第2章(化工制图基本知识)

第2章化工制图基本知识▪化工制图的基本内容▪常规机械制图的一些标准和规范▪化工制图中的一些标准规范和绘制方法▪化工制图前的准备工作化工制图的基本内容主目录化工工艺图化工工艺图是用于表达生产过程中物料的流动次序和生产操作顺序的图样。由于不同的使用要求，属于工艺流程图性质的图样有许多种。一般我们在各种论文或教科书见到的工艺流程图各具特色，没有强制统一的标准，只要表达了主要的生产单元及物流走向既可，图2-1所示为生产燃料级二甲醚（DME）的工艺流程图。图2-1甲醇制二甲醚生产工艺流程化工工艺图较规范的工艺图流程图一般有以下3种。⑴总工艺流程图或称全厂物料平衡图，用于表达全厂各生产单位（车间或工段）之间主要物流的流动路线及物料衡算结果。⑵物料流程图是在总工艺流程图的基础上，分别表达各车间内部工艺物料流程的图样。⑶带控制点工艺流程图也称生产控制流程图或施工工艺流程图，它是以物料流程图为依据，内容较为详细的一种工艺流程图。设备布置图样设备布置设计内容当确定了工艺流程图后，流程中所涉及的全部主要设备及辅助设施，必须根据工艺的要求和生产的具体情况，在厂房建筑内外合理布置，安装固定，以保证生产顺利进行。在设备布置设计中，一般应提供下列图样。⑴设备布置图表示一个车间或一个工段的生产和辅助设备在厂房建筑内外安装布置的图样，是设备布置设计中的主要图样，见图2-5。⑵首页图车间内设备布置图需分区绘制时，提供分区概况的图样。⑶设备安装详图表示用以固定设备的支架、吊架、挂架及设备的操作平台、附属的栈桥、钢梯等结构的图样。⑷管口方位图表示设备上各管口以及支座、地脚螺栓等周向安装方位的图样。设备布置图样设备布置图内容设备布置图是设备布置设计中的主要图样，在初步设计阶段和施工图设计阶段中都要进行绘制。不同设计阶段的设备布置图，其设计深度和表达内容各不相同，一般来说，它是在厂房建筑图上以建筑物的定位轴线或墙面、柱面等为基准，按设备的安装位置，绘出设备的图形或标记，并标注其定位尺寸，需要注意的是在设备布置图设备的图形或标记可能和在工艺流程图中的设备的图形或标记基本相仿，但在工艺流程图中只是示意，无需注意具体的大小，而在设备布置图中，必须注意和建筑物绘制保持一致比例的精确的安装尺寸及设备的主要外轮廓线尺寸。设计布置图是按正投影原理绘制的，图样一般包括以下几个内容。⑴一组视图表示厂房建筑的基本结构和设备在厂房内外的布置情况。⑵尺寸及标注在图形中注写与设备布置有关的尺寸及建筑物轴线的编号、设备的位号、名称等。⑶安装方位标指示安装方位基准和图标。⑷说明与附注对设备安装布置有特殊要求的说明。⑸设备一览表列表填写设备位号、名称等。⑹标题栏注写图名、图号、比例、设计阶段等。设备布置图样设备布置图的绘制步骤⑴考虑设备布置图的视图配置。⑵选定绘图比例。⑶确定图纸幅面。⑷绘制平面图从底层平面起逐个绘制：①画建筑定位轴线；②画与设备安装布置有关的厂房建筑基本结构；③画设备中心线；④画设备、支架、基础、操作平台等的轮廓形状；⑤标注尺寸；⑥标注定位轴线编号及设备位号、名称；⑦图上如果分区，还需画分界线并作标注。⑸绘制剖视图绘制步骤与平面图大致相同，逐个画出各剖视图。⑹绘制方位标。⑺编制设备一览表，注写有关说明，填写标题栏。⑻检查、校核，最后完成图样。管道布置图管道布置设计图样的内容管道布置设计是在施工图设计阶段中进行的。它通常以带控制点工艺流程图、设备布置图、有关的设备图以及土建、自控、电气专业等有关图样和资料作为依据，对管道作出适合工艺操作要求的合理布置设计，绘制出下列图样。⑴管道布置图表达车间（装置）内管道空间位置等的平、立面布置情况的图样，是管道布置设计中的主要图样，见图2-5。⑵蒸汽伴管系统布置图表达车间内各蒸汽分配管与冷凝液收集管系统平、立面布置的图样。⑶管段图表达一个设备至另一设备（或另一管道）间的一段管道的立体图样。⑷管架图表达管架的零部件图样。⑸管件图表达管件的零部件图样。管道布置图管道布置设计的方式由于施工对象及装置复杂程度不同，管道布置设计目前有以下几种方式。⑴进行模型设计、绘制管道布置图和部分管道的管段图。⑵进行模型设计和绘制管道Dg≥32mm部分的管段图。⑶绘制管道布置图和管道Dg≥32mm部分的管段图。⑷绘制管道布置图。管道布置图管道布置图的内容⑴一组视图⑵尺寸和标注⑶分区简图⑷方位标⑸标题栏管道布置图管道布置图的绘制方法步骤⑴确定表达方案、视图的数量和各视图的比例。⑵确定图纸幅面的安排和图纸张数。⑶绘制视图。⑷标注尺寸、编号及代号等。⑸绘制方位标、附表及注写出说明。⑹校核与审定。化工设备图化工设备图样内容化工设备泛指化工企业中使物料进行各种反应和各种单元操作的设备和机器，化工设备的施工图样一般包括以下几种:⑴装配图⑵设备装配图⑶部件装配图⑷零件图化工设备图化工设备图基本内容⑴一组视图⑵各种尺寸⑶管口表⑷技术特性及要求⑸标题栏及明细表⑹其他化工设备图化工设备图特点及绘制技巧⑴壳体以回转形为主。如各种容器、换热器、精馏塔等，可采用镜像技术，只绘制其中一半即可。⑵尺寸相差悬殊。如精馏塔的高度和壁厚，大型容器的直径和壁厚等，在绘制中，大的尺寸可按比例绘制，而小的尺寸若按比例绘制，将无法绘制或区分，这时可采用夸大的方法绘制壁厚等小的尺寸。⑶有较多的开孔和接管。每一个化工设备最少需要两个接管，而一般情况下均多余两个接管，大量的接管一般安装在封头上或筒体上，绘制时主要注意接管的安装位置，接管上的法兰可采用简化画法，接管的管壁等小尺寸部件可采用夸张画法或采用局部放大。⑷大量采用焊接结构。如接管和筒体、有些封头和筒体，需要注意绘出各种焊接情况，必要时需局部放大。⑸广泛采用标准化、通用化及系列化的零部件。对于标准化的零部件，可采用通用的简化画法，一般画出主要外轮廓线即可，详细说明在明细表中标明即可。关于其他化工设备绘制技巧及特点，我们会在以后的具体绘制中加以说明。图2-7是某一换热器设备装配图。化工设备图常温末端车外螺纹末端车外螺纹末端车外螺纹末端车外螺纹图2-6化工设备装配图常规机械制图的一些标准和规范主目录图纸大小及格式为了便于统一管理和使用，图纸的大小及规格应优先使用表2-1中的图幅及规格（见图2-7、图2-8），如实际需要时，可将图纸按规定的加长量加长，一般加长量为原长的1/2。代号A0A1A2A3A4A5B×L841×1189594×841420×594297×420210×297184×210a25c105d2010表2-1图纸大小及格式图2-7图框格式之一图2-8图框格式之二标题栏标题栏标题栏标题栏周边图框线图样比例图样比例一般采用表2-2中比例，特殊情况，可采用实际需要的比例。与实物相同1:1缩小的比例1:1.51:21:2.51:31:41:51:10n1:1.5×10n1:2×10n1:2.5×10n1:5×10n放大的比例2:12.5:14:15:110×n:1表2-2各种图样比例注：n为正整数字体及大小各种说明及标注的中文字采用长仿宋体，并采用国家正式公布的简化字，这一点在计算机绘图中并不难做到。目前计算机软件中安装有国家公布的简化汉字系统，也有仿宋体供选择。字体的大小或号数，也就是字体的高度（mm），分为20、14、10、7、5、3.5、2.5等七种，英文和阿拉伯数字一般采用斜体，即其字头向右与垂直线成15°角。图线类型及大小图线是构成图样的各种线条，是构成图样的主要部分。一般图线有8种类型，其中粗实线和粗点划线的宽度为b，b按图形大小即图样复杂程度在0.5~2mm之间选择，其他6种线的宽度均为b/3，具体情况见下表。≈12~6≈315~30≈515~202~415~303~5名称图线线宽主要用途粗实线b可见的轮廓线和过渡线粗点划线b有特殊要求的线或表面的表示线细实线b/3尺寸线及尺寸界线，剖面线，重合剖面的轮廓线，螺纹的牙底线及齿轮的齿根线，引出线，分界线及范围线等波浪线b/3断裂处的边界线，视图和剖视图的分界线细点划线b/3轴线，对称中心线，轨迹线，节圆及节线双点划线b/3相邻辅助零件的轮廓线，极限位置的轮廓线，假想投影轮廓线，中断线等虚线b/3不可见轮廓线及过渡线双折线b/3断裂处的边界线剖面形式为了区分不同的材料，国家制定了不同材料的剖面表示形式，下面是8种常见材料的剖面形式。图2-9剖面形式化工制图中的一些标准规范和绘制方法主目录视图的选择大多数化工设备具有回转体性质，我们在选择主视图的时候常常会将回转体主轴所在的平面作为主视图的投影平面，如常见的换热器、反应釜等。一般情况下，按设备的工作位置，将最能表达各种零部件装配关系、设备工作原理及主要零部件关键结构形状的视图作为主视图。主视图常采用整体全剖局部部分剖（如引出的接管、人孔等）并通过多次旋转的画法，将各种管口（可作旋转）、人孔、手孔、支座等零部件的轴向位置、装配关系及连接方法表达出来。选定主视图后，一般再选择一个基本视图。对于立式设备，一般选择俯视图作为另一个基本视图；而对于卧式设备，一般选择左视图作为另一个基本视图。另一个基本视图主要用以表达管口、温度测量孔、手孔、人孔等各种有关零部件在设备上的周向方位。有了两个基本视图后，根据设备的复杂程度，常常需要各种辅助视图及其他表达方法如局部放大图、某某向视图等用以补充表达零部件的连接、管口和法兰的连接以及其他由于尺寸过小无法在基本视图中表达清楚的装配关系和主要尺寸。需要注意，不管是局部放大图还是某某向视图均需在基本视图中作上标记，并在辅助视图中也标上相同的标记，辅助视图可按比例绘制，也可不按比例绘制，而仅表示结构关系。绘图比例及图幅化工绘图的比例通常采用1:5,1:10,1:15等几种，但考虑到化工设备的特殊性，也可采用1:6,、1:30等比例。对于和基本视图采用不同比例的局部放大图、剖视的局部图等必须分别标明其比例。一般在辅助视图上方，采用如方法表示，若图形不按比例绘制，则采用如方法表示。化工专业图样的图幅除按国家《机械制图》标准外，还允许将2号图纸加长其短边后使用，加长量应按短边的1/2倍递增，如594×630。一个合理的图幅需满足以下条件：⑴化工设备的全部内容包括明细栏、技术特性表、管口表等相关内容全部布置在图幅上；⑵图面各内容布局合理、匀称美观；⑶比例大小合理。1：M2AA1：M5I、不按比例AA图面安排视图技术要求明细栏技术特性表管口表图2-10常见化工图幅安排主标题栏尺寸标注化工设备的尺寸标注一般包括以下几个方面。⑴设备特性尺寸反映设备主要性能及规格尺寸。⑵设备装配尺寸表示零部件和主体设备之间的装配关系和相对位置。⑶设备安装尺寸是指设备和基础或其他构件之间关系的尺寸。⑷设备外观尺寸表示设备的总高、总宽、总长的尺寸，以表示该设备的空间大小，便于设备在运输和安装过程中考虑应采取的工具和方法。有些设备的总尺寸并不一定绝对精确，因为在装配过程中允许有一定的误差，所以总尺寸常常以“~2300”表示。⑸设备其他尺寸根据需要应注出的其他尺寸。尺寸基准设备尺寸的基准选择要合理，其原则是标注的尺寸既能使设备在制造和安装过程中达到设计要求，又能便于测量和检验，通常作为尺寸基准的有如下几种。⑴各种回转体的中心线如筒体、封头、接管、人孔等的中心线。⑵两回转体的环焊缝如筒体和封头的焊缝。⑶各种法兰的密封面如接管上的法兰、筒体上的法兰。⑷设备基础或支座的底面。管口符号及管口表的填写为了使读图者更好地分清不同的接管，均需在各种接管的管口投影旁注写管口符号，管口符号的编写顺序应从主视图的左下方开始，按顺时针方向依次编写。用小写英文字母表示，相同性质接管的管口符号可采用相同的英文字母，但利用不同的下标表示，如d1、d2表示某液位计的两个管口。管口除了在视图上标注管口符号外，还需在图纸的右边居中位置填写管口表，管口表的基本内容和尺寸见下表。符号用途或名称水进口公称尺寸连接尺寸标准连接面形式a50Pg25Dg50HG5016-78平面b20螺纹放净口c200凹面气体入口20601525130128810技术特性表、明细栏及主标题栏尺寸技术特性表格根据不同