第五章车间布置设计简.
物流工程课程第五章设施布置设计5.7 第五章 设施布置设计
车床组
L
L
L
L
铣床组
M
M
M
M
钻床组
Z
Z
Z
Z
磨床组
G
G
G
G
工艺原则示意图
其他
滚齿机 焊接 焊接
22
图 钻削加工工段
23
图 车削加工工段
24
25
工艺原则布置的优缺点
工艺原则布置方式具有较高的柔性，无论是对产品品种、数 量的变化，还是对于加工设备的故障响应，由于批量加工及 闲置设备的存在，个别设备的故障或人员的缺勤不会对生产 系统造成大的影响；
将零件分类。一系列相似工艺要求的零件组成零 件族。针对一个零件族的设备要求所形成的一系 列机器，称作机器组。这些机器组即制造单元。
29
成组原则布置可以认为是产品原则布置的缩 影，是将工艺原则布置系统转化为接近产品 原则布置系统。
相比于工艺布置，由于经过分组，其加工时 间较短、物流效率较高、在制品较低、准备 时间较短，同时又具有工艺原则原则布置的 柔性特点，因而是一种具有发展潜力的布置 方式。
车间布置设计应解决各生产工段（工作站）、辅助 服务部门、储存设施等作业单位及工作地、设备、 通道、管线之间相互位置，同时，应解决物料搬运 的流程及运输方式。
6
最早的设施规划与设计是工厂设计经验的总结，难 以满足生产经营的要求。
随着工厂和服务设施布置设计的发展和研究的深入， 加上系统工程、运筹学、计算机技术的发展应用， 出现一些先进的设计方法。
第5章 设施布置设计 Facility Layout Design
1
5.1 设施布置概述
设施布置与设计是决定企业长期运营效率重要的决策。 设施布置设计对生产系统极为重要，据测算，物料搬运和布
化工车间布置设计(DOC)
第五章 化工车间布置设计车间布置设计涉及的专业：以工艺、配管专业为主导与总图、土建、自控、电力、设备等专业配合第一节 车间布置设计概述一、车间布置的依据1．应遵守的设计规范和规定《建筑设计防火规范》(GBJ 16-87)、《石油化工企业设计防火规定》(GB50160-99)、《化工企业安全卫生设计标准》(HG20571-95)、《工业企业厂房噪声标准》(GB2348-90)、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》(GB50058-92)、《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》（试行）（1987）等。
2.基础资料① 厂区总平面布置图（包括本车间同其他生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系，厂内人流物流的情况与数量）。
②对初步设计需要带控制点工艺流程图，对施工图设计需要管道仪表流程图；工艺流程图 设备设计并选型流 用管道将各工段、设备 连接起来 车间布置设计间厂地范围内的布置 和车间设备（包括电气、在车间中的布置③物料衡算数据及物料性质（包括原料、中间体、副产品、成品的数量及性质，三废的数据及处理方法）；④设备一览表（包括设备外形尺寸、重量、支撑形式及保温情况）；⑤公用系统耗用量，供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管资料；⑥车间定员表（除技术人员、管理人员、车间化验人员、岗位操作人员外，还包括最大班人数和男女比例的资料）；⑦建厂地形及气象资料。
二、化工车间布置的内容（一）车间的组成1、生产设施2、生产辅助设施3、生活行政设施4、其他特殊用室5、通道6、最近发展余地三、车间布置原则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。
化工设计第五章_车间布置设计
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。
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
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。
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
车间建设方案
车间建设方案1. 引言本文档旨在提供一份车间建设方案，为组织提供一个完整的车间建设方案，以确保高效的生产和工作环境。
本方案对车间进行了细致的规划和设计，包括车间布局、设备选购、工作流程等内容。
2. 车间布局车间布局是车间建设的首要任务之一，合理的布局能够提高工作效率并减少生产过程中的浪费。
以下是我们提出的车间布局方案：2.1 生产区域生产区域是车间的核心区域，应该根据生产过程的流程来进行布置。
建议按照车间工序的先后顺序进行排列，以便于材料流动和工人的操作。
2.2 储存区域储存区域应该被放置在生产区域的附近，以方便取材和投料。
储存区域应该设置合理的货架和储物柜，以保持材料的整洁和有序。
2.3 办公区域办公区域是车间管理人员工作的地方，应该位于车间的一侧，并与生产区域隔离开来，以便于管理人员进行工作和监控生产情况。
3. 设备选购车间建设需要选购适合生产需求的设备和工具，以下是我们建议的设备选购方案：3.1 生产设备根据生产需求，我们建议选购以下生产设备：•生产线设备：根据产品的工艺流程选择适当的生产线设备。
•机械设备：根据生产规模和技术要求，选购适宜的机械设备，如数控机床、注塑机等。
•检测设备：选购适当的检测设备，以保证产品质量。
3.2 辅助设备为了提高工作效率和组织的整体管理水平，我们建议选购以下辅助设备：•仓储设备：包括货架、储物柜等，用于储存和管理材料和成品。
•物料搬运设备：如起重机、叉车等，用于方便材料的搬运和装卸。
•办公设备：包括电脑、打印机等，用于办公工作和管理车间。
4. 工作流程良好的工作流程能够提高生产效率和产品质量，并且减少工作中的浪费。
以下是我们提出的车间工作流程：4.1 材料采购车间应设立专门的采购部门负责材料的采购工作，确保原材料的质量和供给的及时性。
4.2 生产方案根据客户需求和生产能力，制定生产方案并安排生产任务，确保生产进度的准时和工作的有序进行。
4.3 生产过程生产过程中应设立清晰的工艺流程和操作标准，对材料的流动和工人的操作进行有效的控制和监督，以提高工作效率和产品质量。
第五章 车间布置设计
第五章车间布置设计第一节车间布置设计的内容和程序一、车间布置设计的程序、内容及相互关系在完成初步设计工艺流程图和设备选型之后，进一步的工作就是将各工段与各设备按生产流程在空间上进行组合、布置，并用管道将各工段和各设备连接起来。
前者称车间布置，后者称管道布置（配管设计）。
（一）车间布置初步设计车间布置初步设计的最后成果是一组平（剖）面布置图（初）或一只布置模型加有关照片。
（二）车间布置施工图设计车间布置施工图设计的最后成果是最终的车间布置平（剖）面图，这是工艺提供给其他专业的基本设计条件。
它给土建业提供建筑结构的尺寸和标高；设备支脚、操作平台、楼梯、通道、道路的位置与要求；防火、防爆、防腐和物料及设备运输要求。
它给设备设计部门提供容器与换热器的支脚形式与位置，管口方位等。
对电气和仪表专业提供配电室，控制室位置，电器及仪表的安装位置，电缆走向，开关板和仪表屏位置等。
（三）管道布置设计简单的小型车间可以直接在设备图上进行管道布置，一般规模较大和较复杂的车间应在配管模型上进行三度空间的配管。
管道布置的最后成果是：①经过补充和校核的车间布置平（剖）面图，供设备安装；②管道布置图或配管模型加管段图，供管道预制与安装。
二、车间布置设计的内容车间布置设计的内容可分为车间厂房布置和车间设备布置。
车间厂房布置是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面和立面布置。
设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。
在设备布置中又分为初步设计和施工图设计两个阶段，每一个设计阶段均要求平面和剖面布置。
三、车间布置的依据1．常用的设计规范和规定主要设计规范和规定的名称，详细内容见《化工工艺设计手册》（国家医药管理局上海医药设计院编，化学工业出版社，1986年）及有关的标准和规范。
2.基础资料①对初步设计需要带控制点土艺流程图，对施工图设计需要管道仪表流程图；②物料衡算数据及物料性质（包括原料、中间体、副产品、成品的数量及性质，三废的数据及处理方法）；③设备一览表（包括设备外形尺寸、重量、支撑形式及保温情况）；④公用系统耗用量，供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管资料；⑤车间定员表（除技术人员、管理人员、车间化验人员、岗位操作人员外，还包括最大班人数和男女比例的资料）；⑥厂区总平面布置图（包括本车间同其他生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系，厂内人流物流的情况与数量）。
第五章--设施布置设计(工厂布局设计)
工厂布局设计
机械与运载工程学院
场（厂址） 选择 设施规划 与设计 设施设计
布置设计 物料搬运系统设计 建筑设计 公用工程设计 信息系统设计
工厂布局设计
机械与运载工程学院
引导案例
36700道工 序
367元
12600多 个零件
工厂布局设计
12.6公里
机械与运载工程学院
引导案例
东风汽车公司前身是70年代开始建设的第二汽车制造厂， 位于湖北省十堰市。 22个专业厂分布于十堰市各山坳内，布 局十分分散，东西距离近30公里。 没有考虑大物流量生产所必需遵循的“移动距离最小原则 ”，在生产系统规划与设计中没有进行正确的物流分析，工 厂布置分散，22专业厂分散在山坳。 由于零件工艺线路长，专业厂相互之间复杂的协作关系， 加上厂房车间地域上的分散，东风公司的生产组织极其复杂 ，物流始终是压在企业肩上的一个重担。
人的心理问题或职业伤害； 为了避免停产，设备备用件的库存可能比较大。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
（2）工艺布置原则（机群式）
把同类型的设备和人员集中布置在一个地方。
工厂布局设计
图4 工艺原则布置示意图
机械与运载工程学院
图5 钻削加工工段 工厂布局设计 机械与运载工程学院
图5 车削加工工段 工厂布局设计 机械与运载工程学院
工序同期化的措施有：
提高设备的生产效率。可以通过改装设备、改变设备型号同
时加工几个制件来提高生产效率； 改进工艺装备。采用快速安装卡具、模具，减少装夹零件的 辅助时间； 改进工作地布置与操作方法，减少辅助作业时间；提高工人 的工作熟练程度和效率； 详细地进行工序的合并与分解。
工厂布局设计
机械与运载工程学院
第五章 车间的工艺布置
基础资料 工艺计算及主机设备选型 工艺流程图 全厂生产车间总平面轮廓图 设备选型图册和样本 同类型工厂生产车间工艺布置图等。
三、厂房布置
厂房布置包括平面布置和立面布置
平面布置主要确定厂房的面积和柱网布置（跨度和柱距） 立面布置即空间布置，主要是确定厂房的层数和高度。
决定于生产流程、生产特点、厂区面积、厂区地形地
设备布置的要求
(9)在设备上方不设置永久性起重设施时，应预留足够的 空间和面积，以架设临时起重装置。 设备上方设吊钩时，应考虑起吊高度能使被吊件在横 向移位时不受阻碍。 当设单轨行车时，起吊高度应大于运输线上最高设备 的高度。 (10)当设备、管道或溜槽穿越楼板时，必须注意预留孔的 大小要留有余地，更不能切断梁柱的结构
3)破碎系统的破碎比 破碎比：破碎系统的进料最大块度与出料粒度 之比。 单段破碎：设备台数少、扬尘点少、生产流程 简单、车间占地面积小、基建投资少、经营费 用低、劳动生产率高等优点。
破碎设备的选型
选用破碎设备时，主要应考虑下列各项因素：
④厂房中有个别设备（如提升机）较高时，可考虑局部地 提高该部分厂房的高度；
（2）立面布置的要求
⑤有桥式起重机的厂房空间高度应满足产品样本中的有关 要求，它等于起重机轨顶高度（轨面标高）H与起重机轨 顶至屋架下弦的距离h之和（如下图所示）。
H abcd e
h f g
⑥在满足生产工艺要求和卫生、安全等其他要求的情况下， 厂房立面应力求简单，避免层数过多和标高过高。
生产区域的划分应该考虑到运输线路经济合理， 避免往返交叉，保持流程顺畅，并和总体设计相 配合。
(2)生产线的组织
生产流水线是一种先进的、有效的生产组织形式，它 的任务是尽可能做到生产加工过程不间断地从一个工 作位置移到另一个工作位置，并保证生产周期最短， 工作位置的负荷率高 .
粮油食品加工厂设计 第05章 生产车间的设计
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。
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。
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
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。
第五章2.烘干工艺设计及布置
顺流——物料与热气体流向一致，进料端干燥速率较快，出 料端较慢，干燥不均匀。应用较多。
逆流——物料与热气体流向相反，干燥较均匀，传热效率高。 应用较少。
❖ 回转烘干机的长径比8－10，斜度3％－5％，转速2－5r/min， 一般不调速。
当选用回转式烘干机时，应考虑物料的特性、粒径、物料终水 分的要求，车间的布置情况等。
石灰石 800-1000
出烘干机气体温度（ 100－150℃ ）
顺流烘干机出口物料温度一般比气体温度低80－120℃。
气体流速与最大传热量相一致，为防止扬尘过大，出口气体流 速控制在1.5－3m/s。
转速可提高——增加气、固接触面积和接触时间。
2.回转烘干机的功率计算
N KD3L mn
3.回转烘干机的物料停留时间 20-40min
气约占10-15%。 煤粉燃烧室
❖ 除尘
ห้องสมุดไป่ตู้
1.环保要求
<50mg/m3, 排气筒高度要求
2.烘干机废气性质
3.烘干机废气量 V W (l 1 )
W
4.除尘设施
一般为二级除尘，注意密封、保温
5.排风机
V排 KV
烘干系统工艺设计要点
1.入料粒度<30mm，以提高烘干速率。 2.喂料仓容积一般应满足烘干机2h以上的需要量，应采取措施
比
❖ 燃烧室设计计算
类型：块煤燃烧室、煤粉燃烧室、粒煤的沸腾炉燃烧室 1.热耗和耗煤量
q
lC1t1
,g
lC1t1 QDW
, gC
lC1t1 QDW
W1 W2 100 W1
, GC
W
g或GC
1000G gC
化工设计车间布置设计
( 二 ) 基础资料
⑤车间定员表（除技术人员管理人员车间化验人员 岗位操作人员外，还包括最大班人数和男女比例的 资料）；
⑥厂区总平面布置图（包括本车间同其他生产车间 辅助车间生活设施的相互联系，厂内人流物流的情 况与数量）。
三车间布置设计的内容及程序
( 一 ) 初步设计阶段的车间布置设计内容及程序 ( 二 ) 施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序
二车间设备布置的要求
( 一 ) 满足生产工艺要求 ( 二 ) 满足安装和检修要求 ( 三 ) 满足土建要求 ( 四 ) 满足安全卫生和环保要求
( 一 ) 满足生产工艺要求
1设备排列顺序 2设备排列方法 3操作间距 4安全距离
1设备排列顺序
1按照工艺流程的顺序进行布置； 2保证水平方向和垂直方向的连续性； 3避免物料的交叉往返； 4充分利用厂房的垂直空间布置设备。
( 二 ) 施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序
根据初步设计的审查，对初步设计进行修改完善和 深化。 任务 1 确定设备管口操作台支架及仪表等的空间位置； 2 确定设备的安装方案； 3 确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸； 4 确定管道及电气仪表管线的走向等。 主要成果
施工图阶段的车间平面布置图和立面布置图。
五建 筑 物
2平台 主要结构尺寸应满足下列要求 (1) 平台宽度一般≮0.8m，平台上净空≮2.2m； (2) 相邻塔器的平台标高应尽量一样，并尽可能布置成 联合平台； (3) 为人孔手孔设置的平台，与人孔底部的距离宜为 0.6~1.2m，≯1.5m； (4) 为设备加料口设置的平台，距加料口顶≯1.0m； (5)直接装设在设备上的平台，不应妨碍设备的检修， 否则应做成可拆卸式的平台； (6)平台的防护栏杆高度为1.0m，标高20以上的平台的 防护栏杆高度应为1.2m。
车间及管道布置设计
二、车间布置设计的依据 (1) 生产工艺流程图。 (2) 物料衡算数据及物料性质，包括原料、半成 品、成品、副产品的数量及性质；三废的数 量及处理方法。 (3) 设备资料，包括设备外形尺寸、重量、支撑 形式、保温情况及其操作条件，设备一览表 等。
(4) 公用系统耗用量，供排水、供电、供热、冷 冻、压缩空气、外管资料等。 (5) 土建资料和劳动安全、防火、防爆资料。 (6) 车间组织及定员资料。 (7) 厂区总平面布置，包括本车间与其他生产车 间、辅助车间、生活设施的相互联系，厂内 人流物流的情况与数量。 (8) 有关布置方面的一些规范资料。
的水平间隔。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
⑧ 门、窗、楼梯
(1)
门：发酵工厂中，门起着组织人流、车 间运输、设备的进出、安全疏散等 作用，在设计中，要预先布置好门 的位置，出于安全考虑门应向外 开。 窗：发酵工厂房一般都有较大的开窗面 积，供采光、通风、泄压用，窗应 向外开。
(2)
(3) 楼梯：为保证车间内部交通方便和安全疏 散．多层厂房应设置一个楼梯，宽 度不小于1.1米，坡度—般为30°左 右．小于45°。
当厂房长度超过规定平面图形有曲折变化或厂房个别部分高度相差很大或荷载相差很大时为防止温度变化和地基不均习沉陷而产生变形或破坏在设计时要将厂房用垂直的缝区分成几个单独的部分使各部分能独立变形这种垂直的缝叫变形缠
第五章 车间及管道布置设计
（车间布置设计）
第一节 概 一、车间布置设计的目的
述
车间布置设计的目的是对厂房的配置和设备 的排列作出合理的安排，并决定车间、工段的长 度、宽度、高度和建筑结构型式，以及各车间之 间与工段之间的相互联系。 车间布置设计是以工艺为主导，并在其他专 业，如总图、土建、设备、安装、电力、暖风、 外管等密切配合下完成的。
5车间布置设计
工
1.工业建筑模数制
建
把工业建筑的平立面布置的有关尺寸统一规定成一 套相应的基数，而设计各种工业建筑物时，有关尺寸必
筑
须是相应基数的倍数。
基
这一套相应的基数及倍数制称为模数制，主要内容
为 ： ① 基 本 模 数 为 100㎜ ； ② 门 、 窗 洞 口 和 墙 板 的 尺
本
寸，在墙的水平和垂直方向均为300㎜的倍数；③厂房
知 8㎜，用细实线划出
识
5 车间布置设计
化 工 建 筑 基 本 知 识
5 车间布置设计
化 5. 建筑图的尺寸标注
工 尺寸线画法
建 尺寸线上的起止点不画箭头，应画与尺寸线成45°夹角
筑 （右上倾斜）的短线
平面图尺寸标注（单位mm，通常不注明单位）
基
平面图通常需沿长、宽两个方向分三层标注尺寸，外层：
车间 生产辅助设施：化验室、机修间、动力间、变电配电室、
组成
除尘室、通风室
行政福利设施：办公室、休息室、更衣室、浴室、厕所
其他特殊用室：劳动保护室、保健室
车间平面布置——将上述车间组成在平面上进行组合布置。
5 车间布置设计
工艺流程设计
设备选型
将各工段与设备按照生产流程 在空间上进行组合和布置（第 5章）
5 车间布置设计
化
工
建
风
玫
筑
瑰
基
图
本
知
识
5 车间布置设计
5 车间布置设计
风 玫 瑰 图
5 车间布置设计
化
四、化工建筑的特殊要求
工
建
筑
化工建筑的特殊要求，就是要充分考虑安全
生产的要求。
第五章车间布置设计
准标定其位臵及标志尺寸。
化工设计
Design of Chemical Engineering
厂房建筑的定位尺寸：
窗子
建筑物
C
大门
大门
横向定位轴线
跨度
B
变形缝
大门
大门
跨度
A
纵向定位轴线
柱距 1 2 3 4 5 6 7
厂房建筑的定位轴线： 纵向定位轴线（与厂房的长度方向平行） 横向定位轴线（与厂房的长度方向垂直） 跨度：相邻纵向定位轴线间的距离 柱距：相邻横向定位轴线间的距离
表示为±0.00平面图；
②沿第二层切开的，称为二层平面图，或以楼层标高 表示之；……
化工设计
Design of Chemical Engineering
§ 5.1 车间布置设计概述
(3) 剖面图
化工 建筑图
假设用正平面或侧平面的垂直方向把房屋剖开(注
意剖面均应通过门和窗，如剖面不能同时外墙和内
墙上的门或窗时，也可将剖面转折一次)，将处于观 察者和剖开之间的部分移去，其余部分方向投影所 得到的图形称为垂直剖面图。 建筑垂直剖面图有横剖面图和纵剖面图之分。如 何进行剖切，设计者可根据绘图的需要自行决定。
平台
平台
直 梯 换 热 器
直 梯
平台
换热器
平台
精 馏 塔
贮罐 贮 罐
精 馏 塔
再 沸 器 泵 泵
再 沸 器
化工设计
Design of Chemical Engineering
§ 5.1 车间布置设计概述
建筑物
3.敞开构筑物的结构尺寸 (2)平台 ①宽度:不小于0.8m 净空:不小于2.2m; ②相邻塔器平台标高尽量一样，尽可能布臵成联合 平台； ③与人孔底部的距离：0.6-1.2m，不大于1.5m ④加料口平台距加料口顶：不大于1.0m ⑤平台防护栏高度:1.0m 标高20m以上的防护栏高度:1.2m
第5章车间布置设计
5.1.3 车间布置设计的程序
1. 车间布置初步设计
• 生产、生产辅助、生活行政设施的空间布置 • 决定车间场地与建筑物、构筑物的大小 • 设备的空间（水平和垂直方向）布置 • 通道系统、物料运输设计 • 安装、操作、维修所需的空间设计 • 其它
最后绘制车间布置平面、立面图。
第5章车间布置设计
第5章车间布置设计
厂房柱网布置和厂房的宽度
• 一般多层厂房采用6x6米的柱网。如果柱网的跨度 因生产及设备要求必须加大时，一般不适宜超过 12米。
• 多层厂房的总宽度，由于受到自然采光和通风的 限制，一般应不超过24米。单层厂房的总宽度， 一般不超过30米。
• 常用的厂房总跨度一般有6米、9米、12米、16米、 18米、24米、30米等数种。
• 有高温及有毒气体的厂房中，要适当加高建筑物的 层高，以利通风散热。
• 厂房的高度也要尽可能符合建筑模数的要求，取0.3 的倍数。各层高度尽量相同，不宜过多变化。
• 化工厂厂房的剖面由于生产性质不同，形式是多样。
第5章车间布置设计
5.3 车间设备的布置设计 主要内容
• 车间设备布置的内容 • 车间设备布置的要求
• 厂房立面也同平面一样，应力求简单，要充分利 用建筑物的空间，遵守经济合理及便于施工的原 则。
第5章车间布置设计
厂房高度的确定
• 厂房每层高度主要取决于设备的高度，设备安装起 吊检修拆卸时所需要的高度等条件。一般生产厂房 每层高度采用4-6米。最低层高不宜低于3.2米。 由 地面到顶棚凸出构件底面的高度(净空高度)，不得低 于2.6米。多层厂房层高多采用5.1m和6m，最低不 得低于4.5m。
(2) 设备外形尺寸俯视图：包括管口，支座、支架； (3)设备定位尺寸和尺寸线，设备位号及名称； (4)操作平台等辅助设施示意图和主要尺寸； (5)地坑的位置和尺寸； (6)辅助房间和行政—福利室内的设备、器具等的示
车间布局设计
•图表1—9 S或Z型制造流程图
车间布局设计
• 任务二：工厂内车间平面布局及其改善
•奇角型制造流程
• 指制造流程顺序没有一定的形式，其主要目的在于缩短物料搬运的距离，以 利于一位操作工从事数种工作适用于小零件的生产或用人不多的制造业。
•从至表
• 从至表法是一种常用的车间设备布置方法。从至表是记录车间内各设备间物 料运输情况的工具，是一种矩阵式图表，因其表达清晰且阅读方便，因而得到了 广泛的应用 。
•图表 1—3 A产品与B产品的按生产线的布局法
车间布局设计
• 混合 •布局 法
• 相关 •分析法
•将上述两种方法混合，如：在重复性很 高的标准品工厂里，有时可以将特别昂 贵的机器集中在一起充分加以利用，而 有时可将易于发生震动或噪音的机器集 中，以防止震动和噪音。
•根据工厂个部门之间的相关性及其大小 进行部门的布局，这种布局方法符合上 述原则，宜于实现工厂布局的目标，因 此为现代企业在进行工厂设计时广泛采 用。
正确确定制品按照加工过程所经过的路径和搬运
•包括两个含义：单元的绝对位置与相对位置。
车间布局设计
• 任务二：工厂内车间平面布局及其改善
车间布局的方法
•假定某车间的制造程序有6个部门，另加上收料部门与成品仓库，共8个 部门 ：
•直线型制造流程：•依照制造过程的顺序，将生产线做直线的安排，通常
最有利于运用输送带搬运物料与在制品，参图1-7。
考虑组织结构、各个部门的配置方式 。
车间布局设计
• 任务三：非工商企业单位部门与机构平面布局及改善
场景一
•办公室布置 ：
•注意 •事项：
•力求使办公室有一个安静的工作环境
车间布局设计的原则与内容
车间布局设计的原则与内容1.原则要求：技术先进、经济合理、节省投资、操作维修方便、设备排列简洁、紧凑、整齐、美观。
(1)车间布置应符合生产工艺要求的原则(2)车间布置应符合生产操作要求的原则①每一个设备要考虑一定的位置；②设备布置应考虑为操作工人能管理多台设备或多种设备创造条件；③设备布置不宜过挤或过松，宜尽量对称紧凑，排列整齐，充分利用空间；④要考虑相同设备或相似设备互相使用的可能性和方便性；⑤设备的自动测量仪表要集中控制，阀门控制集中，便于工人操作。
(3)车间布置应符合设备安装、检修要求的原则①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满足设备能顺利进出车间的要求；③通过楼层的设备，楼面上要设置吊装空间；④考虑设备的检修和拆卸以及运送所需要的起重运输设备。
(4)车间布置应符合厂房建筑要求的原则①凡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，其操作台不得与建筑物的柱子、墙连在一起；③设备布置时，要避开建筑的柱子以及主梁；④厂房操作台要统一考虑；⑤设备不应该布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处;⑥在不严重影响工艺流程顺序的原则下，将较高设备尽量集中布置。
(5)车间布置应符合节约建设投资要求的原则①可露天或半露天的设备，尽量采用半露天或露天设计；②厂房采用非高层化设计；③工艺管道集中布置，减少管线投资和节约能耗；④设备的操作面尽可能与通道安排在同一侧。
(6)车间布置应符合安全、卫生和防腐蚀的要求①工厂车间卫生是正常生产的首要环节；②要为工人操作创造良好的安全卫生条件；③易燃易爆车间要考虑方便工人疏散和防火灭火措施；④凡产生腐蚀性介质的设备，其基础、设备周围地面、墙、柱都要采取防护措施。
2.车间布置设计的内容车间布置设计的内容可分为厂房布置和设备布置。
厂房布置是对整个车间的厂房和各个组成部分，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面布置和安排；设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。
化工设计复习题试卷及答案(三合一)
化工设计复习题答案1.填空题:根据化工过程开发程序分类, 化工设计可分为四种设计类型, 分别是概念设计、中式设计、基础设计和工程设计。
2.化工设计中的计算主要包括: 物料衡算、能量衡算和设备造型与计算。
3.选择生产方法和工艺流程是应着重考虑先进性、可靠性和合理性三原则。
4.换热器按照传热方式可分为直接传热式、间壁传热式和蓄热式。
在化工施工图设计中, 每个设备只能编一个位号, 位号的第一个字母为设备类别代号, 说明下列设备类别代号代表什么:T—储罐、塔R—反应器V—容器机运设备P—泵E—换热器塔F—容器5.在画设备布置图时, 剖切到的厂房用粗实线画出, 未剖到的厂房用细实线画出。
6.在换热器的设计或选型时, 需要核算液体在直管内的流速, 根据经验, 排出下列流体流速由小到大的顺序: a 冷却水；b油类蒸汽；c 气液混合流体；d 油类dacb 。
7.在填料塔的设计时, 陶瓷填料不适用于氢氟酸、热碱等工艺物料。
8.工厂的三废治理工程要“三同时”, 即同时设计、同时加工安装、同时试车运行。
9.工程设计中的种类主要有三段设计、二段设计和一段设计。
10.化工设备布置设计的主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确位置, 相应地确定厂房或框架的结构形式。
11.在化工设计中, 工艺设计人员提供设计条件的其他相关专业是土建、给排水、自控、电气、电讯等。
12.扩大的初步设计完成后要编制的设计文件内容主要包括: 编制准确度能满足控制投资或报价使用的工程概算、设计说明书、设计说明书附图附表。
13.易燃物品的自燃点随压力增加而降低。
14.工艺流程草图又称为方案流程图、流程示意图, 一般在生产方法确定后绘制, 主要为工艺计算服务, 也是工艺方案的确定和工艺流程图设计的依据, 但不列入设计文件。
15.在泵的选型中, 要求流量大而扬程低的, 可选用单级离心泵；要求流量小而扬程高的,宜选用复泵、多级离心泵。
16.在厂房建筑物的视图中, 凡未被剖切的墙、梁、柱、楼板等结构的轮廓, 用细实线画出；而被剖切后的剖面结构轮廓, 用粗实线画出。
车间布置设计优质课件
型车间用泵，数量较多，有可能集中布置旳，应 该尽量集中布置 . (2)集中布置旳泵旳排列:排列成—直线，泵旳头部 集中于一侧，也可背靠背地排成两排，驱动设备 面对通道。
(3)泵与泵旳间距:视泵旳大小而定，—般不宜不大 于0.7m，双排泵之间旳间距不宜少于2m，泵与墙 间旳间距至少为l .2m、以利通行 .
3． 压缩机
(1)压缩机与主要工艺设备。压缩机常是装置中功率 消耗最大旳关键设备，所以在平面布置时应尽量 使压缩机接近与它相连旳主要工艺设备。压缩机 旳进出口管线应尽量旳短和直。
(2) 压缩机一般布置在专用旳压缩机厂房中 有利于压缩机旳维护旳检修，以便操作人员旳巡回
检测 (3)压缩机旳基础:考虑隔振，并与厂房旳基础脱开
露天化布置问题，设备露天化布置旳 好处：
(1)节省大量建筑面积，节省基建投资。 (2)节省土建施工工程量，加紧基建进度。 (3)将具有火灾及爆炸危险旳设备露天化， 就能够降低厂房旳防火防爆等级，因而降低厂 房造价。 (4)有利于化工生产旳防火防爆和防毒。 (5)对厂房旳扩建、改建具有较大旳灵活性。
车间布置设计旳内容
1．车间厂房布置设计 2．车间设备布置设计 3．绘制车间布置图
第一节 车间旳整体布置和轮廓设计
集中式 车间旳整体布局
分散式
集中式布置：生产规模较小，车间中各工段联络频繁， 生产特点无明显差别 。 医药和精细化工生产，多数都 是小吨位、间歇生产，车间面积不大，故常用该布置。
分散式：生产规模较大，车间内各工段旳生产特点有明 显差别，需要严格分开
安装于基础上 （图5-9） ②直径在lm下列旳塔设备不能靠本身重量单
独直立安装，需依附于建筑或构筑物上
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有困难时，距离还须加大）
通道、操作台通行部分的最小净空 操作台梯子的坡度（特殊时可作成6度） 一人操作时设备与墙面的距离 一人操作并有人通过时两设备间的净距 一人操作并有小车通过时两设备间的距离 工艺设备与道路间的距离
19
20
平台到水平人孔的高度
人行道、狭通道、楼梯、人孔周围的操作平台
0.6～1.5
Ⅱ型等
化工设计电子课件
车间整体平面设计
1）直通管廊长条布置
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管廊
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车间整体平面设计 2）L形、T形管廊布置
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车
3）组合型布置 组合型布置适合于复杂车间，其车间平面就是 由直线形、T形和L形组合而成。
间
厂
房
设
计
布 置
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化工设计电子课件
1. 相关标准、规范和规定
GBJ 16-1987（2001年版）建筑设计防火规范 GB 50160-1992 （1999年版） 石油化工企业设计防火规范
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HG2057-95 化工企业安全卫生设计规定 GBJ 87-1985 工业企业噪声控制设计规范 GB 12348-1990 工业企业厂界噪声标准 GB 50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范
不小于1.5
不小于0.4 不小于0.4～0.6 不小于0.4～0.6
10
换热器与换热器间的距离
不小于1.0
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11 12 13 14 15 16 17 18
塔与塔间的距离 反应罐盖上传动装置离天板距离（如搅拌轴拆装
1.0～2.0 不小于0.8 不小于2.0～2.5 一般不超过45 不小于1.0 不小于1.2 不小于1.9 不小于1.0
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1 2
3 4 5
泵与泵的间距 泵列与泵列间的距离
泵与墙之间的净距 回转机械离墙距离 回转机械彼此间的距离
不小于0.7 不小于2.0
不小于1.2 不小于0.8～1.0 不小于0.8～1.2
6
7 8 9
往返运动机械的运动部分与墙面的距离
被吊车吊动的物件与设备最高点的距离 贮槽与贮槽间的距离 计量槽与计量槽间的距离
不小于1.0～1.5 15
28
29
产生可燃性气体的设备和炉子间距离
工艺设备和道路间距离
不小于8.0
不小于1.0
30
不常通行的地方，净高不小于
1.9
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操作设备所需的最小间距图例（mm）
化工设计电子课件
操作设备所需的最小间距图例（mm）
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3. 应考虑设备安装、检修等方面对设备布置的要求 ① 要考虑设备安装、检修、拆卸所需要的空间、面积及运输通道。 ② 要考虑设备能否顺利进出车间。在经常搬动设备附近设置大门或安 装孔，大门宽度比最大设备宽0.5m。 ③ 设备通过楼层或安装在二楼以上时，楼面上要设置吊装孔。 ④ 要考虑设备检修、拆卸以及运送物料所需要的起重运输设备。
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5.1 概述 初步设计工艺流程图 设备设计并选型
车间布置
将各工段、设备按生产流 程在空间上组合、布置 用管道将各工段、设备 连接起来 管道布置
装置布置设计涉及的专业： 以工艺、配管专业为主导；
在管道、总图、土建、自控、电力、设备等专业配合下；
征求建设单位意见； 最后由工艺或配管集中各方面意见后完成。
三、设备布置 确定各设备在车间平面与立面上的位置，确定场地(室外场地) 与建筑物、构筑物尺寸，确定工艺管道、电气仪表、管线及采暖通 风管道的走向和位置。——设备布置图 设备布置要求：经济合理，操作维修方便安全，设备排列紧凑整齐。 1. 设备布置应最大限度采用室内露天联合布置
温度不允许有显著变化的设备应布置在室内——如反应罐、机械传 动设备、装有精密度极高仪表的设备等。 不经常操作或用自动化仪表控制的设备都可布置在室外——如塔、 冷凝器、液体原料贮罐、成品贮罐、气柜等。 需大气调节温度、湿度的设备应露天布置或半露天布置——如凉水 塔、空气冷却器等； 有火灾及爆炸危险的设备，采用露天布置可降低厂房的耐火等级。
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2. 塔的布置方式 (1) 独立布置——单塔或特别高的塔可采用独立布置。利用塔身设操 作平台，供进出人孔、操作、维修仪表及阀门之用。 (2) 成列布置——有两个或两个以上塔或立式容器时，采用中心线对 齐，在塔间设置联合平台，平台间留有缝隙满足塔身的热胀冷缩。 (3) 成组布置——对结构和大小相似的塔，可采用双排或成三角形布 置，这样，可以利用平台将塔联系在一起以提高其稳定性。 (4) 沿建筑物或框架布置——将塔布置在建筑物或框架的旁边，利用 框架提高其稳定性和设置平台、梯子。 (5) 室内或框架内布置——较小的塔常安装在室内或框架中，平台和 管道都支承在建筑物上，冷凝器可装在屋顶上或吊在屋顶梁下， 利用位差重力回流。
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4. 厂房建筑对设备布置的要求 ① 笨重或运转时产生很大振动的设备应尽可能布置在厂房的底层，以 减少厂房的荷载和振动。 ② 剧烈振动设备的操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起。 ③ 设备要避开建筑物的柱、主梁，如设备吊装在柱或梁上，其荷重及 吊装方式需事先告知土建专业人员并与其商议。 ④ 设备不应布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处。 ⑤ 设备穿孔必须避开主梁。
室外布置的泵一般在路旁或管廊下面排成一行或二行，电机对齐 排在中心通道的两侧，吸入与排出端对着工艺罐。
管廊或建筑的跨度由泵的长度与它们本身的要求所决定。
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5.3.2 容器（罐、槽） 1. 立式容器布置 立式容器可以安装在地面、楼板或平台上，也可以穿越楼板或 平台用支耳支撑在楼板或平台上。 内部带有搅拌器的立式容器， 为避免振动，应尽可能在地面 设置支承结构。 顶部有开口且需人工加料的 立式容器，加料点高度不宜高 出楼板或平台 1m，如高出1m， 应考虑设加料平台或阶梯。
塔换热器近塔布置：再沸器及冷凝器与塔以大口径管道 连接，故应取近塔布置，通常将它们分别布置在塔的两 侧。
布置空间受限制时，细长换热器可以换成短粗的换热 器。卧式换热器换成立式节约面积；立式换成卧式降低 高度。
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换热器常采用成组布置，水平换热器可以重叠布置，串 联的﹑非串联的相同的或大小不同的换热器都可重叠。 换热器重叠布置除节约面积外还可合用上下水管。 换热器与其它设备间距至少要留出一米水平距离，位置 受限制时，最少也不得小于0.6米。
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2. 应考虑生产工艺对设备布置的要求 ① 满足工艺流程顺序，保证水平方向和垂直方向的连续性。对有压 差的设备，可利用高位差布置。如：塔— 冷凝器—回流罐 ② 同类型设备或操作性质相似的设备，应尽可能布置在一起，如塔 群、换热区、泵区。 ③ 尽可能缩短设备间管线。 ④ 根据生产发展的需要和可能，适当预留扩建余地。 ⑤ 设备之间或设备与墙之间的安全距离。
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5.3.4 反应器布置
大型的搅拌釜式反应器大多露天布置，用支脚直接 支承在地面上。反应器的搅拌与密封系统需要经常 维修，要考虑它们的拆卸与吊装 。 中小型间歇反应器或操作频繁反应器常布置在室内， 用罐耳悬挂在楼板的设备孔中。呈单或双排布置。
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5.3.5 塔的布置
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5.4 设备布置图 设备布置图是在简化了的厂房建筑图上加上设备布置的内容。 一、设备布置图的内容 (1) 一组视图——表达厂房建筑基本结构及设备在其内外的布置情况。 以平面布置图为主，部分为立面布置图。 (2) 尺寸及标注——注写与设备布置有关的尺寸及建筑定位轴线编号、 设备的位号及名称等。 (3) 安装方位标——表示安装方位基准的图标。 (4) 设备一览表——将设备位号、名称、技术规格、有关参数列表。 (5) 说明与附注——对设备安装有特殊要求的进行说明。 (6) 标题栏——填写图名、图号、比例和设计者等。
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2. 卧式容器的布置 卧式容器宜成组布置。成组卧式容器宜按支座基础中心线对齐 或按封头切线对齐，卧式容器之间净空可按 0.7 m 考虑。 容器下方需设通道时，容器底部配管与地面之间的净空不应小 于 2.2 m；
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5.3.3 换热器布置
原则：顺应流程、缩短管道长度。
二、装置的平面布置 1. 装置的平面布置
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I 型(长方形): 总图布置、设备布置和管线布置方便，有利 自然采光和通风。 缺点：流程长，车间过长，常用于中小型车间 装置平 面轮廓 L型 T型 适应地形及生产流程的需要也有采用 L 型、T 型； 缺点：采用 L 型、T 型应充分考虑采光、通风、通 道和立面等各方面因素，适用于较复杂的车间。
0.75
化工设计电子课件 21 换热器管箱与封盖端间的距离，室外/室内 1.2/0.6
22
23 24
管束抽出的最小距离（室外）
离心机周围通道 过滤机周围通道
管束长+0.6
不小于1.5 1.0～1.8
25
26 27
反应罐底部与人行通道距离
反应罐卸料口至离心机的距离 控制室、开关室与炉子之间距离
不小于1.8～2.0
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5.2 装置（车间）布置的技术要素 一、装置内各工段的安排 (1) 规模较小的车间，各工段联系紧密，生产特点无显著差异时，可 将车间的生产、辅助、生活部门集中布置在一幢厂房内，如医药、 农药生产车间。 (2) 生产规模较大，各工段生产有显著差异，需要严格分开，应采用 单体式厂房。如大型石油化工厂多采用单体式。
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