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1、第六章 總圖與車間布置 一、總圖布置(一)總圖布置的任務(二)總圖布置的要求(三)總平面布置圖的示例及分析 一、總圖布置 (一)總圖布置的任務q總圖布置的任務:就是要總體解決全廠所有的建筑物和構(gòu)筑物在平面和豎向上的布置,運輸網(wǎng)和地上、地下工程技術管網(wǎng)的布置,行政管理、福利及美化設施的布置等問題。也就是要解決工廠的總體布局問題。q當流程設計和廠址確定后,就要進行工廠布置,即要進行廠區(qū)布置和設備布置。廠區(qū)布置又稱為總圖布置,設備布置也稱為車間布置。兩者的關系是全局與局部的關系。 (二)總圖布置的要求保證徑直和短捷的生產(chǎn)作業(yè)線,盡可能避免交叉和迂回,使各種物料的輸送距離為最小。將水、電、汽耗量大的車
2、間盡量集中,形成負荷中心,并使其與供應來源靠近,使水、電汽輸送距離最小。使人流與貨流的交通路線流暢而短捷,避免交叉和重疊。 一、總圖布置 (二)總圖布置的要求q即廠區(qū)布置應當充分考慮安全布局嚴格遵守防火和衛(wèi)生等安全規(guī)范 及標準重點是防止火災和爆炸的發(fā)生要考慮一旦發(fā)生危險時能及時疏 散和有效援助 一、總圖布置 p布局要有較大的彈性,對工廠的發(fā)展變化有較大的適應能力。也就是說,隨著工廠的發(fā)展變化,廠區(qū)的生產(chǎn)布局和安全布局仍然合理,并不需要作太大的改動。一、總圖布置(二)總圖布置的要求 (三)總平面布置圖的示例及分析1、總平面布置圖示例(見下圖) 一、總圖布置 (三)總平面布置圖的示例及分析2、總平
3、面布置圖的示例分析 一、總圖布置有短捷的生產(chǎn)作業(yè)線負荷中心靠近供應來源滿足防火、衛(wèi)生要求運輸方便留有發(fā)展余地 (三)總平面布置圖的示例及分析3、總平面布置圖的示例分析小結(jié) 一、總圖布置綜上所述,總平面布置只是確定全廠建筑物、構(gòu)筑物、鐵路、道路、碼頭和工程管網(wǎng)的坐標,但還不夠,還必須確定它們的標高,這就是所謂豎向布置。豎向布置的目的就是利用和改造自然地形使土方工程量為最小,并使廠內(nèi)雨水能順利排除。豎向布置的方式有平坡式和臺階式 二、車間布置示例(一)車間布置條件(二)車間布置設計(三)設計結(jié)果 二、車間布置示例 (一)車間布置條件(1)年產(chǎn)量:2kt丙烯/d(2)原料及產(chǎn)品組成如下:1、車間生產(chǎn)
4、工藝指標組成,% 丙烯 丙烷 丁烷原料 95.0 4.80 0.20產(chǎn)品 99.6 0.40 0(3)操作條件 壓力:1.5510 6Pa(表壓) 2、車間生產(chǎn)流程示意圖二、車間布置示例1、車間生產(chǎn)工藝指標(3)操作條件 操作溫度:塔頂44 ;進料45 ;塔釜51R=12.5 3、車間設備一覽表二、車間布置示例(一)車間布置條件序號位號設備名稱 規(guī) 格數(shù)量1 T-101精餾塔D=280mm,H =17.50m 1臺2 H -102泠凝塔S=721.8mm2 1臺3 H -101預熱器S=582.5mm2 1臺4 H -103再沸器S=414.5mm2 1臺5 B-101ab原料泵Q=173.5
5、m3/h,H =17.5m 2臺6 R-101原料貯槽V=1.5m3 1臺7 R-102成品貯槽V=1.2m 3 1臺 二、車間布置示例 (二)車間布置設計1、廠房的整體布置設計p依據(jù):根據(jù)生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)特點、 生產(chǎn)規(guī)模、建筑結(jié)構(gòu)等來進行的采用長方形廠房采用單層與多層廠房相結(jié)合的方式只安排控制室、貯存室、廁所等生產(chǎn)輔助設施和行政設施,不考慮配電室、機修室、化驗室、浴室等(可與其它車間或全廠公用)廠房采用66m的拄網(wǎng),寬度6m(一跨),層高5m p原則:滿足工藝要求,綜合考慮設備安裝與檢修、安全生產(chǎn)、操作及發(fā)展情況來進行的。采用流程式布置預熱器、再沸器、泠凝器與精餾塔集中布置原料貯槽、成品貯
6、槽安排在底層泠凝器的位置高出塔頂,且露天布置在三樓頂上(二)車間布置設計2、車間的設備布置設計二、車間布置示例 對化工建筑的要求原料丙烯、丙烷、丁烷均為易燃氣體,根據(jù)建筑設計防火規(guī)范,該裝置屬于甲類防火,必須進行廠房的防爆設計。(二)車間布置設計3、設計結(jié)果二、車間布置示例車間設備布置圖樣(見圖) 三、車間布置解析(一)化工車間的組成(二)進行布置設計的基本條件(三)車間布置設計的內(nèi)容(四)車間廠房布置(五)設備布置的原則(六)設備布置設計的方法與步驟 三、車間布置解析 (一)化工車間組成p一個較大的化工車間(裝置)通常包括下列組成:生產(chǎn)設施 包括生產(chǎn)工段原料和產(chǎn)品倉庫、控制室、露天堆場或貯罐
7、區(qū)等。生產(chǎn)輔助設施 包括除塵通風室變電配電室機修儀修室化驗室和貯藏室等。生活行政設施 包車間辦公室工人休息、更衣室 浴室?guī)?(二)進行布置設計的基本條件1、車間外部條件 該車間在總圖中所占的位置及周圍設施情況 ,特別是與本車間有關的車間、工段、部門在總圖上的位置等 車間所在的地形條件和周圍環(huán)境了解本車間所在地的地形開闊程度,以便考慮廠房的平面及立面布局了解車間所在地的水文地質(zhì)情況,如地下水的流向、地耐力等 三、車間布置解析 2、車間內(nèi)部情況p熟悉工藝流程p了解設備掌握設備基礎資料(如設備一覽表等)進一步了解各類設備的安裝、檢修要求及操作情況物料流動及數(shù)量能量消耗深入了解水、電、汽等公用工程
8、對廠房的要求,如配電室要求干燥,不宜放在潮濕車間樓下。三、車間布置解析(二)進行車間布置設計的基本條件 三、車間布置解析 (三)車間布置設計的內(nèi)容1、廠房布置p廠房布置是對整個車間各工段、各設施在車間場地范圍內(nèi),按照它們在生產(chǎn)中和生活中所起的作用進行合理的平面和立面布置。2、設備布置 三、車間布置解析 (三)車間布置設計的內(nèi)容2、設備布置 1、廠房的整體布置p依據(jù):生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)特點以及廠區(qū)面積廠區(qū)地形地質(zhì)等條件考慮廠房一整體布置采用分離式或集中式,亦即將車間各工段及輔助車間分散在單獨的廠房內(nèi)或集中合并在一個廠房內(nèi)。一般地說,凡生產(chǎn)規(guī)模較大,車間各工段生產(chǎn)特點有顯著差異(如防火等級等),廠區(qū)面
9、積較大,山區(qū)等情況下,可適當采用分離式。反之,凡生產(chǎn)規(guī)模較小,車間各工段聯(lián)系頻繁,生產(chǎn)特點無顯著差異,廠區(qū)面積較小,廠區(qū)地勢平坦者,可適當采用集中式。必須根據(jù)車間外部條件和車間內(nèi)部條件,全面考慮車間各廠房和各建筑物相對位置和布局。三、車間布置解析(四)車間廠房布置 廠房的整體布置 化工廠廠房可根據(jù)工藝流程的需要設計成單層、多層或單層與多層相結(jié)合的形式。一般來說單層廠房利用率較高,建設費用也低,因此除了工藝流程的需要必須設計為多層外,工程設計中一般多采用單層。有時因受建設場地的限制或者為了節(jié)約用地,也有設計成多層的。對于為新產(chǎn)品生產(chǎn)而設計的廠房,由于在生產(chǎn)過程中對于工藝路線還需不斷地改進、完善,
10、所以一般都設計一個高單層廠房,用鋼操作平臺代替鋼筋混凝土操作平臺或多層廠房樓板以適應工藝流程的需要。 三、車間布置解析 (四)車間廠房布置2、廠房的平面布置p旨在確定廠房的面積和柱網(wǎng)布置(跨度、柱距)廠房的輪廓在平面上有:長方形L型T型U型等其中以長方形最常采用。這是由于長方形廠房便于總平面圖的布置,節(jié)約用地,有利于設備排列,便于設備管理,縮短管道安裝,便于安排交通和出入口,有較多可供自然采光和通風的墻面。根據(jù)設備布置要求,確定廠房的柱網(wǎng)布置。同時要盡可能符合建筑模數(shù)的要求, 一般多層廠房采用66(m)的柱網(wǎng)。如果柱網(wǎng)的跨度因生產(chǎn)及設備要求必須加大時,一般應不超過12m。多層廠房的總寬度,由于
11、受到自然采光和通風的限制,一般應不超過24m。單層廠房的總寬度,一般不超過30m。常用的廠房跨度一般有6m、9m、12m、15m、18m、24m、30m等。 三、車間布置解析 (四)車間廠房布置3、廠房的立體布置p廠房的立面有單層、多層或單層與多層相結(jié)合的形式,主要根據(jù)生產(chǎn)工藝特點決定,另外也要滿足建筑上采光、通風等各方面的要求。 廠房立面也同平面一樣,應力求簡單,要充分利用建筑物的空間,符合經(jīng)濟合理及便于施工的原則。 廠房每層高度主要取決于設備的高低,安裝的位置,安全等條件。一般生產(chǎn)廠房每層高度46m。最低層高不宜低于3.2m。由地面到頂棚凸出構(gòu)件底面的高度(凈空高度),不得低于26m。 在
12、有高溫及有毒氣體的廠房中,要適當加高建筑物的層高或設置避風式氣樓,以利通風散熱,有爆炸危險車間宜采用單層,如整個廠房均有爆炸危害,則在每層樓板上設置一定面積的泄爆孔,這類廠房還應設置必要的輕質(zhì)屋面和外墻及門窗的泄壓面積。車間內(nèi)防爆區(qū)與非防爆區(qū)應設防爆墻分隔。有爆炸危險車間的樓梯間宜采用封閉式樓梯間。廠房的高度也要盡 可能符合建筑模數(shù)的要求。由于生產(chǎn)性質(zhì)不同,化工廠廠房形式是多樣的,有單層單跨,單層多跨及多層廠房等。 1、要滿足生產(chǎn)工藝要求三、車間布置解析(五)設備布置的原則(見教材P97-100) (六)設備布置設計的方法與步驟 1、根據(jù)工藝的要求與土建專業(yè)共同擬訂各車間的結(jié)構(gòu)形式、柱距、跨度
13、、層高、間隔等初步方案,并畫成1 50或1 100比例的車間建筑平面圖。 2、認真考慮設備布置的原則,應滿足各方面的要求 3、將確定的設備按其數(shù)量的多少及最大的外形尺寸剪成相同比例的硬紙塊(一般為1 50或1 100),并標明設備的名稱。 4、將這些設備的硬紙塊按工藝流程布置在相同比例的車間建筑平面圖上,布置形式可多種多樣,一般23個方案,以便加以比較。經(jīng)過多方面的比較,選擇一個最佳方案,繪成平、立面草圖。 三、車間布置解析三、車間布置解析 5、根據(jù)設備布置草圖,考慮以下因素加以修改。 (1)考慮總管排列的位置,做到管路短而順; (2)檢查各設備基礎大小,設備安裝、起重、檢修的可能性; (3)
14、考慮設備支架的外形、結(jié)構(gòu)、常用設備的安全距離; (4)考慮外管及上、下水管進、出車間的位置; (5)考慮操作平臺、局部平臺的位置大小等。 6、設備草圖經(jīng)修改后,要廣泛征求各有關專業(yè)部門的意見,集思廣益,做必要的調(diào)整,提交建筑人員設計建筑圖。 7、工藝設計人員在取得建筑設計圖后,根據(jù)布置草圖繪制成正式的設備平立面布置圖。設備布置設計的方法與步驟 四、設備布置圖(一)設備布置設計的圖樣 (二)設備布置圖的內(nèi)容 (三)不同設計階段中的設備布置圖 (四)設備布置圖的繪制步驟 四、設備布置圖 (一)設備布置設計的圖樣1、 四、設備布置圖 (一)設備布置設計的圖樣3、 四、設備布置圖 (二)設備布置圖的內(nèi)容 四、設備布置圖 (三)不同設計階段中的設備布置圖 四、設備布置圖 (四)設備布置圖的繪制步驟 四、設備布置圖 (四)設備布置圖的繪制步驟 第六章復習思考題、總圖布置的任務和要求是什么、進行車間布置的基本條件有哪些、車間布置的內(nèi)容有哪些 4、設備布置有哪些原則 5、如何作設備設備布置 6、如何繪制設備布置圖