陈声宗化工设计第五章车间布置设计ppt课件

1、Design of Chemical Engineering,化工设计,北方民族大学化工学院,2,第五章 车间布置设计,目的：了解车间布置设计的程序,掌握车间布置、设备布置的设计，布置图的绘制。 重点：车间平面布置与设备布置的原则和方法，设备布置图的绘制和阅读方法和步骤。 难点：设备布置的绘制和阅读方法和步骤,北方民族大学化工学院,3,第五章 车间布置设计,第一节 车间布置设计的内容和程序 第二节 化工建筑的基本知识 第三节 车间平面布置 第四节 车间设备布置 第五节 典型设备的布置方案 第六节 设备布置图,内 容,北方民族大学化工学院,4,基本要求 （1） 掌握车间布置设计的内容和程序 （2

2、） 了解土建基础知识 （3） 熟悉典型设备的布置方案 （4） 熟练掌握车间布置图的绘制和阅读,第五章 车间布置设计,北方民族大学化工学院,5,第一节 车间布置设计概述,一、化工车间的组成,二、车间布置设计的依据,三、车间布置设计的内容及程序,四、装置(车间)平面布置方案,北方民族大学化工学院,6,第一节 车间布置设计概述,教学内容： 理解化工车间的组成，车间布置设计的依据、内容及程序，以及车间(装置)平面布置方案和工业建筑物的模数、敞开构筑物的结构尺寸。 重点和难点： 结合具体实例，重点应理解初步设计阶段和施工图设计阶段的车间布置设计的内容，掌握直通管廊长条布置、组合型布置，室内布置和露天布置

3、的方案的要点,北方民族大学化工学院,7,一、化工车间的组成 1、生产设施：生产工段、原料和产品仓库、控制室、露天堆场或贮罐区等。 2、生产辅助设施：除尘通风室、变电配电室、机修仪修室、化验室和贮藏室等。 3、生活行政福利设施：车间办公室、工人休息、更衣室、浴室、厕所等。 4、其它特殊用室：如劳动保护室、保健室等,第一节 车间布置设计概述,北方民族大学化工学院,8,第一节 车间布置设计概述,二、车间布置设计的依据,一) 应遵守的设计规范和规定 (二) 基础资料,北方民族大学化工学院,9,第一节 车间布置设计概述,一)应遵守的设计规范和规定,建筑设计防火规范(GBJ 16-87) 石油化工企业设计

4、防火规定(GB50160-99) 化工企业安全卫生设计标准(HG20571-95) 工业企业厂房噪声标准(GB2348-90) 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定(GB50058-92)、中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（试行）（1987）等,北方民族大学化工学院,10,二) 基础资料,第一节 车间布置设计概述,对初步设计需要带控制点工艺流程图，对施工图设计需要管道仪表流程图； 物料衡算数据及物料性质（包括原料、中间体、副产品、成品的数量及性质，三废的数据及处理方法）； 设备一览表（包括设备外形尺寸、重量、支撑形式及保温情况）； 公用系统耗用量，供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管资

5、料,北方民族大学化工学院,11,第一节 车间布置设计概述,车间定员表（除技术人员、管理人员、车间化验人员、岗位操作人员外，还包括最大 班人数和男女比例的资料）； 厂区总平面布置图（包括本车间同其他生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系， 厂内人流物流的情况与数量,二) 基础资料,北方民族大学化工学院,12,三、车间布置设计的内容及程序,第一节 车间布置设计概述,一) 初步设计阶段的车间布置设计内容及程序 (二) 施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序（三） 管道布置设计,在完成初步设计工艺流程图和设备选型之后，后期工作就是将各工段、各设备按生产流程进行组合、布置，并用管道连接起来。所以其包括以

6、下内容： 车间布置 管道布置（配管设计,北方民族大学化工学院,13,北方民族大学化工学院,14,一)初步设计阶段的车间布置设计内容及程序,任务： 1 确定生产、辅助生产及行政生活等区域的布局； 2 确定车间场地及建(构)筑物的平面尺寸和立面尺寸； 3 确定工艺设备的平面布置图和立面布置图； 4 确定人流及物流通道；安排管道及电气仪表管线等； 5 编制初步设计布置设计说明。 主要成果： 初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图,北方民族大学化工学院,15,二)施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序,根据初步设计的审查意见，对初步设计进行修改、完善和深化。 任务： 1 确定设备管口、操作台、支架及

7、仪表等的空间位置； 2 确定设备的安装方案； 3 确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸； 4 确定管道及电气仪表管线的走向等。 主要成果： 施工图阶段的车间平面布置图和立面布置图,北方民族大学化工学院,16,第二节 车间布置设计的内容和程序,一、车间布置设计的程序、内容及相互关系 车间布置 管道布置（配管设计） （一）车间布置初步设计 （二）车间布置施工图设计 （三）管道布置设计,北方民族大学化工学院,17,第二节 车间布置设计的内容和程序,二、车间布置设计的内容,车间布置设计,车间厂房布置,设备布置,北方民族大学化工学院,18,第二节 车间布置设计的内容和程序,车间厂房布置 是对整个车间各工段

8、、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。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,北方民族大学化工学院,19,第二节 车间布置设计的内容和程序,三、车间布置设计的原则 最大限度地满足工艺生产包括设备维修的要求。 有效地利用车间建筑面积（包括空间）和土地。 要为车间的技术经济指标、先进合理以及节能等要求创造条件。 考虑其他专业对本车间布置的要求。 要考虑车间的发展和厂房的扩建,北方民族大学化工学院,20,车间中所采取的劳动保护、

9、防腐、防火、防毒、防爆及安全卫生等措施是否符合要求。 本车间与其他车间在总平面图上的位置合理，力求使它们之间输送管线最短，联系最方便。 考虑建厂地区的气象、地质、水文等条件。 人流物流不能交错,第二节 车间布置设计的内容和程序,北方民族大学化工学院,21,四、车间布置设计的组织和程序 （一）车间布置设计的组织 在进行车间布置设计时，各类专业人员须分工协作。 化工工艺设计主要有流程设计、工艺计算（物料与热量衡算）、设备的工艺设计、车间布置和管道布置五个部分,第二节 车间布置设计的内容和程序,北方民族大学化工学院,22,第二节 车间布置设计的内容和程序,二）车间布置设计的程序 1.车间布置初步设计

10、 根据带控制点工艺流程图及设备一览表、物料贮存运输、生产辅助及生活行政等要求，结合布置规范及总图设计资料等，进行初步设计。 最后结果是画出车间布置初步设计的平（剖）面图,北方民族大学化工学院,23,2.管道仪表流程设计 根据第1项的初步设计和操作要求，进行管道仪表流程设计。其主要内容是： 进行工艺和流体力学系统的设计； 绘制PI流程图与公用工程流程图； 确定设备与仪表安装要求,第二节 车间布置设计的内容和程序,北方民族大学化工学院,24,3.车间布置施工图设计 落实车间布置（初）的内容； 绘制设备管口及仪表位置的详图； 进行物料与设备移动运输设计； 确定与设备安装有关的建筑与结构尺寸； 确定设

11、备安装方案； 安排管道、仪表、电气管路的走向，确定管廊位置。 最后成果是绘制车间布置平（剖）面图，这是工艺专业提供给其它专业的基本技术条件,第二节 车间布置设计的内容和程序,北方民族大学化工学院,25,第二节 化工建筑的基本知识,一、建筑物的构件 1地基。建筑物的下面，支承建筑物重量的全部土壤称为地基。 2基础。基础是建筑物的下部结构，埋在地面以下，它的作用是支承建筑物，并将它的荷载传到地基上去。 3墙。墙按材料分有：普通砖墙、石墙、混凝土墙及钢筋混凝土墙等,北方民族大学化工学院,26,第三节 化工建筑的基本知识,4柱。柱是建筑物中垂直受力的构件，靠柱传递荷载到基础上去。按材料可分为木柱、砖柱

12、、钢柱和钢筋混凝土柱等。 5梁。梁是建筑物中水平受力构件，它与承重墙、柱等垂直受力构件组合成建筑结构的空间体系。 6楼板。楼板是将建筑物分层的水平间隔，它的上表面为楼面，底面为下层的顶棚（天花板）。 7屋顶。屋顶的作用主要是保护建筑物的内部，防止雨雪及太阳辐射的侵入，使雪水汇集并排出，保持建筑物内部的温度等,北方民族大学化工学院,27,第三节 化工建筑的基本知识,8地面。地面是厂房建筑中的一个重要组成部分，由于车间生产及操作的特殊性，要求地面防爆、耐酸碱腐蚀、耐高温等，同时还有卫生及安全方面的要求。 9门。为了组织车间运输及人流、设备的进出、车间发生事故时安全疏散等，设计中应合理地布置门。 1

13、0窗。保证建筑物采光和通风的要求。 11楼梯。按使用的性质可分为主要楼梯、辅助楼梯和消防楼梯,北方民族大学化工学院,28,第三节 化工建筑的基本知识,二、建筑物的结构,建筑物的结构,钢筋混凝土结构,钢结构,混合结构,砖木结构,北方民族大学化工学院,29,第三节 化工建筑的基本知识,三、厂房建筑的图示内容 1建筑物的视图 正立面图：表达建筑物正面外形的主视图 左（右）侧立面图：侧视图 剖面图：将正立面图或侧立面图画成剖视图时，一般将垂直的剖切平面通过建筑物的门、窗。这种立面上的剖视图称为剖面图。 平面图：建筑物的俯视图一般都画成剖视图。这时，水平的剖切平面也是通过建筑物的门、窗。这种俯视图上的剖

14、视图，称为平面图,北方民族大学化工学院,30,第三节 化工建筑的基本知识,北方民族大学化工学院,31,北方民族大学化工学院,32,2.绘制建筑图应注意的问题 (1)凡未被剖切的墙、墙垛、梁、柱和楼板等结构的轮廓，都用细实线画出；被剖切后的剖面轮廓则用较粗的实线画出。 画法可查阅国家标准建筑制图。 (2）厂房建筑图中的墙、柱或墙垛，一般用点划线画出它们的定位轴线并编号。 平面图上的纵向定位轴线，应按水平方向从左至右顺次用阿拉伯数字编号：横向的定位轴线，则按垂直方向由下而上顺次用大写英文字母编号,第三节 化工建筑的基本知识,北方民族大学化工学院,33,第三节 化工建筑的基本知识,3)建筑物各层楼、

15、地面和其他构筑物相对于某一基准面的高度，称为“标高”。标高数值以米（m）为单位，一般标注至小数点以后第三位。 (4）基准面。例如某层的楼，地面，其标高为零，并标注为0.000。高于基准面的标高为正，但标高数字前后一律不加正号；低于基准面的标高为负，负数标高数字前，则应加负号,北方民族大学化工学院,34,第三节 化工建筑的基本知识,四、化工建筑的特殊要求 （一）厂房的整体布置 根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的整体布置，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。 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

16、层相结合的形式,北方民族大学化工学院,35,第三节 化工建筑的基本知识,二）厂房的平面布置 化工厂厂房的平面布置是根据生产工艺条件（包括工艺流程、生产特点、生产规模等）以及建筑本身的可能性与合理性（包括建筑形式、结构方案、施工条件和经济条件等）来考虑的。厂房的平面设计应力求简单，这会给设备布置来更多的可变性和灵活性，同时给建筑的定型化创造有利条件,北方民族大学化工学院,36,一般多层厂房采用6米x6米的柱网。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米。 多层厂房的宽度，由于受到自然采光和通风的限制，一般应不超过24米。单层厂房的总宽度，一般不超过30米。常用的厂房跨度有6米、

17、9米、12米、15米、18米、24米、30米等。 多层厂房若跨度为9米，厂房中间如不立柱子，所用的梁要很大，不经济，一般经济厂房的常用柱间跨度，控制在6米左右。 一般车间短边（宽度）常为23跨，长边根据生产规模及工艺要求决定,第三节 化工建筑的基本知识,北方民族大学化工学院,37,北方民族大学化工学院,38,二)组合型布置,聚 丙 烯 装 置 平 面 布 置 示 意 图,北方民族大学化工学院,39,第三节 化工建筑的基本知识,三）厂房的立体布置 化工厂厂房的立面有单层、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

18、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。 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,北方民族大学化工学院,40,第三节 化工建筑的基本知识,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。 一般厂房每层高度为46米。最低层高不宜低于3.2米。净空高度不能低于26米。 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，以利于通风散热，有爆炸危险的车间宜采用单层，如整个厂房均有爆炸危险，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无眠和外墙及门窗的泄压面积。车间的防爆区与非防爆区应设防爆墙隔开,

19、北方民族大学化工学院,41,第四节 车间平面布置,一、车间平面布置的内容和要求 1车间平面布置的内容 (1)生产设施 (2)生产辅助设施 (3)生活行政设施 (4)其他特殊用室 车间平面布置就是将上述车间（装置）组成在平面上进行组合布置,北方民族大学化工学院,42,图5-3聚丙烯车间的平面布置示意图,北方民族大学化工学院,43,第四节 车间平面布置,2.车间平面布置要求 (1)适合全厂的总图布置，与其他车间、公用工程系统、运输系统等结合成一个有机整体。 (2)保证经济效益，尽量做到占地少、基建和安装费用少、生产成本低。 (3)便于生产管理、物料运输，操作维修要方便。 (4)生产要安全，并妥善解

20、决防火、防毒、防腐、防爆等问题，必须符合国家的各项有关规定和标准。 (5)要考虑将来扩建、增建和改建的余地,北方民族大学化工学院,44,第四节 车间平面布置,二、车间平面布置方法 1准备资料 (1)工艺流程图 表示车间组成、工段划分、物料输送关系、主要设备的特征等，由此可估算出各工段的面积。 (2)总图与规划设计资料 总图表明了场地与道路情况、共用工程管道、污水排放点及油罐车间的位置，由此可以从相互联的角度确定车间工段的位置。 (3)有关的规范与标准 防火、防爆、防毒、防腐等问题，须符合国家相关规定,北方民族大学化工学院,45,第四节 车间平面布置,2.确定各工段的布置形式 露天布置 优先考虑

21、第一方案，只要有可能都采用露天或半露天布置。优点：建筑投资少、用地省，利于安装和检修，有利于通风，防火防爆。缺点：受气候影响大，操作条件差，自控要求高。 室内布置 优点：受气候影响少，劳动条件好。适合小规模的间歇操作或操作频繁、在气温较低的地区或有特殊要求的设备。 缺点：建筑造价较高,北方民族大学化工学院,46,第四节 车间平面布置,露天或半露天布置： 如大型贮罐、精馏塔、吸收塔、凉水塔、喷淋式冷却器等设备。 非露天布置： 如往复泵、空压机、冷冻机等机械传动设备以及结晶器、釜式反应器等易受气温影响的设备,北方民族大学化工学院,47,3流程式布置 按流程顺序在中心管廊的两侧依次布置各个工段，可以

22、避免管道的重复往返、缩短管道总长，已证明是最经济的布置方案。 总的说来，车间平面愈近方形就愈经济,第四节 车间平面布置,北方民族大学化工学院,48,第四节 车间平面布置,三、车间平面布置方案 1直通管廊长条布置 直通管廊长条布置适合于小型车间（装置），是露天布置的基本方案。 2T形与L形布置 T形或L形的管廊布置适合于较复杂车间，管道可由二个或三个方向进出车间。 3.组合型布置 组合型布置适合于复杂车间，其车间平面就是由直线形、T形和L形组合而成,北方民族大学化工学院,49,厂房的平面布置形式： 长方形 或直线形 形 形 形 组合型 根据设备布置要求，确定厂房的柱网布置,当厂房较长或受工艺、地

23、形等条件所限，应充分考虑采光、通风、交通通道、进出口等问题,最常用。结构简单、施工方便、设备布置灵活、采光和通风效果好等优点，适用于中小型车间,第四节 车间平面布置,北方民族大学化工学院,50,一)直通管廊长条布置,图5-1 直通管廊长条布置方案,北方民族大学化工学院,51,北方民族大学化工学院,52,图5-3聚丙烯车间的平面布置示意图,北方民族大学化工学院,53,图5-4各种管廊的平面布置示意图,北方民族大学化工学院,54,第四节 车间设备布置,一、车间设备布置的内容 (1)确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置； (2)确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)

24、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)其他。 设备布置的最终结果表现是设备布置图,北方民族大学化工学院,55,第四节 车间设备布置,二、车间设备布置的要求 1满足生产工艺要求 、设备排列顺序 保证工艺流程的顺序，保证工艺流程的连续性。 、设备排列方法 同类型设备或操作性质相似的设备，尽可能布置在一起，便于管理，集中操作。 设备排列顺序及方法见以下说明,北方民族大学化工学院,56,设备布置图例,北方民族大学化工学院,57,a、设备排列顺序,1、按照工艺流程的顺序进行布置； 2、保证水平方向和垂直方向的连续性； 3、避免物料的交

25、叉往返； 4、充分利用厂房的垂直空间布置设备。 计量罐、高位槽、回流冷凝器等设备：较高层 反应设备：较低层 过滤设备、贮罐等设备：最底层。 多层厂房内的设备：既保证垂直方向的连续性，又要减少操作人员在不同楼层间的往返次数,北方民族大学化工学院,58,b、设备排列方法,设备排列方法 根据厂房宽度和设备尺寸确定。 宽度不超过9m的车间：一边为设备 另一边作为操作位置和通道,设备在厂房内的排列方法,北方民族大学化工学院,59,中等宽度(1215m)的车间：布置两排设备。 集中布置在厂房中间，两边留出操作位置和通道。 分别布置在厂房两边，中间留出操作位置和通道,b、设备排列方法,设备在厂房内的排列方法

26、,北方民族大学化工学院,60,宽度超过18m的车间： 厂房中间留出3m左右的通道 两边分别布置两排设备 (每排设备各留出1.52m的操作位置,b、设备排列方法,北方民族大学化工学院,61,2符合经济原则 设备布置要留有适当余地，便于今后的发展。 充分利用位能，尽可能是物料自动流送，避免中间体的产品有交叉往返现象。 中小型化工厂的设备布置，除了气温较低地区采用室内布置外，一般都可以采用室内和露天联合布置方案,第四节 车间设备布置,北方民族大学化工学院,62,3符合安全生产要求 化工生产中，易燃、易爆、有毒的物品较多，布置设备时，应将加热炉、明火设备、产生有毒气体的设备不知在下风处，并使加热炉、明

27、火设备与易燃、易爆设备按规范保持一定距离。 对接触腐蚀性介质的设备，除设备基础防护外，需考虑设备附近的墙、柱等的防腐蚀措施和人工操作安全。 对盛有或产生的设备应布置在自然对流通风之处，必要时采用机械排风装置或其它措施,第四节 车间设备布置,北方民族大学化工学院,63,第四节 车间设备布置,3.1、操作间距图例,操作间距 考虑相应的操作位置和运输通道。 考虑堆放一定数量的原料、半成品、成品和包装材料所需的面积和空间,北方民族大学化工学院,64,第四节 车间设备布置,北方民族大学化工学院,65,第四节 车间设备布置,3.2、安全距离,安全距离 设备与设备之间 设备与建筑物之间 安全距离的大小： 设

28、备的种类和大小 设备上连接管线的多少、管径的大小 检修的频繁程度,北方民族大学化工学院,66,表4-1 设备之间或设备与建、构筑物之间的净距,北方民族大学化工学院,67,表4-2 设备之间或设备与建、构筑物之间的净距,北方民族大学化工学院,68,表4-3 设备之间或设备与建、构筑物之间的净距,北方民族大学化工学院,69,表4-4 道路、铁路、通道和操作平台上方的净空高度或垂直距离,北方民族大学化工学院,70,表4-5 道路、铁路、通道和操作平台上方的净空高度或垂直距离,北方民族大学化工学院,71,4便于安装和检修,第四节 车间设备布置,凡通过楼层的设备应在楼面的适当位置设置吊装孔。 厂房较短：

29、吊装孔可设在厂房的一端； 厂房较长(36m)：吊装孔设在厂房的中央,吊装孔及设备运输通道,北方民族大学化工学院,72,第四节 车间设备布置,4便于安装和检修,多层楼面的吊装孔： 在每一楼层相同的平面位置设置，并在底层吊装孔附近设一大门，以便需吊装的设备顺利进出,北方民族大学化工学院,73,第四节 车间设备布置,4便于安装和检修,釜式反应器、塔器、蒸发器等： 直接悬挂在楼面或操作台上 相应位置预留设备孔 设备孔 正方形 圆形,吊装孔及 设备运输通道,北方民族大学化工学院,74,第四节 车间设备布置,4便于安装和检修,1）考虑设备按装、检修所需的空间和面积。 （2）要考虑设备能顺利进出车间。 （3

30、）对楼上设备要考虑设置吊装孔。 （4）考虑设备检修、拆卸以及运送物料所需的起重运输设备,北方民族大学化工学院,75,第四节 车间设备布置,4便于安装和检修,设备的起吊高度,北方民族大学化工学院,76,5满足建筑要求,第四节 车间设备布置,1）笨重设备和会产生很大振动的设备应设置在底层。 （2）布置设备应避开建筑物的柱子和主梁。 （3）设备不应布置在建筑物的沉降缝和伸缩缝。 （4）设备不应布置在楼梯、大门和窗前。 （5）操作平台必须统一考虑，节约材料和占地面积,北方民族大学化工学院,77,6. 保证良好的操作条件,第四节 车间设备布置,设备布置应该为操作人员创造一个良好的操作条件，主要包括操作和

31、检修通道、合理的设备间距和净空高度、必要的平台、楼梯和安全出入口，尽可能减少对操作人员的污染和噪音等。 （1）、设备布置应避免妨碍门窗的开启、通风和采光，设备的操作尽可能做到背光操作。 （2）、有原料入口或成品出口的设备，应布置在厂房通道火力大门近的地方，一便与运输。 （3）、还应考虑劳动保护和厂房的卫生条件,北方民族大学化工学院,78,第四节 车间设备布置,采光 形状各异的屋顶结构,厂房的屋顶结构,北方民族大学化工学院,79,第四节 车间设备布置,使操作人员位于设备和窗之间，背光操作。 特别高大的设备要避免靠窗布置,背光操作示意图,北方民族大学化工学院,80,第四节 车间设备布置,通风,有中

32、央通风孔的厂房,北方民族大学化工学院,81,第四节 车间设备布置,三、车间设备布置的方法与步骤 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1:50或1:100比例的车间建筑平面图。 认真考虑设备布置的原则，应满足各方面的要求。 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1:50或1:100），并标明设备的名称,北方民族大学化工学院,82,三、车间设备布置的方法与步骤 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2-3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，绘成

33、平、立面草图。 根据设备布置草图，考虑各方因素加以修改。 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。 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,第四节 车间设备布置,北方民族大学化工学院,83,第五节 典型设备的布置方案,教学内容： 理解反应器、塔和立式容器、换热器、卧式容器、泵及压缩机的布置方案和布置要点。 重点和难点： 重点应理解反应器、塔和立式容器、换热器、卧式容器和泵的布置要点,北方民族大学化工学院,84,第五节 典型设备的布置方案,中间贮存容器（中间罐）：按流程顺序布置在有关设备附近或在厂房邻近

34、原料及成品贮罐：集中在贮罐区 长度与直径相同的容器： 成组布置和设置共用平台、通道与支承。 容器一般都按系列图选用，其支脚、接管条件由布置设计决定，其外形尺寸按布置需要加以调整或在初选时就按布置要求加以考虑,一、容器（罐、槽,北方民族大学化工学院,85,北方民族大学化工学院,86,容器图例,北方民族大学化工学院,87,吊在框架或楼板上,合并支在一跨上,钢筋混凝土支柱,组合支架,减少承重横粱跨度 减小钢架的尺寸,一、容器（罐、槽,北方民族大学化工学院,88,贮罐的立面布置示意图,五、卧式容器的布置,一、容器（罐、槽,北方民族大学化工学院,89,a) 联合平台 (b) 联合平台 (c)独立平台,第

35、五节 典型设备的布置方案,卧式贮罐平台示意图,一、容器（罐、槽,北方民族大学化工学院,90,第五节 典型设备的布置方案,二、泵和压缩机 1泵 泵应尽量靠近供料设备以保证良好的吸入条件。它们常集中布置在室外、建筑底层或泵房，小功率的泵（7kW以下）可布置在楼面或框架上。 室内的泵沿墙布置能节省面积，如将工艺罐放在墙外，管道穿过墙与泵相连则空间更省，操作亦甚为方便,北方民族大学化工学院,91,泵的图例,北方民族大学化工学院,92,第五节 典型设备的布置方案,1.1、泵的布置,集中成一直线，单排或双排 基础高于地面150mm，四周考虑排液沟和冲洗排水沟 重量较大的泵和电机应设检修的起吊设备，一般置于

36、室内,北方民族大学化工学院,93,应尽量靠近供料设备以保证良好的吸入条件。 集中布置在室外、建筑底层或泵房 小功率的泵（7kw以下）：布置在楼面或框架上。 室外布置的泵： 在路旁或管廊下面排成一行或两行，电机对齐排在中心通道的两侧，吸入与排出端对着工艺罐,1.1、泵的布置,第五节 典型设备的布置方案,北方民族大学化工学院,94,1.1、泵的布置,第五节 典型设备的布置方案,北方民族大学化工学院,95,当面积受限或泵较小时可成对布置使两台泵共用一只基础，在一根支柱上装两只开关,1.1、泵的布置,北方民族大学化工学院,96,2离心压缩机 离心压缩机体积小、排量大、结构简单、能利用多种动力（电动机、

37、蒸汽透平、气体透平）有利于装置的能量利用，特别是背压式蒸汽透平能提高热效率，应用最广。离心压缩机的布置原理与离心泵相似，但它较为庞大与复杂，特别是一些附属设备（如润滑油、密封油、泵、控制台、冷却器等）要占据很大的空间,第五节 典型设备的布置方案,北方民族大学化工学院,97,离心压缩机结构图,北方民族大学化工学院,98,离心式压缩机工作原理图,北方民族大学化工学院,99,封闭式离心压缩机,半封闭式离心压缩机,北方民族大学化工学院,100,往复式压缩机,北方民族大学化工学院,101,活塞式压缩机工作原理图,北方民族大学化工学院,102,第五节 典型设备的布置方案,2.1、压缩机的布置,应靠近相关工

38、艺设备，进出口管线尽可能短、直。 应布置在专用的压缩机厂房内，厂房内应设吊车。 基础应考虑隔振，与厂房的墙、基础脱开,北方民族大学化工学院,103,离心压缩机： 布置原理与离心泵相似 一些附属设备（如润滑油、密封油、泵、控制台、冷却器等）要占据很大有空间,2.1、压缩机的布置,北方民族大学化工学院,104,往复压缩机:作用原理与往复泵相似 结构复杂，拆修时间长，在压缩机室内并配有起重装置，其周围要留有足够大的空地,2.1、压缩机的布置,北方民族大学化工学院,105,第五节 典型设备的布置方案,三、换热器 顺应流程和缩短管道长度 布置空间受限制时，可在不影响工艺要求的条件下，调整原换热器的尺寸和

39、安装方式 成组布置 与其他设备的间距至少要留出lm的水平距离，位置受限制时，最少也不得小于0.6m,北方民族大学化工学院,106,换热器,北方民族大学化工学院,107,第五节 典型设备的布置方案,1、换热器的布置原则,布置原则：顺应流程和缩短管道长度，其位置取决于与之密切联系的设备的位置。 如塔的换热器近塔布置，再沸器及冷凝器则与塔以大口径的管道连接，应取近塔布置，通常将它们分别布置在塔的两侧,北方民族大学化工学院,108,2 、布置空间受限制时 如原来设计的换热器显得太长，可以换成一个短粗的换热器以适应布置空间的要求。 传热：细而长的换热器较有利。 卧式换热器：换成立式的以节约面积； 立式换

40、热器：换成卧式的以降低高度,三、换热器,北方民族大学化工学院,109,3、采用成组布置 水平的换热器 （串联的、非串联的相同的或大小不同的换器）： 重叠布置 优点： 节约面积 可合用上下水管,三、换热器,北方民族大学化工学院,110,第五节 典型设备的布置方案,四、反应器 反应器的形式很多，可按类似设备布置，如塔式反应器可按塔来布置；固定床催化反应与容器差不多；火焰加热的反应器则近似于工业炉；化工厂常见的搅拌釜式反应器实质上就是加上搅拌与传热夹套的立式容器。 大型的搅拌釜式反应器容量达数十到数百立方米，并附有数十到数百千瓦的电动机、减速机搅拌器，重量又大又有振动和噪声。这类反应器大多露天布置，

41、用支脚直接支承在地面上。反应器的搅拌与密封系统是需要经常维修的机械，所以要考虑它们的拆卸与吊装,北方民族大学化工学院,111,反应器图例,北方民族大学化工学院,112,反应器图例,北方民族大学化工学院,113,第五节 典型设备的布置方案,四、反应器,可按类似设备布置,塔式反应器：按塔来布置； 固定床催化反应器：与容器差不多； 火焰加热的反应器：近似于工业炉； 搅拌釜式反应器：加大搅拌与传热夹套的立式容器,北方民族大学化工学院,114,大型的搅拌釜式反应器： 大多数露天布置，用支脚直接支承在地面上。 反应器的搅拌与密封系统需要经常维修，要考虑它们的拆卸与吊装,四、反应器,第五节 典型设备的布置方

42、案,北方民族大学化工学院,115,第五节 典型设备的布置方案,四、反应器,大型搅拌釜的三种安装方式,北方民族大学化工学院,116,第五节 典型设备的布置方案,四、反应器,中小型的间歇反应器 或操作频繁的反应器 布置在室内 用罐耳悬挂在楼板的设备孔中 呈双排布置,北方民族大学化工学院,117,第五节 典型设备的布置方案,四、反应器,a) 立面布置图,北方民族大学化工学院,118,北方民族大学化工学院,119,b) 平面布置图 釜式反应器布置示意图,反应器 布局,北方民族大学化工学院,120,第五节 典型设备的布置方案,五、塔 塔的布置形式很多，常在室外集中布置，在满足工艺流程的前提下，可把高度相

43、近的塔相邻布置。 独立布置 成列布置 成组布置 沿建筑物或框架布置 室内或框架内布置,北方民族大学化工学院,121,塔设备布置图例,北方民族大学化工学院,122,塔设备布置图例,北方民族大学化工学院,123,1) 大型塔设备： 室外布置，用裙座直接安装于基础上。 小型塔设备： 室内布置，支承于楼板或操作台上； 室外布置，用框架支承。 (2) 多个塔设备：按工艺流程的顺序成排布置， 尽可能按塔筒中心线取齐。 (3) 塔附属设备的框架和接管：（一侧面对管廊，以便于施工、安装、维修与配管） 塔：另一侧（操作侧面对道路,五、塔,北方民族大学化工学院,124,塔和立式容器的布置,塔和框架联合布置,北方民

44、族大学化工学院,125,塔设备的布置形式,第五节 典型设备的布置方案,五、塔,1)独立布置 (2)成列布置 (3)成组布置 (4)沿建筑物或框架布置,北方民族大学化工学院,126,塔身设操作平台： 供进出人孔、操作、维修仪表及阀门之用。 塔或塔群： 在设备区外侧 操作侧面对道路，配管侧面对管廊，便于施工安装、维修与配管 塔顶部设有吊杆，用以吊装塔盘等到零件。 填料塔常在装料人孔的上空设吊梁，供吊装填料,1）独立布置,单塔或特别高大的塔,塔和立式容器的布置,北方民族大学化工学院,127,塔和立式容器的布置,2）成列布置,将几个塔的中心排成一条直线 将高度相近的塔相邻布置 联合平台 优点：方便操作

45、 省投资,北方民族大学化工学院,128,塔和立式容器的布置,3）成组布置 数量不多、结构与大小相似的塔,优点： 1增加了塔群的刚度 2塔的壁厚就可以降低 塔高不同： 第一层操作平台取齐 其他各层另行考虑,北方民族大学化工学院,129,4）沿建筑物或框架布置,塔和立式容器的布置,高位换热器的和容器的建筑物或框架旁。 容器或换热器的平台：作塔的人孔，仪表和阀门的操作与维修的通道。 将细而高的或负压塔的侧面固定在建筑或框架的适当高度：增加刚度 减少壁厚,北方民族大学化工学院,130,5）室内或框架内布置,塔和立式容器的布置,较小的塔 平台和管道都支承在建筑物上，冷凝器可装在屋顶上或吊在屋顶梁下，利用

46、位差重力回流,北方民族大学化工学院,131,第六节 设备布置图,教学内容： 结合具体实例，理解设备布置图的内容、一般规定，设备布置图的图幅、比例、尺寸单位、图面安排和视图要求，设备布置图标注内容和要求，基础工程设计阶段和详细工程设计阶段的设备布置图的内容，设备布置图的绘制与阅读的方法和步骤。 重点和难点： 重点应掌握建筑物及其构件和设备的图示方法，设备的标注内容和标注方法，设备布置图的绘制与阅读的方法和步骤。 难点是设备位号的标注内容和标注方法，标注设备定位尺寸的基准与标注方法，设备布置图的绘制方法和阅读方法,北方民族大学化工学院,132,第六节 设备布置图,设备布置图是表示一个车间或工段的生

47、产和辅助设备在厂房建筑内外布置的情况的图样。它通常是以车间为单位进行绘制,设备布置图是在简化了的厂房建筑图内增加了设备布置的内容，用来表示设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置，并能直接指导设备的安装,北方民族大学化工学院,133,北方民族大学化工学院,134,设备布置设计图,设备布置图,管口方位图,设备安装详图,首页图 划分区域,北方民族大学化工学院,135,一、设备布置设计的图样,第六节 设备布置图,1、一组视图 2、尺寸及标注 3、安装方位标 4、说明与附注 (1)通用附注 设备布置图中都应附注如下内容： 立面图见图号。 地面设计标高为EL.。 图例简化画法见。 (2)其它附注 5、设备

48、一览表 6、标题栏,北方民族大学化工学院,136,一、设备布置设计的图样,北方民族大学化工学院,137,二、绘制设备布置图的一般规定,1)线型及线宽 设备轮廓采用粗线(0.91.2mm)； 设备支架与设备基础采用中粗线(0.50.7mm)； 对于动设备（机泵等）如只绘出设备基础，图线宽度用0.9mm；除此之外均采用细线(0.150.3mm)。 (2) 图例及简化画法 。 (3)设备布置图常用的缩写词 见表5-4。 (4)图名 分成两行，上行写“设备布置图”，下行写“EL平面”或“剖视”等,北方民族大学化工学院,138,北方民族大学化工学院,139,三、设备布置图与建筑图的关系 设备布置图与建筑

49、图之间存在着互相依赖的关系，设备布置图是建筑图的前提，建筑图又是设备布置图定稿的依据。 定稿后的设备布置图是设备安装和管道布置的依据,第六节 设备布置图,北方民族大学化工学院,140,四、不同设计阶段中的设备布置图 1初步设计阶段的设备布置图 只以平面图表达设备的大致布置情况，而设备本身的安装方位一般尚未确定，因此管口等一律不予画出。 2施工图设计阶段的设备布置图 采用一组平面、立面剖视图来表达施工图设计时所确定的设备安装位置,第六节 设备布置图,北方民族大学化工学院,141,第六节 设备布置图,北方民族大学化工学院,142,第六节 设备布置图,五、设备布置图的视图 1视图的比例与图幅 比例

50、1:50，1:100（通常），1:200或1:500（个别） 允许在一张图纸上各视图采用不同的比例 图幅 一般采用一号图纸，如需分绘在几张图纸上，则各张图纸的幅面应力求统一,北方民族大学化工学院,143,2视图的配置 （l）平面图 设备布置图中的平面图，一般是每层厂房绘制一张。多层厂房应按楼层或大的操作平台绘制若干张。 （2）剖视图 剖视图是在厂房建筑的适当位置上，垂直剖切后绘出的立面剖视图，以表达在高度方向上设备安装布置的情况。在保证充分表达的前提下，剖视图的数量应尽可能减少,第六节 设备布置图,五、设备布置图的视图,北方民族大学化工学院,144,图5-19 空压站设备布置图,北方民族大学化工学院,145,3建筑构件及设备的表示方法 (1)建筑物及其构件 在设备布置图中，建筑物及其构件均用中实线画出。 厂房建筑的空间大小、内部分隔以及与设备安装定位有关的基本结构，在平面图及剖面图上均应按比例用规定的图例画出。 与设备安装定位关系不大的门、窗等构件，一般只在