Проектирование рефлюксной емкости: комплексный подход с nanoCAD Механика PRO 2.0

Ключевым элементом многих технологических процессов нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, выполняющий важную роль в разделении смесей и очистке веществ, является рефлюксная емкость. Сегодня, благодаря современным программным решениям, процесс создания таких сложных аппаратов становится быстрым и удобным.

В новой версии программного продукта nanoCAD Механика PRO 2.0 появился специализированный функционал Сосуды и аппараты, значительно расширяющий возможности проектирования в области технологического оборудования. В данной статье мы рассмотрим создание 3D-модели рефлюксной емкости как неотъемлемой части процесса разработки конструкторской документации

Процесс создания структуры аппарата начинается с выбора одного из четырех режимов 3D-проектирования, а именно Сборка (рис. 1).

Рисунок 1. Режимы создания документа

В выбранном режиме на вкладке Проектирование необходимо вызвать диалоговое окно Сосуды и аппараты нажатием на одноименную команду (рис.2). Если создаваемый документ предварительно не сохранен, то появится сообщение программы о записи документа, и только после его сохранения можно продолжить работу со сборкой.

Рисунок 2. Команда сосуды и аппараты в группе Трубопроводы и емкостное оборудование

Все операции по созданию емкостного аппарата производятся непосредственно в диалоговом окне Сосуды и аппараты, который содержит:

·        панель инструментов для вставки и редактирования объектов;

·        структуру сосуда, где отображаются детали аппарата;

·        окно предварительного просмотра выбранного элемента;

·        таблицу параметров детали;

·        базу стандартных узлов и деталей.

Процесс создания структуры аппарата начинается с установки обечайки: необходимо перейти в соответствующую вкладку Базы стандартных узлов и деталей и выбрать объект для вставки – Обечайка сварная (рис.3).

Рисунок 3. База стандартных элементов в диалоговом окне Сосуды и аппараты

Указав место вставки с координатами 0,0, в диалоговом окне параметров устанавливаем следующие значения:

Диаметр 1600,

Толщина обечайки 12,

Длина обечайки 4400

Рисунок 4. Диалоговое окно параметров Обечайка сварная

В левом нижнем углу отключаем команду Выбор параметров динамически и нажимаем Ок. Установленная обечайка отобразится в Структуре сосуда (рис.5).

Рисунок 5. Обечайка сварная в структуре сосуда

Далее из базы элементов на вкладке Днища выберем Эллиптическое днище по ГОСТ 6533-78 и установим его – для этого достаточно указать требуемую обечайку (она подсветится по умолчанию синим цветом), диаметр днища будет скорректирован автоматически. В появившемся диалоговом окне параметров укажем толщину днища – 12 (рис.6).

Рисунок 6. Диалоговое окно параметров Днища

Далее на вкладке Горизонтальные опоры выберем и установим Опору по ОСТ 26-2091-93. Местом вставки укажем край обечайки, при этом она также должна подсветиться синим цветом (рис.7).

Рисунок 7. Место вставки горизонтальной опоры

После выбора обечайки появляется окно вставки стандартных деталей, где отображаются параметры геометрии объекта (рис. 8).

Рисунок 8. Диалоговое окно параметров Горизонтальной опоры

Автоматически при вставке горизонтальной опоры из диалога появляется окно Размещение опор (рис. 9).

Рисунок 9. Диалоговое окно Размещение опор

В диалоговом окне находится схема образмеривания положения опор, под ней – выбор количества опор. В качестве Типа размещения опор выберем Относительно края обечайки – при таком типе первая опора будет размещаться на фиксированное расстояние от края обечайки, а каждая следующая опора будет находиться на указанном расстоянии от предыдущей.

Значение параметра Расстояние от опоры 1 до края обечайки установим равное 700, а для расстояния до второй опоры укажем 3000. Нажатием на команду Установить опоры произведем установку опор по заданным параметрам (рис. 10)

Рисунок 10. Установленные горизонтальные опоры

Двойным нажатием мыши по установленной опоре вызовем окно параметров и изменим значение опоры на Подвижная (рис. 11).

Рисунок 11. Изменение параметров опоры

Зависимости установленных элементов определяются стандартами, в рамках которых исполняются. Между днищем и обечайкой в нашем случае установлена параметрическая зависимость диаметра – это означает, что при изменении диаметра одного элемента, например обечайки, диаметр днища автоматически скорректируется, обеспечивая соответствие изменившейся конструкции обечайки.

Каждый элемент из базы при вставке в трехмерную модель автоматически попадает и отображается в структуре диалогового окна Сосуды и аппараты (рис. 12).

Рисунок 12. Отображение сборки в диалоговом окне Сосуды и аппараты

Элементы, которые составляют основу емкости аппарата (обечайки, днища и тд.), входят в структуру этого аппарата в порядке следования по оси аппарата. Врезаемые элементы находятся в подузлах тех элементов, к которым они присоединены, а однотипные детали, установленные на один элемент, как в данном случае группа опор, объединяются в дереве и находятся в разделе Обечайка.

Из отдельного диалога в структуру сосуда добавляются штуцера –устанавливаются они с помощью одноименного инструмента Установить штуцер на обечайку (рис.13).

Рисунок 13. Команда Вставка штуцера

Диалог вставки штуцера позволяет задавать параметры положения и направления вставки штуцера на цилиндрической поверхности емкостной детали, но перед его установкой выберем Тип вставляемого элемента – Стандартные штуцеры – Штуцер по АТК 24.218.06-90 (рис.14).

Рисунок 14. Диалоговое окно Вставка штуцера

В диалоговом окне параметров выбранного штуцера установим Условный проход со значением 50 и Вылет, равный 180 мм, предварительно отключив Стандартные вылет и глубина установки (рис. 15).

Рисунок 15. Диалоговое окно параметров штуцера

Указав значения штуцера и вернувшись в диалог Вставка штуцера  щелчком по пиктограмме Установить штуцер на обечайку (рис. 16), укажем параметры положения и направления вставки штуцера на цилиндрической обечайке.

Рисунок 16. Команда Вставка штуцера на обечайку

Укажем край обечайки для установки штуцера – сама обечайка подсветится зеленым цветом (рис.17).

Рисунок 17. Вставка штуцера на обечайку

В диалоговом окне Вставка штуцера в разделе Размеры укажем параметры A и D, которые задают положение штуцера на обечайке:

 А = 4250 мм

D = -70°

Рисунок 18. Установка штуцера

Установим параметры B и C, которые определяют ориентацию штуцера в положении вставки – поле ввода становится активным при отключении значения По нормали:

В = 90°

С = 90°

Нажимаем ОК – штуцер устанавливается в указанном положении. Изменить местоположение штуцера возможно через команду, расположенную под заголовком диалогового окна Вставка штуцера – Изменить местоположение штуцера (рис.19).

Рисунок 19. Команда Изменить местоположение штуцера

С помощью диалогового окна Вставка штуцера возможно установить также иные врезаемые элементы: трубы, люки, окна, бобышки и произвольные штуцера (рис. 20).

Рисунок 20. Люк, установленный на обечайку

Используя стандартные элементы встроенной библиотеки nanoCAD Механика PRO и применяя команды 3D-зависимостей, устанавливаем фланцы штуцера, а также метизы (рис.21).

Рисунок 21. Крепление фланца к штуцеру

Результатом использования нового функционала nanoCAD Механика PRO является сборочная модель рефлюксной емкости (рис.22), которую можно использовать как для автоматического формирования документации, так и для оформления 2D-чертежа.

Рисунок 22. Рефлюксная емкость

Новый функционал Сосуды и аппараты – это не просто набор отдельных элементов, а целостная система, где каждый добавленный компонент взаимодействует друг с другом, обеспечивая комплексный подход к проектированию.