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1、第五章车间布置设计 目的 了解车间布置设计的程序 掌握车间布置 设备布置的设计 布置图的绘制 重点 车间平面布置与设备布置的原则和方法 设备布置图的绘制和阅读方法和步骤 难点 设备布置的绘制和阅读方法和步骤 第一节车间布置设计概述 第二节车间设备布置设计 第三节典型设备的布置方案 第四节设备布置图 内容 第五节应用AUTOCAD绘制布置图 一 化工车间的组成 二 车间布置设计的依据 三 车间布置设计的内容及程序 四 装置 车间 平面布置方案 第一节车间布置设计概述 第一节车间布置设计概述 教学内容 理解化工车间的组成 车间布置设计的依据 内容及程序 以及车间 装置 平面布置方案和工业建筑物的模
2、数 敞开构筑物的结构尺寸 重点和难点 结合具体实例 重点应理解初步设计阶段和施工图设计阶段的车间布置设计的内容 掌握直通管廊长条布置 组合型布置 室内布置和露天布置的方案的要点 一 化工车间的组成 1 生产设施 生产工段 原料和产品仓库 控制室 露天堆场或贮罐区等 2 生产辅助设施 除尘通风室 变电配电室 机修仪修室 化验室和贮藏室等 3 生活行政福利设施 车间办公室 工人休息 更衣室 浴室 厕所等 4 其它特殊用室 如劳动保护室 保健室等 二 车间布置设计的依据 一 应遵守的设计规范和规定 二 基础资料 一 应遵守的设计规范和规定 建筑设计防火规范 GBJ16 87 石油化工企业设计防火规定
3、 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 二 基础资料 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 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 设备一览表 包括设备外形尺寸 重量 支撑形式及保温情况 公用系统耗用量 供排水 供电 供热 冷冻 压缩空气 外管资料 二 基础资料 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
4、包括最大班人数和男女比例的资料 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 三 车间布置设计的内容及程序 一 初步设计阶段的车间布置设计内容及程序 二 施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序 一 初步设计阶段的车间布置设计内容及程序 任务 1确定生产 辅助生产及行政生活等区域的布局 2确定车间场地及建 构 筑物的平面尺寸和立面尺寸 3确定工艺设备的平面布置图和立面布置图 4确定人流及物流通道 安排管道及电气仪表管线等 5编制初步设计布置设计说明 主要成果 初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图 二 施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序
5、 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 任务 1确定设备管口 操作台 支架及仪表等的空间位置 2确定设备的安装方案 3确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸 4确定管道及电气仪表管线的走向等 主要成果 施工图阶段的车间平面布置图和立面布置图 厂房的平面布置形式 长方形或直线形形形形组合型 当厂房较长或受工艺 地形等条件所限 应充分考虑采光 通风 交通通道 进出口等问题 最常用 结构简单 施工方便 设备布置灵活 采光和通风效果好等优点 适用于中小型车间 四 装置 车间 平面布置方案 一 直通管廊长条布置 图5 1直通管廊长条布置方案 二 组合型布置 聚丙烯装置平面布置示意图 图5
6、2 露天布置优点 建筑投资少 用地少省 利于安装和检修 通风 防火 防燥等 化工厂的设备布置优先考虑露天布置 缺点 操作条件差 自控要求高 受大气影响等 室内布置优点 气候影响小 劳动条件好 适应于小型化工装置 间歇操作 操作频繁 在气温较低的地区或有特殊要求的设备 缺点 建筑造价较高 三 室内布置和露天布置 一般情况可采用室内与露天联合布置 露天或半露天布置 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 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 三 室内布置和露天布置 一 建筑物模数建筑物的跨度 柱距和层高等均应符合建筑物模数的要
7、求 1 跨度 6 0 7 5 9 0 10 5 12 0 15 0 18 0 m 2 柱距 4 0 6 0 9 0 12 0 m 钢筋混凝土结构厂房柱距多用6m 3 开间 3 0 3 3 3 6 4 0 m 4 进深 4 2 4 8 5 4 6 0 6 6 7 2 m 5 层高 2 4 0 3的倍数 m 6 走廊宽度 单面1 2 1 5 m 双面2 4 3 0 m 7 吊车轨顶 600mm的倍数 200mm 8 吊车跨度 电动梁式和桥式吊车的跨度为1 5m 手动吊车的跨度为1m 五 建筑物 二 敞开构筑物的结构尺寸1 框架设备框架 可与管廊结合一起布置 也可独立布置 也可根据各类设备的要求设置
8、独立的框架 如塔框架 反应器框架 冷换设备和容器框架等 框架的结构尺寸 取决于设备的要求 在管廊附近的框架 其柱距一般应与管廊柱距对齐 柱距常为6m 框架跨度 随架空设备要求而不同 框架高度 应满足设备安装检修 工艺操作及管道敷设的要求 框架的层高应按最大设备的要求而定 框架布置 尽可能将尺寸相近设备安排在同一层框架上以节省建筑费用 五 建筑物 2 平台主要结构尺寸应满足下列要求 1 平台宽度一般 0 8m 平台上净空 2 2m 2 相邻塔器的平台标高应尽量一样 并尽可能布置成联合平台 3 为人孔 手孔设置的平台 与人孔底部的距离宜为0 6 1 2m 1 5m 4 为设备加料口设置的平台 距加
9、料口顶 1 0m 5 直接装设在设备上的平台 不应妨碍设备的检修 否则应做成可拆卸式的平台 6 平台的防护栏杆高度为1 0m 标高20以上的平台的防护栏杆高度应为1 2m 五 建筑物 3 梯子的主要尺寸 1 斜梯的角度一般为45 由于条件限制也可采用55 每段斜梯的高度 5m 超过5m时应设梯间平台 分段设梯子 2 斜梯的宽度 0 7m 也 1 0m 3 直梯的宽度宜为0 4 0 6m 4 设备上的直梯宜从侧面通向平台 每段直梯的高度 8m 超过8m时必须设梯间平台 分段设梯子 超过2m的直梯应设安全护笼 5 甲 乙 丙类防火的塔区联合平台及其他工艺设备和大型容器或容器组的平台 均应设置不少于
10、两个通往地面的梯子作为安全出口 各安全出口的距离 25m 但平台长度不大于8m的甲类防火平台和 15m的乙 丙类平台 可只设一个梯子 五 建筑物 一 车间设备布置设计的内容二 车间设备布置的要求 第二节车间设备布置设计 第二节车间设备布置设计 教学内容 理解车间设备布置设计的内容 设备布置应满足生产工艺 安装检修 土建及安全 卫生的要求 以及工艺设备竖面布置的原则 重点和难点 重点应了解设备布置应满足生产工艺 安装检修 土建及安全 卫生的要求及应对方案 以及工艺设备竖面布置的原则 确定各个设备在车间平面与立面上的位置 确定场地与建 构筑物的尺寸 确定管道 电气仪表管线 采暖通风管道的走向和位置
11、 主要包括 1 确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置 2 确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置 3 确定供安装 操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸 4 在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺寸 5 其它 设备布置的最终成果 设备布置图 一 车间设备布置设计的内容 一 满足生产工艺要求 二 满足安装和检修要求 三 满足土建要求 四 满足安全 卫生和环保要求 二 车间设备布置的要求 1 设备排列顺序2 设备排列方法3 操作间距4 安全距离 一 满足生产工艺要求 1按照工艺流程的顺序进行布置 2保证水平方向和垂直方向的连续性 3避免物料的交叉往返 4充分利用厂房的垂直空间
12、布置设备 计量罐 高位槽 回流冷凝器等设备 较高层反应设备 较低层过滤设备 贮罐等设备 最底层 多层厂房内的设备 既保证垂直方向的连续性 又要减少操作人员在不同楼层间的往返次数 1 设备排列顺序 设备排列方法根据厂房宽度和设备尺寸确定 宽度不超过9m的车间 一边为设备另一边作为操作位置和通道 设备在厂房内的排列方法 2 设备排列方法 中等宽度 12 15m 的车间 布置两排设备 集中布置在厂房中间 两边留出操作位置和通道 分别布置在厂房两边 中间留出操作位置和通道 设备在厂房内的排列方法 2 设备排列方法 宽度超过18m的车间 厂房中间留出3m左右的通道两边分别布置两排设备 每排设备各留出1
13、5 2m的操作位置 2 设备排列方法 操作间距考虑相应的操作位置和运输通道 考虑堆放一定数量的原料 半成品 成品和包装材料所需的面积和空间 3 操作间距 3 操作间距 安全距离设备与设备之间设备与建筑物之间安全距离的大小 设备的种类和大小设备上连接管线的多少 管径的大小检修的频繁程度 4 安全距离 表5 1设备之间或设备与建 构筑物之间的净距 表5 1设备之间或设备与建 构筑物之间的净距 表5 1设备之间或设备与建 构筑物之间的净距 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 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 凡通过楼层的设备应在楼面的适当位置设置吊装
14、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 吊装孔及设备运输通道 二 满足安装和检修要求 多层楼面的吊装孔 在每一楼层相同的平面位置设置 并在底层吊装孔附近设一大门 以便需吊装的设备顺利进出 二 满足安装和检修要求 釜式反应器 塔器 蒸发器等 直接悬挂在楼面或操作台上相应位置预留设备孔设备孔正方形圆形 吊装孔及设备运输通道 二 满足安装和检修要求 1 考虑设备按装 检修所需的空间和面积 2 要考虑设备能顺利进出车间 3 对楼上设备要考虑设置吊装孔 4 考虑设备检修 拆卸以及运送物料所需的起重运输设备 二 满足安装和检修要求 设备的起吊高度 二 满足安装和检修要
15、求 三 满足土建要求 1 笨重设备和会产生很大振动的设备应设置在底层 2 布置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 4 设备不应布置在楼梯 大门和窗前 采光形状各异的屋顶结构 厂房的屋顶结构 四 满足安全 卫生和环保要求 使操作人员位于设备和窗之间 背光操作 特别高大的设备要避免靠窗布置 背光操作示意图 四 满足安全 卫生和环保要求 通风 有中央通风孔的厂房 四 满足安全 卫生和环保要求 一 反应器的布置二 塔和立式容器的布置三 换热器的布置四 卧式容器的布置五 泵的布置六 压缩机的布置 第三节典型设备的布置方案 第三节典型设备的布置方案 教学内容 理解反应器
16、 塔和立式容器 换热器 卧式容器 泵及压缩机的布置方案和布置要点 重点和难点 重点应理解反应器 塔和立式容器 换热器 卧式容器和泵的布置要点 塔式反应器 按塔来布置 固定床催化反应器 与容器差不多 火焰加热的反应器 近似于工业炉 搅拌釜式反应器 加大搅拌与传热夹套的立式容器 反应器 可按类似设备布置 一 反应器的布置 大型的搅拌釜式反应器 大多数露天布置 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 反应器 一 反应器的布置 大型搅拌釜的三种安装方式 中小型的间歇反应器或操作频繁的反应器布置在室内用罐耳悬挂在楼板的设备孔中呈双排布置 一 反应器的布置 釜式反应器 a 立面布置图 一 反应器的布置 b 平面布置图釜式反应器布置示意图 一 反应器的布置 立式贮罐平台示意图 a 联合平台 b 独立平台 二 塔和立式容器的布置 二 塔和立式容器的布置 塔设备 1 大型塔设备 室外布置 用裙座直接安装于基础上 小型塔设备 室内布置 支承于楼板或操作台上 室外布置 用框架支承 2 多个塔设备 按工艺流程的顺序成排布置 尽可能按塔筒中心线取齐 3 塔附属设备的框
