第五章 车间布置设计
车间设施布置课程设计
车间设施布置课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握车间设施布置的基本原则和概念，理解不同类型车间设施的功能和特点。
2. 使学生了解车间布置中涉及的安全、效率、人性化等关键因素，并能结合实际案例分析其应用。
3. 引导学生掌握车间设施布置图样的阅读与绘制方法，理解图样中的符号、标注及其含义。
技能目标：1. 培养学生运用基本原理进行车间设施布置的能力，能独立完成简单车间的布置设计。
2. 提高学生运用绘图软件或手工绘制车间布置图样的技能，具备一定的图样表达能力。
3. 培养学生分析车间布置问题、提出合理解决方案并进行优化调整的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关注生产实践，认识到车间设施布置在生产过程中的重要性，增强实际操作的责任感。
2. 培养学生的团队协作意识，学会在团队中分享观点、交流想法，共同完成布置设计任务。
3. 引导学生树立安全意识，关注车间布置中的人性化设计，提高对劳动者尊重和关爱的价值观。
二、教学内容1. 车间设施布置基本原则：介绍车间布置的目的、原则，包括安全性、效率、人性化、可持续发展等方面。
教材章节：第一章 车间设施布置概述内容：1.1 车间设施布置的目的与意义；1.2 车间设施布置的基本原则2. 车间设施布置类型与案例分析：分析不同类型车间（如机械加工车间、装配车间等）的布置特点及适用场景。
教材章节：第二章 车间设施布置类型与案例分析内容：2.1 车间设施布置的类型；2.2 车间布置案例分析3. 车间设施布置图样绘制：讲解车间布置图样的绘制方法、符号及标注，使学生掌握图样表达技巧。
教材章节：第三章 车间设施布置图样绘制内容：3.1 车间布置图样概述；3.2 图样绘制方法与技巧；3.3 图样符号与标注4. 车间布置设计实践：指导学生运用所学知识，进行实际车间布置设计，提高学生的实际操作能力。
教材章节：第四章 车间布置设计实践内容：4.1 车间布置设计流程；4.2 设计实践案例；4.3 设计方案优化与调整5. 车间设施布置安全与人性化设计：强调安全、人性化设计在车间布置中的重要性，培养学生关注劳动者需求的意识。
第五章车间布置设计(新)
与生活行政设施在一栋建筑物中；催化剂配制、造粒及仓 库等布置在封闭厂房中。
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；化工厂的设备布置一般应优先考虑露天布置。
①露天布置
优点：基建投资少、节约建筑面积，利于安装和检修， 有利于化工生产的防火、防爆和防毒。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，适应于间歇式或小规 模生产。
>100 时
>1000
阀 门 直 径
>b+400 b
4、安全距离 设备、建筑物的防火间距应符合《建筑设计防 火规范》、《石油化工企业设计防火规范》，另外 设备与设备之间以及设备与建筑物之间还应留有一 定的安全距离。非防火因素决定的或防火规范中未 加规定的设备间距可采用课本表5-1中的数据；净 空高度或垂直距离可参考表5-2中的数据。
4、建筑构件的表示方法
建筑物及其构件的轮廓用细实线绘出。 墙、柱、地面、地坑、地沟、安装孔洞、楼板、平台、 栏杆、楼梯、吊车、吊装梁及设备基础等，应按比例并 采用规定的比例画出。 门、窗在平面图上只画出位置、开启方向，在剖视图上 一般不表示。 承重墙、柱等结构用细点划线画出其建筑定位轴线。
1、应遵守的设计规范和规定：
①《 建筑设计防火规范》 GBJ16 — 87 ；
② 《石油化工企业设计防火规定》GB50160 —1999； ③ 《化工企业安全卫生设计标准》 HG 20571 — 1995 ；
④ 《工业企业厂房噪声标准 》GB2348 — 1990 ；
⑤ 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》 GB50058 —92 ；
（二）满足安装和检修要求 1、要据设备大小、结构和安装方式留出安装、检修和拆卸 所需的面积和空间。 2、要考虑设备的水平运输和垂直运输通道，以便设备能顺 利进出车间，并达到相应安装位置。 3、凡通过楼层的设备应在楼面的适当位置设置吊装孔，当 厂房较短时，吊装孔可设在厂房的一端。
第五章 车间布置设计
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2、车间设备布置设计的要点
按比例绘制厂房尺寸的局部剖面图，确定跨层设备 的立面位置、各操作平台的立面位置等；
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5.3、车间厂房布置（厂房的建筑尺寸）
1、厂房的建筑结构形式 主要有钢筋混凝土结构、钢结构两种形式，但对一 些小型厂房或仓库也可以采用砖混结构形式。
2、厂房的外观形式 化工厂的外观（俯视外观）一般分为长方形、L 形、T形或H形、∏形。 化工厂的外观（立面外观）一般分为单层厂房、 多层厂房。
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④、工人操作条件对设备布置的要求
装置布置应该为操作人员创造良好的操作条件 操作和检修通道； 合理的设备间距和净空高度（见下图)； 必要的平台，楼梯和安全出入； 尽可能地减少对操作人员的污染和噪音； 控制室应位于主要操作区附近。
要为工人操作创造良好的采光条件，布置设备时尽可能作到工 人背光操作，高大设备避免靠窗布置，以免影响采光。
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⑥、厂房建筑对设备布置的要求 笨重设备布置在地面层； 剧烈振动布置在地面层，且不能与建筑共用基础； 设备布置尽量避开建筑的主、次梁； 设备布置一定要避开厂房的伸缩缝和沉降缝； 厂房中操作台须统一考虑，防止支柱重复
⑦、简洁、整齐对设备布置的要求
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车间平立面布置样图 40
二、车间布置图绘制的一般规定
(1)线型及线宽 设备轮廓采用粗线(0.9～1.2mm)； 设备支架与设备基础采用中粗线(0.5～0.7mm)； (2) 图例及简化画法 (3) 图名 分成两行，上行写“××××车间布置图”，下行 写“EL±×××．×××平面”或“×—×剖视”等。
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。
第5章_车间布置设计
第5章 车间布置设计
六、车间布置基本原则
⑴ 最大限度满足工艺生产（包括设备维修）要求。⑵ 有效利 用车间建筑面积（包括空间）和土地。⑶ 为车间技术经济指 标、先进合理以及节能等要求创造条件。⑷ 考虑其它专业对 本车间布置要求。⑸ 考虑车间发展和厂房扩建。⑹ 采取的 劳动保护、防腐、防火、防毒、防爆及安全卫生等措施符合 要求。⑺ 本车间与其他车间在总平面图上位置合理，力求使 它们之间输送管线最短，联系最方便。⑻ 考虑建厂地区气 象、地质、水文等条件。 ⑼ 人流货流要分流
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第5章 车间布置设计
2.车间布置设计所需基础资料
(1)对初步设计需要带控制点的工艺流程图，对施工图设计需要管道仪表 流程图。 (2) 物料衡算数据及物性资料（包括原料、中间体、副产品、成品的数量 及性质，“三废”数据及处理方法等）。 (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等）。 (4) 公用系统耗量表，供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管材料 等。 (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等资料）。 (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 施的相互关系，厂内人流物流的情况、数量等）。 等等。
车间布置设计分两个阶段： 初步设计（基础工程设计） 施工图设计（详细工程设计）
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第5章 车间布置设计
初步设计
施工图设计
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第5章 车间布置设计
四、车间布置设计内容
第五章 车间布置设计
第五章车间布置设计第一节车间布置设计的内容和程序一、车间布置设计的程序、内容及相互关系在完成初步设计工艺流程图和设备选型之后，进一步的工作就是将各工段与各设备按生产流程在空间上进行组合、布置，并用管道将各工段和各设备连接起来。
前者称车间布置，后者称管道布置（配管设计）。
（一）车间布置初步设计车间布置初步设计的最后成果是一组平（剖）面布置图（初）或一只布置模型加有关照片。
（二）车间布置施工图设计车间布置施工图设计的最后成果是最终的车间布置平（剖）面图，这是工艺提供给其他专业的基本设计条件。
它给土建业提供建筑结构的尺寸和标高；设备支脚、操作平台、楼梯、通道、道路的位置与要求；防火、防爆、防腐和物料及设备运输要求。
它给设备设计部门提供容器与换热器的支脚形式与位置，管口方位等。
对电气和仪表专业提供配电室，控制室位置，电器及仪表的安装位置，电缆走向，开关板和仪表屏位置等。
（三）管道布置设计简单的小型车间可以直接在设备图上进行管道布置，一般规模较大和较复杂的车间应在配管模型上进行三度空间的配管。
管道布置的最后成果是：①经过补充和校核的车间布置平（剖）面图，供设备安装；②管道布置图或配管模型加管段图，供管道预制与安装。
二、车间布置设计的内容车间布置设计的内容可分为车间厂房布置和车间设备布置。
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。
设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。
在设备布置中又分为初步设计和施工图设计两个阶段，每一个设计阶段均要求平面和剖面布置。
三、车间布置的依据1．常用的设计规范和规定主要设计规范和规定的名称，详细内容见《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）及有关的标准和规范。
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）；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）。
第五章 车间的工艺布置
基础资料 工艺计算及主机设备选型 工艺流程图 全厂生产车间总平面轮廓图 设备选型图册和样本 同类型工厂生产车间工艺布置图等。
三、厂房布置
厂房布置包括平面布置和立面布置
平面布置主要确定厂房的面积和柱网布置（跨度和柱距） 立面布置即空间布置，主要是确定厂房的层数和高度。
决定于生产流程、生产特点、厂区面积、厂区地形地
设备布置的要求
(9)在设备上方不设置永久性起重设施时，应预留足够的 空间和面积，以架设临时起重装置。 设备上方设吊钩时，应考虑起吊高度能使被吊件在横 向移位时不受阻碍。 当设单轨行车时，起吊高度应大于运输线上最高设备 的高度。 (10)当设备、管道或溜槽穿越楼板时，必须注意预留孔的 大小要留有余地，更不能切断梁柱的结构
3)破碎系统的破碎比 破碎比：破碎系统的进料最大块度与出料粒度 之比。 单段破碎：设备台数少、扬尘点少、生产流程 简单、车间占地面积小、基建投资少、经营费 用低、劳动生产率高等优点。
破碎设备的选型
选用破碎设备时，主要应考虑下列各项因素：
④厂房中有个别设备（如提升机）较高时，可考虑局部地 提高该部分厂房的高度；
（2）立面布置的要求
⑤有桥式起重机的厂房空间高度应满足产品样本中的有关 要求，它等于起重机轨顶高度（轨面标高）H与起重机轨 顶至屋架下弦的距离h之和（如下图所示）。
H abcd e
h f g
⑥在满足生产工艺要求和卫生、安全等其他要求的情况下， 厂房立面应力求简单，避免层数过多和标高过高。
生产区域的划分应该考虑到运输线路经济合理， 避免往返交叉，保持流程顺畅，并和总体设计相 配合。
(2)生产线的组织
生产流水线是一种先进的、有效的生产组织形式，它 的任务是尽可能做到生产加工过程不间断地从一个工 作位置移到另一个工作位置，并保证生产周期最短， 工作位置的负荷率高 .
车间布置设计课件(PPT 80页)
(一)满足生产工艺要求
3、操作间距 >500 >700
>b+400 b
>650
l+300 l
>1000
>2000
800~1000 ≤ 900 ≤ 900
(一)满足生产工艺要求
4、安全距离和其他距离要求 设备安全距离的大小和什么有关？（按设计规范要求）
设备的种类和大小 介质的性质
设备间距要满足的条件
一般情况可采用室内与露天联合布置。
3.室内布置和露天布置
露天或半露天布置的设备： 如大型贮罐、精馏塔、吸收塔、凉水塔、喷
淋式冷却器等设备。 非露天布置的设备：
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
1. 建筑物模数
建筑物统一模数制，是为了实现设计和建造的标准化而制定的 一套基本规则，使不同的建筑物及各分部之间的尺寸具有通用 性和互换性，以加快设 计速度，提高施工效率、降低造价。
炉子下面用于维修的净空
750
立式容器壳体 人孔中心线与下面平台之间的距离 600~1300
容器顶部封头 人孔法兰面与下面平台之间的距离
平 台
卧式换热器
法兰边缘至平台之间的距离
180~1200 450
立式换热器、 器身或盖的顶法兰与下面平台之间的 1500(最大)
塔类
距离
(二)满足安装和检修要求
➢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。
最小间距/mm 600 750
1000 600 1000 450 L+500 750 1500 1000 750 600
5车间布置设计08
厂房的整体布置2
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。 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。 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。
5.1 车间布置设计概论
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 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 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 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
5.3.2.2 生产工艺要求2
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，
(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。
第5章 车间布置设计
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。
• 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。
Байду номын сангаас
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。
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。
• 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。
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。
工厂设计之车间及管道布置设计1PPT课件
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(4) 要考虑相同设备或相似设备互换使用的可 能性和方便性。
(5) 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。
3．车间布置应符合设备安装、检修的要求 (1) 根据设备大小及结构，考虑设备安装、检 修及拆卸所需要的空间和面积。 (2) 满足设备能顺利进出车间的要求。 (3) 通过楼层的设备，楼面上要设置吊装孔。 (4) 必须考虑设备的检修和拆卸以及运送物料 所需要的起重运输设备。
设备布置图是设备布置设计中的主要图样， 在初步设计阶段和施工图设计阶段中都要进行绘 制。
设备布置图是按正投影原理绘制的，其视图 内容包括：
(1) 一组视图 表示厂房建筑的基本结构和设备在 厂房内外的布置情况。平、立面图，剖面图的数 量以表示清楚为原则。
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(2) 尺寸及标注在图形中注写与设备布置有关的尺寸 和建筑轴线的编号、设备的位号、名称等。
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(四) 不同设计阶段中的设备布置图 在初步设计和施工图设计阶段中，都要绘制
设备布置图。但两者的设计深度和表达要求有所 不同。
1．初步设计设备布置图 2．施工设计设备布置图 (五) 设备布置图的绘制方法步骤
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结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
7．车间布置应符合生产发展的要求
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车间布置设计的内容，一般为： 1．厂房的整体布置和轮廓设计 2．设备的排列和布置 3．车间附属工程设计 4．车间布置设计说明 5．车间布置设计的图纸
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车间布置设计方案
5.3.4 反应器布置
大型的搅拌釜式反应器大多露天布置，用支脚直接 支承在地面上。反应器的搅拌与密封系统需要经常 维修，要考虑它们的拆卸与吊装 。 中小型间歇反应器或操作频繁反应器常布置在室内， 用罐耳悬挂在楼板的设备孔中。呈单或双排布置。
5.3.5 塔的布置
1. 塔的布置要求 塔与进料加热器、非明火加热的重沸器、塔顶冷凝冷却器、回流 罐和塔底抽出泵等宜按工艺流程顺序，在不违反“防火规范”的 条件下尽可能靠近布置，便于操作管理。 应在塔和管廊之间布置管道，在背向管廊的一侧设置检修通道或 场地。塔的人孔、手孔应朝向检修区一侧。 塔和管廊立柱之间没有布置泵时，塔外壁与管廊立柱之间的距离 一般为 3~5 m，不宜小于 3 m。 塔和管廊立柱之间布置泵时，泵的基础与塔外壁的间距应按泵的 操作、检修和配管要求确定，一般不宜小于 2.5 m。 两塔之间净距不宜小于 2.5 m，以便敷设管道和设置平台。
布置空间受限制时，细长换热器可以换成短粗的换热器 。卧式换热器换成立式节约面积；立式换成卧式降低高 度。
换热器常采用成组布置，水平换热器可以重叠布置，串 联 的 ﹑非串联的相同的或大小不同的换热器都可重叠。 换热器重叠布置除节约面积外还可合用上下水管。 换热器与其它设备间距至少要留出一米水平距离，位置 受限制时，最少也不得小于0.6米。
5.2 装置（车间）布置的技术要素 一、装置内各工段的安排 (1) 规模较小的车间，各工段联系紧密，生产特点无显著差异时，可 将车间的生产、辅助、生活部门集中布置在一幢厂房内，如医药 农药生产车间。 (2) 生产规模较大，各工段生产有显著差异，需要严格分开，应采用 单体式厂房。如大型石油化工厂多采用单体式。
4. 厂房建筑对设备布置的要求 ① 笨重或运转时产生很大振动的设备应尽可能布置在厂房的底层， 减少厂房的荷载和振动。 ② 剧烈振动设备的操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起。 ③ 设备要避开建筑物的柱、主梁，如设备吊装在柱或梁上，其荷重 吊装方式需事先告知土建专业人员并与其商议。 ④ 设备不应布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处。 ⑤ 设备穿孔必须避开主梁。
5-1-2车间布置设计
施工图设计阶段的车间布置设计是根据初步设 计的审查意见，对初步设计进行修改、完善和 深化； 确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间 位置； 确定设备的安装方案； 确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸； 确定管道及电气仪表管线的走向等。 工艺专业人员绘制施工图阶段车间设备的平面 和立面布置图； 安装专业人员完成设备安装的设计； 主要成果是施工图阶段的车间平面、立面布置 图。
（四） 满足安全、卫生和环保要求
1、采光
最大限度地提高自然采光效果。（图5-8 厂 房的屋顶结构，图5-9 背光操作示意） 加强自然对流通风，考虑机械送风和排风。 （图5-10 有中央通风孔的厂房）
2、通风
3、防火防爆。P123（1）~（4） 4、环境保护。P123（1）~（3）
污染，腐蚀，震动和噪声。
1、直通管廊长条布置
直通管廊长条布置方案见图5-1。（P115） 厂区中间设置管廊，管廊两侧布置工艺设备和 储罐； 占地面积小，管廊长度短，流程顺畅； 控制室和配电室相邻布置在装置中心位置，操 作方便，节省建筑费用； 设备区外设置通道，便于安装维修及观察操作； 这种形式是露天布置的基本方案。
三、车间布置设计的内容和程序
完成初步设计工艺流程图和设备选型后， 进一步的工作是将各工段与各设备按生 产流程在空间上进行组合、布置，并用 管道将各工段和设备连接起来。前者称 车间布置，后者称管道布置（配管设 计）。 车间布置分初步设计和施工图设计两个 阶段。
1、初步设计阶段的车间布置设计内容及程序
(三) 满足土建要求
车间布置设计优质课件
型车间用泵，数量较多，有可能集中布置旳，应 该尽量集中布置 . (2)集中布置旳泵旳排列:排列成—直线，泵旳头部 集中于一侧，也可背靠背地排成两排，驱动设备 面对通道。
(3)泵与泵旳间距:视泵旳大小而定，—般不宜不大 于0.7m，双排泵之间旳间距不宜少于2m，泵与墙 间旳间距至少为l .2m、以利通行 .
3． 压缩机
(1)压缩机与主要工艺设备。压缩机常是装置中功率 消耗最大旳关键设备，所以在平面布置时应尽量 使压缩机接近与它相连旳主要工艺设备。压缩机 旳进出口管线应尽量旳短和直。
(2) 压缩机一般布置在专用旳压缩机厂房中 有利于压缩机旳维护旳检修，以便操作人员旳巡回
检测 (3)压缩机旳基础:考虑隔振，并与厂房旳基础脱开
露天化布置问题，设备露天化布置旳 好处：
(1)节省大量建筑面积，节省基建投资。 (2)节省土建施工工程量，加紧基建进度。 (3)将具有火灾及爆炸危险旳设备露天化， 就能够降低厂房旳防火防爆等级，因而降低厂 房造价。 (4)有利于化工生产旳防火防爆和防毒。 (5)对厂房旳扩建、改建具有较大旳灵活性。
车间布置设计旳内容
1．车间厂房布置设计 2．车间设备布置设计 3．绘制车间布置图
第一节 车间旳整体布置和轮廓设计
集中式 车间旳整体布局
分散式
集中式布置：生产规模较小，车间中各工段联络频繁， 生产特点无明显差别 。 医药和精细化工生产，多数都 是小吨位、间歇生产，车间面积不大，故常用该布置。
分散式：生产规模较大，车间内各工段旳生产特点有明 显差别，需要严格分开
安装于基础上 （图5-9） ②直径在lm下列旳塔设备不能靠本身重量单
独直立安装，需依附于建筑或构筑物上
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车间布置设计的内容
1．车间厂房布置设计 2．车间设备布置设计 3．绘制车间布置图
第一节 车间的整体布置和轮廓设计
集中式 车间的整体布局
分散式
集中式布置：生产规模较小，车间中各工段联系频繁， 生产特点无显著差异 。 医药和精细化工生产，多数都 是小吨位、间歇生产，车间面积不大，故常用该布置。 分散式：生产规模较大，车间内各工段的生产特点有显 著差异，需要严格分开
一、厂房的平面布置 1．厂房平面布置 外形一般有长方形、L型、T型和Ⅱ型 药厂一般多采用长方形 2． 厂房的柱网布置 甲、乙类生产，采用框架结构,间距6m 丙、丁、戊类生产,混合结构或内框架结 构，间距4m、5m或6m
3． 厂房的宽度问题 单层厂房 宽度<30M 多层厂房 宽度<24M 一般常用的：9、12、14.4、15、18、24M 尽可能的利用自然光及通风以及建筑经济 上的要求。
(4)带有搅拌器的反应器。 按装检修用的起吊设备或吊钩，距顶部保持一 定距离。 (5)跨楼板布置的反应器，设置出料操作平台。 考虑管道疏通和清洗。 (6)物料从反应器底部出料口自流进入离心机 （1～1.5m） (7)易燃易爆反应器，考虑安全设施 。
2． 连续反应器
（1）物料的压差和流体运动的阻力损失
1． 泵 (1)泵与抽吸设备:多数安装在抽吸设备附近。大中 型车间用泵，数量较多，有可能集中布置的，应 该尽量集中布置 . (2)集中布置的泵的排列:排列成—直线，泵的头部 集中于一侧，也可背靠背地排成两排，驱动设备 面向通道。 (3)泵与泵的间距:视泵的大小而定，—般不宜小于 0.7m，双排泵之间的间距不宜少于2m，泵与墙间 的间距至少为l .2m、以利通行 .
四、结晶设备的布置特点
①考虑搅拌器的安装、检修及操作所需要 的空间和场地。 ②考虑设备间的位差及距离。 ③所有设备及管道需有冲洗及排净的可能， 不留死角。 ④ 人 孔 或 加 料 口 高 度 ， 一 般 不 超 过 11.2M。。
五、贮罐的布置特点
①立式贮罐布置:立式贮罐布置时，罐
外壁取齐，卧式贮罐按封头切线对 齐
第四节 各类设备的布置特点
一、反应设备的布置特点 1． 釜式反应器 (1)釜式反应器通常是间歇操作，布置时 要考虑便于加料和出料，一般 液体：由高位槽至釜中（靠位差） 固体：由人孔、加料孔（距平台800MM） 气体：导管、流量计、泵
(2)釜式反应器一般用耳架支承 在建筑物上或操作台的梁上 对大型、重量大、振动大 要支撑在地面 或楼板上 (3)两台以上相同的反应器的排列 应尽可能排成一直线 ，距离大小要根据 设备大小，附属设备和管道具体情况而 定。
2． 风机
(1)大型装置的鼓风机 (2)风机的安装位置 (3)风机的基础 (4)鼓风机组的自控仪表 (5)安装检修
3． 压缩机
(1)压缩机与主要工艺设备。压缩机常是装置中功率 消耗最大的关键设备，所以在平面布置时应尽可 能使压缩机靠近与它相连的主要工艺设备。压缩 机的进出口管线应尽可能的短和直。 (2) 压缩机通常布置在专用的压缩机厂房中 有利于压缩机的维护的检修，方便操作人员的巡回 检测 (3)压缩机的基础:考虑隔振，并与厂房的基础脱开
六、工业炉和各种明火设备的布置特点
七、塔设备的布置特点 ①大型塔设备多数露天布置:用裙式支座直接 安装于基础上 （图5-9） ②直径在lm以下的塔设备不能靠自身重量单 独直立安装，需依附于建筑或构筑物上 ③多个塔可按流程成排布置,附属设备的框架 及接管安排于一侧，另一侧作为安装塔的空 间用
④塔与塔的净距一般为2m左右 ,塔群与管廓 或塔群与框架的净距离约为1.5m左右 ⑤塔上设置公用平台 ,互相连结既便于操作 又起到结构上互相加强的好处 ⑥塔身上每个人孔处需设置操作平台以便检 修塔板用。塔的四周要有巡回通道 ⑦塔的四周应分几个区进行布置 : 配管区也称操作区，专门布置各种管道、阀 门、仪表 .通道区布置走廊、楼梯、人孔等， 也可布置安全阀或吊装设备 .
八、换热设备的布置特点
①多台换热器通常是按流程成组安装； ②换热器可重叠布置相互支承。最多不宜超过三 层 ③换热器与换热器，换热器与其它设备之间距离 至少要留出lm水平距离，位置受限制时，最少 也不得小于0.6m。 ④固定管板换热器周围要留有清除管内污垢的空 地，浮头换热器要考虑抽出管束的位置。 ⑤换热器布置高度要满足工艺配管的要求，并适 当留有余地。
九、流体输送设备的布置特点
(4)成排布置泵的配管与阀门:配管与阀门 应排成一条直线，管道避免跨越泵和电 动机 (5)泵布置的基础:高出地面150m的基础上。 基础必须有坡度以便泄漏物流出。基础 四周要考虑排液沟及冲洗用的排水沟。 (6)不经常操作的泵的布置 (7)重量较大的泵和电机 (8)泵的吸人口管线
第三节 车间布置设计的方法和步骤
其基本步骤如下： (1)熟悉有关资料 (2)选定厂房的整体和轮廓设计方案 (3)在轮廓草图上布置设备。 (4)在作上述设计时，同时考虑其它因素
①车间界外管及水、汽、风线进出装置 的位置； ②界外总管排的位置及联接，做到管路 短而顺； ③检查各设备基础大小、设备安装、起 重、检修的可能性； ④设备支吊架的外形结构，常用的安全 距离。 ⑤操作的联合平台或局部平台的位置和 大小等。
②室外布置易挥发液体贮罐,设置喷淋冷却 设施 ③液位汁、进出料接管、仪表:集中于贮罐 的一侧，另一侧供通道与检修用
④罐与罐之间的距离:设有阀门或仪表时，容 器之间的通道应不小于750mm，有阀门或 仪表时，应保证操作通道净宽不小于1m。 ⑤易燃、可燃液体贮罐 :周围应按规定设置 防火堤 ⑥立式贮罐安装高度:根据接管需要及输送泵 的净正吸人压头的要求决定 ⑦立式贮罐的人孔 :离地高度应不大于 800mm，若设置在罐顶，应设检修平台 ⑧有搅拌器的贮罐 :设置能安装修理搅拌器 的起吊设施
一、主导风向对设备布置的要求 工艺装置布置设备应考虑主导风向，因为主 风向将影响加热炉、压缩机室和控制室的位 置。从设备上泄露的可燃气体或蒸汽不应吹 向加热炉，故加热炉应位于上风或侧风向。 加热炉烟囱排出的烟气不应吹向压缩机室或 控制室。
二、生产工艺对设备布置的要求 ①在布置设备时一定要满足工艺流程顺序，要保 证水平方向和垂直方向的连续性。 ②凡属相同的几套设备或同类型的设备或操作性 质相似的有关设备，应尽可能布置在一起 ③设备布置时除了要考虑设备本身所占的地位外 必须有足够的操作、通行及检修需要的位置。 ④要考虑相同设备或相似设备互换使用的可能性 ⑤要尽可能地缩短设备间管线 ⑥车间内要留有堆放原料、成品和包装材料的空 地
第五章 车间布置设计
车间组成：
布置设计的主要任务是对厂房的平、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 艺要求，整齐美观，又经济实用、占地 少。
工厂布置设计包括： （1）厂区布置（总图设计） （2）车间（装置）设计 化工厂的总体布局应满足以下几方面要求： (1)生产及投资要求 (2)安全生产 (3)发展要求
⑦传动设备要有安装安全防护装置的位置 ⑧要考虑物料特性对防火、防爆、防毒及控制噪音 的要求 ⑨根据生产发展的需要与可能，适当预留扩建余地 ⑩设备间距（表5-1） 三、安全技术对设备布置的要求 ①防火间距不应小于表5—2中规定值 ②灭火操作阀门应放在事故发生时宜于操作的地方 ③易燃、易爆的设备宜与其它工艺设备分开布置 ④有腐蚀性质的设备，通常是集中布置
二、厂房的立面布置 .有爆炸危险车间宜采用单层 ，厂房内设置 多层操作台，以满足工艺设备位差的要求 .若必须设在多层厂房内，则应布置在厂房 顶层 .整个厂房均有爆炸危险，则在每层楼板上 设置—定面积的泄爆孔 .有爆炸危险车间的楼梯间宜采用封闭式楼 梯间
车间厂房的高度： 主要由工艺设备要求所决定，充分利用空 间，每层的高度取决于设备的高低。 一般层高多采用：5M 6M 最低不低于4.5M
六、厂房建筑对设备布置的要求 ①凡是笨重设备或运转时会产生很大振动的设备应 布置在厂房的底层 ②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 ③布置设备时，要避开建筑物的柱子及主梁。 ④厂房中操作台必须统一考虑 ⑤设备不应布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处。 ⑥设备应尽可能避免布置在窗前 ⑦设备布置时应考虑设备的运输线路，安装、检修 方式，以决定安装孔、吊钩及设备间距等。 七、车间辅助室及生活室的布置 八、车间布置整齐美观
第二节 设备布置设计的原则
室内布置 室内和露天联合布置 露天化布置
设备布置
设备布置的原则
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
三、蒸发设备的布置ຫໍສະໝຸດ 点①蒸发器及其附属设备布置.(看图5-7） ②多台蒸发器可成一直线布置也可成组布 置 ③蒸发器视镜、仪表和取样点相对集中 ④考虑蒸发器内(外)加热器的检修清洗 的 位置 ⑤尽量缩小蒸发器之间的距离，由于管径 较大，减少投资
⑥蒸发器的最小安装高度 决定于料液输送 泵的净正吸入高度 ⑦混合冷凝器的布置高度 应保持气压柱大 于10m (水柱）高度 ⑧容易溅漏的蒸发器 ，在周围设置围堰 ⑨蒸发器布置在室内 ，散热量较大，加强 自然通风或设置通风设施。 ⑩有固体结晶析出的蒸发器 还需考虑固体 出料及输送。
4. 流化床反应器
(1)布置要求 与固定床基本相同 (2)催化剂进出反应器的角度,保证固体物 料流动通畅. (3)对于体积大、反应压力较高的反应器应 采用坚固的结构支撑 (4)反应器支座应有足够的散热长度,支座 与建筑物的接触面上的温度不致过高.
二、混合设备的布置特点
1． 液体混合器 (1)液体混合器装有搅拌器。 (2)多台串联混合器应有足够的位差 2． 固体混合器(一般在底层) 3． 浆料混合器 (一般在底层)