工艺设计及车间布置

工艺设计及车间工艺布置

工艺设计是工厂设计的主要环节，是决定全局的关键。

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。

从工艺技术上、生产设备上、劳动组织上保证设计厂投产后能正常生产，在产品的数量和质量上达到设计的要求。

第一节工艺设计的基本原则和步骤

一、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。二、工艺设计的步骤

初步设计时的步骤为: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。施工图设计时，如设计方案无变化，则不用编写工艺设计说明书，而要在工艺布置图的基础上，绘制管道系统图、设备安装图和溜管、支架等非标准件图。第二节工艺流程选择

一、选择工艺流程的原则选择工艺流程，首先要保证产品的质量要求，在满足产品质量要求的前提下，尽可能简化流程，缩短生产周期。工艺流程的选择还应充分体现技术上的先进性和可靠性。要注意吸收类似工厂在实践中所积累的丰富经验。选用新设备、新技术、新工艺时要充分调查，反复论证，认真落实。生产过程的机械化与自动化：是现代工厂发展的方向。选择流程时应从工厂规模、当时当地实际情况出发，尽可能提高机械化程度，降低劳动强度。如有条件，还应考虑自动化，暂无条件时也应充分考虑到今后技术改进和发展的可能性。技术经济分析：选择工艺流程时，必须进行技术经济分析，使建厂后各项技术经济指标经济合理。此外，还应注意到生产调节的灵活性。不同方案的分析对比：工艺流程最后确定，需要经过不同方案的分析对比，使选用的流程可靠、适用、先进、合理。二、确定工艺流程的依据

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．半工业加工试验第三节车间工艺布置

任务——确定车间的厂房布置和设备布置.

要求：车间工艺布置做到生产流程顺畅、简捷、紧凑，尽量缩短物料的运输距离，充分考虑设备操作、维护和施工、安装及其它专业对布置的要求。

车间工艺布置设计是以工艺专业为主导,并在其它专业如总图、土建、电气等的密切配合下共同。一、生产车间工艺布置设计的依据

常用的设计规范和规定有：企业工艺管理规程；工厂工艺设计技术规定；工厂设计节能技术规定；机械设备安装工程施工及验收规范；压缩空气机站设计规范；建筑设计防火规范；工业企业设计卫生标准；工业企业噪声控制设计规范；工业环境保护设计规定；建材工业劳动安全与工业卫生设计规定；工业污染排放标准等。基础资资料有有：工艺计计算及及主机机设备备选型型；工艺流流程图图；全厂生生产车车间总总平面面轮廓廓图；；设备选选型图图册、、样本本；同类型型工厂厂生产产车间间工艺艺布置置图等等。二、生生产车车间工工艺布布置的的要求求生产车车间工工艺布布置包包括厂房布布置和设备布布置。（一））进行行车间间工艺艺布置置设计计时重重点考考虑的的问题题：1．最大大限度度地满满足工工艺生生产、、设备备维修修的要要求；；2．充分分有效效地利利用本本车间间的建筑面面积和建筑体体积;3．为本本车间间将来来的发发展和和厂房房的扩扩建留留有余余地；；4．劳动动安全全与工工业卫卫生设设计符符合有有关的的规范范和规规定；；5．与总总体设设计相相配合合，力力求做做到与与相关关车间间的连连接方方便、、布置置紧凑凑、运运输距距离短短;6．避免免人流流和物物流平平面交交叉；；7．充分分注意意建厂厂地区区的气气象、、地质质、水水文等等条件件对车车间工工艺布布置的的特殊殊要求求；8．征求求和了了解其其它专专业对对车间间工艺艺布置置的特特殊要要求。。（二））厂房房布置置厂房布布置——平面布布置和和立面面布置置主要决决定于于生产产流程程、生生产特特点、、厂区区面积积、厂厂区地地形地地质条条件和和设备备布置置。它它必须须满足足工艺艺要求求，便便于组组织生生产流流水线线。同同时也也应符符合国国家的的防火火、卫卫生标标准等等各种种规范范和规规定。。1．厂房房的布布置方方式厂房布布置通通常采采用集中式式布置和和分散式式布置两两种形形式。。2．厂房房的平平面布布置——厂房的的平面面布置置主要要是确定厂厂房的的面积积和柱柱网布布置（（跨度度和柱柱距））。1）生产产区域域的划划分2）生产产线的的组织织3）厂房房面积积的组组成：：厂房面面积主主要包包括以以下几几方面面:①设备备本身身和生生产操操作所所需的的面积积；②设备备安装装和检检修所所需面面积；；③其他他设施施所需需的面面积,如变配配电室室、控控制操操作室室、隔隔音室室及采采暖、、通风风、收收尘用用的面面积等等;④生产产管理理及生生活用用室所所需的的面积积，如如车间间办公公室、、化验验室、、更衣衣室、、浴室室、厕厕所等等；⑤辅助助面积积，如如电工工房、、机修修间、、材料料室等等；⑥各种种通道道、楼楼梯所所需的的面积积。4）平面面布置置的要要求①合理理规划划厂房房出入入门口口、通通道、、楼梯梯和过过桥的的位置置。②各种种地下下构筑筑物如如排水水沟、、电缆缆沟、、工艺艺设备备管道道的地地沟、、地坑坑等应应统一一考虑虑。合合理安安排，，以节节约基基建工工程量量，并并且避避免与与建筑筑物基基础及及设备备基础础发生生矛盾盾；③厂房房平面面布置置应力力求规整，④根据据生产产过程程的特特点和和要求求，有有些工工序需需留足足必要要的储储存、、堆放放面积积。⑤可在在露天天放置置的设设备，，不必必建造造厂房房，以以节约约投资资。3．厂房房的立立面布布置——厂房的的立面面布置置即空间布布置，，主要要是确确定厂厂房的的层数数和高高度。1）厂房房建筑筑形式式——厂房建建筑形形式有有单层层和多多层。。2）立面面布置置的要要求①厂房房层高高——设备本本身的的高度度，基基础要要求的的高度度，设设备顶顶部凸凸出物物的高高度，，操作作和维维护所所需的的高度度。建建筑结结构(楼板、、梁)对梁的的位置置及梁梁、楼楼板截截面尺尺寸有有所估估计；；②走廊廊、地地坑、、操作作平台台等通通行部部分的的净空空高度度不得得低于于2.0m，不经经常通通行部部分不不得低低于1.9m。空中走走廊跨跨越公公路或或铁路路时，，公路路路面面上方方的净净空高高度不不低于于4.5m，铁路路轨顶顶上方方的净净空高高度不不低于于5.5m；③高温温车间间厂房房(如烘干干车间间、烧烧成车车间)可适当当增加加高度度、并并考虑虑加开开天窗窗，以以利通通风散散热；；④厂房房中有有个别别设备备(如提升升机)较高时时，可可考虑虑局部部地提提高该该部分分厂房房的高高度。。⑤有桥桥式起起重机机的厂厂房空空间高高度。。⑥在满满足生生产工工艺要要求和和卫生生、安安全等等其他他要求求的情情况下下，厂房立立面应应力求求简单单，避避免层层数过过多和和层高高过高高。厂房的的立面面还应应注意意整齐美美观。（三））设备备布置置设备布布置——把车间间内的的各种种设备备按照照工艺艺流程程要求求加以以定位位。除了主主机设设备外外，还还包括括附属属设备备、工工艺管管道、、检修修设备备，以以及各各种连连接件件和料料仓等等。主机设设备要要与厂厂房建建筑的的主要要柱网网相对对定位，设备备与设设备之之间也也要相相对定定位。。设备布布置主主要取取决于于生产产流程程和设设备安安装、、操作作、检检修的的需要要，同同时也也要考考虑其其它专专业对对布置置的要要求。。设备布布置的的要求求：1．重型设备以以及在在运转转中产产生较较大振动的设备备如空空气压压缩机机、大大型通通风机机、破破碎机机等。。2．两台台或两两台以以上的的设备备布置置在同同一厂厂房内内时。。3．布置置在走走廊和和地沟沟中的的胶带带输送送机、、空气气输送送机斜斜槽和和螺旋旋输送送机。。4．斗式式提升升机地地坑应应有足足够的的空间间，以以便于于清料料和检检修。。5．工艺艺管道道应尽尽量集集中布布置，，力求求管线线最短短、转转弯最最少且且布置置整齐齐。6．溜管管和溜溜槽的的倾角角，圆圆锥形形包壁壁倾角角以及及角锥锥形包包壁交交线倾倾角，，一般般应大大于物物料自自然休休止角角5°～15°°。7．设备备沿墙墙布置置时，，应注注意不不要影影响门门窗的的开启启，不不妨碍碍厂房房的采采光和和通风风。8．为了了安装装与检检修时时吊运运设备备或部部件，，或在在日常常生产产中吊吊运其其它物物件，，通常常在楼楼板上上设置置吊物物孔，，各层层楼板板的吊吊物孔孔一般般上下下对正正，可可贯通通吊运运。9．在设设备上上方不不设置置永久久性起起重设设施时时，应应预留留足够够的空空间和和面积积，以以架设设临时时起重重装置置。10．当设设备、、管道道或溜溜槽穿穿越楼楼板时时，必必须注注意预预留孔孔的大大小要要留有有余地地，更更不能能切断断梁柱柱的结结构，，否则则，将将造成成安装装困难难或使使用不不合理理等不不良后后果。。三、、车车间间工工艺艺布布置置图图的的内内容容(一)车间间平平面面图图包包括括以以下下内内容容1．车车间间工工艺艺平平面面布布置置图图，，应应注注明明厂厂房房轮轮廓廓线线、、门门窗窗位位置置、、楼楼梯梯位位置置、、柱柱网网间间距距、、编编号号以以及及各各层层相相对对标标高高；；2．设设备备外外形形俯俯视视图图和和设设备备编编号号；；3．设设备备定定位位尺尺寸寸和和尺尺寸寸线线及及各各种种动动荷荷载载；；4．操操作作平平台台示示意意图图，，主主要要尺尺寸寸和和台台面面标标高高；；5．吊吊车车和和吊吊车车梁梁的的平平面面位位置置；；6．地地坑坑、、地地沟沟的的位位置置和和尺尺寸寸以以及及其其相相对对标标高高；；7．吊吊装装孔孔的的位位置置和和尺尺寸寸，，吊吊钩钩的的位位置置及及荷荷载载；；8．辅辅助助室室、、生生活活室室的的位位置置及及尺尺寸寸。。(二)车间间立立面面图图包包括括以以下下内内容容1．车车间间工工艺艺立立面面图图，，应应注注明明厂厂房房轮轮廓廓线线、、门门及及楼楼梯梯位位置置；；柱柱网网间间距距、、编编号号；；各各层层相相对对标标高高和和梁梁高高度度等等；；2．设设备备外外形形侧侧视视图图和和设设备备编编号号；；3．设备中中心高度度及其定定位尺寸寸，尺寸寸线及动动荷载；；4．设备支承承方式；5．操作台立立面示意图图和主要尺尺寸；6．吊车梁的的立面位置置及高度；；7．地坑、地地沟的位置置及深度。。四、车间工工艺布置的的方法和步步骤1．工艺人员员根据本车车间在总平平面上的位位置，生产产工艺流程程和物料进进出方向，，确定本车车间的方向向，厂房跨跨度和柱距距。2．把已选定定的主机设设备和部分分大设备，，按比例(1:100)绘制设备外外形图，为为便于多方方案比较亦亦可用塑料料片或硬纸纸板制作设设备外形图图案。3．按比例(1:100)绘制车间工工艺、立面面轮廓草图图。4．在平、立立面轮廓草草图上，用用已制成的的设备外型型图案进行行设备布置置，这时可可反复考虑虑设备的最最佳位置，，以得到基基本满意的的不少于二二个方案后后，绘制成成车间的平平、立面工工艺布置初初步图纸。。5．以初步的的平、立面面工艺图纸纸为基础，，征求有关关专业的意意见，从各各方面比较较优缺点，，集思广益益选择一个个较为理想想的方案，，再根据有有关方面的的意见作必必要的修改改。6．绘制成正式的车间间工艺布置置图。第四节原原料加加工车间一、原料的的破碎、筛筛分（一）破碎碎系统的发发展近年来，随随着工厂的的大型化以以及矿山开开采技术的的发展，破破碎流程和和破碎设备备也相应有有了较大发发展（如水水泥厂的石石灰石破碎碎）。主要要反映在以以下几个方方面：1．破碎设备备大型化2．破碎流程程单段化3．破碎设备备移动化4．破碎设备备多功能化化5．开发了自自磨技术和和自磨机（二）破碎系系统的选择择与破碎设设备的选型型1．破碎系统统的选择1）物料的性性质2）物料的粒粒度（1）进料块度度（2）出料粒度度（3）破碎系统统的破碎比比2．破碎设备备的选型选用破碎设设备时，主主要应考虑虑下列各项项因素：l）由全厂主主机平衡计计算确定的的破碎车间间要求小时时产量，是是破碎机选选型的依据据，可据此此确定破碎碎机的规格格与台数。。2）物料的物物理性质，，即物料的的硬度、块块度、杂质质含量与形形状。（1）石灰石破破碎（2）砂岩的破破碎（三）破碎碎车间的布布置1．破碎车间间与矿山的的距离。2．粗碎车间间3．粗碎车间间的喂料设设备。4．中碎车间间。5．如采用胶胶带输送机机将粗碎机机出料送至至中碎机（（或中间仓仓）时。6．在大型工工厂中不宜宜将中碎机机布置在同同一厂房内内的粗碎机机之下。7．检修及运运送重大配配件。8．大、中型型水泥厂的的石灰石破破碎车间，，一般应设设置检修起起重机，起起重机的起起重量按需需要检修起起吊的最重重部件的质质量来考虑虑。9．如破碎机机地坑较深深且低于地地下水位时时，除了在在建筑中须须考虑防水水措施以外外，必要时时可设置小小水泵，以以便排除地地坑内可能能出现的积积水。10．粗碎机、、中碎机、、输送机、、中间仓。。二、物料的的烘干（一）烘干干系统的发发展趋势和和选择原则则在选择烘干干系统时，，主要应考考虑下列一一些问题：：1．尽量采用用烘干兼粉粉磨的系统统来制备煤煤粉和生料料。粘土预预烘干至水水分6～8%。2．当采用先先烘干后粉粉磨的流程程时，烘干干系统应使使烘干后物物料的终水水分符合入入磨物料水水分的要求求。入磨物料对对水分的要要求一般为为：石灰石石小于1%、粘土原料料小于1.5%、铁质原料料小于2%、煤小于1～2%、矿渣小于于2%。3．回转烘干干机的顺流流式或逆流流式布置。。4．燃烧室（（热风炉））块煤燃烧烧室、喷燃燃燃烧室及及沸腾式燃燃烧室。。5．劣质无烟烟煤或无烟烟煤掺煤矸矸石（或石石煤）作燃燃料。6．搞好收尘尘，防止环环境污染。。（二）回转转式烘干机机的选型计计算1．回转式烘烘干机的产产量和水分分蒸发量的的计算1）回转式烘烘干机的产产量，终水水分烘干物物料，绝对对干物料，，初水分湿湿物料表示示，换算公公式：Gd=GGF=G式中G、Gd、GF——分别按烘干干物料、绝绝对干物料料、湿物料料表示的烘烘干机产量量(t/h)；——分别表示物物料烘干前前后的初水水分、终水水分(%)。2）每千克烘烘干物料的的水分蒸发发量及烘开开机每小时时的水分蒸蒸发量，可可用下列公公式计算：：=—W=1000G式中——按每千克烘烘干物料计计算的水分分蒸发量(kg水/kg干物料)；W——烘干机每小小时的水分分蒸发量（（kg水/h）。3）回转烘干干机产量，，可按单位位容积水分分蒸发量指指标进行计计算：G=式中V——按回转烘干干机的容积积，（m3）；A——回转烘干机机单位容积积蒸发强度度，（kg水/m3.h）。A值随烘干机机的结构型型式和物料料的种类、、初水分而而异。参见见表4—2至表4—4。2．回转烘干干机规格的的计算1）当需要烘烘干的湿物物料量（或或要求烘干干机的产量量）以及物物料烘干前前的初水分分和终水分分已知时，，回转烘干干机的容积积可用下式式计算：V===2）选择烘干干机的长径径比——5～8。（三）烘干干车间的布布置1．原料、煤煤粉，窑尾尾预热器框框架附近；；2．混合材、、煤粉，窑窑头(熟料库)附近；3．喂料仓的的下部应设设捅料孔；；4．烘干机的的喂料和输输送设备，，一般采用用电磁振动动喂料机或或圆盘喂料料机和胶带带输送机。。胶带输送送机中心线线与烘干机机中心线之之间应偏离离一定尺寸寸，并且顺顺着喂料管管上方楼板板上亦需留留有孔洞以以便烘干机机的喂料管管在检修时时能从燃烧烧室顶部抽抽出;5．燃烧室用用块煤时，，一般采用用胶带输送送机供煤。。燃烧室用用煤粉时，，可考虑单单独设置煤煤粉制备系系统或由窑窑的煤粉制制备系统将将煤粉输送送至烘干系系统。在后后一种情况况下，烘干干系统的燃燃烧室可考考虑设置煤煤粉仓；6．烘干机中中心距应考考虑检修、、燃烧室出出渣及收尘尘设备布置置等方面的的要求；7．为了使烘烘干机的基基础不致太太高，烘干干机出料的的输送设备备一般布置置在地面以以下的地沟沟内，并在在沟上适当当地点加设设人行过桥桥；8．烘干系统统厂房应考考虑通风散散热，厂房房顶部应加加设天窗；；9．电收尘或或袋收尘器器9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。13:10:0013:10:0013:1012/29/20221:10:00PM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2213:10:0013:10Dec-2229-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。13:10:0013:10:0013:10Thursday,December29,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2213:10:0013:10:00December29,202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。29十十二二月20221:10:00下下午13:10:0012月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月221:10下午午12月-2213:10December29,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/2913:10:0013:10:0029December202217、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。1:10:00下午午1:10下午午13:10:0012月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。13:10:0113:10:0113:1012/29/20221:10:01PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2213:10:0113:10Dec-2229-Dec-2212、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完完美。。。13:10:0113:10:0113:10Thursday,December29,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2213:10:0113:10:01December29,202214、意志志坚强强