工藝設(shè)計及車間工藝布置（行業(yè)經(jīng)驗）

1、第四章 工藝設(shè)計及車間工藝布置 工藝設(shè)計是工廠設(shè)計的主要環(huán)節(jié)，是決定全局的關(guān)鍵。 工藝設(shè)計的主要任務(wù)確定生產(chǎn)方法、選擇生產(chǎn)工藝流程；確定生產(chǎn)設(shè)備的類型、規(guī)格、數(shù)量，選取各項工藝參數(shù)及定額指標(biāo)；確定勞動定員及生產(chǎn)班制；進行合理的車間工藝布置。 從工藝技術(shù)上、生產(chǎn)設(shè)備上、勞動組織上保證設(shè)計廠投產(chǎn)后能正常生產(chǎn)，在產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量上達到設(shè)計的要求。 1陽山書屋c第一節(jié) 工藝設(shè)計的基本原則和步驟 一、工藝設(shè)計的基本原則1安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進2合理地選擇工藝流程和設(shè)計指標(biāo)3為生產(chǎn)挖潛和發(fā)展留有余地4合理考慮機械化、自動化裝備水平5注意環(huán)境保護，減少污染6要考慮其它專業(yè)設(shè)計的要求，并為其設(shè)計提供可靠

2、依據(jù)。 2陽山書屋c二、工藝設(shè)計的步驟 初步設(shè)計時的步驟為:l確定各車間生產(chǎn)任務(wù)。2選擇生產(chǎn)工藝流程及主機設(shè)備。3確定主要工藝參數(shù)、定額指標(biāo)及車間工作制度。4物料平衡計算。5設(shè)備選型及計算。6車間工藝布置并繪制工藝布置草圖。3陽山書屋c7計算設(shè)備的電力安裝容量以及蒸汽、壓縮空氣和其它動力需要量，計算人員數(shù)量和運輸量。向土建等專業(yè)工種提供資料。8根據(jù)土建設(shè)計，繪制正式工藝布置圖。9主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)計算。10編寫工藝設(shè)計說明書。 施工圖設(shè)計時，如設(shè)計方案無變化，則不用編寫工藝設(shè)計說明書，而要在工藝布置圖的基礎(chǔ)上，繪制管道系統(tǒng)圖、設(shè)備安裝圖和溜管、支架等非標(biāo)準(zhǔn)件圖。4陽山書屋c第二節(jié) 工藝流程選擇

3、一、選擇工藝流程的原則 選擇工藝流程，首先要保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求，在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下，盡可能簡化流程，縮短生產(chǎn)周期。工藝流程的選擇還應(yīng)充分體現(xiàn)技術(shù)上的先進性和可靠性。 要注意吸收類似工廠在實踐中所積累的豐富經(jīng)驗。選用新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝時要充分調(diào)查，反復(fù)論證，認真落實。5陽山書屋c生產(chǎn)過程的機械化與自動化：是現(xiàn)代工廠發(fā)展的方向。選擇流程時應(yīng)從工廠規(guī)模、當(dāng)時當(dāng)?shù)貙嶋H情況出發(fā)，盡可能提高機械化程度，降低勞動強度。如有條件，還應(yīng)考慮自動化，暫無條件時也應(yīng)充分考慮到今后技術(shù)改進和發(fā)展的可能性。技術(shù)經(jīng)濟分析：選擇工藝流程時，必須進行技術(shù)經(jīng)濟分析，使建廠后各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)經(jīng)濟合理。此外，還應(yīng)注意到

4、生產(chǎn)調(diào)節(jié)的靈活性。不同方案的分析對比：工藝流程最后確定，需要經(jīng)過不同方案的分析對比，使選用的流程可靠、適用、先進、合理。6陽山書屋c二、確定工藝流程的依據(jù) l原料的組成和性質(zhì)2產(chǎn)品品種及質(zhì)量要求3工廠規(guī)模及技術(shù)裝備水平4建廠地區(qū)氣候條件5半工業(yè)加工試驗 7陽山書屋c第三節(jié) 車間工藝布置 任務(wù)確定車間的廠房布置和設(shè)備布置。 要求：車間工藝布置做到生產(chǎn)流程順暢、簡捷、緊湊，盡量縮短物料的運輸距離，充分考慮設(shè)備操作、維護和施工、安裝及其它專業(yè)對布置的要求。 車間工藝布置設(shè)計是以工藝專業(yè)為主導(dǎo)，并在其它專業(yè)如總圖、土建、電氣等的密切配合下共同 。8陽山書屋c一、生產(chǎn)車間工藝布置設(shè)計的依據(jù) 常用的設(shè)計規(guī)

5、范和規(guī)定有： 企業(yè)工藝管理規(guī)程；工廠工藝設(shè)計技術(shù)規(guī)定；工廠設(shè)計節(jié)能技術(shù)規(guī)定；機械設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范；壓縮空氣機站設(shè)計規(guī)范；建筑設(shè)計防火規(guī)范；工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范；工業(yè)環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定；建材工業(yè)勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計規(guī)定；工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)等。 9陽山書屋c基礎(chǔ)資料有： 工藝計算及主機設(shè)備選型； 工藝流程圖； 全廠生產(chǎn)車間總平面輪廓圖； 設(shè)備選型圖冊、樣本； 同類型工廠生產(chǎn)車間工藝布置圖等。10陽山書屋c二、生產(chǎn)車間工藝布置的要求 生產(chǎn)車間工藝布置包括廠房布置和設(shè)備布置。 （一）進行車間工藝布置設(shè)計時重點考慮的問題：1最大限度地滿足工藝生產(chǎn)、設(shè)備維修的要求；2充分

6、有效地利用本車間的建筑面積和建筑體積；3為本車間將來的發(fā)展和廠房的擴建留有余地；11陽山書屋c4勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計符合有關(guān)的規(guī)范和規(guī)定；5與總體設(shè)計相配合，力求做到與相關(guān)車間的連接方便、布置緊湊、運輸距離短；6避免人流和物流平面交叉；7充分注意建廠地區(qū)的氣象、地質(zhì)、水文等條件對車間工藝布置的特殊要求；8 征求和了解其它專業(yè)對車間工藝布置的特殊要求。12陽山書屋c（二）廠房布置 廠房布置平面布置和立面布置 主要決定于生產(chǎn)流程、生產(chǎn)特點、廠區(qū)面積、廠區(qū)地形地質(zhì)條件和設(shè)備布置。它必須滿足工藝要求，便于組織生產(chǎn)流水線。同時也應(yīng)符合國家的防火、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等各種規(guī)范和規(guī)定。1廠房的布置方式 廠房布置通常

7、采用集中式布置和分散式布置兩種形式。 13陽山書屋c2廠房的平面布置 廠房的平面布置主要是確定廠房的面積和柱網(wǎng)布置（跨度和柱距）。1）生產(chǎn)區(qū)域的劃分2）生產(chǎn)線的組織3）廠房面積的組成 ： 14陽山書屋c廠房面積主要包括以下幾方面:設(shè)備本身和生產(chǎn)操作所需的面積；設(shè)備安裝和檢修所需面積；其他設(shè)施所需的面積，如變配電室、控制操作室、隔音室及采暖、通風(fēng)、收塵用的面積等；生產(chǎn)管理及生活用室所需的面積，如車間辦公室、化驗室、更衣室、浴室、廁所等；輔助面積，如電工房、機修間、材料室等；各種通道、樓梯所需的面積。 15陽山書屋c4）平面布置的要求 合理規(guī)劃廠房出入門口、通道、樓梯和過橋的位置。各種地下構(gòu)筑物如

8、排水溝、電纜溝、工藝設(shè)備管道的地溝、地坑等應(yīng)統(tǒng)一考慮。合理安排，以節(jié)約基建工程量，并且避免與建筑物基礎(chǔ)及設(shè)備基礎(chǔ)發(fā)生矛盾；廠房平面布置應(yīng)力求規(guī)整，根據(jù)生產(chǎn)過程的特點和要求，有些工序需留足必要的儲存、堆放面積。可在露天放置的設(shè)備，不必建造廠房，以節(jié)約投資。 16陽山書屋c3廠房的立面布置 廠房的立面布置即空間布置，主要是確定廠房的層數(shù)和高度。1）廠房建筑形式 廠房建筑形式有單層和多層。 2）立面布置的要求 廠房層高設(shè)備本身的高度，基礎(chǔ)要求的高度，設(shè)備頂部凸出物的高度，操作和維護所需的高度。建筑結(jié)構(gòu)(樓板、梁)對梁的位置及梁、樓板截面尺寸有所估計； 17陽山書屋c走廊、地坑、操作平臺等通行部分的凈

9、空高度不得低于2.0 m，不經(jīng)常通行部分不得低于1.9 m?？罩凶呃瓤缭焦坊蜩F路時，公路路面上方的凈空高度不低于4.5 m，鐵路軌頂上方的凈空高度不低于5.5 m；高溫車間廠房(如烘干車間、燒成車間)可適當(dāng)增加高度、并考慮加開天窗，以利通風(fēng)散熱； 廠房中有個別設(shè)備（如提升機）較高時，可考慮局部地提高該部分廠房的高度。 18陽山書屋c有橋式起重機的廠房空間高度 。在滿足生產(chǎn)工藝要求和衛(wèi)生、安全等其他要求的情況下，廠房立面應(yīng)力求簡單，避免層數(shù)過多和層高過高。 廠房的立面還應(yīng)注意整齊美觀。 19陽山書屋c20陽山書屋c（三）設(shè)備布置 設(shè)備布置把車間內(nèi)的各種設(shè)備按照工藝流程要求加以定位。 除了主機設(shè)

10、備外，還包括附屬設(shè)備、工藝管道、檢修設(shè)備，以及各種連接件和料倉等。 主機設(shè)備要與廠房建筑的主要柱網(wǎng)相對定位，設(shè)備與設(shè)備之間也要相對定位。 設(shè)備布置主要取決于生產(chǎn)流程和設(shè)備安裝、操作、檢修的需要，同時也要考慮其它專業(yè)對布置的要求。 21陽山書屋c設(shè)備布置的要求 ：1重型設(shè)備以及在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生較大振動的設(shè)備如空氣壓縮機、大型通風(fēng)機、破碎機等。2兩臺或兩臺以上的設(shè)備布置在同一廠房內(nèi)時。3布置在走廊和地溝中的膠帶輸送機、空氣輸送機斜槽和螺旋輸送機。4斗式提升機地坑應(yīng)有足夠的空間，以便于清料和檢修。5工藝管道應(yīng)盡量集中布置，力求管線最短、轉(zhuǎn)彎最少且布置整齊。6溜管和溜槽的傾角，圓錐形包壁傾角以及角錐形包壁

11、交線傾角，一般應(yīng)大于物料自然休止角515。 22陽山書屋c7設(shè)備沿墻布置時，應(yīng)注意不要影響門窗的開啟，不妨礙廠房的采光和通風(fēng)。8為了安裝與檢修時吊運設(shè)備或部件，或在日常生產(chǎn)中吊運其它物件，通常在樓板上設(shè)置吊物孔，各層樓板的吊物孔一般上下對正，可貫通吊運。9在設(shè)備上方不設(shè)置永久性起重設(shè)施時，應(yīng)預(yù)留足夠的空間和面積，以架設(shè)臨時起重裝置。10當(dāng)設(shè)備、管道或溜槽穿越樓板時，必須注意預(yù)留孔的大小要留有余地，更不能切斷梁柱的結(jié)構(gòu)，否則，將造成安裝困難或使用不合理等不良后果。 23陽山書屋c三、車間工藝布置圖的內(nèi)容 (一)車間平面圖包括以下內(nèi)容1車間工藝平面布置圖，應(yīng)注明廠房輪廓線、門窗位置、樓梯位置、柱網(wǎng)

12、間距、編號以及各層相對標(biāo)高； 2設(shè)備外形俯視圖和設(shè)備編號；3設(shè)備定位尺寸和尺寸線及各種動荷載；4操作平臺示意圖，主要尺寸和臺面標(biāo)高；5吊車和吊車梁的平面位置；6地坑、地溝的位置和尺寸以及其相對標(biāo)高；7吊裝孔的位置和尺寸，吊鉤的位置及荷載；8輔助室、生活室的位置及尺寸。 24陽山書屋c(二)車間立面圖包括以下內(nèi)容 1車間工藝立面圖，應(yīng)注明廠房輪廓線、門及樓梯位置；柱網(wǎng)間距、編號；各層相對標(biāo)高和梁高度等；2設(shè)備外形側(cè)視圖和設(shè)備編號；3設(shè)備中心高度及其定位尺寸，尺寸線及動荷載；4設(shè)備支承方式；5操作臺立面示意圖和主要尺寸；6吊車梁的立面位置及高度；7地坑、地溝的位置及深度。 25陽山書屋c四、車間工

13、藝布置的方法和步驟 1工藝人員根據(jù)本車間在總平面上的位置，生產(chǎn)工藝流程和物料進出方向，確定本車間的方向，廠房跨度和柱距。2把已選定的主機設(shè)備和部分大設(shè)備，按比例(1:100)繪制設(shè)備外形圖，為便于多方案比較亦可用塑料片或硬紙板制作設(shè)備外形圖案。3按比例(1:100)繪制車間工藝、立面輪廓草圖。 26陽山書屋c4在平、立面輪廓草圖上，用已制成的設(shè)備外型圖案進行設(shè)備布置，這時可反復(fù)考慮設(shè)備的最佳位置，以得到基本滿意的不少于二個方案后，繪制成車間的平、立面工藝布置初步圖紙。5以初步的平、立面工藝圖紙為基礎(chǔ)，征求有關(guān)專業(yè)的意見，從各方面比較優(yōu)缺點，集思廣益選擇一個較為理想的方案，再根據(jù)有關(guān)方面的意見作

14、必要的修改。6繪制成正式的車間工藝布置圖。 27陽山書屋c第四節(jié) 原料加工車間 一、原料的破碎、篩分 （一）破碎系統(tǒng)的發(fā)展 近年來，隨著工廠的大型化以及礦山開采技術(shù)的發(fā)展，破碎流程和破碎設(shè)備也相應(yīng)有了較大發(fā)展（如水泥廠的石灰石破碎）。主要反映在以下幾個方面： 1破碎設(shè)備大型化2破碎流程單段化3破碎設(shè)備移動化4破碎設(shè)備多功能化 5開發(fā)了自磨技術(shù)和自磨機 28陽山書屋c（二）破碎系統(tǒng)的選擇與破碎設(shè)備的選型 1破碎系統(tǒng)的選擇1）物料的性質(zhì)2）物料的粒度（1）進料塊度（2）出料粒度（3）破碎系統(tǒng)的破碎比29陽山書屋c2破碎設(shè)備的選型 選用破碎設(shè)備時，主要應(yīng)考慮下列各項因素：l）由全廠主機平衡計算確定的

15、破碎車間要求小時產(chǎn)量，是破碎機選型的依據(jù)，可據(jù)此確定破碎機的規(guī)格與臺數(shù)。2）物料的物理性質(zhì)，即物料的硬度、塊度、雜質(zhì)含量與形狀。（1）石灰石破碎（2）砂巖的破碎30陽山書屋c（三）破碎車間的布置 1破碎車間與礦山的距離。2粗碎車間3粗碎車間的喂料設(shè)備。4中碎車間。5如采用膠帶輸送機將粗碎機出料送至中碎機（或中間倉）時。31陽山書屋c6在大型工廠中不宜將中碎機布置在同一廠房內(nèi)的粗碎機之下。7檢修及運送重大配件。8大、中型水泥廠的石灰石破碎車間，一般應(yīng)設(shè)置檢修起重機，起重機的起重量按需要檢修起吊的最重部件的質(zhì)量來考慮。9如破碎機地坑較深且低于地下水位時，除了在建筑中須考慮防水措施以外，必要時可設(shè)置

16、小水泵，以便排除地坑內(nèi)可能出現(xiàn)的積水。10粗碎機、中碎機、輸送機、中間倉。32陽山書屋c33陽山書屋c設(shè)有錘式破碎機的石灰石破碎車間布置圖 34陽山書屋c 設(shè)有錘式破碎機的石灰石破碎車間布置圖 35陽山書屋c36陽山書屋c37陽山書屋c38陽山書屋c39陽山書屋c二、物料的烘干 （一）烘干系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和選擇原則 在選擇烘干系統(tǒng)時，主要應(yīng)考慮下列一些問題：1盡量采用烘干兼粉磨的系統(tǒng)來制備煤粉和生料。 粘土預(yù)烘干至水分68%。2當(dāng)采用先烘干后粉磨的流程時，烘干系統(tǒng)應(yīng)使烘干后物料的終水分符合入磨物料水分的要求。 入磨物料對水分的要求一般為：石灰石小于1%、粘土原料小于1.5%、鐵質(zhì)原料小于2%、煤

17、小于12%、礦渣小于2%。40陽山書屋c3回轉(zhuǎn)烘干機的順流式或逆流式布置。4燃燒室（熱風(fēng)爐）塊煤燃燒室、噴燃燃燒室及沸騰式燃燒室 。5劣質(zhì)無煙煤或無煙煤摻煤矸石（或石煤）作燃料。6搞好收塵，防止環(huán)境污染。 （二）回轉(zhuǎn)式烘干機的選型計算1回轉(zhuǎn)式烘干機的產(chǎn)量和水分蒸發(fā)量的計算1）回轉(zhuǎn)式烘干機的產(chǎn)量，終水分烘干物料，絕對干物料，初水分濕物料表示，換算公式： 41陽山書屋cGd = G GF = G 式中 G、Gd、GF分別按烘干物料、絕對干物料、濕物料表示的烘干機產(chǎn)量(t/h)； 分別表示物料烘干前后的初水分、終水分(%)。 42陽山書屋c2）每千克烘干物料的水分蒸發(fā)量及烘開機每小時的水分蒸發(fā)量，可

18、用下列公式計算： = W = 1000 G 式中按每千克烘干物料計算的水分蒸發(fā)量(kg水/kg干物料)； W烘干機每小時的水分蒸發(fā)量（kg水/h）。43陽山書屋c3）回轉(zhuǎn)烘干機產(chǎn)量，可按單位容積水分蒸發(fā)量指標(biāo)進行計算： G = 式中 V按回轉(zhuǎn)烘干機的容積，（m3）； A回轉(zhuǎn)烘干機單位容積蒸發(fā)強度，（kg水/m3.h）。A值隨烘干機的結(jié)構(gòu)型式和物料的種類、初水分而異。參見表42至表44。 44陽山書屋c2回轉(zhuǎn)烘干機規(guī)格的計算 1）當(dāng)需要烘干的濕物料量（或要求烘干機的產(chǎn)量）以及物料烘干前的初水分和終水分已知時，回轉(zhuǎn)烘干機的容積可用下式計算： V = = = 2）選擇烘干機的長徑比 58。 45陽山書屋c（三）烘干車間的布置 1原料、煤粉，窯尾預(yù)熱器框架附近；2混合材、煤粉，窯頭(熟料庫)附近；3喂料倉的下部應(yīng)設(shè)捅料孔；4烘干機的喂料和輸送設(shè)備，一般采用電磁振動喂料機或圓盤喂料機和膠帶輸送機。膠帶輸送機中心線與烘干機中心線之間應(yīng)偏