食品工廠設計——第三章第七節(jié)生產(chǎn)車間工藝布置

1、v1.0可編輯可修改第六節(jié)生產(chǎn)車間工藝布置一、車間布置設計的目的和重要性1 、車間布置設計的目的（ 1）配置廠房；（ 2）排列設備；（ 3）確定車間的長、寬、高和結構型式；（ 4）確定各車間之間的相互聯(lián)系。2. 生產(chǎn)車間布置的重要性（ 1）車間布置影響著生產(chǎn)的正常順利進行。如：設備的操作維修不便；人流、貨流紊亂；動力介質不正當損失；增加輸送物料的能耗；增加建筑和安裝費用；引起成品污染損失等。（ 2）車間布置設計是一項涉及面廣，復雜而細致的設計內容。要求工藝設計人員要了解生產(chǎn)操作、設備維修和安裝知識， 而且要具備其他專業(yè)的基本知識。 在布置時，要提出不同的方案，進行比較，以取得一個最佳方案。二、

2、車間布置設計的依據(jù)（ 1）生產(chǎn)工藝圖；（ 2）物料衡算數(shù)據(jù)及物料性質， 包括原料、半成品、成品、副產(chǎn)品的數(shù)量及性質；三廢的數(shù)量及處理方法；（ 3）設備資料，包括設備的外形尺寸、重量、支撐形式、保溫情況及其操作條件，設備一覽表等；（ 4）公用系統(tǒng)耗用量 : 供排水、供電、供熱、供冷、壓縮空氣、外管資料等；（ 5）土建資料和勞動安全、防火、防爆資料等；（ 6）車間組織及定員資料；（ 7）廠區(qū)總平面布置， 包括本車間與其他生產(chǎn)車間、輔助車間、生活設施的相互關系，廠內人流、物流的情況與數(shù)量等；（ 8）國家、行業(yè)有關方面的規(guī)范資料。三、食品工廠車間組成11v1.0可編輯可修改生產(chǎn)車間工藝設計人員完成輔助

3、車間動力車間配套專業(yè)人員承擔倉庫和堆場三廢治理廠前區(qū)行政管理以及福利設施四、生產(chǎn)車間的內部組成（ 1）生產(chǎn)部分 ： 包括原料工段、生產(chǎn)工段、成品工段、回收工段等；（ 2）輔助部分 ： 包括變配電、熱力、真空、壓縮空氣調節(jié)站、通風空調、車間化驗、控制系統(tǒng)、包裝材料等；（ 3）生活行政部分： 包括車間辦公室、更衣室、休息室、浴室以及廁所等。五、生產(chǎn)車間工藝布置的原則（ 1）要有總體設計的全局觀點：滿足生產(chǎn)要求的同時，考慮與其他車間或部門間的關系以及發(fā)展前景等；（ 2）設備布置要盡量按工藝流程的順序來作安排：特殊設備可按相同類型設備作適當集中，務必使生產(chǎn)過程占地最少、生產(chǎn)周期最短、操作最方便。如果車

4、間是多層建筑，要設有垂直運輸裝置，一般重型設備最好在底層，原料收發(fā)間應設有地磅。（ 3）考慮多品種生產(chǎn)時設備的靈活調動，并留有相當?shù)挠嗟?，以便更換設備。同時注意設備相互間的間距和設備與建筑物的安全維修距離， 既要保證操作方便， 又要保證維修裝拆和清潔衛(wèi)生的方便。（ 4）各工序間相互配合，要保證物料運輸通暢，避免重復往返。人流通道、物流通道包裝材料通道要流暢，盡量避免交叉、往復、污染。（ 5）考慮生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動保護。如衛(wèi)生消毒、防蠅防蟲、車間排水、電器防潮及安全防火等措施。（ 6）注意車間的采光、通風、采暖、降溫等設施。對散發(fā)熱量、氣味及有腐蝕性的介質，要單獨集中布置。對空壓機房、 空調機房和真

5、空泵房等要分隔，盡可能接近使用地點，以減22v1.0可編輯可修改少輸送管路的長度及在管路中的能量損失。（ 7）可以設在室外的設備，盡可能設在室外，上面可加蓋簡易棚。（ 8）對生產(chǎn)車間或流水線的衛(wèi)生控制等級要進行明確的區(qū)域劃分和區(qū)間隔離，不同衛(wèi)生等級的制品不能混流、混放，更不能倒流，造成重復性加工和污染。（ 9）嚴格執(zhí)行 HACCP、 ISO 14000 、GMP的規(guī)范性。（ 10）要對生產(chǎn)輔助用房留有充分的面積，如更衣間、消毒間、工具房、輔料間等。要使各輔助部門在生產(chǎn)過程中對生產(chǎn)的進行控制做到方便、及時、準確。六、生產(chǎn)車間工藝布置的步驟與方法（ 1）整理設備清單、生活室等的面積，根據(jù)工藝流程對

6、生產(chǎn)區(qū)域、輔助區(qū)域、生活行政區(qū)域的面積做初步的劃分。（ 2）分析設備清單。輕的、可移動的，幾個產(chǎn)品公用的，某一產(chǎn)品專用的等。對笨重的、固定的和專用的設備，應盡量排布在車間四周；輕的、可動的設備，排在車間的中間，便于在更換產(chǎn)品時調換設備比較方便。（ 3）根據(jù)該車間在全廠總平面中的位置，確定車間建筑物的結構形式、朝向和跨度；用坐標紙按廠房建筑設計的要求，繪制廠房建筑平面輪廓草圖（比例1： 100，必要時也可用1：200 或 1： 50），畫好生產(chǎn)車間的長度、寬度和柱子以及大體上的區(qū)域位置。（ 4）按照總平面圖的構思，確定生產(chǎn)流水線方向。（ 5）將設備尺寸按比例大小，剪成設備外形輪廓俯視圖，在草圖上

7、進行排布，排出多種不同的方案， 以便分析比較。若采用 AutocAD 制圖， 會更加方便，這也是作為一個現(xiàn)代的工程設計人員所必需掌握的基本技能。（ 6）方案比較 工藝流程的合理性，人流、物流的暢通， 與總平面的協(xié)調 （包括廢棄物及包裝物的流向）； 建筑結構的造價、建筑形式的實用和美感； 管道安裝（包括工藝、上下水、冷、電、汽等方面）的便捷、隱蔽、規(guī)范和美觀，與公用設施的距離及施工的便利； 車間內外運輸?shù)牧鲿常òㄔ线M廠及產(chǎn)品出廠的流向）；33v1.0可編輯可修改 生產(chǎn)衛(wèi)生條件的合理、規(guī)范； 操作條件的可靠性、消防安全措施的完整； 通風采光等。（ 7）對自己確認的方案征求配套專家的意見，在此基

8、礎上完善后，再提交給委托方和相關專家征求意見， 集思廣益，根據(jù)討論征求的意見做出必要的修改、 調整，最終確定一個完整的方案。（ 8）在平面圖的基礎上再根據(jù)需要確定剖視位置，畫出剖視圖，最后畫出正式圖。七、車間布置圖紙初步設計階段的車間布置圖施工圖階段的車間布置圖八、車間布置圖紙的設計程序車間布置草圖車間布置圖（初步設計階段）車間布置圖（施工圖階段）九、生產(chǎn)車間工藝設計對建筑、采光、通風、防蟲等非工藝設計的要求1. 建筑外形（ 1）依據(jù)：根據(jù)生產(chǎn)品種、廠址、地形等具體條件決定。（ 2）類型：長方形、“ L”形、“ T”形、“ U”形等，以長方形最為常見。（ 3）外形：車間長度一般在60m左右或更

9、長一些，柱子越少越好。層高按房屋的跨度和工藝要求而定，以 4 6m為宜，當車間跨度為10 15m連跨時，一般高度為7 8m，也有的車間達13m以上?？缍葹?9m、 12m、 15m、 18m、24m等。2. 門（1）作用：人流、設備、貨物的進出口；安全疏散。44v1.0可編輯可修改（ 2）數(shù)量：按生產(chǎn)工藝和車間的實際情況進行設計。每個車間不能小于兩扇。（ 3）尺寸：應滿足生產(chǎn)要求； 在火災或某種緊急狀態(tài)下應能滿足迅速疏散的要求。要求適中，不宜過大， 也不能過??；作為運輸工具及機器設備進出的門，一般要能讓生產(chǎn)車間最大尺寸的機器設備通過。（ 4）規(guī)格：（單位： mm） （寬高）單扇門有： 1000

10、 2200， 1000 2700；雙扇門： 1500 2200， 1500 2700 ，2200 2700；車間大門：根據(jù)不同交通工具來確定門的大小電瓶車或手推車門： 2000 2400， 30002400；汽車門： 3000 3000， 40003000 。門與交通工具的關系：門要比裝滿貨物后的車高出400 500mm；門的兩邊都要寬出 300 500mm。（ 5）要求：應設置防蠅、防蟲的裝置，如水幕、風幕、暗道或飛蟲控制器。（ 6）種類：1 ）空洞門2 ）單扇門和雙扇門3 ）單扇推拉門和雙扇推拉門4 ）單扇雙面彈簧門和雙扇雙面彈簧門5 ）單扇內外開雙層門和雙扇內外開雙層門（ 7）代號：用“

11、 M”表示。3. 排汽對產(chǎn)生水蒸氣或油氣的設備進行機械通風，可在設備附近或設備上部的屋頂開孔，用軸流風機在屋頂上直接進行排汽。食品工廠生產(chǎn)車間，對于局部排出大量蒸汽的設備，在平面布置時， 應盡量布置在當?shù)叵募局鲗эL向的下風向，同時，將頂棚做成傾斜式，頂板可用鋁合金板，這樣；可使大量蒸汽排至室外。55v1.0可編輯可修改4. 采光（1）天然采光一般要求食品工廠的采光系數(shù)為1/6 1/4 。（ 2）采光系數(shù)指采光面積和房間地坪面積的比值。（ 3）采光面積指窗的有效玻璃面積。一般鋼窗的玻璃面積占空洞面積的74 79，木窗的玻璃面積占空洞面積的47 64。（4）窗1）種類：分側窗和天窗兩類。側窗：窗臺

12、高度：工人坐著工作時，窗臺的高度h 可??；工人立著工作時，窗臺高度h可取 1。種類作用：單層固定窗：只作采光，不作通風；單層外開上懸窗、單層中懸和單層內開下懸窗：這三種窗一般用于房屋的層高較高，側窗的窗洞也較高的上下部之組合窗；單層內外開窗：用于衛(wèi)生要求不高的車間；雙層內外開窗（紗窗+普通玻璃窗） ：是食品廠目前用得較多的一種窗。天窗：就是開在屋頂上的窗。作用：增加采光面積。種類：三角天窗：只能采光，不能通風（見圖3-13 ）單面天窗：方位朝北，全天光線交化較小，并且柔和均勻。但開啟不便，衛(wèi)生工作難做，故在紡織廠用得較多（見圖3-14 ）。矩形天窗：因衛(wèi)生工作難做，我國目前已不用，但在國外大面

13、積生產(chǎn)車間的廠房中，為66v1.0可編輯可修改了很好地排汽，仍被采用（見圖3-15 ）。2）窗的名稱代號：用“C”表示。（ 5）人工采光用雙管日光燈，局部操作區(qū)要求采光強的，則可吊近操作面。也有采用聚光燈照明的。5. 空調裝置（1）沒有空調：門窗應設紗門紗窗；車間層高一般不低于6m，以確保有較好的通風。（ 2）密閉車間：應有機械送風，空氣經(jīng)過過濾后送人車間。屋頂部有通風器，風管一般可用鋁板或塑料板。產(chǎn)品有特別要求者，局部地區(qū)可使用正壓系統(tǒng)和采取降溫措施。車間除一般送風外，另有吊頂式冷風機降溫。該冷風機之風往車間頂部吹，以防天花板上聚集凝結水。也有采用過濾的空氣送入凈化室，使房間呈正壓系統(tǒng)，不讓

14、外界空氣進人該室。6. 地坪77v1.0可編輯可修改設計時應采取適當措施，減輕地坪受損。（ 1）將有腐蝕介質排出的設備集中布置，做到局部設防，縮小腐蝕范圍。（ 2）生產(chǎn)車間宜采用的地面坡度，設明溝或地漏排水，將生產(chǎn)車間的廢水和腐蝕性介質及時排除。（ 3）改進運輸條件，采用輸送帶或膠輪車，以減少對地坪的沖擊等。（ 4）采用適宜的土建結構。1）石板地坪： 耐腐蝕、不起灰、耐熱和防滑。2 ）高標號混凝土地面：采用耐酸骨料并嚴格控制水灰比，表面需做防滑處理，提高混凝土的密實性。3）缸磚地面：在不使用鐵輪手推車的工段，并需防腐蝕的部位。4）塑料地面：耐酸、耐堿、耐腐蝕，具有廣闊前景；5 ）水磨石地坪；6

15、 ）無塵地坪：水泥地坪上敷涂層（環(huán)氧樹脂石英砂） ，耐酸、 耐堿、耐腐蝕、 不起塵、防滑、無接縫的優(yōu)點，是食品工廠地坪的最佳選擇。（ 5）地坪排水過去：使用明溝加蓋板，但衛(wèi)生較差；現(xiàn)在：新廠使用地漏，直徑一般為200mm和 300mm；根據(jù)實際情況，采用明溝加地漏的組合形式是可行的。地漏推薦的地坪坡度為 2，排水溝筑成圓底，以利于水的流動和做清潔工作。7. 內墻面：要求少受污染，并易清洗（ 1）內墻面下部做高的墻裙。 材料可用白瓷磚或塑料面磚。 或者從地面一直鋪貼到天棚。（ 2）其余墻面和天棚可用耐化學腐蝕的、不吸水的、防霉的、可刷洗的涂料。8. 樓蓋（1）樓蓋是由承重結構、鋪面、天花、填充物

16、等構成（見圖3-19 ）。88v1.0可編輯可修改承重結構：承擔樓面上一切重量的結構，如梁和樓板等。鋪面：保護承重結構，并承受地面上的全部作用力。填充物：起著隔熱的作用，用多孔松散材料。天花：起隔音、隔熱、防止建筑材料灰塵飛落而污染食品以及美觀的作用。9. 樓梯種類：主樓梯、輔助樓梯和消防樓梯。規(guī)格：主樓梯寬度1500 1650mm，坡度為30，輔助樓梯為1000 1200mm，坡度為 45。要求：個數(shù)、寬度、坡度、結構形式需符合安全、防火、疏散和使用的規(guī)范要求。形式：單跑、雙跑、三跑及雙分、雙合式樓梯（如圖3-20 所示）。99v1.0可編輯可修改10. 建筑結構（ 1）磚木結構：木制屋架，

17、建筑物的重量由木柱或磚墻傳遞到基礎和地基上的結構。食品工廠生產(chǎn)車間一般散發(fā)的溫度和濕度較高，木材容易腐爛而影響食品衛(wèi)生，所以，食品工廠生產(chǎn)車間一般不選用這種結構。（2）混合結構：屋架用鋼筋混凝土，由承重墻來支持。只用作平房，跨度在9 18m，層高可達5 6m，柱距不超過4m。（ 3）鋼筋混凝土結構：主要構件梁、柱、屋架、基礎均采用鋼筋混凝土，而墻只作為防護設施，這種結構也稱為框架結構。該結構的跨度一般為 9 24m，層高可達 5 10m以上，柱距為 56m，可以是單層，也可以是多層，并可將不同層高、不同跨度的建筑物組合起來。因為這種結構強度高，耐久性好，所以是食品工廠生產(chǎn)車間常用的結構。（ 4

18、）鋼結構：主要構件采用鋼材，由于造價不高、 施工方便、 更適合于現(xiàn)代化大型及大跨度廠房的建造，且對于車間內不希望有柱的設計就很適用。但食品工廠的車間內一般都存在水汽大、有酸堿等腐蝕性的廢氣、廢水排出等情1010v1.0可編輯可修改況，所以一般不采用鋼結構。11. 建筑模數(shù)建筑施工為了適應建筑工業(yè)化的需要，建筑構件實行定型化、標準化、預制化，規(guī)定了建筑物的基本尺度，任何房屋的尺寸都必須是基本尺寸的倍數(shù)。這個基本尺度的單位稱作模數(shù)M? ，基本的模數(shù)M?=100mm。擴大模數(shù)：層高方向：單層為200mm的倍數(shù)，多層為600mm的倍數(shù)；平面方向： 用 300mm的倍數(shù)。 在開間方向可用、 、。其中以和

19、6m在食品工廠生產(chǎn)車間用得較普遍；跨度小于或等于18m時，跨度的建筑模數(shù)是3m；跨度大于18m時，跨度的建筑模數(shù)是 6m，所以，食品工廠生產(chǎn)車間的跨度有6m、 9m、 12m、 15m、18m、 24m、 30m等。12車間辦公室、控制室、質量檢查室以及福利設施的設計標準（ 1）車間辦公室按車間值班的最大班的管理和技術人員人數(shù)以及4m2人的使用面積計算，建筑平面系數(shù)采用65。（ 2）車間控制室不宜與變壓器室、動力機房、化學藥品室相鄰。與辦公室、操作工值班室、生活間、工具間相鄰時，應以墻隔開，中間不要開門，不要互相串通。有很好的視野， 從各個角度都能看到裝置的地方；儀表盤和控制箱通常都是成排布置，盤后要有安裝和維修的通道，通道寬度不小于1m，操作臺至墻（窗）至少應有2 3m的間距，以供人員通行。（3）會議室可兼作休息室，供交接班、用餐時使用，面積按最大班人數(shù)以及使用面積1.2m2人計算，建筑平面系數(shù)65。（ 4）質量檢查室根據(jù)檢測分析試驗工作的需要，應