化工设备常用零部件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,南通大学化学化工学院 化工制图,化工设备是化工生产的重要技术装备。,2-4 化工设备的常用零部件,现代化工企业的雄姿,化工设备应用广泛。,化工设备常用的标准化零部件,一、筒体,二、封头,三、法兰,六、人孔和手孔,化工设备的结构形状虽然各有差异，但是往往有许多作用相同的零部件，如设备的支座、人孔、连接管口的各种法兰等，这些零部件大都已经标准化。,四、支座,七、 补强圈,五、 补强圈,八、 补强圈,一、筒体,筒体是用来进行化学反响、处理或贮存物料的设备主体局部，一般由钢板卷焊成形，其大小由工艺要求确定。,筒体的主要尺寸是直径、高度或长度和壁厚。卷制成形的筒体，其公称直径系指筒体的内径。采用无缝钢管作筒体时，其公称直径系指钢管的外径当直径小于500mm时，可用无缝钢管作筒体。,钢板卷焊（内径）,300,350,400,450,500,550,600,650,700,750,800,900,1000,1100,1200,1300,1400,1500,1600,1700,1800,1900,2000,2100,2200,2300,2400,2500,2600,2800,3000,3200,3400,3500,3600,3800,4000,4200,4400,4500,4600,4800,5000,5200,5400,5500,5600,5800,6000,无缝钢管（外径）,159,219,273,325,377,426,压力容器公称直径(摘自GB 901988),对于一般中、低压设备的筒体，在公称直径和公称压力的条件下，筒体的壁厚有经验数据可供选用。,标记例如：筒体GB/T90191988 DN120012，L=2500表示容器的公称直径为1200mm,壁厚12mm，长为2500mm的筒体。,在明细栏中，一般采用“DN120012，H(L)=2500来表示内径为1200，壁厚12，高或长为2500的筒体。,筒体标记例如,筒体,二、封头,封头与筒体一起构成设备的壳体。,封头与筒体可直接焊接，也可分别焊上容器法兰，再用螺栓、螺母等连接。封头的结构形式有椭圆形、锥形等多种，其中常用的是椭圆形封头。,封头一般与筒体配套使用，当筒体由钢板卷焊成形时，筒体所对应的封头，其公称直径为内径，当采用无缝钢管作筒体时，筒体所对应的封头，其公称直径为外径。,封头,椭圆形封头的结构,锥形封头的结构,标记例如：,封头 DN12001216MnR JB/T47371995,表示内径为1200mm，厚度12mm，材质为16MnR的椭圆形封头。,三、法兰,法兰连接属于可拆连接。在化工设备上应用非常普遍。化工用的标准法兰有管法兰和压力容器法兰又称设备法兰两大类。前者用于管道的连接，后者用于设备筒体与封头的连接。,标准法兰的主要参数是公称直径DN和公称压力PN，管法兰的公称直径为所连接管子的外径，压力容器法兰的公称直径为所连接的筒体或封头的内径。,1、管法兰,管法兰主要用于管道的连接。按其与管子的连接方式分为：板式平焊法兰、对焊法兰、整体法兰和法兰盖等。,平焊法兰,对焊法兰,法兰盖,法兰密封面型式主要有突面、凹凸面和榫槽面三种，如下图。,管法兰的主要参数为公称压力、公称直径、密封面型式和法兰型式。,标记：标准代号 法兰名称 密封面形式代号 公称直径 公称压力,标记例如：HGJ45-91 法兰 1002.5,表示管法兰的公称直径为100，公称压力为2.5MPa的突面板式钢制管法兰。,法兰密封面型式和法兰标记,突面RF型,凹M,凸FM面,榫G,槽T面,2、压力容器法兰,压力容器法兰用于设备筒体与封头的连接。其结构型式有甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和长颈对焊法兰等三种。,压力容器法兰的密封面型式有平面密封面分三种型式，其代号分别为P、P、P，榫S槽C密封面，凹A凸T密封面等，其密封面结构如下图。,甲型平焊法兰,乙型平焊法兰,长颈对焊法兰,槽C密封面,榫S密封面,凹A密封面,凸T密封面,平密封面,标淮法兰的主要参数是公称直径、公称压力和密封面形式,压力容器法兰,压力容器法兰的公称直径为所连接筒体(或封头)的内径。,标记：法兰类型代号-密封面形式代号 公称直径-公称压力 标准号,如：法兰-P 800-0.25 JB 4701-92,法兰-S 800-1.6 JB 470292,压力容器法兰用垫片,标记：垫片 1000-0.25 JB 4702-92,四、支座,支座用来支承设备的重量、固定设备的位置。按设备结构形状、安放的位置、材料和载荷情况的不同而有多种型式。下面介绍两种较常用的典型支座。,耳式支座,鞍式支座,1、耳式支座,耳式支座简称耳座，又称为悬挂式支座，广泛用于立式设备。其结构形状如下图。一般设备筒体四周均匀分布有四个耳座，小型设备也可以有三个或两个耳座。,耳式支座有A型、AN型不带垫板、B型、BN型不带垫板四种型式。A型、AN型适用于一般立式设备，B型BN型适用于带保温层的立式设备。耳式支座的结构尺寸见教材附录。,标记例如：,JB/T47251992 耳座 A3,表示A型带垫板3号耳式支座。,2、鞍式支座,鞍式支座适用于卧式设备，是应用最广泛的一种支座，其结构如图示。,鞍式支座,鞍式支座分为轻型代号A、重型代号B两种类型。重型鞍座又有五种型号，代号为BIBV。每种类型的鞍座又分为F型固定式和S型滑动式，且F型与S型配对使用。 标记例如：,JB/T47121992 鞍座 B 900S,表示公称直径为900、重型带垫板、120包角的滑动式鞍式支座。,五、补强圈,补强圈用来弥补设备因开孔过大而造成的强度损失，其结构如下图。补强圈的形状应与被补强局部壳体的形状相符，使之与设备壳体密切贴合，焊接后能与壳体同时受力。补强圈的厚度和材料与器壁相同。,补强圈 DN1008DQ235B JB/T47361995,表示厚度为8、接管公称直径DN100、坡口类型为D型、材料为Q235B的补强圈。,补强圈标记例如,六、人孔和手孔,为了便于安装、检修或清洗设备内件，需要在设备上开设人孔或手孔。人孔和手孔的根本结构类同 。,手孔直径大小应考虑操作人员握有工具的手能顺利通过，标准中有DN150和DN250两种。人孔大小，主要考虑人的平安进出，又要防止开孔过大影响器壁强度。圆形人孔最小直径为400mm，最大为600mm。,当设备的直径超过900mm时，应开设人孔。人手孔的结构有多种型式，主要区别在于孔盖的开启方式和安装位置不同，以适应不同工艺和操作条件的需要。人孔常用的最小尺寸为：圆形人孔公称直径为400mm，长圆形人孔400300mm。,人孔和手孔的标记例如,1) HG215151995 人孔RA2707 450,表示公称直径DN450mm，采用2707耐酸碱橡胶垫片的常压人孔。,2) HG215291995 手孔AG 2500.6,表示公称压力为0.6MPa、公称直径为250，采用类材料和石棉橡胶板垫片的板式平焊 法兰手孔。,七、视镜,视镜主要用来观察设备内物料及其反响情况，也可以作为料面指示镜。常用的视镜有视镜、带颈视镜和压力容器视镜(分别有不带颈视镜和带颈视镜两种)。,标记例如：,例1 公称压力为1.0MPa，公称直径l00mm的不锈钢制视镜，标记为： 视镜II pN 1.0 DN100，HGJ 50l-84-17,例2 公称压力为1.6MPa，公称直径80mm的碳素钢带颈视镜，标记为： 视镜I pN1.6 DN80，HGJ 502845,标记：,玻璃管液面计 WA，L=500 HG 5-227-80,除上述几种常用的标准化零部件外，还有如填料箱等，可查有关标准。,八、液面计,液面计是用来观察设备内部液面位置的装置。液面计结构有多种型式，其中局部已经标准化。最常用的是玻璃管液面计、玻璃板液面计。,典型化工设备的常用零部件,搅拌反响罐通常是由以下几局部组成。,罐体局部：为物料提供反响空间，由筒体及上下封头组成。,传热装置：用以提供化学反响所需的热量或带走化学反响生成的热量，其结构通常有夹套和蛇管两种。,搅拌装置：为使参与化学反响的各种物料混合均匀，加速反响进行，需要在容器内设置搅拌装置，搅拌装置由搅拌轴和搅拌器组成。,传动装置：用来带动搅拌装置，由电机和减速器(带联轴器)组成。,轴封装置：由于搅拌轴是旋转件，而反响罐容器的封头是静止的，在搅拌轴伸出封头之处必须进行密封，以阻止罐内介质泄漏，常用的轴密封有填料箱密封和机械密封两种。,其他结构：各种接管、人孔、支座等附件。,一、反响罐中常用零部件,反响罐是化学工业中典型设备之，它用来供物料间进行化学反响，反响罐被广泛应用于医药、农药、根本合机合成、有机染料及三大合成材料(合成橡胶、合成塑料和合成纤维维)等化工行业中。,1搅拌器,搅拌器用于提高传热、传质，增加物料化学反响速率。常用的有桨式、涡轮式、推进式、框式与锚式、螺带式等搅拌器。,上述几种搅拌器大局部已经标准化，搅拌器主要性能参数有搅拌装置直径(3502100共16种)和轴径(30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140和l60等)。,标记例如,例：直径600mm，轴径40mm的浆式搅拌器，标记为：,“搅拌器 600- 40，HG 5-220-65-5,各种搅拌浆的形式,2轴封装置,反响罐的密封有两种：一种是静密封，如法兰连接的密封；另一种是动密封，轴封即属于一种动密封。反响罐中应用的轴封结构主要有两大类：填料箱密封和机械密封。,(1)填料箱密封,填料箱密封的结构简单，制造、安装、检修均较方便，因此应用较为普遍。填料箱密封的种类很多，例如：有带衬套的、带油环的和带冷却水夹套的等多种结构。标准填料箱的主体材料有碳钢和不锈钢两种，填料箱的主要性能参数有压力等级(0.6MPa和1.6MPa两种)和公称轴径(DN系列为30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140和160等)。,标记例如,例1 公称压力为1.6MPa，公称轴径50mm的碳钢填料箱，标记为：,“填料箱 pN1.6，DN50 HG21537.7-92,例2 公称压力为1.6MPa，公称轴径80mm，材料为0Cr18Ni10Ti代号为321的不锈钢填料箱，标记为：,“填料箱 pN1.6，DN80/321 HG21537892,(2)机械密封,机械密封是一种比较新型的密封结构。它的泄漏量少，使用寿命长，摩擦功率损耗小，轴或轴套不受磨损，耐振性能好，常用于上下温、易燃易爆有毒介质的场合。但它的结构复杂，密封环加工精度要求高，安装技术要求高，装拆不方便，本钱高。,机械密封的根本结构型式如下图。机械密封般有四个密封处：A处是静环座与设备间的密封，属静密封，通常采用凹凸密封面加垫片的方法处理。B处是静环与静环座间的密封，属静密封，通常采用各种形状的弹性密封圈来防止泄露。C处是动环与静环的密封，是机械密封的关键部位，为动密封。动静环接触面靠弹簧给予一适宜的压紧力，使这两个磨合端面紧密贴合，到达密封效果。这样可以将原来极易泄漏的轴向密封，改变为不易泄漏的端面密封。D处是动环与轴(或轴套)的密封，为静密封，常用的密封元件是“O形环。,为适应不同条件的需要，机械密封有多种结构形式，但其主要元件和工作原理根本相同。机械密封的主要性能参数有压力等级(0.6MPa和1.6MPa两种)、介质情况(一般介质和易燃易爆有毒介质)、介质温度(?80和80)及公称轴径(30、40、50、60、70、80、90、100、l10、120、130、140和160等)。,二、换热器中常用零部件,换热器是石油、化工生产中重要的化工设备之一，它是用来完成各种不同的换热过程的设备。管壳式换热器是应用最为广泛的一种换热器，它能承受高温高压，易于制造，生产本钱低，清洗方便。管壳式换热器有固定管板式、浮头式、填函式、U形管式等多种形式，他们的结构均由前端管箱、壳体和后端结构(包托管束)三局部组成。,l、管板,管板是管壳式换热器的主要零件、绝大多数管板是圆形平板。板上开很多管孔，每个孔固定连接着换热管，管的周边与壳体的管箱相连。板上管孔的排列形式有正三角形、转角三角形、正方形、转角正方形四种排列形式。换热管与管板的连接，应保证密封性能和足够的紧固强度、常采用胀接、焊接或胀焊结合等方法，管板与壳体的连接有可拆式和不可拆式两类。例如，固定管板式换热器的管板采用的是不可拆的焊接连接，浮头式、填函式、U形管式换热器的管板采用的是可拆连接。另外，管板上有四个螺纹孔，是拉杆的旋入孔。,2折流板,折流板被设置在壳程，它既可以提高传热效果，还起到支撑管束的作用。折流板有弓形和圆盘-圆环形两种。,3、膨胀节,膨胀节是装在固定管板式换热器壳体上的饶性部件，用于补偿温差引起的变形。最常用的为波形膨胀节。波形膨胀节分为立式(L型)和卧式(W型)两类，假设带内衬套又分别有LI和WI型。对于卧式波形膨胀节又有带堵丝(A型)利不带堵丝(B型)之分，堵丝用于除剩余介质。波形膨胀节的主要性能参数有公称压力、公称直径和结构型式等。,塔设备广泛用于是石油、化工生产中的蒸馏、吸收等传质过程。塔设备通常分为板式塔和填料塔两大类。填料塔主要由塔体、喷淋装置、填料、再分布器、栅板、气液相进出口、卸料扎、裙座等零部件组成。板式塔主要由塔体、塔盘、裙座、除沫装置、气液相进出口、人孔、吊柱、液面计等零部件组成。当塔盘上传质元件为泡帽、浮阀、筛孔时，分别称为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔。,三、塔设备中常用零部件,1、栅板,栅板是填料塔的主要零件之一，它起着支承填料环的作用。栅板有整块式和分块式。当栅板直径小于500mm时,一般使用整块式；当直径为9001200mm时，可以分成三块；当直径再大时，可分成宽为300400mm的更多块，以便装拆及进人人孔。,2、塔盘,塔盘是板式塔的主要部件之一，它是实现传热、传质的部件。塔盘由塔板、降液管及溢流堰、紧固件和支承件等组成。塔盘也有整块式和分块式两种，一般塔径为300800mm时，采用整块式；塔径大于800mm时，采用分块式。,3、浮阀与泡帽,浮阀和泡帽是浮阀塔和泡帽塔的主要传质零件。,浮阀有圆盘形和条形两种。圆盘浮阀已标准化。,泡帽有圆泡帽和条形泡帽两种。圆泡帽已标准化。,4、裙式支座,对于高大的塔设备，根据工艺要求和载荷特点，常采用裙式支座。裙式支座内有两种型式：圆筒形和圆锥形。,圆筒形制造方便，应用较为广泛；圆锥形承载能力强，稳定性好、对于塔高与塔径之比较大的塔特别适用。,7-7 装配图概述,装配图是表达机器或部件的图样，主要表达机器或部件的工作原理、装配关系、结构形状和技术要求，用以指导机器或部件的装配、检验、调试、安装、维护等，是机器设计、制造、使用、维护以及进行技术交流的重要技术文件。,一、装配图的内容,二、装配图的表达方法,三、装配图上的标注,四、装配图的阅读,一、装配图的内容,一张完整的装配图，一般应具备以下五个方面的内容：,1一组视图,表达机器或部件的工作原理、各零件之间的装配关系和主要零件的形状结构等。,2必要的尺寸,包括规格尺寸、装配尺寸、安装尺寸、外形尺寸及其他重要尺寸。,3技术要求,用文字或代号说明与机器或部件有关的性能、装配、检验、安装、调试和使用等方面的要求和指标。,4零件序号、明细栏,对装配体上的每种零件，按顺序编写序号。明细栏用来说明各零件的序号、名称、数量、材料和备注等。,5标题栏,填写机器或部件的名称、图号、绘图比例以及责任人签名和日期等。,装配图的内容,一组视图,必要的尺寸,技术要求,零件序号,明细栏,标题栏,二、装配图的表达方法,装配图的表达方法与零件图根本相同，前面介绍的视图、剖视、断面、简化画法等表达方法都适用于装配图的表达。但针对装配图，还有一些规定画法和特殊表达方法。,1接触面、配合面的画法,相邻两零件的接触面和配合面只画一条线。相邻的非接触面、非配合面，不管间隙多小，都应画两条线。,1、装配图上的规定画法,2剖面线的画法,相邻两零件的剖面线应相反或间隔不同，同一零件在各视图中的剖面线间隔和倾斜方向均应相同。,3实心零件和标准件的画法,当剖切面通过实心零件轴、杆、球等和标准件螺栓、螺母、垫圈等的轴线时，这些零件按不剖画出。如前面球阀装配图中的阀杆12，在主视图和左视图中按不剖画出。,2、装配图上的特殊表达方法,1拆卸画法,为使被挡住的局部能表达清楚，或者为防止重复，简化作图，可假想将某些零件拆卸后再投影，一般应在视图上方注写“拆去件 等字样，如球阀装配图中左视图见下一页。,2沿零件结合面剖切,在装配图中可假想沿某些零件的结合面进行剖切，零件的结合面不应画剖面线，如齿轮泵装配图中左视图见后页。,3假想画法,为了表示运动零件的极限位置，或者部件与相邻零件的相互关系，可用双点画线画出其轮廓，如球阀装配图俯视图中的扳手，其中的一个极限位置使用了假想画法见下一页。,装配图的特殊表达方法一,假想画法,拆卸画法,装配图的特殊表达方法二,沿结合面剖切,简化画法,垫片夸大画法,4夸大画法,对薄片零件、细丝弹簧、微小间隙等，假设它们的实际尺寸在装配图中很难画出或难以表达时，可不按比例而适当夸大画出或直接涂黑表示，如齿轮泵装配图主视图中的垫片6见上一页。,2、装配图上的特殊表达方法续,5简化画法,在装配图中，零件的工艺结构可不画出；对相同的零件组，如螺栓连接组件等，可详细地画出一组或几组，其余的只需用点画线表示其装配位置即可。,三、装配图上的标注,由于装配图与零件图的功能不同，故对尺寸标注的要求也不同，一般只需标注以下几种尺寸。,1规格尺寸 说明机器或部件的规格或性能的尺寸，是设计和选用产品的主要依据，如球阀的孔径25。,1、尺寸标注,2装配尺寸 说明机器或部件的中有关零件之间配合性质和主要相对位置的尺寸，如齿轮泵中齿轮轴与泵盖和泵体的配合尺寸25H7/f6 。,3安装尺寸 说明机器或部件安装时需要的尺寸，如齿轮泵中的尺寸70等。,4外形尺寸 说明机器或部件外形轮廓的尺寸，即总长、总宽和总高。如齿轮泵中的尺寸112、88和98。,5其他重要尺寸 在设计时通过计算选定等方式得到的尺寸。如齿轮泵中齿轮的中心距27。,2、零部件序号和明细栏的注写,为便于读图、组织生产和图样管理，必须对机器或部件的各组成局部进行编号序号或代号，并在标题栏上方填写与图中序号一致的明细栏。通常总装图对部件编号，而部件图对零件进行编号。,1零件序号的编写,零件序号的编写方法如以下图。,2零件组序号的编写,零件组序号的编写方法如以下图。,3标注序号本卷须知,序号应水平或竖直排列，数字应按顺时针或逆时针一次编写。指引线不应相交，允许指引线转折一次。,4明细栏,明细栏机器或部件中全部零、部件的详细目录，画在标题栏上方，由下往上一次填写，假设位置有限时，可在标题栏左方延续。,四、装配图的阅读,阅读装配图的目的是为了了解装配体的性能、用途与工作原理，各零件间的装配关系及主要零件的结构形状和作用。下面以前述齿轮泵为例说明读图步骤。,1、概括了解,由标题栏可了解装配体的名称、大致用途；由外形尺寸可了解装配体的大小；由明细栏及零件序号可了解零件数量和标准件数量，估计装配体的复杂程度。,齿轮油泵用于输送润滑油，其外形尺寸是,112mm,、,85mm,、,98mm,，据此可知其体积大小；该油泵共有8种零件，其中有一种标准件，属于较简单的部件。,2、分析视图,了解视图的数量，弄清视图间的投影关系，以及各视图采用的表达方法，为深入读图作准备。,齿轮泵采用两个视图，主视图采用全剖视，表达齿轮泵主要的装配关系；左视图采用半剖视，剖切面沿泵盖2和泵体1的结合面剖切，可清楚地反映出油泵地外形和一对齿轮啮合的情况；另外还采用了局部剖视，以表达进、出油孔的结构。,3、分析传动路线及工作原理,一般可从图样直接分析装配体的工作原理，有时需参考产品说明书。,齿轮泵的工作原理如右图。当啮合的齿逐渐分开时，进油一侧容积增大，压力降低，油池内的油被吸入泵内，随着齿轮的转动，齿槽内的油被送到出油口。由于轮齿不断啮合，油不能回流，只能被压入排出管。,4、分析装配关系,在齿轮泵中，泵盖与泵体采用六个螺钉紧固在一起；两齿轮轴与泵盖和泵体孔之间为间隙配合12H7f6，为了防漏，泵盖与泵体的结合面处垫入垫片6，并在传动齿轮轴4的伸出端用填料7和压盖8密封。,5、分析零件的结构形状,一般从表达该零件最清晰的视图入手，先依据投影规律、序号、剖面线及其他规定画法，区分出零件的投影轮廓。必要时还可借助丁字尺、三角板等工具，找出视图间的投影关系，进行投影分析，将该零件在各个视图中的投影轮廓从装配图中别离出来，再运用形体分析法和线面分析法，结合零件的功用和零件间的装配关系，分析并考虑零件加工和装配方便等因素，进一步完善装配图上表达不完整的结构，从而想象出零件完整的结构形状。,6、归纳总结,通过以上分析，最后综合起来，对装配体的工作原理、装配关系及主要零件的结构形状、尺寸、作用有一个完整、清晰的认识，从而想象出整个装配体的形状和结构。,本 章 结 束,