无机非金属工厂设计概论.doc

无机非金属工厂设计概论绪论1. 工程设计的特点1 工程设计是一项目的性和针对性较强的工作。其基本目的就是使工厂达产达标。2 工程设计是一项重经验和重依据的工作。把可靠性和安全性放在首位。3 工程设计追求整体的最优效果。4 工程设计主要问题的解决往往要进行方案比选。5 工程设计过程从总体来说一般是比较复杂的。6 工程设计过程有其自身的一般规律。第一章1 基本建设程序的概念是指基本建设项目从立项到决策，经过设计、施工、试生产、竣工验收知道后评价的全部过程及其先后顺序。2 基本建设程序的三个阶段、七个步骤、十二项内容。3 项目建议书是项目拟建单位或业主根据各种方针政策和规划结合资源情况提出的基本建设项目立项建议，不是项目的最终决策文件。4 项目建议书表达的是对建设项目的轮廓设想和投资意愿，用来分析和说明拟建项目建设的必要性。条件的可行性、获利的可能性，并以论述建设的必要性为主。5 项目建议书对于财政直接投资的项目是必须要编制的，而且应经过有关部门审核标准。对于社会投资项目则由投资人决定是否编制项目建议书，项目建议书不是向政府提交项目申请报告的必须文件。6 新开工报告：对新开工项目而言，包括本年度新开工的新建项目和本年度开始扩建或恢复建设的项目，不包括往年已经开始而未完工在本年度继续施工的项目。7 后评价：是对已建成投产的基本建设项目从立项决策、设计施工到竣工投产、生产运营全过程的评价，可作为同类型项目立项决策和建设的参考依据。第二章1 建设前期工作的主要内容就是编制项目建议书和可行性研究报告，目的就是进行项目的立项及审批。2 可行性研究主要是论证建设的必要性、技术上的可行性和经济方面的合理性。3 可行性研究报告在项目建议书获得批准后编制，大型项目的可行性研究必须委托给有工程咨询资质的单位编制。可行性研究报告经批准后，不得随意修改变更。如确实需要修改，需经原审批机关同意重新审批。4 有了批准的项目建议书，才能编制可行性研究报告；有了批准的可行性研究报告，才能编制设计任务书；有了批准的设计任务书（或可行性研究报告），才能进行初步设计。各项批准文件均不能任意修改或变更，而确实需要修改，需报经原审批机关同意。u 编制可行性研究报告涉及的法律、规范有：中华人民共和国土地管理法、中华人民共和国矿产资源法实施细则、中华人民共和国消防法、工业企业设计卫生标准。5 厂址选择基本要求1 节约用地、考虑发展2 利用城镇设施，节约投资3 满足环境卫生与交通运输要求4 不淹不涝，靠近水电5 地质可靠，地形简单6 利用协作7 避开古墓、文物、航空站、高压输电线路和城市工程管道等6 厂址选择报告基本内容1 选厂依据及简况2 拟建场基本情况3 厂址方案比较4 厂址方案推荐5 当地政府及有关方面对推荐厂址的意见6 结论、存在问题与建议7 环境影响评价是指在项目的可行性研究阶段，对其在建设过程中和投产后可能给环境带来的影响，以及应采取的防治对策所做的预测和评价。由建设单位委托给有“建设项目环境影响评价资格证书”的单位承担。8 环境影响评价工作的审批权限，必须严格按照中华人民共和国环境保护令第5号建设项目环境影响评价文件分级审批规定及各省市的规定执行。9 批准的环境影响报告书（表）是可行性研究报告和设计任务书审批的必要条件和依据之一。10 可行性研究的作用（主要是前八个）1 作为平衡国民经济建设计划，确定项目编制和审批设计任务书的依据。2 作为筹措资金和银行申请贷款的依据。3 作为与建设项目有关的各部门签订协作条件的合同或协议的依据。4 作为编制新技术、新设备研制计划的依据。5 作为补充勘察、勘探和补充工业性试验以及其他工作的依据。6 作为大型、专用设备预定货的依据。7 作为从国外引进技术、引进设备及与外商谈判和签约的依据。8 作为建设项目开展工程设计的依据。9 作为环保部门审查项目对环境影响的依据。10 作为项目进行投资决策的依据。第三章1 初步设计的文件：设计说明书、附件（图纸、设备一览表、材料估算表）和总概算说明书。2 设计阶段一般可分为初步设计和施工图设计两阶段，一些特别重大的或技术复杂的项目可分为初步设计、技术设计和施工图设计三阶段。3 大型建设项目的初步设计文件按隶属关系向国务院主管部门或省、市、自治区提出审查意见，报国家建委批准。4 初步设计阶段应提交的图纸：各生产车间工艺布置平面图、各生产车间工艺布置必要的剖面图、各生产车间的工艺流程图。5 初步设计深度要求1 主要设备订货2 主要建设材料、安装材料的估算和预安排。3 确定工程造价、控制总投资。4 征用土地。5 确定劳动定员指标。6 核定经济效益、社会效益和环境效益。7 设计审批。8 建设准备。9 编制施工图设计。6 施工图是根据批准的初步设计编制的，施工图上必须确定所有设备、建筑物、构建物、道路和管线等的确切位置及其相互之间的关系尺寸，施工图的深度应能满足建设厂房、设备安装、修筑道路和敷设管线等各项施工要求。7 在施工图设计中，不需要另写施工图设计说明书，而一般将施工图说明注写在有关的施工图上，所有文字必须简单明了。8 如果施工设计时要对初步设计的图纸作重大修改或补充，则需说明理由，并作出修正估算和修正设备表。在施工过程中如需对施工图纸修改，则需填写修改通知书，由设计者、建设单位共同会签，然后交施工单位施工。施工图纸是竣工验收的依据。9 生产规模是工厂的年生产能力，是指工厂每年生产的符合国家规定质量标准的产品数量，不包括不合格品、次品和废品。第四章1 设计资料可分为：设计基础资料、设计依据资料、设计技术资料三类设计依据资料2 设计依据资料1 国家有关基本建设的文件2 项目建议书及批复文件。可行性研究报告书及批复文件、设计任务书、厂址选择报告、环境影响报告书（表）、征用土地等文件3 原燃料供应协议、供水供电协议4 交通运输、辅助工程、公用福利设施协作协议等3 设计基础资料1 气象条件2 水文地质3 工程地质4 地形测量5 交通运输4 设计技术资料1 总图运输、工艺设备、公用工程、建筑结构、技术经济等专业技术参数、数据、图样、样本等资料。2 先进工艺设备和技术的样本、资料、概预算定额、指标、价格等。3 现行各专业设计规程、规范、规定，施工作业、建设条件等。第五章u 提资是设计的重要环节，工艺专业向其他专业提资，其他专业才可以开始设计。u 提资的内容分为文字表格和图样两部分。u 在初步设计阶段，工艺设计者向其他专业提交的内容有：车间一览表、工艺布置图及提资说明表、建筑设计资料、生活室资料等。第六章u 从生产过程性质来看，工厂可分为主要生产部分、辅助生产部分、生产服务设施。u 厂区按功能可划分为以下四部分：1 厂前区：行政管理、科学研究和文化福利设施的布置区域。2 生产区：包括主要生产区和辅助生产区。3 仓库、堆场区：布置各种原料、燃料、成品的仓库和堆场的区域。4 动力设施区：布置变电所、锅炉房、煤气发生站、油管等的区域。这四个区域是一个基本的总体的划分。这些区域往往会交叉重合的。u 总平面设计的任务是根据生产工艺的要求，结合场地的自然条件，合理布置厂区内部建筑物、构建物、运输和动力设施等，全面地解决它们之间的相互的协调问题，并使建筑物群有一定的艺术效果。u 总平面设计的内容：1 厂区平面布置2 场内外运输系统的合理组织3 厂区竖向布置4 厂区工程管线综合5 厂区绿化、美化u 总平面设计的原则1 节约用地，少占不占农田，少拆不拆民房，减少工厂总投资。2 符合生产工艺要求，使生产线通顺、连续和短捷，避免主要生产作用线交叉往返。3 考虑工厂的生产安全和卫生。4 因地制宜，结合厂址的地形、地质、水文、气象的条件进行总图布置。5 考虑工厂的发展，使近期建设与远期发展相结合，并使近期建设集中，避免过早过多占用土地。6 满足场内外交通运输要求，避免人流与货运路线的交叉。7 满足地上、地下工程管线敷设的要求。8 尽可能使厂区建筑物及其它设施与厂区内外环境协调，达到一定的艺术效果。u 工厂总平面的布置方式有街区式、台阶-区带式、成片式和自由式等。现代化工厂尽量采用街区式和成片式布置，中小型工厂或受当地地形条件限制，则可以考虑采用其他两种方式。u 街区式布置1 概念：根据工厂生产工艺流程的组织和特点，在由四周道路环绕的街区内，成组地布置相应建、构筑物及装置。2 特点：它具有便于组织生产、布置交通运输线路、敷设管线和有效组织厂区建筑群体的特点。3 适用范围：这种布置方式适合厂区建、构筑物数量较多，且地形平坦又呈矩形的场地。u 原料堆场布置原则1 靠近主要出入口或主要使用车间。2 位于厂区最大风向下风侧，且远离厂前区。3 筒仓和贮仓的基础大且深，故布置在水文地质条件较好的场地。4 堆场占地面积大，要求地形平坦。u 原料处理车间布置原则1 靠近原料堆场和下一道工序所在车间。2 布置在工厂水文地质条件比较好的地方。3 采用隔音防尘措施。4 靠近水电。5 位于厂区最大风向下风侧。6 远离厂前区。u 总平面布置时，对于高温窑炉车间，要求有较好的通风散热措施，避免高大建筑物遮挡其通风线路。u 总竖向布置就是合理确定建设场地上的高程（即标高）关系。u 竖向布置的方式有连续式、重点式和混合式。现在的无机非厂大多采用连续式竖向布置方式。u 厂区地点连接方式有平坡式、阶梯式和混合式。平坡式布置时要注意整平面的坡度不宜小于5，否则不利于场地雨水排除，但也不宜多大（一般不大于6%），以免产生冲刷现象。u 竖向布置的表示方法有设计标高法和设计等高线法。u 竖向布置的基本任务1 选择厂区竖向布置方式，力求减少土石方量并满足工厂的生产和交通运输要求。2 合理确定建筑物、构建物、露天仓库的地坪标高，以及铁路、道路、排水构建物的标高并使场内外能相互衔接。3 拟定厂区排水方式，保证地面雨水的顺利排除，不使场地积水和水淹。4 计算土石方工程量，确定场地土方平整方案，选定弃土或取土的场地。5 合理确定厂区场地内由于挖、填方而必需建设的工程构建物（护坡、挡土墙）及排水构建物（散水坡、排水沟）。6 与厂区的绿化美化设施相适应。u 确定竖向标高时应考虑的因素1 方便生产上的联系。2 与交通运输及排水设施相协调。3 满足排水和防洪要求。4 土石方工程量较少。5 注意地下水位影响。u 管线的敷设方式有埋地敷设、地下管沟、地面敷设、管线架空等，埋地敷设时一般地下管线按照埋设深度由浅到深、从建筑物基础外缘向道路边缘布置。地下工程管线埋设深度是指地面管顶的距离。u 易燃气体、可燃液体管道不得穿越可燃材料的结构和可燃、易燃材料堆场。u 工厂常见的运输方式有道路运输、铁路运输、水路运输和其他特种运输。u 大型厂的主干道一般是79米，次干道为67米。u 道路布置的原则1 满足各种交通运输的要求。2 考虑安全和安静的要求。3 注意建筑物有较好的朝向。4 注意与道路两旁绿化及工程技术设施等协调统一。5 节约用地和投资。6 充分利用地形。u 工厂总平面布置的发展趋势1 强调工厂的区域性规划和环境质量。2 重视工厂的长远发展。3 发展联合厂房。4 有效开拓空间，建多层厂房和仓库。5 重视物料储运。u 区域位置地形图厂绘制比例一般为1:5000或1:10000.u 总平面布置图比例一般为1:500或1:1000或1:2000.u 总平面布置时一般把主要生产车间布置在生产区中心，其他车间围绕主要生产车间按工艺流程进行布置。u 初步设计阶段总平面布置图中应有以下内容：区域位置图、总平面布置图、建筑物明细表、主要技术经济指标、图例、风玫瑰图、指北针等。u P7171的图例。u 风向频率玫瑰图1 是根据某一地区多年统计的平均各个方向吹风次数的百分数值，按一定比例绘制的一个封闭图形。2 一般多用八个或十六个罗盘方位表示。3 风的吹向，是指从外面吹向地区中心的。4 折线上的点离圆心的远近，表示从此点向圆心刮风频率的大小。外面到中心的距离越大，表示风频越大，为当地主导风向。外面到中心的距离越小，表示风频越小，其为当地最小风频。5 风玫瑰图常绘制在总平面图的右上角。u 总图布置时厂前区应布置在上风向，其人流入口应于物料入口分开布置。u 无机非金属材料工厂总图布置时应考虑：满足工艺流程要求、物料运输距离尽可能短、污染大的车间布置在下风向、设备基础大的车间安排在地耐力较大的位置、预留发展空间。u 在仓库建筑物周围必须留出57米的空地，以保证消防通道的宽度和净空高度，不妨碍消防车的作业。气体燃料储罐周围50米无建筑物。u 厂区占地面积是指厂区围墙以内的用地面积。u 建筑系数是建、构建物与堆场、作业场占地面积之和占全厂占地面积的百分率。u 在总平面布置图中新建建筑物用粗实线表示，新建构筑物用中粗实线表示。第七章u 在工厂设计中，工艺设计是龙头，其他专业必须服从或服务于工艺设计，但不是无条件的。u 工艺设计的基本原则：技术先进可靠、经济合理、留有余地、节能环保。所谓合理就是指工艺设计者用最简便和最有效的手段实现工艺设计的目的。u 确定工艺流程的原则1 在投资允许的情况下，尽可能考虑其先进性，以生产出稳定的高质量产品。2 在保证产品质量的前提下，应尽可能缩短工艺流程。3 对改扩建厂的设计，有时选择工艺流程时应考虑尽可能接近原有生产方法，以使工人能很快适应生产要求。4 考虑改产和扩大规模的可能性，为发展留有余地。5 尽量减少三废排气量，有完善的三废治理措施，减少或消除对环境的污染，并做好三废的回收和综合利用。6 确保安全生产，以确保工人和设备的安全。u 工艺设计的主要任务1 根据市场信息和当地条件确定或协助建设单位确定产品方案。2 根据国内外生产该产品的现状、发展趋势以及在当地实现的可能性选择合理的生产方法和生产工艺流程。3 根据所选取的工艺指标及物料平衡计算的结果确定生产设备的类型、规格、数量。4 进行合理的车间工艺布置（包括工艺设备和工艺管路布置等）5 指导或参与协调其他各专业的设计工作（包括向其它专业提资等）。6 保证项目建成后能达产达标的其它协调和协助工作（包括现场技术指导，竣工验收组织等）。u 物料平衡计算的目的1 确定从原料进厂到成品出厂所有工艺流程中各主要工序（有有些工序可以合并计算）的物料量或物品量，作为确定各工序人员班制和选择生产设备及工器具的依据。2 确定各工序所需要的各种原料、燃料及辅助材料的需要了，以便按一定的储存期估算出贮存、运输这些物料的运输工具。运输方式和堆场仓面积等。3 确定各工序水、电、气、蒸气等消耗量，以便提供给其他专业作为设计的技术资料。u 在无机非厂生产中，磨机、窑炉采用连续周制、三班制，原料储存和成品堆放可采用一班制或二班制、非连续制。u 设备选型时应遵循先进、可靠、经济、节能、环保的原则，并把可靠性放在首位。先确定主要生产设备，再确定辅助生产设备，辅助设备生产能力略大于主要设备。u 确定生产设备数量时应遵循的原则1 满足设备所在工序的处理量的要求。2 考虑一定的备用台数，以避免因为设备损坏或出现故障时生产能力下降。3 考虑工艺的连贯性和设备所在车间的空间限制。4 考虑与引进设备的协调配套。5 在保证生产的情况下力求减少设备台数，以避免过多占用资金。第八章u 车间工艺布置的原则1 使工艺流程流畅和简捷。2 生产区域划分清晰，设备归类合理。3 尽可能采用联合厂房集中布置设备。4 留足人员通道、运输通道、成品半成品贮存面积、安装检修通道等，在立面布置时还要考虑吊装和检修的空间。u 工艺设计图中，常用线形有实线和虚线线等，其中设备外形往往用中实线表示，预留设备用虚线表示，尺寸线、柱、梁、墙用细实线表示。u 工程设计确定工艺路线和设备时，应把可靠性和安全性放在首要位置上，其次考虑技术的先进性。u 车间布置的任务就是确定车间的厂房布置和设备布置，车间布置图比例应尽量采用1:100，少量采用1:50或1:200.u 在工程设计过程中，首先要认真收集各种资料，然后进行物料平衡计算，在进行设备选型。u 主机设备的标定产量通过：定型设备的技术说明；经验或理论公式的推算；与同类型同规格生产设备的实际生产数据对比来确定。第九章u 土建设计分为建筑设计和结构设计。u 建筑统一模数制规定基本模数的数值为100mm。厂房设计常用扩大模数为300mm、600mm。厂房跨度一般为3米的倍数，如15米、18米。u 变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。u 建筑物和地基直接接触的部分称为基础，基础下承担荷载的地层称为地基，地基允许承载能力称为地耐力。u 工厂