工艺设计及车间布置

4）平面布置的要求
①合理规划厂房出入门口、通道、楼梯和过桥 的位置。 ②各种地下构筑物如排水沟、电缆沟、工艺设 备管道的地沟、地坑等应统一考虑。合理安 排，以节约基建工程量，并且避免与建筑物 基础及设备基础发生矛盾； ③厂房平面布置应力求规整， ④根据生产过程的特点和要求，有些工序需留 足必要的储存、堆放面积。 ⑤可在露天放置的设备，不必建造厂房，以节 约投资。
3．厂房的立面布置
——厂房的立面布置即空间布置，主要是 确定厂房的层数和高度。 1）厂房建筑形式 ——厂房建筑形式有单层和多层。 2）立面布置的要求 ①厂房层高——设备本身的高度，基础要求的高
度，设备顶部凸出物的高度，操作和维护所需的高度。 建筑结构(楼板、梁)对梁的位置及梁、楼板截面尺寸 有所估计；
第一节 工艺设计的基本原则和步骤
一、工艺设计的基本原则 1．安全可靠、经济合理、技术先进 2．合理地选择工艺流程和设计指标 3．为生产挖潜和发展留有余地 4．合理考虑机械化、自动化装备水平 5．注意环境保护，减少污染 6．要考虑其它专业设计的要求，并为其 设计提供可靠依据。
二、工艺设计的步骤
初步设计时的步骤为:
l．确定各车间生产任务。 2．选择生产工艺流程及主机设备。 3．确定主要工艺参数、定额指标及车间工作 制度。 4．物料平衡计算。 5．设备选型及计算。 6．车间工艺布置并绘制工艺布置草图。
7．计算设备的电力安装容量以及蒸汽、 压缩空气和其它动力需要量，计算人 员数量和运输量。向土建等专业工种 提供资料。 8．根据土建设计，绘制正式工艺布置图。 9．主要技术经济指标计算。 10．编写工艺设计说明书。
工艺设计及车间工艺布置
工艺设计是工厂设计的主要环节，是 决定全局的关键。 工艺设计的主要任务——确定生产方 法、选择生产工艺流程；确定生产设备的 类型、规格、数量，选取各项工艺参数及 定额指标；确定劳动定员及生产班制；进 行合理的车间工艺布置。 从工艺技术上、生产设备上、劳动组 织上保证设计厂投产后能正常生产，在产 品的数量和质量上达到设计的要求。
二、物料的烘干
（一）烘干系统的发展趋势和选择原则 在选择烘干系统时，主要应考虑下列 一些问题： 1．尽量采用烘干兼粉磨的系统来制备煤粉和生 料。粘土预烘干至水分6～8%。 2．当采用先烘干后粉磨的流程时，烘干系统应 使烘干后物料的终水分符合入磨物料水分的 要求。 入磨物料对水分的要求一般为：石灰石 小于1%、粘土原料小于1.5%、铁质原料小 于2%、煤小于1～2%、矿渣小于2%。
• 生产过程的机械化与自动化：是现代工厂发 展的方向。选择流程时应从工厂规模、当时 当地实际情况出发，尽可能提高机械化程度， 降低劳动强度。如有条件，还应考虑自动化， 暂无条件时也应充分考虑到今后技术改进和 发展的可能性。 • 技术经济分析：选择工艺流程时，必须进行 技术经济分析，使建厂后各项技术经济指标 经济合理。此外，还应注意到生产调节的灵 活性。 • 不同方案的分析对比：工艺流程最后确定， 需要经过不同方案的分析对比，使选用的流 程可靠、适用、先进、合理。
二、确定工艺流程的依据
l．原料的组成和性质 2．产品品种及质量要求 3．工厂规模及技术装备水平 4．建厂地区气候条件 5．半工业加工试验
第三节 车间工艺布置
• 任务——确定车间的厂房布置和设备布置. • 要求：车间工艺布置做到生产流程顺畅、 简捷、紧凑，尽量缩短物料的运输距离， 充分考虑设备操作、维护和施工、安装 及其它专业对布置的要求。 • 车间工艺布置设计是以工艺专业为主导, 并在其它专业如总图、土建、电气等的 密切配合下共同 。
4．劳动安全与工业卫生设计符合有关的规 范和规定； 5．与总体设计相配合，力求做到与相关车 间的连接方便、布置紧凑、运输距离短; 6．避免人流和物流平面交叉； 7．充分注意建厂地区的气象、地质、水文 等条件对车间工艺布置的特殊要求； 8 ．征求和了解其它专业对车间工艺布置的 特殊要求。
（二）厂房布置
• 基础资料有：
• • • • • 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、样本； 同类型工厂生产车间工艺布置图等。
二、生产车间工艺布置的要求
生产车间工艺布置包括厂房布置和设 备布置。
（一）进行车间工艺布置设计时重点 考虑的问题：
1．最大限度地满足工艺生产、设备维修的要求； 2．充分有效地利用本车间的建筑面积和建筑体积; 3．为本车间将来的发展和厂房的扩建留有余地；
三、车间工艺布置图的内容
(一)车间平面图包括以下内容 1．车间工艺平面布置图，应注明厂房轮廓线、 门窗位置、楼梯位置、柱网间距、编号以及 各层相对标高； 2．设备外形俯视图和设备编号； 3．设备定位尺寸和尺寸线及各种动荷载； 4．操作平台示意图，主要尺寸和台面标高； 5．吊车和吊车梁的平面位置； 6．地坑、地沟的位置和尺寸以及其相对标高； 7．吊装孔的位置和尺寸，吊钩的位置及荷载； 8．辅助室、生活室的位置及尺寸。
四、车间工艺布置的方法和步骤
1 ．工艺人员根据本车间在总平面上的位 置，生产工艺流程和物料进出方向， 确定本车间的方向，厂房跨度和柱距。 2 ．把已选定的主机设备和部分大设备， 按比例(1:100)绘制设备外形图，为便 于多方案比较亦可用塑料片或硬纸板 制作设备外形图案。 3．按比例(1:100)绘制车间工艺、立面轮 廓草图。
• 厂房布置——平面布置和立面布置
主要决定于生产流程、生产特点、厂区面积、 厂区地形地质条件和设备布置。它必须满足工艺要求， 便于组织生产流水线。同时也应符合国家的防火、卫 生标准等各种规范和规定。
1．厂房的布置方式
• 厂房布置通常采用集中式布置和分散式布置两种形式。
2．厂房的平面布置
• ——厂房的平面布置主要是确定厂房的 面积和柱网布置（跨度和柱距）。
第四节 原料加工车间
一、原料的破碎、筛分 （一）破碎系统的发展 近年来，随着工厂的大型化以及矿山开采 技术的发展，破碎流程和破碎设备也相应有 了较大发展（如水泥厂的石灰石破碎）。主 要反映在以下几个方面： 1．破碎设备大型化 2．破碎流程单段化 3．破碎设备移动化 4．破碎设备多功能化 5．开发了自磨技术和自磨机
一、生产车间工艺布置设计的依据
• 常用的设计规范和规定有： 企业工艺管理规程；工厂工艺设计技 术规定；工厂设计节能技术规定；机械 设备安装工程施工及验收规范；压缩空 气机站设计规范；建筑设计防火规范； 工业企业设计卫生标准；工业企业噪声 控制设计规范；工业环境保护设计规定； 建材工业劳动安全与工业卫生设计规定； 工业污染排放标准等。
4 ．在平、立面轮廓草图上，用已制成的 设备外型图案进行设备布置，这时可 反复考虑设备的最佳位置，以得到基 本满意的不少于二个方案后，绘制成 车间的平、立面工艺布置初步图纸。 5 ．以初步的平、立面工艺图纸为基础， 征求有关专业的意见，从各方面比较 优缺点，集思广益选择一个较为理想 的方案，再根据有关方面的意见作必 要的修改。 6．绘制成正式的车间工艺布置图。
（二）破碎系统的选择与破碎设备的 选型
1．破碎系统的选择
1）物料的性质 2）物料的粒度 （1）进料块度 （2）出料粒度 （3）破碎系统的破碎比
2．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：
l）由全厂主机平衡计算确定的破碎车间要求小 时产量，是破碎机选型的依据，可据此确定 破碎机的规格与台数。 2）物料的物理性质，即物料的硬度、块度、杂 质含量与形状。 （1）石灰石破碎 （2）砂岩的破碎
3．回转烘干机的顺流式或逆流式布置。 4．燃烧室（热风炉）块煤燃烧室、喷燃燃烧室 及沸腾式燃烧室 。 5．劣质无烟煤或无烟煤掺煤矸石（或石煤）作 燃料。 6．搞好收尘，防止环境污染。
（二）回转式烘干机的选型计算
1．回转式烘干机的产量和水分蒸发量的计算 1）回转式烘干机的产量，终水分烘干物料，绝 对干物料，初水分湿物料表示，换算公式：
（三）破碎车间的布置
1．破碎车间与矿山的距离。 2．粗碎车间 3．粗碎车间的喂料设备。 4．中碎车间。 5 ．如采用胶带输送机将粗碎机出料送至 中碎机（或中间仓）时。
6 ．在大型工厂中不宜将中碎机布置在同 一厂房内的粗碎机之下。 7．检修及运送重大配件。 8 ．大、中型水泥厂的石灰石破碎车间， 一般应设置检修起重机，起重机的起 重量按需要检修起吊的最重部件的质 量来考虑。 9 ．如破碎机地坑较深且低于地下水位时， 除了在建筑中须考虑防水措施以外， 必要时可设置小水泵，以便排除地坑 内可能出现的积水。 10．粗碎机、中碎机、输送机、中间仓。
②走廊、地坑、操作平台等通行部分的净 空高度不得低于2.0 m，不经常通行部分 不得低于1.9 m。 空中走廊跨越公路或铁路时，公路 路面上方的净空高度不低于4.5 m，铁路 轨顶上方的净空高度不低于5.5 m； ③高温车间厂房(如烘干车间、烧成车间) 可适当增加高度、并考虑加开天窗，以 利通风散热； 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。
施工图设计时，如设计方案无变化，则 不用编写工艺设计说明书，而要在工艺布置图 的基础上，绘制管道系统图、设备安装图和溜 管、支架等非标准件图。
第二节 工艺流程选择
一、选择工艺流程的原则 选择工艺流程，首先要保证产品的 质量要求，在满足产品质量要求的前提 下，尽可能简化流程，缩短生产周期。 工艺流程的选择还应充分体现技术上的 先进性和可靠性。 要注意吸收类似工厂在实践中所积 累的丰富经验。选用新设备、新技术、 新工艺时要充分调查，反复论证，认真 落实。
⑤有桥式起重机的厂房空间高度 。 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， 避免层数过多和层高过高。 厂房的立面还应注意整齐美观。
（三）设备布置
设备布置——把车间内的各种设备按照 工艺流程要求加以定位。
除了主机设备外，还包括附属设备、工艺管道、 检修设备，以及各种连接件和料仓等。 主机设备要与厂房建筑的主要柱网相对定位，设 备与设备之间也要相对定位。 设备布置主要取决于生产流程和设备安装、操作、 检修的需要，同时也要考虑其它专业对布置的要求。
(二)车间立面图包括以下内容
1 ．车间工艺立面图，应注明厂房轮廓线、 门及楼梯位置；柱网间距、编号；各 层相对标高和梁高度等； 2．设备外形侧视图和设备编号； 3 ．设备中心高度及其定位尺寸，尺寸线 及动荷载； 4．设备支承方式； 5．操作台立面示意图和主要尺寸； 6．吊车梁的立面位置及高度； 7．地坑、地沟的位置及深度。

设备布置的要求 ：
1．重型设备以及在运转中产生较大振动的设备 如空气压缩机、大型通风机、破碎机等。 2．两台或两台以上的设备布置在同一厂房内时。 3．布置在走廊和地沟中的胶带输送机、空气输 送机斜槽和螺旋输送机。 4．斗式提升机地坑应有足够的空间，以便于清 料和检修。 5．工艺管道应尽量集中布置，力求管线最短、 转弯最少且布置整齐。 6．溜管和溜槽的倾角，圆锥形包壁倾角以及角 锥形包壁交线倾角，一般应大于物料自然休 止角5°～15°。
7 ．设备沿墙布置时，应注意不要影响门窗的开 启，不妨碍厂房的采光和通风。 8 ．为了安装与检修时吊运设备或部件，或在日 常生产中吊运其它物件，通常在楼板上设置 吊物孔，各层楼板的吊物孔一般上下对正， 可贯通吊运。 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。 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，否则，将造成安装困难或使用不合 理等不良后果。
1）生产区域的Baidu Nhomakorabea分 2）生产线的组织 3）厂房面积的组成 ：
厂房面积主要包括以下几方面:
①设备本身和生产操作所需的面积； ②设备安装和检修所需面积； ③其他设施所需的面积 ,如变配电室、控制操作 室、隔音室及采暖、通风、收尘用的面积等; ④生产管理及生活用室所需的面积，如车间办 公室、化验室、更衣室、浴室、厕所等； ⑤辅助面积，如电工房、机修间、材料室等； ⑥各种通道、楼梯所需的面积。