CAD(ComputerAidedDesign),即計算機輔助設計,自80年代初開(kāi)始在我國推廣,目前已全面滲透到油脂工廠(chǎng)的工藝、設備、土建和配電等項工程設計之中。由于它所特有的圖形清晰、易儲存、易復制、易修改、精確度高、可以任意比例縮放等優(yōu)點(diǎn),正在受到越來(lái)越多的工程技術(shù)人員的青睞。利用CAD技術(shù)可完成繁雜的繪圖、描圖工作,且出圖迅速,字跡漂亮,線(xiàn)條均勻。除此以外,它還具備多種人工不可能替代的功能。
1、油脂設備的特點(diǎn)
在油脂制取及加工過(guò)程中,大量的設備設計屬非標設計,需要逐一出圖。有些主機圖紙量大,一套圖下來(lái)就得出圖一、二百張。手工制圖不可避免地造成設計周期較長(cháng)。
但油脂設備又有另一特點(diǎn),即在處理不同油料及建設不同規模油廠(chǎng)時(shí)所需要的設備結構類(lèi)型具有很強的相似性。如浸出油廠(chǎng)所使用的主要設備浸出器(目前最常用的類(lèi)型為平轉型和環(huán)型)、蒸烘機(有高料層和DT式、DTDC式之分)、蒸發(fā)器(多為升膜式,又有分離器頂置和旁置之分)、汽提塔(廣泛應用層碟式)和精煉工廠(chǎng)使用的主要設備堿煉罐、脫色罐和脫臭罐都具有上述特點(diǎn),如都帶夾套、帶攪拌等。若沿用傳統設計方法,必須付出大量的勞動(dòng)。即使遇到圖形相似的零、部件,因其相互之間的微小差別也不得不一一出圖。這樣的設計進(jìn)度與世紀之交的工程建設速度要求嚴重不符。熟練運用CAD技術(shù),就能夠大大提高油脂設備設計的工作效率,從而解決廣大工程師們的燃眉之急。
2、CAD技術(shù)在油脂設備設計上的應用
裝配圖的繪制
以最常見(jiàn)的通用設備列管式換熱器為例:繪制橢圓封頭,以往采用橢圓的近似畫(huà)法,如圖1,在橫軸和縱軸上分別截取橢圓的長(cháng)、短軸AO、BO,連接AB,在A(yíng)B上截取CB=OB,然后取AC的垂直平分線(xiàn),將其延長(cháng)交橫、縱軸至D、E。以D、E兩點(diǎn)為圓心,AD、BE為半徑分別畫(huà)圓,可得到橢圓的一半。在連接兩圓弧時(shí),還要特別當心連接處是否光滑。制圖時(shí)如此,描圖時(shí)更是如此。用CAD就簡(jiǎn)單多了。使用畫(huà)橢圓命令ellipse,給出軸端點(diǎn)A、B,再給出另一半軸C點(diǎn),一個(gè)標準的嚴格按照給定長(cháng)、短軸的橢圓就繪制成了(1)。這時(shí),再使用修剪命令trim,選擇橫軸為修剪邊界,選擇下半個(gè)橢圓為要修剪物體,回車(chē)即可得到橢圓的一半(2)。最后使用偏移命令offset,給出偏移距離(也就是封頭壁厚)和偏移方向,就可得到一個(gè)剖切開(kāi)了的光滑連接的橢圓封頭(3)。
繪制列管,雖然機械制圖GB131已經(jīng)規定,長(cháng)度、直徑相同的列管可用中心線(xiàn)代替,不必一根根畫(huà)出來(lái),但因換熱面積較大的列管式換熱器管子排列較密,光中心線(xiàn)就很多,且間距不易畫(huà)得十分均勻。用CAD制圖時(shí),只要畫(huà)出一根中心線(xiàn)(1),然后用陣列命令array,選擇直角坐標陣列方式,給出列數即中心線(xiàn)總根數和列間距,就可以在一秒鐘內將所有中心線(xiàn)繪制完畢(2),且間距完全相等,線(xiàn)條十分均勻。
煉油設備所需要的蛇管、層碟式汽提塔多層碟盤(pán)等多次重復相同圖形的繪制一經(jīng)CAD技術(shù)處理,也變得同樣簡(jiǎn)單(3)、(4)。
再以傳動(dòng)裝置為例:軸、軸承、軸承座、軸承蓋等一一相聯(lián)。只要將繪制好的所有零件圖調到裝置圖上來(lái)逐個(gè)裝好,再做適當整理(如修去被其他零件遮住的線(xiàn)條),裝配得真可以說(shuō)是嚴絲合縫,在往常需要耗費大量勞動(dòng)時(shí)間的裝配圖很快就完成了。
零件圖的繪制
大多數機械零件具有對稱(chēng)性。這時(shí),只要繪制出零件的一半,再使用鏡像命令mirror,給出鏡像線(xiàn)上的兩點(diǎn)A、B,就可得到整個(gè)零件圖。如圖4。機械零件常需要繪制剖面線(xiàn),要求線(xiàn)條平行且間距相等。手工一根根繪制雖不復雜,但很繁瑣。這時(shí)使用填充命令hatch,只要選擇好填充圖案和填充目標(在需要填充的區域內單擊鼠標左鍵),瞬間即可完成,金屬材料、非金屬材料(如玻璃、橡膠等)的各種剖切符號在CAD中都極易找到。
圖紙的多次使用
一套圖紙畫(huà)好之后,下次若有結構相同的設備,只需將原圖調出,修改制圖比例和相關(guān)尺寸,就可以得到一份全新的圖紙。若有變動(dòng)部分,也只需修改局部。與重新出圖相比,工作量大大減小。通用零部件如人孔、手孔、視鏡等,使用塊定義命令block,在需要安裝這些零部件時(shí),可將其準確插入(insert)安裝部位,并同時(shí)改變所需要的x、y坐標參數及安裝角度,就可以在同一設備或不同設備上多次安裝同一部件。
3、結論
綜上所述,CAD技術(shù)在油脂設備設計方面具有極大的應用優(yōu)勢和廣闊的前景。受篇幅所限,這里不一一列舉。相信廣大設備設計工程師在經(jīng)歷了由陌生到熟悉,繼而熟練,最終離不開(kāi)此項技術(shù)的過(guò)程后,都會(huì )得出類(lèi)似結論。