化工设计第五章_车间布置设计

第五章车间布置设计布置设计的主要任务：对厂房的平、立面结构、内部要求、生产设备、电气仪表设施等按生产流程的要求，在空间上进行组合、布置，使布局既满足生产工艺、操作、维修、安装等要求，又经济实用、占地少，整齐美观。第一节车间布置设计一、车间布置包括1）车间厂房布置设计（车间各工段，各设施在车间场地范围内的平面布置）2）车间设备布置设计（生产设备、电气仪表设施的布置）以上总称车间布置设计。车间布置设计的依据1．厂区总平面布置图。2．已掌握本车间与其它各生产车间、辅助生产车间、生活设施以及本车间与车间内外的道路、铁路、码头、输电、消防等的关系，了解有关防火、防雷、防爆、防毒和卫生等国家标准与设计规范。3．熟悉本车间的生产工艺并已绘出管道及仪表流程图；熟悉有关物性数据、原材料和主、付产品的贮存、运输方式和特殊要求。车间布置设计的依据4．熟悉本车间各种设备、设备的特点、要求及日后的安装、检修、操作所需空间、位置。如根据设备的操作情况和工艺要求，决定设备装置是否露天布置，是否需要检修场地，是否经常更换等。5．了解与本车间工艺有关的配电、控制仪表等其它专业和办公、生活设施方面的要求。6．具有车间设备一览表和车间定员表。车间布置设计的内容1．车间厂房的整体布置设计车间组成：生产设施，生产辅助设施，生活行政设施等。2．车间设备布置设计3．绘制车间布置图车间布置设计的原则1．车间布置设计要适应总图布置要求，与其它车间、公用系统、运输系统组成有机体。2．最大限度地满足工艺生产包括设备维修要求。3．经济效果要好；有效地利用车间建筑面积和土地；要为车间技术经济先进指标创造条件。4．便于生产管理，安装、操作、检修方便。5．要符合有关的布置规范和国家有关的法规，妥善处理防火、防爆、防毒、防腐等问题，保证生产安全，还要符合建筑规范和要求。人流货流尽量不要交错。6．要考虑车间的发展和厂房的扩建。7.考虑地区的气象、地质、水文等条件。车间布置设计的方法和步骤1．准备资料。2．确定各工段的布置方式。3．确定厂房布置和设备布置方案。4．绘制车间布置草图。5．绘制车间设备布置图。第二节车间厂房的整体布置设计根据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形及地址条件，可采用以下两种方式布置：1、集中布置2、分散布置注意：尽可能采用露天化布置（省基建投资，加快基建进度，降低防火防爆等级，安全，易改扩建等）车间整体平面设计1）直通管廊长条布置车间整体平面设计2）L形、T形管廊布置厂房平面布置化工厂房平面型式的选择原则：在满足生产工艺要求下尽量力求简单，力争美化，同时要按照建筑规范要求。化工厂房平面型式：一般有长方形、L型、T型和П型。厂房的柱网布置一、柱网概念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络线。厂房的柱网布置二、柱网间距生产类别为甲、乙类生产，宜采用框架结构，采用的柱网间距一般为6m，也可采用7.5m。丙、丁、戊类生产可采用混合结构或内框架结构，间距采用4m、5m或6m。框架结构或混合结构,在一幢厂房中不宜采用多种柱距。厂房的宽度一般单层厂房宽度不宜超过30m，多层厂房宽度不宜超过24m，厂房常用宽度有9m、12m、14.4m\15m、18m和24m。厂房中柱子布置既要便于设备排列和工人操作,又要有利于交通运输。在进行车间布置时，要考虑厂房安全出入口，一般不应少于两个。如车间面积小，生产人数少，可设一个，车间门向外开。厂房的立面布置化工厂厂房的高度，主要由工艺设备布置要求所决定。每层高度取决于设备的高低，安装的位置，检修要求及安全卫生等条件。一般框架或混合结构的多层厂房，层高多采用5m，6m，最低不得低于4.5m。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。如必须设在多层厂房内，则应布置在厂房顶层。厂房的建筑结构一、按层次分单层和多层二、按结构形式分排架结构和框架结构三、按承重结构的材料分1）混合结构2）钢筋混凝土结构3）钢结构厂房布置设计注意问题1.厂房设计首先应满足生产工艺的要求，顺应生产工艺的顺序；路线最短，占地最少，投资最低。2.厂房设计时应考虑到重型设备或震动性设备如：压缩机、大型离心机等，尽量布置在底层，在必须布置在楼上时，应布置在梁上。3.操作平台应尽量统一设计，以免平台较多时，平台支柱零乱繁杂，厂房内构筑物过多，占用过多的面积。厂房布置设计注意问题4.厂房的进出口、通道、楼梯位置要安排好，大门宽度要比最大设备宽出0.2米以上，当设备太高、太宽时，可与土建专业协商，预留安装孔解决，当需要有运输设备进出厂房时，厂房必须有一个门的宽度比满载的运输设备宽0.5米，高0.4米以上。5.注意安全，一般层高不宜少于3.2米，楼层、平台要有安全出口。第三节车间设备布置设计设备布置因生产规模、设备特点、工艺操作要求等不同有：室内布置室内和露天联合布置露天化布置第三节车间设备布置设计1、室外A、生产中一般不经常操作或可用自动化仪表控制的设备，如塔设备、换热设备、液体原料贮罐、成品贮罐、气柜等。B、由大气调节温度的设备，如空冷器、凉水塔等。2、室内A、不允许有显著温度变化，不能受大气影响的一些设备，如某些反应罐，各种机械传动设备。B、装有精度很高仪表的设备等。对设备布置设计的要求一、主导风向对设备布置的要求二、生产工艺对设备布置的要求（流程通畅，生产连续正常）①在布置设备时一定要满足工艺流程顺序，要保证水平方向和垂直方向的连续性；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；③设备布置时除了要考虑设备本身所占的地位外必须有足够的操作、通行及检修需要的位置；④要考虑相同设备或相似设备互换使用的可能性；⑤要尽可能地缩短设备间管线。各方面对设备布置设计的要求⑥车间内要留有堆放原料、成品和包装材料的空地；⑦传动设备要有安装安全防护装置的位置；⑧要考虑物料特性对防火、防爆、防毒及控制噪音的要求；⑨根据生产发展的需要与可能，适当预留扩建余地；⑩设备间距。设备间距各方面对设备布置设计的要求三、安全、卫生和防腐对设备布置的要求（1）车间内建筑物、构筑物、设备的防火间距一定要达到工厂防火规定的要。（2）有爆炸危险的设备最好露天布置，室内布置要加强通风，防止易燃易爆物质聚集，将有爆炸危险的设备宜与其它设备分开布置，布置在单层厂房及厂房或场地的外围，有利于防爆泄压和消防，并有防爆设施，如防爆墙等。（3）处理酸、碱等腐蚀性介质的设备应尽量集中布置在建筑物的底层，不宜布置在楼上和地下室，而且设备周围要设有防腐围堤。（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。各方面对设备布置设计的要求三、安全、卫生和防腐对设备布置的要求（5）设备布置尽量采用露天布置或半露天框架式布置形式，以减少占地面积和建筑投资。比较安全而又间歇操作和操作频繁的设备一般可以布置在室内。（6）要为工人操作创造良好的采光条件，布置设备时尽可能作到工人背光操作，高大设备避免靠窗布置，以免影响采光。（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，有毒害性气体或粉尘的工段，如不能露天布置时需要有机械送排风装置或采取其他措施，以满足卫生标准的要求。（8）装置内应有安全通道、消防车通道、安全直梯等。各方面对设备布置设计的要求四、操作条件对设备布置的要求装置布置应该为操作人员创造一个良好的操作条件1、操作和检修通道；2、合理的设备间距和净空高度（见图5.4)；3、必要的平台，楼梯和安全出入；4、尽可能地减少对操作人员的污染和噪音；5、控制室应位于主要操作区附近。各方面对设备布置设计的要求五、设备安装、检修对设备布置的要求①要根据设备大小及结构，考虑设备安装、检修及拆卸所需要的空间和面积。②要考虑设备能顺利进出车间，大门宽度比最大设备宽0.5m③通过楼层的设备，楼面上要设置吊装孔④必须考虑设备检修拆卸以及运送物料所需要的起重运输设备，运送场地及予装吊钩等。各方面对设备布置设计的要求六、厂房建筑对设备布置的要求①凡是笨重设备或运转时会产生很大振动的设备应布置在厂房的底层；②有剧烈振动的设备，其操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起；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，防止支柱重复；⑤设备不应布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处；⑥设备应尽可能避免布置在窗前，一面影响采光；⑦设备布置时应考虑设备的运输线路，安装、检修方式，以决定安装孔、吊钩及设备间距等。各方面对设备布置设计的要求七、车间辅助室及生活室的布置各方面对设备布置设计的要求八、车间布置整齐美观九、要符合建筑要求做到合理排列，简洁紧凑，整齐美观，操作方便，利于维修，节约投资，符合规范。第四节常用设备布置的原则1．反应器（R)(1)釜式反应器反应器设备布置注意事项1.反应器常布置在室内，用耳架支承在建(构)筑物上或操作台的梁上.2.多台反应器在布置时尽量排成一条线，管道、阀门等应尽可能布置于反应器的一侧，便于操作。3.带搅拌的反应器，其上部应设安装和检修用的起吊装置或吊钩，设备顶端与建筑物顶间必须留出足够的距离，以便抽出搅拌器。4.跨楼板布置的反应器，要设置出料阀门操作台；反应物黏度大，或含有固体物料的反应器要考虑疏通堵塞和管道清洗等问题。5.物料从反应器底部出料口自流进入离心机要有1～1.5m距离；底部不设出料口，有人通过时，底部离基准面最小距离为1.8m；搅拌器安装在设备底部时设备底部应留出抽取搅拌器的空间，净空高度不小于搅拌器轴的长度。6.对于处理易燃易爆介质的反应器，或反应激烈易出事故的反应器，布置时要考虑足够的安全措施，以免发生事故。连续反应器固定床催化反应器混合设备的布置1.液体混合器2.固体混合器3.浆料混合器蒸发设备布置贮罐的布置加热炉的布置塔的成组布置塔设备布置塔设备布置塔设备布置塔设备布置塔设备布置泵的布置风机的布置1.风机2.压缩机大型压缩机的布置过滤设备的布置1.间歇式过滤机2.连续式过滤机3.离心机离心机的布置粉状物料干燥流程及设备流化床干燥流程及设备作业1.车间的组成？2.设备布置设计的原则或应考虑的几个方面？第五节设备布置图的绘制一、设备布置图包含内容(1)一组视图。（表达厂房建筑的基本结构和设备在厂房内的布置情况）(2)尺寸和文字标注。（标注注写厂房的轴线编号、设备名称、位号，与设备安装有关的定位尺寸）(3)方向标。（指示厂房和设备安装方向的基准）(4)附注说明对设备安装有关的特殊要求的说明。(5)标题栏图名、图号、比例等。有时还有设备一览表，表中写有设备位号、名称、规格等。二、设备布置图的绘制方法1.视图的一般要求（1）比例绘图比例通常用1:100，也可采用1:50或l:200，要在标题栏中注明。（2）图幅比例设备布置图一般采用A1号图纸，不宜加宽或加长。二、设备布置图的绘制方法1.视图的一般要求（3）尺寸单位标注的标高、坐标均以米为单位，且需精确到小数点后三位，至毫米为止。其余尺寸一律以毫米为单位，只注数字，不注单位。（4）图名标题栏中的图名，一般应分为两行，上行写“××××设备布置图”，下行写“EL×××．×××平面”或“×一×剖视”等。二、设备布置图的绘制方法1.视图的一般要求（5）分区布置图常以车间(装置)为单位进行绘制，当车间范围较大，图样不能表达清楚时，则应将车间划分区域、分绘各区的设备布置图。（6）编号每张设备布置图均应单独编号。同一主项的设备布置图不得采用一个号，应加上“第×张，共×张”的编号方法。2.图面安排及视图要求设备布置图中视图的表达内容主要是两部分，一是建筑物及其构件；二是设备。一般要求如下。(1)设备布置图一般只绘平面图，对于较复杂的装置或有多层建筑、构筑物的装置，仅用平面图表达不清楚时，可加绘剖视或局部剖视图。剖视图的代号采用“A—A”、“B—B”等大写英文字母表示。(2)对于有多层建筑、构筑物的装置，应依次分层绘制各层的设备布置平面图，各层平面图均是以上一层的楼板底面水平剖切所得的俯视图。如在同一张图纸上绘制若干层平面图时，应从最底层平面开始，在图中由下至