化工设备图面表达方法ppt课件

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 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 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 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 二 化工设备设计的基本步骤 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 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 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 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 二 化工设备设计的基本步骤 续 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 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 二 化工设备设计的基本步骤 续 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 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 二 化工设备设计的基本步骤 续 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 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 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 三 设计文件的组成 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 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 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 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 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 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 直立容器图面布置 卧式容器装配图图面布置 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 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 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 零部件图的拼图 不得超过A1 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 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 2 尺寸基准 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 设备筒体和封头的中心线 设备筒体和封头焊接时的环焊缝 设备容器法兰的端面 设备支座的底面 管口的轴线与壳体表面的交线等 化工设备常用尺寸基准 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 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 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 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 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 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 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 d 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 d 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 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料层 用符号简化表示 该部分的形状 结构完全相同 六 化工设备图中的简化画法 1 单线示意画法 当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 在化工设备图中 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 平焊法兰简化画法 对焊法兰简化画法 3 允许的简化画法 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 如图所示 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 填充物的表示法 b 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 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 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 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 七 其它几点说明 1 对直立设备 当H 10m时 在开口处加标高 方便管道安装 2 塔壁厚度在图上不按比例画 一般取1 5 2 5mm 剖面描红 图上实际厚度 mm时 如剖面间距较大 则打剖面线 3 件号编排应 连续 顺序 整齐 卧式容器从左上方 直立设备从左下方开始顺时针编排 应沿水平或垂直方向对齐 尽量避免引线与尺寸线交叉 总图中的 1级 零部件图的件号从 1 开始依序编号 但部件图的件号应在其序号后加 0 例如 5 0 1级部件图中的 2级 零部件图件号 从 XX 1 开始依序编号 其中XX为相应1级部件图的编号 其部件图也需在其序号后加 0 例如 5 2 0 2级部件图中的 3级 零件图件号 从 XX XX 1 开始依序编号 其中XX XX为相应2级部件图的编号 例如 5 2 1 原则上2级部件图不得再含有部件图 按以上规则 件号能反映零部件的层次 隶属关系 因此件号具有总体性 件号编排 4 开口编号在引线末端的 小圆内注阿拉伯数字 字母亦可 直立设备开口号顺序从上向下排 卧式容器从左至右排 规格 作用等相同的开口用下脚标表示 如人孔 6 25 件号 尺寸线 标高 开口号排列最里为 件号 第一层 其次为 尺寸线 第二层 再次为 标高 第三层 最外为 开口号 第四层 6 塔盘号由下往上排 不同直径 规格的塔盘均需统一编号 用阿拉伯数字表示 七 其它几点说明 续 七 其它几点说明 续 七 其它几点说明 续 7 图面整体要求比例协调图面布置合理层次要清晰字体大小要合适 八 本次综合设计线型及字号统一要求 九 图纸的幅面标准 1 A0 A2 A4幅面加长量应按A0幅面长边的八分之一的倍数增加 2 对A1 A3幅面的加长量应按A0幅面短边的四分之一的倍数增加 3 A0及A1幅面也允许同时加长两边 图纸加长的规定 绘制图样时 优先采用表中规定的幅面尺寸 必要时可以延长边加长 九 图纸的幅面标准 图标章 图标章尺寸见HG T20668 2000 化工设备设计文件编制规定 P40图4 3 4 1 2 九 图纸的幅面标准 明细栏 明细栏尺寸见HG T20668 2000 化工设备设计文件编制规定 P28 29表4 3 1 3 4 九 图纸的幅面标准 塔设备设计数据表 明细栏尺寸见HG T20668 2000 化工设备设计文件编制规定 P20 22表4 2 2 1 3 十 档案号的编制 一般规则 项目号 室别 设备序号 图纸编号 本次设计统一规定 S 学号 图纸编号图纸编号在整套图纸中顺序编号 总图为 0 零部件图依序为 1 2 3 如装控07级1班陈胜的总图档案号 S07042101 0零部件图档案号 S07042101 1S07042101 2 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 筒体是化工设备的主体部分 一般由钢板卷焊而成 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 标记示例 在图样明细栏中 通常用 DN1200 12 H L 2500 来表示内径为1200mm 壁厚12mm 高或长为2500mm的筒体 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 标记示例 封头EHA1200 12 16MnRJB T4746 2002表示内径为1200 名义厚度12 材质为16MnR 以内径为基准的标准椭圆形封头 三 法兰 法兰连接属于可拆连接 在化工设备中应用非常普遍 化工中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 封头间的连接 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 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 法兰密封面有突台面 凹凸面 榫槽面三种型式 如图所示 标记示例 2 容器法兰 容器法兰主要用于设备筒体与封头的连接 如图所示 其结构型式有甲 乙型平焊法兰和长颈对焊法兰三种 密封面型式有平密封面 RF 凹 FM 凸 M 密封面 榫 T 槽 G 密封面等 标记示例 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 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 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 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 标记示例 人孔 手孔 五 支座 耳式支座 鞍式支座 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 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 2 鞍式支座 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BI BV 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 补强圈用来弥补设备因开孔而造成的强度损失 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 标记示例 补强圈dN100 8 D Q235 BJB T4736 2002表示厚度为8 接管公称直径DN100 坡口类型为D型 材料为Q235 B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 六 补强圈 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内容 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 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DN700 4000 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32 37 壳程内介质是物料丙烯丙烷 工作压力为1 6MPa 工作温度为44 40 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