化工制图CAD教程与开发化工设备零件图绘制

图3-5 标准椭圆封头
椭圆形封头的绘制
⑴在中心线图层中绘制两条垂直的中心线
图3-6 椭圆封头中心线
⑵绘制内侧半椭圆及直边
椭圆形封头的绘制
图3-7 椭圆封头内侧轮廓线
⑶绘制外侧轮廓线及水平连线
椭圆形封头的绘制
图3-8 椭圆封头轮廓线
⑷填充及标上尺寸
椭圆形封头的绘制
图3-9 标准椭圆封头
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法兰盖 衬里法兰盖
表3-1 管法兰类型及类型代号
法兰类型代号 PL SO WN IF SW Th
PJ/SE PJ0593 HG 20594 HG 20595 HG 20596 HG 20597 HG 20598 HG 20599 HG 20600 HG 20601 HG 20602
碟形封头的绘制
首先，我们来分析一下碟形封头的组成部分及关键尺寸。由图3-10可知，碟形 封头由三部分组成：
⑴ 以半径为R的部分球面cc’
⑵ 以半径为r的过渡圆弧bc和b´c´
⑶ 以h1为高度的直边ab和a´b´
常用碟形封头的主要数据关系如下：
R = D r = 0.15D h = 0.226D
⎧25 h1 = ⎪⎨40
⑷利用修剪及打断删除多余的边
图3-42 甲型平焊法兰绘制过程图四
容器法兰的绘制
⑸补充一条水平线并填充
图3-43 甲型平焊法兰绘制过程图五
容器法兰的绘制
⑹利用镜像，完成左边部分
这里为了使显示清楚一些，我们对中间部分进行了打断。
图3-44 甲型平焊法兰绘制过程图六
容器法兰的绘制
⑺标注尺寸，完成最后工作
图3-33
锥形封头的绘制
修补
由于在利用偏移技术时，外侧轮廓线没有完全封闭，故需要进行修 补。
a b
c
d
a
b
c
锥形封头的绘制
锥形封头的绘制
填充及表注尺寸
该工作前面已经过多次介绍，在本图也没有特别之处，故不再赘述。 值得注意的是，由于我们在绘制过程中完全按照实际尺寸绘制，故在标注 时尺寸的默认值就是我们所需要的数据，可直接利用默认值，提高绘图速 度，最后结果见图3-37。
⎪⎩50
S ≤8 10 ≤ S ≤ 18
S ≥ 20
而标准形封头的主要尺寸关系如下：
R = 0.9D r = 0.17D h = 0.2488D
⎧25
S ≤8
h1 = ⎪⎨40
10 ≤ S ≤ 18
⎪⎩50
S ≥ 20
要想画出如图3-10所示的碟形封头，必须确定两个过渡圆弧的圆心及球壳大圆弧的
圆心，如果能确定该三圆的圆心，则由上面提供的数据关系式，就能方便地绘出碟
图3-16 碟形封头填充图
标注尺寸
碟形封头的绘制
图3-17 碟形封头最后图
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锥形封头的绘制
锥形封头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 器筒体焊接。封头可分为两种结构，不带折边的锥形封头（见图3-27）和 带折的锥形封头（见图3-28）。不带折边的锥形封头与筒体连接处存在较 大的边界应力，有时需要将连接处的筒体和封头加厚，具体情况请参考书 后参考文献。
O2 f
图3-30 锥形封头绘制过程图二
图3-31 锥形封头绘制过程图三
锥形封头的绘制
利用镜像工具绘制内侧轮廓线右边部分
首先删除两条辅助线，然后利用鼠标从右上向左下拉动，选中左边部 分，点击镜像工具，再选择中心线为镜像线即可。
c
g
图3-32 锥形封头绘制过程图四
利用偏移技术，绘制外侧
锥形封头的绘制
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锥形封头的绘制
不带折边锥形封头的厚度计算公式如下。
S
=
pc D
2[σ ]t ϕ
1
cos α
绘制不带折边锥形封头需要知道以下几个关键尺寸：封头大端内直 径D、封头的小端内直径d、封头的厚度S及封头的半锥角，而封头的高度 无需知道，因为由前面的数据就可以计算出封头的高度，在具体绘制过 程中，可利用其他辅助线的办法，省去确定封头高度的计算。当然，也 可以通过封头高度的计算来绘制锥形封头，但一般不推荐使用该方法。 在利用计算机绘图中，应尽量利用图形之间的相互关系及相对位置去绘 制图形，不到万不得以，避免输入绝对坐标等需要计算的绘制方法。
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锥形封头的绘制
带折边锥形封头的厚度计算公式如下。
S
=
f0 pc D
2[σ ]tϕ
其中校正系数与半锥角及过渡圆半径和筒体内直径之比有关，大于 1，具体数据参考有关文献。
绘制带折边锥形封头需要知道以下几个关键尺寸：封头大端内直径D、 封头的小端内直径d、封头的厚度S、封头的半锥角，封头的过渡圆即折 边部分小圆半径r及而封头的直边高度h1。
图3-46 板式平焊法兰图
管法兰的绘制
⑴绘制法兰右边部分的基本轮廓线
图3-47 板式平焊法兰绘制过程图一
⑵绘制锣孔及其中心线
管法兰的绘制
图3-48 板式平焊法兰绘制过程图二
⑶填充
管法兰的绘制
图3-49 板式平焊法兰绘制过程图三
管法兰的绘制
⑷利用镜像工具，绘制法兰左边
图3-50 板式平焊法兰绘制过程图四
图3-45 甲型平焊法兰图
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管法兰的绘制
下面是一个板式平焊法兰的示意图，要绘制该法兰需知道以下几个
关键尺寸：法兰的外径D，螺栓孔中心圆直径K，螺孔直径L，密封面外 直径d，法兰内径B，法兰高度C，密封面平台和螺栓孔平台之间的距离f。 下面通过一个具体大小的法兰绘制过程，来说明该种法兰的绘制方法。 在绘制前，首先通过查表确定以下数据：B=110，d=142，K=170， D=210，L=18，C=18，f=3。
锥形封头的绘制
图3-27 不带折边锥形封头
图3-28 带折边锥形封头
下面以图3-28带有折边的锥形封头为例，说明锥形封头的绘制过程。
锥形封头的绘制
绘制两条互相垂直的中心线
利用相对坐标使水平线的长度等于400，垂直线由上下两部分组成， 通过中点捕捉功能，两条垂直线的第一点均捕捉到水平线的中点，另外 一点利用鼠标移动，估计大概和水平线一般左右的长度即可（处于正交 状态下绘制，正交状态应根据需要及时切换)。
法兰根据需要有多种不同的形式，如压力容器的法兰可分为甲型平 焊法兰、乙型平焊法兰、长颈对焊法兰。管法兰在原化工部的标准中共 有8种型号的管法兰和两种型号的法兰盖，具体情况见下表。
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法兰类型 板式平焊法兰 带颈平焊法兰 带颈对焊法兰
整体法兰 承接焊法兰 螺纹法兰 对焊环松套法兰 平焊环送套法兰
法兰连接
GB/T标准号 GB/T 9119 GB/T 9116 GB/T 9115 GB/T 9113 GB/T 9117 GB/T 9114 GB/T 9122 GB/T 9121 GB/T 9123
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容器法兰的绘制
图3-38所示为采用凹凸密封面的甲型平焊法兰，其中有些尺寸已标上 具体数字，表明该类型的法兰，无论何种规格，在这方面的尺寸是不变的。 而其他以字母表示的尺寸，需要根据具体的规格查表得到。有关倒角大小 问题，虽在上面图上只表示了其中一个，其他两个没有表示，但我们会在 具体绘制过程中加以说明，希望读者注意。
下面我们通过一个具体型号法兰的绘制过程，来说明该类法兰绘制的 方法。首先查表得到某型号法兰的以下数据：DN=300，D3=340， D2=350，D1=380，D=415，d=314，H=36，L=18，其中L是螺栓孔的直径。 根据以上数据并结合图3-38中已经标注的尺寸，就确定了该法兰的绘制尺 寸。
⑵画垂直线的左右偏移线，选定偏移距离为350，见图3-11，左右 偏移线和水平线的交点就是过渡圆的圆心
1
2
1
3
图3-11 碟形封头定位图
碟形封头的绘制
绘制两过渡小圆
⑴点击绘图工具中的绘圆工具，利用捕捉功能，捕捉水平线1和垂直线2 的垂足作为圆心，点击，输入150作为半径，按回车键确定。
⑵点击绘图工具中的绘圆工具，利用捕捉功能，捕捉水平线1和垂直线3 的垂足作为圆心，点击，输入150作为半径（可不输入，因为系统已默认半径 为150），按回车键确定，见图3-12）。
S
=
pc D
4[σ ]t ϕ
其中pc 为封头内计算压力，[σ ] t为材料允许最大应力，ϕ 为焊缝系数。
半球形封头结构较简单，受力较均匀。其绘图的关键尺寸只有两个： 半球形封头的内直径D或半径R，封头的厚度S。
⑴绘制垂直中心线
半球形封头的绘制
图3-1 中心线
半球形封头的绘制
⑵在绘制结构线图层中，以中心线上某一点为圆心绘制直径为400的 半圆，作为半球形封头的内轮廓线。
碟形封头的绘制
绘制直边
直边的绘制较容易，它利用过渡小圆和水平线1的交点作为第一点，利 用相对坐标确定第二点，即可绘制两条直边。
直边
直边
图3-14 碟形封头绘直边图
删除多余线段
碟形封头的绘制
图3-15
碟形封头的绘制
利用偏移技术，绘制封头的外轮廓线，并利用直线将内外两轮廓线连接起 来，然后利用填充命令进行填充。
图3-2 半圆线
半球形封头的绘制
⑶利用偏移技术绘制半球形封头的外轮廓线，并利用直线将两轮廓 线连接起来。
图3-3 内外轮廓线
半球形封头的绘制
⑷利用填充功能，打上剖面线，并标上尺寸，最后完成绘制工作。
图3-4 半球形封头
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椭圆形封头的绘制
椭圆形封头是化工设备中较常用的封头，一般用于换热器、反应器
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图3-12 碟形封头的过渡圆