化工设备零部.ppt

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1、第六章 化工设备图,第一节 概述第二节 化工设备图的表达方法第三节 化工设备图中焊缝的表示第四节 化工设备的标准化零部件第五节 化工设备图的阅读,在化工产品的生产过程中，有许多相同的基本操作单元，如蒸发、冷凝、精馏、吸收、干燥、混合、反应等,使用着大量相同的化工机器与化工设备。凡表示化工设备的形状、大小、结构、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”绘制的。由于化工生产过程的特殊要求，除了采用国家标准技术制图、机械制图外，又采用了一些适合化工生产的习惯画法、特殊画法、规定画法、简化画法，成为化工专业图样，用以满足化工工程制图的需要。,在化工专业图样中，要涉及

2、到许多国家标准、部颁标准、企业标准与规定，在绘图、读图过程中应该有所了解：1.GB 国家标准（强制性质）2.GB/T国家标准（推荐性质）3.GBJ国家工程建设标准 4.GB n 国家内部标准 5.HG/T国家化工行业标准 6.SH/T国家石油化工标准 7.CD/T化工设备设计标准 8.Q/TH机械、化工通用标准 9.JB/T机电部、化工部、劳动部、石化总公司标准 10.SY 原石油工业部标准 11.TH原化学工业部标准,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，圆柱形容器应用最广，图(a)为一圆柱形卧式容器。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

3、达到加热或冷却之目的，换热器的基本形状如图(b)所示。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。反应器形式很多，也称为反应罐或反应釜，有的还安装有搅拌装置。图(c)即为搅拌式反应器。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。,第一节 概述,3.开孔多管口多。如物料进出孔、人孔、手孔、采样孔、仪表孔、视孔等。4大量采用焊接结构。这是化工设备的突出特点，如：筒体、法兰、支座、封头、人孔、接管等，都采用焊接结构。5.广泛采用了标准化、系列化的通用零部件。如：封头、

4、支座、管法兰、人孔、液面计、鞍座等，都是标准化的零部件。6.材料特殊。要求设备耐酸、碱腐蚀；耐高温、高压、高真空；因而除采用专用钢材外，还采用有色金属、非金属（玻璃、石墨、尼龙、塑料、陶瓷、皮革）。7.有较高的密封要求。除动设备的机械端面密封和盘根箱轴向密封（或环向）。还要考虑静设备的介质密封，避免易燃、易爆、有毒介质的跑、冒、滴、漏。,1.壳体多为薄壁钢板卷制而成。形状多为圆柱、圆球、圆锥、圆环。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）的尺寸，往往相差很悬殊。,一、化工设备的结构特点,二、化工设备图的作用与内容,化工设备图的作用 化工设备图用以表达设备零部件的相对位置

5、、相互联接方式、装配关系、工作原理和主要零件的基本形状。化工设备图应用在设备的加工制造、检测验收、运输安装、拆卸维修、开工运行、操作维护等生产工作过程中。化工设备图的内容 1.一组视图 用以表达化工设备的工作原理、零部件间的装配关系和相对位置，以及主要零件的基本形状。如贮罐图中采用两个基本视图，将贮罐的工作原理、结构形状以及各零部件间的装配关系比较清晰地表达了出来。,2.尺寸标注（1）尺寸基准 常选用的尺寸基准有以下几种（如图所示）：设备筒体和封头焊接时的中心线；设备筒体和封头焊接时的环向焊缝；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。,化工设备常用的尺寸基准,（2）尺

6、寸种类 化工设备图中的尺寸主要包括以下几类：特性尺寸 是反映化工设备的主要性能、规格，与生产能力相关的数据尺寸，如内径、容积等。装配尺寸 是表示零部件之间装配关系和相对位置的尺寸，如图中500mm，表明了人孔与进料口的相对位置。安装尺寸 用来表明设备安装在基础、墙面、梁柱或其他构架上所需的尺寸，如图中的1200mm、840mm。外形尺寸 用来表示设备总长、总高、总宽（或外径）的尺寸，以确定该设备所占的空间，为包装、运输、安装，或厂房设计提供数据。如图中的总长2807mm、总高1820mm、总宽（筒体的外径）1412mm。规格尺寸 通常指标准化零部件的外形规格尺寸，如人孔、液面计等。如图中人孔的

7、规格尺寸450mm6mm。其他尺寸 如经设计计算确定的重要工艺尺寸，焊缝结构形式尺寸，以及不另行绘图的重要零件的主要尺寸。如强度计算的相应筒体壁厚、防沉积计算的锥度、安全计算的压力排空管口及排空安全高度、真空度计算后喷射泵的颈口尺寸。,3.化工表格（1）管口表（接管表）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。,管口表,（2）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。其内容包括：工作压力、工作温度、设计压力、设计温度、物料名称等。,技术特性表,4.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。针对化工设备的特点，除了机械通用技术条件

8、外，要着重提出设备在制造、验收时应遵循的标准、规范和规定，以及在其它方面的特殊要求，通常包括以下几个方面：（1）制造依据条件：这是设备加工、制造或施工的主要依据。包括国家、部级、行业、企业的标准、规定、规范、手册等。（2）验收标准及方法：包括材料检验、试验方法手段、热处理方式等。（3）施工要求：尤其对焊接工艺的要求，如焊缝布置、接头型式、坡口要求、焊条规格等。也包括机械加工内容、装配条件、现场制作、预制吊装等过程的要求。（4）质量检验：包括对焊缝质量的检验，如介质渗透、超声波探伤、射线探伤等。或者对设备的整体验收，如盛水试漏、气密性试验、水压试验等。（5）保温防腐要求：涂、喷防腐剂、防锈漆，制

9、作防腐层，介质标志色及安全变色漆，保温隔音的方法、材料、规格等。（6）运输、安装要求：包装形式、运输标志、保管事项等。,5.标题栏、序号、明细表 与机械图基本相同，,第二节 化工设备图的表达方法,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他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，然后进行投影，以表示这些结构的形状、装配关,系和轴向位置。,二、管口方位的表达方法,化工设备上的接管口和附件较多，其方位在设备制造、安装和使用时都很重要，必须在图样中表达清楚。由于化工设备图

10、采用了旋转法表达管口，所以用管口方位图，来表示管口在设备上的真实方位。管口方位图中以中心线表明管口方位，用单线（粗实线）示意画出设备管口。同一管口，在主视图和方位图中应标注相同的小写拉丁字母。,管口方位图,三、局部结构的表达方法,对于设备上某些细小的结构，按总体尺寸所选定的绘图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。可根据需要采用视图、剖视、断面等表达方法，必要时，还可采用几个视图表达同一细部结构，如图(a)所示为裙座的局部放大图。焊接结构的局部放大图又称节点图，如图（b）所示。,四、断开与分段（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

11、律变化时），可采用断开画法。如图(a)所示的填料塔设备。有些设备（如塔器）形体较长，又不适于用断开画法。为了合理地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，如图(b)所示。,五、夸大的表达方法 对于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，适当地夸大画出他们的厚度或结构。,六、化工设备的简化画法（一）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，装配图上允许用单线（粗实线）表示。如图所示的列管式换热器。,（二）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

12、、榫槽面），管法兰的画法均可简化成如图所示的形式。（三）重复结构的简化画法 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（a）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，如图（b）所示。,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，同时注写规格和堆放方法；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，如图所示。,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

13、束时，在装配图中可只画出其中一根或几根管子，其余管子均用中心线表示，如图所示。,4、标准零部件和外购零部件的简化画法,标准零部件都有标准图，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，如图所示，同时在明细栏中注写名称、规格、标准号等。,标准零部件的简化画法 外购零部件的简化画法,外购零部件在设备装配图中，只需根据尺寸按比例用粗实线画出其外形轮廓简图，如图所示，同时在明细栏中注明其名称、规格、主要性能参数和“外购”字样。,5.液面计的简化画法 在设备装配图中，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，如图所示。七、设备整体的示意画法 为了表达设备的完整形状

14、、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，如图所示。,液面计的简化画法 设备的整体示意画法,第三节 化工设备图中焊缝的表示,一、焊接方法及焊接接头的形式 焊接方法主要包括熔化焊、固相压力焊、钎焊三大类共几十种。焊接方法代号（摘自GB/T51851985）,焊接方法可用文字在技术要求中注明，也可用数字代号直接注写在引线尾部。,根据金属构件连接部分相对位置的不同，常见的焊缝接头形式如图所示。,二、焊缝的规定画法 根据GB/T12212-1990规定，焊缝在图样中用图示表达法有如下

15、规定。,1对于可见焊缝，用细实线绘制的栅线表示，并保留焊接构件相交的轮廓线。2对于不可见焊缝，只用粗实线绘制焊接构件相交的轮廓线。3在剖视图或断面图中，一般应画出焊缝的形式，金属熔焊区应涂黑表示。4对于设备上某些重要的焊缝，需用局部放大图（亦称节点图），详细地表示出焊缝结构的形状和有关尺寸。5在视图中将某些加工完毕的金属构件视为整体时，其焊缝可以省略不画。,三、焊缝的符号表示法（一）基本符号 表示焊缝横截面形状的符号。近似于焊缝横断面坡口的形状，基本符号用粗实线绘制。常用焊缝基本符号、图示法及标注法示例,（二）辅助符号 表示焊缝表面形状特征的符号，用粗实线绘制。不需要确切说明时可以不用辅助符号

16、。常用辅助符号及标注法示例,（三）补充符号 为了补充说明焊缝某些特征的符号，用粗实线绘制。,（四）焊缝尺寸符号 是用字母符号代表对焊缝的尺寸要求。焊缝尺寸一般不标注，如设计或生产需要时，将其具体数值注写在基本符号上下方及左右两侧。,焊缝尺寸符号的含义及标注位置（摘自GB/T3241988）,第四节 化工设备的标准化零部件,一、筒体和封头（一）筒体 筒体是用来进行化学反应，处理或储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500毫米

17、时，可用无缝钢管作筒体）。筒体直径应在国家标准压力容器公称直径所规定的尺寸系列中选取，标记示列：筒体 GB/T 90191988 DN1200 表示公称直径为1200毫米的筒体。在明细栏中，一般采用“DN120012，H（L）=2500”来表示公称直径为1200毫米，高或长为2500毫米的筒体。表6-9 压力容器公称直径/mm(摘自GB/T90191988),（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

18、；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。标记示列：椭圆封头 JB/T4737-1995 DN12001216MnR表示内径为1200毫米，名义厚度12毫米，材质为16MnR的椭圆封头。,凸形封头（球、椭圆、碟）一般采用两种方法制造：1.2.1 冲压成型（冷/热）：在水压机（液压机）上采用阴阳模具，将钢板一次冲压成型，再 切除余边。（部分需要采用热处理工艺）1.2.2 旋压成型：在旋压机上利用模具，将钢板逐 步旋压成封头，再切除余边。（部分需要采 用热处理工艺）,法兰连接属于可拆连接。在化工设备上应用非常普遍。化工设备上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

19、类。前者用于管道的连接，后者用于设备筒体与封头的连接。,二、法兰连接,（一）管法兰 管法兰主要用于管道的连接，如图所示。按与管子的连接方式分为板式平焊法兰(a)、对焊法兰(b)、整体法兰(c)和法兰盖(d)等。,管法兰种类,管法兰的公称直径是指与其相连接的管子的名义直径，也就是管件的公称通径，它既不是管子的内径，也不是管子的外径，而是接近内外径的某个整数。法兰的公称压力 法兰的公称压力是指某种材料制造的法兰，在一定的温度下所能承受的最大工作压力，用“PN”表示，是法兰承载能力的标志。压力容器法兰的公称压力是指在规定的螺栓材料和垫片的基础上，16MnR材料制造的法兰，在200时所允许的最大工作压

20、力。对于管法兰当公称压力PN4 MPa时，公称压力指20号钢制造的法兰在100时所允许的最高无冲击工作压力；当公称压力PN6.3 MPa时，公称压力指16Mn钢制造的法兰在100时所允许的最高无冲击工作压力。,法兰密封面型式如图所示，主要有凸面(RF)，凹凸面(MFM),榫槽面(TG)三 种。标记示列：法兰 100-2.5 RF JB/T81-1994 表示管法兰的公称直径为100毫米，公称压力为2.5MPa，尺寸系列为2的凸面板式钢制管法兰。,（二）容器法兰 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。容器法兰的密封面型式有平面密封面（分三种

21、型式，其代号分别为PI，PII，PIII），榫槽密封面，凹凸密封面等。,PL,SO,平焊法兰（板式PL、带颈SO）密封面型式：RF,FF,FM,M,T,G,WN,对焊法兰 WN密封面型式：RF,FF,MFM,TG,RJ,螺纹法兰 Th密封面型式：RF,FF 主要用于高压管道上,Th,SW,承插焊法兰SW 密封面型式RF,MFM,TG,PJ/RJ,松套法兰平焊：PJ/RJ对焊：PJ/SE密封面型式平焊：RF,MFM,TG对焊：RF,三、人孔和手孔 为便于安装、检修或清洗设备内部，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，如图所示。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

22、中有DN150毫米和DN250毫米两种。人孔大小，既要考虑人员的安全进出，又要避免开孔过大影响容器壁强度。圆形人孔最小为400毫米，最大为600毫米。,人孔与手孔基本结构,当设备的直径超过900毫米时，应开设人孔。人（手）孔结构有多种型式，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（手）孔的有关尺寸见附录表人孔与手孔。标记示列：人孔（R.A-2070）450 HG/T21515-1995 表示公称直径DN450毫米，采用2707耐酸碱像胶垫片的常压人孔.标记示列：手孔II（A.G）250-0.6 HG/T21529-1995 表示公称压力为0.6MPa,公称直

23、径为250毫米,采用II类材料和石棉橡胶板垫片的板式平焊法兰手孔。,1.5.2 人孔系列 HG/T21515-21527-2005 设备公称直径在900mm以上时，应案要求 开设人孔。形状有圆形和椭圆形两种。人 孔标准直径有DN400、DN450、DN500 和DN600四种。,四、支座 支座用来支承设备的质量，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。较常用的几种典型支座：（一）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。一般设备筒体上四周均匀分布有四个耳座。标记示列：JB/T 4725-1992 耳座 A3 表示A

24、型带垫板3号耳式支座。,（二）鞍式支座 鞍式支座适用于卧式设备，是应用最为广泛的一种支座。其结构如图所示。,标记示列：JB/T 4712.1-2007 鞍座 A900-S 表示公称直径为900毫米，轻型带垫板滑动式鞍式支座。,（三）裙式支座 在化工设备中，对于高大的塔器设备和大载荷锥底容器，常采用非标准化的裙式支座。根据工艺要求和载荷不同，裙式支座分为圆筒形和圆锥形。五、补强圈 补强圈是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，如图所示。标记示列：补强圈 DN1008-D-Q235-B JB/T4736-1995 表示厚度为8毫米，接管公称直径DN100毫米，坡口类型为D型，材料Q235-B的补强圈。,1.7.连通式液面计：用来观察设备内部液面位置的装置，性能参数有PN、接口法兰规格及材料,玻璃管式,磁性,视镜式,1.6.视镜：用来观察设备内物料及反应情况 从结构上看，有带颈与不带颈两种。另有带灯视镜与不带灯视镜之分。一般成对安装。有DN50、80、100、125、150多种。,