化工设计概论 第五章

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1、第五章 车间布置设计参考文献：o1 黄璐,王保国编.化工设计. 北京：化学 工业出版社，2000o2 娄爱娟,吴志泉,吴叙美编. 化工设计. 华东理工大学出版社，2002o3 王静康主编.化工设计.北京：化学工业 出版社，1995o4 陈声宗主编.化工设计.北京：化学工业 出版社，20121第五章 车间布置设计第一节 车间布置设计 第二节 车间厂房的整体布置设计 第三节 车间设备布置设计 第四节 常用设备布置的原则 第五节 设备布置图的绘制 基本要求： （1）掌握车间布置设计的内容和程序 （2）了解土建基础知识 （3）熟悉典型设备的布置方案 （4）熟练掌握车间布置图的绘制和阅读 2第五章 车间

2、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。3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。车间布置就是将生产设施、生产辅助设施、 生活行政设施和其他特殊用室组成在平面上进行组 合布置。4聚丙烯车间的平面布置 示意图5二、车间布置设计的依据1、应遵守的设计规范和规定 p建筑设计防火规范GBJ

3、 16-87 p石油化工企业设计防火规定GB 50160-1999 p化工企业安全卫生设计标准HG 20571-1995 p工业企业厂房噪声标准GB 2348-1990 p爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定GB 50058-92 p中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（试行）（1987） p化工工艺设计手册（国家医药管理局上海医药设计院编，化学工业出版社，1986年）6二、车间布置设计的依据2、基础资料 (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

4、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、付产品的贮 存、运输方式和特殊要求。7(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。二、车间布置设计的依据8p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。p车间设备布置设计p绘制车间布置图三、车间布置设计的内容9

5、10车间布置设计车间厂房布置设备布置三、车间布置设计的内容11o车间厂房布置是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面和立面布置。o设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。设备布置中又分为初步设计和施工图设计两个阶段，每一个设计阶段均要求平面和剖面布置。三、车间布置设计的内容121、初步设计阶段的车间布置设计内容及程序根据带控制点工艺流程图及设备一览表、物 料贮存运输、生产辅助及生活行政等要求，结合布 置规范及总图设计资料等，进行车间布置的初步设 计。 主要内容是： 确定生产、辅助生产及行政生活等区域的布

6、局； 确定车间场地及建（构）筑物的平面尺寸和立面 尺寸；三、车间布置设计的内容13确定工艺设备的平面布置图和立面布置图；确定人流及物流通道；安排管道及电气仪表管线等；编制初步设计布置设计说明；w 成果：初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图。三、车间布置设计的内容1、初步设计阶段的车间布置设计内容及程序142、施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序 确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置 确定设备安装方案； 确定与设备安装有关的建筑与结构尺寸； 安排管道及电气仪表管线的走向，确定管廊位置； 进行物料与设备移动运输设计。w 成果：施工图设计阶段的车间平面布置图和立面布置图三、车间布置设计

7、的内容151、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。 四、车间布置设计的原则165、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。四、车间布置设计的原则171准备资料。2确定各工段的布置方式。3确定厂房布置和设备布置方案

8、。4绘制车间布置草图。5绘制车间设备布置图。五、车间布置设计的方法和步骤18第二节 车间厂房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。（节省基建投资，加快基建进度，降低防火防 爆等级，安全，易改扩建等）19一、车间整体平面设计1、直通管廊长条布置直通管廊长条布置适合于小型车间（装置）， 是露天布置的基本方案。20一、车间整体平面设计2、L形、T形管廊布置L形或T形的管廊布置适合于较复杂车间，管道可由二个或三个方向进出车间。21一、车间整体平面设计2、L形、T形管廊布置22一、车间整体平面设

9、计3、组合型布置组合型布置适合于复杂车间，其车间平面就 是由直线形、T形和L形组合而成。233、组合型布置一、车间整体平面设计24二、建筑物厂区内的建筑物包括在室内操作的厂房，控制室和变电房、化验室、维修间和仓库等辅助生产厂房，办公室、值班室、更衣室、浴室、厕所等非生产厂房。建筑物的构件：地基、基础、墙、柱、梁、楼板、屋顶、地面、门、窗、楼梯。251建筑物模数 （1）跨度：6.0m,7.5m,9.0m,10.5m,12.0m,15.0m,18.0m （2）柱距：4.0m,6.0m,9.0m,12.0m （3）开间：3.0m,3.3m,3.6m,4.0m （4）进深：4.2m,4.8m,5.4m

10、,6.0m,6.6m,7.2m （5）层高: (2.4+0.3)m的倍数 （6）走廓宽度：单面1.2m,1.5m;双面2.4m,3.0m （7）吊车轨顶：600mm的倍数(200mm) （8）吊车跨度：电动梁式和桥式吊车1.5m;手动吊车1m二、建筑物262敞开构筑物的结构尺寸 （1）框架 设备的框架可以与管廊结合一起布置，也可以独立布置。 框架的结构尺寸取决于设备的要求。 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。 跨度随架空设备要求而不同。 高度应满足设备安装检修、工艺操作及管道敷设的要求。 层高应按最大设备的要求而定。 布置时应尽可能将尺寸相近的设备安排在同一层框架上。

11、二、建筑物272敞开构筑物的结构尺寸（2）平台平台的宽度一般不应0.8m，平台上净空不应 2.2m。相邻塔器平台标高应尽量一样，尽可能布置成联 合平台。为人孔、手孔设置的平台，与人孔底部的距离宜 为0.61.2m，不宜1.5m。二、建筑物282敞开构筑物的结构尺寸（2）平台为设备加料口设置的平台，距加料口顶不宜大于 1.0m。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。平台的防护栏高度为1.0m，标高20m以上的平台 的护栏高度应为1.2m。二、建筑物292敞开构筑物的结构尺寸 （3）梯子的主要尺寸斜梯的角度一般为45，由于条件限制也可采用55， 每段斜梯的高度不宜

12、大于5m，超过5m时应设梯间平台，分段 设梯子。斜梯的宽度不宜小于0.7m，也不宜大于1.0m。直梯的宽度宜为0.40.6m。设备上的直梯宜从侧面通向平台，每段直梯的高度不应 大于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。二、建筑物302敞开构筑物的结构尺寸（3）梯子的主要尺寸甲、乙、丙类防火的塔区联合平台及其他工艺设备和大 型容器组的平台，均应设置不少于两个通往地面的梯子作为 安全出口，各安全出口的距离不得大于25m。但平台长度不 大于8m的甲类防火平台和不大于15m的乙、丙类平台，可只 设一个梯子。二、建筑物311、化工厂房平面型式的选择原则：在满足生产工艺

13、要求下尽量力求简单，力争美化，同时要按照建筑规范要求。 2、化工厂房平面型式：一般有长方形、L型、T型和型。 三、厂房平面布置321、柱网概念 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。四、厂房的柱网布置332、柱网间距生产类别为甲、乙类生产，宜采用框架结 构，采用柱网间距一般为6m，也可采用7.5m。丙、丁、戊类生产可采用混合结构或内框 架结构，间距采用4m、5m或6m。框架结构或混合结构,在一幢厂房中不宜采 用多种柱距。四、厂房的柱网布置34五、厂房的宽度一般单层厂房宽度不宜超过30m，多层厂房宽度不宜超过24m，厂房常用宽度有9m、12m、14.4m15m、18m和

14、24m。厂房中柱子布置既要便于设备排列和工人操作,又要有利于交通运输。在进行车间布置时，要考虑厂房安全出入口，一般不应少于两个。如车间面积小，生产人数少，可设一个，车间门向外开。35六、厂房的立面布置化工厂厂房的高度，主要由工艺设备布置要求 所决定。每层高度取决于设备的高低，安装的位置 ，检修要求及安全卫生等条件。一般框架或混合结 构的多层厂房，层高多采用5m，6m，最低不得低于 4.5m。 有爆炸危险车间宜采用单层，厂房内设置多层 操作台以满足工艺设备位差的要求。如必须设在多 层厂房内，则应布置在厂房顶层。361、按层次分：单层和多层2、按结构形式分：排架结构和框架结构3、按承重结构的材料分

15、：（1）混合结构（2）钢筋混凝土结构（3）钢结构（4）砖木结构七、厂房的建筑结构371建筑物的视图 p 正立面图：表达建筑物正面外形的主视图。 p 左（右）侧立面图：侧视图。 p 剖面图：将正立面图或侧立面图画成剖视图时 ，一般将垂直的剖切平面通过建筑物的门、窗。这 种立面上的剖视图称为剖面图。 p 平面图：建筑物的俯视图一般都画成剖视图。 这时，水平的剖切平面也是通过建筑物的门、窗。 这种俯视图上的剖视图，称为平面图。八、厂房建筑的图示内容383940八、厂房建筑的图示内容2.绘制建筑图应注意的问题 (1)凡未被剖切的墙、墙垛、梁、柱和楼板等结构 的轮廓，都用细实线画出；被剖切后的剖面轮廓则

16、 用较粗的实线画出。 画法可查阅国家标准建筑制图。 (2）厂房建筑图中的墙、柱或墙垛，一般用点划线 画出它们的定位轴线并编号。 平面图上的纵向定位轴线，应按水平方向从左至右 顺次用阿拉伯数字编号：横向的定位轴线，则按垂 直方向由下而上顺次用大写英文字母编号。41八、厂房建筑的图示内容2.绘制建筑图应注意的问题 (3)建筑物各层楼、地面和其他构筑物相对于某一 基准面的高度，称为“标高”。标高数值以米（m ）为单位，一般标注至小数点以后第三位。 (4)基准面。例如某层的楼，地面，其标高为零， 并标注为0.000。高于基准面的标高为正，但标 高数字前后一律不加正号；低于基准面的标高为负 ，负数标高数字前，则应加负号。42九、厂房布置设计注意问题1、厂房设计首先满足生产工艺的要求，顺应生 产工艺的顺序；路线最短，占地最少，投资最低。2、厂房设计时应考虑到重型设备或震动性设备 如：压缩机、大型离心机等，尽量布置在底层，在 必须布置在楼上时，