AutoCAD化工应用实践

课程设计要求：1、软件版本：AutoCAD2010为例；2、按要求设计并绘制一个化工容器；3、时间安排：（1）答疑时间：3月5日，12日上午8：00~9:30；答疑地点：炼化楼405（2）作业上交时间：3月19日上午，请班长收齐之后，排好顺序上交于炼化楼405，4、作业包括（1）化工容器概述（2）选值及计算过程（3）打印AutoCAD图；本课程设计介绍的是一种较为狭义的化工容器，该容器主要是作为原料、中间产物、产品的储存的容器，如大型炼油厂的原油储罐、油制气厂的球形储气罐等，一般无化学反应。123451—封头；2—接管；3—筒体；4—人孔；5—支座25425Φ57×3.5φ45×3.5Φ57×3.5Φ57×3.5254256100Φ160020721400100140035622400616006I1234567891011121314I不按比例ab4b2b3b1cdeφ18×3f62±0.55±150±5°30±2°270°330°0°f45°90°俯视图b1,2135°b3,4125°eadc技术要求1、本设备按GB150-89《钢制焊接容器技术条件》进行制造、试验和验收。2、采用J422焊条，按GB985-88，GB986-88进行焊接。3、设备外壳涂红丹两度，灰漆一度。4、管口方位按本图。技术特性表名称指标设计压力设计温度物料名称容积0.25MPa200℃酸6.3立方米符号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称ab1~4cdef5015504050500出料口液面计口进料口放空口备用口人孔突面突面突面突面平面平面HGJ45-91HGJ45-91HGJ45-91HGJ45-91管口表2004年5月比例1：10第张共张02贮槽职责签字日期华南理工大学工程名称设计项目设计阶段件号图号或标准号名称数量材料单总重量（Kg）备注1234567891011121314HG20593人孔DN500JB/T4736补强圈DN500×6-D1131211334161644JB/T4725-92耳式支座B4法兰PN1.6DN15螺栓M12×45螺母M12石棉橡胶垫接管φ18×3，L=150接管φ57×3.5，L=150法兰PN1.0DN50法兰PN1.0DN40接管φ45×3.5，L=150椭圆封头DN1600×6筒体DN1600×6H=2400标准的设备图1、设计绘制椭圆形封头的圆柱形卧式容器；2、图纸样式参照A2（594mm*420mm）；3、壁厚30mm；化工容器设计任务书A2图纸样式（594mm*420mm）25425Φ57×3.5φ45×3.5Φ57×3.5Φ57×3.5254256100Φ160020721400100140035622400616006I1234567891011121314I不按比例ab4b2b3b1cdeφ18×3f62±0.55±150±5°30±2°270°330°0°f45°90°俯视图b1,2135°b3,4125°eadc技术要求1、本设备按GB150-89《钢制焊接容器技术条件》进行制造、试验和验收。2、采用J422焊条，按GB985-88，GB986-88进行焊接。3、设备外壳涂红丹两度，灰漆一度。4、管口方位按本图。技术特性表名称指标设计压力设计温度物料名称容积0.25MPa200℃酸6.3立方米符号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称ab1~4cdef5015504050500出料口液面计口进料口放空口备用口人孔突面突面突面突面平面平面HGJ45-91HGJ45-91HGJ45-91HGJ45-91管口表2004年5月比例1：10第张共张02贮槽职责签字日期华南理工大学工程名称设计项目设计阶段件号图号或标准号名称数量材料单总重量（Kg）备注1234567891011121314HG20593人孔DN500JB/T4736补强圈DN500×6-D1131211334161644JB/T4725-92耳式支座B4法兰PN1.6DN15螺栓M12×45螺母M12石棉橡胶垫接管φ18×3，L=150接管φ57×3.5，L=150法兰PN1.0DN50法兰PN1.0DN40接管φ45×3.5，L=150椭圆封头DN1600×6筒体DN1600×6H=24004、人孔、液面计孔、进料孔、出料孔、放空孔、备用孔、支架不做具体要求，参照本图的尺寸即可，要求合适、美观。液面计孔人孔支架5、主体尺寸（1）、设计容积：(2.5+班级*0.1)立方米。（2）、长径比：学号1~5,11~15,21~25,31~35取3.0；（2~4）学号6~10,16~20,26~30,36~40取2.5;（3）、装填系数：(0.85~0.95)学号：1~10取0.85，0.86，0.87，0.88…0.94；11~20取0.85，0.86，0.87，0.88…0.94；21~30取0.85，0.86，0.87，0.88…0.94；31~40取0.85，0.86，0.87，0.88…0.94；（4）、封头直边高度：学号奇数30，偶数25；上图中425为封头高度，25为封头直边高度。进料孔（下封头为出料孔）备用孔放空孔6、需要标注的尺寸（1）、筒体：长、径；（2）、封头直边高度，封头高度；（3）、人孔、液面计孔、进料孔、出料孔、放空孔、备用孔、支架只需要标出位置。7、焊接不用画出。化工容器的分类化工容器的分类方法很多，目前没有形成统一的硬性规定。⑴按容器的作用原理分类：换热容器、反应容器、分离容器、储存容器等。⑵按容器形状分类：球形容器、圆筒形容器、方形和矩形容器。⑶按容器厚度分类：薄壁容器和厚壁容器。⑷按容器承压性质和能力分类：常压容器与受压容器两类。⑸按容器的壁温分类：低温、常温、中温和高温容器。⑹按容器的放置形式分类：卧式容器和立式容器。⑺按制造材料分类：金属制容器和非金属制容器两类。化工容器关键尺寸的计算工艺尺寸主要是指为了满足工艺的需要，容器应该具有的一些基本尺寸。如容器的长度、直径（指内径）、封头的类型及其尺寸，接管的大小、人孔的大小等工艺需求的尺寸。容器的体积尺寸一般在设计容器前，就已经知道该容器能够装下的物料的体积（如果已知的是质量，也可通过密度换算得到体积）V工艺，由此体积，再结合具体的容器结构就可以算出具体的尺寸。对于用于物料停留的中间储罐的容积V工艺，可按下式计算：式中G——物料流量，m3/s；τ——物料在容器中的停留时间，s。GV工艺储罐名称停留时间或周转时间原料罐及成品罐根据具体情况而定，一般为20天接受罐20min中间储罐或缓冲罐20min气-液分离器3~5min回流罐5~10min液-液分离罐（已分层）20min液体在容器内的停留时间可以用公式计算，也可以用实际测定得到的数据。一般情况下容器内液体平均停留时间的参考值。上下均采用标准形椭圆封头的圆柱形容器假设容器的长径比，则（此h已包括了封头的直边高度），封头的长轴和筒体的直径相同，封头的短轴为长轴的一半，则整个容器的计算体积为：则标准形椭圆封头的圆柱形容器的尺寸如下：3iC12π3πDViDh3i)31(π12工艺VD33i)31(π12工艺VhiDh计算之后一定要圆整！！取整数毫米。化工容器绘制参考示例25425Φ57×3.5φ45×3.5Φ57×3.5Φ57×3.5254256100Φ160020721400100140035622400616006I1234567891011121314I不按比例ab4b2b3b1cdeφ18×3f62±0.55±150±5°30±2°270°330°0°f45°90°俯视图b1,2135°b3,4125°eadc技术要求1、本设备按GB150-89《钢制焊接容器技术条件》进行制造、试验和验收。2、采用J422焊条，按GB985-88，GB986-88进行焊接。3、设备外壳涂红丹两度，灰漆一度。4、管口方位按本图。技术特性表名称指标设计压力设计温度物料名称容积0.25MPa200℃酸6.3立方米符号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称ab1~4cdef5015504050500出料口液面计口进料口放空口备用口人孔突面突面突面突面平面平面HGJ45-91HGJ45-91HGJ45-91HGJ45-91管口表2004年5月比例1：10第张共张02贮槽职责签字日期华南理工大学工程名称设计项目设计阶段件号图号或标准号名称数量材料单总重量（Kg）备注1234567891011121314HG20593人孔DN500JB/T4736补强圈DN500×6-D1131211334161644JB/T4725-92耳式支座B4法兰PN1.6DN15螺栓M12×45螺母M12石棉橡胶垫接管φ18×3，L=150接管φ57×3.5，L=150法兰PN1.0DN50法兰PN1.0DN40接管φ45×3.5，L=150椭圆封头DN1600×6筒体DN1600×6H=2400现在我们要绘制的是=体积为6.3m3储槽。已知料储槽的直径、壁厚、总长度以及一些接管和封头等标准的选定，并在此基础上画出草图。同时对本储槽的各个构成元件的尺寸已有了清晰的了解，对各个元件之间的相对位置已经确定。其实在利用AutoCAD绘制上面的容器储槽前的一些准备工作和手工绘制前的准备工作是一样，准备工作做得越细致，在以后的绘制工作中就越顺利，绘制速度也就越快。绘制前的一些准备工作一般来说，在进入AutoCAD计算机绘制容器之前，应先完成以下几项工作：①完成工艺计算及强度计算，确定筒体和封头的直径、高度、厚度。②完成各种接管如进料管、出料管、备用管、液位计接管、人孔等的计算或标准选定，并确定其相对位置。③根据前面获得的基本信息，绘制草图，确定设备的总高、总宽，并对图幅的布置进行初步的设置。④查取各种标准件的具体尺寸，尤其是其外观尺寸及安装尺寸，为具体绘制作好准备。设置图层、比例及图框⑴设置图层设置图层的目的是为了后面绘制过程的方便，将不同性质的图线放在不同的图层，用不同的颜色区别之，使绘图者一目了然。同时在图层中设置线条的宽度、类型等信息。我们可以用“图层特性管理器”对话框方便地设置和控制图层。利用对话框可直接设置及改变图层的参数和状态，即设置层的颜色、线型、可见性、建立新层、设置当前层、冻结或解冻图层、锁定或解锁图层以及列出所有存在的层名等操作。从下拉菜单“格式”中选取“图层”或在工具栏中直接单击图层图标，均会出现图层特性管理器对话框，我们可从对话框中进行图层设置。图层设置要根据具体的需要，本图中共设计8个图层，其中0图层是不能重命名的图层，故实际使用的是7个图层，每一个图层以均以中文名表示，中文名基本上代表了图层的主要内容。图层名的修改可通过鼠标单击已选中的图层的名称，如图4-11中“中心线”图层已选中，若要修改其名称，则只要鼠标在“中心线”三字上单击，再输入新的名称即可。至于颜色和线宽的设置和名称修改一样，不在重复。本图层设置中除主结构线的线宽为0.4mm以外，其余均为0.13mm，以符合化工制图中对线宽的要求。各个图层的具体内容见图4-11。设置图层、比例及图框需要说明的是：虽然我们定义各个图层的线宽，但在绘制过程中，屏幕上是不会有所显示的，只有不同线型在绘制过程中会有所显示。定义的线宽只有在用绘图仪输出时才能体现出来，这一点请读者注意。图4-11图层设置结果设置图层、比例及图框⑵设置比例及图纸大小根据前面的计算及草图绘制，容器的总高达3762mm左右，总宽在2060mm以上，同时考虑尚需用俯视图表达管口位置，其宽度也将达到2060mm以上，这样在不考虑明细栏等文字说明内容的情况下，图纸的总宽将在4000mm以上，总高将在3762mm以上。同时，明细栏的宽度为180mm时使规定的，根据以上的数据，如果我们选用A2号图纸，比例为1：10，将符合我们的绘图要求，这样，我们就选用A2号图纸，其大小为594×420，选用绘图比例为1：10设置图层、比例及图框⑶绘制图框根据前面的选定，图框由两个矩形组成，一个