)條件單中的 技術(shù)特性參

9、數(shù)、接管表中各接管的規(guī)格和用途技術(shù)特性參數(shù)、接管表中各接管的規(guī)格和用途 、設(shè)備示意圖，明確設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容。、設(shè)備示意圖，明確設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容。 設(shè)計(jì)前應(yīng)認(rèn)真復(fù)習(xí)教科書的內(nèi)容、熟悉有關(guān)設(shè)計(jì)前應(yīng)認(rèn)真復(fù)習(xí)教科書的內(nèi)容、熟悉有關(guān) 的設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)步驟。的設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)步驟。 結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備（如列管式換熱結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備（如列管式換熱 換熱器、填料塔、精餾塔、反應(yīng)釜等），熟悉換熱器、填料塔、精餾塔、反應(yīng)釜等），熟悉 典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)，為設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)，為設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。 2) 機(jī)械設(shè)計(jì)階段機(jī)械設(shè)計(jì)階段 化工設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)是在設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)后化工設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)是在設(shè)備的工藝設(shè)

10、計(jì)后 進(jìn)行的。進(jìn)行的。其內(nèi)容和任務(wù)是根據(jù)設(shè)備的工藝條件其內(nèi)容和任務(wù)是根據(jù)設(shè)備的工藝條件 (如工作壓力、如工作壓力、溫度、介質(zhì)腐蝕性、結(jié)構(gòu)形式溫度、介質(zhì)腐蝕性、結(jié)構(gòu)形式 和尺寸、接管方位標(biāo)高等和尺寸、接管方位標(biāo)高等 )，圍繞著確定殼體，圍繞著確定殼體 壁厚這一尺寸進(jìn)行的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的設(shè)壁厚這一尺寸進(jìn)行的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的設(shè) 計(jì)或校核計(jì)算；對(duì)設(shè)備內(nèi)、外附件進(jìn)行機(jī)械結(jié)計(jì)或校核計(jì)算；對(duì)設(shè)備內(nèi)、外附件進(jìn)行機(jī)械結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)和選型。這一過程往往通過構(gòu)設(shè)計(jì)和選型。這一過程往往通過“ 邊算、邊邊算、邊 邊選、邊畫、邊改邊選、邊畫、邊改 ”的作法來實(shí)現(xiàn)，沒有一次的作法來實(shí)現(xiàn)，沒有一次 成功完成整個(gè)設(shè)計(jì)的做法

11、。成功完成整個(gè)設(shè)計(jì)的做法。 選材選材 當(dāng)設(shè)計(jì)條件單中沒有提供使用的材料牌號(hào)時(shí)當(dāng)設(shè)計(jì)條件單中沒有提供使用的材料牌號(hào)時(shí) ，通常先按壓力因素進(jìn)行選材。當(dāng)操作溫度高，通常先按壓力因素進(jìn)行選材。當(dāng)操作溫度高 于于200或低于或低于40時(shí)，溫度就是選材的決時(shí)，溫度就是選材的決 定因素；在腐蝕強(qiáng)烈或?qū)ξ锪系奈廴居刑囟ㄒㄒ蛩?；在腐蝕強(qiáng)烈或?qū)ξ锪系奈廴居刑囟ㄒ?求的，腐蝕因素是選材的主要依據(jù)。當(dāng)設(shè)計(jì)條求的，腐蝕因素是選材的主要依據(jù)。當(dāng)設(shè)計(jì)條 件單中提供了使用的材料牌號(hào)時(shí)，按要求使用件單中提供了使用的材料牌號(hào)時(shí)，按要求使用 ，不需要另行選材。，不需要另行選材。 強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)或校核計(jì)算強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性

12、設(shè)計(jì)或校核計(jì)算 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、受力條件和材料的力學(xué)性能根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、受力條件和材料的力學(xué)性能 、耐腐性能等進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算，、耐腐性能等進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算， 最后確定出合理的結(jié)構(gòu)尺寸。最后確定出合理的結(jié)構(gòu)尺寸。 選用零部件選用零部件 設(shè)備的附件結(jié)構(gòu)，一般由工藝設(shè)計(jì)確定，附設(shè)備的附件結(jié)構(gòu)，一般由工藝設(shè)計(jì)確定，附 件的結(jié)構(gòu)形式件的結(jié)構(gòu)形式在滿足工藝要求的條件下，由受在滿足工藝要求的條件下，由受 力條件、制造、安裝等因素決定。如法蘭、支力條件、制造、安裝等因素決定。如法蘭、支 座、人孔、視鏡、液面計(jì)等附件。座、人孔、視鏡、液面計(jì)等附件。 三、繪制設(shè)備裝配圖三、繪制設(shè)備裝配圖 (1)

13、 選擇主視圖選擇主視圖 根據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)條件單中的圖示特點(diǎn)，采用全根據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)條件單中的圖示特點(diǎn)，采用全 剖視的表達(dá)方法，用以表達(dá)設(shè)備上各零部件之剖視的表達(dá)方法，用以表達(dá)設(shè)備上各零部件之 間的裝配關(guān)系。間的裝配關(guān)系。 (2) 確定其它視圖確定其它視圖 主視圖確定后，選擇俯視圖，以表達(dá)設(shè)備上主視圖確定后，選擇俯視圖，以表達(dá)設(shè)備上 各接管周向方位及支座的數(shù)量、外形及周向方各接管周向方位及支座的數(shù)量、外形及周向方 位，補(bǔ)充了主視圖對(duì)這些部分表達(dá)的不足。位，補(bǔ)充了主視圖對(duì)這些部分表達(dá)的不足。 (3) 選擇輔助圖及各種表達(dá)方法選擇輔助圖及各種表達(dá)方法 根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用局部放大圖等表根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

14、，采用局部放大圖等表 基本視圖的不足，可用若干個(gè)局部放大圖，分基本視圖的不足，可用若干個(gè)局部放大圖，分 別表達(dá)設(shè)備與工藝接管、筒體與封頭等連接情別表達(dá)設(shè)備與工藝接管、筒體與封頭等連接情 況和焊縫結(jié)構(gòu)。況和焊縫結(jié)構(gòu)。 (4) 提出技術(shù)要求提出技術(shù)要求 對(duì)設(shè)備制造、裝配、檢驗(yàn)和試車等工序提出對(duì)設(shè)備制造、裝配、檢驗(yàn)和試車等工序提出 合理的要求，以文字的形式標(biāo)注在總裝圖上。合理的要求，以文字的形式標(biāo)注在總裝圖上。 四、繪制零部件圖四、繪制零部件圖 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)零部件，有專門廠家生產(chǎn)的，可以對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)零部件，有專門廠家生產(chǎn)的，可以 不繪制零部件圖；對(duì)于具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的零部件不繪制零部件圖；對(duì)于具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的零部

15、件 需要繪圖，以便加工制造。需要繪圖，以便加工制造。 五、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書五、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的理論依據(jù)，是設(shè)計(jì)計(jì)算說明書是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的理論依據(jù)，是 設(shè)計(jì)計(jì)算的整理和總結(jié)，是審核設(shè)計(jì)的技術(shù)文設(shè)計(jì)計(jì)算的整理和總結(jié)，是審核設(shè)計(jì)的技術(shù)文 件之一。其內(nèi)容一般有以下部分：件之一。其內(nèi)容一般有以下部分： (1)設(shè)計(jì)任務(wù)書；設(shè)計(jì)任務(wù)書； (2)教師評(píng)語教師評(píng)語；(3)前言；前言； (4)目目 錄；錄； (5)設(shè)計(jì)條件單；設(shè)計(jì)條件單； (6)設(shè)計(jì)方案的分析和擬設(shè)計(jì)方案的分析和擬 定；定； (7)設(shè)計(jì)計(jì)算及各部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定；設(shè)計(jì)計(jì)算及各部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定； (8)鳴謝；鳴謝；(9)參參考

16、文獻(xiàn)；考文獻(xiàn)； (10)設(shè)備裝配圖；設(shè)備裝配圖； (11) 設(shè)備部件圖；設(shè)備部件圖； 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書要求計(jì)算結(jié)果正確，論述清設(shè)計(jì)計(jì)算說明書要求計(jì)算結(jié)果正確，論述清 清楚、文字精練，插圖簡明，體式符合學(xué)校的清楚、文字精練，插圖簡明，體式符合學(xué)校的 有關(guān)規(guī)定，裝訂成冊(cè)有關(guān)規(guī)定，裝訂成冊(cè) 。 立式多噴嘴水噴射真空泵的設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：立式多噴嘴水噴射真空泵的設(shè)計(jì)內(nèi)容如下： (1) 水室的強(qiáng)度、剛度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；水室的強(qiáng)度、剛度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； (2) 平板封頭的強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；平板封頭的強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； (3) 噴板的穩(wěn)定性計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；噴板的穩(wěn)定性計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； (4) 真空室的穩(wěn)定性計(jì)

17、算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；真空室的穩(wěn)定性計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； (5) 噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； (6) 喉管、尾管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；喉管、尾管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； (7) 水室的水壓試驗(yàn)、水室的水壓試驗(yàn)、真空室的氣壓試驗(yàn)；真空室的氣壓試驗(yàn)； (8)支座的選型及校核支座的選型及校核; (9)進(jìn)液管、進(jìn)氣管開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；進(jìn)液管、進(jìn)氣管開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算； (10)主要焊縫的結(jié)構(gòu)與尺寸設(shè)計(jì)；主要焊縫的結(jié)構(gòu)與尺寸設(shè)計(jì)； (11)繪制總裝配圖及水室部件圖等。繪制總裝配圖及水室部件圖等。 一、一、水噴射真空泵的結(jié)構(gòu)水噴射真空泵的結(jié)構(gòu) 二、主要元件的作用二、主要元件的作用 水水 室：貯存具有一定壓力的引射流體室：貯存具有一

18、定壓力的引射流體水；水； 噴噴 板：安放噴嘴，并將水室和真空室隔開；板：安放噴嘴，并將水室和真空室隔開；圖圖1 水噴射真空泵的結(jié)構(gòu)示意圖水噴射真空泵的結(jié)構(gòu)示意圖水室水室噴噴 嘴嘴真空室真空室喉喉 管管尾尾 管管噴噴 板板進(jìn)水進(jìn)水管管進(jìn)氣進(jìn)氣管管 噴噴 嘴：將引射流體的靜壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使流嘴：將引射流體的靜壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使流 體能夠高速噴出；體能夠高速噴出； 真空室：高真空形成裝置；真空室：高真空形成裝置； 喉喉 管：管： 聚焦引射流體；聚焦引射流體； 尾尾 管：管： 排除引射流體和被引射流體排除引射流體和被引射流體 三、工作原理三、工作原理 水室中具有一定壓力的引射流體水室中具有一定壓力的

19、引射流體水通過噴嘴水通過噴嘴 后，其大部分靜壓能被轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，以一定的初后，其大部分靜壓能被轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，以一定的初 速度高速噴出進(jìn)入真空室，水束周圍的氣體將通速度高速噴出進(jìn)入真空室，水束周圍的氣體將通 過摩擦、挾帶、撞擊被水流帶出進(jìn)入喉管，最后過摩擦、挾帶、撞擊被水流帶出進(jìn)入喉管，最后 進(jìn)入尾管被帶出，真空室的氣體被帶出后，則形進(jìn)入尾管被帶出，真空室的氣體被帶出后，則形 成真空。成真空。 四、引射流體噴射過程的模型四、引射流體噴射過程的模型緊密區(qū)緊密區(qū)破碎區(qū)破碎區(qū)疏散區(qū)疏散區(qū)圖圖2 水射流水射流模型模型圖圖噴噴 嘴嘴 五、水噴射真空泵的參數(shù)五、水噴射真空泵的參數(shù)d2L2L4dO 流量比：流量比

20、： 其中：其中： 被抽氣體流量；被抽氣體流量； 工作液體流量工作液體流量 。一般取。一般取 面積比：面積比： 其中：其中： 喉管直徑；喉管直徑； 噴嘴出口直徑；噴嘴出口直徑； 一般取：一般?。?喉嘴距：喉嘴距： 喉管長度：喉管長度： 喉管進(jìn)口角：喉管進(jìn)口角： 擴(kuò)散角：擴(kuò)散角：/glqQQgQlQOd2d222/Omdd67m 0.6q 42(1.52.0)Ld15005001LO25151O20102 六、水噴射真空泵的應(yīng)用六、水噴射真空泵的應(yīng)用 由于立式多噴嘴水噴射真空泵的抽氣量大，由于立式多噴嘴水噴射真空泵的抽氣量大， 形成的真空度高，故廣泛應(yīng)用于真空干燥、真形成的真空度高，故廣泛應(yīng)用于真

21、空干燥、真 空結(jié)晶、真空過濾、真空精餾及抽吸輸送易燃空結(jié)晶、真空過濾、真空精餾及抽吸輸送易燃 、易爆、有毒、放射性介質(zhì)等。、易爆、有毒、放射性介質(zhì)等。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、無運(yùn)動(dòng)部件、抽優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、無運(yùn)動(dòng)部件、抽 氣量大、真空度高等。氣量大、真空度高等。 缺點(diǎn)：尾管較長，設(shè)備的總高度較大、噴板加缺點(diǎn)：尾管較長，設(shè)備的總高度較大、噴板加 工較困難等。工較困難等。 第一章第一章 水室的設(shè)計(jì)水室的設(shè)計(jì) 水室的作用：貯存具有一定壓力的水，并容水室的作用：貯存具有一定壓力的水，并容 納若干個(gè)噴嘴。其基本結(jié)構(gòu)如圖納若干個(gè)噴嘴。其基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。所示。 一、筒體的設(shè)計(jì)一、筒體的設(shè)計(jì)

22、(1)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)壓力：設(shè)計(jì)壓力： 計(jì)算壓力：計(jì)算壓力： 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，可時(shí)，可 以忽略以忽略 ; 設(shè)計(jì)溫度：設(shè)計(jì)溫度： 焊縫系數(shù)：焊縫系數(shù)： ( (單面焊，不做無損探傷單面焊，不做無損探傷) ) 圖圖4 水室的結(jié)構(gòu)水室的結(jié)構(gòu)下法蘭下法蘭筒筒 體體儀表接管儀表接管上法蘭上法蘭進(jìn)液管進(jìn)液管Wpp1 . 1lCppp%5/ppllpCtO406 . 0 鋼板負(fù)偏差：鋼板負(fù)偏差： 腐蝕裕度：腐蝕裕度： (2)筒體壁厚的強(qiáng)度計(jì)算筒體壁厚的強(qiáng)度計(jì)算 設(shè)筒體的壁厚為設(shè)筒體的壁厚為 ，由，由 、材料的牌號(hào)、設(shè)、材料的牌號(hào)、設(shè) 計(jì)溫度確定材料的計(jì)溫度確定材料的 ， 由公式由公式 計(jì)算出設(shè)計(jì)壁

23、厚計(jì)算出設(shè)計(jì)壁厚 ，考慮，考慮 后圓整至后圓整至 。若。若 = ，則假設(shè)，則假設(shè) 合理；反之不合理，需要重合理；反之不合理，需要重 新設(shè)計(jì)，直至滿足新設(shè)計(jì)，直至滿足 = 。 (3)筒體壁厚的剛度校核筒體壁厚的剛度校核 當(dāng)當(dāng) 3800 ， 2/1000且不小于且不小于3 mmC25. 01mmC0 . 12nSnS t2 2CpDpSCtiCddS1CnSnSnSnSnSnSnSiDmmminSmm (4)筒體長度的確定筒體長度的確定 筒體的長度筒體的長度 H 按下式進(jìn)行確定：按下式進(jìn)行確定： 其中：其中： 筒體半徑；筒體半徑； 筒體壁厚；筒體壁厚； 進(jìn)液進(jìn)液 管外徑管外徑； 進(jìn)液管直徑的設(shè)計(jì)進(jìn)

24、液管直徑的設(shè)計(jì): 由由 得：得： , 根據(jù)根據(jù) 得：得： 由由 查鋼管標(biāo)準(zhǔn)確定：進(jìn)液管查鋼管標(biāo)準(zhǔn)確定：進(jìn)液管 ，外徑，外徑 、壁壁 厚厚 。將開孔直徑與允許開孔直徑比較，滿足。將開孔直徑與允許開孔直徑比較，滿足 要求即可。要求即可。2 2.5OHRSD SODRlgQQq/qQQgl/uDQil24uQDli4iDDNOtDntS 二、二、筒體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)筒體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) (1) 法蘭的設(shè)計(jì)及密封面的選型法蘭的設(shè)計(jì)及密封面的選型 根據(jù)法蘭的根據(jù)法蘭的DN、PN確定法蘭的類型，由對(duì)應(yīng)確定法蘭的類型，由對(duì)應(yīng) 的容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出法蘭的尺寸。的容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出法蘭的尺寸。 由操作介質(zhì)、

25、溫度壓力確定密封面的型式。由操作介質(zhì)、溫度壓力確定密封面的型式。 (2) 墊片的設(shè)計(jì)及螺栓、螺母、墊圈的設(shè)計(jì)墊片的設(shè)計(jì)及螺栓、螺母、墊圈的設(shè)計(jì) 根據(jù)密封的介質(zhì)根據(jù)密封的介質(zhì)、操作溫度操作溫度、操作壓力，由墊操作壓力，由墊 片選用表確定墊片的名稱及材質(zhì)，根據(jù)墊片標(biāo)準(zhǔn)片選用表確定墊片的名稱及材質(zhì)，根據(jù)墊片標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)尺寸。設(shè)計(jì)尺寸。 選用六角頭螺栓選用六角頭螺栓 、型六角螺母、平墊圈型六角螺母、平墊圈 三、三、工藝接管的設(shè)計(jì)及裝配尺寸工藝接管的設(shè)計(jì)及裝配尺寸 (1) 進(jìn)液管設(shè)計(jì)及裝配尺寸進(jìn)液管設(shè)計(jì)及裝配尺寸 進(jìn)液管直徑設(shè)計(jì)已介紹，進(jìn)液管長度由其進(jìn)液管直徑設(shè)計(jì)已介紹，進(jìn)液管長度由其DN 和保溫層厚度查

26、表確定。和保溫層厚度查表確定。 進(jìn)液管的中心線距筒體上法蘭密封面的尺寸進(jìn)液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(jì)算：（裝配尺寸）按下式計(jì)算： 壓力表接管的規(guī)格由條件設(shè)計(jì)單提供，管長度壓力表接管的規(guī)格由條件設(shè)計(jì)單提供，管長度 由其由其DN和保溫層厚度查表確定。裝配尺寸的設(shè)計(jì)和保溫層厚度查表確定。裝配尺寸的設(shè)計(jì) 方法與進(jìn)液管相同。方法與進(jìn)液管相同。12.5/2nOtHRSD (2) 法蘭的設(shè)計(jì)及密封面的選型法蘭的設(shè)計(jì)及密封面的選型 根據(jù)法蘭的根據(jù)法蘭的DN、PN確定法蘭的類型，由對(duì)應(yīng)確定法蘭的類型，由對(duì)應(yīng) 的管法蘭標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出法蘭的尺寸。的管法蘭標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出法蘭的尺寸。 由操作介質(zhì)、

27、溫度壓力確定密封面的型式。由操作介質(zhì)、溫度壓力確定密封面的型式。 (3) 墊片的設(shè)計(jì)及螺栓、螺母、墊圈的設(shè)計(jì)墊片的設(shè)計(jì)及螺栓、螺母、墊圈的設(shè)計(jì) 根據(jù)密封的介質(zhì)根據(jù)密封的介質(zhì)、操作溫度操作溫度、操作壓力，由墊操作壓力，由墊 片選用表確定墊片的名稱及材質(zhì)，根據(jù)墊片標(biāo)準(zhǔn)片選用表確定墊片的名稱及材質(zhì)，根據(jù)墊片標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)尺寸。設(shè)計(jì)尺寸。 選用六角頭螺栓選用六角頭螺栓 、型六角螺母、平墊圈型六角螺母、平墊圈 四、四、水室的部件圖水室的部件圖 第二章第二章 平板封頭的設(shè)計(jì)平板封頭的設(shè)計(jì) 平板封頭與水室的上法蘭采用法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)平板封頭與水室的上法蘭采用法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu) ，聯(lián)接尺寸與水室的上法蘭相同。其作用是將引，

28、聯(lián)接尺寸與水室的上法蘭相同。其作用是將引 射流體密封在水室內(nèi)，以防止水外溢，同時(shí)可防射流體密封在水室內(nèi)，以防止水外溢，同時(shí)可防 止空氣中的雜質(zhì)進(jìn)入水室堵塞噴嘴。止空氣中的雜質(zhì)進(jìn)入水室堵塞噴嘴。 一、平板封頭的強(qiáng)度計(jì)算一、平板封頭的強(qiáng)度計(jì)算 (1) 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 參見筒體設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，但焊縫系數(shù)與其不參見筒體設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，但焊縫系數(shù)與其不 同。同。 (2) 平板封頭壁厚的設(shè)計(jì)平板封頭壁厚的設(shè)計(jì) 平板封頭的壁厚公式為：平板封頭的壁厚公式為： 其中：其中： 計(jì)算直徑，取墊片的中徑；計(jì)算直徑，取墊片的中徑； 板邊結(jié)板邊結(jié) 構(gòu)特征系數(shù)，取構(gòu)特征系數(shù)，取0.3。 設(shè)封頭的壁厚為設(shè)封頭的

29、壁厚為 ，由，由 、材料牌號(hào)、材料牌號(hào)、 查鋼查鋼 板的許用應(yīng)力表確定板的許用應(yīng)力表確定 。 由由 公式計(jì)算出公式計(jì)算出 ，將假設(shè)的壁，將假設(shè)的壁 厚與計(jì)算出的壁厚進(jìn)行比較，若兩者相等，則假厚與計(jì)算出的壁厚進(jìn)行比較，若兩者相等，則假 設(shè)合理；反之，重新設(shè)計(jì)，直至滿足要求。設(shè)合理；反之，重新設(shè)計(jì)，直至滿足要求。12 CnCtKpSDCC CDKnSnSt t12 CnCtKpSDCC nS 二、平板封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、平板封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 平板封頭與水室的上法蘭采用法蘭聯(lián)接，因平板封頭與水室的上法蘭采用法蘭聯(lián)接，因此此 ，聯(lián)接尺寸與水室的上法蘭相同。下圖為，聯(lián)接尺寸與水室的上法蘭相同。下圖為 、 平

30、板封頭平板封頭的結(jié)構(gòu)與尺寸。的結(jié)構(gòu)與尺寸。 900DN5 . 2PN 第三章第三章 噴板的設(shè)計(jì)噴板的設(shè)計(jì) 作用：布置和安裝一定數(shù)量的噴嘴，將真空室作用：布置和安裝一定數(shù)量的噴嘴，將真空室 和水室隔開。和水室隔開。 一、噴嘴孔在噴板上的布置一、噴嘴孔在噴板上的布置 噴嘴孔在噴板上的布置形式有兩種：同心圓、噴嘴孔在噴板上的布置形式有兩種：同心圓、 等邊三角形等邊三角形 布置。如右布置。如右 圖所示。圖所示。同心圓分布同心圓分布三角形分布三角形分布 考慮到最外緣噴嘴具有一定的傾斜角度，因此，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(shí)，為防止噴嘴與水室內(nèi)壁出在噴板上布置噴嘴時(shí)，為防

31、止噴嘴與水室內(nèi)壁出 現(xiàn)干涉，噴板的球面部分在水平方向的投影徑不現(xiàn)干涉，噴板的球面部分在水平方向的投影徑不 大于大于 ，噴嘴孔則布置在此投影徑內(nèi)。，噴嘴孔則布置在此投影徑內(nèi)。 二、噴板的穩(wěn)定性計(jì)算噴板的穩(wěn)定性計(jì)算 (1)設(shè)計(jì)外壓的確定設(shè)計(jì)外壓的確定 噴板的設(shè)計(jì)外壓取其在工作過程中可能產(chǎn)生的噴板的設(shè)計(jì)外壓取其在工作過程中可能產(chǎn)生的 最大壓差，取設(shè)計(jì)外壓：最大壓差，取設(shè)計(jì)外壓： 其中：其中： 水室工作壓力。水室工作壓力。20iTDD)( 1 . 0MPappWWp (2) 穩(wěn)定性計(jì)算穩(wěn)定性計(jì)算 假設(shè)噴板的壁厚為假設(shè)噴板的壁厚為 ， 。由噴板的當(dāng)。由噴板的當(dāng) 量半徑量半徑 和和 ，計(jì)算出，計(jì)算出 。用

32、。用 = 0.125 計(jì)算出系數(shù)計(jì)算出系數(shù) 值，在圖值，在圖15-5的下方找到系數(shù)的下方找到系數(shù) 值值 ，由此做垂直線與，由此做垂直線與150的溫度線相交，交點(diǎn)水的溫度線相交，交點(diǎn)水 平對(duì)應(yīng)的值系數(shù)為平對(duì)應(yīng)的值系數(shù)為B 。許用外壓按下式計(jì)算：。許用外壓按下式計(jì)算： 將將 與與 進(jìn)行比較，若進(jìn)行比較，若 ，則假設(shè)壁厚，則假設(shè)壁厚 合理，反之，則重新假設(shè)。由于噴板上開設(shè)了合理，反之，則重新假設(shè)。由于噴板上開設(shè)了nSCSSneOReS/oeRSA()eoSRAA)(OeRSBp ppppnS 一定數(shù)量的噴嘴孔，使其穩(wěn)定性下降，因此，工一定數(shù)量的噴嘴孔，使其穩(wěn)定性下降，因此，工 程上采用的壁厚一般在程

33、上采用的壁厚一般在2530mm。內(nèi)徑。內(nèi)徑 壁厚壁厚 噴板的結(jié)構(gòu)與尺寸如下圖。噴板的結(jié)構(gòu)與尺寸如下圖。mmSn30mmDi900 第四章第四章 真空室的設(shè)計(jì)真空室的設(shè)計(jì) 真空室主要由外壓圓筒、錐殼和進(jìn)氣管等構(gòu)真空室主要由外壓圓筒、錐殼和進(jìn)氣管等構(gòu) 成，基本結(jié)構(gòu)如右圖所示。成，基本結(jié)構(gòu)如右圖所示。 其作用是當(dāng)引射流體其作用是當(dāng)引射流體水水 高速通過氣室時(shí)，會(huì)將水高速通過氣室時(shí)，會(huì)將水 流周圍的氣體以摩擦、撞流周圍的氣體以摩擦、撞 擊、挾帶的方式帶出，在擊、挾帶的方式帶出，在 氣室內(nèi)將產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)進(jìn)氣室內(nèi)將產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)進(jìn) 氣管與工作機(jī)相連時(shí)，可氣管與工作機(jī)相連時(shí)，可 進(jìn)行干燥、過濾、精餾、進(jìn)行干燥

34、、過濾、精餾、 結(jié)晶、抽吸等操作結(jié)晶、抽吸等操作。 一、一、真空室的長度設(shè)計(jì)真空室的長度設(shè)計(jì) 真空室由圓筒和錐殼兩部分構(gòu)成，總長度取引真空室由圓筒和錐殼兩部分構(gòu)成，總長度取引 射流體的長度，即：射流體的長度，即： 。 (1) 圓筒的長度設(shè)計(jì)圓筒的長度設(shè)計(jì) 進(jìn)氣管直徑的確定：進(jìn)氣管直徑的確定： 進(jìn)氣管直徑的大小對(duì)真空度的形成有非常重要進(jìn)氣管直徑的大小對(duì)真空度的形成有非常重要 的影響。當(dāng)抽氣量一定時(shí)，進(jìn)氣管直徑越小，則的影響。當(dāng)抽氣量一定時(shí)，進(jìn)氣管直徑越小，則 氣流速度越大，對(duì)引射流體束的沖擊越大，易造氣流速度越大，對(duì)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(shí)進(jìn)入成引射流體

35、過早破碎，氣液混合物不能及時(shí)進(jìn)入mm15001000 尾管排出，使抽氣量下降；反之，則相反。因此尾管排出，使抽氣量下降；反之，則相反。因此 ，在滿足開孔的條件下，進(jìn)氣管直徑取大較好。，在滿足開孔的條件下，進(jìn)氣管直徑取大較好。 當(dāng)筒體內(nèi)徑當(dāng)筒體內(nèi)徑 時(shí)，最大開孔直徑必須時(shí)，最大開孔直徑必須 且不超過且不超過520 mm。如如 的圓筒的圓筒 ，最大開孔直徑取最大開孔直徑取450 mm，與之配套的接管公稱，與之配套的接管公稱 直徑為直徑為 ，規(guī)格為，規(guī)格為 ，設(shè)計(jì)開孔，設(shè)計(jì)開孔直直 徑為徑為 ，考慮到與最大允許開孔直徑，考慮到與最大允許開孔直徑 450 mm相近，取接管的公稱直徑為相近，取接管的公稱

36、直徑為 ，規(guī)，規(guī) 格為格為 ，設(shè)計(jì)的開孔直徑為，設(shè)計(jì)的開孔直徑為 ，然，然 后由公稱直徑、設(shè)備外保溫層厚度，確定進(jìn)氣管后由公稱直徑、設(shè)備外保溫層厚度，確定進(jìn)氣管mmDi1500iiDd21mmDi900400DNmm6426mmdi426350DN6377mmdi377 的長度。的長度。 圓筒長度的確定：圓筒長度的確定： 圓筒的長度為：圓筒的長度為： (2) 圓錐殼的長度設(shè)計(jì)：圓錐殼的長度設(shè)計(jì)： 圓錐殼的下端與喉管采用管法蘭聯(lián)接，初選圓錐殼的下端與喉管采用管法蘭聯(lián)接，初選 管法蘭的管法蘭的DN、PN，由管法蘭的內(nèi)徑確定錐殼的，由管法蘭的內(nèi)徑確定錐殼的 下端外徑下端外徑 。錐殼的長度為。錐殼的長

37、度為 ：引射流體長度：引射流體長度 ，錐殼的半錐角為：，錐殼的半錐角為： 若若 ，則初選管法蘭的，則初選管法蘭的DN 滿足要求，反之滿足要求，反之 ，則重新選擇管法蘭的，則重新選擇管法蘭的DN，直至滿足，直至滿足 。OtnDRSL5 . 22LOtD12/ )(LDDtgOti1LO25O25 二、二、真空室的穩(wěn)定性計(jì)算真空室的穩(wěn)定性計(jì)算 (1) 設(shè)計(jì)外壓的確定設(shè)計(jì)外壓的確定 對(duì)于真空容器，取設(shè)計(jì)外壓：對(duì)于真空容器，取設(shè)計(jì)外壓： (2) 筒體壁厚的設(shè)計(jì)筒體壁厚的設(shè)計(jì) 試差法：假設(shè)圓筒的壁厚為試差法：假設(shè)圓筒的壁厚為 ，則，則 、 ，由公式由公式 計(jì)算出臨界長度計(jì)算出臨界長度 ，筒體的計(jì)算長度：

38、，筒體的計(jì)算長度： 若若 ，則為短圓筒；反之，為長圓筒。，則為短圓筒；反之，為長圓筒。 短圓筒的短圓筒的臨界壓力為：臨界壓力為： 長圓筒的長圓筒的臨界壓力為：臨界壓力為：MPap1 . 0nSCSSne2oinDDS1.17ooeDLcrDSLcrOtnDRSL5 . 22LLcreOOetcrSDLDSEp259. 23)(2 . 2OetcrDSEp 由由 計(jì)算出計(jì)算出 ，對(duì)于圓筒，對(duì)于圓筒 =3。將。將 與與 進(jìn)行比較，若進(jìn)行比較，若 ，則假設(shè)，則假設(shè) 合理；反之不合合理；反之不合 理，需要重新設(shè)計(jì)理，需要重新設(shè)計(jì) ，直至滿足，直至滿足 為止。為止。 圖算法：外壓圓圖算法：外壓圓 筒的壁

39、厚筒的壁厚 按教材按教材 “外壓容器設(shè)計(jì)外壓容器設(shè)計(jì)” 中的圖中的圖5-5及圖及圖5-7 5-13進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)行計(jì)算， 原則流程如右圖。原則流程如右圖。 crppm pm ppp pnSnSp p (3) 圓錐殼壁厚的設(shè)計(jì)圓錐殼壁厚的設(shè)計(jì) 承受外壓圓錐殼的壁厚可按外壓圓筒壁厚的確承受外壓圓錐殼的壁厚可按外壓圓筒壁厚的確 定方法進(jìn)行計(jì)算，但用錐殼的有效壁厚定方法進(jìn)行計(jì)算，但用錐殼的有效壁厚 來代來代替替 圓筒的有效壁厚圓筒的有效壁厚 ，錐殼的有效壁厚為：，錐殼的有效壁厚為： 將圓錐殼轉(zhuǎn)化為當(dāng)量圓筒，其當(dāng)量長度為：將圓錐殼轉(zhuǎn)化為當(dāng)量圓筒，其當(dāng)量長度為： 其中：其中： 圓錐殼的軸向長度；圓錐殼的軸向

40、長度； 圓錐殼的小圓錐殼的小 端外徑；端外徑； 圓錐殼的大端外徑。圓錐殼的大端外徑。 ceSeSconCSSncce)()1 (21LSeDDLL1LSDLD 假設(shè)圓錐殼的壁厚為假設(shè)圓錐殼的壁厚為 ，則：，則： 分別計(jì)算出分別計(jì)算出 、 ，在圖在圖15-4中的縱坐標(biāo)中的縱坐標(biāo) 上找到上找到 值，值，自該點(diǎn)做水平線與對(duì)應(yīng)的自該點(diǎn)做水平線與對(duì)應(yīng)的 線相交，由交點(diǎn)做垂直線與水平軸相交，找到交線相交，由交點(diǎn)做垂直線與水平軸相交，找到交 點(diǎn)的系數(shù)點(diǎn)的系數(shù)A值值,在圖在圖15-5-15-7中的橫坐標(biāo)上找到中的橫坐標(biāo)上找到A值值 ，由此做垂直線與對(duì)應(yīng)的溫度線相交，交點(diǎn)水平，由此做垂直線與對(duì)應(yīng)的溫度線相交，交

41、點(diǎn)水平 對(duì)應(yīng)的值系數(shù)約為對(duì)應(yīng)的值系數(shù)約為B。按下式計(jì)算許用外壓按下式計(jì)算許用外壓 ： 若若 ，則假設(shè)壁厚合理；反之，則不合理。，則假設(shè)壁厚合理；反之，則不合理。ncSconCSSncce)(LeDL /ceLSD /LeDL /ceLSD / p)(OeDSBp pp 三、三、工藝接管的設(shè)計(jì)及裝配尺寸工藝接管的設(shè)計(jì)及裝配尺寸 參見第一章第三節(jié)內(nèi)容。參見第一章第三節(jié)內(nèi)容。 四、真空室的部件圖四、真空室的部件圖 真空室的部件圖如圖。真空室的部件圖如圖。 第五章第五章 噴嘴的設(shè)計(jì)噴嘴的設(shè)計(jì) 一、一、噴嘴的設(shè)計(jì)噴嘴的設(shè)計(jì) 噴嘴的作用是將水的絕大部分靜壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng)噴嘴的作用是將水的絕大部分靜壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng)

42、 能，使水高速噴出，將氣室中的氣體帶出而形成能，使水高速噴出，將氣室中的氣體帶出而形成 真空。噴嘴的出口內(nèi)徑一般取真空。噴嘴的出口內(nèi)徑一般取 ， 由于噴嘴的出口部分磨損較嚴(yán)重，故噴嘴設(shè)計(jì)由于噴嘴的出口部分磨損較嚴(yán)重，故噴嘴設(shè)計(jì) 成兩段，上段在進(jìn)口處設(shè)有十字擋環(huán)，以防止進(jìn)成兩段，上段在進(jìn)口處設(shè)有十字擋環(huán)，以防止進(jìn) 入噴嘴的水流產(chǎn)生旋渦，下段噴嘴可以定期進(jìn)行入噴嘴的水流產(chǎn)生旋渦，下段噴嘴可以定期進(jìn)行 更換，噴嘴的結(jié)構(gòu)及尺寸如下圖。更換，噴嘴的結(jié)構(gòu)及尺寸如下圖。 二、防旋裝置的設(shè)計(jì)二、防旋裝置的設(shè)計(jì) mmd1510 具有一定壓力的水進(jìn)入噴嘴時(shí)易產(chǎn)生旋渦，使具有一定壓力的水進(jìn)入噴嘴時(shí)易產(chǎn)生旋渦，使 部

43、分靜壓能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致水溫升高，真空度部分靜壓能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致水溫升高，真空度 降低；同時(shí)會(huì)加快噴嘴內(nèi)壁的磨損，使噴嘴的使降低；同時(shí)會(huì)加快噴嘴內(nèi)壁的磨損，使噴嘴的使 用壽命下降。因此，需要在噴嘴的入口處設(shè)置防用壽命下降。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)與尺寸如圖旋裝置，材料選用聚四氟乙烯，結(jié)構(gòu)與尺寸如圖 。 防旋十字擋板防旋十字擋板 第六章第六章 喉管、尾管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)喉管、尾管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、一、喉管的設(shè)計(jì)喉管的設(shè)計(jì) 喉管的的作用主要有兩個(gè)方面，一方面聚焦引射喉管的的作用主要有兩個(gè)方面，一方面聚焦引射 流體，另一方面起水封作用，以防止外部的大氣流體，另一方面

44、起水封作用，以防止外部的大氣 通過尾管進(jìn)入真空室破壞真空。喉管采用耐磨鑄通過尾管進(jìn)入真空室破壞真空。喉管采用耐磨鑄 鐵整體鑄造，其上端與鐵整體鑄造，其上端與 外壓圓錐殼的下端法蘭外壓圓錐殼的下端法蘭 相聯(lián)，下端與尾管法蘭相聯(lián)，下端與尾管法蘭 相聯(lián)。其結(jié)構(gòu)與尺寸如相聯(lián)。其結(jié)構(gòu)與尺寸如 圖。圖。 二、二、尾管的設(shè)計(jì)尾管的設(shè)計(jì) 尾管的的作用主要是尾管的的作用主要是 有將引射流體和氣體的混合物排出，另一方面起有將引射流體和氣體的混合物排出，另一方面起 抽吸作用。抽吸作用。尾管一般采用尾管一般采用Q235-A鋼管制造鋼管制造,上端上端 與喉管采用突面板式管法蘭相聯(lián)，尾管的公稱直與喉管采用突面板式管法蘭相

45、聯(lián)，尾管的公稱直 徑與管法蘭相同，長度根據(jù)水室的工作壓力不同徑與管法蘭相同，長度根據(jù)水室的工作壓力不同 分別取分別取: 或或 三、三、法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 參見第一章第三節(jié)內(nèi)容。參見第一章第三節(jié)內(nèi)容。 mml5000mml10000 第七章第七章 壓力試驗(yàn)壓力試驗(yàn) 壓力試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)宏觀強(qiáng)度（是否有異壓力試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)宏觀強(qiáng)度（是否有異 常變形）和致密性（有無泄漏）。常變形）和致密性（有無泄漏）。 一、水室一、水室試驗(yàn)壓力試驗(yàn)壓力的確定的確定 且不小于（且不小于（ + 0.1） Q235-B、Q235-C、Q245R、Q345R制容制容 器，試驗(yàn)溫度不低于器，試驗(yàn)溫度不低于5

46、，其它低合金鋼制容，其它低合金鋼制容 器，試驗(yàn)溫度不低于器，試驗(yàn)溫度不低于15。 二、壓力試驗(yàn)的強(qiáng)度校核二、壓力試驗(yàn)的強(qiáng)度校核 1.25 Ttppp 液壓試驗(yàn)時(shí)液壓試驗(yàn)時(shí)水室水室產(chǎn)生的最大應(yīng)力為：產(chǎn)生的最大應(yīng)力為： 將將 與與 進(jìn)行比較，若進(jìn)行比較，若 ，則，則 強(qiáng)度足夠；反之強(qiáng)度不夠，需要重新設(shè)計(jì)罐體強(qiáng)度足夠；反之強(qiáng)度不夠，需要重新設(shè)計(jì)罐體 的壁厚。直至液壓試驗(yàn)合格。的壁厚。直至液壓試驗(yàn)合格。 三、試驗(yàn)方法三、試驗(yàn)方法 注液時(shí)將氣體排盡，試驗(yàn)過程保持容器表面注液時(shí)將氣體排盡，試驗(yàn)過程保持容器表面 干燥，試驗(yàn)時(shí)緩慢地將壓力升至干燥，試驗(yàn)時(shí)緩慢地將壓力升至 ，保壓一保壓一 段時(shí)間（不低于段時(shí)間（

47、不低于30min），將壓力降），將壓力降至至80% ， max()2()TinnpDSCSCmax0.9smax0.9sTpTp 保持足夠長時(shí)間，對(duì)所有焊縫和連接部位進(jìn)行保持足夠長時(shí)間，對(duì)所有焊縫和連接部位進(jìn)行 檢查，如有滲漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)，直至合格檢查，如有滲漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)，直至合格 為止。為止。 四、四、氣室的氣壓試驗(yàn)氣室的氣壓試驗(yàn) (1) 試驗(yàn)壓力試驗(yàn)壓力的確定的確定 真空容器屬外壓容器，做壓力真空容器屬外壓容器，做壓力試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)時(shí),按內(nèi)按內(nèi) 壓進(jìn)行壓進(jìn)行, 試驗(yàn)壓力取試驗(yàn)壓力取: (2) 壓力試驗(yàn)的強(qiáng)度校核壓力試驗(yàn)的強(qiáng)度校核 氣氣壓試驗(yàn)時(shí)筒體產(chǎn)生的最大應(yīng)力為：壓試驗(yàn)時(shí)筒體產(chǎn)生的最

48、大應(yīng)力為： MPapT2 . 0)(2)(2 . 0maxCSCSDnni 將將 與與 進(jìn)行比較，若進(jìn)行比較，若 ，則強(qiáng)度，則強(qiáng)度 足夠；反之強(qiáng)度不夠，需要重新設(shè)計(jì)足夠；反之強(qiáng)度不夠，需要重新設(shè)計(jì)氣室氣室的壁厚的壁厚 。 (3) 試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法 試驗(yàn)時(shí)緩慢地將壓力升至試驗(yàn)時(shí)緩慢地將壓力升至0.02MPa，保壓，保壓 ，對(duì)所有焊縫和連接部位進(jìn)行出初次檢查，合格，對(duì)所有焊縫和連接部位進(jìn)行出初次檢查，合格 后，將壓力緩慢地升至后，將壓力緩慢地升至0.1MPa，然后按，然后按0.02MPa 的級(jí)差逐級(jí)升至的級(jí)差逐級(jí)升至0.2MPa，保壓，保壓30min，將壓力降，將壓力降 至至0.174MPa，保持

49、足夠長時(shí)間，對(duì)所有焊縫和連，保持足夠長時(shí)間，對(duì)所有焊縫和連 接部位進(jìn)行檢查，如有滲漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)，接部位進(jìn)行檢查，如有滲漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)，maxS8 . 0maxS8 . 0min5 直至合格為止。直至合格為止。 第八章第八章 支座的設(shè)計(jì)支座的設(shè)計(jì) 一、設(shè)備工作時(shí)總質(zhì)量的估算一、設(shè)備工作時(shí)總質(zhì)量的估算 設(shè)備工作時(shí)的總質(zhì)量由兩部分構(gòu)成，一、設(shè)設(shè)備工作時(shí)的總質(zhì)量由兩部分構(gòu)成，一、設(shè) 備金屬的質(zhì)量備金屬的質(zhì)量 ；二、操作介質(zhì)的的質(zhì)量；二、操作介質(zhì)的的質(zhì)量 ， 總質(zhì)量：總質(zhì)量： (1)設(shè)備金屬的質(zhì)量設(shè)備金屬的質(zhì)量 的估算的估算 水室的主要金屬質(zhì)量水室的主要金屬質(zhì)量 ： 2Q1Q21QQQ1QSQ

50、JFTSQQQQ2 真空室的金屬質(zhì)量真空室的金屬質(zhì)量 ： 噴板及噴嘴的金屬質(zhì)量：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(jì)算；噴嘴的質(zhì)量噴板的質(zhì)量近似按平板封頭計(jì)算；噴嘴的質(zhì)量 = =單噴嘴質(zhì)量單噴嘴質(zhì)量噴嘴個(gè)數(shù)。噴嘴個(gè)數(shù)。 尾管的金屬質(zhì)量尾管的金屬質(zhì)量 ： 突面板式管法蘭質(zhì)量鋼管質(zhì)量突面板式管法蘭質(zhì)量鋼管質(zhì)量 附件的金屬質(zhì)量附件的金屬質(zhì)量： 單個(gè)螺栓的質(zhì)量單個(gè)螺栓的質(zhì)量個(gè)數(shù)；單個(gè)螺母的質(zhì)量個(gè)數(shù)；單個(gè)螺母的質(zhì)量 個(gè)數(shù)；單個(gè)金屬平墊圈的質(zhì)量個(gè)數(shù)；單個(gè)金屬平墊圈的質(zhì)量個(gè)數(shù)個(gè)數(shù) (2) 操作介質(zhì)的質(zhì)量操作介質(zhì)的質(zhì)量 的估算的估算JFQZQQQQ2ZQ2Q = =設(shè)備的總?cè)莘e設(shè)備的總?cè)莘e水的密

51、度水的密度 二、支座的選型及尺寸設(shè)計(jì)二、支座的選型及尺寸設(shè)計(jì) (1)支座的選型支座的選型 立式多噴嘴水噴射真空泵需要設(shè)置在操作平臺(tái)立式多噴嘴水噴射真空泵需要設(shè)置在操作平臺(tái) 上，且外部無保溫層，故選用上，且外部無保溫層，故選用A型耳式支座。支型耳式支座。支 座的數(shù)量：座的數(shù)量：4個(gè)，在真空室的圓筒上沿圓周方向均個(gè)，在真空室的圓筒上沿圓周方向均 布。布。 (2) 支座尺寸的設(shè)計(jì)支座尺寸的設(shè)計(jì) 根據(jù)每個(gè)支座承受的載荷根據(jù)每個(gè)支座承受的載荷 、 查查A型耳式型耳式支支 座標(biāo)準(zhǔn)確定支座的結(jié)構(gòu)與尺寸。座標(biāo)準(zhǔn)確定支座的結(jié)構(gòu)與尺寸。 2QDNQ 第九章第九章 開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、水室開孔

52、補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、水室開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 水室的筒體上有兩個(gè)開孔，即儀表接口和進(jìn)水室的筒體上有兩個(gè)開孔，即儀表接口和進(jìn) 水管接口。由于進(jìn)水管開孔尺寸最大，因此，只水管接口。由于進(jìn)水管開孔尺寸最大，因此，只 需對(duì)進(jìn)水管孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。需對(duì)進(jìn)水管孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 (1) 開孔后被削弱的金屬面積開孔后被削弱的金屬面積 的計(jì)算的計(jì)算 (2) 有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)起補(bǔ)強(qiáng)作用的面積計(jì)算有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)起補(bǔ)強(qiáng)作用的面積計(jì)算 筒體起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積筒體起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積 的計(jì)算：的計(jì)算：A2(1)ooetAdSS Sfr1A1()()2()(1)eoeteorABdSSSSSf 接管起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積接管起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積 的計(jì)算：的計(jì)算： 焊縫起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積焊縫起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積 的計(jì)算：的計(jì)算： 焊縫高度焊縫高度 ， (3) 補(bǔ)強(qiáng)面積補(bǔ)強(qiáng)面積 的確