化工设备图面表达方法.

化工设备设计-图面表达Chemicalequipmentconstructiondrawing化学工程学院化工装备与控制工程系§3化工设备装配图的表达方法§4化工设备常用的标准化零部件§5化工设备装配图的阅读§2化工设备装配图的内容§1化工设备的种类、结构特点及设计概述3化工设备是化工生产的重要技术装备。§1化工设备的种类、结构特点及设计概述4一、化工设备的种类（1）分离设备，如塔、旋风分离器等。（2）换热设备，如管壳式换热器、冷凝器、空冷器等。（3）反应设备，如催化裂化提升管反应器、合成塔、加氢反应器等。（4）储存设备，常用的有卧式圆筒形容器、球形储罐以及槽车等。（5）加热设备，如管式加热炉等。5二、化工设备设计的任务⊙化工设备设计的最基本的要求是安全性与经济性的统一，安全是核心问题。•要在充分保证安全的前提下尽可能做到经济。•经济性包括材料的节约、经济的制造过程、经济的安装维修，而设备的长期安全运行本身就是最大的经济性。⊙压力容器通常由筒体、封头、接管、密封件、加强件、支座等各部件组成，在外载荷(如内压等)作用下，在各部件中将产生各不相同的应力。⊙设计者的任务就是要根据外载荷，经计算后对结构进行合理设计以使其应力分布合理，并综合考虑材料性能、制造过程、检验方法、运行与维修等各方面因素，经合理设计提交出施工图纸和必要的设计文件。6二、化工设备设计的基本步骤⊙⑴物料衡算•是设计的基础。由工艺计算来确定主要结构参数，如塔设备的塔径、塔高、塔板数，换热设备的换热面积等⊙⑵热量衡算•通过热量衡算可找出流程中设备的热负荷及热损失，由此设计传热面积、设备保温层厚度等。⊙⑶设备的类型选择•必须满足化学工艺及过程操作对设备的要求。因此应该考虑处理量的大小、操作的特点(压力、温度、连续或间歇)、介质的特点在此基础上确定设备的类型或主要部件的结构。⊙⑷设备工艺尺寸的确定•工艺尺寸的确定是以工艺计算为基础，但计算结果不一定就是设备的主要结构尺寸。确定设备的主要工艺尺寸在依据工艺计算结果的同时，还要考虑到公称尺寸系列、公称容积系列及公称压力等。7二、化工设备设计的基本步骤（续）⊙⑸设备部件的受力分析•设备部件设计的第一步是确定载荷，包括静载荷和动载荷。在载荷分析中要充分考虑各种载荷的危险组合或最不利的情形。⊙⑹材料的选择（GB713和GB24511）•设计中正确合理地选择材料，直接影响设备的使用寿命和设备的成本。化工设备的设计应尽可能选用标准、规范推荐的容器使用材料，因为这些材料的使用有成熟的实践经验，化学成分及性能指标都能受到严格控制。•材料选择考虑因素：材料的化学成分、材料的力学性能、材料的耐蚀性、材料的加工性能、材料的可焊性、材料的使用经验、材料的综合经济性和标准规范等。8二、化工设备设计的基本步骤（续）⊙⑺设备初步设计•初步设计是结构设计的一个重要的准备阶段，也是结构设计的一贯做法。可由设计者自由发挥，用草图的形式记录自己的思考结果。初步设计图也要按比例进行绘制，以便有实物的真实感，节点图可不按比例，注明必要的尺寸，以便对各构件之间的位置关系了解透彻。在设备的初步设计尺寸的确定中应尽可能靠近标准系列，以利于标准件的配用。⊙⑻施工图设计•施工图是满足施工需要的主要设计文件。施工图主要包括设备总图、装配图、部件图、零件图、特殊工具图(如打压工具)、管口及支座方位图、预焊件图等。9二、化工设备设计的基本步骤（续）⊙⑼设备设计中附件的选择•设备上有许多附件，如人孔、手孔、视镜、液位计、温度计、压力计、安全阀、放空阀等。附件的配用与选择必须满足工艺及设备制作、安装、检修、监视、操作和控制的需要。在附件的选用上应根据公称压力、尺寸按标准选取。接口法兰的选用要与管道取得统一。⊙⑽设备设计中安全附件的配用•要保障生产安全除了在车间、工段工艺上采取总的措施外，在设备上必须配备安全装置。对过程设备来讲，设备要防止超温、超压、超载，在容器设备上要设置超压泄放或爆破装置(如安全阀、爆破片)，温度计、液位计等。安全装置(附件)的选用必须经严格的计算，而且要按相应的法规要求，尽可能选用标准系列。⊙⑾制造、验收与装配的技术条件•技术条件是设备设计的文字说明文件，可标注图纸上，也可单独编制。对重要的工艺环节、特殊材料、检验等必要说明是不可少的。10三、设计文件的组成图纸目录技术条件设备规格表说明书计算书技术文件表格图零件图部件图装配图总图图样设计文件11（1）设备的主体（壳体）结构一般为钢板卷制成形的回转体。图示塔设备，就是用钢板卷制成形的回转体。四、化工设备的结构特点化工设备在结构上的一些共同点。12（2）尺寸相差悬殊设备的总体尺寸与某些局部结构（如壁厚、管口等）尺寸，往往相差很悬殊。下图所示容器的总长为“2085”，直径为“1400”，但筒体壁厚只有“6”。四、化工设备的结构特点（续）13（3）壳体上有较多的开孔和接管口用以安装各零部件和连接各种管道。（4）大量采用焊接结构右图所示的立式反应容器的夹套与筒体都是焊接而成的。（5）广泛采用标准化零部件设备上一些常用的零部件，绝大多数已经标准化、系列化。如筒体、封头、法兰、人孔、耳式支座等。四、化工设备的结构特点（续）14表示化工设备的形状、结构、大小、性能和制造安装等技术要求的图样，称为化工设备图。化工设备图也是按“正投影法”原理和国家标准《技术制图》、《机械制图》的规定绘制的。因此，机械制图的各种表达方法都适用于化工设备图。但由于化工生产的特殊要求，化工设备的结构、形状具有某些特点。因此，化工设备图除了采用机械图的表达方法外，还采用了一些特殊的表达方法。四、化工设备的结构特点（续）15§2化工设备装配图的内容⊕1.总图：表示单体设备的总装图。表达外形、主要结构的相互关系等。⊕2.部件图：为可拆或不可拆部件的结构图样。表示零件之间的相互关系、外形尺寸、主要尺寸等。⊕3.零件图：表达化工设备标准零部件之外的零件的结构形状、尺寸大小以及加工、热处理检验要求的图样。⊕4.表格图：结构形状相同、尺寸大小不同的零部件用列表的方式各自尺寸大小的图样。16一、一组视图二、必要的尺寸三、管口说明表四、技术特性表(设计数据表)五、技术要求六、零部件序号、明细栏和标题栏一张完整的化工设备图（总图），应包括以下基本内容：17直立容器图面布置18卧式容器装配图图面布置1920部件图•部件图通常由图形、图标章、明细表、技术要求、注等内容组成，必要时也应编排本部件的设计数据表、技术标准和开口说明表。21零件图•零件图通常由图形、图标章、明细表、技术要求、注等内容组成。22零部件图•装配图上直属零件的零件图和各部件所属零件图应分别拼成一张或数张图纸，不得混拼；•几个零件图拼成一张图纸时，其幅面不得超过1#图，每张拼图的右下角须有一个图标章，它应单独占有一个5#或4#图的幅面；•同一个部件所属零件的零件图应拼在一起，也可与该部件图拼在一起，此时部件图应安排在有图标章的幅面内，并采用与图标章对应的明细表；23零部件图的拼图（不得超过A1）24一、一组视图用以表达化工设备各部件间的装配关系和相对位置，以及主要零件的基本形状。图例采用两个基本视图，比较清晰地表达了贮罐的结构形状以及各零部件间的装配关系。二、必要的尺寸化工设备图上的尺寸，是制造、装配、安装和检验设备的重要依据。标注尺寸应完整、清晰、合理，以满足化工设备制造、检验和安装的要求。§2化工设备装配图的内容25(1)尺寸种类特性尺寸反映化工设备的主要性能、规格的尺寸，如筒体内径与长度等。装配尺寸表示零部件间装配关系和相对位置的尺寸。安装尺寸表明设备安装在基础上或支架上所需的尺寸。外形（总体）尺寸表示设备总长、总高、总宽（或外径）的尺寸，以确定该设备所占的空间。运输需要其他尺寸一般包括标准零部件的规格尺寸，经设计计算确定的壳体厚度，焊缝结构形式尺寸及不另行绘图的零件的尺寸。26(2)尺寸基准①尺寸基准选择要使图样中标注的尺寸满足制造、检验、安装的需要，必须合理选择尺寸基准。化工设备图中常用的尺寸基准有下列几种：Ⅰ.设备筒体和封头的中心线；Ⅱ.设备筒体和封头焊接时的环焊缝；Ⅲ.设备容器法兰的端面；Ⅳ.设备支座的底面；Ⅴ.管口的轴线与壳体表面的交线等。27化工设备常用尺寸基准28②几种典型结构的尺寸注法a.筒体一般标注内径、壁厚和高度（或长度）；若用无缝钢管作筒体，则标注外径、壁厚和高度（或长度）。b.封头标注壁厚和封头高（包括直边高度）。c.接管标注管口内径和壁厚；接管为无缝钢管时，则标注“外径×壁厚”。在化工设备图中，由于零件的制造精度不高，故允许在图上将同方向（轴向）的尺寸注成封闭形式，对于某些总长（或总高）或次要尺寸，通常将这些尺寸数字加注圆括号“（）”或在数字前加“≈”，以示参考之意。29三、管口表（开口说明）管口表是说明设备上所有管口的用途、规格、连接面形式等内容的一种表格，供备料、制造、检验或使用时参考。管口表一般画在明细栏的上方。管口表的格式如下图所示。30四、技术特性表（设计数据表）技术特性表是表明设备的主要技术特性的一种表格，一般安排在管口表的上方。如图所示。五、技术要求（某些也可列在技术特性表中）技术要求是用文字说明图中不能(或没有)表示出来的内容，包括设备在制造、试验和验收时应遵循的标准、规范或规定，以及对于材料、表面处理及涂敷、包装、运输等方面的特殊要求，作为制造、装配、验收等过程中的技术依据。技术要求通常包括以下几方面的内容：31(1)通用技术条件通用技术条件是同类化工设备在制造、装配、检验等诸方面的技术规范，已形成标准，在技术条件中，可直接引用。(2)焊接要求在技术要求中，通常对焊接方法、焊条、焊剂等提出要求。(3)设备的检验一般对主体设备进行水压和气密性试验，对焊缝进行探伤等。(4)其他要求设备在机械加工、装配、油漆、保温、防腐、运输、安装等方面的要求六、零部件序号、明细栏和标题栏零部件序号、明细栏和标题栏的内容、形式与机械装配图的内容形式基本一致。32化工设备图的视图配置灵活，其俯（左）视图（开口方位图）可以配置在图面上任何适当的位置，但须注明“俯（左）视图（开口方位图）”字样。当设备结构复杂，所需视图较多时，允许将部分视图画在数张图纸上，但主视图及设备的明细栏、管口表、技术特性表、技术要求等内容，均应安排在第一张图样上。当化工设备结构比较简单，且多为标准件时，允许将零件图与装配图画在同一张图样上。如果设备图已经表达清楚，也可以不画零件图。§3化工设备装配图的表达方法化工设备装配图的表达方法应与化工设备结构特点相适应。33一、多次旋转的表达方法二、管口方位的表达方法三、局部结构的表示方法四、夸大的表达方法五、断开和分段（层）的表达方法六、化工设备图中的简化画法七、其它几点说明34一、多次旋转的表达方法由于设备壳体四周分布有各种管口和零部件，为了在主视图上清楚地表达它们的形状和轴向位置，主视图可采用多次旋转的画法。即假想将设备上不同方位的管口和零部件，分别旋转到与主视图所在的投影面平行的位置，然后进行投射，以表示这些结构的形状、装配关系和轴向位置。（直角坐标向柱坐标的转换）c,d35采用多次旋转表达时，一般不作标注。但这些结构的周向方位以管口方位图（或俯、左视图）为准。二、管口方位的表达方法一般设备的接管和附件较多，其方位可用管口方位图表示，如图所示。同一管口，在主视图和方位图上必须标注相同的管口编号。c,d36三、局部结构的表示方法（节点图）当设备上某些细小结构，按总体尺寸所选比例无法表达清楚时，可采用局部放大的画法，其画法和标注与机械图相同。必要时，还可采用几个视图表达同一细部结构。四、夸大的表达方法设备中尺寸过小的结构（如薄壁、折流板等），无法按比例画出时，可采用夸大画法，即不按比例、适当地夸大画出它们的厚度或结构。3738五、断开和分段（层）的表达方法当设备总体尺寸很大，又有相当部分的结构形状相同（或按规律变化时），可采用断开画法。如图示填料塔，采用了断开画法，图中断开省略部分是填