化工设备装配图.docx
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化工设备装配图
化工设备装配图
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化工设备装配
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.
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.
二,必要的尺寸
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φ1400,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φ480×6),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(φ1400),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.
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.
(3)重复结构的简化画法
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/T5185-1985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/T9019-1988DN1200表示容器的公称直径为1200mm.
在明细栏中,一般采用"DN1200×12,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/T4737-1995DN1200×12-16MnR
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/T81-1984法兰100-2.5
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PⅠ,PⅡ,PⅢ),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)HG21515-1995人孔(R·A-2707)450
表示公称直径DN450mm,采用2707耐酸碱橡胶垫片的常压人孔.
2)HG21529-1995手孔Ⅱ(A·G)250-0.6
表示公称压力为0.6MPa,公称直径为250,采用Ⅱ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/T4725-1992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.
标记示例:
JB/T4712-1992鞍座B900-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/T4736-1995补强圈DN/100×8―D―Q235―B
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.
补强圈标记示例
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