第6章化工设备图

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化工设备机械基础(6章)

化工设备机械基础(6章)
6. 实验与分析
6.1 钢材的机械性能实验与分析
化工设备所用材料需要有一定的强度、刚度、塑性、韧 性等;各种材料的这些机械性能可以通过实验获知。例如: 碳钢的拉伸实验 (1)试验步骤 先准备好试件 装夹在试验机上 开机实验 观察现象,记录数据 进行分析
(2)实验过程、观察、记录
在材料实验机上夹住试件两头,进行拉伸。拉力(称为载荷) 逐步增大,试件变形,长度略有伸长,横截面积略有缩小,最后被 拉断。 其中,脆性材料被拉断后的形状,端口齐平,没有肉眼可见的 变形,是突然脆性断裂。 装在材料实验机上的自动记录绘图设备会记下载荷P与试件有效 段的伸长量△L之间的对应关系,并绘出坐标图,以供分析研究。 其中,塑性材料的拉伸曲线图:
于是,物体或零件受拉伸时的强度条件为
低碳钢、高碳钢、铸铁的冲击实验
以很快的速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷。许多机械零件在 工作时会遇到冲击载荷。如火车开车、刹车,改变速度时,车辆间的 挂钩、连杆以及曲轴等都将受到冲击。刹车急,起动猛,冲击力就大。 还有一些机械本身就是利用冲击载荷工作的,如锻锤、冲床、冲击电 钻(锤)、凿岩机、铆钉枪等,其中一些零件必然要受到冲击。承受 冲击载荷的零件要具有承受冲击载荷的能力——冲击韧性。
T为截面上受到的扭矩,与力或功率有关;WT的大小反映了截 面抵抗扭转的能力,称为抗扭截面系数或抗扭截面摸量,与截 面积有关。
许多时候,轴不但受到扭转,而且受到弯曲。我们也可以做试验:用 双手的拇指和食指扳断粉笔或扳弯长橡皮,同样可以观察到弯曲变形 和弯曲破坏的情形(见图6-17)。 在这种情况下,杆件横截面上有弯曲应力存在,其强度条件为
一物体在F力作用下处于平衡状态,但物 体被拉伸(拉长),物体中有应力存在。
物体的应力可用“截面法” 求出:假设用 一个平面截开物体,原来物体内部的相互作用 力——内力被显现出来(FN),这是另一半物 体对这一半物体的作用力,是物体内部两部分 之间的相互作用力。 这个内力与外力F相平衡。如果该物体的横 截面积为A,则 FN=σA 或 σ=FN/A=F/A σ= F/A ≤[σ]

化工设备设计基础第6章化工设备设计概述

化工设备设计基础第6章化工设备设计概述

外压容器 : 设计压力通常为低压
一、容器的结构与分类
• 4. 按壁温分类
• ⑴ 常温容器
– 指壁温高于-20℃至200℃条件下工作的容器;
• ⑵ 高温容器
– 指壁温达到材料蠕变温度下工作的容器。对碳家钢或低 合金钢容器,温度超过420℃,合金钢(如Cr-Mo钢)超 过450℃,奥氏体不锈钢超过550℃,均属高温容器;
• ⑶ 中温容器
– 指壁温在常温和高温之间的容器;
• ⑷ 低温容器
– 指壁温低于-20℃条件下工作的容器。其中低于-20℃至 -40℃者为浅冷容器,低于-40℃者为深冷容器。
一、容器的结构与分类
• 5. 按结构材料分类
– 金属容器:目前应用最多的是低碳钢和普通低合 金钢制的容器。在腐蚀严重或产品纯度要求高的 场合,使用不锈钢、不锈复合钢板或铝、银、钴 等制的容器,在深冷操作中,可用铜或铜合金。 而承压不大的塔节或容器,可用铸铁。
•无缝钢管做筒体的公称直径系列
159 219 273 325 377 426
三、压力容器的安全监察
• 1. 安全监察的必要性
– 应用广泛、特殊、事故率高、危害性大,一旦发生破坏会导致爆炸、 介质泄漏等灾难性事故,因此必须纳为特种设备进行管理。
• 2. 压力容器相关的法规和标准
– 法规性规定:具有强制性
• A.三类容器。符合下列情况之一者为三类容器: – (1)高压容器; – (2)中压容器(毒性程度为极度和高度危害介质); – (3)中压贮存容器(易燃或毒性程度为中度危害介质,且设计压力与容积之积pV ≥ 10MPa·m3); – (4)中压反应容器(易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV ≥0.5MPa·m3); – (5)低压容器(毒性程度为极度和高度危害介质,且pV ≥0.2MPa·m3); – (6)高压、中压管壳式余热锅炉; – (7)中压搪玻璃压力容器; – (8)使用强度级别较高(抗拉强度规定值下限≥540MPa)的材料制造的压力容器; – (9)移动式压力容器,包括铁路罐车(气体、低温液体或永久气体运输车)和罐 式集装箱(介质为液化气体、低温液体等);

化工设备第6章塔设备

化工设备第6章塔设备

第六章塔设备第一节塔设备的应用及类型一、塔设备应用在炼油、化工、轻工及医药等工业生产中,气、液或液、液两相直接接触进行传质传热的过程是很多的,如精馏、吸收、萃取等,这些过程都是在一定的设备内完成的。

由于过程中介质相互间主要发生的是质量的传递,所以也将实现这些过程的设备叫传质设备,从外形上看这些设备都是竖直安装的圆筒形容器,高径比较大,形状如“塔”,故习惯上称其为塔设备。

塔设备为气、液或液、液两相进行充分接触创造了良好的条件,使两相有足够的接触时间、分离空间和传质传热的面积,从而达到相际间质量和热量传递的目的,实现工艺要求。

所以塔设备的性能对整个装置的产品质量、生产能力、消耗定额和环境保护等方面都有着重大的影响。

在化工和石油化工生产装置中,塔设备的投资费用约占全部工艺设备总投资的25%,在炼油和煤化工生产装置中约占35%;其所消耗的钢材重量在各类工艺设备中所占比例也是比较高的,如年产250万吨常减压蒸馏装置中,塔设备耗用钢材重量约占45%,年产30万吨乙烯装置中约占27%。

可见塔设备是炼油、化工生产中最重要的工艺设备之一,它的设计、研究、使用对炼油、化工等工艺的发展起着重要的作用。

二、塔设备的一般要求工业生产上对于塔设备具有一定的要求,概括起来有下列几个方面。

(1)生产能力要大,即单位塔截面上单位时间内的物料处理量要大。

(2)分离效率要高,即达到规定分离要求的塔高要低。

(3)操作稳定,弹性要大,即允许气体和(或)液体负荷在一定的范围内变化,塔仍能正常操作并保持较高的分离效率。

(4)对气体的阻力要小,这对于减压蒸馏尤为重要。

(5)结构简单,易于加工制造,维修方便,耐腐蚀等。

任何塔设备都难以满足上述所有要求,因此必须了解各种塔设备的特点并结合具体的工艺要求,抓住主要矛盾以选择合适的塔型。

三、塔设备的分类从不同的角度认识塔设备有不同的类型。

按工艺用途可分为精馏塔、吸收塔、萃取塔、干燥塔、洗涤塔等;按操作压力可分为常压塔、加压塔和减压塔;按内部构件的结构可分为板式塔和填料塔两大类。

化工设备图

化工设备图

6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
6.5.2 化工设备中焊缝形式和焊接方法
• 常见焊接接头形式有对接接头、搭接接头、T形接头和 角接接头。
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
6.5.3 焊缝的规定画法
• 焊缝可见面用沿焊缝 方向一组细实线圆弧 表示,焊缝不可见面 用粗实线表示,焊缝 的断面涂黑。
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6.4 化工设备图的简化画法
• 液面计的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 螺纹连接件组的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 有规律分布的重复结构的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 按一定规律排列的管束简化画法
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
焊缝形式
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
焊缝形式
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
6.5.4 焊缝符号及其标注
• 为了简化画图,图样中常采用焊缝画法并通过标注 焊缝符号来表示焊缝。焊缝符号通常由基本符号和 指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符 号和焊缝尺寸符号。
• 基本符号是表示焊缝横断面形状的符号,近似于焊缝横断面 形状。基本符号用粗实线绘制。
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
• 辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号,用粗实线绘制。
第六章 化工设备图
6.1 概述 6.2 化工设备图的基本内容 6.3 化工设备图的视图特点 6.4 化工设备图的简化画法 6.5 化工设备中焊缝的表示方法

化工制图第6章化工设备图

化工制图第6章化工设备图
化工制图
---第6章 化工设备图
南京工业大学化工学院 周志伟
主要内容
1 概述
2 化工设备图的表达方法
3 化工设备图的简化画法
4 化工设备图的阅读
5 化工设备图的绘制
化工学院
2020/10/18
1、概述
现代化工企业的雄姿
化工学院
2020/10/18
1、概述
化工设备是化工生产的重要技术装备
化工学院
内容: 一、一组视图 二、必要的尺寸 三、管口表 四、技术特性表 五、技术要求 六、零部件序号、明细栏和标题栏
化工学院
2020/10/18
化工学院
2020/10/18
1、概述
➢一组视图
用以表达化工设备的工作原理、各部件间的装配关系和 相对位置,以及主要零件的基本形状。
➢必要的尺寸
化工设备图上的尺寸,是制造、装配、安装和检验设备 的重要依据。标注尺寸应完整、清晰、合理,以满足化 工设备制造、检验和安装的要求。
立式设备
2020/10/18
➢塔器
1、概述
化工学院
2020/10/18
1、概述
➢1.1 化工设备图的图样
化工设备图
标准图 通用图 表格图 管口方位图 零件图 部件图 装配图 总图
化工学院
2020/10/18
1、概述
➢总图
表示化工设备以及附属装置的全貌、组成和特性的图样。
各主要部分: 结构特征
装配连接关系 主要特征尺寸
1.2 化工设备图样的安排格式
(1)装配图兼作总图
化工学院
2020/10/18
1、概述
(2)装配图上附有零件图 (3)部件装配图附有零件图

化工热力学-第六章

化工热力学-第六章

S C p T p T
说明了任何气体在任何状 态下经绝热膨胀,都可致
T V
冷。这与节流膨胀不同。
S
T p
S
T Cp
T 0 Cp 0
(6-16)
V T
p
0
∴μS衡大于0
将(6-16)式与(6-13)式比较,得
S
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
J
V Cp
∵ 任何气体均有V>0 Cp>0
∴ S J 恒大于零.
S
耗功过程:耗功量最小。
实际过程的耗功量要大于逆向卡诺循环
二.蒸汽压缩制冷循环
1. 工作原理及T-S图 主要设备有: 压缩机 冷凝器 膨胀机(节流阀) 蒸发器 四部分组成。
在制冷过程中,要涉及到相变、工质、压力、沸点等问题
(1)卡诺压缩制冷循环
特点: 传热过程可逆
T
T放 3
T吸 4
压缩、膨胀过程可逆
由热力学第一定律: H Q Ws
2 WS
1
S
H 0 循环过程
Q Ws Q Q放 Q吸
Q放 TH S3 S2 TH(S4 S1)
Q吸 T(L S1 S4) T(L S4 S1)
故:
Q (TH TL)(S4 S1) Ws (TH TL)(S4 S1)
衡量制冷效果好坏的一个技术指标是制冷系数。
(1)工质进汽轮机状态不同
卡诺循环:湿蒸汽 郎肯循环:干蒸汽
(2)膨胀过程不同
卡诺循环:等熵过程 郎肯循环:不可逆绝热过程
(3)工质出冷凝器状态不同 卡诺循环:气液共存
(4)压缩过程不同 (5)工作介质吸热过程不同
郎肯循环:饱和水
卡诺循环:等熵过程 郎肯循环:不可逆绝热过程,若忽 略掉工作介质水的摩擦与散热,可 简化为可逆过程。

化工设备图(总)

化工设备图(总)

G.按设计压力分类
按设计压力对容器进行划分类别: 1.低压容器:0.1MPa≤P<1.6MPa; 2.中压容器:1.6MPa≤P<10MPa; 3.高压容器:10MPa≤P<100MPa; 4.超高压容器:P>100MPa。 E.按设计、制造要求分类 为了便于压力容器安全技术管理和监督检查,TSGR0004-2009《固 定式压力容器安全技术监察规程》根据容器的设计压力、容积和介质危 害性将容器分为I、II、III类。
介质毒性危害强度和爆炸危险程度按GB5044《职业性接
触毒物危害程度分级》、HG20660《压力容器中化学介
质毒性危害和爆炸危险程度分类》两个标准确定。两者 不一致时,以危害(危险)程度高的为准。
3、基本分类
压力容器分类应当先按照介质特性,按照以下要求选 择分类图,再根据设计压力p (单位MPa)和容积V (单位L) , 标出坐标点,确定容器类别:
b). 按照类别高的压力腔作为该容器的类别并按该类别进行使用 管理;
c).按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。
压力容器类别划分举例:
1)一储存容器,工作压力Pw=0.5MPa,设计压力P=0.6MPa,装满纯净水, 温度为50℃,容积V=1m3
(?)wu
2)一储存容器,工作压力Pw=0.07MPa,设计压力P=0.6MPa,装一半纯净 水,温度为50℃,容积V=1m3
主讲教师:李庆生
电话:58139953(机械学科楼E-607) 南京工业大学机械与动力工程学院 化工设备设计研究所 设计资质:A1/A2/A3/SAD • 2015年2月
第一章 绪论
化工图样可以分为2种类型:化工机器及化工设备图、化工工艺图。 化工设备图就是专门研究化工设备图样的绘制和阅读的一门课程。化工 设备图与机械制图有着紧密的联系,但也有十分明显的专业特征。 化工系统的各大专院校、设计所、研究单位及工矿企业在教学活动和生 产实践中,根据设计和制造的需要,逐步制定和完善一套化工设备图规范, 形成了自己的绘图体系。特别是近几年来,《化工设备设计图集》和《化工 设备图样技术要求》制订完成,致使化工设备图有章可循,有法可依。

化工原理第六章第六节 板式塔

化工原理第六章第六节 板式塔

2013-1-7
2.塔板上的液面落差
液面落差:塔板进出口清液层高度差 减少液面落差的措施: 多溢流。
2013-1-7
当液体横向流过塔板时,为克服板上的摩擦阻力和板
上部件(如泡罩、浮阀等)的局部阻力,需要一定的液位
差,则在板上形成由液体进入板面到离开板面的液面落差。 液面落差也是影响板式塔操作特性的重要因素,液面落差 将导致气流分布不均,从而造成漏液现象,使塔板的效率 下降。因此,在塔板设计中应尽量减小液面落差。
2013-1-7
3.筛孔塔板
2013-1-7
筛孔塔板简称筛板,其结构如图所示。塔板上开有许多均
匀的小孔,孔径一般为3~8mm。筛孔在塔板上为正三角形排
列。塔板上设置溢流堰,使板上能保持一定厚度的液层。 操作时,气体经筛孔分散成小股气流,鼓泡通过液层, 气液间密切接触而进行传热和传质。在正常的操作条件下, 通过筛孔上升的气流,应能阻止液体经筛孔向下泄漏。 筛板的优点是结构简单、造价低,板上液面落差小,气 体压降低,生产能力大,传质效率高。其缺点是筛孔易堵塞, 不宜处理易结焦、粘度大的物料。 应予指出,筛板塔的设计和操作精度要求较高,过去工业 上应用较为谨慎。近年来,由于设计和控制水平的不断提高, 可使筛板塔的操作非常精确,故应用日趋广泛。
2013-1-7
奥康内尔收集了
几十个工业塔的塔板
效率数据,认为对于 蒸馏塔,可用相对挥 发度与进料液体黏度 的乘积αμL作为参数来
表示全塔效率,关联
曲线见图6-56。
图6-56 精馏塔效率关联曲线
2013-1-7
(二)单板效率(莫弗里板效率)
单板效率又称莫弗里(Murphree)板效率。它用汽相(或液相)经过 一实际塔板时组成变化与经过一理论板时组成变化的比值来表示。
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• 当焊缝的宽度或焊脚 高度在图样中按比例 画出后,图线间的实 际距离≥3 mm时,焊 缝轮廓线(粗线)应 按实际焊缝形状画出, 焊缝断面用交叉的细 实线或涂黑表示。
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
• 当焊缝的宽度或焊脚高度在图样中经缩小比例画出后, 图形线间距的实际尺寸<3 mm时,焊缝可见面与不可见 面均用粗实线表示,通过焊缝的标注加以区别。
6.5 化工设备中焊缝的表示方法
6.5.1 概述
• 焊接是化工设备制造过程中不可拆卸部分的主要连接方 式,通过在连接处加热熔化金属使完全独立的两部分牢 固地连接在一起,具有工艺简单、强度高等优点。
• 常见的焊接方法有电弧焊、电阻焊、气焊和钎焊。 • 常见的焊缝形式有对接焊缝和角接焊缝。
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• 细部结构的表达方法——局部放大图
I 1:2
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6.3 化工设备图的视图特点
• 细部结构的表达方法——夸大画法
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6.3 化工设备图的视图特点
• 细部结构的表达方法
——断开画法、分层画法及整体图 • 过高或过长的化工设备常采用断开画法。 • 使用断开画法仍未表达清楚内部结构时,则可 用局部放大表达。 • 断开和分层画法造成设备总体形象表达不完整 时,可用缩小比例、单线条画出设备的整体外 形图或剖视图。
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6.4 化工设备图的简化画法
• 液面计的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 螺纹连接件组的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 有规律分布的重复结构的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 按一定规律排列的管焊缝形式和焊接方法
6.5.2 化工设备中焊缝形式和焊接方法
• 常见焊接接头形式有对接接头、搭接接头、T形接头和 角接接头。
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
6.5.3 焊缝的规定画法
• 焊缝可见面用沿焊缝 方向一组细实线圆弧 表示,焊缝不可见面 用粗实线表示,焊缝 的断面涂黑。
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6.3 化工设备图的视图特点
• 多次旋转的表达方法
——多次旋转即假想将设备 周向分布的接管及其他 附件按机械制图国家标 准中规定的旋转法,分 别按不同方向旋转到与 正投影面平行的位置, 得到反映它们实形的视 图。
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6.3 化工设备图的视图特点
• 管口方位的表达方法
——表达设备的管口及其他附件分布情况。 ——有的化工设备仅用一个基本视图和一些辅助
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6.3 化工设备图的视图特点
• 视图配置灵活
– 立式设备一般为主、俯视图。 – 卧式设备一般为主、左视图。 – 俯、左视图位置可放在图纸空白处,也可以单独画在
另外图纸上。 – 在装配图上易于表达清楚的零件不单独画零件图 – 装配图中允许表达其他内容。
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6.3 化工设备图的视图特点
视图就可将其基本结构形状表达清楚,此时 往往用管口方位图来表达设备地管口及其他 附件分布的情况。
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6.4 化工设备图的简化画法
• 标准化零部件的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 外购部件的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 已有零部件图、局部放大及规定记号的零部件的简化画法
设备的图样。
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6.2 化工设备图的基本内容
• 化工设备图包括: –装配图 –零件图(略) –管口方位图 –表格图 –标准图(略)
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装配图
• 视图 • 尺寸 • 标题栏 • 技术要求 • 零部件编号及明细栏 • 管口符号和管口表 • 技术特性表
节目录 主菜返单回
管口方位图
• 基本符号是表示焊缝横断面形状的符号,近似于焊缝横断面 形状。基本符号用粗实线绘制。
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
• 辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号,用粗实线绘制。
节目录 主菜单
6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
焊缝形式
节目录 主菜单
6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
焊缝形式
节目录 主菜单
6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
6.5.4 焊缝符号及其标注
• 为了简化画图,图样中常采用焊缝画法并通过标注焊缝 符号来表示焊缝。焊缝符号通常由基本符号和指引线组 成。必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸 符号。
• 表示化工设备上所开管口沿圆周的方向和位置
节目录 主菜返单回
表格图
• 表达一组结构形状相同、尺寸不同的零部件。
序号 R
根数 全长
1
2
3
30
42.5
55
6
4
6
5 164.2 5 203.5 5 242.7
节目录 主菜返单回
6.3 化工设备图的视图特点
• 多为回转体 • 各部分结构尺寸相差悬殊 • 开孔多 • 焊接结构多 • 标准化、通用化、系列化零部件多
第6章 化工设备图
6.1 概述 6.2 化工设备图的基本内容 6.3 化工设备图的视图特点 6.4 化工设备图的简化画法 6.5 化工设备中焊缝的表示方法
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6.1 概 述
化工设备是指那些用于化工生产过程中的合成、分离、干 燥、结晶、过滤、吸收、澄清等生产单元的装置和设备。
典型的化工设备有反应釜、塔器、换热器、贮罐等。 化工设备图是采用平行投影原理和适当表达方法表达化工
6.4 化工设备图的简化画法
• 有规律分布的重复结构的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 有规律分布的重复结构的简化画法
节目录 主菜单
6.4 化工设备图的简化画法
• 填料的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 设备涂层、衬里剖视(断面)的简化画法
节目录 主菜单
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
• 指引线由细实线绘制,由带箭头的线段(箭头线)和两条基准 线(一条为细实线,另一条为虚线)组成,必要时可加上尾部 (90°夹角的细实线)。 – 基准线一定要水平,虚线可画在实线任一侧。 – 当箭头直接指向焊缝时,焊缝基本符号标注在基准线实线 侧,当箭头指向焊缝的另一侧时,基本符号应标注在基准 线的虚线侧。 – 标注对称焊缝及双面焊缝时,可省去虚基准线。
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