机械制图旋转法的实例应用.ppt

第七章 化工设备装配图 7-2 化工设备装配图的表达方法 7-3 化工设备图中焊缝的表示法 7-4 化工设备常用的标准化零部件 7-5 化工设备装配图的阅读 7-1 化工设备装配图的内容 化工设备是化工生产的重要技术装备。 现代化工企业的雄姿 化工设备应用广泛。 常用的典型化工设备有四类。 这是反应器 这是换热器 这是塔器 这是容器 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，前面所介绍的机 械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。本章将重点介绍 这方面的内容。 7-1 化工设备装配图的内容 一、一组视图 二、必要的尺寸 三、管口表 一张完整的化工设备图，包括以下基本内容。 四、技术特性表 五、技术要求 六、零部件序号、明细栏和标题栏 一、一组视图 用以表达化工设备的工作原理、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 晰地表达了贮罐的工作原理、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。 化工设备图主要用来表达设备的工作原理、 各零部件间的装配关系。因此，化工设备图主要 包括以下几类尺寸： （1）特性尺寸 （2）装配尺寸 （3）安装尺寸 （4）外形（总体）尺寸 （5）其他尺寸 1、尺寸种类 （1）特性尺寸 反映化工设备的主要性能、规格的尺寸，如前 图中的筒体内径1400、筒体长度2000等。 （2）装配尺寸 表示零部件之间装配关系和相对位置的尺寸，如前 图中500表明人孔与进料口的相对位置。 （3）安装尺寸 表明设备安装在基础上或其他支架上所需的尺寸， 如图中的1200、840等。 （4）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。如容器的总长2807、总 高1820、总宽（筒体的外径）1412。 （5）其他尺寸 一般包括标准零部件的规格尺寸（如图中人孔 的规格尺寸4806），经设计计算确定的重要尺寸 （如筒体壁厚6），焊缝结构形式尺寸以及不另行绘 图的零件的有关尺寸。 2、尺寸基准 （1）尺寸基准选择 要使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： 1)设备筒体和封头的中心线； 2)设备筒体和封头焊接时的环焊缝； 3)设备容器法兰的端面； 4)设备支座的底面； 5)管口的轴线与壳体表面的交线等。 化工设备常用尺寸基准 （2）几种典型结构的尺寸注法 1)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）。图示标出筒体内径（1400）、壁厚（6 ）及长度（2000）。 2)封头 标注壁厚和封头高（包括直边高度）。 3)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。 三、管口表 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。 四、技术特性表 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。其格式有两种， 分别适用于不同类型的设备，如下图所示。 技术特性表的内容包括：工作压力、工作温度 、设计压力、设计温度、物料名称等。对于不同类 型的设备，需增加相关内容。如容器类，增加全容 积(m3)；反应器类，增加全容积和搅拌转速等；换 热器类，则增加换热面积等；塔器类，则增加基本 风压与地震烈度等内容。 技术特性表的内容 五、技术要求 技术要求是用文字说明在图中不能（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、表面处理及涂饰、润滑、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： 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 焊接工艺在化工设备制造中应用 广泛。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。 7-2 化工设备装配图的表达方法 一、化工设备的基本结构及其特点 二、化工设备装配图的表达特点 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。 一、化工设备的基本结构及其特点 化工设备的种类很多，且应用很广，较典型的化工设备 有以下几种。 （1）容器 主要用来贮存原料，中间产品和成品等。按 形状分有圆柱形、球形等，而以圆柱形容器应用最广。 （2）换热器 主要用来使两种不同温度的物料进行热量 交换，以达到加热或冷却之目的。 （3）反应器 主要用来使物料在其中间进行化学反应， 生成新的物质，或者使物料进行搅拌、沉降等单元操作。 （4）塔器 用于吸收、洗涤、精馏、萃取等化工单元操 作。塔器多为立式设备，其断面一般为圆形。塔器的高度和 直径之比，一般相差较大。 1、化工设备的种类 2、化工设备的结构 特点 各种化工设备由于化工工艺要求不同，其结构形式 、形状大小和安装方式各有差异。从上述四类典型设备 的分析中，可以归纳出结构上的一些共同点。 （1）设备的主体（壳体）结构 一般为钢板卷制成形的回转体。图示贮罐中的筒 体，就是用钢板卷制成形的回转体。 （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。如下图所示容器 的 总长为“2085”，直径为“1400”，但筒体壁厚只有“6” 。 （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。 如图所示的反应器， 其上部就有一个人孔 和两个接管口。 （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就 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 。如图中的筒体、封 头、法兰、人孔、耳 式支座等，都是标准 化的零部件。 二、化工设备装配图的表达特点 化工设备图的视图配置灵活，其俯（左）视 图可以配置在图面上任何适当的位置，但必须注 明“俯（左）视图”的字样。 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，但主视图及该设备 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。 1、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。 右图人孔是按逆时 针方向（从俯视图看） 假想旋转45之后，在 主视图上画出其投影图 的，液面计则是按顺时 针方向旋转45后，在 主视图上画出的。 采用多次旋转的表 达方法时，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。 2、管口方位的表达 方法 化工设备上的接管口和附件较多，其方位可 用管口方位图表示，如右图所示。 同一管口，在主视 图和方位图上必须标注 相同的小写字母。 当俯（左）视图必 须画出，而管口方位在 俯（左）视图上已表达 清楚时，可不必画出管 口方位图。 3、局部结构的表示方 法 设备上某些细 小的结构，按总体 尺寸所选定的比例 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 4、夸大的表达方法 设备中尺寸过小的结构（如薄壁、垫片、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。 5、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 示的填料塔设备，采 用了断开画法，图中 断开省略部分是填料 层（用符号简化表示 ），该部分的形状、 结构完全相同。 断开和分段（层）的表达方法（ 续） 有些设备（如塔 器）形体较长，又不 适于用断开画法。为 了合理选用比例和充 分利用图纸，可把整 个设备分成若干段（ 层）画出。 6、化工设备图中的简化画 法 （1）单线示意画法 设备上某些结构已有零 部件图，或另外用剖视、断面、局部放大图等方 法已表示清楚时，设备图上允许用单线（粗实线 ）表示。如下图中用指引线说明的零部件，均采 用单线示意画法，而其他零部件仍按装配图的要 求画出。 （2）管法兰的简化画 法 化工设备图中，不论法兰的连接面是什么型 式（平面、凹凸面、榫槽面），管法兰的画法均 可简化成图示的形式。 （3）重复结构的简化画法 1)螺栓孔和螺栓 连接的简化画法 螺栓孔可用中心 线和轴线表示，而圆 孔的投影则可省略不 画，如图示。装配图 中的螺栓连接可用符 号“”（粗实线） 表示，若数量较多， 且均匀分布时，可以 只画出几个符号表示 其分布方位。 2)填充物的表示 法 当设备中装有同一规格的材料和同一堆放方法的填充物 时，在剖视图中，可用交叉的细实线表示，同时注写有关的 尺寸和文字说明（规格和堆放方法），如图a所示；对装有 不同规格的材料或不同堆放方法的填充物，必须分层表示， 并分别注明填充物的规格和堆放方法，如图b所示。 b 3)管束的表示 法 当设备中有密集的管子，且按一定的规律排 列或成管束时（如列管式换热器中的换热管）， 在装配图中可只画出其中一根或几根管子，而其 余管子均用中心线表示。 4)标准零部件和外购零部件的简化画法 标准零部件在设备图中不必详细画出，可按比 例画出其外形特征的简图。外购零部件在设备图中 ，只需根据尺寸按比例用粗实线画出其外形轮廓简 图，并同时在明细栏中注写名称、规格、标准号等 。 5)液面计的简化画法 在设备图中，带 有两个接管的玻璃管 液面计，可用细点划 线和符号“”（粗实 线）简化表示。 7、设备整体的示意 画法 为了表达设备的完整形 状、有关结构的相对位置和尺 寸，可采用设备整体的示意画 法，即按比例用单线（粗实线 ）画出设备外形和必要的设备 内件，并标注设备的总体尺寸 、接管口、人（手）孔的位置 等尺寸。 7-3 化工设备装配图中焊接的表示 法 一、焊接方法与焊缝型式 二、焊缝的规定画法 焊接是一种不可拆卸的连接形式。由于它施工 简便、连接可靠，在化工设备制造、安装过程中 被广泛采用。 三、焊缝符号表示法 四、焊缝的标注 一、焊接方法与焊缝型 式 随着焊接技术的发展，焊接方法已有几十 种。GB/T51851985规定，用阿拉伯数字代号表 示各种焊接方法，并可在图样中标出。常用的焊 接方法及代号见下表。 构件焊接后形成的结合部分称为焊缝。按 构件连接部分相对位置的不同，焊缝的接头有 对接、搭接、角接和T型接等型式。 （a）对焊 （b）搭接 （c）角接 （d）T形接 焊接接头形式 二、焊缝的规定画法 国家标准（GB/T12212-1990）规定：在图样中 一般用焊缝符号表示焊缝，也可采用图示法表示。 在视图中需画出焊缝时，可见焊缝用细实线绘制的 栅线（允许徒手绘制）表示，也可采用特粗线（2d 3d）表示，但在同一图样中，只允许采用一种方 式；在剖视图或断面图中，焊缝的金属熔焊区应涂 黑表示，如图所示。 对常压、低压设备，在剖视图上的焊缝，按 焊接接头的型式画出焊缝的剖面，剖面符号用涂 黑 表示；视图中的焊缝，可省略不画，对于中 、高压设备或其他设备上某些重要的焊缝，则需 用局部放大图，详细地表示出焊缝结构的形状和 有关尺寸。 焊缝的局部放大图 三、焊缝符号表示法 当焊缝分布比 较简单时，可不必 画出焊缝，只在焊 缝处标注焊缝符号 。 焊缝符号一般 由基本符号和指引 线组成。必要时还 可加上辅助符号、 补充符号和焊缝尺 寸符号。 基本符号 表示焊缝横截面形 状的符号，它采用 近似于焊缝横截面 形状的符号来表示 ，见表。 补充符号 说明焊缝某些特征 而采用的符号，焊 缝没有这些特征时 ，不加注此符号。 焊缝尺寸符号 是用字母代表对焊 缝的尺寸要求，当 需要注明焊缝尺寸 时才标注。 辅助符号表示焊缝表面形状特征的符号， 不需要确切地说明焊缝表面形状时，不加注此符号 。 四、焊缝的标注 1、焊缝指引线 焊缝指引线由箭 头和基准两部分组成 ，如图所示，箭头用 细实线绘制并指向焊 缝处，基准线由两条 相互平行的细实线和 虚线组成。当需要说 明焊接方法时，可在 基准末端增加尾部符 号。 2、焊缝的标注方法 在图样中采用图示 方法绘制焊缝时，通常 应同时标注焊缝符号， 并用局部放大图详细地 表示出焊缝结构的形状 和有关尺寸，参见右图 焊缝的局部放大图。当 焊缝比较简单时，可不 必画出焊缝，只需在焊 缝处标注相关的焊缝符 号。 7-4 化工设备常用的标准化零部 件 一、筒体 二、封头 三、法兰 四、人孔和手孔 化工设备的结构形状虽然各有差异，但是往往有 许多作用相同的零部件，如设备的支座、人孔、连接 管口的各种法兰等，这些零部件大都已经标准化。 五、支座 六、补强圈 一、筒体 筒体是用来进行化学反应、处理或贮存物 料的设备主体部分，一般由钢板卷焊成形，其大 小由工艺要求确定。筒体的主要尺寸是直径、高 度（或长度）和壁厚。卷制成形的筒体，其公称 直径系指筒体的内径。采用无缝钢管作筒体时， 其公称直径系指钢管的外径（当直径小于500mm 时，可用无缝钢管作筒体）。 对于一般中、低压设备的筒体，在已知公称直径和公称 压力的条件下，筒体的壁厚有经验数据可供选用。 标记示例：筒体GB/T90191988 DN1200表示容器的公 称直径为1200mm。 在明细栏中，一般采用“DN120012，H(L)=2500”来表 示内径为1200，壁厚12，高或长为2500的筒体。 筒体标记示例 筒体 二、封头 封头与筒体一起构成设备的壳体。 封头与筒体可直接焊接，也可分别焊上容器法兰， 再用螺栓、螺母等连接。封头有椭圆形、锥形等多种， 其中常用的是椭圆形封头。 封头一般与筒体配套使用，当筒体由钢板卷焊成形 时，筒体所对应的封头，其公称直径为内径,当采用无 缝钢管作筒体时，筒体所对应的封头，其公称直径为外 径。 封头 标记示例： 封头JB/T47371995 DN12001216MnR 表示内径为1200，名 义厚度12，材质为16MnR的 椭圆形封头。 椭圆形封头的结构 锥形封头的结构 三、法兰 法兰连接属于可拆连接。在化工设备上应用非常 普遍。化工用的标准法兰有管法兰和压力容器法兰（ 又称设备法兰）两大类。前者用于管道的连接，后者 用于设备筒体与封头的连接。 标准法兰的主要参数是 公称直径（DN）和公称压力 （PN），管法兰的公称直径 为所连接管子的外径，压力 容器法兰的公称直径为所连 接的筒体（或封头）的内径 。 1、管法 兰 管法兰主要用于管道的连接。按其与管子的 连接方式分为：板式平焊法兰、对焊法兰、整体 法兰和法兰盖等。 法兰密封面型式主要有凸面、凹凸面和榫槽 面三种，如图所示。 标记示例：JB/T811984 法兰1002.5 表示管法兰的公称直径为100，公称压力为 2.5MPa、尺寸系列为2的凸面板式钢制管法兰。 法兰密封面型式和法兰标记 2、压力容器法兰 压力容器法兰用于设备筒体与封头的连接。其结构型式 有甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和长颈对焊法兰等三种。压 力容器法兰的密封面型式有平面密封面（分三种型式，其代 号分别为P、P、P），榫（S）槽（C）密封面，凹（A ）凸（T）密封面等，其密封面结构如图所示。 甲型平焊法兰乙型平焊法兰长颈对焊法兰 四、人孔和手 孔 为了便于安装、检修或清洗设备内件，需要 在设备上开设人孔或手孔。人孔和手孔的基本结 构类同 。 手孔直径大小应考虑操作人员握有工具的 手能顺利通过，标准中有DN150和DN250两种。人 孔大小，主要考虑人的安全进出，又要避免开孔 过大影响器壁强度。圆形人孔最小直径为400， 最大为600。 当设备的直径超过900时，应开设人孔。人 （手）孔的结构有多种型式，主要区别在于孔盖 的开启方式和安装位置不同，以适应不同工艺和 操作条件的需要。 人孔和手孔的标记示 例 1) HG215151995 人孔（RA2707） 450 表示公称直径DN450mm，采用2707耐酸碱 橡胶垫片的常压人孔。 2) HG215291995 手孔（AG） 2500.6 表示公称压力为0.6MPa、公称直径为250， 采用类材料和石棉橡胶板垫片的板式平焊 法 兰手孔。 五、支座 支座用来支承设备的重量、固定设备的位置 。按设备结构形状、安放的位置、材料和载荷情 况的不同而有多种型式。下面介绍两种较常用的 典型支座。 耳式支座鞍式支座 1、耳式支座 耳式支座简称 耳座，又称为悬挂 式支座，广泛用于 立式设备。其结构 形状如图所示。一 般设备筒体四周均 匀分布有四个耳座 ，小型设备也可以 有三个或两个耳座 。 耳式支座有A型、AN型（ 不带垫板）、B型、BN型（不 带垫板）四种型式。A型、（ AN型）适用于一般立式设备 ，B型（BN型）适用于带保温 层的立式设备。耳式支座的 结构尺寸见教材附录。 标记示例： JB/T47251992 耳座 A3 表示A型带垫板3号耳式支 座。 2、鞍式支座 鞍式支座适用于卧式设备，是应用最广泛的一种 支座，其结构如图示。 鞍式支座 鞍式支座分为轻型（ 代号A）、重型（代号B） 两种类型。重型鞍座又有 五种型号，代号为BIBV 。每种类型的鞍座又分为 F型（固定式）和S型（滑 动式），且F型与S型配对 使用。 标记示例： JB/T47121992 鞍座 B 900 S 表示公称直径为900、 重型带垫板、120包角 的滑动式鞍式支座。 六、补强 圈 补强圈用来弥补设备因开孔过大而造成的强 度损失，其结构如图所示。补强圈的形状应与被 补强部分壳体的形状相符，使之与设备壳体密切 贴合，焊接后能与壳体同时受力。 JB/T47361995 补强圈 DN/1008DQ235B 表示厚度为8、接管公称直径DN100、坡口类 型为D型、材料为Q235B的补强圈。 除上述几种常用的标准化零部件外，还有如 视镜、填料箱、液面计等，可查有关标准。 补强圈标记示例 7-5 化工设备装配图的阅读 一、阅读化工设备装配图的基本要求 二、阅读化工设备图的方法和步骤 三、读图举例 绘制化工设备装配图是化工设备设计、制造、使 用和维修中的重要技术文件，从事化工生产的工程技 术人员必须具备阅读化工设备装配图的能力。 一、阅读化工设备装配图的基本要求 （1）了解设备的用途、工作原理、结构特点和技术 特性。 （2）了解设备上各零部件之间的装配关系和有关尺 寸。 （3）了解设备零部件的结构、形状、规格、材料及 作用。 （4）了解设备上的管口数量及方位。 （5）了解设备在制造、检验和安装等方面的标准和 技术要求。 二、阅读化工设备图的方法和步骤 1、概括了解 看标题栏了解设备名称、规格、绘图比例等内 容。 看明细栏了解设备各零部件和接管口的名称、 数量等内容。 概括了解设备的管口表、技术特性表及技术要 求等基本。 2、详细分析 （1）视图分析 通过视图分析，可以看出设备图上共有多少 个视图，哪些是基本视图，还有其他什么视图； 各视图采用了哪些表达方法；并分析采用各种表 达方法的目的。 （2）装配连接关系分析 以主视图为主，结合其他视图分析各部件之间 的相对位置及装配连接关系。 2、详细分析（续） （3）零部件结构分析 以主视图为主，结合其他视图，对照明细栏中 的序号，将零部件逐一从视图中分离出来，分析其 结构、形状、尺寸及其与主体或其他零件的装配关 系。对标准化零部件，应查阅有关标准，弄清楚其 结构。 （4）了解技术要求 通过技术要求的阅读，了解设备在制造、检验 、安装等方面所依据的技术规定和要求，以及焊接 方法、装配要求、质量检验等的具体要求。 3、归纳总结 通过详细分析后，将各部分的内容加以综合 归纳，从而得出设备完整的结构形象，进一步了解 设备的结构特点，工作特性、物料的流向和操作原 理等。 三、读图举例：读列管式固定管板换热 器装 配图 1、概括了解 从标题栏、明细栏、技术特性表等可知，该设备的名 称是列管式固定管板换热器，用途是使两种不同温度的 物料进行热量交换，其规格为DN7004000（壳体内径 换热管长度），换热面积F=116m2，绘图比例1:10，由25 种零部件所组成，其中有14种标准件。 换热器管程内的介质是水，工作压力为0.4MPa，工作 温度为3237，壳程内介质是物料丙烯丙烷，工作压 力为1.6MPa，工作温度为4440，换热器共有5个接管 ，其用途、尺寸见管口表。 该设备采用了1个主视图、2个剖视图、2个局部放大 图和1个示意图。 列管式固定管板换热器装配图 2、详细分析 （1）视图分析