第5章 车间布置设计

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• 基础资料
初步设计需要带控制点工艺流程图,施工图设计需要管道 仪表流程图;物料衡算数据及物料性质;设备一览表;公 用系统供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管等资 料;车间定员表;厂区总平面布置图
5.1.2 车间布置设计的原则
• 最大限度的满足工艺生产要求和设备维修要求 • 有效的利用车间建筑面积和土地 • 为车间的技术经济指标、先进合理以及节能等要
• 一般来说,凡生产规模较大,车间各工段生产特点 有显著差异(如防火等级等),厂区面积较大、山区 等情况下,可适当考虑分离式。
• 对于生产规模较小,车间各工段联系频繁,生产特 点无显著差异,厂区面积较小,厂区地势平坦者, 可适当采用集中式。
• 在考虑厂房的整体布置的另一重要问题是露天化设 计问题。在操作上可以放在露天的设备,原则上尽 可能放在室外。
• 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。
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。
1.不能承受大气影响,不允许有显著的温 度变化的设备。如反应器,特别是间歇操 作的反应和液相过程的反应器;使用冷冻 剂的设备等;
2.各种有机械传动的设备和机器,如压缩 机、往复泵等;
3.生产控制和操纵台。
5.3.2.2 生产工艺要求 (A)
1.在布置设备时应保证工艺流程顺畅、工艺 管线短、工人操作方便和安全。保证工艺 流程在水平方向和垂直方向的连续性。 一般来说,计量设备布置在最高层,主要 设备如反应设备等布置在中层,贮槽及重 型设备布置在底层。
5.1.5 车间布置设计要求
• 本车间和其它车间的关系以及在总平面图上的位置。 • 车间布置是为生产服务,必须满足生产工艺要求。 • 车间布置设计不仅涉及工艺因素,并和其他非工艺因素有密
切关系。因此,在考虑工艺本身的要求外,同时必须了解其 他各专业的要求。 • 保证经济效益,做到车间经济指标先进,节省基本建设投资。 • 有效利用车间建筑面积和土地,要特别注意考虑设备露天化 设计。 • 考虑车间今后发展的可能性,考虑工厂扩建问题。 • 考虑车间中劳动保护,安全技术和防火、防爆、防腐蚀措施。 • 建厂地区的气象、地质和水文等条件。
第五章 车间布置设计
本章内容: 车间布置设计概论
车间布置设计的依据、车间布置设计的原则、车间布置设 计的程序、化工厂生产车间的组成、车间布置设计要求。
车间布置设计
车间厂房的布置设计、车间设备布置设计。
车间厂房的布置设计
车间厂房的整体布置、车间厂房的立面布置、车间厂房的 平面布置。
车间设备布置设计 车间布置的步骤与方法
设备露天化布置的缺点:受气候条件影响大,操作 条件差,并要求有较好的自控条件。
2. 厂房的平面布置
• 化工厂厂房的平面布置是根据生产工艺条 件(包括工艺流程、生产特点、生产规模 等)以及建筑本身的可能性与合理性(包 括建筑型式,结构方案,施工条件和经济 条件等)综合考虑的。
• 厂房的平面设计,应力求简单。这会给设 备布置带来更多的可变性和灵活性,同时 给建筑的定型化创造有利条件。
4. 车间布置设计的两项内容是相互关联的,进行车 间布置要以设备布置草图为依据,对车间内生产 厂房、辅助厂房所需面积进行估算,而详细的设 备布置图又必须在已确定的车间厂房总布置图基 础上进一步具体化
5.1.1 车间布置设计的依据
• 常用的设计规范和规定
建筑设计防火规范,石油化工企业设计防火规定,化工企 业安全卫生设计规定,工业企业厂界噪声标准,爆炸或火 灾危险环境电力装置设计规定等
5.3.2.2 生产工艺要求 (D)
6.设备要排列整齐,避免过挤过松。设备间
的距离要充分考虑工人操作的要求和交通的便利。 原料、成品及排出物要有适当的空间和必要的运 输通道。对于具有动机械的设备,还要考虑设置 安全防护装置的位置。
7. 设备与设备之间,设备与建筑物之间的安 全距离有经验数据可以作为参考。
• 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。
力。
5.3.2.2 生产工艺要求 (C)
4.要考虑相同设备或相似设备相互调换使 用的可能性和பைடு நூலகம்便性。这样可充分发挥设
备的潜在力量,对于需要更换生产品种的车间 布置,必须考虑当设备进行类似性质的其他反 应或操作时,可无需重新安排。
5.在设备布置时,要考虑到设备间的管线 应尽可能短。管线和物料的输送尽量避 免交错,同时,管道尽量沿墙敷设。
• 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。
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
5.3.1 车间设备布置的内容
2. 必须考虑设备如何运入或搬出车间。设备 运入或搬出次数较多时,宜设大门。一般 厂房大门宽度要比所需通过的设备宽度大 0.2米左右。但是,当设备运入厂房后,很 少再需整体搬出时,则可设置安装洞,也 即在外墙预留洞口,待设备运入后,再行 砌封。
5.3.2.3 设备安装检修、建筑要求(C)
3.设备通过楼层或安装在二层楼上或更高 时,可在楼板上设置安装孔。安装孔可设
• 落实车间布置(初)的内容 • 绘制设备管口及仪表位置的详图 • 进行物料与设备移动运输设计 • 确定与设备安装有关的建筑与结构尺寸 • 确定设备安装方案 • 安排管道、仪表、电气管路的走向,确定管廊
位置
车间布置(施)的最后成果是绘制车间布置平立面 图,这是工艺专业提供给其他专业的基本技术条件
5.1.4 化工厂生产车间的组成
• 生产设施: 包括各生产工段、原料和成品仓库及堆 置场、自动控制室、储罐区等;
• 生产辅助设施: 包括动力间(压缩空气、真空等)、 通风、采暖、除尘室、变电和配电室、化验室、 机修间等;
• 生活行政福利设施: 包括车间办公室、工人休息室、 更衣室、浴室、卫生间等;
• 其它: 特殊要求如劳动保护室、保健室等。
厂房的平面轮廓
• 一字型、L型、T型等几种。其中以一字 型最常采用,适用于中小型车间。
• 一字型厂房便于总平面图的布置,节约用 地,设备排列有较大的灵活性,便于安排 交通和出入口,利于采光和通风。
• L型、T型布置适用于较复杂的车间,设 计时应充分考虑采光、通风、交通和立面 等各方面的因素
厂房柱网布置和厂房的宽度
5.3.2.3 设备安装检修、建筑要求 (A)
1.必须考虑设备安装、检修及拆卸的方式方 法。设备的安装、检修和拆卸是化工厂比较突出
的问题。这是由于化工厂设备种类多,化学腐蚀 性大,需要经常进行维护检修甚至更换设备。因 此在进行车间布置时,必须考虑到设备的安装、 检修和拆卸的可能性。
5.3.2.3 设备安装检修、建筑要求(B)
(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
意图和尺寸。
2. 剖面图的组成
(1) 厂房建筑平面图:包括厂房边墙线、窗 户位置、楼梯位置、门位置、柱网间距和 编号、各层相对标高、地坑等;
5.3.2.1 设备露天化问题
1.生产中不需要经常维护的设备,辅助设备, 气候条件对其影响较小的设备,如吸附器、 吸收塔、不冻液体贮槽、大型贮罐、废热 锅炉、气柜等。
2.需要大气来调节温度、湿度的设备。如凉 水塔、冷却器。
3.不需要人工操作,高度自动化的设备。 4.厂址地气候温度没有酷寒和少雪。
不允许放在室外的设备
置为有盖板或无盖板二种。 一般比较固定的设 备,也可在楼层外墙上设置安装洞,设备可在 室外吊上由安装洞口运入。另外,化工厂中设 备通过楼层安装的情况为数不少.例如反应釜, 塔式设备等,都是一半在楼下,一半在楼上。 凡属此种类型安装时,也可直接从设备本身在 楼层上的安装孔中吊上,这样安装比较方便。
(2) 设备外形尺寸的侧视图 (3) 设备高度定位尺寸和尺寸线;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。
5.2 厂房的整体布置
1. 厂房的整体布置
• 根据生产规模和生产特点以及厂区面积,厂区地形, 地质等条件考虑厂房的整体布置,采用分离式或集 中式,亦即将车间各工段及辅助房间分散在单独的 厂房内或集中合并在一个厂房内。
• 确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置 • 确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅
助设备或公用设备的位置
• 确定供安装、操作与维修所用的通道系统的 位置与尺寸
• 在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺 寸
设备布置的最终结果是设备布置图
5.3.2 车间设备布置的要求
经济合理、节约投资、操作维修方便安 全、设备排列简洁、紧凑、整齐、美观。 • 设备露天化布置 • 生产工艺要求 • 设备安装检修、建筑要求及其它 • 车间辅助房间及行政—福利室的配置 • 安全技术和防腐蚀问题
5.1.6 车间布置图的内容
• 1.各层平面布置图; • 2.各部分剖面图; • 3.附加的文字设计说明; • 4.图签。
车间布置图的比例尺一般为1:100
1. 平面布置图的组成
(1) 厂房建筑平面图:包括厂房边墙轮廓线、窗户位 置、门位置、楼梯位置、柱网(间距和编号)、 各层相对标高、地坑位置等;
• 一般有机化工车间,其宽度常为2—3个柱网跨度, 其长度则根据生产规模及工艺要求决定,但应注 意尽量使长度符合建筑模数的要求。
厂房的立体布置
• 化工厂厂房的立面形式有单层与多层之分,或单 层与多层相结合的形式。多层厂房占地少但造价 高,而单层厂房占地多但造价低。
• 厂房的立面形式主要根据生产工艺特点抉择,另 外也要满足建筑上采光、通风等各方面的要求。
5.1 车间布置设计概论
1. 车间布置设计的内容可以分为车间厂房布置和车 间设备布置
2. 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
3. 设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素, 把各设备在一定区域内进行排列。设备布置可分 为初步设计和施工图设计两个阶段,每一个阶段 均要求平面和剖面布置
求创造条件 • 考虑其它专业对本车间布置的要求 • 要考虑车间发展和厂房的扩建 • 车间中所采取的劳动保护、防腐、防火、防毒、
防爆及安全卫生等措施是否符合要求 • 本车间与其它车间在总平面图上的位置合理,力
求使它们之间输送管线最短,联系最方便 • 考虑建厂地区的气象、地址、水文等条件 • 人流物流不能交错
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。
2. 车间布置施工图设计
5.3.2.2 生产工艺要求 (B)
2. 每一个设备都要考虑一定占有空间。包括
设备本身所占空间,设备附属装置所占空间,操 作空间,设备检修拆卸占用空间,设备与设备、 设备与建筑物间的安全距离等。
3. 凡属相同的设备,或同类型的设备,或性 质相似、操作有关的设备应尽可能布置在 一起。这样可以集中管理,统一操作,节约劳动
设备露天化布置的好处:(1)可以节省建筑面积, 节约基本建设投资;(2)节约土建施工工程量,因而 可加快基本建设进度;(3)将具有火灾及爆炸危险的 设备露天化,就可降低厂房的防火、防爆等级,进 而降低厂房的造价;(4)将有毒物质的设备露天化, 就可减少厂房通风次数、节约通风设备及动力消耗; (5)对厂房的改建和扩建,其灵活性较大。
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