化工设备机械基础课程设计

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1、化工设备机械基础课程设计-化工设备机械基 础课程设计1.1 课程设计的目的(1) 综合运用化工设备机械基础及其有关课程的理论知识，巩固和 强化有关机械课程的差不多理论和差不多知识。(2) 培养学生对化工工程设计的技能以及独立分析咨询题、解决咨询题 的能力。树立明确的设计思想，把握化工单元设备设计的差不多方法初步 骤，为今后制造性地设计化工设备及机械打下一定的基础。(3) 培养学生熟悉、查咨询并综合运用各种有关的设计手册、规范、标 难、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编写设计 讲明书等差不多技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的设 汁能力的差不多训练。1.2 课程设

2、计的要求(1) 树立正确的设计思想。在设计中要本着对工程设计负责的态度 从难从严要求，综合考虑经济性、有用性、安全可靠性和先进性，严肃认 真地进行设计，高质量地完成设计任务。(2) 具有主动主动的学习态度和进取精神。在课程设计中遇到咨询 题不敷衍，通过查阅资料和复习有关教科书，主动摸索，提出个人见解，主动解决咨询题， 注重能力培养。(3) 学会正确使用标准和规范，使没汁有法可依、有章可循。(4) 学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓要紧矛盾。1.3 课程设计的内容按照教学大纲要求，完成一种典型设备的机械设计，工作量应包 括：设备总装图 1 张，设计运算书 1 份。课程设计的步骤1.4.1 预备时期

3、(1) 设计前应预先预备好设计资料、手册、图册、运算和绘图工具、 图纸及报告纸等；(2) 认真研究设计任务书，分析设计题目的原始数据和工艺条件，明 确设计要求和设计内容1.4.2 机械设计时期化工设备的机械设计是在设备的工艺设计后进行的。按照设备的 工艺条件(包括工作压力、温度、介质特性、结构形式和尺寸、管口方位、 标高等)，围绕着设备内、外附件的选型进行机械结构设计、围绕着确定厚 度大小进行强度、刚度和稳固性的设计和校核运算。这一步往往通过“边 算、边选、边画、边改”的做法来进行。一样步骤如下。(1)全面考虑按压力大小、温度高低和腐蚀性大小等因素来选材。 通常先按压力因素来选材；当温度髙于2

4、001或低于一 401时，温度确实 是选材的要紧因素；在腐蚀强烈或对反应物及物料污染有特定要求的，腐 蚀因素又成了选材的依据。在综合考虑以上几方面同时，还要考虑材料的 加工性能、焊接性能及材料的来源和经济性。(2) 选用零部件。设备内部附件结构类型，如塔板、搅拌器型式， 常由工艺设计而定；外部附件结构形式，如法兰、支座、加大圈、开孔附 件等，在满足工艺要求条件下，由受力条件、制造、安装等因素决定。(3) 运算外载荷，包括内压、外压、设备自重，零部件的偏载、风 载、地震载荷等，常用列表法、分项统计的方法来进行。(4) 强度、刚度、稳固性设计相校核运算。按照结构形式、受力条 件和材料的力学性能、耐

5、腐蚀性能等进行强度、刚度和稳固性运算，最后 确定出合理的结构尺寸。因大多数工况下强度是要紧矛盾，因此有的设备 设计常不作后两项运算。(5) 绘制设备总装图。对初学者，常采纳“边算、边选、边画、边 改”的作法，初步计算后，确定大体结构尺寸，分配图纸幅面，轻轻给出视图底稿，待尺 寸最后确定后再加深成正式图纸。1.4.3 设计运算讲明书 设计运算讲明书是图纸设计的理论依据，是设计运算的整理和总 结，是审核设计的技术文件之一。其内容大致包括：名目；设计任务书； 设计方案的分析和拟定； 各部分结构尺寸的确定和设计运算；设计小结，参考资料。 设计运算讲明书要求运算正确，论述清晰，文字精练，插图简明，书 写

6、工整，装订成册。1.4.4 课程设计答辩 课程设计的图样及讲明书全部完成后，须经指导老师批阅，得到 认可后，方能参加答辩。课程设计的成绩要按照图样、讲明书和答辩所反映的设计质量和能 力以及设计过程中的学习态度综合加以评定。第 2 章 化工设备结构特点及其图示表达特点 化工设备的结构特点2.1.1 差不多形体多由回转体组成 化工设备多为壳体容器，其主体结构常采纳圆仕形、椭圆形、球 形、圆锥形等回转体。2.1.2 尺寸相差悬殊 设备的总体尺寸和局部相差较大。2.1.3 设备的开孔和接管口较多2.1.4 大量采纳焊接结构2.1.5 广泛采纳标准化、通用化、系列化的零部件2.1.6 对材料有专门要求

7、化工设备的材料除考虑强度、刚度外，还要考虑耐腐蚀，耐高温 深冷等。因此材料使用范畴广2.1.7 安全结构要求高 对处理有毒、易燃、易爆介质的化工设备，要求密封结构好，安 全装置可靠。因此，除对焊缝进行严格的检查外，对各连接面的密封结构 提出了较高要求。2.2 化工设备的图示表达特点 化工设备图的特点，是由化工设备结构特点决定的。2.2.1 差不多视图的配置 因为设备的差不多形体多由回转体组成，因此用两个视图就能够 表达它的主体结构。卧式设备一样以主、左（右）视图来表达设备的主体结构， 而立式设备，常用主、俯视图表达其主体结构。有时对专门高大或狭长形 体的设备，当视图难以按投影关系配置时，承诺将

8、俯（左）视图配置在图样的 其他空处，但必须标注“俯（左）视图”或“X向”等字样。当设备需较多视图才能表达清晰时，承诺将部分视图画在数张图 纸上，但主视图及该设备的明细表、技术要求、技术特性表、管口表等内容均应安排在第一 张图纸上。同时在每张图样的附注中应讲明视图间的关系。2.2.2 多次旋转表达方法 在设备的壳体圆周上常装有结构方位不同的管口和零部件，为了 在同一视图上反映出真实形状和位置，常按机械制图中旋转视图（旋转剖视）的方法.假想将其 通过多次旋转，正好旋转到能在主视图的投影面上反映其真实形状和位置为止，再画下 它的视图，这种画法称为多次旋转画法。如图22中的人孔通过逆时针45 旋转，在

9、主视图不承诺的。遇到这种情形，常用局部剖视的方法的投影面上仍不能反映其原形；然后再将人孔本身沿顺时针旋转90,这时 才能在投影面上反映出原形。管口 d不管按顺时针依旧逆时针旋转，都会 显现图形重叠现1 O另行画出。在化工设备中采纳多次旋转画法，承诺不作标注，其周向方位仍 以管口方位图为准。方法肛局部结构表达的 由于谡备总体和安装其上的零部件尺寸相差悬殊，但总体尺寸选其局部结构表达清晰。因此在化工设备图中,M - I-J. -* 才* 1-4. F定的绘图比例，往往往往较多的运用局部放大图的方法来表达局部结构详情，常称节点图。 局部放大图常用剖视、剖吐来表达，也能够用一组视图来表达,如图23中裙

10、座的座圈就用3个视图表达得专门清晰。尺如有若干组结构相同仅尺寸不同的零部件时，可用集中综 合表达的方法即用图示表达它们的形状结构列表填入它们的尺寸系列, 如图24所示的u型管换热器中的 u型管的表达方法，就属此种。u型管的系列尺寸标注见表2l1。尺寸系祠mm序号1234占士404S50L550600650骨长15B0200030001 -t -2.2.5管口方位的表示方法常见口方位图，号XXk连接结构，不已由工艺人员III 种 俯视图上 匚等字样。现在在设备图的俯视图中画出的管口，只表示:一是管口方位已由化工工艺人员单独画出管 只需注明“管口及支座方位见管口方位图，图口真实 但殳有方位，也不能

11、注方位:角度）尺寸；二是管口方位 画出管口方位图，现在可在设备俯（左）视图上表示该设备管口方位，并注出方位尺寸，并在技术讲明栏目内注明 “管口方位以俯（左视書为准”等字样；三是管口和零辅助视图上或通过j 线和符号简化表达清晰的，在设 的方位，如表示管口等结构2.2.6一一些 门大，而它的 变化这时假 尔。如此可合2.2.7、分部件结构形状巳在主中能够用中心2法段（层）的表达方塔;、浮阀同或安装假想断化工设真料段存有塔盘段的结构相填料塔、筛板1设备整体的表达方法常采纳整体简 采纳缩小程度 据是：设备总 内件）的总数、省略，简绘图。=塔方位是有的化画出,尺寸专 规律的重复 如图26所细长和髙大的设

12、备采纳断开成分段的画法后整体图的 图上应包括的尺小数坏了整体感,+制图比例如图29所示 纳单线简化总体 法补偿,较大的比例；采 定彳位尺寸和标髙、人（手）孔的位置、塔板（或其他板间距、顺序、塔节数門嘀、设备附件的标髙位置等。2.3化工设备图的要紧内容2.3.1组视图一组视图表达设备的要紧结构形状和零部件之间的装配关系。而 且这组视图符合机械制图国标的规定。2.3. 2 四类尺寸为设备制造、装配、安装和检验提供的尺寸数据有：表示设备总 体大小的总体尺小；表示规格大小的特性尺寸；表示零部件之间装配关系 的装配尺寸；表示设备与外界安装关系的安装尺寸。2.3.3 管口符号和管口表 设备上的管口都有专门

13、用途，都应注明，常用拼音字母顺序编号 并把管口的有关数据和用途等内容标注在专门列出的管口表中。2.3.4 零部件编号及明细表 把组成设备的所有零部件依次编号，并把每一个编号的零部件名 称、规格、材料、数量、单重及有关图号或标准号等内容，填写在主标题 栏上方的明细表内。2.3.5 技术特性表 技术持性表用表格形式列出设备的要紧工艺持性，如操作压力、操 作温度、物料名称、设备容积等内容。2.3.6 技术要求 技术要求常用文字讲明的形式提出设备在制造、检验、安装、材 料、表面处理、包装和运输等方面的要求。2.3.7 标题栏 标题栏常放在图样的右下角，有规定的格式，用以填写设备的名 称、设计单位、图样

14、编号以及设计、制图、校审人员的签字等。2.3.8 其他 其他需要讲明的咨询题，如图样名目、附注、修改表等内容。2.4 化工设备图中的简化画法 绘制化工设备图时，除采纳机械制图国标中规定的画法外， 还按照化工设备结构的特点和设计、生产制造的要求，有关部门对其简化画法作出补充规定2.4.1 设备结构承诺用单线表示设备上的某些结构在已有部件团、零件图、剖视图、局部放大图等能够清晰表示结构的情形下，装配閉的下筛板塔、浮H按比例简化为单线（粗实线）表示。阀塔、泡罩塔的塔盘表示如图210。当浮阀、泡罩较多时，亦可用中 心线表示或不表示。换热器的折流板、挡板拉杆、定距管、膨胀节等，冷;，A/手孔；;）携管；S 视穗可按图211单线画出。悬臂吊钩如图212。2一 4卩标准零部件的画法广设备上的零部件如果有标准图、复用液面计、搅拌桨叶、填料箱、电动机、油杯、人孔、手孔等）可将要紧尺寸按比例画出表示其特性的外形轮廓线（粗实线）。图区3是几种标准零件简 化的外形轮廓图例，图214是几种标准部件简化的外卜形轮廓图例。图 -140）减速Sth （L?匝机；3填料箱 d联轴器2.4.3管法兰的简化画法（1）装配图中对管法兰的画法，不必分清法兰类型和密封面型式， 一律简化成如图215所示的形式。关于它的类型、密封面型式、焊接型 式等均在明纟