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化工设计任课教师：张宇第九章车间布置设计9.1车间布置设计概述车间厂房布置设计车间设备布置设计车间设备(包括电气、仪表等设施)在车间中的布置。车间各工段、各设施在车间厂址范围内的布置。车间布置设计内容按照车间设备布置情况，确定车间厂房的结构形式、跨度、长度、层高及厂房的总高度；确定车间有关场地、通道位置和大小。确定各个设备在车间范围内平面与车间立面上的准确位置。当车间设备比较少或在空间上相对高度相差不大时，一般只绘制设备平面布置图；当车间设备比较多且在空间上有较大差别时，要绘制设备立面图或局部剖视图。车间厂房整体布置设计车间设备布置设计绘制车间布置图生产设施辅助设施特殊用室发展用地行政设施车间办公室、更衣室、浴室、休息室、厕所考虑近期扩建或增加部分设备所需场地各生产工段、原料和产品仓库、控制室、露天堆场和贮罐区。除尘通风室、配电室、机修间、化验室保健室、劳动保护室车间组成车间布置设计原则要适应总图布置要求，与其他车间、公用工程、运输系统组成有机体。最大限度地满足工艺生产包括设备维修要求。经济效果要好。便于生产管理，安装、操作、检修方便。要符合有关布置规范和法规，妥善处理防火防爆、防毒防腐问题。要留有发展余地。室外布置室内布置•优先考虑室外布置形式，尽量采用露天、半露天或框架式布置。•优点：建筑投资少，用地面积节约，利于安装和检修、通风、防火、防爆。室外布置缺点：受气候影响大，操作条件差，自控要求条件高。各工段布置形式•小规模间歇操作和操作较频繁的设备常布置在室内。•优点：受气候影响小，劳动条件好，但投资较大。设备布置方案•设备布置方案一般采用按流程布置和同类设备集中布置的方案，通常将这两种方法穿插使用。•在总体上按流程布置，如精馏装置多塔流程，按其流程布置塔器的同时，其回流泵、输送泵可集中布置。•按流程布置时，要注意车间的交通、运输和人行通道以及维修场地与空间的安排。9.2车间厂房布置设计车间整体布局重要依据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形以及地质条件而定。集中式布置分散式布置适用范围生产规模小，车间各工段连续频繁，生产无明显差异，在符合防火卫生标准的前提下，可将生产、辅助、生活部门集中布置。医药、农药、一般化工厂的生产车间。举例生产规模大，车间各工段的生产特点有显著差异，需要严格分开或厂区平坦地形的地面较少。大型化工厂如石油化工，一般规模较大，生产特点是易燃易爆，或有明火设备如工业炉等。节省大量建筑面积，节省基建投资。节约土建施工工程量，加快基建进度。Descriptionofthecontents车间整体布置尽量采用露天布置，对建筑等方面带来如下好处：有利于化工生产中的防火防爆和防毒。厂房改扩建具有较大的灵活性。将具有火灾及爆炸危险的设备露天化，可降低厂房的防火防爆等级，降低厂房造价。上述情况，可适当考虑使设备露天布置1234不需要人工操作，高度自动化的设备；气候温暖、无酷暑或严寒的地区。需用大气调节温度、湿度的设备，如凉水塔、冷却塔；生产中无需看管的设备，对气候影响较小的设备，如吸收塔、气柜、不冻液体储罐、大型贮罐、高位水槽等；外部管道可由管廊的一端或两端进出，贮罐区和工艺区用一字型管廊连接。车间整体平面设计布置方案直通管廊长条布置L形、T形管廊布置复杂车间平面布置管道可由两个或三个方向进出车间，中间贮罐布置在设备或厂房旁，原料、成品贮罐分类集中造贮罐区。复杂车间可采用直通形、T形和L形的组合，组合原则是经济合理、美观实用。直通管廊长条布置：适用于小型车间，在管廊两侧布置贮罐和设备较单面布置占地面积小，管廊长度短，流体输送动力省。L形、T形管廊布置：适用于较复杂车间，易燃物料贮罐外设围堤以防液体泄漏蔓延。厂房和各分区周围都应通行道路，道路布置成网状。管廊与道路重叠，在架空管廊下或边布置道路。1)厂房平面布置厂房型式：长方形、L形、T形、II形。选择原则：在满足生产工艺要求下尽量力求简单，力争美化，同时要依据建筑规则要求。厂房越简单，越有利于设计施工，且造价越低，设备布置弹性越大；反之则造价越高，且不利于采光、通风和散热等。优选长方形布置，适用于中小型车间。优点是便于总平面图布置，节约用地，利于设备布置和物料工艺流程连续化，缩短管线，易于安排交通和安全出入口，利于今后发展，有较多可供自然采光和通风的墙面，但有时厂房总长度较长。厂房平面布置2)厂房柱网布置柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交，在平面上排列所构成的网状线，成为柱网。柱网用来表示厂房跨度和柱距。厂房柱网布置，根据厂房结构而定，生产类别为甲、乙类生产，采用柱网间距一般为6m，也可采用7.5m，丙、丁、戊类生产，间距采用4m、5m或6m。但一幢厂房中不宜采用多种柱距。厂房平面布置3)厂房宽度一般单层厂房宽度不宜超过30m，多层不宜超过24m。厂房宽度应采用3m的倍数，如厂房多用宽度有9m、12m、14.4m、15m、18m和24m。一般较为经济厂房的常用柱间跨度，控制在6m左右，如12m、14.4m、15m、18m宽度的厂房，通常布置为6-6、6-2.4-6、6-3-6、6-6-6形式，其中6-2.4-6表示为：三跨，柱之间间距分别为6m、2.4m、6m，中间2.4m是内走廊的宽度。一般车间的宽度常为2-3跨，长度则根据生产规模及工艺要求决定。厂房平面布置多层厂房网柱示意厂房的高度和层数主要取决于工艺设备布置要求。厂房立面布置要充分利用空间，每层高度取决于设备的高低。多层厂房，层高多采用5m、6m，最低不得低于4.5m，每层高度尽量相同，不宜变化过多。有爆炸危险车间宜采用单层，厂房内设置多层操作台以满足工艺设备位差的要求。厂房立面布置1)厂房设计应满足生产工艺要求，顺应生产工艺顺序，使工艺流程在厂房布置的水平和垂直方向上连续，以便使由原料到成品的路线最短，占地最少，投资最低。2)厂房设计时，重型设备或震动设备，如压缩机、大型离心机等，应尽量布置在底层。3)操作平台应统一设计，以免平台较多时平台支柱凌乱繁杂。4)厂房进出口、通道、楼梯位置要安排好，大门宽度要比最大设备宽0.2m以上，当设备太高、太宽时，可预留安装孔解决。5)注意安全，一般层高不宜少于3.2m，楼层、平台要有安全出口。车间厂房布置设计注意事项9.3设备布置设计室内布置室内和露天联合布置露天化布置因生产规模、设备特点不同中小型化工厂常采用室内布置，尤其是气温较低的地区，而一般生产规模较大的化工厂多采用联合布置和露天化布置。一般不经常操作或可用自动化仪表控制的设备如塔、换热器、液体原料贮罐、成品贮罐、气柜，需用大气调节温度的设备，如空冷器、凉水塔均可布置在室外。不允许有显著温度变化，不能受大气影响的设备，如某些反应器、各种机械传动设备、装有精度很高仪表等应布置在室内。工艺装置的布置应考虑主导风向，例如主风向将影响加热炉、压缩机室和控制室的位置。主导风向对设备布置的要求设备上泄露的可燃气体或蒸汽不应吹向加热炉，加热炉应位于上风或侧风向。加热炉烟囱排成的烟气不应吹向压缩机室或控制室。设备布置应遵循工艺流程的前后、上下、左右顺序，确保工艺流程在设备上体现在连续性，使由原料到产品的路程最短。1)在布置设备时满足工艺流程顺序，保证水平和垂直方向的连续性。对于有压差的设备，应充分利用高位差布置，以节约动力设备和费用。在不影响流程顺序的原则下，将较高设备尽量集中布置，充分利用空间，简化厂房体形。通常把计量槽、高位槽布置在最高层，主要设备如反应器布置在中层，贮槽布置在底层，既可利用位差进出物料，又可减少楼面的荷重。生产工艺对设备布置要求2)凡属相同的几套设备或同类型的设备或操作性质相似的有关设备，应尽可能布置在一起，便于统一管理、集中操作，还可减少备用设备既互为备用。如塔体集中布置在塔架上，热交换器、泵成组布置在一起。3)设备布置时除了要考虑设备本身所占位置外，必须有足够的操作、通行和检修需要的位置。4)要考虑相同设备或相似设备互换使用的可能性，设备排列要整齐，避免过松过紧。生产工艺对设备布置要求5)设备布置时应考虑管道布置空间、管架和阀门的位置，力求设备间的管道走向合理，距离最短，无相互交叉现象。6)车间内要留有堆放原料成品的空地，以及必要的运输通道。7)传动设备要有安装安全防护装置的位置。8)要考虑防火、防爆、防毒及控制噪音的要求，对噪音大的设备宜采用封闭式隔间等。9)根据生产发展需要和可能，适当预留扩建余地。10)设备之间距离主要取决于设备和管道的安装、检修、安全生产以及节约投资等因素。生产工艺对设备布置要求设备布置设计有关尺寸和设备之间的安全距离设备布置设计有关尺寸和设备之间的安全距离1)车间内建筑物、构筑物、设备的防火间距一定要达到防火规定。甲、乙类生产厂房在通风上必须保证厂房中易燃气体和或粉尘的浓度不超过允许极限。2)有爆炸危险设备最好露天布置，室内布置要加强通风；宜与其它设备分开，布置在单层厂房或厂房外围，并有防爆设施。3)处理酸碱等腐蚀性介质设备应相对集中布置在建筑物的底层，且设备周围设有防腐围堤。4)有毒、有粉尘和有气体腐蚀的设备应各自相对集中布置并加强通风设施和防腐、防毒措施。安全、卫生和防腐对设备布置要求5)设备布置尽量采用露天布置或半露天框架式布置；比较安全而又间歇操作和操作频繁的设备一般可布置在室内。6)要为工人操作创造良好的采光条件，布置设备时尽可能做到工人背光操作，高大设备避免靠窗布置。7)要最有效地利用自然对流通风，车间南北向不宜隔断。放热量大、有毒气体或粉尘的工段如不能露天布置时需有机械送排风装置或采用其他措施。8)装置内应有安全通道、消防车通道、安全直梯等。安全、卫生和防腐对设备布置要求1)设备布置应该为操作人员创造一个良好的操作条件，尽可能减少对操作人员的污染和噪音等。2)控制室是操作人员的核心，应位于主要操作区附近，但要注意安全防震、污染、噪音等。3)设备布置时应注意所需的最小间距。操作条件对设备布置要求操作设备所需最小间距1)凡笨重设备或运转时会产生很大震动的设备，如压缩机、离心机、真空泵、粉碎机应尽可能布置在厂房的底层。由于工艺要求或其他原因不能布置在底层时，应采取有效的防震措施。2)剧烈震动的设备，其操作台和底座不得与建筑物的柱墙相接。3)布置设备时，要避开建筑物的柱子及主梁。4)厂房中操作台必须统一考虑，防止平台支柱林立重复。5)设备不应布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处。6)设备应避免布置在窗前，如必需时，与墙间距应大于600mm。7)设备布置时应考虑设备的运输路线、安装检修方式，以决定安装孔、吊钩及设备间距等。厂房建筑对设备布置要求车间除生产工段外，尚有控制室、动力间、变电和配电室、通风采暖及除尘用室、机修间、材料库等辅助房间。1)生产规模较小的车间，多将辅助生活室集中布置在车间的一个区域内。车间辅助室及生活室的布置2)辅助车间也有布置在厂房中间的，如配电室安排在用电负荷中心，空调室在需要空调的房间附近，但这些房间一般布置在厂房北面房间。3)生活室中的办公室、化验室、休息室宜布置在南面，以充分利用太阳能取暖，更衣室、厕所、浴室可布置在厂房北面。4)生产规模较大时，辅助室和生活室可根据需要布置在有关单体建筑内。5)有毒或对卫生方面有特殊要求的工段必须设置专用浴室。车间辅助室及生活室的布置外观整齐可减少操作人员的误操作，为操作人员建立良好的情绪提供基本条件。1)成排布置的塔，人孔方位应一致，最好朝向通路，人孔的标高尽可能整齐，以便设置联合平台。2)泵群应排列整齐，如以泵出口中心线取齐。3)换热器群应排列整齐，推荐以管箱接管中心线取齐。4)所有容器或贮罐，在基本符合物流顺序的前提下，尽量以直径大小分组排列，通常容器上的配管应横平竖直。车间布置整齐美观的要求