第五章 车间布置设计
车间布置设计的内容
1.车间厂房布置设计 2.车间设备布置设计 3.绘制车间布置图
第一节 车间的整体布置和轮廓设计
集中式 车间的整体布局
分散式
集中式布置:生产规模较小,车间中各工段联系频繁, 生产特点无显著差异 。 医药和精细化工生产,多数都 是小吨位、间歇生产,车间面积不大,故常用该布置。 分散式:生产规模较大,车间内各工段的生产特点有显 著差异,需要严格分开
一、厂房的平面布置 1.厂房平面布置 外形一般有长方形、L型、T型和Ⅱ型 药厂一般多采用长方形 2. 厂房的柱网布置 甲、乙类生产,采用框架结构,间距6m 丙、丁、戊类生产,混合结构或内框架结 构,间距4m、5m或6m
3. 厂房的宽度问题 单层厂房 宽度<30M 多层厂房 宽度<24M 一般常用的:9、12、14.4、15、18、24M 尽可能的利用自然光及通风以及建筑经济 上的要求。
(4)带有搅拌器的反应器。 按装检修用的起吊设备或吊钩,距顶部保持一 定距离。 (5)跨楼板布置的反应器,设置出料操作平台。 考虑管道疏通和清洗。 (6)物料从反应器底部出料口自流进入离心机 (1~1.5m) (7)易燃易爆反应器,考虑安全设施 。
2. 连续反应器
(1)物料的压差和流体运动的阻力损失
1. 泵 (1)泵与抽吸设备:多数安装在抽吸设备附近。大中 型车间用泵,数量较多,有可能集中布置的,应 该尽量集中布置 . (2)集中布置的泵的排列:排列成—直线,泵的头部 集中于一侧,也可背靠背地排成两排,驱动设备 面向通道。 (3)泵与泵的间距:视泵的大小而定,—般不宜小于 0.7m,双排泵之间的间距不宜少于2m,泵与墙间 的间距至少为l .2m、以利通行 .
四、结晶设备的布置特点
①考虑搅拌器的安装、检修及操作所需要 的空间和场地。 ②考虑设备间的位差及距离。 ③所有设备及管道需有冲洗及排净的可能, 不留死角。 ④ 人 孔 或 加 料 口 高 度 , 一 般 不 超 过 11.2M。。
五、贮罐的布置特点
①立式贮罐布置:立式贮罐布置时,罐
外壁取齐,卧式贮罐按封头切线对 齐
第四节 各类设备的布置特点
一、反应设备的布置特点 1. 釜式反应器 (1)釜式反应器通常是间歇操作,布置时 要考虑便于加料和出料,一般 液体:由高位槽至釜中(靠位差) 固体:由人孔、加料孔(距平台800MM) 气体:导管、流量计、泵
(2)釜式反应器一般用耳架支承 在建筑物上或操作台的梁上 对大型、重量大、振动大 要支撑在地面 或楼板上 (3)两台以上相同的反应器的排列 应尽可能排成一直线 ,距离大小要根据 设备大小,附属设备和管道具体情况而 定。
2. 风机
(1)大型装置的鼓风机 (2)风机的安装位置 (3)风机的基础 (4)鼓风机组的自控仪表 (5)安装检修
3. 压缩机
(1)压缩机与主要工艺设备。压缩机常是装置中功率 消耗最大的关键设备,所以在平面布置时应尽可 能使压缩机靠近与它相连的主要工艺设备。压缩 机的进出口管线应尽可能的短和直。 (2) 压缩机通常布置在专用的压缩机厂房中 有利于压缩机的维护的检修,方便操作人员的巡回 检测 (3)压缩机的基础:考虑隔振,并与厂房的基础脱开
六、工业炉和各种明火设备的布置特点
七、塔设备的布置特点 ①大型塔设备多数露天布置:用裙式支座直接 安装于基础上 (图5-9) ②直径在lm以下的塔设备不能靠自身重量单 独直立安装,需依附于建筑或构筑物上 ③多个塔可按流程成排布置,附属设备的框架 及接管安排于一侧,另一侧作为安装塔的空 间用
④塔与塔的净距一般为2m左右 ,塔群与管廓 或塔群与框架的净距离约为1.5m左右 ⑤塔上设置公用平台 ,互相连结既便于操作 又起到结构上互相加强的好处 ⑥塔身上每个人孔处需设置操作平台以便检 修塔板用。塔的四周要有巡回通道 ⑦塔的四周应分几个区进行布置 : 配管区也称操作区,专门布置各种管道、阀 门、仪表 .通道区布置走廊、楼梯、人孔等, 也可布置安全阀或吊装设备 .
八、换热设备的布置特点
①多台换热器通常是按流程成组安装; ②换热器可重叠布置相互支承。最多不宜超过三 层 ③换热器与换热器,换热器与其它设备之间距离 至少要留出lm水平距离,位置受限制时,最少 也不得小于0.6m。 ④固定管板换热器周围要留有清除管内污垢的空 地,浮头换热器要考虑抽出管束的位置。 ⑤换热器布置高度要满足工艺配管的要求,并适 当留有余地。
九、流体输送设备的布置特点
(4)成排布置泵的配管与阀门:配管与阀门 应排成一条直线,管道避免跨越泵和电 动机 (5)泵布置的基础:高出地面150m的基础上。 基础必须有坡度以便泄漏物流出。基础 四周要考虑排液沟及冲洗用的排水沟。 (6)不经常操作的泵的布置 (7)重量较大的泵和电机 (8)泵的吸人口管线
第三节 车间布置设计的方法和步骤
其基本步骤如下: (1)熟悉有关资料 (2)选定厂房的整体和轮廓设计方案 (3)在轮廓草图上布置设备。 (4)在作上述设计时,同时考虑其它因素
①车间界外管及水、汽、风线进出装置 的位置; ②界外总管排的位置及联接,做到管路 短而顺; ③检查各设备基础大小、设备安装、起 重、检修的可能性; ④设备支吊架的外形结构,常用的安全 距离。 ⑤操作的联合平台或局部平台的位置和 大小等。
②室外布置易挥发液体贮罐,设置喷淋冷却 设施 ③液位汁、进出料接管、仪表:集中于贮罐 的一侧,另一侧供通道与检修用
④罐与罐之间的距离:设有阀门或仪表时,容 器之间的通道应不小于750mm,有阀门或 仪表时,应保证操作通道净宽不小于1m。 ⑤易燃、可燃液体贮罐 :周围应按规定设置 防火堤 ⑥立式贮罐安装高度:根据接管需要及输送泵 的净正吸人压头的要求决定 ⑦立式贮罐的人孔 :离地高度应不大于 800mm,若设置在罐顶,应设检修平台 ⑧有搅拌器的贮罐 :设置能安装修理搅拌器 的起吊设施
一、主导风向对设备布置的要求 工艺装置布置设备应考虑主导风向,因为主 风向将影响加热炉、压缩机室和控制室的位 置。从设备上泄露的可燃气体或蒸汽不应吹 向加热炉,故加热炉应位于上风或侧风向。 加热炉烟囱排出的烟气不应吹向压缩机室或 控制室。
二、生产工艺对设备布置的要求 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 ⑥车间内要留有堆放原料、成品和包装材料的空 地
第五章 车间布置设计
车间组成:
布置设计的主要任务是对厂房的平、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 艺要求,整齐美观,又经济实用、占地 少。
工厂布置设计包括: (1)厂区布置(总图设计) (2)车间(装置)设计 化工厂的总体布局应满足以下几方面要求: (1)生产及投资要求 (2)安全生产 (3)发展要求
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(表5-1) 三、安全技术对设备布置的要求 ①防火间距不应小于表5—2中规定值 ②灭火操作阀门应放在事故发生时宜于操作的地方 ③易燃、易爆的设备宜与其它工艺设备分开布置 ④有腐蚀性质的设备,通常是集中布置
二、厂房的立面布置 .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 .若必须设在多层厂房内,则应布置在厂房 顶层 .整个厂房均有爆炸危险,则在每层楼板上 设置—定面积的泄爆孔 .有爆炸危险车间的楼梯间宜采用封闭式楼 梯间
车间厂房的高度: 主要由工艺设备要求所决定,充分利用空 间,每层的高度取决于设备的高低。 一般层高多采用:5M 6M 最低不低于4.5M
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 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 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。 七、车间辅助室及生活室的布置 八、车间布置整齐美观
第二节 设备布置设计的原则
室内布置 室内和露天联合布置 露天化布置
设备布置
设备布置的原则
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
三、蒸发设备的布置ຫໍສະໝຸດ 点①蒸发器及其附属设备布置.(看图5-7) ②多台蒸发器可成一直线布置也可成组布 置 ③蒸发器视镜、仪表和取样点相对集中 ④考虑蒸发器内(外)加热器的检修清洗 的 位置 ⑤尽量缩小蒸发器之间的距离,由于管径 较大,减少投资
⑥蒸发器的最小安装高度 决定于料液输送 泵的净正吸入高度 ⑦混合冷凝器的布置高度 应保持气压柱大 于10m (水柱)高度 ⑧容易溅漏的蒸发器 ,在周围设置围堰 ⑨蒸发器布置在室内 ,散热量较大,加强 自然通风或设置通风设施。 ⑩有固体结晶析出的蒸发器 还需考虑固体 出料及输送。
4. 流化床反应器
(1)布置要求 与固定床基本相同 (2)催化剂进出反应器的角度,保证固体物 料流动通畅. (3)对于体积大、反应压力较高的反应器应 采用坚固的结构支撑 (4)反应器支座应有足够的散热长度,支座 与建筑物的接触面上的温度不致过高.
二、混合设备的布置特点
1. 液体混合器 (1)液体混合器装有搅拌器。 (2)多台串联混合器应有足够的位差 2. 固体混合器(一般在底层) 3. 浆料混合器 (一般在底层)