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第五章生产车间的设计熊万斌主编生产车间的设计第一节生产车间的配置一、生产车间应有的工序：1.面粉厂：立筒库、清理、润麦仓(毛麦仓可要可无)、楼梯间、休息室、制粉、通风除尘与气力输送风网、打包、吊物洞。2.米厂：立筒库、毛谷仓、清理、楼梯间、休息室、砻谷、碾米、通风除尘与气力输送风网、打包、吊物洞。3.饲料厂：立筒库、清理、配料仓、制粒系统(冷却、破碎、分级)、打包、吊物洞、通风除尘与气力输送风网、楼梯间、吊物洞。生产车间的设计二、车间的配置原则1.根据生产规模，加工产品等级，工艺流程图等综合考虑。2.各工序的配置应有利于操作和管理。3.配置紧凑，所用的车间面积要小。4.保证有良好的采光和通风。5.对噪音大，灰尘大的设备尽可能单独配置房间。6.尽可能使厂房的长宽比不要超过3：1，比值越小获得的厂房面积越大。7.车间厂房超过30m时，应设置主、次楼梯。生产车间的设计三、制粉厂各工序的配置1.小型制粉厂车间的配置小型制粉厂车间配置常见的方案如图5-1。其中图a是将润麦仓和楼梯间配置在主厂房中间，两边是清理间和制粉间。靠近清理间可以设原粮仓库；制粉间一边设打包间。根据小型厂的规模，主厂房采用四层楼时，打包设备可设在一楼。打包间二楼作拉丝间用，三楼可作堆放平筛格用。打包间旁边设成品仓库。这种配置方案，除了能满足小型厂简单清理流程的生产管理外，将润麦仓和楼梯间布置在中间，并以防火墙将清理间、制粉间隔开，有利于防火安全和清洁卫生。吊物洞可以利用楼梯间中间位置。生产车间的设计应用气力输送或车间除尘解决得好的小型粉厂，清理和制粉间中间不用防火墙和楼梯间隔开，而配置在同一个车间内，见图5-1b。这种配置方案，可以简化车间结构，并适当减少每层楼的操作工人，车间采光较好。另外，将布袋滤尘器单独设房，可进一步改善车间卫生条件。这个方案中，吊物洞可布置在清理或制粉间的一个角上。生产车间的设计图5-1小型粉厂车间配置方案生产车间的设计图5-2中型粉厂车间配置方案生产车间的设计2.中型制粉厂车间的配置中型制粉厂车间的配置同小型制粉厂相比，无原则区别。只是由于机器设备增多，所需车间面积较大而已。图5-1b的方案也适用于中型制粉厂。根据工艺设计要求，当需要设置毛麦仓时，可采用图5-2的配置方案。在这个方案中，将毛麦仓和润麦仓配置在清理间一端，楼梯间布置在厂房中间，楼梯间的后面是卫生间和电控室。如果电气设备的控制柜设置在制粉间内时，电控室可改作休息室。生产车间的设计3.大型制粉厂车间的配置大型制粉厂车间的配置，一般也可采用图5-2的方案。如果采用的设备较多，按这种方案配置，整个厂房长度伸延有困难时，可根据具体情况，或者将楼梯间突出布置在车间后面，或者将毛麦仓和润麦仓布置在清理间后面，使厂房配置成“L”形。大型制粉厂若采用较高楼层时，可将打包机配置在打包间的三楼上。这样包装成品可用溜槽直接输送到成品仓库，简化输送设备。生产车间的设计制粉间具有两组工艺设备(如分硬、软麦系统或1、2两组工艺流程)的大型制粉厂，其配置方案可采用图5-3。在这个方案中，两组制粉设备采用平行排列形式。打包间一端还配置有面粉及麸皮散装仓，成品和副产品可以进行散存、散运。在散装仓旁边没有第二个楼梯间。现代化大型制粉厂，如设计有部分自控设备和工艺流程模拟屏时，可采用图5-3的配置方案。一般控制室突出在磨粉机间前面，为两层建筑。一楼用于布置电容柜和低压配电柜；二楼用于布置模拟屏和手动、自动控制设备。生产车间的设计图5-3大型粉厂车间配置方案生产车间的设计图5-4大型粉厂车间配置方案生产车间的设计还有一种配置方案，使主厂房各车间布置成近似正方形，如图5-4。这种配置方案的特点，与长方形厂房相比，在相同的厂房周长条件下，获得的车间面积最大。目前国外较多采用。其不足之处是清理间的自然采光条件较差，但可靠照明设备解决。四、碾米厂各工序的配置1.小型米厂：小型米厂由于产量小、设备少、工艺简单，一般可将清理、砻谷、碾米、打包各道工序配置在一个车间内，这样可以简化厂房建筑结构。生产车间的设计图5-5小型碾米厂车间设置生产车间的设计图5-6中型碾米厂车间配置生产车间的设计图5-7大型碾米厂车间配置生产车间的设计图5-5是日产30吨、50吨成套碾米设备所用的车间配置图。这里清理、砻谷、碾米、打包都布置在一个车间内。由于成套设备是平地安装或设有钢架平台，所以厂房采用单层建筑。为了保证供料的连续性和改善车间卫生条件，在主车间旁可设置毛谷仓和除尘器。整个厂房宽度可设计成7～7.5米，主车间长度可根据30吨、50吨设备占地面积，分别为14米和12米。2.中型米厂：中型米厂的车间配置，通常按生产工序作直线型排列，如图5-6a。清理间因为容易产生灰尘，而且对下脚要分类处理，所以一般宜与砻谷、碾米间隔开。图中是利用楼梯间将两者隔开。这种配置方案，既符合生产工艺和管理要求，又使厂房结构简单、朴实，采光条件也好。至于原粮仓库和成品库，可按实际情况分设在清理和碾米间两端。生产车间的设计采用气力输送或通风除尘处理较好的中型碾米厂，由于车间卫生条件好，清理间和砻谷、碾米间可以不分隔。在这种情况下，楼梯间可突出在车间后面，见图5-6b。3.大型米厂大型米厂由于产量大、设备多、工艺流程完善，所以大都将清理和砻谷、碾米间分隔配置。同时，为了保证供料的连续性和考虑成品的散装储存，可配置毛谷仓、净谷仓和成品散装仓。图5-7a是采用单跨建筑的大型碾米厂车间配置方案。这种配置方案，厂房所需长度较大。假如想缩短厂房长度，可采用双跨建筑，其配置方案如图5-7b。生产车间的设计五、饲料厂各工序的配置饲料加工工艺过程一般由原料接收、主原料清理、粉碎、配料、混合和成品打包等工序组成，成型的配合饲料还有制粒工序。由于各道工序所用的设备数量较少，而且又无必要分隔，所以通常都将这些工序按顺序配置在一个车间内。图5-8是产量为5吨/时(年班产1万吨)的配合饲料厂的车间配置图。主车间内配置从清理到打包的全部生产工序。主原料仓和副料仓均配置在主车间后面。这里楼梯间和吊物洞配置在车间的左前侧。生产车间的设计图5-8产量5吨/时配合饲料厂的车间配置图生产车间的设计图5-9是产量为10吨的配合饲料厂的车间配置图。其基本形式与上图相同。但主原料筒库布置在主车间左侧，成品仓布置在右侧，使整个主厂房各车间呈直线型排列。图中打包间仅有定量秤和打包机两种设备，均只需配置三层楼高。楼梯间后面一楼平面可布置配电间，二至五楼可分别布置化验室、休息室和卫生间。对于大型饲料厂，为了应用微机控制配料，在进行车间配置时，还须考虑自动控制和模拟屏室的位置。生产车间的设计图5-9大型饲料厂车间配置生产车间的设计第二节厂房的开间、跨度、层高、层数的确定一、厂房的开间和长度的确定1.开间：指横向相邻近的梁和梁的中心线之间的距离。2.确定开间大小的条件：（1）设备的出料口位置与纵、横梁应有的距离。（2）设备的传动带穿过楼板的位置与梁的关系。（3）机器设备的排列及其重量、震动情况。（4）建筑上的可能性与经济性:建筑行业选用的模数300；长宽比不超过3：1生产车间的设计3.开间大小的确定：（1）开间尺寸应选用300mm的倍数(建筑要求)。（2）确定开间大小首先应确定车间的长度，车间长度L的确定依据是设备的平面布置图，其公式如下：L=L设+L走+L间+L墙+(5-1)公式中：L设为所有设备占用车间长度之和，应选用设备最多的楼层。如：面粉厂：选用磨粉机所在的楼层；米厂：选用米机所在的楼层；饲料厂：选用配料仓所在的楼层。L走：主、次走道的大小，如图5-10。拉L生产车间的设计图5-10主、次走道的布置方式生产车间的设计L间：设备之间应留有的间距，如图5-11。图5-11走道和设备间距生产车间的设计L墙：实际墙厚。：拉丝间、楼梯间、麦仓等占车间长度。（3）开间大小及个数①开间大小（s）开间大小受厂房的建筑结构型式影响，当厂房是框架结构，采用单跨时，开间大小选用3.000m；当厂房是框架结构，采用双跨时，开间大小选用3.000m、4.200m、6.000m。对于砖混结构的厂房，只可能采用单跨，开间大小一般选用2.400m、2.700m。如表5-1。拉L生产车间的设计表5-1粮食工业厂房的开间大小②开间个数（n）开间个数是车间的总长度除以开间大小得到的整数，n=L/s,四舍五入取整。车间的实际长度等于开间个数乘以开间的大小。粮食工业厂房的开间大小，一般是统一的，规格是一致的；因考虑在楼梯间中布置吊物洞，所以楼梯间的开间可适当加大。生产车间的设计二、车间跨度的确定1.跨度跨度指厂房横向相邻近的两墙或墙与柱中心线之间的距离。2.确定跨度的条件（1）机器设备的宽度和排数(与生产规模有关)；（2）走道的宽度；如图5-11（3）提升设备所占宽度；（4）各种设备之间的间隙之和；（5）维修和拆换筛面等所需的宽度。生产车间的设计3.跨数的确定（1）跨度是指单跨建筑物的宽度，它受建筑业主梁的经济长度的限制。最经济的主梁长度是7.0～7.5m。因此，我们确定单跨跨度为7.0～7.5m，当厂房的宽度超过7.5m时，把厂房设计成双跨。（2）跨数指跨度的数量，包含有：单跨、双跨、三跨。跨数受粮食工厂生产规模的限制。一般情况下，生产规模低于100吨/天的面粉厂和生产规模低于150吨/天的米厂，选用单跨；生产规模高于100吨/天的面粉厂和生产规模高于150吨/天的米厂，选择双跨。生产车间的设计（3）实际跨数的确定：根据初步设计画好的设备平面布置图，设备的技术参数等，车间的实际宽度：B宽=B设+B纵走+B间+B墙(5-2)公式中：B设：所有设备的宽度方向尺寸之和。B纵走：纵向主走道的宽度之和。B间：设备之间必须保留的间距。B墙：一个标准墙厚。当B宽≤7.5m时，确定车间为单跨，跨度为7.5m。当B宽＞7.5时，确定车间为双跨，第一个跨度为7.0m或7.5m。第二个跨度为B宽-7.0m或B宽-7.5m。生产车间的设计三、层高、层数的确定1.层数的确定：厂房的层数与工厂的规模以及生产工艺过程有密切的关系。一般生产能力大和生产工艺过程复杂的工厂，其厂房通常采用多层建筑；生产能力小和生产工艺过程比较简单的厂房，可采用较低层的建筑。粮食工厂厂房层数主要根据工艺设计要求确定，一般可参考表5-2选定。生产车间的设计表5-2粮食加工厂楼层层数参考小型厂（100t/d以下）中型厂（100～150t/d）大型厂（180t/d以上）粉厂1～43～54～7米厂1～32～43～5生产车间的设计2.层高的确定：参考表5-3（1）层高：地面线到楼面或楼面线到楼面线之间的距离。（2）确定层高的根据：①车间内最高的设备尺寸加上操作距离。一般情况下，整个厂房同层车间宜取齐，以最高者为准，不宜因个别车间较低而有所错落，否则结构不好处理，外形也不好看。②要考虑输粮管道的自流角，使物料能顺利地到达下层设备。生产车间的设计③有利于采光通风。粮食工厂层高都比较高，一般均在4m左右，如果是双面侧窗，采光和通风问题都不大。窗高有时会影响立面的处理，一般厂房窗子高度，根据立面造型情况，最高处可以一直顶到圈梁。如果层高较大，且有操作平台，此层窗子可能和其他层窗高配合不起来，可以将窗子以平台为界分为上下两层，设置两层窗子。④确定室内高度还需考虑梁的高度，如果设备刚巧安排在梁的下面，则房屋的层高为设备高加安装操作距离，再加梁高。主梁高在初步设计估算时，可按车间跨度（进深）的1/10，板厚为100mm左右估算。生产车间的设计由上所述，工厂楼层高度决定于：①楼层上最高机器的高度；②机器顶部到板梁的间隙；③溜管角度；④楼板及横梁的高度。由于粮食加工厂厂房各车间的楼层层次不一，设备类型与设备高度不同，因而对每一楼层的层高都要经过计算求得。（3）确定层高的目的：确定层高的目的是：①保证输送物料有安全的输送角度。②便于设备安装、生产、检修。生产车间的设计（4）层高的确定①面粉厂各层高度的确定：a：底层：磨粉机传动设备，气力输送接料器，提升机机座。单跨3.8～4.2米。b：磨粉机层：磨粉机层的高度与三楼是否有分配层