化工设计第9章车间布置设计

第九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，各设施在车间场地范围内的平面布置）2）车间设备布置设计（生产设备、电气仪表设施的布置）以上总称车间布置设计。车间布置设计的依据1．厂区总平面布置图。2．已掌握本车间与其它各生产车间、辅助生产车间、生活设施以及本车间与车间内外的道路、铁路、码头、输电、消防等的关系，了解有关防火、防雷、防爆、防毒和卫生等国家标准与设计规范。3．熟悉本车间的生产工艺并已绘出管道及仪表流程图；熟悉有关物性数据、原材料和主、副产品的贮存、运输方式和特殊要求。车间布置设计的依据4．熟悉本车间各种设备、设备的特点、要求及日后的安装、检修、操作所需空间、位置。如根据设备的操作情况和工艺要求，决定设备装置是否露天布置，是否需要检修场地，是否经常更换等。5．了解与本车间工艺有关的配电、控制仪表等其它专业和办公、生活设施方面的要求。6．具有车间设备一览表和车间定员表。车间布置设计的内容1．车间厂房的整体布置设计车间组成：生产设施，生产辅助设施，生活行政设施等。2．车间设备布置设计3．绘制设备布置图车间布置设计的原则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。人流货流尽量不要交错。6．要考虑车间的发展和厂房的扩建。7.考虑地区的气象、地质、水文等条件。车间布置设计的方法和步骤1．准备资料。2．确定各工段的布置方式。3．确定平面布置和设备布置方案。4．绘制车间平面布置草图。5．绘制车间设备布置图。第二节车间平面的整体布置设计根据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形及地址条件，可采用以下两种方式布置：1、集中布置2、分散布置注意：尽可能采用露天化布置（省基建投资，加快基建进度，降低防火防爆等级，安全，易改扩建等）车间整体平面设计1）直通管廊长条布置车间整体平面设计2）L形、T形管廊布置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。对设备布置设计的要求一、主导风向对设备布置的要求二、生产工艺对设备布置的要求（流程通畅，生产连续正常）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。各方面对设备布置设计的要求⑥车间内要留有堆放原料、成品和包装材料的空地；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。设备间距各方面对设备布置设计的要求三、安全、卫生和防腐对设备布置的要求（1）车间内建筑物、构筑物、设备的防火间距一定要达到工厂防火规定的要。（2）有爆炸危险的设备最好露天布置，室内布置要加强通风，防止易燃易爆物质聚集，将有爆炸危险的设备宜与其它设备分开布置，布置在单层厂房及厂房或场地的外围，有利于防爆泄压和消防，并有防爆设施，如防爆墙等。（3）处理酸、碱等腐蚀性介质的设备应尽量集中布置在建筑物的底层，不宜布置在楼上和地下室，而且设备周围要设有防腐围堤。（4）有毒、有粉尘和有气体腐蚀的设备，应各自相对集中布置并加强通风设施和防腐、防毒措施。各方面对设备布置设计的要求三、安全、卫生和防腐对设备布置的要求（5）设备布置尽量采用露天布置或半露天框架式布置形式，以减少占地面积和建筑投资。比较安全而又间歇操作和操作频繁的设备一般可以布置在室内。（6）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。（7）要最有效地利用自然对流通风，车间南北向不宜隔断。放热量大，有毒害性气体或粉尘的工段，如不能露天布置时需要有机械送排风装置或采取其他措施，以满足卫生标准的要求。（8）装置内应有安全通道、消防车通道、安全直梯等。各方面对设备布置设计的要求四、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一个良好的操作条件1、操作和检修通道（举例塔和换热器）；2、合理的设备间距和净空高度；3、必要的平台，楼梯和安全出入；4、尽可能地减少对操作人员的污染和噪音；5、控制室应位于主要操作区附近。各方面对设备布置设计的要求五、设备安装、检修对设备布置的要求①要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要考虑设备能顺利进出车间，大门宽度比最大设备宽0.5m③通过楼层的设备，楼面上要设置吊装孔④必须考虑设备检修拆卸以及运送物料所需要的起重运输设备，运送场地及予装吊钩等。各方面对设备布置设计的要求六、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，防止支柱重复；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，以免影响采光；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。各方面对设备布置设计的要求七、车间辅助室及生活室的布置各方面对设备布置设计的要求八、车间布置整齐美观九、要符合建筑要求做到合理排列，简洁紧凑，整齐美观，操作方便，利于维修，节约投资，符合规范。第四节常用设备布置的原则1．反应器（R)(1)釜式反应器反应器设备布置注意事项1.反应器常布置在室内，用耳架支承在建(构)筑物上或操作台的梁上.2.多台反应器在布置时尽量排成一条线，管道、阀门等应尽可能布置于反应器的一侧，便于操作。3.带搅拌的反应器，其上部应设安装和检修用的起吊装置或吊钩，设备顶端与建筑物顶间必须留出足够的距离，以便抽出搅拌器。4.跨楼板布置的反应器，要设置出料阀门操作台；反应物黏度大，或含有固体物料的反应器要考虑疏通堵塞和管道清洗等问题。5.物料从反应器底部出料口自流进入离心机要有1～1.5m距离；底部不设出料口，有人通过时，底部离基准面最小距离为2.2m；搅拌器安装在设备底部时设备底部应留出抽取搅拌器的空间，净空高度不小于搅拌器轴的长度。6.对于处理易燃易爆介质的反应器，或反应激烈易出事故的反应器，布置时要考虑足够的安全措施，以免发生事故。塔设备布置塔设备布置塔设备布置塔设备布置塔设备布置泵的布置§9-5设备布置图一、设备布置设计的图样1．设备布置图一个车间或工段的生产和辅助设备在厂房建筑内外布置2.首页图车间范围较大，首页图上划分区域3．设备安装详图表示固定设备的支架、吊架、挂架、设备的操作平台、附属的栈桥、钢梯等4.管口方位图表示设备上各管口以及支座等周向安装二、设备布置图与建筑图的关系设备布置图是建筑图的前提建筑图是设备布置图定稿的依据三、不同设计阶段的设备布置图1．初步设计阶段的设备布置图只以平面图表达设备的大致布置情况，而设备本身的安装方位一般尚未确定，因此管口等一律不予画出。2．施工图设计阶段的设备布置图采用一组平面立面剖视图来表达施工图设计时所确定的设备安装位置。有些设备的主要管口需要画出，再配合需要的管口方位图，从而就完全确定了设备的安装方位。厂房建筑则进一步画出了与设备安装定位有关的孔洞、操作平台等建筑物构筑物以及厂房建筑的基本结构。四、设备布置图的表示方法设备布置图内容①一组视图②尺寸及标注③安装方位标④说明与附注⑤设备一览表⑥标题栏1.分区•装置的设备布置图是按工艺主项绘制的。•当装置界区范围较大、其中需要布置的设备较多时，设备布置图可以分成若干个小区绘制。•各区的相对位置在装置总图中表明，分区范围线用双点划线表示。2．视图的比例与图幅比例：1:50，1:100，1:200或1:500允许在一张图纸上各视图采用不同的比例，标题栏中标明主要比例，个别视图比例标在该视图名称的下方或右方。图幅：A1多张图纸力求幅面统一2．视图的配置（l）平面图一般：每层厂房绘制一张在同一张图上绘几层平面图时，应从最底层开始，将几层平面布置图按由下到上，由左到右顺次排列，并在图形的下方注明相应的标高，如:±0.00平面，4.00平面,7.00平面等。各层平面图是以上一层的楼板底面水平剖切的俯视图。平面图还要表示厂房建筑的方位，大小尺寸，分隔情况及与设备安装定位有关的建筑物、构筑物的结构形状和相对位置。（2）剖视图（比较复杂的装置或有多层构筑物的装置须绘制）剖切位置及投影方向应按《机械制图》标准或《建筑制图标准》在平面图上标注清楚。在剖视图的下方应注明相应的剖视名称。剖视图的数量应尽可能少。视图的表达内容：建筑物及构件、设备3．建筑构件及设备的表示方法(1)建筑物及其构件•建筑物及其构件的轮廓用中实线绘出。（图9-14）•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。建（构）筑物的画法（2）设备•用粗实线绘制设备的外形轮廓及其安装基础。•外形复杂的设备，只画出基本外形。•同一位号的设备多于三台时，只画出首末两台的外形，中间的可只画出基础或用双点划线的方框表示。•小型通用设备，如泵、压缩机等，若有相同的多台可画出一台，其余用粗实线简化画出其基础的矩形轮廓。•当某一平面图上还有局部平面或操作、维修平台时，平面图上只表示上层的设备外形轮廓，下层的设备外形可用虚线或局部剖视来表示。若下层的设备图形复杂时，应单独绘制出局部的平面图。•一台设备穿越多层时，在每层平面图上均要画出该设备的平面位置。4.设备布置图的标注设备布置图的标注包括定位轴线编号、构件尺寸、设备位号、名称、定位尺寸及说明等。(1)厂房建筑及其构件标注尺寸的内容：①厂房建筑物的长度、宽度总尺寸。②柱、墙定位轴线的间距的尺寸。③为设备安装预留的孔、洞以及沟、坑等定位尺寸。(2)设备标注尺寸的内容①设备布置图上一般不标注设备的定形尺寸，而只标注设备安装定位尺寸。②在平面图上应标注设备的平面定位尺寸。（平面定位尺寸是用建筑定位轴线作基准，确定设备中心线或设备支座孔中心线的距离。）尺寸基准的选取原则：卧式容器定位以容器的中心线和靠近柱轴线一端的支座为基准，如图a。立式反应器、塔，槽、罐和换热器以中心线为基准，如图b。卧式换热器以换热器的中心线和靠近柱轴线一端的支座为基准，如图c。板式换热器以中心线和某一出口法兰端面为基准、泵以中心线和出口法兰中心线为基准如图d。压缩机以制造厂的基准线和出口法兰中心线为基准，如图e。高度方向的定位尺寸一般选择厂房室内地面为基准确定设备基础面或设备中心线的高度尺寸。高度尺寸以标高来表示，设备标高的表示方法：•卧式换热器、卧式槽罐以中心线标高表示。•立式换热器、板式换热器以支承点标高表示。•反应器，塔和立式槽罐以支承点标高表示，或下封头切线焊缝标高表示。•