CATIA三维设计在脱硫工程设计中的应用

摘要：本文系统研究了CATIA软件的三维设计在中小脱硫项目设计中的应用，通过建立各种零件库方便了整个工程设计，提高了工程设计的效率。

关键词：CATIA软件 零部件库 脱硫工程 管路设计

0 引言

CATIA V5是法国Dassault System公司旗下的CAD/

CAE/CAM一体化软件。V5版本的开发开始于1994年，CATIA V5版本是IBM长期以来在为数字化企业服务过程中不断探索的结晶。现已成为航空工业、汽车工业、造船工业首选的设计软件，其中管路设计模块以其基于管路特征创建和参数化建模功能在脱硫系统工程设计中较为实用，可以大大提高设计效率。

1 中小型脱硫工程项目的特点

①设备种类多，型号多。由于工程的设计参数不同，导致设备选型千差万别。②管道标准件种类多，数量大，材料统计工作量大，且出错率高。③空间局限，管路系统复杂，管网布置困难。由于中小脱硫工程大多是后期改造或是在原有的布局中添加脱硫设施，所以空间较小，管路布置困难，干涉难以避免。如果设计不合理，现场施工易出问题。

2 CATIA V5管路模块及参数化设计在工程设计中的应用

2.1 脱硫系统设备库建立。根据脱硫系统的设计流程将工艺中所需的设备分类建库，可以大大提高设计效率。设备库建立过程如下，设备数模建立数模参数化驱动各参数关联性设定设备参数的系列化编辑系列化设备入库。建立设备库应注意以下几点：①将所有设备统一分类归纳到一个库文件，这样可以提高设计过程中不同设备的调用效率。②设备建模过程中将重要尺寸参数进行关联并参数化，以便后期设计中调整。例如，将石灰粉仓的直径及高度设成可调整参数，这样在设计中可以根据系统的石灰粉用量调整石灰粉仓的容积。③将需要加工的非标设备设计成装配体，并将调整尺寸参数化。

2.2 管道零件库建立。在Tubing Design模块中将管道标准件添加到Parametric文件夹下的库文件中，便于在管网设计中调用。

管道零件库建立步骤如下：

2.2.1 管路标准件数据的收集、整理。根据企业目前的设计需求将不同材质的管路标准件尺寸进行归类收集，并参照CATIATubing Design模块的“Tube属性”进行整理。这些信息主要包括：工作介质，如：清水，碱性浆液，酸性浆液等；设计压力、工作压力，如：1.0MPa，0.8MPa等；工程尺寸，如：DN25、DN32、DN40、DN50等；管道外径，如25mm、32mm、40mm、50mm等；管道壁厚，如：2.1mm、2.7mm、3.3mm、4.2mm、5.2mm、6.2mm、7.5mm、9.1mm、

10.4mm等；材料类别，如FRPP、FRP、碳钢镀锌管等；弯曲半径，如：1D、1.5D、2D等。

2.2.2 定义管路标准（standard）。①由于需要修改大量的Tubing Design模块系统文件，为了保证不破坏CATIA原系统文件，修改系统文件前需将CATIA系统安装目录下的“……＼startup＼Equipment AndSystems＼”目录中的“Tubing”及“DiscreteValues”目录拷贝到事先规划好的目录位置。②启动catia程序，打开……＼Tubing＼Standards目录下的TubingStandards.catalog文件，双击左边结构树的standards，单击Add catalog Template命令图标，定义新的管路标准（如图1所示），如：QB（企业标准）。③在……＼Tubing＼Standards下新建管路标准目录（如：QB），复制系统原有管路标准目录（如：SSTL）下所有文件到新建的管路标准目录下，并将文件重命名（如：将文件前缀改为QB-）。④由于从原系统拷贝来的TubingStandards.catalog文件仍指向原系统文件，所以必须重新映射新定义的管路标准的catalog文件。在CATIA的catalog editor工作台下，双击左边结构树新定义标准下的第一个Family（如：“NominalSize”），点击“add component”图标，打开对话框后，单击“select document”一项。此时，操作人员可以在QB目录下依次查找对应的CATProduct格式文件，若查找不到，则选择TXT格式的文件，并逐个完成各Family的操作。⑤将查找到的TXT文件逐一进行编辑，以保证其能够在新管路标准下正常运行。打开CATProduct格式文件，对其“PartNumber”值进行修改，并重新映射参数表（Design Table）关联的TXT文件，最后打开参数表（Relation-Design Table），检查相关内容准确无误。

2.2.3 标准件的组织管理。在管路设计中，为了方便地对管路标准件进行调用。定义好的管路标准件需用Catalog文件管理起来。在工程设计中用管路设计模块进行管路设计，并调用管路标准件，大大提高工作效率，利用管路模块中管线便于修改，且立体直观可以方便的解决管路相互干涉等问题，便于设计复杂的管网，提高了管网的设计质量和效率。

通过设备参数化库的建立以及管路模块的应用大大提高了脱硫工程的设计质量和效率，方便了现场施工，同时也缩短了设计工期，提高了脱硫工程设计的竞争力。

参考文献：

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