化工设计第6章总图与车间布置)

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1、Chapter 总图与车间布置,第六章 总图与车间布置,一、总图布置 二、车间布置设计 三、车间布置解析 四、设备布置图,第一节 总图布置,（一）总图布置的任务 （二）总图布置的要求 （三）总平面布置图的示例及分析,6-1 总图布置,（一）总图布置的任务,总图布置的任务：就是要总体解决全厂所有的建筑物和构筑物在平面和竖向上的布置，运输网和地上、地下工程技术管网的布置，行政管理、福利及美化设施的布置等问题。也就是要解决工厂的总体布局问题。,当流程设计和厂址确定后,就要进行工厂布置，即要进行厂区布置和设备布置。 厂区布置又称为总图布置，设备布置也称为车间布置。两者的关系是全局与局部的关系。,6-1

2、 总图布置,（二）总图布置的要求,1、生产要求,保证径直和短捷的生产作业线，尽可能避免交叉和迂回，使各种物料的输送距离为最小。 将水、电、汽耗量大的车间尽量集中，形成负荷中心，并使其与供应来源靠近，使水、电汽输送距离最小。 使人流与货流的交通路线流畅而短捷，避免交叉和重叠。,6-1 总图布置,（二）总图布置的要求,2、安全要求,即厂区布置应当充分考虑安全布局 严格遵守防火和卫生等安全规范及标准 重点是防止火灾和爆炸的发生 要考虑一旦发生危险时能及时疏散和有效援助,6-1 总图布置,3、发展要求,布局要有较大的弹性，对工厂的发展变化有较大的适应能力。 也就是说，随着工厂的发展变化，厂区的生产布局

3、和安全布局仍然合理，并不需要作太大的改动。,（二）总图布置的要求,6-1 总图布置,（三）总平面布置图的示例及分析,1、总平面布置图示例,6-1 总图布置,（三）总平面布置图的示例及分析,2、总平面布置图的示例分析,有短捷的生产作业线 负荷中心靠近供应来源 满足防火、卫生要求 运输方便 留有发展余地,6-1 总图布置,3、总平面布置图的示例分析小结,总平面布置只是确定全厂建筑物、构筑物、铁路、道路、码头和工程管网的坐标，但还不够，还必须确定它们的标高，这就是所谓竖向布置。 竖向布置的目的就是利用和改造自然地形使土方工程量为最小，并使厂内雨水能顺利排除。 竖向布置的方式有平坡式和台阶式,（三）总

4、平面布置图的示例及分析,6-1 总图布置,第二节 车间布置设计,（一）车间布置条件 （二）车间布置设计 （三）设计结果,6-2车间布置设计,（一）车间布置条件,（1）年产量：2kt丙烯/d （2）原料及产品组成如下：,1、车间生产工艺指标,（3）操作条件 压力：1.55106Pa（表压）操作温度:塔顶44;进料45;塔釜51,6-2车间布置设计,2、车间生产流程示意图,6-2车间布置设计,（一）车间布置条件,3、车间设备一览表,6-2车间布置设计,（一）车间布置条件,（二）车间布置设计,1、厂房的整体布置设计,依据：根据生产工艺流程、生产特点、生产规模、建筑结构等来进行的. 采用长方形厂房 采

5、用单层与多层厂房相结合的方式 只安排控制室、贮存室、厕所等生产辅助设施和行政设施，不考虑配电室、机修室、化验室、浴室等（可与其它车间或全厂公用） 厂房采用66m的拄网，宽度6m（一跨），层高5m,6-2车间布置设计,原则：满足工艺要求，综合考虑设备安装与检修、安全生产、操作及发展情况来进行的。,采用流程式布置 预热器、再沸器、泠凝器与精馏塔集中布置 原料贮槽、成品贮槽安排在底层 泠凝器的位置高出塔顶，且露天布置在三楼顶上,2、车间的设备布置设计,6-2车间布置设计,（二）车间布置设计,对化工建筑的要求 原料丙烯、丙烷、丁烷均为易燃气体，根据建筑设计防火规范，该装置属于甲类防火，必须进行厂房的防

6、爆设计。,3、设计结果,车间设备布置图样（见图）,6-2车间布置设计,（二）车间布置设计,6-2车间布置设计,三、车间布置解析,（一）化工车间的组成 （二）进行布置设计的基本条件 （三）车间布置设计的内容 （四）车间厂房布置 （五）设备布置的原则 （六）设备布置设计的方法与步骤,6-3车间布置解析,（一）化工车间组成,一个较大的化工车间（装置）通常包括下列组成: 生产设施 包括生产工段原料和产品仓库、控制室、露天堆场或贮罐区等。 生产辅助设施 包括除尘通风室变电配电室机修仪修室化验室和贮藏室等。 生活行政设施 包车间办公室工人休息、更衣室 浴室厕所等 其它特殊用室 如劳动保护室保健室等,6-3

7、车间布置解析,（二）进行布置设计的基本条件,1、车间外部条件,该车间在总图中所占的位置及周围设施情况 ，特别是与本车间有关的车间、工段、部门在总图上的位置等,车间所在的地形条件和周围环境 了解本车间所在地的地形开阔程度，以便考虑厂房的平面及立面布局 了解车间所在地的水文地质情况，如地下水的流向、地耐力等,6-3车间布置解析,2、车间内部情况,熟悉工艺流程,了解设备 掌握设备基础资料（如设备一览表等） 进一步了解各类设备的安装、检修要求及操作情况 物料流动及数量 能量消耗 深入了解水、电、汽等公用工程对厂房的要求，如配电室要求干燥，不宜放在潮湿车间楼下。,（二）进行车间布置设计的基本条件,6-3

8、车间布置解析,（三）车间布置设计的内容,1、厂房布置,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。,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。在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。,2、设备布置,6-3车间布置解析,（三）车间布置设计的内容,也就是说，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。具体地说，它主要包括： (1)确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置。 (2)确

9、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。,6-3车间布置解析,设备布置的最终结果表现是设备布置图,1、厂房的整体布置,依据：生产规模和生产特点以及厂区面积厂区地形地质等条件考虑厂房一整体布置 采用分离式或集中式，亦即将车间各工段及辅助车间分散在单独的厂房内或集中合并在一个厂房内。 一般地说，凡生产规模较大，车间各工段生产特点有显著差异(如防火等级等)，厂区面积较大，山区等情况下，可适当采用分离式。,（四）车间厂房布置,6-3车间布置解析,6-3车间布置解

10、析,反之，凡生产规模较小，车间各工段联系频繁，生产特点无显著差异，厂区面积较小，厂区地势平坦者，可适当采用集中式。必须根据车间外部条件和车间内部条件，全面考虑车间各厂房和各建筑物相对位置和布局。,（四）车间厂房布置,化工厂厂房可根据工艺流程的需要设计成单层、多层或单层与多层相结合的形式。 一般来说单层厂房利用率较高，建设费用也低，因此除了工艺流程的需要必须设计为多层外，工程设计中一般多采用单层。 有时因受建设场地的限制或者为了节约用地，也有设计成多层的。,6-3车间布置解析,（四）车间厂房布置,对于为新产品生产而设计的厂房，由于在生产过程中对于工艺路线还需不断地改进、完善，所以一般都设计一个高

11、单层厂房，用钢操作平台代替钢筋混凝土操作平台或多层厂房楼板以适应工艺流程的需要。,6-3车间布置解析,（四）车间厂房布置,2、厂房的平面布置,旨在确定厂房的面积和柱网布置（跨度、柱距） 厂房的轮廓在平面上有:长方形L型T型U型等 其中以长方形最常采用。这是由于长方形厂房便于总平面图的布置，节约用地，有利于设备排列，便于设备管理，缩短管道安装，便于安排交通和出入口，有较多可供自然采光和通风的墙面。,6-3车间布置解析,（四）车间厂房布置,根据设备布置要求，确定厂房的柱网布置。同时要尽可能符合建筑模数的要求， 一般多层厂房采用66(m)的柱网。如果柱网的跨度因生产及设备要求必须加大时，一般应不超过

12、12m。 多层厂房的总宽度，由于受到自然采光和通风的限制，一般应不超过24m。单层厂房的总宽度，一般不超过30m。常用的厂房跨度一般有6m、9m、12m、15m、18m、24m、30m等。,6-3车间布置解析,（四）车间厂房布置,3、厂房的立体布置,厂房的立面有单层、多层或单层与多层相结合的形式，主要根据生产工艺特点决定，另外也要满足建筑上采光、通风等各方面的要求。厂房立面也同平面一样，应力求简单，要充分利用建筑物的空间，符合经济合理及便于施工的原则。厂房每层高度主要取决于设备的高低，安装的位置，安全等条件。一般生产厂房每层高度46m。最低层高不宜低于3.2m。由地面到顶棚凸出构件底面的高度(

13、净空高度)，不得低于26m。,6-3车间布置解析,（四）车间厂房布置,在有高温及有毒气体的厂房中，要适当加高建筑物的层高或设置避风式气楼，以利通风散热，有爆炸危险车间宜采用单层，如整个厂房均有爆炸危害，则在每层楼板上设置一定面积的泄爆孔，这类厂房还应设置必要的轻质屋面和外墙及门窗的泄压面积。车间内防爆区与非防爆区应设防爆墙分隔。有爆炸危险车间的楼梯间宜采用封闭式楼梯间。厂房的高度也要尽可能符合建筑模数的要求。由于生产性质不同，化工厂厂房形式是多样的，有单层单跨，单层多跨及多层厂房等。,6-3车间布置解析,（四）车间厂房布置,1、要满足生产工艺要求 2、要符合经济原则 3、要符合安全生产要求 4

14、、便于安装和检修 5、建筑要求 6、保证良好的操作条件,（五）设备布置图的原则,一 设备布置的原则,6-3车间布置解析,（六） 设备布置设计的方法与步骤,1、根据工艺的要求与土建专业共同拟订各车间的结构形式、柱距、跨度、层高、间隔等初步方案，并画成150或1100比例的车间建筑平面图。 2、认真考虑设备布置的原则，应满足各方面的要求 3、将确定的设备按其数量的多少及最大的外形尺寸剪成相同比例的硬纸块（一般为150或1100），并标明设备的名称。 4、将这些设备的硬纸块按工艺流程布置在相同比例的车间建筑平面图上，布置形式可多种多样，一般23个方案，以便加以比较。经过多方面的比较，选择一个最佳方案

15、，绘成平、立面草图。,6-3车间布置解析,(1)考虑总管排列的位置，做到管路短而顺； (2)检查各设备基础大小，设备安装、起重、检修的可能性； (3)考虑设备支架的外形、结构、常用设备的安全距离； (4)考虑外管及上、下水管进、出车间的位置； (5)考虑操作平台、局部平台的位置大小等。 (6)设备草图经修改后，要广泛征求各有关专业部门的意见，集思广益，做必要的调整，提交建筑人员设计建筑图。 (7)工艺设计人员在取得建筑设计图后，根据布置草图绘制成正式的设备平立面布置图。,6-3车间布置解析,（七） 根据设备布置草图，考虑以下因素加以修改。,第四节 设备布置图,（一）设备布置设计的图样 （二）设

16、备布置图的内容 （三）不同设计阶段中的设备布置图 （四）设备布置图的绘制步骤,6-4设备布置图,（一）设备布置设计的图样,1、设备布置图 设备布置图是表示一个车间或工段的生产和辅助设备在厂房建筑内外布置的图样。它通常以车间为单位进行绘制 2、首页图 当车间范围较大，以车间为单位绘制不能详细和清晰地表达时，则应绘制该车间分区概况的图样，然后按首页图上所划分的区域再分绘设备布置图,6-4设备布置图,（一）设备布置设计的图样,3、设备安装详图 设备安装详图用以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结构的图样 4、管口方位图 管口方位图表示设备上各管口以及支座等周向安装的图样。但该图有时由管道布置设计时提供。,6-4 设备布置图,设备安装详图,6-4 设备布置图,（二）设备布置图的内容,(1)一组视图：表示厂房建筑的基本结构和设备在厂房内外的布置情况。 (2)尺寸及标注：在图中注写建筑物定位轴线的编号，与设备布置有关的尺寸，设备的位号与名称等。 安装方位标：指示安装方位基准的图标。 (4)说明与附注：对设备安装有特殊要求的说明。 (5)设备一览表：列表填写设备位号名称等。 (6)标题栏：注写图名图号比例等,