工艺设计与车间工艺布置(共42页).ppt

1、 工艺设计及车间工艺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到达设计的要求。 第一节第一节 工艺设计的根本原那么和步工艺设计的根本原那么和步骤骤 一、工艺设计的根本原那么一、工艺设计的根本原那么1平安可靠、经济合理、技术先进平安可靠、经济合理、技术先进2合理地选择工艺流程和设计指标合理地选择工艺流程和设计指标3为生产

2、挖潜和开展留有余地为生产挖潜和开展留有余地4合理考虑机械化、自动化装备水平合理考虑机械化、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，并为其要考虑其它专业设计的要求，并为其设计提供可靠依据。设计提供可靠依据。 二、工艺设计的步骤二、工艺设计的步骤 初步设计初步设计时的步骤为时的步骤为:l确定各车间生产任务。确定各车间生产任务。2选择生产工艺流程及主机设备。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确定主要工艺参数、定额指标及车间工作制度。制度。4物料平衡计算。物料平衡计算。5设备选型及计算。设备选型及计算。6车间工艺布置并绘制

3、工艺布置草图。车间工艺布置并绘制工艺布置草图。第二节第二节 工艺流程选择工艺流程选择 一、选择工艺流程的原那么一、选择工艺流程的原那么 选择工艺流程，首先要保证产品的选择工艺流程，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。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表达技术上的工艺流程的选择还应充分表达技术上的先进性和可靠性。先进性和可靠性。 要注意吸收类似工厂在实践中所积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、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，认真新工

4、艺时要充分调查，反复论证，认真落实。落实。二、确定工艺流程的依据二、确定工艺流程的依据 l原料的组成和性质原料的组成和性质2产品品种及质量要求产品品种及质量要求3工厂规模及技术装备水平工厂规模及技术装备水平4建厂地区气候条件建厂地区气候条件5半工业加工试验半工业加工试验 第三节第三节 车间工艺布置车间工艺布置 任务任务确定车间的厂房布置和设备布确定车间的厂房布置和设备布置。置。 要求：要求：车间工艺布置做到生产流程顺畅、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，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、安装充分考虑设备操作、维护和施工、安装及其它

5、专业对布置的要求。及其它专业对布置的要求。 车间工艺布置设计是以车间工艺布置设计是以工艺专业为工艺专业为主导主导，并在其它专业如总图、土建、电，并在其它专业如总图、土建、电气等的密切配合下共同气等的密切配合下共同 。一、生产车间工艺布置设计的依据一、生产车间工艺布置设计的依据 常用的设计标准和规定有：常用的设计标准和规定有： 企业工艺管理规程；工厂工艺设计企业工艺管理规程；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标准；压缩械设备安装工程施工及验收标准；压缩空气机站设计标准；建筑设计防火标准；空气机站设计标准；建筑设计防火标准；工业

6、企业设计卫生标准；工业企业噪声工业企业设计卫生标准；工业企业噪声控制设计标准；工业环境保护设计规定；控制设计标准；工业环境保护设计规定；建材工业劳动平安与工业卫生设计规定；建材工业劳动平安与工业卫生设计规定；工业污染排放标准等。工业污染排放标准等。 根底资料有：根底资料有： 工艺计算及主机设备工艺计算及主机设备选型；选型； 工艺流程图；工艺流程图； 全厂生产车间总平面全厂生产车间总平面轮廓图；轮廓图； 设备选型图册、样本；设备选型图册、样本； 同类型工厂生产车间同类型工厂生产车间工艺布置图等。工艺布置图等。二、生产车间工艺布置的要求二、生产车间工艺布置的要求 生产车间工艺布置包括厂房布置和设生

7、产车间工艺布置包括厂房布置和设备布置。备布置。 一进行车间工艺布置设计时重点考虑一进行车间工艺布置设计时重点考虑的问题：的问题：1最大限度地满足工艺生产、设备维修最大限度地满足工艺生产、设备维修的要求；的要求；2充分有效地利用本车间的建筑面积和充分有效地利用本车间的建筑面积和建筑体积；建筑体积；3为本车间将来的开展和厂房的扩建留为本车间将来的开展和厂房的扩建留有余地；有余地；二厂房布置二厂房布置 厂房布置厂房布置平面布置和立面布置平面布置和立面布置 主要决定于生产流程、生产特点、主要决定于生产流程、生产特点、厂区面积、厂区地形地质条件和设备布厂区面积、厂区地形地质条件和设备布置。它必须满足工艺

8、要求，便于组织生置。它必须满足工艺要求，便于组织生产流水线。同时也应符合国家的防火、产流水线。同时也应符合国家的防火、卫生标准等各种标准和规定。卫生标准等各种标准和规定。 1厂房的布置方式厂房的布置方式 厂房布置通常采用集中式布置和分厂房布置通常采用集中式布置和分散式布置两种形式。散式布置两种形式。 2厂房的平面布置厂房的平面布置 厂房的平面布置主要是确定厂房的厂房的平面布置主要是确定厂房的面积和柱网布置跨度和柱距。面积和柱网布置跨度和柱距。 1生产区域的划分生产区域的划分 2生产线的组织生产线的组织 3厂房面积的组成厂房面积的组成 ： 厂房面积主要包括以下几方面厂房面积主要包括以下几方面:设

9、备本身和生产操作所需的面积；设备本身和生产操作所需的面积；设备安装和检修所需面积；设备安装和检修所需面积；其他设施所需的面积，如变配电室、控制操其他设施所需的面积，如变配电室、控制操作室、隔音室及采暖、通风、收尘用的面积作室、隔音室及采暖、通风、收尘用的面积等；等；生产管理及生活用室所需的面积，如车间办生产管理及生活用室所需的面积，如车间办公室、化验室、更衣室、浴室、厕所等；公室、化验室、更衣室、浴室、厕所等；辅助面积，如电工房、机修间、材料室等；辅助面积，如电工房、机修间、材料室等；各种通道、楼梯所需的面积。各种通道、楼梯所需的面积。 4平面布置的要求平面布置的要求 合理规划厂房出入门口、通

10、道、楼梯和过桥合理规划厂房出入门口、通道、楼梯和过桥的位置。的位置。各种地下构筑物如排水沟、电缆沟、工艺设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，并且防止与建筑物排，以节约基建工程量，并且防止与建筑物根底及设备根底发生矛盾；根底及设备根底发生矛盾；厂房平面布置应力求规整，厂房平面布置应力求规整，根据生产过程的特点和要求，有些工序需留根据生产过程的特点和要求，有些工序需留足必要的储存、堆放面积。足必要的储存、堆放面积。可在露天放置的设备，不必建造厂房，以节可在露天放置的设备，不必建造厂房，以节约投资。

11、约投资。 3厂房的立面布置厂房的立面布置 厂房的立面布置即空间布置，主要是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。确定厂房的层数和高度。1厂房建筑形式厂房建筑形式 厂房建筑形式有单层和多层。厂房建筑形式有单层和多层。 2立面布置的要求立面布置的要求 厂房层高厂房层高设备本身的高度，根底要设备本身的高度，根底要求的高度，设备顶部凸出物的高度，操求的高度，设备顶部凸出物的高度，操作和维护所需的高度。建筑结构作和维护所需的高度。建筑结构(楼板、楼板、梁梁)对梁的位置及梁、楼板截面尺寸有所对梁的位置及梁、楼板截面尺寸有所估计；估计； 三设备布置三设备布置 设备布置设备布置把车间内的各种设

12、备按照把车间内的各种设备按照工艺流程要求加以定位。工艺流程要求加以定位。 除了主机设备外，还包括附属设备、工艺管道、除了主机设备外，还包括附属设备、工艺管道、检修设备，以及各种连接件和料仓等。检修设备，以及各种连接件和料仓等。 主机设备要与厂房建筑的主要柱网相对主机设备要与厂房建筑的主要柱网相对定位定位，设，设备与设备之间也要相对定位。备与设备之间也要相对定位。 设备布置主要取决于生产流程和设备安装、操作、设备布置主要取决于生产流程和设备安装、操作、检修的需要，同时也要考虑其它专业对布置的要求。检修的需要，同时也要考虑其它专业对布置的要求。 设备布置的要求设备布置的要求 ：1重型重型设备以及在

13、运转中产生较大设备以及在运转中产生较大振动振动的设备的设备如空气压缩机、大型通风机、破碎机等。如空气压缩机、大型通风机、破碎机等。2两台或两台以上的设备布置在同一厂房内时。两台或两台以上的设备布置在同一厂房内时。3布置在走廊和地沟中的胶带输送机、空气输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。送机斜槽和螺旋输送机。4斗式提升机地坑应有足够的空间，以便于清斗式提升机地坑应有足够的空间，以便于清料和检修。料和检修。5工艺管道应尽量集中布置，力求管线最短、工艺管道应尽量集中布置，力求管线最短、转弯最少且布置整齐。转弯最少且布置整齐。6溜管和溜槽的倾角，圆锥形包壁倾角以及角溜管和溜槽

14、的倾角，圆锥形包壁倾角以及角锥形包壁交线倾角，一般应大于物料自然休锥形包壁交线倾角，一般应大于物料自然休止角止角515。 7 7设备沿墙布置时，应注意不要影响门窗的开设备沿墙布置时，应注意不要影响门窗的开启，不阻碍厂房的采光和通风。启，不阻碍厂房的采光和通风。8 8为了安装与检修时吊运设备或部件，或在日为了安装与检修时吊运设备或部件，或在日常生产中吊运其它物件，通常在楼板上设置吊常生产中吊运其它物件，通常在楼板上设置吊物孔，各层楼板的吊物孔一般上下对正，可贯物孔，各层楼板的吊物孔一般上下对正，可贯穿吊运。穿吊运。9 9在设备上方不设置永久性起重设施时，应预在设备上方不设置永久性起重设施时，应预

15、留足够的空间和面积，以架设临时起重装置。留足够的空间和面积，以架设临时起重装置。1010当设备、管道或溜槽穿越楼板时，必须注意当设备、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，更不能切断梁柱的预留孔的大小要留有余地，更不能切断梁柱的结构，否那么，将造成安装困难或使用不合理结构，否那么，将造成安装困难或使用不合理等不良后果。等不良后果。 三、车间工艺布置图的内容三、车间工艺布置图的内容 (一一)车间平面图包括以下内容车间平面图包括以下内容1 1车间工艺平面布置图，应注明厂房轮廓线、车间工艺平面布置图，应注明厂房轮廓线、门窗位置、楼梯位置、柱网间距、编号以及各门窗位置、楼梯位置、柱网间

16、距、编号以及各层相对标高；层相对标高； 2 2设备外形俯视图和设备编号；设备外形俯视图和设备编号；3 3设备定位尺寸和尺寸线及各种动荷载；设备定位尺寸和尺寸线及各种动荷载；4 4操作平台示意图，主要尺寸和台面标高；操作平台示意图，主要尺寸和台面标高；5 5吊车和吊车梁的平面位置；吊车和吊车梁的平面位置；6 6地坑、地沟的位置和尺寸以及其相对标高；地坑、地沟的位置和尺寸以及其相对标高；7 7吊装孔的位置和尺寸，吊钩的位置及荷载；吊装孔的位置和尺寸，吊钩的位置及荷载；8 8辅助室、生活室的位置及尺寸。辅助室、生活室的位置及尺寸。 (二二)车间立面图包括以下内容车间立面图包括以下内容 1 1车间工艺

17、立面图，应注明厂房轮廓线、车间工艺立面图，应注明厂房轮廓线、门及楼梯位置；柱网间距、编号；各层门及楼梯位置；柱网间距、编号；各层相对标高和梁高度等；相对标高和梁高度等；2 2设备外形侧视图和设备编号；设备外形侧视图和设备编号；3 3设备中心高度及其定位尺寸，尺寸线设备中心高度及其定位尺寸，尺寸线及动荷载；及动荷载；4 4设备支承方式；设备支承方式；5 5操作台立面示意图和主要尺寸；操作台立面示意图和主要尺寸；6 6吊车梁的立面位置及高度；吊车梁的立面位置及高度；7 7地坑、地沟的位置及深度。地坑、地沟的位置及深度。 四、车间工艺布置的方法和步骤四、车间工艺布置的方法和步骤 1 1工艺人员根据本

18、车间在总平面上的位工艺人员根据本车间在总平面上的位置，生产工艺流程和物料进出方向，确置，生产工艺流程和物料进出方向，确定本车间的方向，厂房跨度和柱距。定本车间的方向，厂房跨度和柱距。2 2把已选定的主机设备和局部大设备，把已选定的主机设备和局部大设备，按比例按比例(1:100)(1:100)绘制设备外形图，为便绘制设备外形图，为便于多方案比较亦可用塑料片或硬纸板制于多方案比较亦可用塑料片或硬纸板制作设备外形图案。作设备外形图案。3 3按比例按比例(1:100)(1:100)绘制车间工艺、立面轮绘制车间工艺、立面轮廓草图。廓草图。 第四节第四节 原料加工车间原料加工车间 一、原料的破碎、筛分一、

19、原料的破碎、筛分 一破碎系统的开展一破碎系统的开展 近年来，随着工厂的大型化以及矿山开采近年来，随着工厂的大型化以及矿山开采技术的开展，破碎流程和破碎设备也相应有技术的开展，破碎流程和破碎设备也相应有了较大开展如水泥厂的石灰石破碎。主了较大开展如水泥厂的石灰石破碎。主要反映在以下几个方面：要反映在以下几个方面： 1破碎设备大型化破碎设备大型化2破碎流程单段化破碎流程单段化3破碎设备移动化破碎设备移动化4破碎设备多功能化破碎设备多功能化 5开发了自磨技术和自磨机开发了自磨技术和自磨机 二破碎系统的选择与破碎设备的二破碎系统的选择与破碎设备的选型选型 1破碎系统的选择破碎系统的选择1物料的性质物料

20、的性质2物料的粒度物料的粒度1进料块度进料块度2出料粒度出料粒度3破碎系统的破碎比破碎系统的破碎比2破碎设备的选型破碎设备的选型 选用破碎设备时，主要应考虑以下各选用破碎设备时，主要应考虑以下各项因素：项因素：l由全厂主机平衡计算确定的破碎车间由全厂主机平衡计算确定的破碎车间要求小时产量，是破碎机选型的依据，要求小时产量，是破碎机选型的依据，可据此确定破碎机的规格与台数。可据此确定破碎机的规格与台数。2物料的物理性质，即物料的硬度、块物料的物理性质，即物料的硬度、块度、杂质含量与形状。度、杂质含量与形状。1石灰石破碎石灰石破碎2砂岩的破碎砂岩的破碎三破碎车间的布置三破碎车间的布置 1破碎车间与

21、矿山的距离。破碎车间与矿山的距离。2粗碎车间粗碎车间3粗碎车间的喂料设备。粗碎车间的喂料设备。4中碎车间。中碎车间。5如采用胶带输送机将粗碎机出料送至如采用胶带输送机将粗碎机出料送至中碎机或中间仓时。中碎机或中间仓时。1 - 1 剖 面设有设有锤式锤式破碎破碎机的机的石灰石灰石破石破碎车碎车间布间布置图置图 设有锤式破碎机的石灰石破碎车间布置图设有锤式破碎机的石灰石破碎车间布置图 二、物料的烘干二、物料的烘干 一烘干系统的开展趋势和选择原那么一烘干系统的开展趋势和选择原那么 在选择烘干系统时，主要应考虑以下一些在选择烘干系统时，主要应考虑以下一些问题：问题：1尽量采用烘干兼粉磨的系统来制备煤粉

22、和生尽量采用烘干兼粉磨的系统来制备煤粉和生料。料。 粘土预烘干至水分粘土预烘干至水分68%。2当采用先烘干后粉磨的流程时，烘干系统应当采用先烘干后粉磨的流程时，烘干系统应使烘干后物料的终水分符合入磨物料水分的使烘干后物料的终水分符合入磨物料水分的要求。要求。 入磨物料对水分的要求一般为：石灰石小于入磨物料对水分的要求一般为：石灰石小于1%、粘土原料小于、粘土原料小于1.5%、铁质原料小于、铁质原料小于2%、煤小于煤小于12%、矿渣小于、矿渣小于2%。1001002 wGd = G GF = G 10010021ww式中式中 G、Gd、GF分别按烘干物料、绝对干物分别按烘干物料、绝对干物料、湿物

23、料表示的烘干机产量料、湿物料表示的烘干机产量(t/h)； w1w2分别表示物料烘干前后的初水分、分别表示物料烘干前后的初水分、终水分终水分(%)。 2每千克烘干物料的水分蒸发量及烘开机每小每千克烘干物料的水分蒸发量及烘开机每小时的水分蒸发量，可用以下公式计算：时的水分蒸发量，可用以下公式计算： = ww11100 1001002 ww2100gwW = 1000 G 121100www式中gw按每千克烘干物料计算的水分蒸按每千克烘干物料计算的水分蒸发量发量(kg水水/kg干物料干物料)； W烘干机每小时的水分蒸发量烘干机每小时的水分蒸发量kg水水/h。3回转烘干机产量，可按单位容积水分回转烘干

24、机产量，可按单位容积水分蒸发量指标进行计算：蒸发量指标进行计算： AVwww1000100121G = 式中式中 V按回转烘干机的容积，按回转烘干机的容积，m3； A回转烘干机单位容积蒸发强度，回转烘干机单位容积蒸发强度，kg水水/m3.h。A值随烘干机的结构型式和物料的种类、初水值随烘干机的结构型式和物料的种类、初水分而异。参见表分而异。参见表42至表至表44。 2回转烘干机规格的计算回转烘干机规格的计算 WA1000100121GwwwA()1000100122GwwwAF()1当需要烘干的湿物料量或要求烘干机的产量以及当需要烘干的湿物料量或要求烘干机的产量以及物料烘干前的初水分和终水分时，回转