第六章化工车间装置(布置)设计(二)

⒂ 两台相同的小泵可布置在同一基础上，相邻泵的突出
部位之间最小距离为400mm。
⒃ 泵房靠管廊时，柱距宜与管廊的柱距相同，一般为4m 和6m。跨度一般采用4.5m、6m、9m和12m。 ⒄ 泵房的层高（梁底标高）应由进出口管线和设备检修 所需的高度确定，一般层高为4.0～5.0m 。
第六章 化工车间装置(布置)设计
第三节 车间设备布置设计及要求
一、内容
二、设备布置的原则 三、要求 1. 符合有关的安全要求、规范，满足物料特性要求 2. 满足生产工艺和操作要求 3. 要符合安装维修要求 4. 要符合建筑要求
四、典型设备的布置方案 1. 容器（各种贮罐、贮槽）
容器按形式可分为立式容器和卧式容器。生 产中的中间贮罐一般布置在装置内。对于有毒 、易燃、易爆的中间贮罐，应集中布置。原料 和成品贮罐一般集中在贮罐区。
6. 泵
⑴ 泵的布置应尽量靠近供料设备，保证良好的吸入条 件。 ⑵ 多台泵应集中布置，排列成一条线，也可背靠背地 排成两排，电机端对齐，正对道路。泵的排列次序由 与之相关的设备位置和管道布置所决定。泵与泵之间 的距离视泵的大小而定，一般不小于0.7米，双排泵之 间的距离一般不小于2米，泵与墙之间的距离一般不小 于1.2米，以便于通行；当布置受限时，也可两台泵共 用一个基础。
④ 卧式容器的平台的设置要考虑人孔 和液面计等操作因素。对集中布置的卧式 容器可设联合平台，如图（a）（b）
当液面计上 部高度距地面 或操作平台超 过3m时，液面 计要装在直梯 附近。顶部平 台标高应比顶 部管嘴法兰面 低150mm。如 图7-5。
(3) 容器的常用支承安装方式
容器一般按标 准选用，一般长 度、直径相同的 容器有利于成组 布置，并设置共 用操作平台和共 同支承。图7-6 为容器的常用支 承安装方式。
⒀ 管廊上部安装空冷器时，若泵的操作温度小于340℃， 则泵出口管中心线应在管廊柱中心线外侧600mm（见图7-19）。 若泵的操作温度不小于340℃，则泵不应布置在管廊下面。
⒁ 管廊上部 无空冷器时 ，泵出口管 中心线一般 在管廊柱中 心线内侧 600mm，见 图7-20。对 于大的装置 当管廊的跨 度很大时， 泵出口管中 心线可不受 此限制。
a 容器下有集液包时，应有集液包的操 作和检测仪表所需的足够高度； b 容器下方需设通道时，容器底部配管与 地面净空不应小于2.2m； c 不同直径的卧式容器成组布置在地面或 同一层楼板或平台上时，直径较小的卧式 容器中心线标高需要适当提高，使与直径 较大卧式容器筒体顶面标高一致，以便于 设置联合平台。
2. 反应器
(1) 带搅拌反应器的安装 反应器的形式很多，可按类似的设备进行布置。如塔 式反应器可按塔类设备来布置：固定床催化反应器与容 器设备相似，可按容器类设备布置；大型的搅拌釜式反 应器，常单独布置在框架或室外，用支脚直接支撑在地 面上；其布置形式见图6-7a、b、c所示。
中小型的间歇反应器布置在室内，呈单排或双排布置， 如图6-8a、b、c、d所示
常见的布置方式有：
（1）独立换热器的布置 大型换热器安排在室外。换热器外壳和配管 净空高对于不保温外壳最小为0.05m，对保温 外壳最小为0.25m；两个换热器外壳之间有配 管，但无操作要求时其最小间距为0.75m。 （2）附设换热器的布置 一般是取决于与之有联系的设备，顺应流程。 塔的换热器都应布置在塔的附近；回流冷凝器 要尽量靠近回流罐和回流泵。塔和立式容器附 近的换热器，与塔和立式容器之间应有1m宽的 通道。
2. 塔设备的布置安装
为便于安装施工、配 管和维修，塔的操作面 常对着道路，配管对着 管廊；确定塔的管口方 位时，首先确定人孔的 方位及位置，再据塔盘 位置，奇、偶数板的降 液管位置，再从上到下 确定各管口的位置和方 位。回流口应设在距离 降液板最远的位置。维 修侧布置在有人孔靠近 通道和吊装的空地；爬 梯位于两者之间，常与 仪表协调布置。如图614。
③ 成组布置 数量不多，然而大小、 结构相似的塔可以成组布 置，并可做联合平台，如 果塔的高度不同时，一般 只将第一层操作平台取齐 ，其它各层可不予考虑。 如图6-13所示。几个塔组 成一个空间体系，可提高 塔群的刚度和抗风、抗震 强度，塔的壁厚也可降低 。
④ 沿建筑物或框架布置 将塔安装在高位换热器和容器的建筑物边框 架旁，利用容器或换热器的平台作为塔的入孔、 仪表和阀门的操作与维修通道，有时将细而高的 负压塔的侧面固定在建筑物或框架的适当高度， 可增加塔的刚度，减少塔的壁厚。 ⑤ 室内或框架内布置 小塔或操作频繁的塔安装在室内或框架中，平 台和管道都支承在建筑物上，冷凝器可放在屋顶 上，利用位差重力回流。
(1) 立式容器的布置
① 立式容器特别是大型立式容器 布置应考虑运输、吊装等因素，留 有余地。 ② 容器内带加热或冷却管束时， 在抽出管束的一侧应留有管束长度 加0.5m的净距离，并与配管专业协 商抽出的方位。
③ 立式储罐集中布置时，按罐外 壁或罐中心线取齐。 ④ 立式储罐的人孔，若设置在罐侧，离地高度不大于800mm， 若设置在罐顶，应设检修平台，多个储罐设联合检修平台，单只 储罐设直爬梯上下。上图为穿楼板容器的立面布置。
4. 塔
1. 塔的布置形式 塔的布置形式很多，大型塔类设备常采用室外露天布
置，以裙座支撑于地面基础上；小型塔设备可布置于室
内，也可以在框架中或沿建筑物外沿进行布置；在满足
工艺要求的前提下，塔类设备既可以单独布置，也可以
集中布置。 ① 单独布置 一般单塔和特别高大的塔采用单独布置，利用塔身 设操作平台，供进出人孔、操作、维修之用，平台的高
（3）成组布置的换热器 卧式换热器，两个换热器并列布置时外壳之 间有配管，但无操作要求时其最小间距为 0.75m；两台换热器之间无配管时最小距离为 0.6m；换热器与其他设备的间距至少要留出1m 的水平距离，位置受限制时，最少也不得小于 0.6m；图6-12。若两个换热器重叠布置可以合 用上下水管，但要有抽出管束的位置和空间， 上层换热器不能太高，一般管壳顶高不大于3.6 米为宜，将进出口管改成弯管可降低安装高度 。见图6-11。
（3）甲、乙、丙类液体储罐四周应设防火堤 ，并据物料性质类别设分隔堤。防火堤、分隔 堤内有效面积据储罐大小及台数而定；一般单 个储罐的堤内容积略大于储罐容积，多台储罐 在采取措施后，容积可酌减，但不得小于最大 罐的容积及储罐总容积的一半，并取得消防部 门同意。堤高一般为1～1.6m，其实际高度应 比计算高度高0.2m。
（4）储罐区四周应设消防通道和消防设施。
（5）储罐区应设置静电接地和防雷设施。
（6）防火堤或分隔堤内侧应设排水沟，并坡向 集水点；从集水点引出的排水管应装阀门控制 ，污水分别排至相应处理系统。
（7）输送进出物料的泵不应布置在防火堤或分 隔堤内。 （8）生产操作需要的缓冲罐、中间储罐不宜大 量储存甲、乙、丙类液体。
(2) 卧式容器的布置 ① 卧式容器宜成组布置。成组布置的卧式容器 宜按支座基础中心线对齐或按封头切线对齐。 卧式容器之间的净空可按0.7m考虑。 ② 在工艺设计中确定卧式容器尺寸时，尽可能 选用长度相同而直径不同的容器，以利于设备 布置。 ③ 确定卧式容器的安装高度时，除应满足物料 重力流或泵吸入高度等要求外，尚应满足下列 要求：
塔顶设起吊装置。塔的安装高度须考虑塔釜泵的净正吸 入压头、热虹吸式再沸器的吸入压头、自然流出的压头及 管道、阀门、控制仪表等的压头损失。塔的冷凝器、冷却器、 中间槽、回流罐等可在框架上和塔一起联合布置，如图6-15； 也可隔一管廊和塔分开布置，如图6-16。

5. 罐区布置 （1） 甲、乙、丙类液体（或气体）储罐宜露 天布置。其罐区、装卸站，应布置在装置（车 间）区边缘一侧，并需在明火或散火花地点的 侧风或上风向。其装卸站应靠近道路，既利于 安全，又为今后发展留有场地。 （2）甲、乙、丙类液体储罐应按物料类别和 储量成排、成组排列布置，一组储罐不应超过 两行。
⑸ 年极端最低温度在-38℃以下的地区，宜在室内布置 泵。其他地区可采用敞开或半敞开布置，其配套的电 气、仪表设施均采用户外型。 输送高温介质的热油泵和输送可燃易爆的或有害介 质（如氨等）的泵，要求有通风的环境，一般宜采用 敞开或半敞开布置。 ⑹ 集中布置是将泵集中布置在泵房或露天、半露天的 管廊下或者框架下， 呈单排或双排布置形式。对于工 艺流程中塔设备较多时，常将泵集中布置在管廊下面 ，在寒冷地区则集中在泵房内。
度根据人孔的高度和配管的情况来定。
② 成列布置 将几个塔的中心连成一条线，并将高度相近 的塔相邻布置，通过适当调节安装高度和操作点 的位置（如适当改变塔裙高度、内部管道布置或 在工艺条件允许的情况下适当改变塔板间距）， 就可做联合平台。采用联合平台时必须允许各塔 有不同的热膨胀，联合平台由分别安装在各塔塔 身上的平台组成，通过平台间的铰链或预留缝隙 来满足不同的伸长量，以免拉坏平台。相邻塔间 的中心距一般为塔直径的3～4倍。
⑺ 分散布置是按工艺流 程或安全要求将泵布置 在塔或容器附近。 ⑻ 泵的布置首先要考虑 方便操作和检修，其次 是整齐美观。离心泵的 出口应取齐，并列布置 ，整齐美观；不能取齐 时，可采用一端基础取 齐，便于操作和设置排 污沟。 图7-18 所示为室内泵的 典型布置方式。
⑼ 当移动式起重设施无法接近质量较大的 泵及其驱动机时，应设置检修用固定式起重设 施，如吊梁、单轨吊车或桥式吊车。在建、 构筑物内要留有足够的空间。 ⑽ 布置泵时要考虑阀门的安装和操作位置。 ⑾ 泵前沿基础设置泵的排水沟，为防止可燃气 体窜入排水沟，可使用排水漏斗和埋地管。 ⒀ 泵房设计应符合防火、防爆、安全和卫生等 规定，并考虑采暖、通风、采光和噪声控制 等。
（4）流化床反应器
布置要求和固定床反应器基本相同，对于体 积大、反应压力较高的反应器，应采用坚固的 结构支撑，反应器支座（或裙座）应有足够的 散热长度，使支座与建筑物或地面的接触面上 的温度不致过高。要求钢结构不高于150℃， 钢筋混凝土不高于100℃。
3. 换热器 换热器是化工设计中使用最多的设备之 一，已基本上有定型的系列图可供选用， 设备布置设计就是把它们布置于适当的地 方，确定其管口方位，使其符合生产工艺 的要求，并使换热器与其连接的设备间的 配管合理。
（2) 釜式反应器布置
① 釜式反应 器通常是间 歇操作。如 图6-9所示。
② 两台以上相同的反应器应尽可能排成一直线。 如图6-10(a)(b)。
③跨楼板布置反应器，粘度大或有固体料的反应器， 底部要疏通堵塞、管道清洗等，要设置出料阀操作台。 大型反应器底部有卸料时，底部净空应大于3m，以便车 辆进入。 ④ 物料从底部出料自流入离心机要有1～1.5m距离； 底部不出料，有人通过时，底部离基准面最小距离为 1.8m；搅拌器安装在底部时应留出抽取搅拌轴的空间， 净空高度不小于轴的长度。 ⑤可燃易爆反应器，特别是反应激烈、易出事故的反 应器，布置时要考虑足够的安全措施，包括泄压及排放 方向。
图7-17 为泵在管廊下或泵房中的典型布置。
⑶ 泵往往布置在室内底层或集中布置在泵房，小 功率（7kW以下）的泵可布置在楼板上或框架上。泵 的基础一般比地面高100～200mm，不经常操作的泵可 室外布置，但需设防雨罩保护电机，北方寒冷地区还要 注意防冻。 ⑷ 泵需要经常检修，周围应留有足够的空间，对重量 较大的泵和电机，应设起吊设备，建筑物与泵之间应有 足够的高度供起吊用。 室内布置泵经常将泵沿墙布置，可节省面积；如果 将工艺罐放在室外，管道穿墙与泵相连，则空间更省， 操作也很方便。
（3）固定床反应器
① 反应器上部留足够的净空，供检修或吊装催化剂 用，装料口离操作台800mm左右，超过800mm时要 设工作平台。 ② 催化剂从罐底部（或侧面出料口）卸料，应留足 够的净空，当底部离地面大于1.5m时，应设置操作 平台。底部离地面最小距离不得小于500mm。多台 反应器应布置在一条中心线上。操作阀门和取样口 应尽量集中在一侧，并与加料口不在同一侧，以免 相互干扰。