发酵工程设计概论课件第十一讲

第七章车间布置设计第一节概述车间布置设计的目的和重要性车间布置设计的依据生产车间的组成设计原则车间布置设计内容车间布置设计的阶段一、车间布置设计的目的和重要性1、目的：对厂房的配置和设备的排列作出合理的安排，并决定车间的长度、宽度、高度和建筑结构形式；并追求空间和平面最大化利用，优化投资成本2、重要性：是工艺设计的重要组成部分，关系到整个车间的生产，即使有先进的生产流程及正确的设备选型，而没有合理的车间布置相配合，生产也难以正常、顺利地进行。（车间布置一经施工不易改变）二、车间布置设计的依据1、生产需求2、生产工艺流程3、物料信息4、设备资料5、公用系统耗用量6、车间组织及定员资料7、安全、防火、防爆、卫生等要求三、生产车间的组成(1)生产部分:原料处理、生产工段、成品工段、控制室等(2)辅助部分：通风空调室、变电配电室、车间化验室等(3)生活行政部分：办公室、会议室、更衣室、浴室、卫生间四、设计原则1、符合生产工艺的要求设备的布置按生产工艺流程的流向顺序依次进行排列，以保持物料顺畅地向前输送，按顺序进行加工处理，保证水平和垂直方向的连续性，不使物料和产品有交叉或往复。2、符合生产操作的要求1)每一个设备考虑一定位置2)考虑为操作工人可管理多台设备创造条件3)设备布置应尽量对称紧凑，排列整齐，充分利用空间4)设备的自动测量仪表、阀门尽量集中控制3、设备布置应符合设备安装、检修的要求1)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，楼面上设吊装孔，或外墙上设安装洞4、车间布置应符合厂房建筑的要求1)笨重设备，尽可能布置在厂房的底层。2)剧烈震动的设备，其基础不得与建筑物的柱、墙连在一起3)设备布置时，避开建筑的柱子和主梁5、车间布置应符合节约建设投资的要求1)配合采取露天或半露天布置，减少建筑面积2)厂房非高层化是现代工厂特点，尽量采用低层建筑3)工艺管道集中布置，减少管线投资和节约能耗4)尽量采用一般的土建结构，少用或不用特殊的土建结构6、车间布置应符合安全、卫生和防腐蚀的要求1)考虑车间卫生条件，特别是种子培养2)为工人操作创造良好的安全卫生条件3)易燃易爆车间要考虑方便工人疏散和防火灭火措施4)产生腐蚀性介质的设备，周围地面、墙采取防护措施7、车间布置应符合生产发展的要求考虑留有增加产量、增添设备的余地1、车间的整体布置和轮廓设计1）车间建筑轮廓、跨度、柱距、楼层层高，划分生产、辅助、生活设施的分隔及位置2）门、窗、楼梯位置3）吊装孔、预留孔、地坑等位置尺寸。4）标高五、车间布置设计内容2、设备的排列和布置1)设备轮廓尺寸、定位尺寸、离墙间距，一般以建筑物中心作为定位基准线。2)操作台的位置及标高。3、车间附属工程设计辅助生产间、生活行政部分4、车间布置设计图：画出车间平面、立面布置图六、车间布置设计的阶段车间布置设计分初步设计和施工图设计两个阶段:初步设计阶段设计步骤:1.工艺设计人员根据工艺流程图、设备一览表、工厂总平面布置图、各项设施的要求以及物料贮存和运输情况等资料画出车间布置设计的草图2.提供给建筑设计专业人员做厂房建筑的初步设计3.工艺设计人员取得建筑设计平立面图后，再对车间布置草图进行修改4.画出初步设计阶段的车间布置图（平面、立面）初步设计阶段的设计内容：1.车间场地和建筑物、构筑物的位置及尺寸2.生产、辅助、生活设施的平面、立面布置3.设备的平面、立面布置4.通道系统、物料运输设计5.设备安装、操作、维修的平面和空间设计初步设计阶段的车间布置设计的成果:一组平、立面布置图，列入初步设计的设计文件中施工图设计阶段的车间布置设计:初步设计批准后，各专业进一步对车间布置进行研究，全面考虑土建、仪表、电气、暖通、供排水等专业与机修、安装、操作等各方面的需要，得到一个能满足各方面要求的车间布置，最后得到施工图设计阶段的车间布置图第二节车间布置设计的技术与参数车间布置设计的有关技术车间布置的有关参数车间内部常用设备布置的要求一、车间布置设计的有关技术（一）、厂房的整体布置和轮廓设计1、厂房的整体布置根据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形、地质条件等条件，确定厂房的整体布置1)集中式：将车间各工段及辅助房间集中合并在一个厂房内，适用于生产规模小、面积小、地势平坦厂区。2)分离式：将车间各工段及辅助房间分散在单独的厂房内，适用于生产规模较大、厂区面积较大、地势不平等情况2、厂房的立面布置由生产工艺特点、设备布置要求、通风、采光等所决定。1)单层：便于水平方向组织生产工艺流程，对设备笨重、运输量大的生产有较大适应性。（如啤酒厂的包装车间）缺点：占地面积大，围护结构面积多，道路和管网较长。单层厂房的剖面高度:厂房地面标高：室内地面高出室外150mm，防止雨水流入柱顶标高：300mm的倍数2)多层：如啤酒厂糖化车间、酒精厂蒸馏车间层高：根据设备的高度、装卸和维修的需要，层高是300mm的倍数。层高多采用5.10m、6.00m，最低不低于4.5m3、厂房的平面布置1）厂房外形：长方型、L型、T型、E型等，最常用长方形（便于车间的布置，设备的排列，节约用地，缩短管线）2)柱网的布置柱网：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，称为柱网。可用来表示厂房跨度和柱距A、单层厂房的柱网跨度：纵向定位轴线间尺寸18m以下为3m的倍数；18m以上为6m的倍数。常用9、12、15、18、24、30m柱距：横向定位轴线间尺寸6m的倍数，如6m、12m（必要时可用9m）《厂房建筑统一化基本规则》B、多层厂房柱网跨度：一般6m，总宽度≤24m宽度：12、15、18m，布置成6-6m、6-3-6m、6-6-6m柱距：一般采用6m特殊情况：9m、12m等4、厂房建筑结构1）砖混结构：砖柱承重，木料、钢材或钢筋混凝土作屋架啤酒厂的麦芽仓库、办公楼、冷冻站、空压站等2）钢筋混凝土结构：全部承重构件都用钢筋混凝土制成构件生产车间多采用这类结构，啤酒厂的糖化、发酵、包装车间3）钢结构：厂房的柱、梁和屋架采用型钢组合连接而成，主要用于大跨度建筑和高层建筑，如面积较大的单层制剂厂房（二）、设备布置形式车间内设备布置与主要生产流程顺序相一致，使生产线路呈链状排列而无交叉迂回现象，并尽可能利用自流输送如糖化车间的设备布置、包装车间的设备布置二、车间布置的有关参数1、建筑上的规定1)、门：人流、货流、设备进出的需要，门的类型及尺寸2)、窗：通风采光，钢窗规格按统一模数制的规定设计窗宽300mm倍数，窗高600mm倍数。3)、楼梯：一般布置在建筑物出入口主楼梯（厂房入门附件）宽1500-1650mm，坡度30°辅助楼梯（厂房两侧）宽1000-1200mm，坡度45°P160页表6－22.设备操作所需的最小间距4、质检、行政、生活区的设计：质检室：每台分析桌14m2使用面积。办公室：4m2/人，更衣室：靠近进门处，0.25m2/人，会议休息室：使用面积1.2m2/人3、车间的采光采光率＝1/6—1/8之间地板面积窗面积5、通道的宽度及净空高度三、车间内部常用设备布置的要求1、粉碎设备啤酒厂常采用辊式粉碎机，为利用重力自流，一般安装在糖化车间的顶层。上层放粉碎机，下层放贮料箱。2、糖化设备啤酒厂的糖化设备，一般布置在糖化车间的一、二层之间，二层为操作楼面，糊化锅、糖化锅、煮沸锅、过滤槽均用锅耳与楼面预埋钢板焊接固定。二楼的操作人孔离楼面距离一般应控制在700-900mm，底层安装每个锅搅拌器的减速箱和电机。各锅壁间距3-4m，离墙距离不小于1m。3、厌氧发酵罐啤酒厂普遍采用露天大罐发酵，由于发酵周期长，发酵罐数量较多，一般呈两条或三条以上直线整齐排列布置，发酵罐罐壁间距应大于800mm，发酵罐一般固定在钢筋混凝土支座上。锥底要排酵母和出酒液，酒液出口离地面高度应控制在1-1.5m，以便操作第三节车间设备布置图一、概述1、概念：表示一个车间（或工段）的生产和辅助设备在厂房建筑内外安装布置的图样。2、作用：反映设备相互位置和总体布置情况;表现出车间的面积与空间；体现生产管理与操作条件3、设备布置图与建筑图的关系相互依赖：设备布置图是建筑图的前提，建筑图又是设备布置图最终定稿的依据。工艺人员先绘制设备布置草图，向土建部门提出工艺要求，作为厂房建筑设计的依据。厂房建筑设计完成后，工艺人员再根据建筑图进行补充和修改，最终确定车间设备布置图。（初步设计阶段车间布置设计的步骤）设备布置图中平面图，假想掀去屋顶或上层楼板的水平剖视图。立面剖视图是沿垂直方向剖切建筑物而画出的立面正投影图。1、视图：平面剖视图、立面剖视图2、尺寸及标注：设备布置尺寸，设备位号，建筑轴线编号3、安装方位标：指示安装方位基准的图标4、设备一览表：设备位号、名称5、标题栏二、设备布置图的视图内容安装方位标三、设备布置图的表示方法1、分区：车间较大时进行分区，需绘制首页图，车间不大时，以车间为单位绘制2、比例：通常采用1:50和1:100，个别情况下1:2003、平面图：多层厂房，分别绘出各层的平面布置图以0.00平面开始，由下而上，从左至右顺序排列，并注明其标高。剖视图：厂房建筑的适当位置上垂直剖切后绘出立面图数量尽可能少，但至少要有一张剖切位置在平面图上要加以标记剖视图的下方应注明相应的剖视名称剖切位置需要转折时，以一次为限4、视图表示方法：（1）建筑物及构件用中实线画出与设备安装有关的基本结构，如柱、墙、地面、楼梯、平台、地坑等，应按比例采用规定的图例与设备安装定位关系不大的门窗等构件，只需在平面图上画出他们的位置，剖视图上不表示（2）设备用粗实线按比例画出设备外形轮廓，以设备中心线（中实线）表示设备安装方位四、设备布置图的标注建筑物总长、总宽尺寸（一）建筑物尺寸内容：柱、墙定位轴线的间距尺寸设备预留孔、洞定位尺寸地面、楼板、平台等高度尺寸尺寸标注（1）平面尺寸：以建筑定位轴线为基准，单位mm（2）标高尺寸：厂房室内地面为基准，作为零点进行标注。细实线绘制符号，单位m。（3）定位轴线的标注：水平方向：自左向右1、2、3编号垂直方向：自下而上A、B、C编号标高尺寸（二）设备1.尺寸标注（只标注安装定位尺寸）设备与建筑物之间的定位尺寸（1）平面定位尺寸：设备与设备之间的定位尺寸基准：以建筑物的定位轴线为基准。邻近设备用已标出定位尺寸的设备的中心线为基准。（2）高度定位尺寸：设备的基础面或卧式设备中心线的标高2.位号的标注在平面图和剖视图上均需标注（三）安装方位标图纸的右上方绘制一个设备安装方位基准的符号以粗实线画出两个直径分别为14与8mm的圆圈和水平、垂直两直线。以北向的建筑轴线为零度方位基准，方位基准确定后，设计中必须表示方位的图，如管口方位图，均应统一。安装方位标（四）设备一览表将设备的位号、名称、规格及设备图号等，在图纸上列表注明。也可不在图上列表，在设计文件中附设备一览表。3、确定图纸幅面4、绘制平面图：a、画建筑定位轴线（细点划线）b、画厂房基本建筑结构（中实线）c、按照定位尺寸，画设备中心线d、设备用粗实线画出外形轮廓e、标注尺寸f、标注定位轴线编号及设备位号5、绘制剖视图6、绘制安装方位标7、编制设备一览表，填写标题栏五、设备布置图的绘制步骤1、考虑视图配置2、选定绘图比例返回