第五章车间布置设计

第五章第五章 车间布置设计车间布置设计 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 车间布置设计的内容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 第一节第一节 车间的整体布置和轮廓设计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 露天化布置问题，设备露天化布置的 好处：(1)节省大量建筑面积，节省基建投资。(2)节约土建施工工程量，加快基建进度。(3)将具有火灾及爆炸危险的设备露天化，就可以降低厂房的防火防爆等级，因而降低厂房造价。(4)有利于化工生产的防火防爆和防毒。(5)对厂房的扩建、改建具有较大的灵活性。一、厂房的平面布置一、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(P(P1 1P P2 2)R R H设备之间液位差，m；v一反应密度，kgm3；P1、P2反应器l、2的操作压力，MPa；R反应物料流动阻力损失总和。3.固定床反应器固定床反应器(1)催化剂的加入(顶部加入或真空吸进)(2)反应器上部留出空间,加催化剂(3)反应器底部卸料的空间(4)多台反应器的布置应布置在一条直线(5)操作阀门与取样口集中在一侧,与加料口分开 4.流化床反应器流化床反应器(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)(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)(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 2 固体混合器(一般在底层)3 3 浆料混合器(一般在底层)三、蒸发设备的布置特点三、蒸发设备的布置特点 蒸发器及其附属设备布置.(看图5-7）多台蒸发器可成一直线布置也可成组布置蒸发器视镜、仪表和取样点相对集中考虑蒸发器内(外)加热器的检修清洗 的位置尽量缩小蒸发器之间的距离，由于管径较大，减少投资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混合冷凝器的布置高度 应保持气压柱大于10m(水柱）高度 容易溅漏的蒸发器，在周围设置围堰蒸发器布置在室内，散热量较大，加强自然通风或设置通风设施。有固体结晶析出的蒸发器 还需考虑固体出料及输送。四、结晶设备的布置特点四、结晶设备的布置特点 考虑搅拌器的安装、检修及操作所需要的空间和场地。考虑设备间的位差及距离。所有设备及管道需有冲洗及排净的可能，不留死角。人孔或加料口高度，一般不超过1-1.2M。五、贮罐的布置特点五、贮罐的布置特点 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 室外布置易挥发液体贮罐,设置喷淋冷却设施 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 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。易燃、可燃液体贮罐:周围应按规定设置防火堤 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 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 有搅拌器的贮罐:设置能安装修理搅拌器的起吊设施 六、工业炉和各种明火设备的布置特点六、工业炉和各种明火设备的布置特点七、塔设备的布置特点七、塔设备的布置特点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）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 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 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 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 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 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.n塔的人孔应尽可能朝同一方向，人孔中心高度一般距平台面不高于1.5m。n 塔顶冷凝器回流罐。对于中小型生产都置于塔顶靠重力回流，这样蒸气上升管管线较短。对于大型塔如安装在塔顶，会增加结构设计的困难，宜布置于低处用泵打回流。n 大塔塔顶需设置吊柱，以吊起或悬挂人孔盖以及吊装塔内填料与零部件等。八、换热设备的布置特点八、换热设备的布置特点 多台换热器通常是按流程成组安装；换热器可重叠布置相互支承。最多不宜超过三层 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。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。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九、流体输送设备的布置特点 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.(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 2 风机风机(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 (4)压缩机厂房。中小型压缩机厂房一般采用单层厂房，压缩机基础直接放在地面上，稳定性较好。大型压缩机多采用双层厂房，分上、下二层布置，主机操作面、指示仪表、阀门组布置在上层,辅机设备和管线布置在下层。十、过滤设备的布置特点十、过滤设备的布置特点 1)间歇式过滤机:板框压滤机、叶滤机，床层式过滤器及真空吸滤器等几种型式。操作方式：在压力下或真空下(1)间歇式过滤机通常布置在室内，多台过滤机采用并列布置以便过滤、清洗、出料等操作能交替进行 (2)设备布置所占用的面积因出料方式而异。以考虑维修方便决定占用面积。一般在过滤机周围至少要留出一个过滤机宽度的位置。(3)一般是将过滤机安装在楼面上或操作平台上，而将滤饼卸在下层楼面上或受器里，并且尽可能近于垂直以便下料通畅。(4)滤液如果是有毒的或易燃的，要设专门的通风装置(5)大型过滤机(有较重的内件)要设置吊车梁。(6)在布置过滤帆的同时应考虑其他辅助设施，如真空泵、空气压缩机2)连续式过滤机 类型：回转真空过滤机、带式过滤讥、链板式过滤机(1)连续式过滤机可露天、半露天布置 (2)一般将过滤机布置在靠近固体物科的最终卸出处。(3)过滤机布置在进料槽的上部为宜(4)过滤机尽量安装在高处。(5)过滤机四周要留出操作、清洗、检修的位置(6)过滤机的真空管路要采用大管径短管线，以减少阻力。(7)为了便于安装检修，厂房中要设置起吊设备。离心机的布置过滤机十一、干燥设备的布置特点十一、干燥设备的布置特点 1)喷雾干燥器、流化床干燥器(1)鼓风机与加热器通常布置在一单位房间内。(2)喷雾干燥器与其附属设备成组布置。(3)喷雾干燥器一般可半露天布置。(4)安排好物料进出便利，以减少固体物料堵塞。2)回转于燥器回转于燥器(1)回转干燥器应单独布置。(2)要合理安排进出固体物料输送设备。(3)回转干燥器通常布置在建筑物的底层。3)箱式干燥器箱式干燥器(1)设备前要留有足够的空地。(2)要考虑通风排风及降温措施。十二、气体净化设备和布置特点十二、气体净化设备和布置特点十三、运输设备的布置特点十三、运输设备的布置特点 1.皮带运输机2气流输送设备 十四、罐区布置特点十四、罐区布置特点 1 液体罐区(1)液体罐区尽量布置在工艺装置区的一侧。有利于安全又为将来工艺装置或罐区发展提供方便。(2)罐区四侧都要有可以联通的通道。罐区通道的宽度要考虑消防车能方便进出(3)贮罐应成排成组排列。(4)易燃易爆液体贮罐四周要设围堤或围堰。一般单个贮罐的围堤容积应与贮罐容积相等，多台贮罐在采取足够措施后，容积可酌减，但不得少于贮罐总容积的一半。(5)液态燃爆危险品贮罐布置的间距：表54表562 气体罐区：常压及加压两种 第五节第五节 设备布置图的绘制及示例设备布置图的绘制及示例 设备布置图是车间布置设计的主要图样，它表示一个车间(装置)或一个工段的生产和辅助设施在厂房内外布置的情况。设备布置图的基本要求：(1)设备之间及设备与建、构筑物之间的相互关系。(2)界区的总尺寸和装置内关键尺寸。(3)土建结构的基本轮廓线。(4)装置的坐标点。(5)管排(管廊)电缆及道路的安排等。设备布置图设备布置图的内容的内容(1)一组视图；(2)尺寸和标注；(3)安装方位标；(4)说明与附注；(5)设备一览表；(6)标题栏。一、设备布置的视图一、设备布置的视图(一)分区、比例与图幅n设备布置图常以车间(装置)为单位进行绘制，当车间范围较大，图样不能表达清楚时，则应将车间划分区域、分绘各区的设备布置图。n n设备布置图一般采用A1号图纸，不宜加宽或加长，小的主项可用2号图纸，如需分别绘制几张图，幅面规格力求统一。绘图比例通常用1:50或1:100。个别情况采用1:200或l:500，绘制比例应符合国标。同一张图上有些视图采用不同比例时，应分别在该图下注明，主要比例注明在标题栏中。一个主项或车间分段绘制布置图时,比例必须统一，不可变来变去。(二)视图的配置(平面图、立面图、及局部视图）n平面图（平面剖视图）每层厂房绘制一张平面图，对表达不清的操作台可以绘制局部的平面视图。基准标高：EL100.000（一般以厂房内地面为基准），单位用米，取小数点后三位数字。n立面图（竖向视图）立面图的剖切位置应在平面上加以标记，剖视符号用A-A、B-B表示。(三)视图的表示方法 (1)图线的规定 (2)设备的画法 (3)建（构）筑物的画法1 图线的规定 (1)设备外形可见轮廓用粗实线；(2)装置边界线、建筑物、设备基础、支架等用中实线；(2)尺寸线、中心线、引出线等用细实线；(4)设备不可见轮廓用粗虚线。2 设备画法(1)设备布置是图样的主要内容，设备包括塔、换热器、反应器、容器、泵、压缩机及鼓风机。设备安装后不能随意移动。设备一般以简单外形投影表示。均以粗实线或粗虚线画出。(2)布置图中具有动力的设备（泵、压缩机、鼓风机等）以其基础边线表示。(3)布置图中每台设备均注明其流程图编号(4)布置图应画出设备的人孔或主要管口，以表示设备安装方法。管口一般以中实线绘制。(5)圆筒形加热炉应以x、y轴线确定其安装方位 (6)吊车应在布置图中表示 V0101氨贮罐P0101加料泵3 建筑物画法(1)布置图中的建筑物(2)多层厂房必须分层绘制平面图 柱子、墙、门的画法窗户的画法窗户的画法4、构筑物画法(1)构筑物包括多层框架、平台、栏杆、基础、走梯、管沟、烟囱、水池、阀井、安装孔洞等(2)框架及平台以其边线表示 (3)设备的基础以其顶部边线表示 (4)混凝土、砖、石块砌筑的管沟、阀井、水池等 (5)全部走梯都要表示 (6)大型管架也应在设备布置图上表示(7)常用的建筑结构件的画法图例（图5-16）地沟、吊装口及预留孔设备布置的标注设备布置的标注1、标注定位轴线2、厂房建筑及构件尺寸3、设备尺寸标注4、其它二、设备布置图的标注方法二、设备布置图的标注方法(一)标注定位轴线在建筑物轴线一端画出8-10毫米的细线圆,在水平方向上从左至右依次编号以1、2、3、4表示,垂直方向从下至上编号,用大写字母A、B、C、D表示(二)厂房建筑及构件尺寸1 平面尺寸标注:建筑物一般采用墙壁轴线或柱子的中心线注明尺寸.2 标高注法:一般以厂房的内地面为基准,作为零点进行标注.(三)设备尺寸标注 1.平面定位尺寸 平面图中应标出设备与建筑物及构件、设备与设备之间的定位尺寸，通常以建筑物定位轴线为基准，注出与设备中心线或设备支座中心线的距离 2 高度方向尺寸 通常以设备的基础面或设备中心线(卧式设备)的标高确定。三、其它标注 布置图的内容除设备、建筑物、构筑物，尺寸线以外还包括装置边界线、方向针、装置坐标、设备表、建筑物及构筑物表及必要的附注等 (一)名称和位号的标注 图中全部设备应标出名称和位号，并与工艺流程图一致 (二)绘出方位标方位标亦称方向针，绘制在布置图的右上方 (三)装置坐标(四)说明与附注(五)设备一览表(六)绘制填写标题栏，绘制有关表格 四、绘图步骤绘图步骤(1)考虑设备布置图的视图配置；(2)选定绘图比例；(3)确定图纸幅面；(4)绘制平面图(从底层平面起逐张绘制)；画建筑定位轴线；画与设备布置有关的建筑基本结构；画设备中心线；画设备、基础、平台等的轮廓形状；标注尺寸；标注定位轴线、编号及设备位号名称；图上如分区，还需画分区界线、标注。(5)绘制剖视图(绘制步骤与平面图大致相同，逐个画出各剖视图)；(6)绘制方位标；(7)编制设备-览表，注写有关说明，填写标题 栏；(8)检查、校核，最后完成图样。习题：1、厂房的外型一般有几种，具体如何使用？2、计量槽、高位槽、反应器及储槽一般如何进行布置？3、蒸发设备中的混合冷凝器的安装高度是多少，为什么？4、直径在1m以下及以上的塔设备分别如何安装？5、塔顶冷凝器回流罐的布置原则是？6、成组换热器可重叠布置，但最多不超过多少？7、压缩机的基础和厂房的基础是在一起的吗？8、为什么易燃易爆液体储罐四周设有围堰？围堰的容积大小如何确定？9、立面布置图的标高如何标注，基准面选择在什么位置？10、表注定位轴线的方法是？11、请画出双扇门、窗、孔洞、楼梯的建筑结构图样。12、泵类设备在设备布置图中如何显示？