化工設備機械基礎課程設計-《化工設備機械基礎課程設計》

1、化工設備機械基礎課程設計-化工設備機械基礎課程設計1.1 課程設計的目的(1) 綜合運用化工設備機械基礎及其有關(guān)課程的理論知識，鞏固和強化有關(guān)機械課程的差不多理論和差不多知識。(2)培養(yǎng)學生對化工工程設計的技能以及獨立分析咨詢題、解決咨詢題的能力。樹立明確的設計思想，把握化工單元設備設計的差不多方法初步驟，為今后制造性地設計化工設備及機械打下一定的基礎。(3)培養(yǎng)學生熟悉、查咨詢并綜合運用各種有關(guān)的設計手冊、規(guī)范、標難、圖冊等設計技術(shù)資料；進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運算、編寫設計講明書等差不多技能；完成作為工程技術(shù)人員在機械設計方面所必備的設汁能力的差不多訓練。1.2 課程設計的要求(1)樹立

2、正確的設計思想。在設計中要本著對工程設計負責的態(tài)度，從難從嚴要求，綜合考慮經(jīng)濟性、有用性、安全可靠性和先進性，嚴肅認真地進行設計，高質(zhì)量地完成設計任務。(2)具有主動主動的學習態(tài)度和進取精神。在課程設計中遇到咨詢題不敷衍，通過查閱資料和復習有關(guān)教科書，主動摸索，提出個人見解，主動解決咨詢題，注重能力培養(yǎng)。(3)學會正確使用標準和規(guī)范，使沒汁有法可依、有章可循。(4)學會正確的設計方法，統(tǒng)籌兼顧，抓要緊矛盾。1.3 課程設計的內(nèi)容按照教學大綱要求，完成一種典型設備的機械設計，工作量應包括：設備總裝圖1 張，設計運算書1 份。課程設計的步驟1.4.1 預備時期(1)設計前應預先預備好設計資料、手冊

3、、圖冊、運算和繪圖工具、圖紙及報告紙等；(2)認真研究設計任務書，分析設計題目的原始數(shù)據(jù)和工藝條件，明確設計要求和設計內(nèi)容1.4.2 機械設計時期化工設備的機械設計是在設備的工藝設計后進行的。按照設備的工藝條件(包括工作壓力、溫度、介質(zhì)特性、結(jié)構(gòu)形式和尺寸、管口方位、標高等)，圍繞著設備內(nèi)、外附件的選型進行機械結(jié)構(gòu)設計、圍繞著確定厚度大小進行強度、剛度和穩(wěn)固性的設計和校核運算。這一步往往通過“邊算、邊選、邊畫、邊改”的做法來進行。一樣步驟如下。(1)全面考慮按壓力大小、溫度高低和腐蝕性大小等因素來選材。通常先按壓力因素來選材；當溫度高于200或低于一40時，溫度確實是選材的要緊因素；在腐蝕強烈

4、或?qū)Ψ磻锛拔锪衔廴居刑囟ㄒ蟮?，腐蝕因素又成了選材的依據(jù)。在綜合考慮以上幾方面同時，還要考慮材料的加工性能、焊接性能及材料的來源和經(jīng)濟性。(2)選用零部件。設備內(nèi)部附件結(jié)構(gòu)類型，如塔板、攪拌器型式，常由工藝設計而定；外部附件結(jié)構(gòu)形式，如法蘭、支座、加大圈、開孔附件等，在滿足工藝要求條件下，由受力條件、制造、安裝等因素決定。(3)運算外載荷，包括內(nèi)壓、外壓、設備自重，零部件的偏載、風載、地震載荷等，常用列表法、分項統(tǒng)計的方法來進行。(4)強度、剛度、穩(wěn)固性設計相校核運算。按照結(jié)構(gòu)形式、受力條件和材料的力學性能、耐腐蝕性能等進行強度、剛度和穩(wěn)固性運算，最后確定出合理的結(jié)構(gòu)尺寸。因大多數(shù)工況下強度

5、是要緊矛盾，因此有的設備設計常不作后兩項運算。(5)繪制設備總裝圖。對初學者，常采納“邊算、邊選、邊畫、邊改”的作法，初步計算后，確定大體結(jié)構(gòu)尺寸，分配圖紙幅面，輕輕給出視圖底稿，待尺寸最后確定后再加深成正式圖紙。1.4.3 設計運算講明書 設計運算講明書是圖紙設計的理論依據(jù)，是設計運算的整理和總結(jié)，是審核設計的技術(shù)文件之一。其內(nèi)容大致包括：名目；設計任務書；設計方案的分析和擬定；各部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定和設計運算；設計小結(jié)，參考資料。設計運算講明書要求運算正確，論述清晰，文字精練，插圖簡明，書寫工整，裝訂成冊。1.4.4 4課程設計答辯課程設計的圖樣及講明書全部完成后，須經(jīng)指導老師批閱，得到認可

6、后，方能參加答辯。課程設計的成績要按照圖樣、講明書和答辯所反映的設計質(zhì)量和能力以及設計過程中的學習態(tài)度綜合加以評定。第 2 章 化工設備結(jié)構(gòu)特點及其圖示表達特點化工設備的結(jié)構(gòu)特點1.1.1 差不多形體多由回轉(zhuǎn)體組成 化工設備多為殼體容器，其主體結(jié)構(gòu)常采納圓仕形、橢圓形、球形、圓錐形等回轉(zhuǎn)體。1.1.2 尺寸相差懸殊設備的總體尺寸和局部相差較大。1.1.3 設備的開孔和接管口較多1.1.4 大量采納焊接結(jié)構(gòu)1.1.5 廣泛采納標準化、通用化、系列化的零部件1.1.6 對材料有專門要求化工設備的材料除考慮強度、剛度外，還要考慮耐腐蝕，耐高溫、深冷等。因此材料使用范疇廣1.1.7 安全結(jié)構(gòu)要求高對處

7、理有毒、易燃、易爆介質(zhì)的化工設備，要求密封結(jié)構(gòu)好，安全裝置可靠。因此，除對焊縫進行嚴格的檢查外，對各連接面的密封結(jié)構(gòu)提出了較高要求。2.2 化工設備的圖示表達特點化工設備圖的特點，是由化工設備結(jié)構(gòu)特點決定的。2.2.1 差不多視圖的配置因為設備的差不多形體多由回轉(zhuǎn)體組成，因此用兩個視圖就能夠表達它的主體結(jié)構(gòu)。臥式設備一樣以主、左 （右 ）視圖來表達設備的主體結(jié)構(gòu)，而立式設備，常用主、俯視圖表達其主體結(jié)構(gòu)。有時對專門高大或狹長形體的設備，當視圖難以按投影關(guān)系配置時，承諾將俯（左 ）視圖配置在圖樣的其他空處，但必須標注“俯（左）視圖”或“X向”等字樣。當設備需較多視圖才能表達清晰時，承諾將部分視圖

8、畫在數(shù)張圖紙上，但主視圖及該設備的明細表、技術(shù)要求、技術(shù)特性表、管口表等內(nèi)容均應安排在第一張圖紙上。同時在每張圖樣的附注中應講明視圖間的關(guān)系。2.2.2 多次旋轉(zhuǎn)表達方法在設備的殼體圓周上常裝有結(jié)構(gòu)方位不同的管口和零部件，為了在同一視圖上反映出真實形狀和位置，常按機械制圖中旋轉(zhuǎn)視圖（旋轉(zhuǎn)剖視）的方法.假想將其 通過多次旋轉(zhuǎn)，正好旋轉(zhuǎn)到能在主視圖的投影面上反映其真實形狀和位置為止，再畫下它的視圖，這種畫法稱為多次旋轉(zhuǎn)畫法。如圖2 2中的人孔通過逆時針45 .旋轉(zhuǎn)，在主視圖 的投影面上仍不能反映其原形；然后再將人孔本身沿順時針旋轉(zhuǎn)90,這時才能在投影面上反嗥出原形。窗口d不管按順時針依舊逆時針旋轉(zhuǎn)

9、，都會冽眸備中采|納多次施O顯現(xiàn)圖形重疊現(xiàn) 另行畫出。承田的。遇到這種情形，常用局部剖視的方法轉(zhuǎn)畫法，承諾不作標注，其周向方位仍以管口方位圖為準叫為局部結(jié)構(gòu)表達的方法由于設總體和I安蕓其的零部件尺寸相差懸殊，但總體尺寸選定的繪圖比例，往往無法將其局部結(jié)構(gòu)表達清晰。因此在化工設備圖中,往往較多的運用局部放大圖的方法來表達局部結(jié)構(gòu)詳情，常稱節(jié)點圖局部放大圖常用剖視、剖面法來表達，也能夠用一組視圖來表達,如圖28中裙座的座圈就用3個視圖表達得專門清晰如/日Z T組結(jié)構(gòu)曲同僅尺寸響的零部件時，可用集中綜合表達的源法圖示表達它他的形狀結(jié)構(gòu).列表填入它們的尺寸系列,u型管序號12344R404S50-L5

10、5。600650管長15B0200030001*1-如圖24所示的u型管換熱器中的u型管的表達方法，就屬此種 的系列春部2鄴&尺寸系列mm2.2.5管口方位的表示方法字樣。田口方位圖4 號 x x連接結(jié)構(gòu)利 已由工藝人員】2g是管口方位已由化工工藝人員單獨畫出管匕只需注明“管口及支座方位見管口方位圖，圖例圖的俯視圖中畫出的管口，只表示口真上方位，也不能注方位（角度）尺寸；二是管口方位,現(xiàn)在可在設備俯（左）視圖上表示該設備管口方位，并注出方位尺寸，并在技術(shù)講明欄目內(nèi)注明“管口方位以俯cw種視圖上或通過其砌忡生裁準”等字樣；三是管口里事線和符號簡化兼示管口等結(jié)構(gòu),方位，如圖達清晰的，在設需

11、件結(jié)構(gòu)形狀巳在主日中能夠用中心2.2.6一些1分匕工設層）的表達方 篩板塔專去:few門大，而它的而料段或腰有塔1上段的結(jié)構(gòu)相同:戈安裝方便是有視春的重復變化.這時假才3爾i如此可合料利用2.2.7w i里運四打!Sd- III% ai.fi同的部分段省It咻通函幅畫用較大比例繪細長即高大的設備采方法 ；/ 內(nèi)斷開成分段的康口留2 6所常采納整體圖 2 9-j1港后，;王但八、采苗縮小程度歌大的比 據(jù)設備總？、各J導線簡化畫i總體圖上應包括白定位廉寸和標高、人u （手）孔的位置、內(nèi)件）的總數(shù)、板間距、順序理整體感，i制圖比例./ >岬、數(shù)可卜或其他件的標高位等。&塔節(jié)數(shù)和呻7設備

12、附2.3 化工設備圖的要緊內(nèi)容2.3.1 一組視圖一組視圖表達設備的要緊結(jié)構(gòu)形狀和零部件之間的裝配關(guān)系。而且這組視圖符合機械制圖國標的規(guī)定1.1.1 2四類尺寸為設備制造、裝配、安裝和檢驗提供的尺寸數(shù)據(jù)有：表示設備總體大小的總體尺??；表示規(guī)格大小的特性尺寸；表示零部件之間裝配關(guān)系的裝配尺寸；表示設備與外界安裝關(guān)系的安裝尺寸。2.3.3 管口符號和管口表 設備上的管口都有專門用途，都應注明，常用拼音字母順序編號。并把管口的有關(guān)數(shù)據(jù)和用途等內(nèi)容標注在專門列出的管口表中。2.3.4 零部件編號及明細表把組成設備的所有零部件依次編號，并把每一個編號的零部件名稱、規(guī)格、材料、數(shù)量、單重及有關(guān)圖號或標準號

13、等內(nèi)容，填寫在主標題欄上方的明細表內(nèi)。2.3.5 技術(shù)特性表技術(shù)持性表用表格形式列出設備的要緊工藝持性，如操作壓力、操作溫度、物料名稱、設備容積等內(nèi)容。2.3.6 技術(shù)要求技術(shù)要求常用文字講明的形式提出設備在制造、檢驗、安裝、材料、表面處理、包裝和運輸?shù)确矫娴囊蟆?.3.7 標題欄 標題欄常放在圖樣的右下角，有規(guī)定的格式，用以填寫設備的名稱、設計單位、圖樣編號以及設計、制圖、校審人員的簽字等。2.3.8 其他其他需要講明的咨詢題，如圖樣名目、附注、修改表等內(nèi)容。2.4 化工設備圖中的簡化畫法繪制化工設備圖時，除采納機械制圖國標中規(guī)定的畫法外，還按照化工設備結(jié)構(gòu)的特點和設計、生產(chǎn)制造的要求，有

14、關(guān)部門對其簡化畫法作出補充規(guī)定。2.4.1 設備結(jié)構(gòu)承諾用單線表示圖%ll圖242設備上的個.締如在R有部修國、落件圖;一剖視甲; 圖能夠清晰表示結(jié)1號洲形；F裝配R中:的歹U產(chǎn)在一以3設備上的凡些綢!A -單線（粗實線）表示。例外；扁1塔、浮中(W局部放大題除嘲匕例簡化為閥塔、泡罩塔的塔盤表示如圖210。當浮閥、泡罩較多時，亦可用中心線表示或不表示。換熱器的折通板、理咫、;榭干、,前巨管、膨脹節(jié)等,可按圖211單線畫出。懸臂吊鉤如圖212。E零部件的畫法設備If的刑部件如J標準鄴1復用圖根卜域j（如減速性三舉巖液面計、攪拌睬口 按比例畫出痂機、巾杯、人孑卜手乩等IJ I ）可將更軍評. 崗，

15、的外形輪廓線（粗實線）:圖413桌幾種標準零K 化的外形輪點嬴=高214是心種標準部件簡化的外形輪廓圖例國 2-14：減速器r ib）電機+ 仃澳料箱1 W 展精器2.4.3 管法蘭的簡化畫法（1）裝配圖中對管法蘭的畫法，不必分清法蘭類型和密封面型式,一律簡化成如圖215所示的形式。關(guān)于它的類型、密封面型式、焊接型式等均在明細 F管口表中更出門結(jié)函視總圖巽示出襯層斷面可不26層的用小 鳴,而（3）設備上對外連搔的籬法蘭除專門場合外，均不配對畫出圉2 16- 1平埋法言.對理法為2.4.4重復結(jié)構(gòu)的簡化畫法2.4.4.1 螺栓連接的簡化畫法（1）裝配圖中螺栓孔在圖形上用中心線和軸線表示如圖2-1

16、7所示UCr21NilJ ICjSANilJA3O22573型不鞘耐熱銅用.也矮瞌用于弁種颯焊提«,r?5hS2c JCtKNiZcA4S35-20室不箭耐矮幗用也有用于鼻件制焊接，但帝防止媒捶懇會攻產(chǎn)生<Cr25Ni2OAEHK40爐不焊樓專用4c'jZ5Ni3SZ->,_1»A44?上小.、工、/-"鴕理曾爐侑息黑卡幟罡里HrEM,二一 rt（2）裝配今十/干子本=甲女豚4土、豚2、里n , fra杜1頭塊叫山時,2n18所示J8性憚條,岬困抗拉津度442（附Pa,工藝性箱底好.用于琳西春舞尊貴壓元件及J集茂力容春嬋接酸性押就.但不能用Ff

17、 .1步壓力容辭的勒性要求校昌的場合抵量統(tǒng)性焊條.算肉碗拉強麋）4加對日披拉鱉度42UM輯 他詭格，如Q515A.B.J422J427J4Z6抗檢普及4goM網(wǎng)稅豫戈1R*如LfiMnRjOMuMrr 16MM市騰8R抵量/性理用，餌后長期酒除際力熱處理后,屏肉帆拉強置：4陶J5O7NiTrBJ507RH戰(zhàn)低城理條，i4（TC悵時卻性良好，粒裹住好常用遙度VH*4Hs用（掂自HG ZQ5B】一I股的婢條牌號S第3章 化工設備裝配圖和零部件圖的繪制化機課程設計的結(jié)果是一套圖樣（包括裝配圖和零部件圖）和一份 講明書，是化工設備的機械設計的核心內(nèi)容，應把重點放在裝配圖的繪制 上。3.1 化工設備裝配

18、圖的繪制3.1.1 布圖3.1.1.1 合理設計視圖表達方案（1）合理選擇差不多視圖。第一是主視圖的選擇，一樣是按設備工 作位置，以最能表達各零部件裝配關(guān)系，設備工作原理及零部件的要緊結(jié) 構(gòu)形狀的視圖為主視圖。主視圖常用全剖視并用多次旋轉(zhuǎn)剖的畫法，將管 口等零部件的軸向位置及裝配關(guān)系表達出來。主視圖選定后，再合理配置份（左）視圖.以補充表達關(guān)于設備要緊 裝配關(guān)系、結(jié)構(gòu)特點等內(nèi)容在主視圖上沒有表達清晰的地點。在俯（左）視圖上，常用以表達管口及支座等有關(guān)零部件在設備周向的方位。(2)合理選擇輔助視圖和各種表達方法?；ぴO備上的零部件連接、接管和法蘭的連接焊接結(jié)構(gòu)以及尺寸過小的結(jié)構(gòu)處等無法用差不多視

19、圖表達清晰的地點，常采納局部放大圖、方向視圖等輔助視圖、剖視剖面等方法表達。表3-1圖紙H面及幡式CGft 4457門_&t>4J一遞增。布遜擇繪圖比例、 (1)確定幅而大力、。小寸 3.1.1.2幅賦KK合理參非幅面身備眄圖嗥按屈或卵制圖規(guī)定必要時還承諾將二號M面相由邊加5.增J口可熬盤邊尺寸的二分幅面大小的選擇是按照觀圖數(shù)要求等內(nèi)容多少、所前范H串并. 注意幅由總、金比例選擇同時考登管至怖圖平峋美 1A4置、明細表大小產(chǎn)技術(shù)觀等因素未確定。還要A5MBX?10比例是3-1裝配圖兼作總圖格式見表3同時, 如： 按比例慮。(3)圖面安/幅畫代號3.1.2 繪制視圖底稿3.1.2.

20、1 布置視圖繪制視圖前，先在圖幅上布置備視圖位置。第一布置好差不多視圖的位置.按照各視圖大小范疇.定出各視 圖要緊軸線(如對稱中心線)和繪圖基準線的位置。做好這一步.必須注意除 圖形外、還要照管到標注尺寸，編寫件號等所需位置，視圖咨詢、視圖與 邊框間要留有余地.幸免圖面疏密不均的現(xiàn)象。3.1.2.2 畫視圖一舶按照；先畫主視圖，后畫俯(左 )視圖；先畫主體后畫附件；先畫外件，后畫內(nèi)件；先定位置，后畫形狀的原則進行。3.1.3 標注尺寸和焊縫代號3.1.4 . 2 化工設備上常用的尺才基準尺寸基準選用的原則：既要保證設備在制造和安裝時達到設計要求常用尺寸基準有四種：設備筒體和封頭的中心線；設備筒

21、體相封頭連接的環(huán)焊縫，法蘭的連接面：設備支座、裙座的底平面。3.1.5 . 3 典型結(jié)構(gòu)的尺寸標注舉例和注意事項(1)簡體的尺寸，一樣標注內(nèi)徑(若用管材作簡體，則標注外徑)、 厚度和高 (或長)。(2)封頭的尺寸，標注厚度和封頭高(包括直邊高在內(nèi))。(3)管口尺寸，標注管u 直徑相厚度。如果管口的接管為無縫管則需標注外徑與厚度。3.1.6 編排零件件號和管口符號3.1.6.1 件號編排原則和方法(1)直截了當組成設備的所有零部件(包括薄襯層、厚襯層，厚涂層)和外購件不論有無零部件圖均需編寫件號。(2)設備中結(jié)構(gòu)、形狀、材料和尺寸完全相同的零部件，不論數(shù)量多少，裝配位置不同均編成同一件號，且只標

22、注一次。(3)關(guān)于互相可替換的零部件應編同一件號，但須在右下角分別標注a、 b、 c 等字母以示區(qū)別等。(4)組成一個部件的零件.在部件圖編號時，件號由兩部分組成， 中間用細實線隔開.如：18 一 6。(5)件號編寫方法：件號編寫形式同國標機械制圖規(guī)定；件號字體大小應稍大于尺 寸數(shù)字；件號應盡量排在主視圖上，由主視圖左下角開始，沿順時針方向連 續(xù)編號，在垂宜相水平方向應整齊排列，并力求編排在尺寸線外；件號編排若有遺漏或需增加時，則應編排在外圈，不應混在正常編 號的序列中。3.1. 4.2管口符號的編排原則和方法(1)管口符號一律用a、b、編寫，字體大小同件號字樣；(2)規(guī)格、用途及連接面形式不

23、同的管口，均應單獨編寫管口符號, 規(guī)格、用途及連接面型式完全相同的管口，則應編同一符號，但應在符號 的右下角加阿拉伯數(shù)字角標，以示區(qū)別。aUVaJ 2H(3)目目、J彳煙J勺刀彳玄 _ _ _用途或名稱a)目不J句一年電嘉野口口?僅裾曲，變換代進口上之噌口貓?zhí)朩勺編與順序，從主視圖E后，按B削針方依寫:視匐帶對1Z的符耳推檸情50 X1 r> < J 7 V «_1 4 /、 檢置IL)0的手孔f 3.1.5編寫明細表和管口密蚊放港口rNO. 25 口NZ。HGJ *5*9：突面取樣口1U ,加20 ma - 150- »25 M-向 寫-r五4巨片七葉.表3T

24、管口表填寫圖面技術(shù)要求3.1.7.2板式塔裝配圖技術(shù)要求(1)本設備按GB150998鋼制壓力容器和 HG 205841998 鋼制化工容器制造技術(shù)要求進行制造、試驗和驗收，并同意國家質(zhì)量拉木監(jiān)督局頒發(fā)的壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的監(jiān)督。(2)焊接采納電弧焊，焊條牌號為一一(牌號按HG 205811998中 選用，或按表2-3-24選用)。(3)焊接接頭型式及尺小除圖中注明外.按 GB 985-88或HG20583 1998中規(guī)定。對接焊縫為,接管與殼體、封頭的角焊縫的焊縫為一一；帶補強圈的接管與殼體、封頭的角焊縫的焊縫為；角焊縫的焊腳尺寸按較薄板的厚度；法蘭焊接按相應法蘭標準中的規(guī)定。(4)容器上的A類和B類對接焊縫應進行X射線探傷檢查，檢測長 度不得少于各條焊接接頭長度的20%,且不小于250mm. X射線探傷應符 合GB 3323 89中規(guī)定一一 級為合格。(5)塔體直線度公差為mm.且不大于mm。塔體安裝垂直度公差為mm.且不大于 15mm。塔體直線度及塔體安裝束直度公差均為 1 /1000塔高。塔體最大直線度公差：當塔高？ 20m時.不得超過20mm;當塔高 20m時.不得超過 30mm設訃單佗名都尊桁欄X6淵1坐(或支座)犀(孔中心圓公差王.3m