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　　1、Chap6化工设备图 化工设备是化工生产的重要技术装备 一 化工设备介绍 1 2换热器 1 3塔设备 1 4容器 1 1反应釜 一 化工设备介绍 常用的典型化工设备有四类 这是反应器 1 反应釜反应釜主要零件有 搅拌器 内筒 夹套 搅拌轴 悬挂支座 人孔 轴封装置和传动装置等 1 釜体为进行化学反应提供一定的空间的容器 由圆筒形筒体及上 下封头组成 2 传热装置常用的传热装置是在釜体外部设置夹套 有时也在釜体内部设置蛇管 3 搅拌装置各种物料混合均匀 接触良好 搅拌装置由电动机经减速器减到搅拌器所需转速后 再通过联轴器来带动 常见的搅拌器型式 1 桨式搅拌器桨式搅拌器适用于流动性大 黏度小的液

　　2、体物料 桨式搅拌器也适用于纤维状和结晶状的溶解液 如果液体物料层很深时可在桨式搅拌器轴上装置数排桨叶 折叶桨式搅拌器三宽叶桨式搅拌器 2 框式和锚式搅拌器框式搅拌器结构比较坚固 搅动物料量大 框式和锚式搅拌器 特殊框式搅拌器 3 推进式搅拌器通常为两个搅拌叶 第一个桨叶安装在反应釜的上部 把液体或气体往下压 第二个桨叶安装在下部 把液体往上推 使物料循环流动 所起作用以容积循环为主 剪切作用较小 上下翻腾效果良好 当需要有更大的流速时 反应釜内设有导流筒 四叶推进式搅拌器三叶推进式搅拌器 4 涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器型式很多 桨叶又分为平直叶和弯曲叶两种 涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时

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　　3、 搅拌效率较高 因此它适用于乳浊液 悬浮液等 六叶开启涡轮式搅拌器六斜叶开启涡轮式搅拌器齿形圆盘涡轮式搅拌器 5 特殊型式搅拌器一种螺带式搅拌器 常用扁钢按螺旋绕成 直径较大 常做成几条紧贴釜内壁 与釜壁的间隙很小 所以搅拌时能不断地将粘于釜壁的沉积物刮下来 对黏稠物料 采用行星传动的搅拌器 行星传动器的优点是搅拌强度很高 被旋转部分带动搅拌的物料体积很大 缺点是结构复杂 螺杆式搅拌器螺带螺杆式搅拌器 4 轴封装置搅拌轴是转动的 釜体封头是静止的 在搅拌轴伸出封头之处必然有间隙 必须进行密封 轴封 以保持设备内的压力 或真空度 防止反应物料逸出和杂质的渗入 通常采用填料密封或机械密封 填料密封

　　4、 结构简单 易于制造 并适用于低压 低温的场合 填料密封结构 填料装入填料腔以后 经压盖对它作轴向压缩 当轴与填料有相对运动时 由于填料的塑性 使它产生径向力 并与轴紧密接触 与此同时 填料中浸渍的润滑剂被挤出 在接触面之间形成油膜 由于接触状态并不是特别均匀的 接触部位便出现 边界润滑 状态 称为 轴承效应 而未接触的凹部形成小油槽 有较厚的油膜 接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫 起阻止液流泄漏的作用 此称 迷宫效应 这就是填料密封的机理 机械密封 主要是将较易泄漏的轴向密封改变为不易泄漏的端面密封 单级压力 10 3pa 35MPa使用温度 最高达1000 C 最低可达低温深冷机器

　　5、转速 高达50000r min 机械密封的基本结构 非补偿环 静环 O形密封圈 弹簧 补偿环 动环 弹簧座 紧定螺钉孔 机械密封是靠一对或几对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力 或磁力 作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置 5 传动装置通常采用立式布置在罐体的顶部 包括电动机 减速装置 联轴器及机座等 这是换热器 2 换热器 管壳式换热器工作原理图 换热器主要零部件 f 垫圈g 分层搁板h 管箱筒节i 管板j 折流板k 支持板 a 筒体b 管束d 封头e 筒节 筒节的作用是提供工艺所需的承压空间 是压力容器最主要的受压元件之一 其内直径和容积往往需要由工艺计算确定

　　6、 管壳式换热器装配图 分类 管壳式换热器按结构特点分为固定管板式换热器 浮头式换热器 型管式换热器 双重管式换热器 填函式换热器和双管板换热器等 前3种应用比较普遍 固定管板式换热器 浮头式换热器 浮头式换热器 浮头式换热器两端的管板 一端不与壳体相连 该端称浮头 管子受热时 管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩 完全消除了温差应力 U型管式换热器 这是塔器 3 1 填料塔 填料塔详图 3 2 板式塔 这是容器 4 容器 立式容器 卧式容器 储存设备 二 化工设备图 2 2化工设备图的表达方法 2 3化工设备图的焊缝画法 2 6化工设备图的阅读 2 1化工设备图样的基本知识 化工设备图是表达化工设备

　　7、的结构 形状 大小 性能和制造 安装等技术要求的工程图样 2 4化工设备的常用零部件 2 5化工设备图的绘制 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 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 2 1化工设备图样的基本知识 化工设备图 工程图 施工图 装配图 零件图 零部件图 表格图 特殊工具图 标准图 梯子平台图 预

　　8、焊件图 部件图 管口方位图 图样分类 1装配图表示设备的全貌 组成和特性图样 它表达设备各主要部分的结构特征 装配和连接关系 特征尺寸 外貌尺寸 安装尺寸及对外连接尺寸 技术要求等 2部件图表示可拆或不可拆部件的结构 尺寸 以及所属零部件之间的关系 技术特性和技术要求等资料的图样 3零件图表示零件的形状 尺寸 加工 以及热处理和检验等技术资料的图样 4零部件图由零件图 部件图组成的图样 5 管口方位图 2 2化工装配图的表达方法 一组视图 必要的尺寸 管口表 一张完整的化工设备图 包括以下基本内容 技术特性表 技术要求 零部件序号 明细栏和标题栏 1 基本视图的配置 卧式化工设备的视图配置示例

　　9、 技术特性表 管口表 明细栏 标题栏 技术要求 局部放大图及焊缝节点放大图 主视图采用全剖视图 侧视图 立式化工设备的视图配置示例 技术特性表 管口表 明细栏 标题栏 技术要求 局部放大图及焊缝节点放大图 主视图 俯视图 设备图的图线mm CAD作图建议粗实线mm CAD作图之前应设置好图层 将不同的图线在不同的图层画出 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

　　10、可以归纳出结构上的一些共同点 1 设备的主体结构形状大部分以回转壳体为主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 结构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 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

　　11、耳式支座等 都是标准化的零部件 6 对密封结构要求较高 设备上经常拆卸的地方需设计成可拆卸性连接 在处理有毒 易燃 易爆的介质时 要求密封结构好 安全装置可靠 因此对焊缝要进行严格的检验 对各连接面有较高的密封要求 二 化工设备图示特点 1 视图配置灵活化工设备主体多为回转体 采用两个基本视图表达 主 左 俯 当设备较高或较长时 俯视图 左视图不能安排在基本位置上 可灵活将其安排在空白位置上 并注明视图名称或方向 也可将其画在另外一张图纸上 对于结构形状简单的设备 允许将零件图画在装配图上的适当位置 也允许在装配图上放置管口方位图 2 细部结构表达方法化工设备各部分结构尺寸相差悬殊 因此按总体

　　12、尺寸选定的绘图比例 无法将细部的结构尺寸表达清楚 怎么办 局部放大 节点祥图 夸大画法 局部放大图可画成局部视图 局部剖视图或剖面图 方法 在基本视图上 将节点用圆圈起 用罗马数字作标记局部放大图可按比例画图 也可不按比例画图 但需在节点图上方注明 化工设备中的壳体 垫片 挡板 折流板 法兰等较薄 在视图中很难表达清楚 常采用适当夸大 不按比例 画法 立式容器细部结构放大画法 局部放大图 采用视图 剖面 剖视等方法进行表达 夸大画法 不按图中比例要求 适当夸大画出化工设备的某些结构 图4化工设备细部结构夸大画法 3 断开和分段画法各类塔 换热器等设备本身过高 过大 用双点划线将设备结构相同或重

　　13、复结构断开 便于采用大比例 并简化了作图 沿着轴线方向有相当部分结构相同 或按一定规律重复 这类设备可采用断开画法 对于不适宜采用断开画法的设备 通常采用分段画法 保证图面布置合理 比例适当 图面清晰 设备分段表示法 图化工设备断开 分段画法 4 多次旋转的表达方法化工设备壳体上分布着许多管口和附件 为在主视图上表达其结构形状 位置 常使用多次旋转的画法 假想将设备周围的分布的接管和附件分别按不同方向旋转到与主视图所在的投影平面平行 然后进行投影 得到反映他们实形的视图 注意 同一接管或附件在不同视图中具有相同的大写英文字母编号 以免造成避免混乱 规格 用途相同的接管 附件可共用一个字母 用阿

　　14、拉伯数字作角标以示个数 如 LG1 2 45 45 A A 管口方位的表达方法化工设备壳体上的管口 附件方位的表达必须清楚 否则会影响设备的安装 如果在视图中没有表达清楚管口方位 则要画管口方位图 管口方位图 用中心线表达管口位置 粗实线表达管口 管口英文代号与其它视图相同 管口方位的表达方法 反映各管口及地脚螺栓分布情况 俯视图可兼作管口方位图 高度 或长度 很大的设备 可能由数段组成 可分段表示管口方位 附图 在主视图中管口全部旋转的投影面上画出 在管口表中列出各管口的规格 连接尺寸及标准 管口用途等 参阅附图 用括号表示此管口在罐底 管口方位在俯视图上表示 在不影响视图准确 清晰表达结构

　　15、形状 又不会产生误解的情况下 化工设备图中采用简化画法 1 标准零 部件的简化画法标准零部件已有标准图 化工设备图中可按比例用粗实线画出外形特征简图 并在明细栏中写明名称 规格 标准号 人 手 孔 接管 三 化工设备图的简化画法 2 外购部件的简化法化工设备中 外购部件只需根据主要尺寸按比例用粗实线画出外形轮廓简图 并在明细栏中写明名称 规格 主要性能参数和外购字样 减速机 电机 填料箱 连轴节 3 示意画法 可用粗实线画单线示意图 简单结构 由零部件图 局部放大图表达清楚的零部件 标准化的零部件 示意画法 4 液位计的简化画法液位计用点划线表示 用粗实线画出 表示安装位置 在明细栏中注明名称

　　16、 规格 数量及标准号 液面计的简化画法 5 重复结构的简化画法 螺栓连接件 零件图中螺栓孔 螺栓孔用中心线和轴线表示 装配图中螺栓连接 螺栓用 表示 若均匀分布 可画几个表示分布方位 注意 明细栏中写明名称 标准号 数量 及材料 管束按一定规律排列的管束 只画一根 其余用点划线表示安装位置 多孔板管板 折流板都是多孔板 且孔径相同 并按一定规律排列 按角度排列 按同心圆排列 填料 相同材料 规格 堆放方式 不同材料 规格 堆放方式 外径 高度 壁厚 6 管法兰的简化画法 平焊法兰 对焊法兰 注意 在明细栏和管口表中注明连接面型式及焊接型式 7 设备整体的示意画法 为了表达设备的完整形状 有关结

　　17、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 2 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 85 86 87 88 89 90 91 管子 管板自动旋转氩弧焊机 92 窄间隙自动焊机 93 埋弧自动焊 94 95 打磨焊缝 在设计焊缝尺寸大小及其接头形式时 首先要确定是工作焊缝还是联系焊缝 考虑焊缝性质 工作焊缝 与被连接的元

　　18、件是串联的 它承担着传递全部载荷的作用 一旦断裂 结构就会失效 其应力称为工作应力 工作焊缝必须进行焊缝强度计算 联系焊缝则需考虑经济性而减小 减短焊缝 具有双重性的焊缝 既有工作应力又有联系应力 则只计算工作应力 而不考虑联系应力 联系焊缝 焊缝与被连接件是并联的 它传递很小的载荷 主要起元件之间的相互联系的作用 焊缝一旦断裂 结构不会立即失效 其应力称为联系应力 一 焊接方法与焊缝型式 1 焊接方法 焊接方法代号参照GB 5185 2005 1985 2 焊缝型式 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 对接 b 搭接

　　19、 c 角接 d T形接 1 对接接头 两焊件同在一个平面上焊接而成的接头 常用于筒体与筒体的连接 筒体与封头的连接 特点 应力集中相对较小 能承受较大的静载荷和较高的疲劳交变载荷 注意 板厚不同 应将厚板削薄后对接 L 3 2 1 L 2 1 2 1 L 2 2 搭接接头 两焊件相互错叠 在焊件端头进行焊接的接头 常用于塔体与裙座的连接 支座垫板与塔体的连接 特点 应力分布不均匀 疲劳强度较低 焊前准备和装配工作比对接接头简单 横向收缩量比对接接头小 适用于被焊结构的狭小处以及密闭的焊接结构 3 T形接头 两焊件相互垂直 在交角处进行焊接的接头 常用于鞍式支座的底板与肋板 悬挂式支座的筋板与底

　　20、板的连接等 特点 应力分布不均匀 虽然承载能力低 但能承受各种方向的力和力矩 是比较理想的焊接接头形式 注意 T形接头应避免采用单面角焊缝 4 角接接头 两焊件边缘相互垂直 在顶端边缘上进行焊接的接头 常用于箱形结构 接管与法兰 法兰与筒体 接管与筒体的连接 常用的角接头如下图 特点 承载能力低 但能承受各种方向的力和力矩 1 坡口作用 主要是增大熔深 提高焊缝截面的有效厚度 3 坡口的设计 以对接Y形坡口为例 坡口角度 35 60 太大增加加工余量 焊接成本和变形 钝边高度p 需要熔透时一般为1 3mm 根部间隙b 保证钝边熔透 一般2 4mm 过大容易形成虚焊 坡口深度H 根据需要的焊缝厚

　　21、度来设定 熔透 只从接头单面焊接的完全焊透的焊缝 一般指单面焊双面成形焊缝 2 坡口形式 对接焊缝的焊接边缘可分为卷边 平对或加工成V形 X形 K形和U形等 方形对接 无间隙适合于板厚小于3mm 有间隙或带垫板的对接适合于厚小于16mm 加工的经济性最好 单面V型 适合于板厚在16mm左右 双面V型 适合于板厚在在32mm以下 单面U型 加工难度增加 但比单V型坡口节省焊接材料 双面U型 加工难度增加 但比双V型坡口节省焊接材料 卷边焊缝 I形坡口 焊缝的基本坡口形状 角焊缝的坡口形式主要有以下3种 根据受力情况决定是否需要焊透 图a为不开坡口的焊缝 加工的经济性最好 对于较厚的板 可采用图b

　　22、所示K形坡口 这样做比不开坡口用大尺寸的角焊缝经济 而且疲劳强度高 对要求完全焊透的丁字接头 采用半V形坡口从一面焊 焊后清根焊满 如图c 比采用K形坡口施焊可靠 a b c 经济性原则 在满足强度要求的前提下 选择合理的接头和坡口 减少焊材的填充量 提高焊接效率 考虑坡口加工 优先选择便于加工的坡口 如V形 X形 U形和双U形坡口 加工相对困难 避免焊接缺陷 采用不适当的坡口形式容易产生焊接缺陷 比如 坡口角度过大 致使焊接热输入大 工件变形 钝边过高 不能完全熔透 残留的钝边即成了缺陷源 3 坡口设计原则 1 对接焊缝的有效厚度S如下图 4 焊缝大小的的设计 S根据焊缝强度要求设计 同时考

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　　23、虑经济性 重要焊缝应当采取等强原则 S 较薄板厚 2 角焊缝的焊脚尺寸K的设计 说明 随着h k比率的增加 焊缝承受横向应力的能力相应增加 直到比率为2 75为止 等边角焊缝 a 0 707K 非等边角焊缝 根据有效截面大小选择焊脚尺寸 焊脚尺寸K与焊缝有效截面大小a的关系如下图 焊脚尺寸K与板厚 如图双面等边角焊缝 若 1 2 则a1 a2 1即0 707 K1 K2 1 美国钢结构学会AISC 1 17 6规定 厚度小于1 4寸 6 35mm 的材料 沿端边起最大K可以与材料厚度相等 厚度等于或大于1 4寸的材料 沿端边起最大垂直K比材料厚度要小1 16寸 1 6mm 在图纸上特别规定要求

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　　24、焊缝获得全厚度焊缝高的除外 最小焊脚尺寸 美国焊接学会结构的焊接规程 D1 1 72 如下 接头位置设计不当 造成焊工无法操作或施焊困难 势必导致焊接缺陷 为此设计时要考虑操作空间 5 考虑可操作性 完 图样上焊缝有两种表示方法 即符号法和图示法 二 焊缝符号标注 1 焊缝标注方法 焊缝标注以符号标注法为主 在必要时允许辅以图示法 符号标注法 通过焊缝符号和指引线表明焊缝形式的标注方法 符号法 图示法 二 焊缝符号标注 2 符号标注法的要素 焊缝符号标注中有许多要素 其中焊缝基本符号和指引线构成了焊缝的基本要素 属于必须标注的内容 除焊缝基本要素外 在必要时还应加注其他辅助要素 如辅助符号 补

　　25、充符号 焊缝尺寸符号及焊接工艺等内容 二 焊缝符号标注 1 焊缝基本符号是表示焊缝横断面形状的符号 共有13个 详见GB 324 88 例如 3 焊缝符号及其标注 二 焊缝符号标注 2 辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号 不需要确切地说明焊缝的表面形状时可以不加注辅助符号 辅助符号配置在基本符号固定位置 辅助符号有3个 二 焊缝符号标注 3 补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号 一共有5个 a 带垫板符号 b 三面焊缝符号 c 周围焊缝符号 e 现场符号 表示在现场或工地上进行焊接 f 尾部符号 标注焊接工艺方法或者焊缝数量 二 焊缝符号标注 4 特殊符号是为了满足某些特殊情况而

　　26、规定的焊缝符号 共有4个 a 喇叭形焊缝 b 单边喇叭形焊缝 c 堆焊缝 d 锁边焊缝 二 焊缝符号标注 指引线由箭头线 指引线及其标注 箭头可指向接头侧和非接头侧 箭头线相对焊缝的位置一般没有特殊要求 允许箭头线 箭头线 基准线 基准线含有实线基准线和虚线基准线 虚线基准线可画在实线基准线的上方或下方 焊缝符号标注在实线基准线上说明焊缝在箭头侧 标注在虚线基准线上说明焊缝在非箭头侧 标注双面或对称焊缝时可不加虚线 焊缝标注有必要时可附带有焊缝尺寸符号及数据 焊缝尺寸符号共有16个 详见GB 324 88 例如 5 焊缝尺

　　27、寸符号及其标注 二 焊缝符号标注 2 焊缝尺寸符号及数据的标注原则 如图 焊缝横截面上的尺寸标注在基本符号的左侧 长度方向的尺寸标在右侧 坡口角度 坡口面角度 根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧 相同焊缝数量的符号标在尾部 在基本符号的右侧无任何标注且又无其他说明时 意味着焊缝在工件的整个长度上是连续的 在基本符号的左侧无任何标注且又无其他说明时 表示对接焊缝要完全焊透 二 焊缝符号标注 焊接方法代号参照GB 5185 1985 6 焊接方法代号 例 如图表示对接接头周围焊缝 焊条电弧焊 111 在非箭头侧打底 表面齐平 埋弧焊 12 焊成的V形焊缝在箭头侧 表面也要求齐平 注 焊缝采用多

　　28、种焊接方法或者对焊接方法有特殊要求时标注 一般不标注 二 焊缝符号标注 1 坡口尺寸的标注对一般焊缝 只标注基本符号 不标注坡口尺寸 坡口尺寸由工艺决定 对有强度 气密性等要求的焊缝或受结构限定的特殊坡口 应标注坡口尺寸 必要时用图示法绘制坡口结构图 7 焊接标注说明 二 焊缝符号标注 2 断续焊缝的标注 如下图 n表示焊缝段数 l表示焊缝长度 e表示焊缝间距 二 焊缝符号标注 3 常见的焊缝标注错误 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d 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

　　29、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 2 4化工设备常用零部件 化工设备常用零部件 通用零部件 典型化工设备常用零部件 反应釜 搅拌器轴封装置换热器 管板折流板膨胀节塔 栅板 塔盘 浮阀 泡帽 为了便于设计 互换及批量生产 将化工设备中 一些结构作用相同的零部件标准化 系列化 并在各种化工设备上通用 化工设备通用零部件1 液面计2 人孔3 补强圈4 管法兰5 接管6 上封头7 筒体8 支座9 下封头

　　30、 一 化工设备的通用零部件 1 筒体 筒体是聚合釜 各种塔类 换热器 过滤器 罐等设备的主体结构 根据不同的工艺要求 选用不同材质的钢板卷焊而成 当直径 500mm时可用无缝钢管 筒体较长时 可用多个筒节焊接 或设备法兰连接 而成 主要尺寸 公称直径DN nominaldiameter 钢板卷焊筒体 内径 无缝钢管 外径 高度H high 或长度long 厚度 其中 DN和H L 按工艺要求计算确定 且DN应符合压力容器公称直径 GB9019 88标准 筒体厚度根据强度计算确定 标记公称直径1000mm 厚度10mm 高度2000mm的筒体标记为 筒体DN1000 10 H 2000 若为卧式

　　31、罐则用L代替H 2 封头 封头与筒体一起构成设备的壳体 连接方式 焊接 不可拆卸法兰连接 可拆卸连接 封头形式 30 无圆弧 30 有圆弧 A 与其它封头相比同样体积其表面最小 同样承压力下壁最薄 深度大 加工困难 B 加工原因 有一段直边 但曲率变化是连续的 应力分布均匀 深度浅 易加工 C 有三部分组成 应力不均匀 应用较少 D适用于粘度较大的液体或固体颗粒 当 30 上角趋于180 不会形成死角 无需圆弧 当 30 上角变小 形成死角物料淤积 需要圆弧 F 适用于压力低的设备 或是高压的小型设备 封头多数已经标准化 标记 公称直径1000mm 厚度10mm的椭圆形封头 其标记为椭圆封头D

　　32、N1000 10JB T4737 95 3 法兰 法兰是法兰连接的主要零件 法兰连接是由一对法兰 密封垫片和螺栓 螺母 垫圈组成的可拆卸连接 法兰主要参数 公称直径 公称压力 密封面形式 标准法兰分类 管法兰 设备法兰 1 管法兰结构型式 平焊 对焊 插焊 罗纹 活动 整体 和法兰盖 平焊法兰 法兰盖 盲板法兰 管法兰的结构型式 管法兰的密封面型式 密封面形式分 凸面 凹凸面 榫槽面三种 标记 例公称直径100mm 公称压力0 25MPa的凸面平焊管法兰标记为 法兰100 0 25JB T81 94凸面平焊管法兰的规格和尺寸系列见附表三 6 设备法兰DN为所连筒体或封头的内径结构型式分 甲型平

　　33、焊法兰 乙型平焊法兰 对焊法兰密封面形式分 平面 P 和P 型 凹凸面 榫槽面三种 例 公称直径600mm 公称压力1 6MPa的PI型平面密封的甲型平焊法兰 标记为 法兰 PI600 1 6JB4702 92其中 S表示榫面 槽面C 凹面A 凸面T平面P 平面P 型 平面密封甲型平焊法兰的规格和尺寸见附表三 7 平面密封 a 甲型平焊法兰 设备法兰的结构及密封面型式 甲型平焊法兰直接与容器焊接 其解焊缝尺寸较小或不开坡口焊接 不能保证法兰与容器同时受力 强度计算参照活套法兰 乙型平焊法兰一般附有一段较厚的短筒体 法兰与短筒体的焊接质量可靠 能保证法兰与容器同时受力 强度计算可按整体法兰考虑

　　34、乙型平焊法兰广泛用于中 低压容器和管道的连接 支座 耳式支座 支承式支座 腿式支座 裙式支座 立式支座 鞍式支座 圈式支座 支腿支座 卧式支座 4支座 第三章压力容器的整体设计问题 立式容器支座 耳式支座 悬挂式支座 悬挂式支座 悬挂式支座 悬挂式支座由两块筋板 一块底板 支脚板 组成 在肋板与筒体间 加一块垫板 以改善局部应力 支脚板搁在楼板或钢平台上 用螺栓固定 设备呈悬挂状 1 各类悬挂支座 按适用的容器公称直径分为1 2 3 号2 B BN型筋板较宽 方便保温 标记示例例A型 带筋板 3号悬挂式支座 标记为JB T4725 92支座A3 悬挂式支座规格尺寸系列见附三 2 表1支座型式特

　　35、征 标记方法 标记示例 JB T4725 92 耳座B3 支承式支座 支承式支座 结构 在容器封头底部焊上数根支柱 直接支承在基础地面上 应用 高度不大 安装位置距基础面较近且具有凸形封头的立式容器 特点 简单方便 但它对容器封头会产生较大的局部应力 因此当容器较大或壳体较薄时 必须在支座和封头间加垫板 以改善壳体局部受力情况 标准 JB T4724 支承式支座 它将支承式支座分为A型和B型 A型支座由钢板焊制而成 B型支座采用钢管作支柱 支座与封头连接处是否加垫板 应根据容器材料和容器与支座焊接部位的强度及稳定性决定 表1支座型式特征 材料A型支座筋板和底板的材料为Q235 A F B型支座

　　36、钢管材料钢号为10 底板材料均为Q235 A F 垫板材料一般与容器封头材料相同 标记方法 标记示例 JB T4724 92 支座B4 h 600 3 12 材料 10 Q235 A F 0Cr19Ni9 第三章压力容器的整体设计问题 腿式支座 支腿 标准 JB T4713 腿式支座 A AN 型 角钢支柱 易与容器圆筒相吻合 焊接安装较为容易 B BN 型 钢管支柱 所有方向上具有相同截面系数 较高抗受压失稳能力 3 腿式支座 支腿 特点 结构简单 轻巧 安装方便 在容器下面有较大的操作维修空间 应用 多用于高度较小 容器总高小于5m 的中小型立式容器中 选用 1 根据容器公称直径DN和总质

　　37、量选取相应的支座号和支座数量 2 计算支座承受的实际载荷 使其不大于支座允许载荷 与支承式支座的区别 腿式支座是支承在容器的圆柱体部分 而支承式支座是支承在容器的底封头上 垫板材料一般应与容器壳体材料相同 标记方法 裙式支座 应用 高大的立式容器 特别是塔器 圆筒形 圆锥形 圆筒形裙座 制造方便 经济上合理 故应用广泛 圆锥形裙座 用于受力情况比较差 塔径小且很高的塔 如DN 1m 且H DN 25 或DN 1m 且H DN 30 为防止风载或地震载荷引起的弯矩造成塔翻倒 要配置较多地脚螺栓及具有足够大承载面积的基础环 1 塔体 2 保温支承圈 3 无保温时排气孔 4 裙座筒体 5 人孔6 螺

　　38、栓座 7 基础环 8 有保温时排气孔 9 引出管通道 10 排液孔 裙座的结构 2 卧式容器支座 形式 鞍座 圈座及支腿三种 其它 圈座 用于大直径薄壁容器和真空容器 增加局部刚度 支腿 重量较轻的小型容器 应用 常见的大型卧式储罐 换热器等多采用鞍座 是应用最为广泛的一种卧式容器支座 a 鞍座 b 圈座 c 支腿 第三章压力容器的整体设计问题 鞍座 鞍座结构 鞍座是卧式容器广泛应用的一种支座 通常由数块钢板焊接制成 鞍座是由垫板 又叫加强板 腹板 肋板和底板构成 第三章压力容器的整体设计问题 支座位置的选择 1 当鞍座邻近封头时 封头对支座处筒体有加强作用 鞍座应尽可能靠近封头 即A Do

　　39、4 2 若两鞍座间距离过大 会使壳体中因荷重引起的弯曲应力过大 故A 0 2L 当需要时 A最大不得大于0 25L 第三章压力容器的整体设计问题 鞍式支座 鞍式支座广泛用于卧式设备的支承 由一块鞍型板 两块支承板 一块底版及一块竖板 腹板 组成 支承板和竖板焊在鞍型板和底板之间 底版搁在设备基础上 用螺栓固定 鞍式支座 F型 固定型 圆形螺栓孔 S型 活动型 长型螺栓孔 减少附加应力 鞍式支座规格尺寸系列见附表三 3 一般S F型配对使用 标记示例例公称直径1200mm A型 S型鞍式支座标记为支座A1200 SJB T4712 92 A 轻型B 重型 鞍式支座 球形容器支座 1 柱式支座 赤

　　40、道正切柱式支座 a V型支座 b 三柱汇一型支座 c 图4 3 18球形容器支座 2 裙式支座 裙式支座 图 半埋式支座 图 高架式支座 图 图裙式支座图半埋式支座图高架式支座 5 手孔与人孔 手孔与人孔的作用 安装 拆卸 清洗和检修设备 结构 容器上开口 接短管 并安装法兰盖用螺栓固定 当设备直径 900时 应开设人孔 人孔多为圆形 按安装位置分 水平人孔和垂直人孔 按承压情况分 常压和受压人孔手孔与人孔的规格尺寸见附表三 4 标记示例例公称直径450mm 高度160mm的常压人孔 施工图号为2 标记 人孔DN450 JB577 79 2 作用 观察设备内物料及反应情况 也用作料面视镜 按照

　　41、结构分 带颈视镜和不带颈视镜视镜规格和尺寸系列见附表三 5 标记示例例1公称压力为1 0MPa 公称直径100mm的不锈钢制视镜 标记为 视镜 PN1 0DN100 HGJ501 84 17例2公称压力为1 6MPa 公称直径80mm的碳钢带颈视镜 标记为 带颈视镜 PN1 6DN80 HGJ502 84 5 视镜 视镜玻璃 接缘 衬垫 压紧环 6 视镜 2 5化工设备装配图的阅读 一 阅读化工设备装配图的基本要求 二 阅读化工设备图的方法和步骤 三 读图举例 绘制化工设备装配图是化工设备设计 制造 使用和维修中的重要技术文件 从事化工生产的工程技术人员必须具备阅读化工设备装配图的能力 补强圈

　　42、基本结构 结构 形状与被补强部分相符与其密切贴合 焊在一起同时受力 有一个M10的罗纹孔 用来通压缩空气 检验焊缝气密性 作用 弥补设备开孔过大而造成的强度损失 7 补强圈 材质 补强圈的材质与被补强容器壁相同 厚度与容器壁相同 一 阅读化工设备装配图的基本要求 1 了解设备的用途 工作原理 结构特点和技术特性 2 了解设备上各零部件之间的装配关系和有关尺寸 3 了解设备零部件的结构 形状 规格 材料及作用 4 了解设备上的管口数量及方位 5 了解设备在制造 检验和安装等方面的标准和技术要求 二 阅读化工设备图的方法和步骤 1 概括了解看标题栏了解设备名称 规格 绘图比例等内容 看明细栏了解设

　　43、备各零部件和接管口的名称 数量等内容 概括了解设备的管口表 技术特性表及技术要求等基本 2 详细分析 1 视图分析通过视图分析 可以看出设备图上共有多少个视图 哪些是基本视图 还有其他什么视图 各视图采用了哪些表达方法 并分析采用各种表达方法的目的 2 装配连接关系分析以主视图为主 结合其他视图分析各部件之间的相对位置及装配连接关系 2 详细分析 续 3 零部件结构分析以主视图为主 结合其他视图 对照明细栏中的序号 将零部件逐一从视图中分离出来 分析其结构 形状 尺寸及其与主体或其他零件的装配关系 对标准化零部件 应查阅有关标准 弄清楚其结构 4 了解技术要求通过技术要求的阅读 了解设备在制造

　　44、 检验 安装等方面所依据的技术规定和要求 以及焊接方法 装配要求 质量检验等的具体要求 3 归纳总结 通过详细分析后 将各部分的内容加以综合归纳 从而得出设备完整的结构形象 进一步了解设备的结构特点 工作特性 物料的流向和操作原理等 三 读图举例 读列管式固定管板换热器装配图 1 概括了解从标题栏 明细栏 技术特性表等可知 该设备的名称是列管式固定管板换热器 用途是使两种不同温度的物料进行热量交换 其规格为DN700 4000 壳体内径 换热管长度 换热面积F 116m2 绘图比例1 10 由25种零部件所组成 其中有14种标准件 换热器管程内的介质是水 工作压力为0 4MPa 工作温度为32

　　45、 37 壳程内介质是物料丙烯丙烷 工作压力为1 6MPa 工作温度为44 40 换热器共有5个接管 其用途 尺寸见管口表 该设备采用了1个主视图 2个剖视图 2个局部放大图和1个示意图 列管式固定管板换热器装配图 2 详细分析 1 视图分析图中主视图采用全剖视以表达换热器的主要结构及各管口和零部件在轴线方向的位置和装配情况 主视图还采用了断开画法 以省略中间重复结构 简化作图 换热器内部的管束也采用了简化画法 仅画出一根 其余均用中心线表示 A A剖视图表示了各管口的周向方位和换热管的排列方式 B B剖视图补充表达鞍座的结构形状及安装等有关尺寸 局部放大图 表达管板与有关零件之间的装配连接关系

　　46、 为了表示出件12拉杆的投影 将件11定距管采用断裂画法 示意图用以表达折流板在设备轴线 装配连接关系分析该设备筒体 件14 和管板 件6 封头 件1 和容器法兰 件4 的连接都采用焊接 具体结构见局部放大图 各接管与壳体的连接 补强圈与筒体及封头的连接均采用焊接 封头与管板采用法兰连接 法兰与管板之间放有垫片 件5 形成密封 防止泄漏 换热管 件15 与管板的连接采用胀接 见局部放大图 拉杆 件12 左端螺纹旋入管板 拉杆上套入定距管用以固定折流板之间的距离 见局部放大图 折流板间距等装配位置的尺寸见折流板排列示意图 管口轴向位置与周向方位可由主视图和A A剖视图读出 3

　　47、零部件结构形状分析设备主体由筒体 件14 封头 件1 组成 筒体内径为700 壁厚为6 材料为Q235 筒体两端与管板焊接成一体 左右两端封头 件1 与法兰 件4 焊接 通过螺栓与筒体连接 换热管 件15 共有360根 固定在左 右管板上 筒体内部有弓形折流板 件13 14块 折流板间距由定距管 件11 控制 所有折流板用拉杆 件12 连接 左端固定在管板上 见放大图 右端用螺栓锁紧 折流板的结构形状需阅读折流板零件图 鞍式支座和接管法兰均为标准件 其结构 尺寸需查阅有关标准确定 管板有零件图 其结构形状可阅读零件图 4 了解技术要求从图中的技术要求可知 该设备按 钢制压力容器 GB150 1

　　48、998 进行制造 试验和验收 采用电弧焊 制造完成后 除进行水压试验外 还需进行气密性试验 3 归纳总结通过上述分析可知 换热器的主体结构由圆柱形筒体和椭圆形封头构成 其内部有360根换热管和14块折流板 设备工作时 冷却水自接管a进入换热管 由接管d流出 温度高的物料从接管b进入壳体 经折流板曲折流动 与管程内的冷却水进行热量交换后 由接管e流出 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 规格 性能 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 四 化工设备图的尺寸标注 1 规格 性能 尺寸反映

　　49、化工设备的主要性能 规格的尺寸 如前图中的筒体内径 1400 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 480 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

　　50、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 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 1400 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

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