工厂工艺设计概论思考题.doc

0-1水泥是何年何月、在哪一个国家、由什么人发明的？1824年10月21日 英国 阿斯谱丁0-2谈一谈你所了解的阿斯普丁、强生、王涛、王燕谋、郭文叁。阿斯谱丁：5022号水泥发明人，建设了第一个波特兰水泥厂强生：发现并确定了水泥制造的两个基本条件：第一是烧窑的温度必须高到足以使烧块含一定量玻璃体并呈黑绿色；第二是原料比例必须正确而固定，烧成物内部不能含过量石灰，水泥硬化后不能开裂。王涛：史称“水泥大王”，先后创建多家水泥厂。王燕谋：新型干法水泥的倡导者。郭文叁：海螺水泥（宁国水泥）领导人，先后建成了我国第一条日产5000吨新型干法国产化示范线、第一条日产10000吨新型干法线、第一个千万吨级熟料生产基地。0-3简述中国最早的水泥厂和湖南最早的水泥厂以及湖南最早的新型干法水泥厂。 第一座水泥厂河北唐山启新水泥有限公司湖南最早的水泥厂辰溪水泥厂湖南最早的新型干法水泥厂海螺双峰水泥集团0-4简述中国水泥设备国产化的4个里程碑立窑昆明水泥厂湿法窑湘乡水泥厂2000T,NSP新型干法生产线江西水泥厂5000T,NSP新型干法生产安徽海螺水泥集团0-5 浮法玻璃工艺是在哪一个国家、由什么人发明的？中国浮法玻璃的研制厂是哪一家？英国人皮尔金顿发明；中国浮法研制为洛玻。0-8工厂设计工作的任务是什么？工厂设计的任务是按期提供质量优良的设计文件，使工厂建设或技术改造得以顺利进行，并为投入生产创造有利条件。0-9工厂设计工作的重要性是什么？重要性在于工程项目的好坏首先取决于设计。设计工作要做到技术先进、经济合理、安全适用。0-10工厂设计过程中应该有哪些专业参与？工厂设计往往是由各种专业人员共同完成的，包括工艺、总图、运输、电气、动力、土建、卫生工程和技术经济等专业。0-11工厂设计中工艺专业的主要任务是什么？工艺专业是主体专业，它的主要任务是确定工艺流程、进行工艺设备的选型和布置，以及向其他专业提供设计依据和要求。1-1简述无机材料工厂设计意义和设计类型设计意义： 无机材料工厂设计综合性很强需全面协调，是一项非常周密细致的工作。新建工厂先进与否，产品质量如何，主要取决于工厂设计的质量与水平。设计类型：分为新建工厂设计、原有工厂的改建或扩建设计以及车间、厂房的局部修建设计。（无机材料工厂设计包括基本建设和技术改造两方面。 基本建设:是指工厂 的新建、扩建和改建。资金来源于国家的基建投资。 技术改造:是指用先进技术和设备对老厂进行改造。资金来源于国家技术改造费用和企业折旧基金。）1-2说明基本建设的程序和可行性研究报告的内容基本建设程序： 分为基本建设前期工作阶段、施工阶段和竣工投产阶段等三个阶段。可行性研究报告的内容:1. 项目总论。 2. 项目背景和发展概况。 3. 需求预测和拟建规模。 4. 资源、原材料、燃料及公用设施情况。 5. 建厂条件和厂址方案。 6. 设计方案。 7. 环境保护与劳动安全。 8. 企业组织、劳动定员及人员培训计划。9. 工程实施进度建议。 10. 投资估算和资金筹措。 11. 经济效果、社会效果评价。 12. 项目可行性研究结论与建议。 13. 附件 。14. 附图及附表。1-3建厂厂址选择的基本原则和要求有哪些？基本原则： 厂址选择必须遵守国家法律、法规，贯彻执行国家方针、政策，坚持基本建设程序，符合国家长远规划及行政布局、国土开发整治规划、城镇发展规划。从全局出发，正确处理工业与农业、城市与乡村、远期与近期以及协作配套等各种关系，并因地制宜、节约用地、不占或少占耕地及林地。 注意资源合理开发和综合利用；节约能源，节约劳动力；注意环境保护和生态平衡；保护风景和名胜古迹。 同时，还要做到有利生产、方便生活、便于施工，并提供有多个可供选择的方案进行比较和评价。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，靠水近电;（5）地质可靠，少挖少填;（6）利于协作；（7）避开古墓、文物、航空站、高压输电线路和城市工程管道等；1-4何谓环境影响评价。其工作程序如何？ 环境影响评价是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施，进行跟踪监测的方法与制度。工作程序如下：1.项目建议书批准后， 建设单位依据拟建项目，按规定的审批权限送交相应的环保部门，由环保部门根据项目的规模及其对环境影响程度，确定编报环境影响报告书或填报环境影响报告表，并提出编制意见。2. 建设单位委托持有“建设项目环境影响评价（综合）资格证书”的单位，承担环境影响评价工作，并按环保部门的要求提供环境影响报告书。批准的环境影响报告书（表）是编制项目申请报告书并核准建设项目的重要依据材料之一。3. 承担环境影响评价工作的单位，应根据建设单位的要求，按照项目的具体情况、建设地点和环境状况以及建设项目对环境的危害程度等写出评价大纲，在与建设单位正式签订合同前，经负责审批的环保部门审查同意后，方能开展评价工作，并对评价结论负责。1-5叙述工厂设计阶段及步骤，说明初步设计和施工图设计的内容，并比较初步设计与施工图的区别与联系。1、 三个阶段：初步设计、技术设计和施工图设计。2、 设计步骤：1各专业对各项建厂原始资料作详细研究；2按资源勘察报告和工艺试验报告确定配方组成、生产方式和生产流程；3按照生产纲领和生产流程进行物料平衡和设备选型计算；4.按照基础资料和生产工艺流程进行总图和运输设计；5、根据工艺流程和设备选型计算结果进行车间工艺布置设计；6.工艺提供资料和要求后先进行土建设计；7.工艺和土建提供资料和要求后再进行电力、动力、卫生工程和技术经济等专业设计。三、初步设计内容：(1)总论： (2)总平面、运输： (3)生产工艺： (4)土建： (5)电气及控制测量仪表：(6)给水排水： (7)采暖通风：(8)动力：(9)环境保护： (10)劳动安全： (11)技术经济： 四、施工图设计内容：总平面布置和竖向布置图：并要注明地下管线；建筑物、构筑物的平面、立面和结构详图，并附有材料明细表。工艺平面图和剖面图(比例：1:50,1:100和l:200)：并附有设备和材料明细表。工艺设备安装图(比例：1:5、1:l0、1:20和1:50)：室内管线汇总图(比例：1:50、1:100、1:200)：非标准件图：热工构筑物施工图：卫生工程施工图：电气施工图：五、初步设计与施工图的区别与联系： 施工图与初步设计图纸的不同之处是：施工图的平面、剖面图较完整、详细，尺寸标注详尽，必要时还应附有局部放大图。施工图有设备安装图和非标准件图，而初步设计则没有。施工图设计一般没有说明书，只在图纸上对施工和安装中的注意事项作必要的说明。但如果施工图对初步设计有比较大的修改和变动，应对变动部分、变动原因和新设计方案的确定等问题予以说明，并作出修正概算和修正设备表。1-6工程建设的基本建设程序中哪些属于基本建设前期工作？前期工作有何重要性？(1)基本建设前期工作主要包括：提出项目建议书、编制可行性研究报告、进行初步设计和编制工程概算，以及按照管理权限提请有关单位审批等。(2)它是整个工程项目建设的基础，其工作好坏直接影响投资效果，将其看成是决定投资命运的环节。1-7什么是工厂设计？什么是可行性研究？工厂设计：是工程技术人员在国家政治、经济和法律思想的指导下，按照国家计划或业主意图，以自己学术专长和技术能力为国家或业主提供设计思想，并根据这种思想提供各种设计图纸、资料和各种设计文件的创造性劳动。可行性研究：是在决定一个项目之前，先对项目的一些主要问题如建成投产后市场的需求，建设条件，生产技术条件，投资效果以及周边发展情况等进行认真调查研究，充分进行技术及经济论证和方案比较，提出项目建设究竟是否可行的研究报告2-1简述无机材料工厂总平面设计的主要任务和基本原则主要任务： 工厂的总平面及运输设计，是根据工厂的生产性质、规模、生产过程的组织及特点，在已选定的厂址上，对主要生产工艺设施、辅助生产设施及办公生活设施等所进行的总体设计和竖向布置，并全面地解决它们互相间的协调问题。基本原则：1厂区内的建筑物、构筑物及交通运输线路的布置应使工艺流程顺捷，并保证合理的生产作业线；2原料、燃料、半成品和成品的运输应当是连续的短距离运输，避免交叉和往返；3适当地把厂区划分成几个地段，把生产性质、防火、卫生条件、动力要求和交通运输等同类的建筑物、构筑物布置在一个地段，按生产作业线分布于工厂的厂区内；4建筑物、构筑物的外形应简单，布置应紧凑，以便厂区利用率达到最大限度；5辅助车间及仓库应尽可能地靠近所服务的主要车间；6动力设施应尽量靠近负荷中心；7厂内人行道距离应最短，并尽可能避免与货运线路交叉，特别是在工作紧张及行人往返多的地段内；8厂区的管线网，除必须转弯外，应尽可能取直，不应在铁路和道路路基下面敷设各种管线，集中埋放地下管线地带应位于建筑物和道路之间；9布置建筑物时应考虑日照方位及主导风向，应保证室内天然采光、自然通风及防止日照辐射热的投入，若有往大气中大量排出煤气、烟、灰尘及不良气体的建筑物，当主导风向非常明显时，该建筑物须布置在其他建筑物的下风侧；10 必须根据工厂的发展预先考虑将来扩建的可能，以便在用少量的投资，不影响工厂的正常生产、不改变原有总平面图的设计意图和不拆毁较大建筑物、构筑物的条件下，达到扩建的目的；11 根据地形起伏、工程地质和水文地质等条件，把主要建筑物、构筑物布置在条件好的地段，以节约建设投资；12应满足运输线路、防火卫生条件及工程技术管线的要求； 13应使厂内外铁路、公路、动力线路、卫生工程线路和本地区的其它设施连接合理、工厂与住宅区的联系方便；14易燃、可燃和燃料仓库必须布置在生产性建筑物和构筑物的下风侧，经常散出大量火花以及有明火源的车间，均应布置在易燃、可燃和燃料仓库的下风侧；15合理地选择建筑型式，使之便于生产并缩小工厂占地面积，缩短工程技术管线及运输线路； 2-2无机材料工厂总平面设计的主要内容有哪些？主要内容：1 在满足生产要求的条件下，经济合理地进行厂区划分，并确定厂区内各建筑物、构筑物、堆场及其他设施之间的相互位置； 2选定厂外与厂内的交通运输系统，合理地组织人流及货流；3确定竖向布置方案，包括场地平整、厂区防洪和排水，选择所有建筑物、构筑物、堆场及各种管线、铁路和道路的标高；4布置地上和地下的各种工程技术管道；5完善卫生防火条件，进行厂区的绿化和美化，为工人创造良好的工作条件和休息场所；6合理地布置厂前区，使之与居住区和城市有较好的联系，并选择合适的建筑物形式，组成完整的建筑群体。2-3什么是风向玫瑰图，怎样根据风向玫瑰图来进行无机材料工厂总平面布置？1、 风向玫瑰图是根据各地气象台站多年对风向频率统计资料绘制的，通常呈多边形。所示风向系由外边吹向中心，向心线最短的风向，即表示最小频率风向。风玫瑰图可分为全年风向玫瑰图及夏季风向玫瑰图。一般在选择厂址及作总平面布置设计时，往往以夏季主导风向为依据。2、 为了减少生产中烟尘对居住区的影响，厂区位置应在居住区的下风方位，与居住区保持一定的距离并进行绿化。厂区的建筑物应有良好的自然通风条件。布置矩形厂房最好吹向拐角。对缺口形厂房主导风向应吹向缺口，并与纵轴平行或小于或等于45度。如果受条件限制，只能背向缺口时，则在缺口处应留有通风口。2-4无机材料工厂总平面布置的技术经济指标主要有哪些？技术经济指标：（1）厂区面积（m2）；（2）建筑面积（m2）；（3）厂区建筑系数（%）；（4）厂区利用系数（%）；（5）铁路长度（km）；（6）道路长度（km）；（7）围墙长度（km）；（8）绿化面积（%）。（9）全厂年运输量（t）；（10）土方工程量（m3）；（11）露天仓库、露天堆场和露天栈桥占地面积（m2）2-5无机材料工厂竖向布置有哪几种方式，无机材料工厂怎样根据工艺布置确定竖向布置的形式？竖直布置形式：1连续式竖向布置2重点式竖向布置 3混合式竖向布置（区段式竖向布置） 对于厂区建筑密度大，建筑系数大于25%，地下管线较复杂，有密集的铁路或道路，厂区面积不大和地形比较平坦的工厂。适用于连续式竖向布置 对于厂区建筑密度不大，建筑系数小于15%，运输线路及管线较简单且自然地形起伏较大的工厂。适用于重点式竖向布置混合式竖向布置适用于在整个厂区内预先按地段分出连续和重点两种布置方式。这种竖向布置方式可以在大中型工厂中采用。因场地大，可按上述两种系统分区布置。2-6无机材料工厂运输方式有哪些，怎样进行厂内铁路线的布局？运输方式：1铁路运输2道路运输3水路运输4连续式机械输送 5管道输送 6其它输送方式 （索道和架空轨道等 ） 厂内铁路线的布局方式 1尽端式 2贯通式 3环状式 4混合式 无机材料工厂运输量不大，车间之间无须有铁路联系 ，所以厂内铁路一般采用尽端式的布置方式。2-7无机材料工程管网布置的要求和原则是什么？管网布置的要求和原则1消防给水管道和污水、雨水的排水管道只允许设置在地下。2煤气、蒸汽、压缩空气、电力、电讯等管线常常是架空设置。3只有在特殊情况下，如生产临时需要时才将管线设置在地面上。4管线应平行于建筑物和道路并靠近主要用户。要使管线最短，转弯最少，并尽量减少与铁路、道路及其其它管线的交叉。与铁路、道路交叉时，其最低部分至少高于铁路路轨5.6m，高于道路路面4.5m。5.地下管线应设置在道路行车部分以外的地段，不允许设置在铁路路基的下面。6.管线的埋设深度应在冰冻线以下，并避免不受外力的破坏。7.设置架空线时应不妨害生产运输、人行交通和建筑物的采光，并考虑工厂美观要求。2-8什么是厂区建筑系数？厂区建筑系数表示厂内的建筑密度。太小会增加车间之间的管道和运输路线以及美化设施的建筑费用和管理费用；过高则影响卫生，、防火、操作管理及运输条件，一般工厂建筑系数为22-30%;工厂扩建后一般在27-35%之间2-9什么是厂区利用系数？厂区利用系数：指建筑物、构筑物、露天仓库、铁路、公路、管线走廊等所占面积与全厂面积的百分比，是体现厂区有效利用面积的指标（一般为60-70%）。2-10什么是生产方法、生产工艺流程设计、生产工艺流程图？生产方法：沿着工艺路线所确定的方向前进的过程中所具体采用的各种手段和措施。生产工艺流程设计：当生产方法及其工艺路线确定后，设计人员根据手中掌握的资料，首先考虑如何即先进又合理的实现由原料顺序的经过哪些化工过程及设备以及经过哪些能量变化最后制得成品的问题。生产工艺流程图：是以图解的形式表示一个车间（或工段）自原料进入车间至成品送出车间为止的生产过程全貌的图纸 。3-1为什么在工艺设计中要进行物料平衡计算，物料平衡计算的内容哪些？物料平衡计算在设计中的作用物料平衡计算是工艺设计的重要内容，也是进行工艺设计的基础，它意味着设计工作由定性阶段进入定量设计阶段，当生产工艺流程选定后，只有完成物料平衡计算才能进行储存设施和工艺设备设计等其他方面的计算。物料平衡计算是以生产规模、产品方案、工艺流程、工艺参数及生产班制为基础，对工厂生产过程中各工序物料量的一种近似计算方法。 物料平衡计算的内容1计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量，作为确定车间生产任务、设备选型及人员编制的依据。 2计算各种原料、辅助材料及燃料需要量作为总图设计中确定运输量、运输设备和计算各种堆场、料仓面积的依据。3计算水、电和劳动力的需要量，确定原材料、燃料等的单位消耗指标，作为公用设计和计算产品成本等的依据。3-9水泥熟料烧成用煤消耗定额如何计算？ 式中 Kf1烧成用干煤消耗定额（t/t熟料); q 熟料烧成熟耗(kJ/kg熟料); Q 干煤低位热值(kJ/kg干煤); Pf煤的生产损失，一般取3%。3-12 什么是物料平衡？是在化工生产过程中，用来确定物料比例和物料转变的定量关系的过程。1物料平衡方程式：2用体系中某一组分建立的物料平衡式：3产率及选择性： 4-1简述无机材料工厂工艺设计的主要任务和基本原则。工艺设计的主要任务确定生产方法、选择生产工艺流程；确定生产设备的类型、规格、数量，选取各项工艺参数及定额指标；确定劳动定员及生产班制；进行合理的车间工艺布置。工艺设计的基本原则：1安全可靠、经济合理、技术先进2合理地选择工艺流程和设计指标3为生产挖潜和发展留有余地4合理考虑机械化、自动化装备水平5注意环境保护，减少污染6要考虑其它专业设计的要求，并为其设计提供可靠依据。4-2无机材料工厂工艺设计的基本步骤主要包括哪几个方面内容？工艺设计的步骤为:l确定各车间生产任务。2选择生产工艺流程及主机设备。3确定主要工艺参数、定额指标及车间工作制度。4物料平衡计算。5设备选型及计算。6车间工艺布置并绘制工艺布置草图。7计算设备的电力安装容量以及蒸汽、压缩空气和其它动力需要量，计算人员数量和运输量。向土建等专业工种提供资料。8根据土建设计，绘制正式工艺布置图。9主要技术经济指标计算。10编写工艺设计说明书。4-3无机材料工厂确定工艺流程的依据有哪些？l原料的组成和性质2产品品种及质量要求3工厂规模及技术装备水平4建厂地区气候条件5半工业加工试验 4-6简述水泥生产工艺流程确定步骤：由于生产车间工艺流程的选择必须结合主机平衡计算一起解决，所以一个水泥厂各生产工艺流程 选择，也得按先后顺序逐步解决。首先选定熟料烧成车间工艺流程，然后选定生料粉磨车间、水泥粉磨车间等工艺流程。4-7采用烘干兼粉磨的系统来制备煤粉和生料有什么好处？采用烘干兼粉磨的系统来制备煤粉和生料是因为这种系统可以简化工艺过程，减少生产环节，节省设备投资，减少扬尘机会，并可以充分利用干法窑和冷却机的废气余热。4-8无机材料工厂厂房布置有哪几种形式？厂房布置通常采用集中式布置和分散式布置两种形式。集中式布置即将主要生产车间（或工段）放在一个联合车间内；分散式布置即将各主要生产车间（或工段）分别设计成独立的厂房，用输送设备将各主要生产车间（或工段）连接起来4-9厂房的平面布置综合与哪些因素有关，怎样进行厂房的平面布置？厂房的平面布置与厂房的面积和柱网布置（跨度和柱距）有关。平面布置要求如下:1、首先应符合总平面布置的基本原则和要求。2、合理规划厂房的出入口、通道、楼梯和过桥的位置。3、各种地下构筑物如排水沟、电缆沟、工艺设备管道的地沟、地坑等应统一考虑。合理安排，以节约基建工程量，并且避免与建筑物基础发生矛盾。4、厂房平面布置应力求规整。5、根据生产过程的特点和要求，应给各工序留足必要的储存、堆放面积。6、可在露天放置的设备，不必造厂房，以节约投资。4-10厂房的立面布置的任务是什么，怎样确定厂房的立面布置？厂房的立面布置即空间布置，主要是确定厂房的层数和高度。立面布置要求如下:1、在考虑厂房层高时，不仅要考虑设备本身的高度，而且要注意基础要求的高度，设备顶部凸出物的高度，工人在操作和维护时所需的高度等。2、走廊、地坑、操作平台等通行部分的净空高度不得低于2.0m，不经常通行部分不得低于1.9m。空中走廊跨越公路或铁路时，公路路面上方的净空高度不低于4.5m，铁路轨顶上方的净空高度不低于5.5m。3、高温车间厂房（如熔制、烧成车间）可适当增加高度，并考虑加开天窗，以利通风散热。4、厂房中有个别设备（如提升机）较高时，可考虑局部提高该部分厂房的高度。5、有桥式起重机的厂房空间高度应满足产品样本中的有关要求。6、在满足生产工艺要求和卫生 、安全等其他要求的情况下，厂房立面 应力求简单，避免层数过多和标高过高。4-11设备布置的任务是什么，怎样进行设备的合理布置？设备布置要求如下:1、重型设备以及在运转中产生较大振动的设备，如空气压缩机、大型通风机、破碎机等，应尽可能布置在厂房的地面。2、两台或两台以上的设备布置在同一厂房时，应注意设备之间的间距。3、布置在走廊和地沟中的胶带输送机、空气输送机斜槽和螺旋输送机，要注意设备两侧和上方的净空距离。4、斗式提升机地坑应有足够的空间，以便于清料和检修。5、工艺管道应尽量集中布置，力求管线距离短、转弯少且布置整齐。6、溜管和溜槽的倾角，圆锥形包壁倾角以及锥形包壁交线倾角，一般应大于物料自然何止角5-15度。7、设备沿墙布置时，应注意不要影响门窗的开启，不妨碍厂房的采光和通风。8、在楼板上设吊物孔时，各层楼板的吊物孔一般上下对齐，可贯通吊运。9、在设备上方不设置永久性起重设施时，应预留足够的空间和面积，以架设临时起重装置。10、当设备、管道或溜槽穿越楼板时，必须注意预留孔的大小要留有余地，更不能切断梁柱的结构。4-12原料加工车间破碎系统布置要注意哪些问题？1、破碎车间与矿山的距离。2、粗碎车间（一段破碎）进出料的高差。3、粗碎车间喂料设备的选型。4、中碎车间（二段破碎）与粗碎车间的布局。5、粗、中碎车间之间的连接。6、粗、中碎车间厂房的布置。7、注意设备维修的空间。8、注意设备检修的起重设备。9、注意破碎机地坑的设置。10、注意粗、中碎设备破碎能力的平衡。4-13水泥厂熟料烧成系统选择要注意哪些问题？1、大、中型厂优先考虑采用预分解窑，中、小型厂可选