本站原创摘 要：随着我国国民经济的发展,对化工产品的需求也在不断增加.与此同时,计算机人工智能技术的发展以及计算机技术的普遍应用,使得在化工设备设计中普遍的应用计算机辅助设备成为可能.论文笔者根据个人的工工作经历和所见所闻,浅析了化工行业中对计算机辅助设备的软件应用情况,并分析了此类软件的研发趋势,为更好的利用辅助设备提供了有力的技术支撑.
关 键 词：化工设备；计算机辅助；软件开发；研发趋势
现代化工设备中对计算机辅助设计的应用已经十分广泛,并且使用的技术也在不断的升级,正在经由原来的简单辅助向试验室中实验条件的科学仿真和模拟设计阶段过渡.以前化工设备的设计主要依靠人工手动操作,有时候设计的精确性不够,会影响在实际中的应用.现在,随着科学技术的发展和计算机人工智能技术的不断更新,计算机技术在化工设备的设计中的作用也越来越重要.依靠计算机提供的各种设计技术和专门的设计软件,化工设备的设计渐渐地全面进入计算机辅助设计阶段.
一、化工设备CAD软件简介
1.1智能型化工设备CAD系统软件CMCAD
CMCAD软件主要依靠Windows系统作为设计平台,将化工设备的要求用软件语言进行汇编,是一种高度智能化的化工设备的设计软件,也是全国第一个此种类型的软件,通过了专家的检测和实践的验证,在化工行业中广为应用.该软件由大学里的专业软件编程专家集合研发而成,历时四年,目前的通用版本为CMCAD2000.这种软件主要用于化工设备中的图表制作,集中统计化工设备设计时所需要的各种图表,如零部件参数化标准件图库、通用机械标准件图库、常用模型图库等,将各种类型的零部件的基本信息存入软件,以便设计时方便获取所需的资料.这些材料同时包括与此对应的英文对照表格,极大地方便了设计工作的进行.
1.2石油化工静设备计算机辅助设计系统VCAD
VCAD软件的实际功用经过了石油化工产业设备发展的检验.该软件由专门的技术中心部门研发而成,目前情况国内通用的版本为VCAD3.2,和CMCAD软件不同的是,该软件只有设计计算部分以Windows为操作平台,其他部分的设计主要依托于PICAD.VCAD里含有的单项包括：受压元件计算；施工图绘制.施工图根据实际设备的要求而不同,简单来说,包括塔器设计施工图、浮头换热器设计施工图、固定管板换热器设计施工图绘制等多种不同的部件施工图.
二、国外的CAD软件发展与现状
2.1压力容器设计和分析软件PVElite
PVElite产于美国,同样以Windows为操作平台,不同于国内的是这种软件在设计图例时,较多的运用三维图像来直观的展示部件的构造,而我国则倾向于采用描述性的语言和二维图例来展示.此类软件最新的研发成果是PVElite2007.PVElite根据AEVlll-1&Vlll-2(美国压力容器标准)、PD5500(英国压力容器标准)、EN13445(欧洲压力容器标准)等多种规定,综合各个国家的不同规格和情况要求汇编而成.PVElite包括化工设备的结构和造型、容器和零部件的设计图案,并且软件能绘制CAD工程图,且能自动生成材料表和管口信息表.
2.2压力容器和换热器软件COMPRESS
COMPRESS是由美国CODEWARE公司开发的,三维CAD软件是用Windows作为操作平台,该软件的最新版本是COM-PRESSBuild6252.COMPRESS根据AEVIII-1&VIII-2、TEMA、ASCE7(美国土木工程师学会规范)IBC2006(美国建筑规范)、UBC1997(美国建筑规范)、NBC95(加拿大建筑规范)等标准编辑形成的.COMPRESS软件在设计设备时,能够及时的提供许多小建议和帮助向导,为用户提供快捷的信息,提高设备的设计效果和实用性.
三、化工设备设计软件CAD的发展趋势
3.1二维辅助绘图向参数化设计绘图方向发展
在引进计算机辅助技术之初,计算机软家的开发与应用尚未推广开来,因而在设计化工设备时一般采用二维图案,有时甚至直接用描述性的语言,并且在作图时也要依靠人工操作鼠标来完成绘图过程,所取得的图例数据不精确,设计效果不理想,并且也影响了计算机辅助技术实际功能的发挥,使得计算机技术在此处成了“甩图板”.现在,随着软件技术的开发和专门应用软件的推广,在设计时不仅可以制作数量精确的图例,并且还可以从软件中获得有好的帮助,对提高设计的科学性和设备的精确性、有效性的作用十分大.现在此类的设计软件中都会提供设计时所需的图例参数库,设计时若有需要,只需要从图库中搜索所需的资料即可.这样一来,不仅提高了设备设计时的作图效率,而且可以丰富图表范围,有利于整个行业的发展进步.
3.2 单一功能的软件向综合设计软件方向发展
之前的不少化工设备软件,大部分的实际作用有限,如CAD软件中就只有设计计算和强度校核功能,没有绘图功能,有的软件只有绘图功能,无法对所需的参数进行有效的信息处理.这样一来,设计软件的实用性大为降低,也影响了计算机辅助技术在化工设备设计中的应用,无法满足行业发展的需要.随着软件技术的开发与进步,各种各样的综合设计软件相继问世,利用这些软件综合处理数据信息和绘图,既简便快捷,精确度又高.
3.3 化工设备CAD向CAD/CAE方向发展
比较旧的的化工设备CAD指的是计算机辅助二维绘图技术,这个技术的发展对现在而言比较成熟.有关专家认为,计算机辅助设计软件今后要朝着标准化、集成化和人工智能化方向发展,致力于建造计算机辅助工程集成优势.随着现代化学工业的发展,化工行业设备设计的要求越来越高,对设计中的软件技术与要求也在不断的提高,尤其是在绘图方面,更是将焦点集中于软件在绘制三维图案方面的功能设计上.CAD/CAE集成软件则极大地满足了这一要求,提高了设计的精确度和设计的效率,适应了化工行业发展的需要.
四、结语
虽然我国化工设备设计软件的发展历程与国外相比比较短,所开发的软件在三维图案的制作方面也存在许多不尽如人意的地方,但是,总体来说,我国化工设备设计技术已经开始充分的结合考虑到这些问题,并且也在不断的改进专业软件的设计技术,虽为达到达到国际先进水平,但确实取得了一定的进步.目前我国主要的软件设计和创新部门主要集中于各地的大学,如浙江大学、四川大学化学工程学院、南京化工大学、石油化工大学等.各级学校的技术研发和实践,为我国化工设备的计算机辅助设计技术的发展做好了技术支撑.