化工设备机械基础课程设计-化工设备机械基础课程设计

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。课程设计的要求(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。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。课程设计的步骤预备时期(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；当温度高于200℃或低于一40℃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：①名目；②设计任务书；⑧设计方案的分析和拟定；④各部分结构尺寸的确定和设计运算；⑤设计小结，⑥参考资料。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。尺寸相差悬殊设备的总体尺寸和局部相差较大。设备的开孔和接管口较多大量采纳焊接结构广泛采纳标准化、通用化、系列化的零部件对材料有专门要求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.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。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，承诺将俯（左）视图配置在图样的其他空处，但必须标注“俯（左）视图”或“乂向”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。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2—2中的人孔通过逆时针45•旋转，在主视图显现图形重叠现1O另行画出。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。管口显现图形重叠现1O另行画出。不承诺的。遇到这种情形，常用局部剖视的方法电2.胫局部结构表达的方法电2.胫局部结构表达的方法由于设备总体和安装其上的零部件尺寸相差悬殊，但总体尺寸选定的绘图比例，彳舁其局部结构表达清晰。因此在化工设备图中，定的绘图比例，彳舁1W-■一J.」产♦ 1^-4.7-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、剖典来表达，也能够用一组视图来表达，如有若干丁时伙尺寸不同的零部件时,可用集中综如图2—3中裙座的座圈就用3个视图表达得专门清晰。如有若干丁时伙尺寸不同的零部件时,可用集中综如图2—4所示的合表达的方&即用图示表达它们的形状结构.列表填入它们的尺寸系列，u型多热器中的u如图2—4所示的的系列尺寸标注见表2粤膏尺寸系列 mm序号123C4K404S50---L55。600650管长15B020003000■1■■2.2.5管口方位的表示方法

3III种i胃形□方位图］号XXk俯视图上: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，图样一现在在设备图的俯视图中画出的管□，只表示连接结构犒不已由工艺人员江口真实但殳有方位，也不能注方位角度）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（左视图为准”等字样；三是管口差I线和符号简化视图上或通过J辅助的方位，如表示管口等结才2.2.6一些门大，而它的变化.这时假尔。如此可合一2.2.7假想化工设、分中，如表达清晰的，在设2段（层）的表达方法塔部件结构形状巳在主中能够用中心填料塔、筛板真料段氏有塔盘段的结构相塔*阀

同或安装的方位是有化画出，尺寸专规律的重复如图2—6所理地利用幅面和选用较大比例

达方法绘图组长和高大的设备采纳断开成分段盘法后3III种i胃形□方位图］号XXk俯视图上: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，图样一现在在设备图的俯视图中画出的管□，只表示连接结构犒不已由工艺人员江口真实但殳有方位，也不能注方位角度）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（左视图为准”等字样；三是管口差I线和符号简化视图上或通过J辅助的方位，如表示管口等结才2.2.6一些门大，而它的变化.这时假尔。如此可合一2.2.7假想化工设、分中，如表达清晰的，在设2段（层）的表达方法塔部件结构形状巳在主中能够用中心填料塔、筛板真料段氏有塔盘段的结构相塔*阀

同或安装的方位是有化画出，尺寸专规律的重复如图2—6所理地利用幅面和选用较大比例

达方法绘图组长和高大的设备采纳断开成分段盘法后，常采纳整法补偿，采纳缩小程度据是：设备总内件）的总数、较大的比例;、如图2—9所示。整体图的;纳单线简化第;总体坏了整体感，

；制图比例图上应布用的尺小数定限尸寸和标高、人（手）孔的位置、塔板■（或其他板吧、顺序号、塔节数修嘀、设备附件的标高位置等。化工设备图的要紧内容一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。管口符号和管口表设备上的管口都有专门用途，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。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。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。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。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、图样编号以及设计、制图、校审人员的签字等。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。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。设备结构承诺用单线表示

图2-11设备上的某些结构在已有部件团图等能够清晰表示结构的情形下，装配图中的下零件图、剖视图、局部放大按比例简化为单线（粗实线）表示。塔、浮阀塔、泡罩塔的塔盘表示如图图2-11设备上的某些结构在已有部件团图等能够清晰表示结构的情形下，装配图中的下零件图、剖视图、局部放大按比例简化为单线（粗实线）表示。塔、浮阀塔、泡罩塔的塔盘表示如图2—10。当浮阀、泡罩较多时，亦可用中心线表示或不表示。换热器的折流鼠臂露拉杆、定距管、膨胀节等，可按图2—11单线画出。悬臂吊钩如图2—12。2一/2标准零部件的画法.「1,设备上的零部件如果有标准图、复用液面计、搅拌桨叶、填料箱快动机「油杯、、卜孔、、手孔等）可将要紧尺寸按比例画出表示“」'」'—»»八、…-iU口 口二其特性的外形轮廓线（粗实线）。图2-13"是几种标准零件简化的外形轮廓图例22—14是几种标准部件简化的外卜形轮廓图例。⑷图£-14值）城建器।（L）电机；（心墉料箱工联轴器管法兰的简化画法（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2—15所示的形式。关于它的类型、密封面型式、焊接型式等均在明□管口表中标出2。如图2—16所示的视总图表示衬层断面可不加剖面符号。式等均在明□管口表中标出2。如图2—16所示的视总图表示衬层断面可不加剖面符号。有专门结构的管法1⑶设备上对外连接的管法兰除专门场合外，均不配对画出。重复结构的简化画法螺栓连接的简化画法（1）装配图中螺栓孔在图形上用中心线和轴线表示如图2-17所示。

】Gr渐布38dp北TEiHMr用用, 用Mi丁开 加演O(Jr?5Ni2nJC^2&Ni2CA40225-即婚不替耐热柄用,也有用于异种钢焊接，但需防止爆摊卷婴绽产生4Cr25Mi2CHK被萨臂焊接专用K■'以5Ni35——普装配日兰,同卷螺铲螺母喷用可用粗实线画出、*2-4常用疑腹帼蜂唯茸用（摘自HG205X1-1第8）理茶牌号~ ffl的简化符号“fH歌X”3表示，如图2-18所示房性仰条谶肉抗超强度之皿痴a.T艺性濡口好二用于常压容金二蔽十叩的简化符号“fH歌抗忖眼度42UMP*级低碳纲,如Q以SA.H、匚簪）装配图中）在视.图中至少［J427J426好笈裱性焊条,燃肉抗拉源度日同规貉的.螺栓塞和螺接连接,％数量较多且平均分布HrJ//u「口H守两个以一低售藤性悍条，肾有一定量药皮含水置及焊肉扩散氢含量般，因此低表示方位（跨中和对中分布）. 抗拉强度490MAi吸醯修舸・加l^MnRSQMnMc.16MnriR才|,弋1， 少、/JSO7■pc（（~必（+丁丁八J丁力"J）。 一低毒碱悔焊条，捍向枕拉赣度＞■!如MPu押4H耘氮碱性焊果、坪后松期消除向力然处呢后■烯肉抗拉鞅度二■4州MPhJ5O7NiTiRJS07RH超祗氢理条，r4CTC低取副性良好，抗裂性好时，」4盟 融性理条•但不能用FI,I类压力容解节制性饕求较高的场合第3章化工设备装配图和零部件图的绘制化机课程设计的结果是一套图样（包括装配图和零部件图）和一份讲明书，是化工设备的机械设计的核心内容，应把重点放在装配图的绘制上。化工设备装配图的绘制布图合理设计视图表达方案（1）合理选择差不多视图。第一是主视图的选择，一样是按设备工作位置，以最能表达各零部件装配关系，设备工作原理及零部件的要紧结构形状的视图为主视图。主视图常用全剖视并用多次旋转剖的画法，将管口等零部件的轴向位置及装配关系表达出来。主视图选定后，再合理配置份（左）视图.以补充表达关于设备要紧装配关系、结构特点等内容在主视图上没有表达清晰的地点。在俯（左）视图上，常用以表达管口及支座等有关零部件在设备周向的方位。

(2)合理选择辅助视图和各种表达方法。化工设备上的零部件连接、接管和法兰的连接焊接结构以及尺寸过小的结构处等无法用差不多视图表达清晰的地点，常采纳局部放大图、方向视图等辅助视图、剖视剖面等方法表达表3-1网纸fB面及格式44d7.1T4)到维格式幅洵代号3.1.L2合理选择绘图比例(1)确定幅面大小「化、幅面大小，合理安排幅面表3—1),必要时还承诺将二号幅面备的即「科k制制图》规定(见(2)合理选择辅助视图和各种表达方法。化工设备上的零部件连接、接管和法兰的连接焊接结构以及尺寸过小的结构处等无法用差不多视图表达清晰的地点，常采纳局部放大图、方向视图等辅助视图、剖视剖面等方法表达表3-1网纸fB面及格式44d7.1T4)到维格式幅洵代号3.1.L2合理选择绘图比例(1)确定幅面大小「化、幅面大小，合理安排幅面表3—1),必要时还承诺将二号幅面备的即「科k制制图》规定(见短边加长.增加量按短420M5的边尺寸的一递增。幅面大小的选择是按!图数量、尺丁A3配置^明细表大小,297X420要求等内容多少、所占范畴L并照管到布图平均美观等因素来确定。注意幅面大小与比例选择Y二分之技术还要三A5148X210见表3-(2)选择绘图比例。绘图比例应按国标《机械制2。但按照化工图》的规定选取,设比例是备的结构特点，能够增加选用1：6、1：：5、1：10也括:15等几种。在30等比c10-列。常用的■7方止整教不多视图的比例不图名称的下方注出比例的地介写上“不同时，如：按比例同一张图上，如果有些视图不多视图的比例不图名称的下方注出比例的地介写上“不同时，如：按比例的字样，若图形没按比例，可在标注上图嫉目录标点栏(3)图面安排图3-1装配图兼作总图格式绘制视图底稿布置视图绘制视图前，先在图幅上布置备视图位置。第一布置好差不多视图的位置.按照各视图大小范畴.定出各视图要紧轴线(如对称中心线)和绘图基准线的位置。做好这一步.必须注意除图形外、还要照管到标注尺寸，编写件号等所需位置，视图咨询、视图与边框间要留有余地.幸免图面疏密不均的现象。画视图一舶按照；先画主视图，后画俯(左)视图；先画主体.后画附件；先画外件，后画内件；先定位置，后画形状的原则进行。标注尺寸和焊缝代号.2化工设备上常用的尺才基准尺寸基准选用的原则：既要保证设备在制造和安装时达到设计要求.常用尺寸基准有四种：①设备筒体和封头的中心线；②设备筒体相封头连接的环焊缝，②法兰的连接面：④设备支座、裙座的底平面。.3典型结构的尺寸标注举例和注意事项(1)简体的尺寸，一样标注内径(若用管材作简体，则标注外径)、厚度和高(或长)。(2)封头的尺寸，标注厚度和封头高(包括直边高在内)。(3)管口尺寸，标注管u直径相厚度。如果管口的接管为无缝管则需标注外径与厚度。编排零件件号和管口符号件号编排原则和方法(1)直截了当组成设备的所有零部件(包括薄衬层、厚衬层，厚涂层)和外购件.不论有无零部件图.均需编写件号。(2)设备中结构、形状、材料和尺寸完全相同的零部件，不论数量多少，装配位置不同均编成同一件号，且只标注一次。(3)关于互相可替换的零部件应编同一件号，但须在右下角分别标注a、b、c等字母以示区别等。⑷组成一个部件的零件.在部件图编号时，件号由两部分组成，中间用细实线隔开.如：18一6。(5)件号编写方法：①件号编写形式同国标《机械制图》规定；件号字体大小应稍大于尺寸数字；②件号应尽量排在主视图上，由主视图左下角开始，沿顺时针方向连续编号，在垂宜相水平方向应整齐排列，并力求编排在尺寸线外；②件号编排若有遗漏或需增加时，则应编排在外圈，不应混在正常编号的序列中。3.1.4.2管口符号的编排原则和方法(1)管口符号一律用a、b、编写，字体大小同件号字样；(2)规格、用途及连接面形式不同的管口，均应单独编写管口符号，规格、用途及连接面型式完全相同的管口，则应编同一符号，但应在符号的右下角加阿拉伯数字角标，以示区别。符号.①)管口符号一律注凝视图中管|口^投影旁用途或名材 a,口1似_V—LOO 1千，工V1工I儿目丁巨FN1、由DN100HGJ49-91突面变换气进匚 _bi-r②，管口符号的编写顺序，应从王视廿图的左下方开始，按顺时针方依次编写"其他视图上的管口符号则应按F照即图中对应的符号进行填5DXS0——检查化。的>40——=——手孔J3.1.5编写明细表和管国表哪坡沌净口PN0.25n.VEOHGJ45-91突面取样口 1JU■< *50Hf - ♦1_—— 2F：.■ 向写0\耳，如-4、、?」2,盘。。中々ITTX沙(3)管口符号编写方法.哀3Y管口表填写图面技术要求3.1.7.2板式塔装配图技术要求

(1)本设备按GB150——]998《钢制压力容器》和HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》进行制造、试验和验收，并同意国家质量拉木监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》的监督。(2)焊接采纳电弧焊，焊条牌号为——(牌号按HG20581-1998中选用，或按表2—3-2—4选用)。(3)焊接接头型式及尺小除图中注明外.按GB985-88或HG20583—1998中规定。对接焊缝为，接管与壳体、封头的角焊缝的焊缝为一一；带补强圈的接管与壳体、封头的角焊缝的焊缝为；角焊缝的焊脚尺寸按较薄板的厚度；法兰焊接按相应法兰标准中的规定。(4)容器上的A类和B类对接焊缝应进行X射线探伤检查，检测长度不得少于各条焊接接头长度的20%,且不小于250mm.X射线探伤应符合GB3323—89中规定——级为合格。度公差为(5)塔体直线度公差为mm.度公差为(5)塔体直线度公差为mm.mm.且不大于 mm。塔体安装垂直且不大于15mmo塔体直线度及塔体安装束直度公差均为1/1000塔高。塔体最大直线度公差：当塔高20m时.不得超过20mm；当塔高＞20m时.不得超过30mm。表54