管路设计教程：
概论：SolidWorks Routing 是SolidWorks 专门用于管路系统和电缆设计的一个插件，完全
与SolidWorks 无缝集成。利用SolidWorks Routing，用户可以快速、高效地完成大部分
用于气体和液体传输设备的管路系统。
本课主要介绍SolidWorks Routing 插件的管道和管筒设计功能，包含如下内容：
管路设计介绍
管道零件和管路附件库
管道设计相关知识
管道和管筒设计步骤
7.1 SolidWorks Routing 简介
利用SolidWorks Routing，用户可以完成管道路线、管筒路线以及电力电缆和线束的三
维建模，并将三维模型在工程图中应用，从而建立管道和附件的下料表以及电线电缆的二
维线束工程图。
7.1.1 管线系统的主要功能
SolidWorks Routing 具有如下功能：
直观地创建和修改线路系统。
在复杂的产品中迅速进行管筒、管道、电力电缆和缆束系统的3D 参数建模。
直接或通过线夹和吊架自动设计管筒、软管、电力电缆和缆束段。
SolidWorks 提供了管筒、管道、电力电缆和缆束零部件库。
自动创建包含完整信息（包括管道和管筒线路的切割长度）的工程图和材料明细
表。
7.1.2 管线系统的分类
SolidWorks Routing 管线系统插件可以完成如下系统的设计，如图7-1 所示。
管道：一般指硬管道，特别指那些需要安装才能完成的管道系统，例如，通过螺
纹连接、焊接方法将弯头和管道连接成的管道系统。在SolidWorks 中，管道系统
称为“Pipe”。
管筒：一般用于设计软管道系统，例如折弯管、塑性管。此类管道系统中，不需
要在折弯的地方添加弯头附件。在SolidWorks 中的管筒称为“Tube”。
电缆和缆束：用于完成电子产品中三维电缆线设计和工程图中的电线清单或连接
信息。
图7-1
管线系统的分类
7.1.3 启动SolidWorks Routing
SolidWorks Routing 是SolidWorks Office Premium 商业版本的一部分。如果用户选用了SolidWorks Office Premium 商业版本，则SolidWorks Routing 插件默认安装在用户的机器
上。
选择下拉菜单中的【工具】【| 插件】命令，在【插件】对话框中选中【SolidWorks Routing】
复选框，单击【确定】按钮即可启动【SolidWorks Routing】插件，如图7-2 所示。
图7-2 激活【SolidWorks Routing】插件
7.1.4 SolidWorks Routing 应用界面
SolidWorks Routing 完全集成于SolidWorks 中，在插件未激活前，用户无法使用管线系统设计功能。在激活SolidWorks Routing 插件后，系统在工具栏中和菜单中增加了相应的用于管线系统设计的工具栏和菜单。
SolidWorks Routing 一般应用于装配体设计环境，因此在打开装配体文件时可激活并显示SolidWorks Routing 工具栏和菜单（包含激活的快捷菜单），如图7-3 所示。
图7-3 SolidWorks Routing 应用界面
7.1.5 SolidWorks Routing 系统选项
SolidWorks Routing 插件被激活后，在【系统选项】对话框中增加了管路系统设计的系统选项，如图7-4 所示。
通过这些选项，用户可以设定管道设计中的有关默认设置。
图7-4
SolidWorks Routing 系统选项
7.2 管道系统设计的基本原理
管道系统设计的基本原理是利用3D 草图完成管道布局，并添加相应的管路附件，整
个管路系统作为主装配体的一个特殊子装配体。
7.2.1 管路系统子装配体
建立管线系统时，SolidWorks 将在装配体文件中生成一个特殊类型的子装配体。生成
的子装配体中包含管线系统所必须的管线以及附件，例如，对于管道而言，管道系统子装
配体中可能包含不同长度的管道、弯头以及三通、阀门等相关的附件。
子装配体中包含一个“路线1”特征，如图7-5 所示，通过“路线1”特征可以完成对
管道系统属性和管道路径的编辑。
管道子装配体的线路来源于在主装配体中根据零件位置和用户绘制的3D 草图，3D 草
图与主装配体相关并且决定管线系统中管道和附件的位置及参数。
如图7-5 所示，3D 草图决定了管道的位置和布局，管道系统的管道附件的位置确定了
每段管道的长度。包含整个3D 草图在内的所有零件，均作一个特殊的子装配体存在。
图7-5 管道系统和管道零件
7.2.2 管道系统中的零件
如图7-5 所示，一般来说，在管道系统中包含如下几类零件：
管道
管道系统中的管子零件（Pipe 或Tube）。应在管道零件定义管道的直径（标称直径）
和壁厚等级（例如，Sch40），这两个参数用于确定管道系统中管道规格并用于筛选管道系统中的其他管路附件。
由于管子名义直径众多，在加上壁厚等级的组合，管子的规格也非常多。一般说来，
在管子零件中应使用系列零件设计表完成各种管子规格的定义。
管路附件
一般说来，管路附件是指管路系统中应用的标准附件，例如弯头、三通、接头、管帽
或法兰等标准零件。系统在利用3D 草图建立管道系统时，可以直接应用不同形式的弯头；而对于三通或法兰类型的附件，需要用户自行添加。
其他零件
其他的管路零件，例如用户自定义的非标准管路端头、压力表、阀门等相关的零件。
管路系统中的这些零件也可以广义地称为“管路附件”。
7.2.3 连接点和步路点
连接点是管路附件零件中的一个点。连接点定义了管道的起点或结束点，接头零件的
每个端口必须有一个连接点。建立管道系统时，必须从现有装配体中零件上的一个连接点开始。
零件中的连接点定义了管道系统的管道参数，如图7-6 所示，连接点定义的管道参数
包括：
管道的类型：管筒、管道（装配式管道）和电力。
管道方向：即从连接点开始管道延伸的方向；
管道的参数：管道系统的参数是指针对此连接点而言，将用于连接的管道的相关
数据：
标称直径：也称为名义直径，即要连接的管道的名义直径，与管道零件的名
义直径相匹配。
规格区域名称：用于过滤配合零部件规格的标识符号，例如壁厚等级、压力
级别等，与管道零件的管道识别符（“$属性@ Pipe Identifier”）相匹配
图7-6 连接点
建立管路系统时，只要选择的管子零件可以匹配连接点的名义直径，系统允许用户选择管子的规格。管路附件中必有一个步路点，此点的位置定义了当管路附件应用于管道系统中时与3D 草图中的一个断点重合的位置，即管路附件的安装位置，如图7-7 所示。
图7-7 连接点及管路附件在管路中的位置
7.2.4 管道系统设计库
SolidWorks 软件提供了用于管道系统设计的设计库，保存在“安装目录\data\design library\routing\”文件中，用户可以直接从设计库窗口中应用，如图7-8 所示。
图7-8 管路系统设计库
用户可以直接使用设计库中文件完成设计，也可以根据管路零件的规则建立自定义的
管路设计库。为了简单起见，在要求不严格的情况下，用户甚至可以在现有管道系统设计库的基础上进行改造以后再使用。
7.2.5 文件命名和文件复制
建立管道系统后，管道系统装配体、管道零件和管路附件的默认命名和保存方式遵守
如下规则，用户也可以在系统提示保存文件时保存为其他名称或位置。
管道系统子装配体
建立SolidWorks 管道系统时，系统将利用主装配体的名称给定管道子装配体一个默认
名称，其规则是：
RouteAssy<#>-主装配体名称.sldasm
例如：RouteAssy1-燃气管布局.sldasm
管道零件
管道零件默认被复制保存在当前主装配体所在的位置，并建立不同的配置以代表不同
的管子长度，文件命名方式为：
管道零件的“$属性@ Pipe Identifier”值+“-”+“子装配体名称”.sldprt
例如：075in Schedule40-RouteAssy1-燃气管布局.sldprt
管路附件
管路附件仍然使用设计库中的零件。
7.2.6 连接点和管道零件配置参数的关系
实际上，建立管道系统时选择的第一个连接点，已经确定了管路系统的属性：即使用
管路的类型（管道或管筒）、名义尺寸和壁厚等级三个因素。管路系统使用配置来区别管道或管筒并与管路附件的大小相适应。
管道附件和管道零件中包含大量的配置，以代表不同尺寸和不同规格，这些配置的建
立应采用系列零件设计表的方法最为简单。
管道零件：
在管道附件的配置参数中，有两个必备参数：
NominalDiameter@FilterSketetch：用于定义管子的名义直径。
$属性@ Pipe Identifier：管道识别符，用于识别或筛选管道的规格；
管道附件的连接点
在管道附件的系列零件设计表中，也需要建立两个必备的参数：
$属性@Nominal Pipe Size：定义管道附件的名义直径。
Specification@CPoint1 （每个连接点具有一个“Specification”参数）
这两个参数分别代表连接点的【参数】选项组中的内容，如图7-9 所示
图7-9 连接参数和设计表参数
因此说，管道零件和管路附件在连接上是有明确的，管道零件的名义直径与规格应于管道附件的名义直径和规格相匹配，如图7-10 所示。
图7-10 管道零件和管路附件的匹配参数
7.3 管路系统零件库的设计要求
为了快捷高效地完成管路系统设计任务，根据设计标准的要求建立相关的零件库是最
基础，也是最关键的一个步骤。
涉及到SolidWorks 软件的内部计算问题和软件不同语言版本的兼容问题，建立管道零
件时，在能够使用英语的地方尽量使用英语。建议读者在SolidWorks 提供的库零件基础上
进行改进，这是一个比较简单实用的方法。
7.3.1 管道零件
管道零件（pipe）作为管道系统中的主要零件，由于需要与其他附件进行匹配，因此
在设计上对特征类型、名称、草图和尺寸有特定的要求。
如图7-11 所示，管道零件的特征和草图具有如下要求：
拉伸特征的名称为“Extrusion”，草图名称为“PipeSketch”。
拉伸特征的长度尺寸名称为“Length@Extrusion”，草图中包含两个尺寸（外径和
内径），其名称分别为“OuterDiameter@PipeSketch ”和“InnerDiameter@PipeSketch”。“FilterSketch”草图中包含一个尺寸名称位“NominalDiameter”的圆，是管道名
义直径的过滤器草图，用于定义管道的名义直径。
图7-11 管道零件
如图7-12 所示，管道零件的设计表参数中，除添加必要的尺寸控制参数外，必须包含如下设计表参数：
NominalDiameter@FilterSketetch：用于定义管子的名义直径。
$属性@ Pipe Identifier：管道识别符，用于识别或筛选管道的规格；
其中，管道识别符参数用于从管路开始点和管路附件中筛选符合规格的配置，另外，管道识别符还用于管道零件保存时的命名以及在工程图材料明细表中的显示名称。
图7-12 管道零件设计表的要求
7.3.2 管筒零件
由于软管道可以使用样条线或直线完成布局，因此在管筒零件与管道零件不同，其基体特征需要使用扫描特征来完成。
如图7-13 所示，管筒零件的设计要求如下：
图7-13 管筒零件
基体特征为扫描的薄壁特征；
扫描路径为一3D 草图；
扫描轮廓的名称为“PipeSketch”
“FilterSketch”过滤器草图与管道零件相同
管筒零件的设计表中，也必须包含如下两个参数，其作用与管道零件相同：NominalDiameter@FilterSketetch
$属性@ Pipe Identifier
7.3.3 管路附件零件和装配体
管路附件包括法兰、管帽、三通、弯头等零件，这些零件中必须要建立必要的管路连接点和线路点。
如图7-14 所示，连接点定义了管路附件的名义直径和规格参数。
图7-14 管路附件要求
对于使用装配体完成的管路附件，可以在装配体中的主要连接零件中定义连接点，然后再装配体中使用零件中的连接点进行定义，如图7-15 所示。
图7-15 作为装配体的管路附件
7.3.4 设计案例：改造管路系统零件库
管路应用广泛，管路的类型和规格也多种多样。针对不同的行业，其要求和标准也不
同，例如化工行业和建筑行业。
国家标准（GB/T12459）给定的管道系列包含两类：A 类和B 类，其中A 类管道采用
英制尺寸，其规格参数和名义直径与规格与SolidWorks 提供的管路零件库基本相同。因此，为了简单起见，本书不准备详细介绍管路零件中管道和管路附件的建立方法，而是参考国
家标准在现有管道库的基础上进行改造，读者可参考本实例中介绍的思路修改或根据前面
介绍的管路零件设计要求建立针对本行业的管路库零件。
使用现有管路系统库进行修改时，应注意如下几点：
将所需的管路零件保存到其他目录中。
由于现有零件设计表中采用英寸为单位，因此要确保零件的长度单位为英寸；
将设计表中的所有属性参数的字头“$prp”改为“$属性”，否则设计表不能正常
更新；
为了便于与国家标准接近，修改“$属性@ Pipe Identifier”的值，例如“钢管DN15
Sch40”。
为了在工程图中建立材料明细表，可以添加几个常用自定义属性，例如：
$属性@number：显示在材料明细表的“代号”栏
$属性@description：显示在材料明细表的“备注”栏
$属性@material：显示在材料明细表的“材料”栏
增加“$零件号”参数列，用于在材料明细表中的“名称”中显示零件名称，如
“45o弯头”
如图7-16 所示，这是对SolidWorks 管道库中“threaded steel pipe.slpprt”零件设计表的
修改结果。
图7-16 编辑系列零件设计表
读者可参考上述要求，将管路设计库中“\piping\threaded fittings (npt)”文件夹中的管
路零件进行修改，修改成可用于带螺纹连接的钢制管道库。
在本书提供的模型中已经包含了修改过的管道零件库，默认保存在“C:\SolidWorks Tutorial Files\装配体实例\管道设计库\螺纹钢制管道”目录中，在本章后面的设计案例中要用到这个零件库。
7.3.5 设计案例：同心异径接头管路附件
如图7-17 所示，本设计案例的任务是建立“同心异径接头”管路附件，根据标准要求
利用系列零件设计表建立“Sch 5S”规格的各种接头尺寸。
通过这个实例，希望读者可以了解并掌握管道附件的建立方法以及相关参数的设置方
法。
图7-17 设计案例：连接点和步路点
<1> 打开零件
打开“C:\SolidWorks Tutorial Files\装配体实例\第07 章\”文件夹中的“同心异径接
头.sldprt”零件，如图7-18 所是，零件中已经按照“DN 20×15”的“Sch 5S”规格建立了零件的默认配置。
为了下一步建立连接点和管路点，这里绘制了连接点和管路点的位置草图——“管路
位置草图”。
图7-18 “同心异径接头”零件
<2> 建立连接点
在“步路”工具栏中单击【连接点】按钮，或选择下拉菜单的【布路】|【布路工具】|【生成连接点】命令如图7-19 所示，选择粗端的“管路位置草图”中的点和粗端的平面作为连接点的参考。
必须保证已经启动了“SolidWorks Routing”
<3> 管道类型和管道方向
从【选择步路类型】下拉列表框中选择管道的类型，如图7-19 所示，这里选择【装配
式管道】。注意图形区域所示的管道方向，如果方向不正确，选中【反向】按钮改变管道连接方向。
图7-19 连接点的参考、类型和方向
<4> 管道的参数
在PropertyManager 中的【参数】选项组中，设置管道的【标称直径】为20mm。给定
规格区域名称为“规格”，输入规格参数为“Sch 5S”。
如果用户已经建立了管道零件的各种规格和详细参数，可以单击【选择管道】按钮从
管道零件中选择一种规格。
图7-20 连接的管道参数
由于在下面的步骤中要使用系列零件设计表完成零件设计，【参数】选项组中的各种参数
可在系列零件设计表中给定。因此，上述参数要求并不严格。
<5> 完成
单击【确定】按钮，完成“连接点1”特征。选择下拉菜单中的【视图】|【步路点】
命令，在图形区域显示零件的连接点特征，如图7-21 所示。
图7-21 连接点特征
<6> 较细一端的连接点
使用同样的方法，建立接头较细一端的连接点，如图7-22 所示。
为了与下一步系列零件设计表相匹配，这里要求粗端连接点的名称为“连接点1”，而
细端连接点的名称为“连接点2”。
图7-22 两个连接点
<7> 线路点
管路点的位置决定了灾管路附件应用到管路系统时，与管路草图某个断点重合的位置。
如图7-23 所示，在“步路”工具栏中单击【线路点】按钮，选择“管路位置草图”
中间的草图点建立线路点。
图7-23 线路点
<8> 系列零件设计表
由于需要建立多种尺寸的管接头，因此应该使用系列零件设计表建立。本例中，已经参照国家标准建立了一个EXCEL 文件，读者只需读入到零件即可完成。
<9> 建立系列零件设计表
选择下拉菜单中的【插入】|【系列零件设计表】命令，如图7-24 所示，从【源】选项
组中选择【来自文件】，单击【浏览】按钮。
选择“C:\SolidWorks Tutorial Files\装配体实例\第07 章\”文件夹中的“同心异径接头.xls”
文件作为设计表来源，直接读入到当前零件中。
图7-24 插入系列零件设计表
<10> 设计表参数
在设计表中，已经定义了两个零件的参数和零件的几何尺寸参数，如图7-25 所示。
图7-25 系列零件设计表
<11> 通过设计表建立的配置
如果系统可以利用插入的设计表建立配置，则将提示通过设计表建立的配置名称，如图7-26 所示。
在PropertyManager 中，显示并列出了零件中的所有配置。
图7-26 建立的配置
<12> 删除“默认”配置
零件中不再需要“默认”配置，因此可以从零件中删除。
<13> 保存并关闭文件
7.4 管道设计相关技术
在利用SolidWorks Routing 进行管路设计时，除了要应用系列零件设计技术和自顶向
下的装配体建模技术外，还将应用到如下相关的技术：
3D 草图
样条曲线
分割曲线
使用设计库
本节主要介绍一下上述技术在管路系统设计中必需的一些基本知识，也是对这些知识
的一些复习和回顾。
7.4.1 3D 草图
SolidWorks 的管路系统使用3D草图作为管路系统中管道和管筒延伸的参考。如图7-27
所示，管道系统中的3D 草图只包含直线和圆弧：直线代表管道的延伸，在圆弧的位置将
需要选择适当的弯头。
图7-27 管道系统的路线
由于3D 草图是三维空间中的点、线和圆弧的组合，因此在绘制3D 草图时，用户应注
意参考基准面。
尽管3D 草图是三维空间的草图，但在用户绘制3D 草图时仍然是在一个二维的平面上
开始的。如图7-28 所示，当用户激活绘图工具时，系统默认在于“前视”基准面平行的一个基准面上绘制草图，绘图工具光标的下面的图标显示了绘图工具所在的基准面（对于3D 草图而言，可以认为是坐标系）。如果用户不切换坐标系，绘制的所有实体均位于当前的基准面。
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 课程设计 说明书 姓名：陈启帆 学号：23 专业：环境工程 吉林建筑大学城建学院 2016年07月 - 1 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 课程设计说明书 (吉林省长春地区宽城区给水管网设计) 学生姓名：陈启帆 导师： 学科、专业：环境工程 所在系别：市政与环境工程系 日期：2016年07月 学校名称：吉林建筑大学城建学院 - 2 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 目录 1. 课程设计题目 (4) 2. 课程设计目的及要求 (4) 3. 设计任务 (5) 4. 原始资料 (5) 5. 基本要求 (8) 6. 设计成果 (8) 7. 设计步骤 (8) 8. 设计用水量计算 (9) 9. 确定给水管网定线方案 (11) 10. 设计流量分配与管径设计 (11) 11. 设计结束语与心得体会 (14) 12. 参考资料 (16) - 3 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 1. 课程设计题目 吉林省长春地区宽城区给水管网设计 2. 课程设计目的及要求 通过城镇给水管网设计管网的设计步骤和方法，为以后毕业设计及从事给水管网的工程设计打下初步基础。 （1）了解管网定线原则； （2）掌握经济管径选择要求； （3）掌握给水系统压力关系确定方法； （4）掌握管网水力计算。 - 4 -
管路定制方法 一、安装 为方便推广统一的标准件库和标准规范，在安装时建议用统一的安装目录，例如：catia的安装目录为D:\catiav5\，使安装后的目录是d:\catiav5\b08\intel_a\…。环境文件目录设为d:\catiav5\env。安装完后再新建目录d:\catiav5\catsetting和 d:\catiav5\cattemp。 二、环境文件的定制 1．执行开始-程序-catia-tools-environment editorv5r8，新建一个环境文件，执行菜单命令environment-new,mode应设置为global，product line设置为catia，选中add desktop icon。 2．编辑新建的文件d:\catiav5\env\equipment_sys.txt，修改内容如下：CATGraphicPath=d:\catiav5\b08\intel_a \resources\graphic;d:\catiav5\b08\intel_a\resources\graphic\icons;d: \catiav5\b08\intel_a\resources\graphic\figures;d:\catiav5\b08\intel_a \resources\graphic\splashscreens;d:\catiav5\b08\intel_a\resources \graphic\symbols;d:\catiav5\b08\intel_a\resources\graphic\textures;D: \_PROJECT\CATFCT（添加内容） CATUserSettingPath=D:\catiav5\CATSETTING（修改） CATTemp=D:\catiav5\CATTEMP CATDisciplinePath=D:\_PROJECT 3．创建项目文件目录d:\ PROJECT，复制 D:\catiav5\b08\intel_a\startup\EquipmentAndSystems下的子目录DiscreteValues、MigrationDirectory、Tubing，到d:\ PROJECT下面。在d:\ PROJECT 下新建catfct文件夹，复制D:\catiav5\b08\intel_a\resources\graphic目录下的CATTubingSample.CATfct到刚才新建的文件夹里面，重命名为cattubing.CATfct。从D:\catiav5\b08 \intel_a\startup\EquipmentAndSystems\ProjectData复制project.xml到d:\ PROJECT下面，重命名为project.xml。 三、定制project.xml 用文本编辑器编辑该文件，步骤和内容如下： 1．查找“\startup\EquipmentAndSystems\”替换为“d:\ PROJECT”。 2．查找到 【最新整理，下载后即可编辑】 第十一章管道的绘制 使用PROE创建三维管道一般有三种方法： 第一种方法、3维曲线扫描：先绘制一条曲线，然后再以这条曲线为中心线进行扫描成管道状的实体，这个零件的轨迹是空间的，所以不推荐使用扫描来实现。 第二种方法、“插入”高级特征：仅仅是个特征有一定的局限性，比如只能在零件模式下使用，装配模块是出不来管道实体的。 第三种方法、使用管道模块：功能强大优势明，工艺上，多数管道都是在各零件安装定位后安装，我们设计也是如此，因此管道（piping）只能在装配模式下才可以调用是明智的。优点如下： （1）方便定义管理多种管线。 （2）布线方法多样、灵活、方便。 （3）方便提取管道信息。 （4）适合于管路复杂的装配设计。 下面以几个实例来讲述管道的建模过程。 实例一：使用“插入”高级特征绘制管道。 步骤1：先建立4个基准面，均为TOP面偏移，偏移距离分别为415，425，880，890。如图11-1，11-2。 图11-1 基准面模型树显示图11-2建立好的 基准面 步骤2：建立七个基准点。点击，弹出如图的【基准点】对话框。依次按照图11-3、11-4、11-5、11-6、11-7、11-8、11-9中的标注定义点的位置。 图11-3 PNT0的定位 图11-4 PNT1的定位 图11-5 PNT2的定位 图11-6 PNT3的定位 图11-7 PNT4的定位 图11-8 PNT5的定位 图11-9 PNT6的定位 七个基准点建立完毕。 步骤3：选择【插入】→【高级】→【管道】命令。如图11-10。 图11-10 【管道】命令的选取 弹出如图11-11菜单管理器 东北石油大学课程设计 课程 题目 院系 专业班级 学生 学生学号 指导教师 2013年3月15日 目录 一、课程设计的基本任务 (2) （一）设计的目的意义 (2) （二）设计任务 (2) 二、油气集输管网的设计方法 (4) （一）油气集输管网的常见流程 (4) （二）单管流程油气集输管网的设计步骤 (6) 三、油气混输管线的工艺计算公式 (7) （一）热力计算公式 (7) （二）水力计算公式 (8) （三）混输管线中有关油气物性参数的计算 (10) 四、PIPEPHASE软件 (13) （一）PIPEPHASE软件介绍 (13) （二）PIPEPHASE软件计算过程 (15) 五、设计结果及分析 (23) （一）选择的基本参数 (23) （二）设计所得参数 (24) （三）结果分析 (36) 结束语 (37) 一、课程设计的基本任务 （一）设计的目的意义 油气集输系统是将油田油井生产的油气产物加以收集、处理直至输送到用户的全过程的主体体现。油气集输流程是油气集输处理系统的中心环节，是油、气在油田部流向的总说明。油气集输流程可分为集油、脱水、稳定和储运四个工艺段，其中集油部分是将分井计量后的油气水混合物汇集送到油气水分离站场，该部分是油田地面生产的投资大户与耗能大户，选择合理的集油工艺流程可为整个油气集输处理系统的节能、低耗和高效益打下坚实的基础。 油气集输集油管网一般包括井口至计量站及计量站至转油站的管线。其工艺设计应解决下列问题：确定输油能力、输送工艺、敷设方式、管线埋深、初步设计与施工图设计。其中确定输油能力是最重要的环节，是指根据要求的输油量及其他已知条件，确定管径。管线的管径直接影响管线的建造费用和经营成本。一般加大管径可使介质输送压力降低而减少动力消耗，对于热输管线来说可增大散热，但从总效应来看，虽使运营费用降低了，但管材消耗增多，建造费用高。因此，合理选择管径，使管线具有经济、合理的输油能力，具有重要的现实意义。 本次课程设计的目的是，通过油气集输集油管网的工艺设计，了解油气集输管线的作用及分类，管线设计的一般问题；掌握油气集输管线工艺设计的方法、热力计算及水力计算；熟悉油气集输管网工艺设计的过程；熟悉油井产量、油品物性、运行参数、管线保温方式等已知条件的确定；利用PIPEPHASE软件，计算出管网设计得出的各段集输管线的管径，并对温降与压降的主要影响因素进行分析。 （二）设计任务 1．基础数据 （1）物性参数 ρ 油=865.4 kg/m3；ρ 气 =0.86 kg/m3； ρ 水 =1000 kg/m3。 （2）单井参数（见附表） 课程设计说明书 所属课程水污染控制工程（上） 设计题目某城镇排水管网初步设计 专业班级 学生姓名 设计组别 指导教师 目录 1.课程设计任务书概述--------------------------------------------------2 2.工程概况-----------------------------------------------------------------3 3.污水管渠系统设计-----------------------------------------------------6 4.雨水管渠系统设计-----------------------------------------------------14 5.参考资料-----------------------------------------------------------------17 6.总结-----------------------------------------------------------------------17 课程设计任务书概述 1.设计题目： 某城镇排水管网初步设计 2.设计目的 其目的是加深理解所学知识，培养综合分析和解决实际管网工程设计问题的初步能力，使学生在设计、运算、绘图、查阅资料和使用设计手册、设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。 3.设计要求 （1）设计前进行区域情况调查，熟悉原始资料及总体设计原则； （2）设计过程中，要求学生认真复习相关的基本概念和原理知识； （3）课程设计说明书要求内容完整、计算准确、论述简洁、文理通顺、装订整齐； （4）课程设计图纸应能较好地表达设计意图，图面布局合理、正确清晰，设计图纸所采用的比例、标高、管径、编号和图例等应符合《给水排水制图标准》的有关规定。 （5）在设计过程中应独立思考，在指导教师帮助下完成工作，严禁抄袭。 4.设计内容 （1）规划区域内污水管网初步设计 A 污水管道的布置与定线 B 街区编号，计算街区面积 C划分设计管段，计算本段流量、转输流量和各管段设计流量 D进行污水管道水力计算（确定各管段的管径、坡度、流速、充满度、水面标高、管内底标高和管道埋深等） E绘制污水管道平面图（A2图幅，1：5000）和总干管的纵剖面图（A3图幅） （2）规划区域内雨水管网初步设计 A划分排水流域，进行管道定线 输气管道课程设计 姓名：李轩昂 班级：油储1541 学号：201521054114 指导教师：任世杰 目录 前言------------------------------------------------------------------------------------------------- 4第一章设计概述---------------------------------------------------------------------------------- 5 1.1设计原则--------------------------------------------------------------------------------- 5 1.2 管道设计依据和规范----------------------------------------------------------------- 5 1.3长输气管道设计原始资料------------------------------------------------------------ 6 1.3.1天然气管道的设计输量 ------------------------------------------------------- 6 1.3.2气源特性 ------------------------------------------------------------------------- 6 1.3.3气源处理 ------------------------------------------------------------------------- 6 1.3.4管道设计参数 ------------------------------------------------------------------- 7 1.3.5基本经济参数 ------------------------------------------------------------------- 7第2章管道工艺计算---------------------------------------------------------------------------- 9 2.1天然气物性参数计算------------------------------------------------------------------ 9 2.1.1天然气的平均分子质量、平均密度和相对密度------------------------- 9 2.1.2天然气压缩因子的计算 ------------------------------------------------------- 9 2.1.3天然气粘度计算 -------------------------------------------------------------- 10 2.1.4定压摩尔比热 ----------------------------------------------------------------- 10 2.2输气管道水力计算------------------------------------------------------------------- 11 2.2.1雷诺数的计算 ----------------------------------------------------------------- 11 2.2.2管道内压力的推算 ----------------------------------------------------------- 12 2.2.3管道壁厚推算 ----------------------------------------------------------------- 12 2.3输气管道热力计算------------------------------------------------------------------- 12 2.3.1总传热系数 -------------------------------------------------------------------- 12 2.3.2天然气的平均地温 ----------------------------------------------------------- 13 2.3.3考虑气体的节流效应时输气管沿管长任意点的温度计算----------- 13 2.4管道工艺计算结果------------------------------------------------------------------- 14 2.4.1首站到分输站1 --------------------------------------------------------------- 14 2.4.2分输站1到分输站2 --------------------------------------------------------- 14 2.4.3分输点2到末点 -------------------------------------------------------------- 15 CATIA的管路和电路的设计 CATIA支持管路和电路的设计需要以下5个模块 各模块功能如下 CATIA –电气元件库2 (ELB) 允许用户创建和管理包含电气元件的目录库。该产品 扩展了机械零件和装配，使其带有电气行为，从而能 定义电气组件，比如连接件和电气设备。 使用与机械零件/装配一样的方法，可以将这些设备 存储在目录库中。 包含电气属性和特征。当把组件从目录中调出，放进 虚拟环境中时，它考虑了所有预定义的机械约束，从 而能正确地使用和放置这些设备。典型地，该产品和 CATIA –电气元件库2 (ELB) CATIA –电气线束安装2(EHI)一同使用，为电气设 计者提供了全面的三维线束定义。 CATIA –电气线束安装2 (EHI) 该产品专门用于在虚拟环境中进行物理管线设计。 机械设计被作为电气设计的输入，从而实现完整的 集成。能很方便地实现三维环境和线束之间的关联 和修改。比如，CATIA –电气线束安装2(EHI)提供 了独特的松散管理能力和不受限制的派生点。提供 了电气管线功能定义和物理定义的完整集成。由于 与机械装配相集成，电气线束可以与机械零件或电 气设备相连。 CATIA –电气线束安装2 (EHI) CATIA – 电气导线布线2 (EWR) 根据功能和配线规范，EWR 能在虚拟环境中创建电气导线。根据外部电气CAD 系统或者CATIA – 电气功能定义(EFD)中定义的规范，进行导线布线。可以在CATIA 电气线束安装2中设计的线束网络中；或是CATIA – 系统空间预留2(SSR)中定义的预留空间中，创建导线。CATIA – 电气导线布线2 (EWR)使用户能对布线过程中的技术知识进行捕捉和重用。提供了如线束内容分析等分析功能，能对线束制造中的导线布线生成报告。 CATIA – 电气线束展平2 (EHF) CATIA – 电气线束展平2 (EHF)能展平CATIA – 电气线束安装2 (EHI)中创建的三维电气线束，生成相关二维工程图，用于检测和文档表达。CATIA – 电气线束展平2 (EHF)能提取三维电气数据，提供电气线束的展平视图。它为用户提供了一系列工具，根据位置来操作管线段，以获得恰当的解决方案。 CATIA – 电气线束展平2 (EHF) 使用户能创建线 束的三维展平视图。因此，可以决定刚度很大的 线束段必须保持其原始的弯曲形状。保留了 CATIA – 电气线束安装2(EHI)定义的三维机械约束，这样，线束段的半径和长度仍是被约束的。该产品和CATIA – 电气线束安装2(EHI)完全集成。此外，它和交互式工程图1(ID1)集成，使用户能定义和管理相关的标注和尺寸，以创建完整的报表。 CATIA – 管线设计2 (TUB) 使用符合工业标准的规范、术语和惯例，创建和管理管线及管线系统的物理设计。它所提供的面向工业应用的功能使用户能逼真地设计管线系统。当和CATIA – 管线原理图2 (TUD)一起使用时，通过将功能原理图中的数据和设计意图传递到三维详细设计中，用户能对设计过程进行优化。它集成了两个设计阶段，从而确保了在详细设计阶段能捕捉到设计意图。在进行三维规范驱动/原理图驱动设计时，能调用管线和零件，这样动态地保持了原理图和三维设计的一致性。 该产品提供了一个直观、高效的用户界面，设计者能对模型进行标注和校验、查询数据和创建正确的报告信息。 CATIA – 电气导线布线2 (EWR) CATIA – 电气线束展平2 (EHF) CATIA – 管线原理图2 (TUD) CATIA – 管线设计2 (TUB) 《给水排水管道系统》课程设计 计算说明书 学院：市政与环境工程学院 专业：给排水科学与工程 姓名： 学号： 指导老师：谭水成宋丰明奎萍 完成时间：2013年12月13日 城建学院 2013年12月27日 指导老师评语 指导老师签字 答辩委员会评语 主任委员签字设计成绩 年月日 前言 给水排水管道工程设计了城镇生活、生产、市政和消防提供用水和生活污水、工业污水、雨水排除的系统，可分为给水系统和排水系统。 给水管网系统一般是有输水管、配水管网、水压调节设施及水量调节设施等构成，根据类型分为统一给水管网系统、分系统给水管网系统和不同输水方式的给水管网系统。给水管网设计主要包括管网定线、流量的设计计算、清水池容积的确定、管网的水力计算、管网平差和消防校核。排水管网系统分为合流制排水系统和分流制排水系统，合流制分为直排式、截流式、完全式，分流制分为完全式、不完全式、半完全式，排水管网设计主要包括排水体制选择、设计流量计算和设计水力计算。 做为工程类专业学生，实践学习和设计是我们自身获取知识和经验的最好环节。学生通过设计，综合运用和深化所学的基本理论、基本技能，培养我们独立分析和解决问题的能力，通过设计能使我们具有掌握查阅规、标准设计图集，产品目录的方法，提高计算、绘图和编写设计说明的水平，作好一个工程师的基本训练。熟练城镇给水排水工程系统的详细计算和培养一定的理论分析和设计的能力。提高方案的比较、技术经济、环境、社会等诸方面的综合分析和论证能力。 Foreword Water supply and drainage pipeline engineering design of urban life, production, municipal and fire water supply and sewage, industrial sewage, rainwater drainage system, can be divided into system of water supply and drainage system. Water supply system is generally a water pipe, water pipe, water pressure regulating facilities and water regulation facilities etc., according to the type of water supply pipe network system, divided into unified system of water supply pipe network system and different conveyance mode of water supply pipe network system. Water supply pipe network design mainly includes the design of pipelines, flow design calculation, to determine the volume of water tank, hydraulic calculation, pipe network adjustment and fire check. Drainage pipe network system for combined drainage system and drainage system, sewage system is divided into direct discharging type, intercepting, complete type, the shunt system divided into complete, incomplete type, half full, water supply and drainage design mainly includes the choice of drainage system, calculation method of design discharge and design hydraulic 《给水排水管道系统》 设计说明 系别：________ 专业：___________ 姓名： _____________________ 学号：024411150 ____________________ 指导教师：张奎谭水成刘萍宋丰明 实习时间：2013年12月15日一12月29日 河南城建学院 2012年12月28日 给水排水管道工程是给水排水工程的重要组成部分，可分为给水管道工程和排水管道工程两大类。 给水管道工程是论述水的提升，输送，贮存，调节和分配的科学。其最基本的任务 是保证水源的原料水送至水处理构筑物及符合用户用水水质标准的水输送和分配到用户。这一任务是通过水泵站，输水管，配水管网及调节构筑物等设施的共同工作来实现的，它们组成了给水管道工程。设计和管理的基本要求是以最少的建造费用和管理费用，保证用户所需的水量和水压，保证水质安全，降低漏损，并达到规定的可靠性。 给水排水管网工程是给水排水工程中很重要的组成部分，所需（建设）投资也很大, 一般约占给水排水工程总投资的50%~80%同时管网工程系统直接服务于民众，与人们生活和生产活动息息相关，其中任一部分发生故障，都可能对人们生活、生产及保安消防等产生极大影响。因此，合理地进行给水排水管道工程规划、设计、施工和运行管理，保证其系统安全经济地正常运行，满足生活和生产的需要，无疑是非常重要的。 室外给水排水工程是城镇建设的一个重要组成部分，其主要任务就是为城镇提供足够数量并符合一定水质标准的水；同时，把人们在生活、生产过程中使用后的污水汇集并输送到适当地点进行净化处理，达到一定水质标准后，或重复使用，或灌溉农田，或排入水体。 室内给水排水工程的任务是将室外给水系统输配的净水组织供应到室内各个用水点，将用 CATIAV5管路设计定制小结 https://www.doczj.com/doc/934751851.html, 提供最好的catia视频教程 一、安装 为方便推广统一的标准件库和标准规范，在安装时建议用统一的安装目录，例如：catia的安装目录为D:\catiav5\，使安装后的目录是d:\catiav5\b08\intel_a\…。环境文件目录设为d:\catiav5\env。安装完后再新建目录d:\catiav5\catsetting和d:\catiav5\cattemp。 二、环境文件的定制 1．执行开始-程序-catia-tools-environment editorv5r8，新建一个环境文件，执行菜单命令environment-new,mode应设置为global，product line设置为catia，选中add desktop icon。2．编辑新建的文件d:\catiav5\env\equipment_sys.txt，修改内容如下： CATGraphicPath=d:\catiav5\b08\intel_a\resources\graphic;d:\catiav5\b08\intel_a\reso urces\graphic\icons;d:\catiav5\b08\intel_a\resources\graphic\figures;d:\catiav5\b08 \intel_a\resources\graphic\splashscreens;d:\catiav5\b08\intel_a\resources\graphic\s ymbols;d:\catiav5\b08\intel_a\resources\graphic\textures;D:\_PROJECT\CATFCT（添加内容） CATUserSettingPath=D:\catiav5\CATSETTING（修改） CATTemp=D:\catiav5\CATTEMP CATDisciplinePath=D:\_PROJECT 3．创建项目文件目录d:\ PROJECT，复制D:\catiav5\b08\intel_a\startup\EquipmentAndSystems下的子目录DiscreteValues、MigrationDirectory、Tubing，到d:\ PROJECT下面。在d:\ PROJECT下新建catfct文件夹，复制D:\catiav5\b08\intel_a\resources\graphic目录下的CATTubingSample.CATfct到刚才新建的文件夹里面，重命名为cattubing.CATfct。从D:\catiav5\b08\intel_a\startup\EquipmentAndSystems\ProjectData复制project.xml到d:\ PROJECT下面，重命名为project.xml。 三、定制project.xml 用文本编辑器编辑该文件，步骤和内容如下： 1．查找“\startup\EquipmentAndSystems\”替换为“d:\ PROJECT”。 2．查找到 中南民族大学 化工专业课程设计 学院：化学与材料科学学院 专业：化学工程与工艺年级：2011级题目:KNO3水溶液三效蒸发工艺设计 学生姓名：** 学号：****** 指导教师姓名：*** 职称: 教授 2014年12 月29 日 化工专业课程设计任务书 设计题目：KNO 水溶液三效蒸发工艺设计 3 设计条件： 1.年处理能力为×104 t/a KNO3水溶液； 2.设备型式中央循环管式蒸发器； 3.KNO3水溶液的原料液浓度为8%，完成液浓度为48%，原料液温度为20℃，比热容为(kg. ℃)； 4.加热蒸汽压力为400kPa（绝压），冷凝器压力为20kPa(绝压)； 5.各效加热蒸汽的总传热系数：K1=2000W/（m2?℃）；K2=1000W/（m2?℃）；K3=500W/（m2?℃）； 6.各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。各效传热面积相等，并忽略浓缩热和热损失，不计静压效应和流体阻力对沸点的影响； 7.每年按300天计，每天24小时运行； 设计任务： 1.设计方案简介：对确定的工艺流程进行简要论述。 2.蒸发器和换热器的工艺计算：确定蒸发器、换热器的传热面积。 3.蒸发器的主要结构尺寸设计。 4.主要辅助设备选型，包括气液分离器及换热器等。 5.绘制KNO3水溶液三效蒸发装置的流程图及蒸发器设备工艺简图。 姓名： 班级：化学工程与工艺专业 学号： 指导教师签字: 目录 1 概述 ...................................................... 错误!未定义书签。蒸发简介.................................................... 错误!未定义书签。蒸发操作的分类.............................................. 错误!未定义书签。蒸发操作的特点.............................................. 错误!未定义书签。2设计条件及设计方案说明..................................... 错误!未定义书签。设计方案的确定以及蒸发器选型................................. 错误!未定义书签。工艺流程简介................................................. 错误!未定义书签。 3. 物性数据及相关计算........................................ 错误!未定义书签。换热器设计计算............................................... 错误!未定义书签。管道选材及计算............................................... 错误!未定义书签。 料液管道管径的确定....................................... 错误!未定义书签。 加热蒸汽管道与二次蒸气管道管径的确定..................... 错误!未定义书签。 冷凝水管道管径的确定..................................... 错误!未定义书签。管材的选择................................................... 错误!未定义书签。4对本次设计任务的评价....................................... 错误!未定义书签。 摘要 自然界中天然生成的气体化合物或气体元素的混合物统称为天然气。石油工业所述天然气是指从油气田开采出来的可燃性气体，它在各种压力和温度下的物性参数是管输工艺计算所必须的基本数据。 长距离输气管道由管路和压缩机站两部分组成，气体沿管道流动，需要消耗一定的能量，压缩机站的任务就是提供一定的能量，将天然气安全、经济地输送到终点。 某长距离输气干线，沿线地形起伏不大，海拔高度1200m。要求对该管道进行工艺设计。通过已知的设计参数及基础数据，对该管道进行工艺设计。管道的设计计算和选择不当，将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性，甚至会带来严重的破坏性事故。在对长距离输气干线的工艺设计中，管道设计十分重要。本文根据课程设计任务书的要求，进行长距离输气管道管道规格设计。 关键词：输气管道天然气压缩机 1 绪论 自然界中天然生成的气体化合物或气体元素的混合物统称为天然气。石油工业所述天然气是指从油气田开采出来的可燃性气体，它在各种压力和温度下的物性参数是管输工艺计算所必须的基本数据。 天然气管输系统是一个联系采气井与用户间的由复杂而庞大的管道及设备组成的采、输、供网络。一般而言，天然气从气井中采出至输送到用户，其基本输送过程(即输送流程)是：气井(或油井)-油气田矿场集输管网-天然气增压及净化-输气干线-城镇或工业区配气管网-用户。 天然气管输系统虽然复杂而庞大，但将其系统中的管线、设备及设施进行分析归纳，一般可分为以下几个基本组成部分，即：集气、配气管线及输气干线;天然气增压站及天然气净化处理厂;集输配气场站;清管及防腐站。天然气管输系统各部分以不同的方式相互连接或联系，组成一个密闭的天然气输送系统，即天然气是在密闭的系统内进行连续输送的。从天然气井采出的天然气，以及油井采出的原油中分离出的天然气，经油气田内部的矿场集输气支线及支干线，输往天然气增压站进行增压后(天然气压力较高，能保证天然气净化处理和输送时，可不增压)，输往天然气净化厂进行脱硫和脱水处理(含硫量达到管输气质要求的可以不进行净化处理)，然后通过矿场集气干线输往输气干线首站或干线中问站，进入输气干线，输气干线上设立了许多输配气站，输气干线内的天然气通过输配气站，输送至城镇配气管网，进而输送至用户，也可以通过配气站将天然气直接输往较大用户。 Electrical Harness Installation 电气安装 Electrical Harness Assembly电气装配 Getting Started Samples简例 CATIA Training Foils Electrical Harness Installation电气安装Electrical Harness Assembly电气装配 Version 5 Release 13 2004 Course Presentation Objectives of the course In this course you will learn how to build a harness integrated within the DMU and how to connect the bundle segments to your electrical components. 下面的讲义介绍如何在电子装配中建立电气用具和如何使用线束连接它们 Targeted audience New Electrical V5 users 适用对象是CATIA V5初级学者 Prerequisites 0.5 day Catalog Editor, CATIA V5 basics Table of Contents内容提要 1.Introduction to Electrical Harness Installation介绍 Electrical Harness Installation workbench presentation电气安装模块菜单位置2.Bundle Segment (BNS) definition线束定义 Geometric Bundle几何定义 Bundle Segments线束定义 Split a Bundle Segment线束分段 3.Links Management线束联结 Link the electrical objects与电器器件的联结 Links Management联结修改 4.Local Slack Management线束局部松弛度的修改 Adding Local Slack增加 Removing Local Slack取消 5.Support Management线束支撑 Routing of BNS through Supports增加 Removal of Support from Bundle Segment取消 6.Rectangular Sections矩形截面 Change bundle segment section改变线束截面 7.Floating Junction线束连接点 Define the constraints of the floating junction定义连接点 《给水排水管网系统》课程设计 计算说明书 题目：衡阳市给水排水管网工程 学院：市政与环境工程学院 专业：给排水科学与工程 姓名：孔庆培 学号：026413158 指导老师：谭水成 完成时间：2015年12月30日 前言 衡阳市给水排水管道工程设计，其市总人口54.32万左右，有一工厂A和火车站。总设计时间为2周，设计内容主要是给水管道的定线、水力计算及部分区域的污水、雨水设计，并作出平面图和纵剖面图。 设计过程中，先大致了解衡阳市地形分布后，决定通过分区供水满足整个城市的用水需求。定线，给水水力计算，确定管径，校核等等，把定下的管径标图并整理报告。考虑城市初步规划，以及资金投资问题，采用完全分流制排水系统。生活污水和工业废水通过污水排水系统送至污水处理厂，经处理后再排入水体。雨水是通过雨水排水系统直接排入水体。 课程设计让我们结合所学知识，运用CAD制图，画出衡阳市给水排水管道总平面分布图，部分污水干管剖面图,学会灵活运用知识。 Preface The design of water supply and drainage pipeline engineering of Hengyang city , the total population of the city is 543，200 around,there are a facto ry “A” and a train station in the city. The total time of the design for 2 weeks, the content of the design is mainly about the water supply pipeline alignment, hydraulic calculation and the sewage of part of area, rainwater design, and make the plane figure and profile. In the design process, first understand topographic distribution of Hengyang city roughly, decide to meet the whole city water demand by the district water supply. Fixed line, calculation, to determine the water hydraulic diameter, checking and so on, to set the diameter of plotting and finishing the report. Considering the preliminary planning of the city, and the problem of capital investment, using completely separate drainage system. Domestic sewage and industrial wastewater is sent to the sewage treatment plant through the sewage system, and then discharged into the water body after the theatment. The rain water is directly discharged into the water body through rainwater drainage system. Curriculum design allows us to combine the knowledge which we have learned, the use of CAD drawing, drawing a distribution map of general layout of water supply and drainage pipeline in Hengyang City, part of the sewage trunk pipe profile, learn to use knowledge flexibly.proe管道设计教程(精编文档).doc
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