1、2022-3-6化工設計12022-3-6化工設計2第一節第一節 化工設備選用的一化工設備選用的一般原則般原則 教學內容：教學內容： 理解化工設備選型和工藝設計的一般原則。 重點和難點：重點和難點： 重點應理解設備選型和工藝設計的合理性和安全性的要求。 2022-3-6化工設計3第一節第一節 化工設備選用的一般原則化工設備選用的一般原則化工設備一般分為兩類： 標準設備或定型設備 非定型標準設備2022-3-6化工設計4 1.標準設備或定型設備標準設備或定型設備，是成批系列生產的設備，可現成購買。標準設備有產品目錄或手冊樣本，有各種型號，有不同生產廠家。工藝設計的任務是根據生產需要，計算并選擇某

2、種型號，以便訂貨。 2.非定型標準設備非定型標準設備，需專門設計和特殊設備。非標準設備也是化工廠生產中大量存在的設備，它是化工廠生產的一種特色，非標準設備工藝設計就是根據工藝要求，通過工藝計算提出、材料、尺寸和其他一些具體要求。再由化工設備專業進行機械設計，由有關工廠進行制造。在設計非標準設備時，應盡量采用已經標準化的圖紙。2022-3-6化工設計5 造型和工藝設計的原則： 綜合考慮合理性、先進性、安全性、經濟性和系統性的原則，審慎研究，認真設計。 合理性合理性：即設備必須滿足工藝要求，設備與工藝流程、生產規模、工藝操作條件、工藝控制水平相適應，又能充分發揮設備的能力。先進性：先進性：要求設備

3、的運轉可靠性、自控水平、生產能力、轉化率、收率、效率要盡可能達到先進水平。2022-3-6化工設計6安全性：安全性：要求安全可靠、操作穩定、彈性好、無事故隱患。對工藝和建筑、地基、廠房等無苛刻要求；工人在操作時，勞動強度小，盡量避免高溫高壓高空作業，盡量不用有毒有害的設備附件附料。經濟性：經濟性：設備投資節省，設備易于加工、維修、更新，沒有特殊的維護要求，運行費用減少。引進先進設備，亦應反復對比報價，考察設備性能，并易于被國內消化吸收改進利用，避免盲目性。系統性：系統性：化工過程是一個完整的系統，設備設計時不能僅關注單一設備，避免因個別設備妨礙整個系統優化；注重經濟性的同時，還應通盤考慮，保留

4、適當裕量，以免在日后擴產和工藝調整時成為系統“瓶頸”。2022-3-6化工設計7第二節第二節 非定型設備設計的主要非定型設備設計的主要程序程序 教學內容：教學內容： 結合具體實例，理解非定型設備設計的主要內容和工作程序。 重點和難點重點和難點 重點應掌握非定型設備基本設計的內容和方法，正確選擇并填寫非定型設備設計條件單。 難點是確定合適的設備基本結構形式和基本尺寸、主要工藝參數，以及正確選擇并填寫非定型設備設計條件單。2022-3-6化工設計8第二節第二節 非定型設備設計的主要程序非定型設備設計的主要程序 設備的工藝設計，是化工工程設計中的一項繁重、量大、技術要求高的工作，下表（設計文件編制、

5、校審簽署規定表）列出了設備設計主要工作內容和相應的文件，以及各個環節校審要求。標準設備和定型設備可根據工藝設計條件從有關資料中查出，直接列表，但非定型設備則要求進行設計。2022-3-6化工設計9 序號設計文件名稱 專業負責人專業組長設計校核審核審定1初步設計文件(編制)(校核)2工程設計規定(編制)(校核)3設備簡圖(設備工程圖總圖及詳圖計算書4三類容器和復雜關鍵特殊設備總圖（注1）零部件圖（注2）計算書（注1）說明書2022-3-6化工設計105一、二類特殊設備總圖零部件圖計算書6一般特殊設備總圖零部件圖計算書7工程標準、程序說明書(編制)(校核)（注2）8標準圖、通用圖（注2）9設備通用

6、技術規定(編制)(校核)（注2）10采購(詢價)技術規格書或請購單(校核)(審核)（注3）2022-3-6化工設計11注:1.超標準的壓力容器總圖和計算書以及新開發設計的復雜關鍵特殊設備的總圖和計算書，也需經壓力容器技術負責人審定和簽署。2. 重要或關鍵部件圖和工程標準、標準圖等才需審定。3. 當幾臺設備組成一個采購包時，該文件由指定工程師編制。2022-3-6化工設計12第三節 化工設備圖 教學內容：教學內容： 結合具體實例，理解化工設備圖的基本知識， 化工設備圖的基本內容和表格形式、化工設備圖的表達特點，化工設備圖的件號和尺寸標注內容和方法，化工設備圖的繪制方法和步驟，化工設備圖的閱讀方法

7、和步驟。 重點和難點重點和難點 重點應掌握化工設備圖的有關規范、相關表格填寫，化工設備圖的視圖表達特點，化工設備圖尺寸標注內容和標注基準，閱讀化工設備圖的方法和步驟。 難點是如何確定化工設備的主、輔視圖，化工設備圖的尺寸標注內容、標注基準和方法。2022-3-6化工設計13第三節 化工設備圖 一、化工設備圖的基本知識 (1)工程圖表示設備的化工工藝特性、使用特性、制造要求的圖紙。它依據工藝數據表編成，用于基礎設計審核、設備詢價、訂貨和制造，以及向相關專業提出設計條件。圖紙布置見圖4-1. 2022-3-6化工設計14圖4-1 工程圖的布置2022-3-6化工設計15圖4-2 裝配圖的布置202

8、2-3-6化工設計16 (2)施工圖 供設備制造、安裝、生產使用的圖紙(最終使用為竣工圖)，施工圖由下列部分組成： a.裝配圖 表示設備的全貌、組成和特性的圖樣，它表達設備各主要部分的結構特征、裝配和連接關系、特征尺寸、外形尺寸、安裝尺寸及對外連接尺寸、技術要求等。 b.部件圖 表示可拆或不可拆部件的結構、尺寸，以及所屬零部件之間的關系、技術特性和技術要求等資料的圖樣。 2022-3-6化工設計17（a）（b）圖4-3 部件圖的布置2022-3-6化工設計18c.零件圖 表示零件的形狀、尺寸、加工，以及熱處理和檢驗等資料的圖樣。 圖4-4 零件圖的布置（a）（b）2022-3-6化工設計19d

9、.零部件圖 由零件圖、部件圖組成的圖樣。圖4-5 零部件圖的布置圖4-6 特殊工具圖的布置2022-3-6化工設計20 e.表格圖 用表格表示多個形狀相同尺寸不同的零件的圖樣。 f.特殊工具圖 表示設備安裝、試壓和維修時使用的特殊工具的圖樣。 2022-3-6化工設計21g.標準圖(或通用圖) 指國家部門和各設計單位編制的化工設備上常用零部件的標準圖和通用圖。圖4-7 標準圖的布置2022-3-6化工設計22h.梯子平臺圖 支承于設備外壁上的梯子、平臺結構的圖樣。 圖4-8 梯子平臺圖和預焊件圖的布置2022-3-6化工設計23i.預焊件圖 設備外壁上保溫、梯子、平臺、管線支架等安裝前在設備外

10、壁上需預先焊接的零件的圖樣。j.管口方位圖 設備上管口、支耳、吊耳、人孔吊柱、板式塔降液波板、換熱器折流板缺口位置；地腳螺栓、接地板、梯子及銘牌等方位的圖樣。k.技術要求 設備在制造、試驗、驗收時應遵守的條款和文件。2022-3-6化工設計24l.計算書 設備強度、剛度等的計算文件。當用計算機計算時，應將輸入數據和計算結果作為計算文件。m.說明書 設備結構原理、技術特性、制造、安裝、運輸、使用、維護、檢修及其它需說明的文件。n.圖紙目錄 每個設備的圖紙及技術文件的全套設計文件的清單。2022-3-6化工設計25(3)圖紙的幅面和文字 工程圖一般為A2或A3；施工圖一般為A1，A1、A2、A3、

11、A4的加長或加寬幅面盡量不用。A3幅面不允許單獨豎放，A4幅面不允許橫放，A5幅面不允許單獨存在。 字體應符合GB/T 14691規定，采用下列字體。a文字、漢字為仿宋體，拉丁字母(英文字母)為B型直體。b阿拉伯數字為B型直體1、2、3。c放大圖序號為B型直體羅馬數字I、II、III。d焊縫序號為阿拉伯數字。e. 焊縫符號及代號按國標或行業標準。f標題放大圖用漢字表示。g剖視圖、向視圖符號以大寫英文字母表示：如A向、AA、BB等。2022-3-6化工設計26表4-6 常用管口符號管口名稱或用途手孔液位計口液位開關口液位變送器口人孔壓力計口壓力變送器口在線分析口安全閥接口溫度計口溫度計口(現場)

12、裙座排氣口裙座入口管口符號HWLSLTMPIPTQESVTETIVSWh管口符號以大寫的英文字母A、B、C表示。常用管口符號推薦按表所示。同一用途、規格的管口，數量以下標1、2、3表示如TI12、LG12等。2022-3-6化工設計27 二、化工設備圖的基本內容 一份完整的化工設備圖，除繪有設備本身的各種視圖外，應有如下基本內容: 1.標題欄 2.明細欄 3.管口表 4.設計數據表 5.技術要求 6.簽署欄 7.注 8.其他2022-3-6化工設計281標題欄 本欄主要為說明本張圖紙的主題，包括：設計單位名稱，設備(項目)名稱，本張圖紙名稱，圖號，資質等級，比例，圖紙張數(共 張、第 張)等，

13、可分為4種。圖4-9（a） 標題欄1的內容和尺寸標題欄1（又名圖紙標題欄）。2022-3-6化工設計29b.標題欄2（又名技術文件標題欄），用于技術文件(專用技術要求、計算書、說明書、圖紙目錄等)的首頁。圖4-9（b） 標題欄2的內容和尺寸 2022-3-6化工設計30c.標題欄3(又名工程圖標題欄)，用于工程圖。圖4-9（c）標題欄3的內容和尺寸 2022-3-6化工設計31d.標題欄4(又名標準圖標題欄)，用于標準圖(復用圖)。 圖4-9（d）標題欄4的內容和尺寸 2022-3-6化工設計322.明細欄 明細表是說明組成本張圖紙的各部件的詳細情況，分為3種。 明細欄1，用于裝配圖及零件圖。

14、2022-3-6化工設計33b.明細欄2，用于零部件圖。c.明細欄3，用于管口零件明細欄。2022-3-6化工設計343.管口表管口表是將本設備的各管口用英文小寫字母從上至下按順序填入表中，以明確各管的位置和規格等，具體見下表（兩個尺寸中，小尺寸用于工程圖，大尺寸用于施工圖，下同）：2022-3-6化工設計354.設計數據表 設計數據表是化工設備圖的一個重要組成部分，補充替代了以往“技術特性表”。它將設備的主要設計、制造、使用的主要參數(設計壓力、工作壓力、設計溫度、工作溫度、各部件的材質、焊縫系數、腐蝕裕度、物料名稱、容器類別及專用化工設備的接觸物料的特性等)技術特性以以列表供施工、檢驗、生

15、產中執行。又分為工程圖用和施工圖用設計數據表。 2022-3-6化工設計362022-3-6化工設計375.技術要求(1)通用技術條件通用技術條件是同類化工設備在加工、制造、焊接、裝配、檢驗、包裝、防腐、運輸等方面的技術規范，已形成標準，在技術要求中直接引用。在書寫時，只需注寫“本設備按(具體寫上某標準的名稱及代號)制造、試驗和驗收”即可。(2)焊接要求化工設備的焊接工藝十分廣泛，在技術要求中，通常對焊接接頭型式，焊接方法，焊條(焊絲)、焊劑等提出要求。(3)設備的檢驗一般有對主體設備的水壓和氣密性進行試驗，對焊縫的射線探傷，超聲波探傷、磁粉探傷等，這些項目都有相應的試驗規范和技術指標。(4)

16、其它要求a.機械加工和裝配方面的規定和要求。b.設備的油漆、防腐、保溫(冷)、運輸和安裝、填料等要求。 2022-3-6化工設計386.簽署欄2022-3-6化工設計39 7.注 常寫在技術要求的下方。用來補充說明技術要求范圍外，但又必須作出交待的問題。 8.其他 (1)一些圖紙中列有修改表和選用表，供在設備修改及選用時填寫，以便隨時掌握設備變更和選用的情況。 (2)相關的圖紙簡單目錄，方便檢索。 (3)為明確責任，便于聯系多數圖紙還在圖左上側內外輪廓線間，列出描圖、校核、及會簽簽字欄。 (4)具體細節請參照GB 4457-84、GB 4458-84、GB 4459-84、GB 4460-84

17、（機械制圖和技術制圖相關的國家標準）和HG/T 20668 -2000（化工設備設計文件編制規定）。 2022-3-6化工設計40三、化工設備圖的表達特三、化工設備圖的表達特點點(一)化工設備的基本結構特點 1.基本形體以回轉體為主2.各部結構尺寸大小相差懸殊3.殼體上開孔和管口多4.廣泛采用標準化零部件5.采用焊接結構多6.對材料有特殊要求7.防泄漏安全結構要求高2022-3-6化工設計41(二)化工設備圖的視圖表達特點1.視圖配置靈活2.需注意細部結構的表達(1)局部放大圖(也稱“節點詳圖”)(2)夸大畫法3.管口和開口數量多4.設備長寬比例懸殊的可采用斷開畫法5.簡化畫法使用多6.化工設

18、備表面普遍采用鍍涂層或襯里加以保護7.部分設備和零件不需單獨繪制圖樣2022-3-6化工設計421.視圖配置靈活 設備的主體結構表達：立式設備一般為主、俯視圖；臥式設備一般為主、左(右)視圖； 在明確表示物體的前提下，使視圖數量為最少； 避免使用虛線表示物體的輪廓及棱線，避免重復 ； 結構形狀簡單，易于表達的零件，其零件圖可直接畫在裝配圖中適當位置。 2022-3-6化工設計432.需注意細部結構的表達 使用局部放大圖和夸大畫法來表達這些細部結構并標注尺寸。 (1)局部放大圖(也稱“節點詳圖”) 表達細部結構時，可畫成局部視圖、剖視或剖面等形式。放大比例可按規定比例，也可不按比例作適當放大，但

19、都要標注清楚。 (2)夸大畫法 對于折流板、管板、殼體壁厚、墊片及各種管壁厚，在按總體比例縮小。 難以表達其厚度，可作適當的夸大畫出。2022-3-6化工設計443.斷開和分層畫法 塔、換熱器及貯罐等設備，使用斷開畫法 如內部結構仍未表達清楚，可將某塔節(層)用局部放大的方法表達。 如設備總體形象表達不完整時，可用縮小比例、單線條畫出設備的整體外形圖或剖視圖。 在整體圖上，應標注總高尺寸、各主要零部件的定位尺寸及各管口的標高尺寸。 塔盤應按順序從下至上編號，且應注明塔盤間距尺寸。 2022-3-6化工設計45簡化塔和斷開畫法 2022-3-6化工設計464.多次旋轉的表達方法 管口、開口及其它

20、附件，使用多次旋轉的表達方法。 將設備周向分布的接管及其它附件，分別按不同方向旋轉到與正投影面平行的位置，得到反映它們實形的視圖。 在不同的視圖中同一接管或附件應用相同的大寫英文字母編號。 被旋轉的接管及其它附件在主視圖上不應相互重疊。2022-3-6化工設計475.管口方位的表達方法 化工設備殼體上眾多的管口和附件方位的確定，在安裝、制造等方面都至關重要。 （各管口的方位表達參看章末附圖） 用基本視圖和一些輔助視圖可表達清楚化工設備的基本結構形狀的，可用管口方位圖來表達設備的各管口及其它附件如地腳螺栓等的分布的情況，并注寫管口方位見圖號管口方位圖。 2022-3-6化工設計486.簡化畫法采

21、用了各種簡化畫法可減少繪圖工作量，提高繪圖效率法蘭連接面型式的畫法2022-3-6化工設計49帶薄襯層的接管法蘭（以局部剖視圖表示） 法蘭連接的螺栓、螺母和墊片的畫法 2022-3-6化工設計50 (2) 標準化零部件 已有標準圖，不必詳細畫出，可按比例畫出反映其特征外形的簡圖。在明細表中注寫其名稱、規格、標準號等。 (3)外購部件 只畫其外形輪廓簡圖。要求在明細表中注寫名稱、規格、主要性能參數和“外購”字樣等。 2022-3-6化工設計51液面計的畫法和標注 (4)液面計 可用點劃線示意表達，并用粗實線畫出“”符號表示其安裝位置。 2022-3-6化工設計52(5)有規律分布的重復結構按同心

22、圓排列的管板、折流板或塔板的孔眼畫法 按規則排列的孔眼畫法 2022-3-6化工設計53對孔數要求不嚴格的多孔板畫法（必須用局部放大圖表示孔眼的排列和大小） 2022-3-6化工設計54填料、填充物的畫法（a、b為同一規格和堆放方法，c為不同規格或堆放方法） 2022-3-6化工設計557. 化工設備鍍涂層和襯里剖面的畫法 (1)薄涂層 (2)薄襯層2022-3-6化工設計56(3)厚涂層(4)厚襯層2022-3-6化工設計578.不需單獨繪制圖樣的部分設備和零件 采用國家標準、專業標準等標準的零部件和外購件； 鉚焊件、澆鑄件、膠合件等； 需要一起備模劃線、分塊鑄造的蓖子板和分塊焊接的蓖子板等

23、鑄件，在部件上表示出為制造零件所需的一切資料。 尺寸符合標準的螺栓、螺母、墊圈、法蘭等連接零件，在明細欄中注明規格和材料，并在備注欄內注明“尺寸按xxx標準”字樣。 兩個簡單的對稱零件，在不致造成施工錯誤的情況下，可以只畫出其中一個。 形狀相同、結構簡單可用同一圖樣表示清楚的，一般不超過10個不同可變參數的零件，可用表格圖繪制；2022-3-6化工設計58(三)化工設備單線圖1. 單線圖中殼體厚度標注單線圖中殼體厚度標注 2022-3-6化工設計592.法蘭連接、接管補強板等的單線圖 2022-3-6化工設計603、法蘭、法蘭蓋、螺栓、螺母、墊片的單線圖 2022-3-6化工設計614、吊耳、

24、環首螺絲、頂絲 2022-3-6化工設計625. 吊柱 2022-3-6化工設計636.支座、接地板 2022-3-6化工設計647、換熱器2022-3-6化工設計65U形管的表達和列表格式 2022-3-6化工設計66U形管裝配圖的側視圖 2022-3-6化工設計678. 塔器 塔盤簡化法 進料管畫法 梯子簡化法 2022-3-6化工設計68氣囪簡化法 塔底引出管話支撐筋的簡化法 地腳螺栓座的簡化法 2022-3-6化工設計69三、化工設備圖的件號和尺寸三、化工設備圖的件號和尺寸件號和尺寸標注標注應符合國標機械制圖規定 (GB 4458.2和GB 4458.4) 件號件號: 應盡量編排在主視

25、圖上，并由其左下方開始，按件號順序順時針整齊地沿垂直方向或水平排列； 可布滿四周，但應盡量編排在圖形的左方和上方，并安排在外形尺寸線的內側。若有遺漏或增添的件號應在外圈編排補足。 2022-3-6化工設計70尺寸標注尺寸標注 化工設備標注尺寸類型 2022-3-6化工設計71厚度尺寸標注方法 接管伸出長度的尺寸標注 傾斜設備的尺寸標注 2022-3-6化工設計72四、化工設備圖的繪制四、化工設備圖的繪制 (一)化工設備圖的視圖選擇 1.選擇主視圖 2.確定其他基本視圖 3.選擇輔助視圖和各種表達方法2022-3-6化工設計73(二)化工設備圖的繪制方法及步驟1.確定繪圖比例、選擇圖幅、布圖2.

26、畫圖3.尺寸和焊縫代號標注4.編寫零部件序號和管口符號5.填寫明細欄和管口表6.填寫設計數據表、標題欄等。2022-3-6化工設計74五、化工設備圖的閱讀五、化工設備圖的閱讀 （一）化工設備圖閱讀的基本要求 了解設備的性能，作用和工作原理； 了解設備的總體結構、局部結構及各零件之間的裝配關系和安裝要求； 了解設備各零部件的主要形狀、材料、結構尺寸及強度尺寸和制造要求； 了解設備在設計、制造、檢驗和安裝等方面的技術要求。 2022-3-6化工設計75（二）閱讀化工設備圖的方法和步驟1.概括了解 通過標題欄，了解設備名稱、規格、材料、重量、繪圖比例等內容。 通過明細欄、管口表、設計數據表及技術要求

27、等，了解設備零部件和接管的名稱、數量，了解設備在設計、施工方面的要求。對照零部件序號和管口符號在設備圖上查找到其所在位置。2.視圖分析 對視圖進行分析了解表達設備所采用的視圖數量和表達方法，找出各視圖、剖視等的位置及各自的表達重點。從設備圖的主視圖入手，結合其他基本視圖、詳細了解設備的裝配關系、形狀、結構、各接管及零部件方位。并結合輔助視圖了解各局部相應部位的形狀、結構的細節。2022-3-6化工設計763零部件分析 按明細表中的序號，將零部件逐一從視圖中找出，了解其主要結構、形狀、尺寸、與主體或其他零部件的裝配關系等。對組合體應從其部件裝配圖中了解其結構。4設備分析 通過對視圖和零部件的分析

28、、對設備的總體結構全面了解，并結合有關技術資料，進一步了解設備的結構特點、工作原理和操作過程等內容。化工設備圖閱讀舉例 2022-3-6化工設計772022-3-6化工設計78第四節 設備工藝及設備圖的計算機輔助設計 教學內容教學內容： 有條件的院校應采用案例教學方式，或用多媒體演示方式，用計算機進行設備選型與計算的方法與步驟，用PVCAD繪制化工設備圖的方法與步驟。 重點和難點重點和難點 重點是用多媒體演示或學生通過實際操作，掌握用PVCAD繪制化工設備圖的方法與步驟。 難點是如何正確選擇各種標準和規范，填寫標準零部件的尺寸數據。2022-3-6化工設計79設備工藝和選型設計計算設備工藝和選型設計計算 流程模擬和設計軟件產品： Aspenplus、 Pro/II、 Hysys、 ChemCAD SuperPro Designer 等。 2022-3-6化工設計80SailorCAM 介紹： 杭州萬航數據工程有限公司 采用可視化IDE(集成開發環境)，支持用戶定義符合自己需求的化工計算流程。 擁有100多個表格的物化數據庫和270多個化工計算流程，數據庫可根據需要擴充，基本滿足一般的工程物化數據要求。 支持表達式(初等數學構成的公式)、 數值算法(高等數學、