化工设计——第五章 车间布置设计(第二版)
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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。
化工厂设计车间布置设计
五、建 筑 物
3、梯子的主要尺寸 (1)斜梯的角度一般为45°，由于条件限制也可采用 55°，每段斜梯的高度≯5m，超过5m时应设梯间平台 ，分段设梯子。 (2)斜梯的宽度≮0.7m，也≯1.0m。 (3)直梯的宽度宜为0.4~0.6m。 (4)设备上的直梯宜从侧面通向平台，每段直梯的高度 ≯8m，超过8m时必须设梯间平台，分段设梯子，超过 2m的直梯应设安全护笼。 (5)甲、乙、丙类防火的塔区联合平台及其他工艺设备 和大型容器或容器组的平台，均应设置不少于两个通往 地面的梯子作为安全出口，各安全出口的距离≯25m。 但平台长度不大于8m的甲类防火平台和 ≯ 15m的乙、 丙类平台，可只设一个梯子。
特别高大的设备要避免靠窗布置
操作人员的操作位置
背光操作示意图
(四)满足安全、卫生和环保要求
通风
防火防爆
环境保护
有中央通风孔的厂房
第三节 典型设备的布置方案
一、反应器的布置 二、塔和立式容器的布置
三、换热器的布置
四、卧式容器的布置 五、泵的布置 六、压缩机的布置
一、反应器的布置
反应器
可按类似设备布置
(三)室内布置和露天布置
露天或半露天布置：
如大型贮罐、精馏塔、吸收塔、凉水塔、
喷淋式冷却器等设备。
非露天布置： 如往复泵、空压机、冷冻机等机械传动设 备以及结晶器、釜式反应器等易受气温影响的 设备。
五、建 筑 物
(一)建筑物模数 建筑物的跨度、柱距和层高等均应符合建筑物模数 的要求： 1、跨度：6.0，7.5，9.0，10.5，12.0，15.0，18.0(m)。 2、柱距：4.0，6.0，9.0，12.0(m)。钢筋混凝土结构 厂房柱距多用6m。 3、开间：3.0，3.3，3.6，4.0(m)。 4、进深：4.2，4.8，5.4，6.0，6.6，7.2(m)。 5、层高：2.4＋0.3的倍数(m)。 6、走廊宽度：单面1.2，1.5(m)；双面2.4，3.0(m)。 7、吊车轨顶：600mm的倍数(±200mm )。 8、吊车跨度：电动梁式和桥式吊车的跨度为1.5m； 手动吊车的跨度为1m。
化工设计 第5章 车间布置设计-修改
四、卧式容器的布置
(a) 联合平台
(b) 联合平台
(c)独立平台
卧式贮罐平台示意图
五、泵的布置
应尽量靠近供料储罐以保证良好的吸入条件 集中或分散布置： 集中在室外、建筑底层或泵房，单排或双排； 分散布置在工艺设备旁。
小功率的泵（7kw以下）：可以布置在楼面或框架上
重量较大的泵和电机应设检修的起吊设备，一般置于室内
留出设备安装、检修和拆卸所需的面积和空间。 考虑设备的水平运输和垂直运输通道 凡通过楼层的设备应在楼面的适当位置设置吊装孔。 厂房较短：吊装孔可设在厂房的一端； 厂房较长(>36m)：吊装孔设在厂房的中央。
厂房长度>36m:
运 输 通道
运输通道
运输通道
吊装孔及设备运输通道
(二)满足安装和检修要求
（3）换热器的固定端和滑动端设 置按管道的柔性计算要求决定。
四、卧式容器的布置
• 原料及成品贮罐：集中在贮罐区，成组布置，罐顶设置
联合平台。
• 安装高度：应满足泵的净正吸入压头；
满足操作和检测仪表所需的空间。 • 支座滑动端和固定端的确定：根据管道柔性计算决定。
t→ΔL→ 补偿所需最短尺寸： MIN. FEET
操作通道、平台 管廊下泵区检修通道 两层管廊之间 道路、走 管廊最下面梁底 道和检修 斜梯：一个梯段之间休息平台的垂直间距 所需净空 直梯：一个梯段之间休息平台的垂直间距 高度 重叠布置的换热器或其他设备法兰之间需要的 维修空间 管墩
表5-2 道路、铁路、通道和操作平台上 方的净空高度或垂直距离
项 目 说 明 尺寸/mm
底层。
（2）穿过楼板的设备应避开建筑物的柱子和主梁。
（3）设备不应布置在建筑物的沉降缝和伸缩缝。
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
化工设计_第5章_车间布置设计
设备布置图是建筑图的前提
建筑图又是设备布置图定稿的依据
工艺人员根据工艺要求先给出设备布置草图， 经征求意见后提交出车间建筑平面图给建筑设 计人员
工艺人员取得建筑设计图后，根据设备布置草 图绘制正式的设备平立面布置图
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化工设计
BACK
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设备布置图的内容
一组视图 尺寸标注 安装方位标 说明与附注 设备一览表 标题栏
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化工设计
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5.2 厂房布置设计
厂房整体布置
集中—分散 露天—室内
厂房布置基本原则与要求 厂房平面布置 厂房立面布置
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化工设计
8
5.3设备布置设计原则
内容 原则
满足生产工艺要求 符合经济原则 符合安全生产要求 保证良好的生产操作 便于安装与检修 建筑要求
以便于安装 不同直径的容器成组安装时，筒体顶面标高一致，以便于
设置联合平台
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化工设计
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5.5 典型设备布置方案
5.5.2 泵及压缩机
泵的布置原则
靠近抽吸设备附近 集中布置 周围（上下左右）要留有空间
压缩机的布置原则
有利于维修 压缩机基础应考虑隔振
安全要求
采光要好，又要尽量避光操作
通风要好
防爆车间尽可能使用单层厂房，避免车间有 死角。建筑物泄压面积一般为0.05 m2／m3。 多层厂房要有泄压孔，设计防火、防爆墙， 设计双斗门，门窗朝外开。
对存在腐蚀性的介质，除考虑设备外，还需 考虑墙、柱、地屏等防护要求
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建筑图又是设备布置图定稿的依据
工艺人员根据工艺要求先给出设备布置草图， 经征求意见后提交出车间建筑平面图给建筑设 计人员
工艺人员取得建筑设计图后，根据设备布置草 图绘制正式的设备平立面布置图
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设备布置图的内容
一组视图 尺寸标注 安装方位标 说明与附注 设备一览表 标题栏
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5.2 厂房布置设计
厂房整体布置
集中—分散 露天—室内
厂房布置基本原则与要求 厂房平面布置 厂房立面布置
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5.3设备布置设计原则
内容 原则
满足生产工艺要求 符合经济原则 符合安全生产要求 保证良好的生产操作 便于安装与检修 建筑要求
以便于安装 不同直径的容器成组安装时，筒体顶面标高一致，以便于
设置联合平台
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5.5 典型设备布置方案
5.5.2 泵及压缩机
泵的布置原则
靠近抽吸设备附近 集中布置 周围（上下左右）要留有空间
压缩机的布置原则
有利于维修 压缩机基础应考虑隔振
安全要求
采光要好，又要尽量避光操作
通风要好
防爆车间尽可能使用单层厂房，避免车间有 死角。建筑物泄压面积一般为0.05 m2／m3。 多层厂房要有泄压孔，设计防火、防爆墙， 设计双斗门，门窗朝外开。
对存在腐蚀性的介质，除考虑设备外，还需 考虑墙、柱、地屏等防护要求
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化工设计
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化工设计车间布置设计ppt课件
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。 18
第五章
基本要求：
车间布置设计
( 1 ）掌握车间布置设计的内容和程序
( 2 ）了解土建基础知识
( 3 ）熟悉典型设备的布置方案
( 4 ）掌握车间布置图的绘制和阅读
1
第一节
车间布置设计概述
一、化工车间的组成 二、车间布置设计的依据 三、车间布置设计的内容及程序 四、装置(车间)平面布置方案
2
一、化工车间的组成
《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》（试行）
（1987）等。
5
(二)基础资料
①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； 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）；
79缩写词abs绝对的exch换热器noz管口bl装置边界fdn基础od外径bldg建筑物ffpid管道仪表流程图bopfl楼板plcc中心到中心genr发电机发生器pf平台ce中心到端面hhpos支承点cf中心到面hor水平的卧式的半径chkdpl网纹板id内径cl中心线isbl装置边界内侧std标准cod接续图lg长度tb吊车梁colmax最大tob梁顶面compr压缩机mhdia直径min最小tos架顶面钢顶面ml接续线vert垂直的立式el标高vol体积容积equip设备装备nom公称的额定的80三设备布置图的视图一绘图比例图幅及尺寸单位图示方法1建筑物及其构件2设备图513穿过楼层的设备剖视图8182poselfix卧式换热器c电机驱动的泵图515典型设备在设备布置图中的画法及标注方法三设备布置图的视图五典型设备的画法及标注83排出口法兰面e电机驱动的压缩机d蒸汽透平驱动的鼓风机f蒸汽透平驱动的压缩机图515典型设备在设备布置图中的画法及标注方法三设备布置图的视图五典型设备的画法及标注stdischstdisch84stg电机驱动的压缩机h蒸汽透平驱动的压缩机图515典型设备在设备布置图中的画法及标注方法三设备布置图的视图五典型设备的画法及标注第一段进气口st透平废汽排出口85poseli电机驱动的螺旋压缩机带电动搅拌立式设备图515典型设备在设备布置图中的画法及标注方法三设备布置图的视图五典型设备的画法及标注进料口86支架见图toselk立式罐或换热器卧式容器图515典型设备在设备布置图中的画法及标注方法三设备布置图的视图五典型设备的画法及标注87四各设计阶段设备布置图的内容一基础工程设计阶段的设备布置图共编制四版设备布置图
化工设计车间布置共43页
！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
化工设计车间布置
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
化工设计车间布置
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
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。
化工设计第五章车间布置设计
方案评估与优化
对初步方案进行评估和优化，考 虑安全、环保、经济等因素，形 成可行的车间布置方案。
施工图设计
根据最终确定的布置方案，进行详细 的施工图设计，包括设备布置图、管 道布置图、电气仪表布置图等。
方案实施与验收
按照施工图进行车间布置的施工， 并进行验收，确保车间布置符合 设计要求。
02
车间布置的要素
解决方案
重新规划车间布局，优化设备排列，缩短物 料传输距离，提高生产效率。
实施效果
车间布局优化后，生产效率提高了20%，降 低了生产成本。
案例二：新型化工设备的布局优化
背景介绍
随着技术的进步，新型化工设备不断涌 现，如何合理布局这些设备成为亟待解
决的问题。
解决方案
引入人机工程学理念，根据设备特性、 操作需求等因素进行布局优化。
问题分析
传统车间布局方式无法满足新型化工 设备的需求，需要寻找更合理的布局 方案。
实施效果
新型化工设备布局优化后，设备利用 率提高了15%，降低了能耗和生产成 本。
案例三：人机工程学在车间布置中的应用
背景介绍
人机工程学在车间布置中越来越受到重视，如何将其应 用于实际生产中成为研究重点。
解决方案
引入人机工程学理念，从操作者的角度出发，优化车间 布置。
化工设计第五章-车间布置设计
contents
目录
• 车间布置设计概述 • 车间布置的要素 • 车间布置的方法与技巧 • 车间布置的评估与优化 • 实际案例分析
01
车间布置设计概述
定义与目标
定义
车间布置设计是指根据工艺流程、设备、管道、仪表、电气等专业的需求，对车 间的整体布局、设备排列、物流通道、人行通道、消防通道等进行合理规划，以 达到安全生产、高效生产、符合法律法规和行业标准的目的。
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
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
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
化工生产车间布置设计
0.8m (5)立式泵布置在管廊或框架下方时，其上
方应留出泵体安装和检修所需的空间。
泵的平面布置
4.1.2压缩机的布置
1.往复式压缩机的布置 1）有规律地排列，出口管线布置成一条线； 2）压缩机前后空，能有活塞抽出的空间； 3）压缩机进出口配管应避免在机上方，可沿 地板或地下配管； 4）多台压缩机布置时中心间距2.4m，设备 基础标高为0.3～1.2m； 5）当压缩机布置在厂房内时，机组一侧应有 检修时放置机组部件的场地，靠道路端的厂 房楼板上设置吊装孔；
3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
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。
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。
设备尺寸标注
按照设备的中心定位
2000
2000
B
2000 1000
A 1
5000 2
C
6000 1200
B A
1000 800
P101A P101B 加料泵 加料泵
R101A 反应器
方应留出泵体安装和检修所需的空间。
泵的平面布置
4.1.2压缩机的布置
1.往复式压缩机的布置 1）有规律地排列，出口管线布置成一条线； 2）压缩机前后空，能有活塞抽出的空间； 3）压缩机进出口配管应避免在机上方，可沿 地板或地下配管； 4）多台压缩机布置时中心间距2.4m，设备 基础标高为0.3～1.2m； 5）当压缩机布置在厂房内时，机组一侧应有 检修时放置机组部件的场地，靠道路端的厂 房楼板上设置吊装孔；
3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
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。
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。
设备尺寸标注
按照设备的中心定位
2000
2000
B
2000 1000
A 1
5000 2
C
6000 1200
B A
1000 800
P101A P101B 加料泵 加料泵
R101A 反应器
(完整版)化工设计习题及答案
第一章化工厂设计的内容与程序1、化工设计的种类有哪些？答：根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。
根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。
2、请画出化工厂设计的工作程序示意图。
3、化工厂通常由哪些部门和设施所构成？答：化工厂通常由化工生产车间、辅助生产装置、公用工程及罐区、服务性工程、生活福利设施、三废处理设施和厂外工程等构成。
4、化工车间工艺设计的程序及主要内容有哪些？答：一、设计准备工作（1）熟悉设计任务书（2）制定设计工作计划（3）查阅文献资料（4）收集第一手资料。
二、方案设计方案设计的任务是确定生产方法和生产流程，是整个工艺设计的基础。
三、化工计算化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算三个内容，其任务是在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。
四、车间布置设计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的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。
五、配管工程设计任务是确定生产流程中全部管线、阀门及各种管架的位置、规格尺寸和材料，综合权衡建设投资和操作费用。
六、提供设计条件工艺专业设计人员向非工艺专业设计人员提供设计条件。
七、编制概算书及编制设计文件概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。
第二章工艺流程设计1、化工工艺设计包括哪些内容？答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计对非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。
2、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？其步骤有哪些？ 答：先进性、可靠性、合理性；资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。
3、工艺流程设计的步骤有哪些？答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定控制方案，原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。
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第一节 车间布置设计概述
⑤要考虑车间的发展和厂房的扩建。 ⑥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。 ⑦本车间与其他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。 ⑧考虑建厂地区的气象、地质、水文等条件。 ⑨人流物流不能交错。
设备露天布置的缺点：
受气候影响大，操作环境差，自控要求高
第一节 车间布置设计概述
五、建筑物 厂区内的建筑物包括在室内操作的厂房， 控制室和变电房、化验室、维修间和仓库 等辅助生产厂房，办公室、值班室、更衣 室、浴室、厕所等非生产厂房。 建筑物的构件：地基、基础、墙、柱、梁、 楼板、屋顶、地面、门、窗、楼梯。
第一节 车间布置设计概述
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）；
第一节 车间布置设计概述
成果：施工图设计阶段的车间平面布 置图和立面布置图
第一节 车Байду номын сангаас布置设计概述
车间布置设计的原则:
①最大限度地满足工艺生产包括设备维修的要 求。 ②有效地利用车间建筑面积（包括空间）和土 地。 ③要为车间的技术经济指标、先进合理以及节 能等要求创造条件。 ④考虑其他专业对本车间布置的要求。
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
第一节 车间布置设计概述
一、化工车间平面布置的组成 (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 车间平面布置就是将上述车间（装置） 组成在平面上进行组合布置。
图5-2 聚丙 烯车 间的 平面 布置 示意 图
第一节 车间布置设计概述
二、车间布置设计的依据
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）。
第一节 车间布置设计概述
第一节 车间布置设计概述
1．建筑物模数
（1）跨度：6.0m,7.5m,9.0m,10.5m,12.0m,15.0m,18.0m （2）柱距：4.0m,6.0m,9.0m,12.0m （3）开间：3.0m,3.3m,3.6m,4.0m （4）进深：4.2m,4.8m,5.4m,6.0m,6.6m,7.2m （5）层高: (2.4+0.3)m的倍数 （6）走廓宽度：单面1.2m,1.5m;双面2.4m,3.0m （7）吊车轨顶：600mm的倍数(±200mm) （8）吊车跨度：电动梁式和桥式吊车1.5m;手动吊车1m
第二节 车间设备布置设计
一、车间设备布置设计的内容
(1)确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置； (2)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； (3)确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位 置与尺寸； (4)在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺寸； (5)其他。 设备布置的最终结果表现是设备布置图。
第一节 车间布置设计概述 第二节 车间设备布置设计 第三节 典型设备的布置方案 第四节 设备布置图 第五节 设备安装图 第六节 应用AutoCAD绘制设备布置图 基本要求 （1） 掌握车间布置设计的内容和程序 （2） 了解土建基础知识 （3） 熟悉典型设备的布置方案 （4） 熟练掌握车间布置图的绘制和阅读
(一)直通管廊长条布置
道路 控制室 贮罐区 工艺设备 工艺设备
管廊 工艺设备 贮罐区
图5-1 直通管廊长条布置方案
图5-2 聚丙 烯车 间的 平面 布置 示意 图
第一节 车间布置设计概述
4．室内布置和露天布置 小型化工装置、间歇操作或操作频繁的设备宜 布置在室内。 特点：室内布置受气候影响小，劳动条件好， 但建筑造价较高。 化工厂的设备布置一般应优先考虑露天布置， 在气温较低的工区或有特殊要求者，可将设备 布置在室内；一般情况下可采用室内与露天联 合布置。
第一节 车间布置设计概述
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平台的防护栏高度为1.0m，标高20m以 上的平台的护栏高度应为1.2m。
第一节 车间布置设计概述
（3）梯子的主要尺寸 ①斜梯的角度一般为45°，由于条件限制也可采 用55°，每段斜梯的高度不宜大于5m，超过5m 时应设梯间平台，分段设梯子。 ②斜梯的宽度不宜小于0.7m，也不宜大于1.0m。 ③直梯的宽度宜为0.4~0.6m。 ④设备上的直梯宜从侧面通向平台，每段直梯的 高度不应大于8m，超过8m时必须设梯间平台， 分段设梯子，超过2m的直梯应设安全护笼。
第一节 车间布置设计概述
车间平面布置要求:
(1)适合全厂的总图布置，与其他车间、公用工程 系统、运输系统等结合成一个有机整体。 (2)保证经济效益，尽量做到占地少、基建和安装 费用少、生产成本低。 (3)便于生产管理、物料运输，操作维修要方便。 (4)生产要安全，并妥善解决防火、防毒、防腐、 防爆等问题，必须符合国家的各项有关规定和标 准。 (5)要考虑将来扩建、增建和改建的余地。
化工设计
Design of Chemical Engineering
[1] 黄璐,王保国编.化工设计. 北京：化学工 业出版社，2000 [2] 娄爱娟,吴志泉,吴叙美编. 化工设计. 华 东理工大学出版社，2002 [3] 王静康主编.化工设计.北京：化学工业出 版社，1995
第五章 车间布置设计
第一节 车间布置设计概述
1.初步设计阶段的车间布置设计内容及程序 根据带控制点工艺流程图及设备一览表、物料 贮存运输、生产辅助及生活行政等要求，结合 布置规范及总图设计资料等，进行车间布置的 初步设计。 主要内容是： ①确定生产、辅助生产及行政生活等区域的布 局； ②确定车间场地及建（构）筑物的平面尺寸和 立面尺寸；
第一节 车间布置设计概 述
2.绘制建筑图应注意的问题 (1)凡未被剖切的墙、墙垛、梁、柱和楼板等结 构的轮廓，都用细实线画出；被剖切后的剖面轮 廓则用较粗的实线画出。 画法可查阅《国家标准建筑制图》。 (2）厂房建筑图中的墙、柱或墙垛，一般用点划 线画出它们的定位轴线并编号。 平面图上的纵向定位轴线，应按水平方向从左至 右顺次用阿拉伯数字编号：横向的定位轴线，则 按垂直方向由下而上顺次用大写英文字母编号。
第一节 车间布置设计概述
2．敞开构筑物的结构尺寸
（1）框架 设备的框架可以与管廊结合一起布置，也可以独立布置。 ①框架的结构尺寸取决于设备的要求。 ②管廊附近的框架，其柱距一般应与管廊柱距对齐，柱距 常为6m。 ③跨度随架空设备要求而不同。 ④高度应满足设备安装检修、工艺操作及管道敷设的要求。 ⑤层高应按最大设备的要求而定。 ⑥布置时应尽可能将尺寸相近的设备安排在同一层框架上。
第一节 车间布置设计概 述
(3)建筑物各层楼、地面和其他构筑物相对于 某一基准面的高度，称为“标高”。标高数值 以米（m）为单位，一般标注至小数点以后第 三位。 (4）基准面。例如某层的楼，地面，其标高为 零，并标注为±0.000。高于基准面的标高为 正，但标高数字前后一律不加正号；低于基准 面的标高为负，负数标高数字前，则应加负号。
第一节 车间布置设计概述
设备露天布置的优点：
节约建筑面积，节省基建投资 节约土地，减少土建施工工程量，加快基建进度 有火灾爆炸危险性的设备，露天布置可降低厂房耐火等 级，降低厂房造价 有利于化工生产的防火、防爆和防毒（对毒性较大或剧 毒化工生产除外） 对厂房的扩建、改建具有较大的灵活性
钢筋混凝土结构 钢结构
建筑物的结构
混合结构
砖木结构
第一节 车间布置设计概 述
七、厂房建筑的图示内容 1．建筑物的视图 正立面图：表达建筑物正面外形的主视图 左（右）侧立面图：侧视图 剖面图：将正立面图或侧立面图画成剖视图时， 一般将垂直的剖切平面通过建筑物的门、窗。 这种立面上的剖视图称为剖面图。 平面图：建筑物的俯视图一般都画成剖视图。 这时，水平的剖切平面也是通过建筑物的门、 窗。这种俯视图上的剖视图，称为平面图。
第一节 车间布置设计的 内容和程序
③确定工艺设备的平面布置图和立面布置 图； ④确定人流及物流通道； ⑤安排管道及电气仪表管线等； ⑥编制初步设计布置设计说明； 成果：初步设计阶段的车间平面布 置图和立面布置图。
第一节 车间布置设计的 内容和程序
2.施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序 ①确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空 间位置； ②确定设备安装方案； ③确定与设备安装有关的建筑与结构尺寸； ④安排管道及电气仪表管线的走向，确定管廊 位置； ⑤进行物料与设备移动运输设计。
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》GB 50160-1999 《化工企业安全卫生设计标准》HG 20571-1995 《工业企业厂房噪声标准》GB 2348-1990 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》GB 5005892 《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》（试 行）（1987） 《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）