啤酒厂工艺及车间布置设计

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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
★厂房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。
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。
★跨度小于或等于18m时,建筑模数是3m;
★跨度大于18m时,建筑模数是6m。
★所以生产车间常用跨度有6、9、12、15、18、24、30、 36m等。
柱距:由横向定位轴线间的尺寸表示,也表示纵向柱列每柱间 的尺寸。
★柱距应采用6m或6m的倍数,如6m、12m、18m。6m柱距 较广泛,有时也采用9m。大型设备与柱基础冲突时,可采 用大柱距。
(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
第二节 工艺流程设计
工艺流程设计和车间布置设计是工艺设计的两个主要内容, 是决定工厂的工艺计算、车间组成、生产设备及其布置的关 键步骤。
工艺流程设计主要包括: ①确定由原料到成品的各个生产过程及顺序,既物料和能量发
生的变化及流向,应用的反应、原料加工过程及设备。 ②绘制工艺流程图。 工艺流程设计三个阶段:
。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)。
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。
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。
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
保证水平方向和垂直方向的连续性。 不使物料和产品有交叉和往复的运动。 尽可能利用工艺位差,对有压差的设备,应充分利用高位差,
以节省动力设备及费用。
(3)车间布置应符合生产操作的要求
要考虑设备检修拆卸的位置以及设备与设备、设备与建筑物 间的安全距离。
有些特殊的设备可按相同类型作适当集中,务必使生产过程 占地最小,生产周期最短,操作最方便。
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Baidu Nhomakorabea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、
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
★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。
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:
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。
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。
另外,车间布置设也有采用立体模型布置法的,这种方法在 国际上广泛采用,国内有些设计单位也已开始推广。它适合 于现代化的复杂大型车间布置,具有直观、更切合实际的优 点。
五、车间布置设计的有关技术与参数 (一)有关技术 1.厂房的整体布置和轮廓设计 (1)厂房的整体布置
主要根据生产规模、生产特点、厂区面积及厂区地形、地质 等条件而定。
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。
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。
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 符合建筑统一模数制的要求,以充分利用建筑结构上的标准 预制构件 。
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
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
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。
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。
厂房室内地面标高应高于室外地面150mm,室内高度应为 300 mm 的倍数。
单层厂房柱顶标高应为300mm的倍数,吊车轨顶的标高为 600mm的倍数。
多层厂房一般为框架或混合结构,层高多采用5.1 m、6m, 最低不得低于4.5m。每层高度尽量相同,不宜变化过多。
(3)厂房的平面布置
厂房外形有长方形、L形、T形和U形等 。
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
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。
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