立式多喷嘴水喷射真空泵设计.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。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11.1.2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