Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.------------------------------------------author------------------------------------------date化工制图基本内容初步设计阶段第二部分 化工制图基本内容化工制图的基本内容化工制图的基本内容主要包括化工工艺图、设备布置图、管道布置图和化工设备图1.化工工艺图化工工艺图是用于表达生产过程中物料的流动次序和生产操作顺序的图样由于不同的使用要求,属于工艺流程图性质的图样有许多种一般我们在各种论文或教科书见到的工艺流程图各具特色,没有强制统一的标准,只要表达了主要的生产单元及物流走向既可化工工艺图一般包括以下几种:总工艺流程图或称全厂物料平衡图,用于表达全厂各生产单位(车间或工段)之间主要物流的流动路线及物料衡算结果物料流程图是在总工艺流程图的基础上,分别表达各车间内部工艺物料流程的图样带控制点工艺流程图(PID),也称生产控制流程图或施工工艺流程图,它是以物料流程图为依据,内容较为详细的一种工艺流程图。
当确定了工艺流程图后,流程中所涉及的全部主要设备及辅助设施,必须根据工艺的要求和生产的具体情况,在厂房建筑内外合理布置,安装固定,以保证生产顺利进行2.化工设备图在化学工业生产过程中所使用的生产设备称化工设备,化工设备图用以表达化工设备的结构、技术要求等在化学工业生产过程中所使用的生产设备称化工设备,用以表达化工设备的结构、技术要求等的图样称化工设备图化工设备图是设计、制造、安装、维修 及使用的依据因此.作为化学工业技术人员必须具有化工设备图的绘制能力以及阅读能力3.设备布置图4.管道布置图管道布置设计是在施工图设计阶段中进行的它通常以带控制点工艺流程图、设备布置图、有关的设备图以及土建、自控、电气专业等有关图样和资料作为依据,对管道作出适合工艺操作要求的合理布置设计CAD制图规范1.图纸大小A0A1A2A3A4A5841*1189594*841420*594297*420210*297184*2102.字体及大小:3.图线类型及大小:4.视图的选择:常将回转体主轴所在的平面作为主视图的投影平面,选定主视图后,一般再选择一个基本视图对于立式设备,一般选择俯视图作为另一个基本视图,对于卧式设备,一般选择左视图作为另一个基本视图。
有了两个基本视图后,根据设备的复杂程度,常常需要各种辅助视图及其他表达方法用以补充表达零部件的连接、管口和法兰的连接以及其他尺寸过小无法在基本视图中表达清楚的装配关系和主要尺寸需要注意,不管是局部放大还是向视图均需在基本视图中作上标记,并在辅助视图中叶标上相同的标记辅助视图可按比例绘制,叶可不按比例绘制,而仅表示结构关系5.绘图比例和图幅:化工绘图的比例通常采用1:5,1:10,1:15等几种,但考虑到化工设备的特殊性,也可采用1:6,1:30等比例对于和基本视图采用不同比例的局部放大、剖视的局部图等必须分别标明比例一个合理的图幅需满足以下条件:(1)化工设备的全部内容包括明细栏、技术特性表、管口表等相关内容全部布置在图幅上;(2)图幅各内容布局合理、匀称美观;(3)比例大小合理化工设备零件图一、化工设备零件图特点壳体以回转形为主如各种容器、换热器、精馏塔等,可采用镜像技术,只绘制其中一半即可尺寸相差悬殊如精馏塔的高度和壁厚,大型容器的直径和壁厚等,在绘制中,大的尺寸可按比例绘制,而小的尺寸若按比例绘制,将无法绘制或区分,这时可采用夸大的方法绘制壁厚等小的尺寸有较多的开孔和接管每一个化工设备最少需要两个接管,而一般情况下均多余两个接管,大量的接管一般安装在封头上或筒体上,绘制时主要注意接管的安装位置,接管上的法兰可采用简化画法,接管的管壁等小尺寸部件可采用夸张画法或采用局部放大。
大量采用焊接结构如接管和筒体、有些封头和筒体,需要注意绘出各种焊接情况,必要时需局部放大广泛采用标准化、通用化及系列化的零部件对于标准化的零部件,可采用通用的简化画法,一般画出主要外轮廓线即可,详细说明在明细表中标明即可化工设备图基本内容:一组视图、各种尺寸、管口表、技术特性及要求、标题栏及明细表等其他内容法兰是化工设备和管道连接常用的零件法兰连接具有紧密性好、强度大及尺寸范围广等优点,但其装配与分拆较费时,制造成本较高法兰连接分为管法兰连接和容器法兰连接,两种连接形式的法兰均有标准可查板式平焊法兰关键尺寸:法兰的外径D,螺栓孔中心圆直径K,螺孔直径L,密封面外直径d,法兰内径B,法兰高度C,密封面平台和螺栓孔平台之间的距离f要求掌握该种法兰的基本结构尺寸和一般绘制步骤化工容器绘制化学工业中的绝大多数生产过程是在化工设备内进行的在这些设备中,有的用来储存物料,有的进行物理过程尽管这些设备尺寸大小不一,形状结构各不相同,内部结构更是多种多样,但是它们都有一个外壳,这个外壳就称之为容器容器一般是由筒体、封头及其它零部件(如法兰、支座、接管、人孔、手孔、视镜、液面计)组成的根据不同的用途、构造材料、制造方法、形状、受力情况、装配方式、安装位置、器壁厚薄而有各种不同的分类方法。
目前没有形成统一的硬性规定,通常可按容器的作用原理、形状、容器厚度、承压性质、工作温度、放置形式、制造材料及容器的技术管理规范等进行分类1.按容器的作用原理分类按容器的作用原理可分为换热容器、反应容器、分离容器、储运容器等1)反应容器主要用来完成工作介质的物理、化学反应的容器称为反应容器如:反应器、发生器、聚合釜、合成塔、变换炉等2)换热容器主要用来完成介质的热量交换的容器称为换热容器如:热交换器、冷却器、加热器、硫化罐等3)分离容器主要用来完成介质的流体压力平衡、气体净化、分离等的容器称为分离容器如:分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤塔、铜洗塔、干燥器等4)储运容器主要用来盛装生产和生活用的原料气体、液体、液化气体的容器称为储运容器如:储槽、储罐、槽车等2.按容器形状分类按容器形状分主要有球形容器、圆筒形容器、方形和矩形容器3.按容器厚度分类压力容器按厚度可以分为薄壁容器和厚壁容器通常,厚度与其最大截面圆内径的比值K≤0.1的容器称为薄壁容器,K>0.1的称为厚壁容器4.按容器承压性质和能力分类按承压性质可将容器分为常压容器与受压容器两类受压容器又可以分为内压容器和外压容器两类当容器内部介质压力大于外部压力时,称为内压容器;当容器内部压力小于外部压力时,称为外压容器。
5.按设计压力高低分类:内压容器按其设计压力高低,可分为:低压容器、中压容器、高压容器、超高压容器容器分类 设计压力(Mpa)低压容器 0.1≤P<1.6中压容器 1.6≤P<10高压容器 10≤P<100超高压容器 P≥1006.按容器的壁温分类可分为低温容器、常温容器、中温容器和高温容器7.按容器的放置形式分类容器按放置形式可分为卧式容器和立式容器8.按制造材料分类按制造材料来分,容器可分为金属制容器和非金属制容器两类9.按管理分类国家劳动部门为了加强压力容器的安全技术管理和监督检查,根据容器的压力高低、介质的危害程度以及在生产过程中的重要作用,《压力容器安全技术监察规程》将压力容器(不包括核能容器、船舶上的专用容器和直接火焰加热的容器)分为3类1)第1类容器非易燃或无毒介质的低压容器及易燃或有毒介质的低压传热容器和分离容器2)第2类容器任何介质的中压容器;剧毒介质的低压容器;易燃或有毒介质的低压反应容器和储运容器3)第3类容器,高压、超高压容器;剧毒介质低压容器和剧毒介质的中压容器;易燃或有毒介质的中压反应容器;中压储运容器以及中压废热锅炉和低压废热锅炉。
绘制容器之前,应先完成以下几项工作:①完成工艺计算及强度计算,确定筒体和封头的直径、高度、厚度②完成各种接管如进料管、出料管、备用管、液位计接管、人孔等的计算或标准选定,并确定其相对位置③根据前面获得的基本信息,绘制草图,确定设备的总高、总宽,并对图幅的布置进行初步的设置④查取各种标准件的具体尺寸,尤其是其外观尺寸及安装尺寸,为具体绘制作好准备热交换设备绘制热交换设备,顾名思义就是用来进行热量交换的设备一.热交换设备的分类:1. 按照材料来分:金属的,陶瓷的,塑料的,玻璃的等等2. 按照温度状况来分:温度工况稳定的热交换器,热流大小以及在指定热交换区域内的温度不随时间而变;温度工况不稳定的热交换器,传热面上的热流和温度都随时间改变3. 按热流体与冷流体的流动方向来分:顺流式,逆流式,错流式,混流式4. 按传送热量的方法分:间壁式换热器,混合式换热器以及蓄热式换热器1)间壁式换热器:在其热量交换过程中需要通过某一个介质壁,这个介质壁使用最多的是金属,也有使用非金属材料的,两个需要互相交换热量的流体通过这个介质壁交换热量,而两个流体之间并不直接接触常见的间壁式换热设备有管壳式换热器和板面式换热器两类,化工企业中应用最广泛的列管式换热器是属于间壁式换热设备的一种。
2)混合式换热器:是两种需要交换热量的流体直接混合接触,使两者温度趋于相同,如冷水塔,用冷水直接喷淋需要冷却的气体3)蓄热式换热器:其中也有固体壁面,但两种流体并非同时而是轮流的和壁面接触,当热流体流过时,把热量储蓄于壁内,壁的温度逐渐升高;而当冷流体流过时,壁面放出热量,壁的温度逐渐降低,如此反复进行,以达到热交换的目的利用蓄热器可回收高温炉气中的热能,也可用于太阳能的回收利用二、一个典型的列管式换热器绘制塔设备绘制塔设备是炼油,化工、轻工、制药等行业中用于原料或产品的浓缩及提纯的重要设备它可使气(汽)液或液液两相之间进行充分接触,达到相际传质及传热的目的它主要用于精馏,吸收,解吸、萃取等,此外,它在工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥,以及兼有气液两相传质和传热的增湿和减湿等单元操作之中也起着重要的作用由于塔设备是原料预处理(如蒸馏塔将液体原料变成气体以便于后面的气相催化反应)、产品提纯处理(如精馏塔,将产品的纯度提高,直接影响最后产品的质量及数量),因此,塔设备的性能的好坏,对于整个化工生产过程的产品产量、质量、生产能力和消耗定额、以及三废处理和环境保护等均有很大影响;同时,塔设备的投资和金属用量,在整个生产工艺装置中均占较大比例。
因此,对塔设备的研究(包括设计和绘制),始终受到人们极大的重视塔设备一般由塔设备本体、塔设备上附属构筑物(如操作平台、栏杆、梯子、管线等)、支承塔设备的基础这三部分组成塔设备应在满足化工工艺要求的前提下,尽量做到以下几点:①生产能力大,即气(汽)、液处理量大;②流体流动阻力小传;③传质效率高;④结构简单、材料耗用量小、制造和安装容易;⑤操作弹性大,即在负荷波动较大时,仍能维持较高的效率;⑥便于操作、控制及检修等为满足各种生产过程的需要,塔设备经过长期发展,形成了型式繁多的结构.考虑到便于研究和比较,可以从不同的角度对塔设备进行分类例如:按单元操作分为精馏塔,吸收塔、解吸塔和萃取塔等;按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔;按塔内件结构分为板式塔和填料塔两大类,但如果将塔内无任何构件也作为一类,则可以分为三类。