化工制圖CAD教程與開發(fā)(3)---化工設(shè)備零件圖繪制

1、第3章化工設(shè)備零件圖繪制封頭的繪制法蘭的繪制接管的繪制其他化工小零件的繪制主目錄主目錄封頭的繪制半球形封頭的繪制半球形封頭由半個球殼組成。對于直徑較小、厚度較薄的半球形封頭,可以采用整體熱壓成形加工技術(shù),對于大直徑的半球形封頭則采用分瓣沖壓后焊接組合的加工技術(shù)。半球形封頭厚度的計算公式如下。t c 4Dp S =本節(jié)目錄本節(jié)目錄其中為封頭內(nèi)計算壓力,為材料允許最大應(yīng)力,為焊縫系數(shù)。半球形封頭結(jié)構(gòu)較簡單,受力較均勻。其繪圖的關(guān)鍵尺寸只有兩個:半球形封頭的內(nèi)直徑D 或半徑R ,封頭的厚度S 。c p t 半球形封頭的繪制繪制垂直中心線 圖3-1 中心線半球形封頭的繪制在繪制結(jié)構(gòu)線圖層中,以中心線上

2、某一點為圓心繪制直徑為400的半圓,作為半球形封頭的內(nèi)輪廓線。 圖3-2 半圓線半球形封頭的繪制利用偏移技術(shù)繪制半球形封頭的外輪廓線,并利用直線將兩輪廓線連接起來。 圖3-3 內(nèi)外輪廓線半球形封頭的繪制利用填充功能,打上剖面線,并標(biāo)上尺寸,最后完成繪制工作。 圖3-4 半球形封頭橢圓形封頭的繪制橢圓形封頭是化工設(shè)備中較常用的封頭,一般用于換熱器、反應(yīng)器等設(shè)備上。橢圓形封頭和球形相比多了直邊段,對于較小的橢圓形封頭,既可熱壓成形,也可鑄造加工。橢圓形封頭的厚度計算公式為t c 2Dp S =圖3-5 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭本節(jié)目錄本節(jié)目錄橢圓形封頭的關(guān)鍵尺寸為內(nèi)輪廓線的長軸D 、短軸2h (一般已知封頭高

3、度h 、直邊高度h 1及厚度S ,有了以上4個關(guān)鍵尺寸,就可以繪制任意形狀的橢圓形封頭。下面以繪制封頭為例(見右圖,說明封頭的具體繪制過程(標(biāo)準(zhǔn)形橢圓封頭是指h =D /4的橢圓封頭。橢圓形封頭的繪制在中心線圖層中繪制兩條垂直的中心線 圖3-6 橢圓封頭中心線橢圓形封頭的繪制繪制內(nèi)側(cè)半橢圓及直邊 圖3-7 橢圓封頭內(nèi)側(cè)輪廓線橢圓形封頭的繪制繪制外側(cè)輪廓線及水平連線 圖3-8 橢圓封頭輪廓線橢圓形封頭的繪制填充及標(biāo)上尺寸 圖3-9 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭碟形封頭的繪制首先,我們來分析一下碟形封頭的組成部分及關(guān)鍵尺寸。由圖3-10可知,碟形封頭由三部分組成:以半徑為R 的部分球面cc 以半徑為r 的過渡圓弧

4、bc 和b ´c ´以h 1為高度的直邊ab 和a ´b ´常用碟形封頭的主要數(shù)據(jù)關(guān)系如下:而標(biāo)準(zhǔn)形封頭的主要尺寸關(guān)系如下:要想畫出如圖3-10所示的碟形封頭,必須確定兩個過渡圓弧的圓心及球殼大圓弧的圓心,如果能確定該三圓的圓心,則由上面提供的數(shù)據(jù)關(guān)系式,就能方便地繪出碟形封頭。下面我們通過兩封頭的實際繪制過程來具體說明封頭繪制的方法及技巧。第一個例子以常用碟形封頭為例,已知D =1000,S =10,由數(shù)據(jù)關(guān)系式可知:=2050181040825226.0 15.0 1S S S h Dh D r D R =20501810408252488.0 17

5、.0 9.01S S S h Dh D r D R 40, 226 , 150 , 10001=h h r R 本節(jié)目錄本節(jié)目錄碟形封頭的繪制確定兩過渡圓弧的圓心在AutoCAD模板中,畫上兩條任意正交的直線(在正交狀態(tài)下繪制,長度均超過1200以上。畫垂直線的左右偏移線,選定偏移距離為350,見圖3-11,左右偏移線和水平線的交點就是過渡圓的圓心1231圖3-11 碟形封頭定位圖碟形封頭的繪制繪制兩過渡小圓點擊繪圖工具中的繪圓工具,利用捕捉功能,捕捉水平線1和垂直線2的垂足作為圓心,點擊,輸入150作為半徑,按回車鍵確定。點擊繪圖工具中的繪圓工具,利用捕捉功能,捕捉水平線1和垂直線3的垂足作

6、為圓心,點擊,輸入150作為半徑(可不輸入,因為系統(tǒng)已默認(rèn)半徑為150,按回車鍵確定,見圖3-12。1231圖3-12 碟形封頭的過渡圓碟形封頭的繪制繪制大圓大圓的半徑是已知的,如果能確定大圓的圓心位置,則就能繪制該大圓,其實,不用確定大圓的圓心位置,也能繪制出大圓,因為根據(jù)碟形封頭的特點,大圓和兩個小圓是相切的,已知和兩個物體相切,并知道半徑的話,就可以繪制這個圓1123圖3-13 碟形封頭大圓圖碟形封頭的繪制繪制直邊直邊的繪制較容易,它利用過渡小圓和水平線1的交點作為第一點,利用相對坐標(biāo)確定第二點,即可繪制兩條直邊。直邊直邊圖3-14 碟形封頭繪直邊圖碟形封頭的繪制刪除多余線段 圖3-15

7、碟形封頭的繪制利用偏移技術(shù),繪制封頭的外輪廓線,并利用直線將內(nèi)外兩輪廓線連接起來,然后利用填充命令進(jìn)行填充。 圖3-16 碟形封頭填充圖碟形封頭的繪制標(biāo)注尺寸 圖3-17 碟形封頭最后圖 錐形封頭的繪制錐形封頭常用于立式容器的底部以便于物料的卸除,它一般直接于容器筒體焊接。封頭可分為兩種結(jié)構(gòu),不帶折邊的錐形封頭(見圖3-27和帶折的錐形封頭(見圖3-28。不帶折邊的錐形封頭與筒體連接處存在較大的邊界應(yīng)力,有時需要將連接處的筒體和封頭加厚,具體情況請參考書后參考文獻(xiàn)。錐形封頭的繪制不帶折邊錐形封頭的厚度計算公式如下。繪制不帶折邊錐形封頭需要知道以下幾個關(guān)鍵尺寸:封頭大端內(nèi)直徑D 、封頭的小端內(nèi)直

8、徑d 、封頭的厚度S 及封頭的半錐角,而封頭的高度無需知道,因為由前面的數(shù)據(jù)就可以計算出封頭的高度,在具體繪制過程中,可利用其他輔助線的辦法,省去確定封頭高度的計算。當(dāng)然,也可以通過封頭高度的計算來繪制錐形封頭,但一般不推薦使用該方法。在利用計算機(jī)繪圖中,應(yīng)盡量利用圖形之間的相互關(guān)系及相對位置去繪制圖形,不到萬不得以,避免輸入絕對坐標(biāo)等需要計算的繪制方法。cos 12t c Dp S =錐形封頭的繪制帶折邊錐形封頭的厚度計算公式如下。其中校正系數(shù)與半錐角及過渡圓半徑和筒體內(nèi)直徑之比有關(guān),大于1,具體數(shù)據(jù)參考有關(guān)文獻(xiàn)。繪制帶折邊錐形封頭需要知道以下幾個關(guān)鍵尺寸:封頭大端內(nèi)直徑D 、封頭的小端內(nèi)直

9、徑d 、封頭的厚度S 、封頭的半錐角,封頭的過渡圓即折邊部分小圓半徑r 及而封頭的直邊高度h 1。t c 02D p f S =錐形封頭的繪制 圖3-27 不帶折邊錐形封頭圖3-28 帶折邊錐形封頭下面以圖3-28帶有折邊的錐形封頭為例,說明錐形封頭的繪制過程。錐形封頭的繪制繪制兩條互相垂直的中心線利用相對坐標(biāo)使水平線的長度等于400,垂直線由上下兩部分組成,通過中點捕捉功能,兩條垂直線的第一點均捕捉到水平線的中點,另外一點利用鼠標(biāo)移動,估計大概和水平線一般左右的長度即可(處于正交狀態(tài)下繪制,正交狀態(tài)應(yīng)根據(jù)需要及時切換。 圖3-29 錐形封頭繪制過程圖一錐形封頭的繪制繪制左邊內(nèi)側(cè)輪廓線在繪制前

10、,先作一點說明,根據(jù)幾何關(guān)系,折邊部分的小圓輪廓線和錐體部分的輪廓線是相切的,且折邊部分圓弧的度數(shù)等于半錐角,在本例中為30°,其圓心在水平中心線上,且過水平中心線的左端點(對左邊的圓弧段而言O(shè)1O2a圖3-30 錐形封頭繪制過程圖二O1O2abcd ef圖3-31 錐形封頭繪制過程圖三錐形封頭的繪制利用鏡像工具繪制內(nèi)側(cè)輪廓線右邊部分首先刪除兩條輔助線,然后利用鼠標(biāo)從右上向左下拉動,選中左邊部分,點擊鏡像工具,再選擇中心線為鏡像線即可。gc圖3-32 錐形封頭繪制過程圖四錐形封頭的繪制利用偏移技術(shù),繪制外側(cè) 圖3-33錐形封頭的繪制修補(bǔ)由于在利用偏移技術(shù)時,外側(cè)輪廓線沒有完全封閉,故

11、需要進(jìn)行修補(bǔ)。abc錐形封頭的繪制d abc錐形封頭的繪制填充及表注尺寸該工作前面已經(jīng)過多次介紹,在本圖也沒有特別之處,故不再贅述。值得注意的是,由于我們在繪制過程中完全按照實際尺寸繪制,故在標(biāo)注時尺寸的默認(rèn)值就是我們所需要的數(shù)據(jù),可直接利用默認(rèn)值,提高繪圖速度,最后結(jié)果見圖3-37。 圖3-37 完成后的錐形封頭 法蘭的繪制 法蘭連接法蘭是化工設(shè)備和管道連接常用的零件。法蘭連接具有緊密性好、強(qiáng)度大及尺寸范圍廣等優(yōu)點,但其裝配與分拆較費時,制造成本較高。法蘭連接分為管法蘭連接和容器法蘭連接,兩種連接形式的法蘭均有標(biāo)準(zhǔn)可查。如壓力容器的法蘭標(biāo)準(zhǔn):JB/T 470047072000;管路法蘭的標(biāo)準(zhǔn)

12、:GB 911291242000和HG 205922063597。法蘭根據(jù)需要有多種不同的形式,如壓力容器的法蘭可分為甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭、長頸對焊法蘭。管法蘭在原化工部的標(biāo)準(zhǔn)中共有8種型號的管法蘭和兩種型號的法蘭蓋,具體情況見下表。法蘭連接表3-1 管法蘭類型及類型代號法蘭類型法蘭類型代號HG標(biāo)準(zhǔn)號GB/T標(biāo)準(zhǔn)號板式平焊法蘭PL HG 20593GB/T 9119帶頸平焊法蘭SO HG 20594GB/T 9116帶頸對焊法蘭WN HG 20595GB/T 9115整體法蘭IF HG 20596GB/T 9113承接焊法蘭SW HG 20597GB/T 9117螺紋法蘭Th HG 20

13、598GB/T 9114對焊環(huán)松套法蘭PJ/SE HG 20599GB/T 9122平焊環(huán)送套法蘭PJ/PR HG 20600GB/T 9121法蘭蓋BL HG 20601GB/T 9123襯里法蘭蓋BL(SHG 20602容器法蘭的繪制圖3-38所示為采用凹凸密封面的甲型平焊法蘭,其中有些尺寸已標(biāo)上具體數(shù)字,表明該類型的法蘭,無論何種規(guī)格,在這方面的尺寸是不變的。而其他以字母表示的尺寸,需要根據(jù)具體的規(guī)格查表得到。有關(guān)倒角大小問題,雖在上面圖上只表示了其中一個,其他兩個沒有表示,但我們會在具體繪制過程中加以說明,希望讀者注意。下面我們通過一個具體型號法蘭的繪制過程,來說明該類法蘭繪制的方法。

14、首先查表得到某型號法蘭的以下數(shù)據(jù):DN=300,D3=340,D2=350,D1=380,D=415,d=314,H=36,L=18,其中L是螺栓孔的直徑。根據(jù)以上數(shù)據(jù)并結(jié)合圖3-38中已經(jīng)標(biāo)注的尺寸,就確定了該法蘭的繪制尺寸。圖3-38 甲型平焊法蘭容器法蘭的繪制繪制法蘭右邊部分的基本輪廓線 圖3-39 甲型平焊法蘭繪制過程圖一容器法蘭的繪制利用偏移工具,繪制螺栓孔線及輔助線 圖3-40 甲型平焊法蘭繪制過程圖二容器法蘭的繪制繪制法蘭右邊內(nèi)側(cè)的部分L5L4L2L3L1圖3-41 甲型平焊法蘭繪制過程圖三容器法蘭的繪制利用修剪及打斷刪除多余的邊圖3-42 甲型平焊法蘭繪制過程圖四容器法蘭的繪制

15、補(bǔ)充一條水平線并填充 圖3-43 甲型平焊法蘭繪制過程圖五容器法蘭的繪制利用鏡像,完成左邊部分這里為了使顯示清楚一些,我們對中間部分進(jìn)行了打斷。 圖3-44 甲型平焊法蘭繪制過程圖六容器法蘭的繪制標(biāo)注尺寸,完成最后工作 圖3-45 甲型平焊法蘭圖管法蘭的繪制下面是一個板式平焊法蘭的示意圖,要繪制該法蘭需知道以下幾個關(guān)鍵尺寸:法蘭的外徑D ,螺栓孔中心圓直徑K ,螺孔直徑L ,密封面外直徑d ,法蘭內(nèi)徑B ,法蘭高度C ,密封面平臺和螺栓孔平臺之間的距離f 。下面通過一個具體大小的法蘭繪制過程,來說明該種法蘭的繪制方法。在繪制前,首先通過查表確定以下數(shù)據(jù):B =110,d =142,K =170,D =210,L =18,C =18,f =3。圖3-46 板式平焊法蘭圖本節(jié)目錄本節(jié)目錄管法蘭的繪制繪制法蘭右邊部分的基本輪廓線 圖3-47 板式平焊法蘭繪制過程圖一管法蘭的繪制繪制鑼孔及其中心線 圖3-48 板式平焊法蘭繪制過程圖二管法蘭的繪制填充圖3-49 板式平焊法蘭繪制過程圖三管法蘭的繪制利用鏡像工具,繪制法蘭左邊 圖3-50 板式平焊法蘭繪制過程圖四管法蘭的繪制標(biāo)注尺寸 圖3-51 板式平焊法蘭繪制過程圖五 接管的繪制 接管繪制的基本原則幾乎所有的化工設(shè)備都有接管。接管按其用途分可分為物料的進(jìn)口管、物料的出口管、排污管及不凝性氣體排放管等