化工设计第四章

第四章

设备的工艺设计及化工设备图化工设备选用及工艺设计的一般原则非定型设备设计的主要程序化工设备图及其绘制与阅读主要内容第四章

设备的工艺设计及化工设备图本章学习要求掌握化工设备选用和设计的一般原则；掌握进行化工设备选用及设计的方法；熟练掌握化工设备图的绘制和阅读方法。§4-1化工设备选用的一般原则

一、化工设备的分类标准设备（定型设备）非标准设备（非定型设备）二、选型及工艺设计的原则

标准设备，只需根据工艺要求及计算，由产品目录或样本直接选型即可。

非标准设备，通过工艺计算，提出类型、材料和尺寸，由化工设备专业人员进行机械设计，由有关工厂制造。

化工设备选型及工艺设计的原则：

（1）合理性（2）先进性

（3）安全性（5）系统性（4）经济性

§4-2非定型设备设计的主要程序一、基本设计确定设备的化工单元类型；确定设备的基本结构形式；确定设备的基本尺寸和主要工艺参数；确定设备材质；确定设备的工艺连接要求，管口及人孔、手孔的数目和位置。二、流体力学计算确定连接管口的直径及位置。

§4-2非定型设备设计的主要程序三、确定设备上的控制仪表或测量元件的种类、数目、安装位置、接头形式和尺寸。四、根据设备布置设计确定设备管口方位、设备安装标高、支撑结构的尺寸和方位以及设备的操作平台的结构与尺寸。五、向设备设计人员提供非定型设备设计条件单，向土建设计人员提出设备操作平台等设计条件。六、设备设计人员进行机械设计、强度设计和检验，绘制设备施工图纸。七、在管道布置设计完成后，由工艺人员绘制设备管口方位图，经设备设计人员校核会签后归入设备施工图纸中。

§4-3化工设备图化工图样化工工艺图：

以反应工艺内容为主的图样。包括工艺流程图、设备布置图、管路布置图。化工机器图：化工机器是指压缩机、离心机、鼓风机、

泵、搅拌装置等机器，除部分有防腐特殊要求外，其图样与一般通用机械的常规表达相同。。

化工设备图：化工设备是指用于化工产品生产过程中的合成、分离、干燥、结晶、过滤、吸收等生产单元的装置和设备。典型的化工设备有反应釜、塔器、换热器、储槽等。

一、化工设备图的基本知识化工设备图化工设备图样分类1.总图

表示化工设备及附属装置的全貌、组成和特性的图样。它应表达设备各主要部分的结构特征、装配连接关系、主要特征尺寸和外形尺寸，并写明技术要求、技术特性等技术资料。2.装配图表示化工设备的结构、尺寸、各零部件间的装配连接关系，并写明技术要求和技术特性等技术资料的图样。3.部件图表示可拆式或不可拆部件的结构形状、尺寸大小、技术要求和技术特性等技术资料的图样。

化工设备图样分类4.零件图表示化工设备零件的结构形状、尺寸大小、及加工、热处理、检验等技术资料的图样。5.管口方位图表示化工设备管口方向位置，并注明管口与支座、地脚螺栓的相对位置的简图。6.表格图对于结构形状相同，尺寸大小不同的化工设备、零部件，用综合列表方式表达各自的尺寸大小的图样。7.标准图经国家有关主管部门批准的标准化或系列化设备、部件或零件的图样。化工设备图

化工设备图化工设备图样分类8.通用图经过生产考验，或结构成熟，能重复使用的系列化设备、部件和零件的图样。化工设备图总图装配图零件图标准图通用图管口方位图表格图部件图化工设备图绘制化工设备图的基本规定一、化工设备图的基本知识1.图纸幅面(1)图纸幅面应遵守国家标准《机械制图图纸幅面及格式》（GB/T14689—93）的规定。

A0A1841×1189594×841

A2A3420×594297×420

A4A5210×297148×210

A2

A3

A4A5A5A22.比例(1)按照GB/T14609的规定。缩小1:2,1:2.5,1:3,1:4,1:51:10n,1:2×10n,1:5×10n放大2:1,2.5:1,4:1,5:1,10:1,(10×n):1n为正整数

3.文字、符号及代号的字体图样上的文字、符号及代号应符合《机械制图字体》（GB/T14691）的规定。（1）汉字为仿宋体，拉丁字母（英文字母）为B型直体。（2）标题栏中的图名、图号、图形中的件号，局部放大图中的序号，剖视、剖面、视图的字母代号和图形名称以及文字说明的标题书写应不小于7号字体,其中图形中的件号、管口符号、局部放大图的序号及剖视、剖面、视图的字母代号以粗体书写。（3）文字说明、明细表、管口表、技术特性表中的汉字用5号字体；数字和字母用3.5号字体。化工设备图绘制化工设备图的基本规定

二、化工设备图的基本内容化工设备图1.标题栏

大主标题栏二、化工设备图的基本内容

A0A1A2

长×高180×50mm小主标题栏A3A4

180×33mm简单标题栏

180×18mm

标准图或通用图标题栏标题栏的填写方法零部件图化工设备图

化工设备图1.标题栏

A

D制图

B

E设计

专业

F校核

C

G审核

年月

比例

A—设计单位名称；B—图样名称，装配图分三行：设备名称设备规格图样名称如：冷凝器F=163m2装配图C—图号；D—一般不填。只在初步设计总图时，填写工程名称；E—一般不填。只在初步设计总图时，填写设备所在车间的名称或代号；F—设计阶段；G—填写修改标记，即修改次数。第一次修改填a，第二次填b，依次论推。2.明细栏化工设备图件号图号或标准号名称数量材料单总备注重量（kg）(1)件号栏同机械制图;(2)图号或标准号栏填写零、部件所在图纸的图号或标准零部件的标准号；(3)名称栏填写零部件或外购件名称,附主要规格;(4)数量栏件数,材料m3,衬里m2;(5)材料栏(6)重量栏(7)备注栏

明细栏化工设备图3.管口表符号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途(1)符号栏:

用英文小写字母a、b、c……从上至下按顺序填写,并与视图中的符号一一对应。若管口规格、连接标准、用途均相同时，可合并为一项;(2)公称尺寸栏:管口的公称尺寸;

(3)连接尺寸标准栏PN、DN、标准号(4)连接面形式栏：法兰的密封面形式；(5)不对外连接的管口,在连接尺寸标准和连接面形式两栏内用从左下至右上的细实线表示。

管口表管口表4.技术特性表技术特性表工作压力MPa工作温度℃设计压力MPa设计温度℃物料名称焊缝系数φ腐蚀裕度mm容器类别化工设备图

技术特性表管程壳程工作压力MPa工作温度℃设计压力MPa设计温度℃物料名称换热面积m2焊缝系数φ腐蚀裕度mm容器类别化工设备图

在较完善的设备图中，将“技术特性表”和“技术要求”合并为“制造、检验主要数据表”。5.三、化工设备图的表达特点化工设备图常见化工设备的直观图化工设备图1.化工设备的基本结构特点基本形体以回转体为主各部件结构尺寸大小相差悬殊壳体上开孔和管口多广泛采用标准化零部件采用焊接结构多对材料有特殊要求防泄露安全结构要求高

化工设备图2.化工设备图的视图表达特点（1）视图配置灵活立式设备：主、俯视图卧式设备：主、左（右）视图结构简单的零件，其零件图可直接画在装配图的适当位置，注明件号××的零件图。（2）细部结构的表达方法各部分结构尺寸相差悬殊时，多用局部放大图（亦称节点详图）和夸大画法表达这些细部结构并标注尺寸。

化工设备图2.化工设备图的视图表达特点（3）断开画法、分层画法及整体图过高或过长的设备，常用断开画法，即用双点划线将设备中重复出现的结构或相同结构断开。采用断开画法时，若内部结构未表达清楚，可将某塔节（层）用局部放大的方法表达。若设备总体形象表达不完整时，可缩小比例、用单线条画出设备的整体外形图或剖视图，并标注总高尺寸、各主要另零部件的定位尺寸及管口的标高尺寸。塔盘应按顺序从下至上编号，且应注明塔盘间距尺寸。

化工设备图（4）多次旋转的表达方法即假想将设备周向分布的接管及其它附件，按照规定的旋转法，分别按不同方向旋转到与正投影面平行的位置，得到反映它们实形的视图。用小写英文字母编号，用阿拉伯数字作下标，以示个数。被旋转的接管和附件在主视图上不应相互重叠。（5）管口方位的表达方法用管口方位图表达设备的管口及其它附件分布情况。

2.化工设备图的视图表达特点

2.化工设备图的视图表达特点化工设备图（6）简化画法一些标准化零部件已有标准图，可按比例画出反映其外形特征的简图。外购部件可以只画其外形轮廓简图。对已有零部件图、局部放大图及规定记号的零部件，或者一些简单结构，可以采用单线条（粗实线）示意画法。液面计可用点划线示意表达，并用粗实线画出“+”

符号表示其安装位置，

化工设备中出现的有规律分布的重复结构可简化表达：

螺纹连接件组可不画出这组零件的投影，只用点划表示其连接位置。

按一定规律排列的管束，可只画一根，其余的用点划线表示其安装位置。按一定规律排列，并且孔径相同的孔板，可以简化表达。设备中规格、材质和堆放方法相同的填料，可在堆放范围内，用交叉细实线示意表达。必要时可用局部剖视表达其细部结构。（6）简化画法2.化工设备图的视图表达特点化工设备图

四、化工设备图的尺寸分析及标注化工设备图1.规格性能尺寸反映化工设备的规格、性能、特征及生产能力的尺寸。如设备筒体的内径“Φ500”，封头的高度“125”。封头的厚度“8”等尺寸。2.装配尺寸反映零部件间的相对位置尺寸，是制造设备时的重要依据。如换热器中冷热流体进出管口的安装位置．一般需两个尺寸。一个在主视图中表示管口中心线距筒体顶端的距离。另一个在管口方位图或俯视图中表示，如果管口的位置正好处在中心或两正交轴上，可不表示角度，否则就需要表示管口安装的角度(如“60°”)。

4.安装尺寸设备安装在基础或其它构件上所需要的尺寸，如支座、裙座上的地脚螺栓的孔径及孔间定位尺寸等。5.其它尺寸零部件的规格尺寸。不另行绘制图样的零部件的结构尺寸或重要尺寸。设计计算确定的尺寸。焊缝的结构型式尺寸。四、化工设备图的尺寸分析及标注化工设备图3.外形尺寸

表达设备总长、总高、总宽（或外径）尺寸，以表示该设备的空间大小。外形尺寸对于设备的包装、运输、安装及厂房设计，是必要的依据。有些设备的总尺寸并不一定绝对精确，因为在装配过程中允许有一定的误差，所以总尺寸常常以“~2300”表示。6.化工设备图的尺寸标注

化工设备图的尺寸基准：

设备筒体和封头的轴线。设备筒体与封头的环焊缝。设备法兰的连接面。设备支座、裙座的底面。接管轴线与设备表面交点。四、化工设备图的尺寸分析及标注化工设备图

尺寸基准化工设备图尺寸基准面化工设备图

化工设备图对已有设备进行测绘主要应用于仿制引进设备或对现有设备进行革新改造。依据化工工艺设计人员提供的“设备设计条件单”进行设计和绘制。本节主要介绍设计过程中绘制化工设备装配图（简单化工设备图）的有关要求和方法、步骤。五、化工设备图的绘制五、化工设备图的绘制化工设备图

化工设备图的视图选择1.选择主视图(1)主视图应能充分表达设备的工作原理、主要装配关系及主要零部件的形状结构。(2)采用全剖视的表达方法，并结合多次旋转的画法，将管口等零部件的轴向位置及其装配关系连接方法等表达出来。２.确定其它基本视图

确定基本视图数量及选择其它基本视图，以充分表达设备的主要装配关系、形状、结构。

化工设备图３.选择辅助视图和各种表达方法采用局部放大图、局部视图及剖视、剖面等表达方法来补充表达基本视图的不足。将设备中的零部件的连接、管口和法兰的连接、焊缝结构以及其他由于尺寸过小无法在基本视图上表达清楚的装配关系和主要结构形状表达清楚。化工设备图的视图选择２.确定其它基本视图立式设备用立、俯两个基本视图。卧式设备则用立、左两个基本视图。俯（或左）视图也可配置在其他空白处，但需在视图上方写上图名。俯（左）视图常用以表达管口及有关零部件在设备上的周向方位。

化工设备图化工设备图的绘制方法及步骤１.确定绘图比例、选择图幅、布图

①比例按GB/T14690-93之规定。②图幅按GB/T14689-93之规定。③图面布置：A0,A1,A2a=25mm,c=10mmA3,A4a=25mm,c=5mm五、化工设备图的绘制２.画图先画主要基准线。视图从主视图画起。一般是沿着装配干线，先画主体，后画部件；先画外件，后画内件；先定位，后画形状。基本视图完成后，再画局部放大图等辅助视图。3.尺寸和焊缝代号的标注（1）尺寸标注特性尺寸：表示设备性能和规格的尺寸。装配尺寸：表示设备各零部件间装配关系和相对位置的尺寸。安装尺寸：设备安装在地基上或与其它设备或部件相连接时所需尺寸。外形尺寸：设备的总长、宽、高尺寸。化工设备图

化工设备图（2）典型结构尺寸标注筒体尺寸：标注内径（钢管注外径）、壁厚和高度（长度）。封头尺寸：标注壁厚和封头高。管口尺寸：管口直径、壁厚、伸出长度。设备中的填充物：注出总体尺寸及填充物规格尺寸。3.尺寸和焊缝代号的标注伸出长度化工设备图（3）焊缝代号标注3.尺寸和焊缝代号的标注

焊缝在剖视图中用涂黑表示。在技术要求中说明焊接方法、焊缝接头型式、焊条型号及焊缝检验要求等。4.编写零部件序号和管口符号用阿拉伯数字编写零部件件号，由主视图的左下方开始，

按顺时针方向连续标出，在竖直和水平方向排列整齐。用汉语拼音