高分子材料工厂工艺设计 第5章 车间布置设计

➢车间布置设计布置的好坏，关系着整个车间的命运。 不合适的布置会对整个生产管理造成困难， • 对设备的管理和检修带来困难； • 人流、货流紊乱； • 增加输送物料所用能量的消耗； • 使车间动力介质造成不正当地损失； • 容易发生事故，增加建筑和安装费用等。
➢车间布置的内容
车间厂房布置 车间设备布置 绘制车间布置图
5.3.2 厂房设计
跨度
柱网概念
模数制
柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交
，在平面上排列所构成的网络线。
柱距
跨度：纵向定位轴线间的尺寸。
柱距：柱列间的尺寸。
方格式柱网
宽度：单层厂房，不宜超过30m。多层，不宜超过24m。
常用宽度有 12m、14.4m、15m、18m和24m。
常分别布置成 6-6，6-2.4-6，6-3-6，6-6-6的形式，6-2.4-6表示三跨度，
➢标高的符号是细实线绘制的等腰三角形,
➢标高的数字以m为单位，注写到小数点 后第三位。
3.200 ±0.000
-3.200
（9.400）
（6.520） 3.200
➢零点的标高写成+0.000，正数不注“+”， 负数应注“-”
厂房的高度，主要由工艺设备布置要求所决定。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条件。一般框架或混合结构的多层厂房，层高多采用 5m，6m，最低不得低于4.5m。
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。
安全出入口，不应少于两个(面积小，人数少，可设一个)，车间门向外开。
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定位轴及编号：
线条：细点划线。细实线的圆圈8(10)内写编号。 • 横向编号由左至右，用阿拉伯数字。 • 竖向编号由下至上，用大写的拉丁字母(也可用大写英文字母)。I、O、Z不用
5 车间定员表 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 7. 车间位置条件。
•气象、地质、水文等条件
•地形开阔程度。
8. 其它要求。
采光、温度要求，以便考虑门、窗的位置 。
当地气象资料 风玫瑰图
5.1.3 车间布置设计的内容
生产设施：原料工段、生产工段、成品工段、回收工段、 控制室、贮罐区、露天堆场
立面图 建筑制图中将建筑物的正面、背面和侧面投 影图称为立面图，用于表达建筑物的外形和 墙面装饰。
立面剖视图
是用正平面或侧平面剖切建筑物而画出的 剖视图，用以表达建筑物内部在高度方向 的结构、形状和尺寸。 剖切位置应选择能反映全貌、构造特征、 有代表性的部位。
标高
建构筑物各层楼、地面和其他构筑物相对于某 一基准面的高度。
及散热。
➢计量罐、高位槽、回流冷凝器等设备：较高层； ➢反应设备：较低层; ➢过滤设备、贮罐等设备：最底层; ➢多层厂房内的设备：既保证垂直方向的连续性，又要减少操作人员 在不同楼层间的往返次数。
(a) 单层厂房
(b) 有天窗的单层厂房
(c) 多层厂房
(d) 有天窗的多层厂房 (e) 有内走廊的多层厂房 (f) 有内走廊及天窗的多层厂房 常见厂房的剖面形式
车间布置设计是以工艺为主导，其他专业的 密切配合下，最后由工艺人员汇总完成。
是各专业共同协作的阶段！
5.1概述
5.1.1 车间布置设计的总原则
1. 要满足生产和运输的要求。 避免生产流程的交叉往复，人流与货流之间避免交叉和迂回，各种输送 距离尽可能做到最短
2. 要满足安全和卫生要求。 严格遵守防火、卫生等安全规范、标准和有关规定，安全距离设计；
➢ 有爆炸危险车间宜采用单层，在厂房内可设置多层操作台. 如必须设在多层厂房内，应布置在厂房顶层。
➢ 如整个厂房均有爆炸危险，则在每层楼板上设置一定面积的泄爆孔或泄压面积。 ➢ 泄压面积与厂房体积的比值一般为0.05~0.1m2/m3。 ➢ 泄压面积应布置合理 ➢ 车间内防爆区与非防爆区（生活区、辅助及控制室等）间应设置防火墙，如果两个区
➢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。
5.3.3 各方面对车间设备布置设计的要求
1、露天布置 优点：建筑投资少、用地少省，利于安装和 检修，通风、防火、防燥等。化工厂的设备 布置优先考虑露天布置 缺点：操作条件差，自控要求高，受大气影 响等。 2、室内布置 优点：气候影响小，劳动条件好，适应于小 型化工装置、间歇操作、操作频繁、在气温 较低的地区或有特殊要求的设备。 缺点：建筑造价较高。
内廊式柱网
➢多层厂房采用9m是柱网间距为宜，
内廊式柱网
➢柱网间距因生产及设备要求必须加大时，一般应不超过12m。
➢在一幢厂房中不宜采用多种柱距。
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厂房的垂直布置
厂房高度： ➢ 在决定厂房高度时，应尽量符合建筑模数的要求。 ➢ 考虑设备高低、安装位置、检修要求及安全卫生。 ➢ 框架或砖混多层厂房，多用 5m、6m，最低≮ 4.5m，每层尽量相同 ➢ 有高温、有毒气体厂房，应适当加高或设置拔风式气楼(天窗)，以利于自然通风，采光
4屋架 3天窗架 12天窗架垂直支撑 13屋架下弦横向支撑 1屋面板
7排架柱
2天沟板
9基础
11基础梁
8抗风柱 5托架 6吊车梁
14屋架垂直支撑
14 15柱间支撑 10连系梁
5.2.2 建构筑物的结构
1．钢筋混凝土结构。
• 需要有较大的跨度和高度时 ，跨度为12~24m。
• 优点：强度高，耐火性好， 不必经常进行维护和修理， 与钢结构比较可以节约钢材 ，化工厂经常采用钢筋混凝 土结构
5. 管道设计 6. 非工艺项目的设计 7. 车间劳动定员及组织管理制度 8. 工程概预算 9. 技术经济分析 10. 安全生产与环境保护
我们所在的位置
➢在完成初步设计工艺流程图和设备选型之后进行 ➢车间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。
车间布置的目标之一是使物流成本最小，所以物流分析在布置中很 重要。
• 如果所有的设备、设施都在同一车间里时，可考虑水平方式 • 当生产作业是在多个楼层周转时，可考虑垂直方式
(1) 固定式布置 (2) 按产品布置 (3) 按工艺过程布置 (4) 按组成制造单元布置
入口 入口
出口
入口 出口
入口 出口
出口
适用于一般没有很大荷载的车间。
4．砖木结构。
砖木结构是用砖砌的承重墙，而屋架 和楼盖用木材制成的建构筑物。
这种结构消耗木材较多，对易燃易爆 有腐蚀的车间不适合，化工厂很少采 用。
5.2.3 建筑的视图内容 平面图、立面图、剖面图、详图等。
平面图： 是假想用水平面沿略高于窗台位置剖切建筑物而绘制的剖视图， 用于反映建筑物的平面格局、房间大小和墙柱门窗等，是建筑图 样一组视图中的主要视图。对于楼房，通常需要分别绘制每一层 的平面图。
车间各工段，各设施在车间场地范围内的平面布置 生产设备、电气仪表设施的布置
将各工段与各设备按生产流程在空间上进行组合、布置——车间布置设计
用管道将各工段和各设备连接起来车间布置，——管道布置
两项总称车间布置设计。
➢ 待厂房设计完成后，工艺人员再根据厂房的建筑图，对设备布置进行修改和补充， ➢ 最终的设备布置图就可作为设备安装和管道安装的依据
2、施工图设计阶段的车间布置设计内容 根据初步设计的审查意见，对初步设计进行修改、完善和深化。
任务： 1、落实车间布置初步设计的内容 2、确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置； 3、确定设备的安装方案； 4、确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸； 5、确定管道及电气仪表管线的走向，确定管廊位置等。
高分子材料工厂工艺设计 第五章 车间布置设计
贺燕 教授
工厂基本建设过程
1. 设计前期（项目建议、可行性研究、任务书）
2. 初步设计 3. 施工图设计 4. 施工、试车、验收
1. 厂址选择 2. 总平面设计 3. 工艺设计
1. 工艺流程设计 2. 工艺计算（物料与热量计算） 3. 设备的选型与设计
4. 车间布置设计
3. 要满足有关的标准和规范。 4. 要为施工安装创造条件。 5. 要考虑工厂的发展和厂房的扩建。 为工厂的发展留有余地。 6. 要考虑竖向布置要求 。 充分利用空间 7.合理地进行管线布置。 8.绿化
5.1.2 车间布置设计的依据
1、应遵守的设计规范和规定 – 建筑设计防火规范GB 50016-2014； – 石油化工企业设计防火规范GB50160-2008； – 工矿企业总平面设计规范GB50187-2012 – 化工企业总图运输设计规范GB50489-2009 – 炼油化工企业设计防火规范GB50160-2008 – 厂矿道路设计规范GBJ 22-87 – 化工企业安全卫生设计规定HG20571-2014 – 工业企业厂界噪声标准GB12348-2008 – 爆炸和火灾危害环境电力装置设计规范GB50058-92 – 工业企业卫生防护距离标准
主要成果：
编制施工图设计布置设计说明，绘出车间布置施工设计图。
ห้องสมุดไป่ตู้.2 建构筑物的基本知识
5.2.1 建构筑物的构件
为了共同语言
钢筋混凝土排架结构单层厂房
• 地基：建构筑物的下面，支承建构筑物重量的全部土壤称为地基。