啤酒厂工艺及车间布置设计

例如：
味精工厂主要生产车间：糖化车间、发酵车间、提取车间、 精制车间、包装车间。
啤酒工厂主要生产车间：麦芽车间、糖化车间、发酵车间、 包装车间。
淀粉工厂主要生产车间：玉米净化车间、淀粉车间、副产品 车间（蛋白、纤维）。
乳品厂主要生产车间：液态乳车间、奶粉车间、酸奶车间、 冰淇淋车间等。
三、车间布置设计的原则
★对草图进行修改和补充，并进行初步平面布置。
3.工艺流程图的设计
设备设计和工艺流程草图设计完成后，开始车间布置设计。 此时可对不适之处进行调整。
设计完善后正式绘制生产工艺流程图。
以上三阶段不是单独进行，而必须同物料、能量、设备计算 及车间布置交叉进行。
因此，工艺设计时，要全面、综合考虑，思路清晰，有条不 紊，前后一致。
建筑统一模数制：即规定了建筑物的基本尺度，任何房屋尺 寸都必须是基本尺寸的倍数。
基本尺度的单位叫模数M0，M0=100mm。
平面方向的扩大模数用300mm（3 M0），即柱网布置均采
用300mm的倍数。
①单层厂房平面柱网的选择
柱网：柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交所构成的网格线。
跨度：由纵向定位轴线间的尺寸表示。
第七节 车间工艺设备布置
一、车间工艺设备布置的目的和重要性
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关系。
车间布置对工厂建设投资、建成后的生产和管理效率、生产 的经济性、操作和维修的方便性、卫生条件和安全性等均有 重要影响。
示意图→草图→流程图。
即示意图→物料、能量、设备→草图→车间布置→流程图。
一、生产方法的选择和工艺流程设计原则 1. 生产方法的选择 即工艺路线的选择，是发酵工厂设计的关键。 选择的主要依据： ①原料来源、种类和性质； ②产品的质量和规格； ③生产规模：较小时，分批生产；较大时，连续生产； ④技术水平：连续生产或间歇生产； ⑤地区的自然环境：热带或冷带地区，制冷设备选择； ⑥经济合理性：技术经济指标比较，选用投资少、效率高、 能耗低的生产方法，以获得良好的经济效益。
长方形最多见，便于总平面图的布置，节约用地，有利于设 备的排布，缩短管线，便于安排进出口和交通，有较多可供 自然采光和通风的墙面，而且采用结构的统一模数，造价低、 施工快。
长方形长度较长时，也可采用L形、T形和U形等。
厂房的柱网布置，根据设备的布置要求确定，同时要尽可能 符建筑统一化基本规定按国标《厂房建筑模数协调标准》 （GBJ6－1986）执行。
②多层厂房平面柱网的选择
跨度：多层厂房的总宽度，受自然采光和通风限制，一般不 宜超过24m。
单跨度一般控制在6m左右，较经济；若跨度9m，所用梁较 大，不经济。
常布置成6－6，6－2.4－6，6－3－6，6－6－6形式。
车间平面设计主要是把车间的全部设备（包括工作台等）， 在一定的建筑面积内作出合理的安排。
平面布置图：
就是把屋盖（或楼板）掀开往下看，径直画出设备的外型轮 廓图。
在平面图中，必须表示清楚各种设备的安装位置。下水道、 门窗、各工序及各车间生活设施的位置、进出口及防蝇、防 虫措施等。
车间剖面图——剖面图：
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，以免影响建筑物的安全。
设备布置时，要避开建筑的柱子及主梁，如设备吊装在柱 子及梁上，其荷重及吊装方式需事先告知土建专业人员， 并与其协商。
厂房内所有操作台必须统一考虑，避免平台支柱零乱重复， 影响车间美观、生产操作及检修。
（6）车间布置应符合节约建设投资的要求
满足设备能顺利进出车间的要求。大门宽度比最大设备宽 0.5m，设备特别大时，可在外墙设安装洞。
通过楼层的设备，楼面上要设置吊装孔。
必须考虑设备的检修和拆卸、以及运送物料所需的起重运输
设备。
（5）车间布置应符合厂房建筑的要求
凡是笨重的设备或运转时产生很大振动的设备，如压缩机、 粉碎机、大型通风机、离心机等，最好设在厂房底层，以减 少荷载和振动。
柱都要采取防护措施。 四、生产车间工艺布置的步骤与方法 生产车间工艺布置设计一般先从平面布置开始。 平面布置分两种情况： 一种新设计车间，另一种对原有厂房进行技术改造。后一种
比前一种更困难些，因有很多限制条件，但设计方法相同。 车间工艺布置可分两个阶段进行： 布置草图和布置图，而正式的布置图又分为初步设计阶段和
原料收发间应设地磅。
设备布置不宜过紧过松，宜尽量对称紧凑，排列整齐，充分 利用空间。设备间的距离要考虑操作和交通便利。
车间内要留有堆放原料、成品及废物和包装材料的空地。
设备的自动测量仪表要集中控制，阀门控制尽量集中，便于 工人操作。
（4）车间布置应符合设备安装、检修要求
根据设备大小及结构，考虑设备安装、检修及拆卸所需的空 间和面积。
工艺人员主要完成主生产车间的设计。
辅助车间、动力车间（变电所、锅炉房、冷冻站、水泵房等） 由相对应的配套专业人员承担设计。
生产车间的内部组成一般包括三部分：
①生产部分：原料工段、生产工段、成品工段、回收工段等。
②辅助部分：通风空调室、变电配电室、车间化验室、控制室 等。
③生活行政部分：车间办公室、会议室、更衣室、浴室及厕所 等。
（3）尽量减少三废排放量，有完善治理措施。
（4）确保安全生产，以保证人员和设备安全。 （5）生产过程尽量采用机械化和自动化，实现稳产、高产。
二、工艺流程的设计步骤
1.生产工艺流程示意图 定性地表明原料变成产品的路线及顺序，以及应用过程及设
备。 先弄清需要那些单元操作，其次确定操作方式——间歇或连
续（先进、经济、合理）。 可用简单的设备流程图表示，也可用文字示意图表示。
L-赖氨酸生产工艺流程示意图： 菌种→斜面培养→摇瓶培养→一级种子培养 →二级种子培养 无菌空气 ↓↓ 淀粉→培养基制备→发酵→过滤→离子交换 →真空浓缩→酸化→蒸发结晶→干燥→饲料 级赖氨酸→溶解脱色→重结晶→干燥→药品、食品、试剂级 赖氨酸
施工图阶段。
步骤与方法 1. 明确设备清单和辅助间面积要求。 2.透彻了解工艺流程，设备尺寸和结构、厂房组成等资料， 并要有清晰的立体概念。 对于笨重的、固定的和专用的设备应尽量排布在车间的四周； 而对于轻的、可移动的设备，可排在车间的中间，这样在更 换产品时调换设备将很方便。 3.确定车间建筑物结构形式、朝向和跨度
它是解决平面图中不能反映的重要设备和建筑物立面之间 的关系，以及画出设备高度、门窗高度等在平面中无法反 映的尺寸。
生产车间工艺布置的原则:
（1）要有总体设计的全局观点 首先满足生产的需要； 同时必须从本车间在总平面图上的位置，与其他车间关系，
以及发展前景等方面，满足总体设计的要求。 （2）车间设备布置应符合生产工艺的要求 必须按流程顺序依次进行设备的排列，以保持物料顺利输送，
工艺人员根据生产流程，生产性质，各专业的要求，车间在 总平面图上的位置，
初步划分生产、辅助生产和生活设施的分隔及位置，初步选 定厂房柱距、跨度及车间面积。
4.进行车间的工艺设备布置。
在计算机或绘图纸上按厂房建筑设计的要求，绘制厂房建 筑平面轮廓草图（1：100）。
把所有设备按1：100的比例绘成设备外型轮廓俯视图模 型，按工艺流程顺序和布置原则，进行合理的安排和调整
要求工艺人员要了解生产操作、设备维修和具有一定的安装 知识，而且要具备一定的土建、电力、自控仪表、安全、卫 生等其他专业的基本知识。
以工艺为主导，并在其他专业，如总图、土建、设备、安装、 电力、暖通、外管等密切配合下完成的。
二、发酵工厂生产车间组成
发酵工厂一般由主生产车间、辅助车间、动力车间、仓库和 堆场部分、三废治理部分、厂前区行政福利部分等组成。
。先布置流程中的主体设备，再逐一计算每个设备的辅助 场地和空间。
用立体概念试排几个可行方案。然后征求协同配套专业的 意见，从各方面比较优缺点，经集思广益，确定一个较理 想的方案。
提交建筑人员设计建筑图。
工艺设计人员在取得建筑设计图后，即可在草图的基础上 绘制正式的车间平、立面布置图。
一般工作程序：车间布置草图→车间布置图（初步设计阶段） →车间布置图（施工图阶段）。
一般采用低层建筑为好，尽量采用露天或半露天布置。
工艺管线应集中布置，要尽可能缩短设备间管线，设备应 靠近符合中心。
尽量采用一般的土建结构，少用或不用特殊的结构。
设备的操作面尽可能与通道安排在一侧。
（7）车间布置应符合安全、卫生和防腐要求
发酵工厂卫生是正常生产的首要环节。 要为工人操作创造良好的安全卫生条件。 易燃易爆车间要考虑方便工人疏散和防火灭火措施。 凡产生腐蚀性介质的设备，其基础、设备周围的地面、墙、
一般采用集中式和分离式，并考虑设备的露天化。
（2）厂房的立面布置
发酵工厂建筑按厂房的层数分类，可分为单层厂房、多层厂 房和层次混合的厂房三类。
主要由生产工艺的特点和工艺设备布置要求所决定。同时满 足建筑上采光、通风等各方面要求。
应力求简单、经济合理、便于施工。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要求。
2.草图设计 物料平衡计算：原料、半成品、副产品及废水、废料的规格、
重量和体积。 设备设计： ①计算、确定计量和贮存设备的容积、尺寸和台数。之后进行
草图设计。
②进行设备设计与水、电、汽等能量计算。
★主要解决生产过程和单元操作的技术问题，如筛网孔径及 面积、过滤面积、传热面积等，对专业及通用设备进行设 计或选型。
2. 工艺流程设计原则
（1）保证产品质量符合国家标准，外销还要考虑销售区的 质量要求。 （2）尽量采用成熟、先进的技术和设备。 提高原料利用率，提高劳动生产率，降低水、电、汽及其能 量消耗，降低成本，使生产稳定、安全、可靠。 例如，味精厂的双酶法糖化工艺流程，糖转化率达95％以上， 糖液透光率在85～90％；啤酒厂麦汁一段冷却新技术，节电 40％，节水27％，降低载冷剂用量。