立式多喷嘴使用水喷射真空泵设计初版.doc

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。第一章 水室的设计 1 1.1 水室筒体的设计 1 1.1.1 设计参数的确定 1 1.1.2 筒体壁厚的强度计算 2 1.1.3 筒体壁厚的刚度计算 2 1.2筒体法兰联接结构的设计 2 1.2.1法兰的设计及密封面的选型 2 1.2.2 垫片的设计及螺栓、螺母、垫圈的设计 3 1.3 进液管的设计 4 1.3.1 进液管直径的设计 4 1.3.2进液管长度的设计及装配尺寸 4 1.3.3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 5 1.4筒体长度的确定 6 1.5压力表接管及法兰联接结构的设计 6 1.5.1 接管的设计 6 1.5.2 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 7 1.6水室的部件图 8 第二章 平板封头的设计 9 2.1平板封头的强度计算 9 2.1.1设计参数的确定 9 2.1.2 平板封头壁厚的设计 9 2.1.3 平板封头的结构设计 10 第三章 喷板的设计 11 3.1 喷嘴孔在喷板上的布置 11 3.2 喷板的稳定性计算 11 3.2.1 设计外压的确定 11 3.2.2 稳定性计算 11 第四章 真空室的设计 13 4.1 真空室的长度设计 13 4.1.1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 14 4.1.2圆锥壳的长度设计 14 4.2 真空室的稳定性计算 14 4.2.1设计外压的确定 14 4.2.2筒体壁厚的设计 14 一、试差法 14 二、图算法 15 4.2.3 圆锥壳壁厚的设计 16 4.3 真空室的法兰联接结构设计 16 4.3.1外压圆筒的法兰联接结构设计 16 4.3.2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 18 4.3.3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 19 4.3.4进气管的装配尺寸 20 4.3.5支座的装配尺寸 20 4.3.6真空表接管的装配尺寸 21 4.4 真空室的部件图 21 第五章 喷嘴的设计 22 5.1喷嘴的设计 22 5.2防旋装置的设计 22 第六章 喉管、尾管的结构设计 23 6.1 喉管的设计 23 6.2 尾管的设计 23 6.2.1尾管的设计 23 6.2.2 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、垫片的设计及螺栓、螺母的设计 24 第七章 压力试验 26 7.1水室的水压试验 26 7.1.1试验压力的确定 26 7.1.2压力试验的强度校核 26 7.1.3水压试验的操作 26 7.2真空室的气压试验 27 7.2.1试验压力的确定 27 7.2.2压力试验的强度校核 27 7.2.3气压试验的操作 27 第八章 支座的设计 28 8.1 设备工作时总质量的估算 28 8.1.1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 29 8.1.2操作介质的质量Q2的估算 29 8.2支座的选型及尺寸设计 30 8.2.1支座的选型 30 8.2.2支座的尺寸设计 30 第九章 开孔补强的设计计算 31 9.1 水室开孔补强的设计计算 31 9.1.1水室的筒体开孔后被削弱的金属面积A的计算 31 9.1.2 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 32 9.1.3 补强面积的的确定 32 9.2真空室开孔补