工厂设计概论课件

PAGEPAGE72无机非金属材料工厂设计概论概论基本建设程序基本建设前期工作1、技术经济调查1）国家、地方发展规划2）资源勘探3）项目建议书4）可行性研究5）场地地质勘探、地形测量2、设计——初步设计（工艺）基本建设阶段1）施工图设计2）施工准备3）施工与安装4）试生产5）竣工验收正式投产第一章设计工作概论重点：掌握可行性研究报告（或项目建议书）的编制。设计工作的特点：1、涉及学科面广，许多问题没有精确（非此即彼）的结论；2、设计者的经验非常重要，要知识面广、了解技术经济政策；3、设计目标明确，方案多样、约束条件多、动态、随机；4、不同于科研项目；5、设计者要整体着眼、有计划、高性价比地开展设计，要充分利用资料（但要批判地接受）；《建筑法》规定建设工程项目必须:先勘测,后设计,再施工设计工作是基本建设程序的重要环节工作之一基本建设程序包含:决策、准备、实施三个阶段；具体可以分为以下7个步骤：1、项目建议书编制(1)作用——通过论述拟建项目的建设必要性、可行性，以及获利的可能性(2)基本内容1)拟建项目的必要性和依据；2)产品方案、建设规模、建设地点初步没想3)建设条件初步分析；4)投资估算和资金筹措设想；5)项目进度初步安排；6)效益估计。(3)审批2、可行性研究可行性研究——在项目决策之前，通过调查、研究、分析与项目有关的工程、技术、经济等方面的条件和情况，对可能的多种方案进行比较论证，同时对项目建成后的经济效益进行预测和评价的一种投资决策分析研究方法和科学分析活动。（1）作用——可行性研究的主要作用是为建设项目投资决策提供依据，同时也为建设项目设计、银行贷款、申请开工建没、建没项目实施、项目评估、科学实验、设备制造等提供依据。（2）内容——项目建设是否必要，技术方案是否可行，生产建设条件是否具备，项目建设是否经济合理等问题。（3）可行性研究报告——可行性研究的成果批准的可行性研究报告是项目最终决策文件。3、设计一般工程进行两阶段设计，即初步设计和施工图设计。有些工程，根据需要可在两阶段之间增加技术设计。(1)初步设计——根据批准的可行性研究报告和设计基础资料，对工程进行系统研究，概略计算，作出总体安排，拿出具体实施方案。目的——是在指定的时间、空间等限制条件下，在总投资控制的额度内和质量要求下，作出技术上可行、经济上合理的设计和规定，并编制工程总概算。(2)技术设计——为了进一步解决初步设计中的重大问题，如工艺流程、建筑结构、设备选型等，根据初步设计和进一步的调查研究资料进行技术设计。这样做可以使建设工程更具体、善、技术指标更合理。(3)施工图设计——使设计达到施工安装的要求。施工图设计应结合实际情况，完整、准确地表达出建筑物的外形、内部空间的分割、结构体系以及建筑系统的组成和周围环境的协调。《建设工程质量管理条例》规定，建设单位应将施工图设计文件报县级以上人民政府建设行政主管部门或其他有关部门审查，未经审查批准的施工图设计文件不得使用。4、建设准备1)、组建项目法人；征地、拆迁和平整场地；2)、做到水通、电通、路通；组织设备、材料订货；3)、建设工程报监；委托工程监理；4)、组织施工招标投标，优选施工单位；5)、办理施工许可证等。5、施工安装——具备了开工条件并取得施工许可证后才能开工，主要任务是按设计进行施工安装，建成工程实体。6、生产准备阶段1）、组建管理机构，制定有关制度和规定；2）、招聘并培训生产管理人员，组织有关人员参加设备安装、凋试、工程验收；3）、签订供货及运输协议；4）、进行工具、器具、备品、备件等的制造或订货。7、竣工验收阶段建设工程按设计文件规定的内容和标准全部完成，并按规定将工程内外全部清理完毕后，达到竣工验收条件，建设单位即可组织竣工验收，勘察、没计、施工、监理等有关单位应参加竣工验收。竣工验收是考核建设成果、检验设计和施工质量的关键步骤，是由投资成果转入生产或使用的标志。竣工验收合格后，建设工程方可交付使用。水泥工业产业发展政策（节选）产业政策目标产业发展重点产业技术政策1、到2010年，新型干法水泥比重达到70%以上。日产4000吨以上大型新型干法水泥生产线,技术经济指标达到吨水泥综合电耗小于95KWH,熟料热耗小于740千卡/千克。到2020年,企业数量由目前5000家减少到2000家,生产规模3000万吨以上的达到10家,500万吨以上的达到40家。2、2008年底前,各地要淘汰各种规格的干法中空窑、湿法窑等落后工艺技术装备,进一步消减机立窑生产能力,有条件的地区要淘汰全部机立窑。地方各级人民政府要依法关停并转规模小于20万吨环保或水泥质量不达标的企业。国家鼓励地方和企业以淘汰落后生产能力方式发展新型干法水泥，重点支持在有资源的地区建设日产4000吨及以上规模新型干法水泥项目，建设大型熟料基地；在靠近市场的地区建设大型水泥粉磨站。1、发展大型新型干法水泥工艺,推动水泥工业结构调整和产业升级，厉行资源节约，保护生态环境，坚持循环经济和可持续发展，走新型工业化发展道路。2、新建水泥生产线必须有可开采30年以上的资源保证，规范设计，合理开采。3、鼓励大企业采用先进的技术和设备将小企业改造为水泥粉磨站，新建水泥粉磨站规模至少为年产60万吨。鼓励推广矿渣微粉细磨技术。大力发展散装水泥，积极发展预拌混凝土。4、除一些受市场容量和运输条件限制的特殊地区外，限制新建日产2000吨以下新型干法水泥生产线，建设此类项目，必须经过国家投资主管部门核准。任何地方和企业不得新建立窑及其它落后工艺的水泥生产线。第一节项目建议书项目建议书的内容和深度1、前言2、项目的名称3、项目提出的依据和必要性（1）国民经济发展规划、地区经济发展规划和行业规划的要求；（2）项目布局的合理性和产品流向;（3）改扩建项目应说明企业的现状;（4）根据该地区产品产需情况，论证项目建设的必要性；（5）对于出口产品，要分析产品进入国际市场的前景、价格和竞争能力；（6）对于引进技术和进口设备，要说明国内外差距和进口的理由。4、建厂规模、产品方案和生产方法的初步设想5、建厂条件（1）原、燃料资源（2）交通运输（3）电源（4）水源（5）建设场地（6）环境保护6、建设项目进度安排设想7、投资匡算、资金筹措和经济效益初步分析（1）投资匡算（2）资金筹措（3）企业经济效益和社会效益的初步分析。8、附图9、附件项目建议书的评估1、根据国家中、长期计划和市场供求情况，评价项目建设的必要性。2、从各项建设条件评价项目建设的可能性。3、提出经济效益和社会效益的国民经济评价。4、对拟建规模和产品方案合理性的评估意见。5、评估结论与建议。第二节厂址选择厂址选择工作是一项综合性工作，需要有关专业有经验的技术人员参加。如：技术经济专业、总图运输专业、原料专业、采矿专业、工艺专业、水道专业、环保专业、电气专业等，根据工作需要还可能有其他专业参加，如工程地质专业等。此外还应有上级主管部门会同地方有关部门人员参加。厂址选择要一问（了解）二看三查（勘探）所谓眼观六路耳听八方选址的基本原则1、符合国家、地区和城乡规划的要求。2、满足项目对原材料、能源、水和人力的供应，生产工艺和营销的要求。3、节约和效益的原则，尽力做到降低建设投资，节省运费，减少成本，提高利润。4、安全的原则，防洪、防震、防地质灾害、战争危害。5、实事求是的原则，对多个厂址调查研究，进行科学分析和比选。6、节约项目用地，尽量不占或少占农田。7、注意环境保护，以人为本，减少对生态和环境的影响。选址的基本要求1、区域位置(1)要尽量接近原材料、燃料的产地及产品销售地区。(2)要远离重要的铁路枢纽站、大型桥梁、大型储油库、重要军事工程、飞机场等战略目标。(3)要避开高压输电线路，不压城市地下管线。(4)对于可能产生工业废水的项目，应位于城镇、江河、港区、水源地等的下游。(5)对于可能产生大量废气的项目，应位于城镇的下风向。(6)满足当地规划要求。(7)在文物地区或风景保护区时，应有当地主管部门同意文件。2、厂址面积满足生产区、三废处理场、及其他设施的用地要求和环境条件，并考虑留有适的发展用地。3、地形、地貌和地质(1)尽量平整，减少土方工程量。(2)自然地面坡度不宜大,一般以4～5度为宜。对丘陵地区，宜用山坡地。(3)位于适当标高，避免洪水和海潮灾害。便于排水，有利于防洪排涝。(4)不在水库下游和防洪堤附近。4、交通运输运输设施(水运、公路、铁路、航空)满足拟建项目的要求，且线路短捷、方便、经济合理。5、原材料供应原材料品质和数量均能够满足要求，且可靠供应。6、给、排水(1)靠近水源地，满足水量、水质和水温要求，具备供水可靠性。(2)污水排放满足当地环保机构的要求,便于将经处理的污水排入当地污水处理场或下水系统。7、动力供应(1)靠近热电厂，供电、供汽有可靠的来源。(2)自设热电站或锅炉房时，燃料供应可靠，留有储煤、储灰场地：8、工程地质与水文地质(1)不在溶岩、断层、滑坡、泥石流、土崩、八级以上地震区和矿藏地区。(2)尽量避免因工程地质问题而使工程基础复杂化，地基承载力等条件满足项目要求。(3)地下水位最好低于地下室和地下构筑物的深度，最好无侵蚀性。9、气象(1)考虑高温、高湿、云雾、风沙、暴风、落雷、滚雷区对项目的不良影响。(2)考虑冰冻线对建(构)筑物基础和地下管线敷设的影响。10、协作条件在产品销售、原材料供应、给排水、动力、交通运输、居住区和福利设施等方面与邻近企业或城镇存在协作的可能性。11、环境影响经环境评估，证明项目的环保措施是有效的，在该地区是可接纳的。12、人力资源：具备人力资源和培训条件。13、施工条件(1)当地建筑材料充足。(2)有较好施工队伍和施工机械设备条件，施工期水、电可供应。笨重机器设备可运到场址。14、场地价格土地价格合理。厂址选择(工艺人员)重点考虑：1、场地是否平整或平坦；2、场地是否规整；3、是否远离居民区；4、水陆交通是否方便；5、是否远离高压线路；6、是否远离地下重要管线；7、资源或原材料、燃料的运输距离；8、环保要求；9、规划红线（道路、航道）；10、场地标高和风向、水位等。第三节可行性研究可行性研究报告的编制及其依据可行性研究是项目决策的依据，它可以使项目的决策科学化、民主化，提高基建项目的经济效益，避免或减少项目决策的失误。经批准的项目建议书，是编制可行性研究报告的依据。项目可行性研究报告应由取得设计或咨询资质的专业单位承担。可行性研究报告的内容及深度（一）总论1、项目背景和研究依据；2、可行性研究的主要原则；3、研究范围和分工；4、技术方案和设备来源；5、主要技术经济指标；6、技术综合评价和结论。（二）市场预测和拟建规模1、根据产、需现状、对国内现有企业生产能力的估计和市场预测，分析在合理幅射半径内产品品种、价格的发展趋势。2、对建设项目的规模、产品方案和发展方向的技术经济比较和分析，预测企业在经济年限内市场竞争能力和发展前景。3、确定最佳建设规模和产品方案。4、产品需要外销的,要进行国外需求情况预测和进入国际市场前景的分析。5、扩建项目要说明对原有固定资产的利用情况。（三）建设条件及厂址方案主要包括原、燃、材料和辅助材料、交通运输、供电、供水、大件设备运输、厂址及工程地质、外部协作条件、气象、地震以及扩建工程中的老厂工艺、设备设施，技术力量的调查和落实。（四）技术方案主要包括原料、矿山、工艺方案、总图运输、建筑结构、电气与自动化、给排水、采暖、通风、机修汽修等。（五）环境保护提出包括粉尘、有害气体、污水和废水处理、噪声控制、绿化设计等在内的环境保护方案设计、环境保护的投资费用及主要设备表。（六）节能（七）企业组织和劳动定员。1、编制全厂机构设置方案2、编制全厂的生产工人、辅助生产工人、管理人员和服务人员定员方案。3、编制全厂人员培训计划。（八）投资估算和资金筹措1、建筑工程费2、设备及工器具购置费3、安装工程费4、工程建设其他费用(无形资产等)5、基本预备费（不可预见费）6、涨价预备费（不可预见费）7、建设期利息8、流动资金（九）经济效益和社会效益1、对固定资产投资进行分析。2、计算产品的设计成本、固定资产折旧、销售收入、经营成本、税金、实现利润、营业外收支、企业留利等。3、企业经济评价，计算企业内部收益率、投资回收期、贷款偿还期等。4、计算工厂服务年限内的资金平衡情况，进行盈亏平衡分析和投资风险性分析。5、按财务平衡表计算的贷款偿还期,对重工业要求最长不超过15年。6、动态收益率一般不少于8％(12％);社会效益突出的项目，其动态收益率也不应低于6％。(十)附件(十一)附图可行性研究需要的基础数据一、计算用数据：年产量、销售价格、原材料燃料动力消耗量及价格、人员数量和工资、折旧和摊销年限、各种费率、各种税率、汇率、利率、计算期和运营负荷。派生数据：成本费用、销售收入、销售税金与附加、增值税等。二、判别类参数：基准收益率、基准投资回收期、基准投资利润率等（取行业发布值或投资者自定）。可行性研究财务计算设备及工器具购置费：国产：出厂价或订货合同价和运杂费。进口：进口货价、进口从属费和国内运杂费。建筑工程费：建造永久性建筑物和构筑物所需要的费用。以单位建筑工程量乘以建筑工程总量估算。建设期利息：(上一年为止借款本息累计+本年借款)×年利率(上年年末借款本息累计+本年借款/2)×年利率1、总成本费用=制造成本+销售成本+管理成本+财务成本2、制造成本=直接材料费+直接燃料和动力费+直接工资+其他直接支出+制造费用3、固定资产折旧，按年限平均法计算：年折旧率=×100%年折旧额=固定资产原值×年折旧率大修基金=基本折旧费×15%日常维修费=大修基金×60%4、无形资产和其他资产摊销费无形资产和其他资产从开始使用之日起，在有效使用期限内平均摊入成本。无形资产和其他资产的摊销一般采用年限平均法,不计残值。5、流动资金=销售收入×20%6、销售费用=销售收入×固定基数（一般取1.5%）7、管理费用=销售收入×固定基数（一般取3%或按当地规定）8、销售税金=（销售收入-总成本）×17%；9、利润总额=销售收入-总成本-销售税金；10、所得税=利润总额×33%；11、税后利润=利润总额-所得税；12、企业留存=税后利润×15%；13、未分配利润=税后利润-企业留存；14、盈余资金=未分配利润+回收折旧费+回收摊销费；15、销售利润率=税后利润/销售收入；16、销售成本利润率=税后利润/总成本17、项目财务净现值（FNPV）：指按设定的折现率ic计算的项目计算期内各年净现金流量的现值之和。式中：CI—现金流入；CO—现金流出；(CI-CO)t—第t年的净现金流量；n—计算期年数；ic—设定的折现率。18、项目财务内部收益率（FIRR）：项目在整个计算期内各年净现金流量的现值累计等于零时的折现率。当FIRR≥ic时，即认为项目的盈利性能满足要求。19、投资利润率指项目达产后正常年份利润总额或生产期内年平均利润总额与项目投入总资金的比率。20、投资利税率指项目达产后正常年份的利润总额和销售税金总额或生产期内年平均利润总额和年平均销售税金与项目投入总资金的比率。21、项目投资回收期（Pt）：指以项目净收益回收项目投资所需要的时间。以年为单位,并从项目建设开始年算起。项目投资回收期可借助项目现金流量表计算，项目现金流量表中累计净现金流量由负值变为零时的时点，即为项目的投资回收期。Pt=累计净现金流量开始出现正值的年份数-1+(上年累计净现金流量的绝对值/当年净现金流量)22、盈亏平衡点企业或项目盈利与亏损的转折点称为盈亏平衡点（BEP），可用公式计算法和图解法求取。计算公式为：BEP（产量）=BEP（生产能力利用率）×设计生产能力可行性研究报告的评估项目可行性研究报告编制完毕后，应上报国家、省、市、自治区等有关主管部门，然后由主管部门会同相关部门组织专家进行论证、审查。国家发展和改革委员会、科技部中国节能技术政策大纲（2006年）（节选）建筑材料生产节能技术生产过程余热、余压、余能利用技术2.2.6

建筑材料生产节能技术发展、推广水泥大型窑外分解新型干法窑生产技术，以及相应的生产技术装备，如高效粉磨、高效冷却、优质耐火材料生产技术等。开发利用可替代原、燃料的废弃物再生能源。发展大型(日熔化量500t以上)优质浮法线生产技术。全面提高洛阳浮法玻璃成套工艺技术与装备，研发推广浮法玻璃窑炉的辅助熔化与全氧、富氧燃烧技术。发展建筑陶瓷、卫生陶瓷辊道窑技术，大吨位压砖机技术，高速烧嘴燃烧技术，窑炉大型化及窑体耐火保温轻质化，节能煅烧技术等。发展煤矸石、粉煤灰、页岩等生产空心砖和装饰砖的新技术和新设备；发展各种具有轻质、保温、节能、隔音、装饰功能的建筑砌块制品；研究开发工业化生产的成套技术等。发展年产3万t以上无碱玻璃纤维池窑拉丝生产技术和产品深加工技术。推广和提高石灰连续生产节能立窑技术。2.3生产过程余热、余压、余能利用技术推广生产过程余热、余压、余能的回收利用技术，遵循“梯级利用，高质高用”原则,优先把高品位余热余能用于做功或发电,低温余热用于空调、采暖或生活用热。江苏省固定资产投资项目节能评估和审查管理暂行办法（节选）节能篇编制节能评估项目节能篇应包括以下有关内容：1、项目选择能源品种的合理性比较分析；2、项目能耗指标：分品种实物能耗总量、综合能耗总量、单位产品（产值）综合能耗、可比能耗，主要工序（工艺）单耗等；3、能耗分析：单位产品能耗、主要工序（艺）能耗指标与国际、国内对比分析,设计指标应达到同行业国内先进水平,有条件的重点产品应达到国际先进水平；4、主要工艺流程采取的节能新工艺、新技术，主要工艺设备的能效指标；5、主要耗能设备和换热设备的热效率和热力指标；6、余热、余压和放散可燃气体的回收利用；7、炉窑、热力管网系统的保温；8、能源计量仪表的配备和设置；9、工业锅炉的热电联产等其他单列节能工程；10、供、变电系统的能效指标和节能措施，泵类、风机和空气压缩机等通用机械设备的能效指标；11、工业用水的数量和有关用水指标，节约用水的新技术和工业废水的回收利用情况；12、建筑能耗指标：含采暖、空调、照明、热水和燃料的实物能耗和综合能耗总量，生产、管理部门和公共附属建筑结构保温隔热水平（外墙、屋顶、地板传热系统和门窗密封指标、级别）和单位面积能耗指数水平；13、节能建筑设备与产品的采用；14、资源综合利用及其它能耗和节能措施等；15、项目能源供应保障情况。节能评估项目节能篇必须委托有资质的节能评估机构进行节能评估。节能评估机构应当依照有关规定对固定资产投资项目的用能部分进行节能评估,并出具以下评估意见：1、项目是否符合有关节能法律、法规、规章和产业政策，是否选用国家和省已公布淘汰的用能设备以及国家和省产业政策限制内的产业序列和规模容量或行业已公布限制（或禁止）的工艺；2、项目用能总量及用能品种是否合理;3、项目能耗指标是否超过国家和地方规定的产品定额指标，是否达到同行业国国内或国际先进水平；4、是否符合国家、地方和行业节能设计规范、标准，主要工艺流程是否采用节能新技术；5、单项节能工程项目（如热电联产、集中供热）和民用建筑能耗指标是否符合国家和地方有关标准等。以上项目，其中任何一项达不到要求，则节能评估结论为不通过。第四节设计阶段和基础资料设计阶段设计阶段分为初步设计及施工图设计两个阶段。初步设计和总概算要报有关部门审批，初步设计批准后才能进行施工图设计和设备订货；经过审批的设计文件是工程建设的依据，在施工图设计和建设过程中不得任意扩大建设规模,增加工程项目，增添设备或提高建设标准。初步设计文件的编制原则与内容(一)初步设计文件的编制原则1、根据批准的可行性研究报告(设计任务书)确定工厂整体设计方案。当设计方案与可行性研究有出入时，应着重阐明其变化的依据、变化后的经济效益和社会效益。以便审查机关审查。2、为主要设备订货，非标准设备的预安排提供依据。3、为征用土地提供依据。4、为确定投资限额，工厂建设拨款和安排基建计划提供依据。要求正确编制概算，分别按品种规格提供主要器材的需用概数，达到控制预算的目的，并满足建设单位申请调拨物资的初步安排。5、作为施工准备和生产准备的依据。6、作为承包合同的依据。7、作为指导施工图设计的依据。(二)初步设计文件的组成初步设计文件由以下四个部分组成：1、初步设计说明书；2、图纸；3、概算；4、设备表。(三)初步设计说明书的编制要求和内容顺序1、初步设计说明书：要求做到内容完整、依据可靠、论证确切、文字简练。2、初步设计说明书应按以下章节顺序编制：(1)总论；(2)原料与燃料；(3)矿山；(4)生产工艺；(5)总图运输；(6)电气及生产自动化；(7)建筑及结构；(8)给水排水；(9)供热、通风及空调；(10)节约与合理利用能源；(11)机械修理及汽车修理；(12)环境保护；(13)劳动安全、工业卫生；(14)技术经济；(15)概算；(16)附录：设计基础文件选编。初步设计说明书及图纸的内容和深度(一)总论总论部分是综述工程项目的总体情况及各专业章节中所不包括的内容。其编制的基本要求是阐明设计依据、设计原则、设计范围和分工，以及重大设计方案的简述。内容包括：1、概述2、设计依据3、主要设计原则与指导思想4、厂址5、建厂条件及主要原料燃料6、环境保护7、劳动安全、工业卫生8、节约与合理利用能源9、企业协作10、设计范围与分工11、主要技术经济综合效果指标12、问题与建议(二)生产工艺1、说明内容

2、图纸内容初步设计设备表的编制要求(一)主机及部分标准设备(二)辅助设备及非标准设备施工图设计施工图设计的内容，应根据批准的初步设计进行编制，主要内容是绘制详细的施工图纸，确定所有设备、建筑物、构筑物、道路、管线的确切位置及其相互之间的关系尺寸，其深度应满足以下要求：(一)所有各项主机及附属设备的布置、定位及安装、日常操作维修的具体要求。(二)安装材料的安排及非标准设备的制作。(三)建筑厂房、敷设管线等各项施工要求。(四)施工图预算的编制。(五)在完成工艺施工图设计的基础上，提出施工设计设备表及非标准件设备表以及设备订货清单。(六)各工种互提资料。工艺提交给土建专业的资料：1、厂区总平面布置2、生产车间工艺布置图3、生产车间土建资料图：包括车间大小、柱距；起重机型号、起重量、数量、轨顶标高、桥箱位置、楼梯位置及数量；车间开门数量、大小、位置；地面轨道数量、位置、承重；重要设备基础要求（荷载）、尺寸、位置；地沟、管线位置等；4、车间水电资料图：包括设备数量、电容量、用电点位置、用水量、用水点位置、排水点位置等；5、设备土建资料图：包括设备定位尺寸、数量、重量、地脚螺栓位置及数量、与车间及相邻设备的关系等；6、车间用气、汽资料图：包括设备数量、用气（汽）量、用气（汽）点位置等；7、对厂内道路、空间的要求等。土建专业反馈给工艺的资料：1、车间：外形、基础要求（沉台）、柱距、伸缩缝要求（双柱）、柱间斜撑位置等；2、场地标高、道路、管线要求（水、电、气、汽）等；3、设备基础结构图等。设计基础资料1、厂区红线图（地形图）2、水文、地质勘探报告3、能源、电力、给排水接点4、气象资料（风向玫瑰图、雨、水位、灾害性天气日等）5、专项批复文件（可行性报告、规划、环保、矿山资源等）6、建筑要求等第五节工艺设计与其他工种的关系设计工种有工艺、土建、设备、给排水、热工、采暖通风、动力、总图运输、自动控制、通讯、微机系统、经济等。工艺设计的内容包括：确定产品方案、进行物料平衡计算、确定生产工艺流程、选择工艺设备和起重运输设备并确定其数量、拟订工艺制度、确定工艺布置、确定人员编制、提出技术经济指标、进行方案比较等。一般应以工艺为主导，各工种应尽可能满足工艺要求，同时，工艺亦应顾及其他工种的具体情况，采纳其他工种的有益建议，提出既能符合工艺要求，其他工亦合理的方案。第二章混凝土制品工艺设计的基本问题重点：掌握混凝土制品厂的组成、设计系数的概念、工艺设计计算和车间工艺布置原则第一节生产规模及产品方案生产规模生产规模——指工厂、车间或生产线的生产能力，一般以年产量计。常用表示方法有：m3/年、m2/年、m/年、km/年、根/年、块/年、m2建筑面积/年或户/年、t/年、箱/年等。产品方案产品方案——指产品的品种、规格和数量，又称为产品纲领或生产纲领。例：第二节工厂组成、工作制度和设计系数工厂组成主要生产项目辅助生产项目动力系统项目交通运输及通讯项目公用及生活福利设施项目其它项目工作制度工厂工作制度包括年工作制度，生产班制度和每班工作时间等。年工作制度1、不连续周制2、连续周制连续周制与不连续周制的区别是年制度工作日中包括年星期日数，而年设备停产检修日数也不同。生产班制规模较小，机械化程度较低或以露天生产为主的工厂以一班制为主；机械化程度较高的工厂，以采用二班制为宜；因工艺需要必须连续生产的车间或工段，应采用三班制，规模较大的工厂或车间，也可采用三班制。每班工作时间一班制和二班制生产时，每班工作时间为8小时，三班制生产时，每班工作时间为7.5至8小时。设计系数与生产能力有关的系数，最主要的有日产量不平衡系数、设备利用系数和时间利用系数。1、日产量不平衡系数K1最大日产量与平均日产量之比就是日产不平衡系数。日产不平衡系数K1的取值：原则：临时性工厂的K1应比永久性工厂大，接受加工定货的工厂K1比商品性生产的工厂(不含商品混凝土搅拌站或车间)为大，综合性生产的工厂K1比专业性生产的工厂大。永久性建筑构件厂：K1取1.2。临时性建筑构件厂：K1取1.4～1.6。商品混凝士搅拌站：K1取1.4～1.6或更大。产品专一、专业化、商品性生产的混凝土制品厂(轨枕厂、电杆厂、砌块厂、管厂等)：K1最小可取1.0。2、设备利用系数设备利用系数——设备由于本身原因引起的生产时间有效利用率。一般用K2表示。设备利用系数的取值：一般取：1＞K2≥0.85。3、时间利用系数时间利用系数——指工人工作时间的有效利用率。时间利用系数以K3表示。时间利用系数的取值：一般取：1＞K3≥0.9。第三节工艺流程设计工艺流程是生产过程在时间和空间上的组织形式。有全厂工艺流程、车间工艺流程等之分。工艺流程也可称为生产流程或生产工艺流程。通常讲的工艺流程,实质上是指生产流程.工艺流程的确定步骤：对产品方案进行分析研究——拟定生产方法——确定各工艺流程的设备、工艺制度、工作量——根据工艺原理确定先后程序——定出工艺流程。工艺流程用工艺流程图表示，流程图有示意图及框图法两种表示方法。第四节工艺计算总则确定原始计算指标原始计算指标——要求的生产能力，可以是年产能力QN、日产能力QR、班产能力QB或小时生产能力Qh。式中：TN—年生产日数，d；B—每日班数；m—每班制度数，h；Qhm—要求的最大小时生产能力。平均小时生产能力可按下式计算：也可按下式计算：式中：mm—年生产日制度工时总数；mmα—年有效工时总数，h。物料平衡计算物料平衡计算的目的：计算各种原料、燃料、材料的需要量以及从原料进厂至成品出厂时各工序所需处理的物料量。作为确定工厂原材供给量、运输量、工艺设备和起重运输设备的选型和计算、堆场或仓库容量计算，以及运输道路等安排的根据。物料平衡计算的原始资料有：工厂规模、产品纲领及工作制度；混凝土配合比；材料密度和混凝土制品的密度；产品构造图纸；原材料系数、含水率及成品率；燃料及其他材料消耗指标等。各种原材料单位用量的计算通式：式中：Wi—各种原材料的单位消耗；GC—水泥单位用量；Pi—各种原材料的重量比例；Ki—各种原材料的损失率；PS—细骨料的重量配合比；PB—粗骨料的重量配合比；PW—水的重量配合比。物料平衡表的计算各种原材料年、日、时消耗量的计算：年各种原材料的消耗量为制品的年产量除以成品率再乘以单位制品的原材料消耗量；日原材料的消耗量为年的原材料消耗量除以全年工作日；班的原材料消耗量为日原材料的消耗量除以每日生产班次,时的原材料消耗量为班的原材料消耗量除以每班工作小时数。各种原材料湿消耗量的计算：上述年、日、时的各种原材料消耗量分别除以(1-bi)，即为年、日、时各种湿原材料的消耗量，bi为各种原材料的含水率。钢材消耗量的计算：年的钢材消耗量为单位制品耗钢量乘以年产量再乘以(1+p)，p为钢材的损失率。日、时钢材消耗量的计算方法同上。且要分钢的品种而分别计算。在计算材料消耗量时，要考虑蒸养废品率，不考虑成坯废品率。因坏坯可以回收利用，而废品原则上不能回收利用到生产线上。计算原材料消耗量时，若制品有空心的应除去空心率部分的体积，因为年产量的体积包括了空心率的体积。设备选型计算设备选型计算包括设备的选型和数量计算，计算时一般先从主机开始，其他设备则要与之配套，应使各设备的生产能力互相协调。1、设备生产周期的确定式中：tC—设备净生产周期，min；tp—工艺操作时间，min；∑ti—辅助操作时间，min。2、设备生产能力的确定式中：q—设备生产能力(批、件、t、m3、m2或m)／(d、班、h)；V—每一工作周期的产量，批、件、t、m3、m2或m；t—原始计算指标计量时间的分钟费，以日计时，t=60Bmmin／d；以班计时，t=60mmin／班；以时计时，t=60min／h。3、设备数量的计算式中：QN—QB或Qh；qh—设备标定生产率,以班产量或小时产量计；qd—设备产量定额,以班产量或小时产量计。HN—年生产日制度工时总数，h，即前述m。确定劳动定员1、按劳动效率定员式中：Nd—所考虑工种的定员人数，人；QBl—所考虑工种的班工作量，(工作量单位)/班；qdl—上述工种工人的产量定额，(工作量单位)／工日；δ—工人出勤率。这种方法适用于以手工操作、体力劳动为主的工种。2、按设备定员式中：qd2—工人看管定额，台/人。这种方法适用于以机械设备操作为主的工种。3、按岗位定员这种方法适用于需要多名工人共同看管的大设备以及专业化较强的工种。计算方法与按设备定员相似。4、按比例定员这种方法适用于计算间接服务于生产的定员人数，如食堂工人，托儿所人员等。5、按业务分工定员此法适宜于确定企业管理人员、工程技术人员的数量。第五节流水生产的基本概念流水生产的特征和基本参数流水生产是在制品或工序按一定的有规律(顺序、速度)的路线流动，完成全部工艺过程的一种生产组织形式。混凝土制品的流水传送法和机组流水法生产都是属于流水生产。流水机组法是采用起重运输设备，在空间把制品连模具从一个机组运到下一个机组上加工，如此进行流水作业。流水传送带法是采用传送带装置，在地面上把制品和模具从一个机组传送到下一个机组上加工，如此进行流水作业。台座法：在生产过程中，各工序都在固定台座上进行加工，而操作工人和加工设备依次从一个台座到另一个台座上完成加工过程。主要用于生产大型屋面板、空心楼板、大型预制构件和预应力钢筋混凝土桥梁。三种工艺方法的比较(1)台座法：可以生产多品种的产品，设备简单，投资少，建造期短，但占地面积大，机械化程度低。生产大型预制构件和预应力钢筋混凝土桥梁特别适宜。（2）流水机组法：生产具有灵活性，在具备模具的情况下,可以生产多品种的产品，也可以采用快速脱模，但耗钢量较大，机械化程度还不够高，有部分手工劳动。建设周期较长，投资较高，占地面积较大，适应小规模的工厂。（3）流水传送带法：机械化自动化水平较高，只能生产固定产品。有些工艺可以通过换模具，生产多品种的产品。但设备多，耗钢量大，投资高，建设周期长，占地面积较大。适应较大规模的工厂。流水生产的基本特点：(1)工艺设备(工位或工作地)按工艺流程顺序固定排列(个别工序亦有可能倒序排列)；(2)在生产线上的每一工位完成一定的加工工序，即实行工位专业化；(3)被加工的制品按件(或按批)，按一定节拍(或成倍数的节拍)由一个工位向下一工序的工位转移。流水生产线设计的基本原则1、工序要同步(1)将工序合并或分细；(2)节拍长的工序采用几个相同的工位并列；(3)改进工艺，采用高效设备，改进操作方法，使操作时间长的工序缩短时间等。2、相邻流程衔接要合理当相邻流程节拍、生产率有较大差异时，应设置过渡设施。过渡设施是指露天堆场、堆棚、圆库、中间贮仓、成品堆场、室内贮存地、仓库等。过渡设施的作用——可以调节前后性质不同的两设备或两流程、生产率不相等的两设备或两流程、流水节拍不相同的两设备或两流程，在任何时刻所产生的供求差额，来进行接收、临时贮存和供给,便于生产的正常进行。设置过渡设施的条件具备下列条件之一者可设过渡设施：a)两加工设备或运送器的作用不同。b)两加工设备或运送器的平均生产率不等。c)两加工设备或运送器间的流水节拍不等。d)相邻两流程的节拍不等、生产率不等。根据用途，贮备可分为：周期贮备、工艺贮备、运输贮备、故障贮备和外因贮备等。a、周期贮备周期贮备是为了调剂、平衡相邻两加工设备或流程的个别位置上出现的生产率不同的情况。即调节、平衡两加工设备，因性质的不同或节拍的不同而产生的数量上的差异；调节、平衡两流程，在单位时间内，因生产率的不同而产生的数量上的差异。适用仓和库。b、工艺贮备由于被加工产品的性质上的要求，在加工设备上，进行后道工序的工艺加工时，要求把半成品积累到一定的数量后，才一起进行加工处理。此时所要求的贮备称工艺贮备。c、运输贮备相邻两流程(两车间)之间有一定的距离时,把半成品从一个流程(车间)，运到另一个流程(车间)时，由于距离的原因，需要一定时间才运到。因而在未运到之前，为了能连续供应流水线的生产，而必须预备的贮存量称之为运输贮备。d、故障贮备故障贮备是指在前面流程(或工序)产生临时故障时，即使后续流程（或工序）仍能保持生产的贮备，e、外因贮备由于厂外的种种原因而引起的厂内原材料和成品的贮存量的多少变化(在连续生产的条件下)。因而在厂内，需要贮存原材料和成品的场地，此场地应按最大贮存量来进行设计。原材料进厂的贮备数量，是由原材料生产、运输的方式、运输的距离、当时的气候等情况来决定的；成品的贮存数量，是由市场的销售淡季的长短而决定的。·过渡设施贮存量的计算：式中:Qmax—各种贮备的最大贮备量；g—单位时间内的运输量、产量或消耗量；kf—贮备调整系数；T—周期、节拍、两流程工作时间之差或静停时间、运输时间、贮存时间。（1）周期贮备的贮存量计算a)平均生产率相同时，出现两加工设备生产数量上的差异：式中：Qmax—周期贮备的最大贮存量；g1—单位时间内连续作用的设备或循环作用的设备运送材料的数量；T1—另一节拍流程的节拍或循环作用的设备周期；kf—贮备调整系数，一般取2.0～4.0。b)平均生产率不相等时，出现数量上的差异：式中：g2—两流程中的较小一个的小时生产率；T2—一天内两流程间工作小时之差；kf—贮备调整系数，一般取1.2。（2）工艺贮备贮存量的计算式中：Qmax—工艺贮备的最大的贮存量；g3—小时生产率；T3—静置的时间或积累的时间；kf一贮备调整系数，一般取1.2。工艺要求贮存的种类a)需要对半成品进行静置的，主要是通过静置后，半成品的物理性能得到一定的提高，才能经受下道工序的加工处理。工艺要求静置的时间即是贮存时间。b)积累到所要求的一定数量后，一起进行加工处理，对设备来说是充分利用设备。积累到一定数量所花的时间即是贮存的时间。c)有时由于加快设备的周转，所有加工的设备前面，都设中间暂存地，以减少倒车之麻烦，节省运输时间，即缩短工艺操作时间。（3）运输贮备的贮存量的计算运输贮备的要求a)运输一批半成品后，那么这批半成品被用掉的时间就是这批半成品从一个车间到另一个车间所花的时间。这批半成品的运输量就是贮存量。b)若运输一个节拍生产的半成品从一个车间到另一个车间时，所花时间等于或小于流水节拍的时间时，此时的贮存量就是一个节拍生产的半成品量。（T4＞R时）式中：Qmax—运输贮存的最大的贮存量；g4—一个节拍或周期的生产量；R—一个节拍或周期的时间；T4—运输一批产品的延长时间；kf—贮备调整系数，一般取1.2。若T4≤R时，取T4／R=1。此种是采用贮存地的形式来进行贮存。（4）故障贮备量的计算：式中：qh—后续流程(或工艺)的生产率，(件、t、m3…)/h；T—排除故障所需时间，h。（5）外因贮备的贮存量计算影响厂内贮存量的原因：原材料供货单位的影响；运输距离和运输方式；气候的影响；原材料的质量要求的影响；市场销售淡季的影响；销售半径的影响。a）原材料堆场的贮存量式中：Qmax—原材料的贮存量；g5—消耗各种原材料量；T5—贮存天数,一般取3～30d；kf—贮备调整系数，一般取1.2。b）成品堆场的贮存量式中：Qmax—成品堆场的贮存量；g6—日产成品量；T6——贮存天数；kf—贮备调整系数，一般取1.2。3、避免倒流水第六节车间工艺布置原则车间工艺布置最主要的是厂房布置和设备布置。一、厂房布置厂房布置包括平面布置和立面布置，主要决定于生产流程、设备布置、各中间贮存设施和面积、运输路线的通道等，它必须满足工艺要求，同时也应符合国家的防火、卫生等有关标准。混凝土制品厂的厂房，一般采用钢筋混凝土结构或钢结构。（一）厂房平面布置厂房平面布置主要是厂房的面积和柱网布置（跨度和柱距）。（1）确定厂房面积时,应考虑以下几方面：设备占地面积和操作所需面积；设备安装和检修所需的面积；其他设施所需面积；生产管理及生活用室所需面积；原材料、半成品、成品中间贮存存所需面积;人行通道和运输设备通道所需面积；安全所需防护面积。（2）合理布置厂房的出入口、通道和楼梯的位置、大小和数量，便于人员安全集散、大型设备的安装或更换。若大门尺寸小于最大设备的外形尺寸时，应考虑预留安装门洞，其宽度和高度应比设备或最大部件的宽度和高度大0.5m以上，且入口最低高度不得低于2m。（3）车间跨度和间距应符合建筑模数，跨度一般取12m、15m、18m、21m、24m等。柱距一般取6m、7.5m、9m等。（4）各种地下构筑物(如排水沟、电缆沟、工艺设备管道、地坑等)应统一考虑，避免和建筑物基础发生矛盾。（5）厂房平面形状应力求规整，并考虑到以后扩建的可能性，适当留有余地，并便于扩建。（6）尽可能减少厂房建设的而积，能在露天生产的车间、工段、尽可能不盖厂房，以节约投资。（二）厂房立面布置厂房的立面布置主要是确定厂房的层数和高度。（1）确定厂房层高时，要考虑设备及其基础的高度、工人操作与维护时所需的高度及建筑结构（楼板、梁、屋架等）本身的高度对厂房净空高度的影响。(2)走廊、地坑、操作平台等通行部分的净空高度不得低于2.0m。不经常通行部分不得低于1.9m，空中走廊跨越公路时，路面轨顶上方的净空高度不低于4.5m。(3)高温车间厂房(如烘干机房、湿热处理工段等)，可适当的增加厂房净空高度。并考虑加开天窗，以利通风散热。(4)厂房中如有个别设备较高时，可考虑局部地提高厂房高度。(5)有桥式吊车的厂房，其空间高度应根据设备布置按下式计算：式中：HQ—吊车轨顶离室内地面的高度(m);a—最高设备高出室内地面的高度(m)；b—被吊物件至设备最高点之间的距离，应不小f于0.5m；c—被吊物件的最大高度(m)；d—吊具高度(m)；e—吊钩至极限位置的安全距离。不小于0.5m；f—吊钩极限位置至轨顶距离（m)；Hz—屋架下弦高出地面的高度(m)；m—吊车顶点高出轨面的高度（m)；n—屋架下弦与吊车顶点间的安全高差(m)。第三章钢筋车间工艺设计重点：熟悉钢筋加工设备的选型，掌握钢筋车间的工艺布置钢筋加工工艺流程一、钢筋加工方法1、冷拔冷拔——由拔丝机将9mm以下的光圆钢筋，在超过流限的引拔力作用下，通过比原直径小0.5～1mm的拔丝孔，使钢筋直径变细，强度提高。混凝土构件使用的螺旋筋或非预应力筋一般采用φ3～φ6mm的低碳钢丝。低碳钢丝应具有可焊接性能。因此常用热轧圆盘条经冷拔获得。热轧圆盘条的常用规格有φ6、φ6.5和φ8mm。2、冷拉冷拉——用超过屈服点的应力，在一定限度内把钢筋拉直，从而使钢筋的屈服点得到一定的提高。冷拉的目的：提高钢筋的屈服强度、调直钢筋。冷拉的特点：能同时完成除锈、拉伸、调直三个工序，但占地较大，生产率低。为了充分发挥钢筋的潜力，在使用条件许可的情况下，国产钢筋尽可能进行冷拉，而用作预应力的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋必须冷拉。冷拉分小冷拉（φ6～φ12mm的盘条）和大冷拉（φ12mm以上的粗钢筋）。3、调直、切断调直、切断一般用于预应力主筋，尤其是整体张拉的预应力钢筋，要求同根构件钢筋长度的相对误差不大于L/5000或1.5mm。调直、切断能同时完成调直、切断和除锈工作。4、镦头镦头工艺用于预应力钢筋，有冷镦和热镦两种工艺。热镦工艺要求镦头后镦头部位的强度不得低于该材料标准强度的95％。冷镦工艺适用于不可焊接的高强钢丝。5、钢筋骨架成型钢筋骨架成型分手工绑扎、机械缠绕—手工绑扎、机械自动焊接成型三种。1）手工绑扎——螺旋筋制作机和架立圈制作机分别制成螺旋筋和架立圈，在模具内由架立圈支起主筋，将螺旋筋套在主筋束上并按固定螺距拉伸，用细铁丝将螺旋筋和主筋绑扎定位，形成钢筋骨架。手工绑扎的钢筋骨架刚度小，易变形，且工作量大。常用于电杆、建筑构件的生产。2）机械缠绕—手工绑扎——将高强钢丝用机械方式按固定螺距缠绕在装有纵向构造筋的胎膜上，用细铁丝通过手工方式将高强钢丝和纵向构造筋绑扎定位，形成钢筋骨架。机械缠绕—手工绑扎主要用于一阶段管的生产。3）机械自动焊接（滚焊机）——将纵向钢筋装入自动焊接机上，由牵引小车牵引行走，螺旋筋边缠绕边焊接，从而形成钢筋骨架。滚焊机焊成的钢筋骨架，刚度大，不易散架，自动化程度高，人工劳动强度低。常用于管桩、排水管、自应力管的生产。6、弯曲钢筋的弯曲加工常用于建筑构件中粗钢筋的加工，如方桩、立柱、梁、桥梁等的环向筋。7、焊接用于非预应力筋的连接、短钢筋的接长、网片的焊接等8、除锈二、设备选型及工作量计算1、工作量计算计算依据：年产量和产品方案、产品结构配筋图。计算方法：考虑系数K1及损耗率2、设备选型选型依据：工作量计算结果、设备的性能指标（工艺参数）。设备数量：考虑系数K2、K3三、工艺布置钢筋车间包括钢筋仓库、钢筋加工车间和钢筋半成品、成品仓库。（一）钢筋仓库钢筋仓库面积可按下式计算：式中：F—仓库面积(m2)；T—钢筋的存放时间，d，一般取30d；Ki1、Ki2—分别为直条钢筋和盘条钢筋堆放时的通道系数，一般可取Ki1=1.8，Ki2=1.5；q1和q2—分别为直条钢筋和盘条钢筋的堆放定额，一般取q1=1.2～2.0t/m2,q2=0.3～1.0t/m2。钢筋仓库如与钢筋加工放在同一厂房内，则其跨度与整个车间应一致，以便共用起重设备；如单独设置仓库，其跨度常用9、12或、15m，长度根据面积需要而定，如采用单梁吊车时,屋架下弦标高一般在4.5～5.4m范围内。（二）钢筋加工车间1、钢筋车间工艺布置要求2、主要工序工艺布置要求(1)冷拔采用机械除锈时，冷拔工序可设在钢筋车间内；如果冷拔加工量大时,则可单独设置冷拔间或直接放在钢筋仓库内。放线盘至冷拔机距离为4m。当中间设有除锈机时，拔丝机与除锈机的净距不小于2m。(2)冷拉在车间内设置冷拉生产线时，大冷拉线、小冷拉线应分设在车间的两侧。冷拉钢筋场地的长度为：冷拉盘条时，场地有效长度为50m；冷拉粗钢筋时，场地有效长度为30m左右。冷拉粗钢筋时，应有安全防护措施。时效槽上般布置在冷拉场地一旁，平行于冷拉线布置。(3)调直切断机与墙边的距离不小于2m。当有多台调直切断机并排布置时，其间距为2m左右；放线盘与调直切断机的净距不小于3m；调直切断机的布置长度应根据所切断钢筋的最大长度确定。(4)镦头机的布置镦头机一般配置两台，一台固定，另一台放在轻轨上,以便两头同时镦不同长度的钢筋。(5)骨架成型机的布置骨架成型区应布置在距其他各加工区近些、运输又方便的地方。操作面积和通道必须宽敞，并留有2～4h半成品或成品的堆放场地。第四章混凝土原材料贮存及加工工艺设计重点：掌握原材料堆场的工艺设计要求及设备选型，熟悉砂石材料筛分、清洗工艺及设备。第一节砂石堆场的设计要求砂石堆场的主要作业包括：将运入厂的砂石材料从运输车（船）上卸下(简称卸料)，将卸下的材料集中堆存起来(简称堆料)，使用材料时，向混凝土搅拌车间的贮料仓内供料(简称上料)三项基本工序。有时还需增加砂石的筛分和清洗作业，个别堆场还需有破碎加工工序。（一）卸料卸料有人工卸料、车辆自卸和机械卸料三种方式。（二）堆料砂石堆料：一种是利用卸料设备如链斗卸车机，在卸料同时完成。另一种是卸料后，由贮运设备将材料倒运后堆料。常用的设备有移动式（或固定式）胶带输送机、推土机、装载机、抓斗门式（或桥式）起重机。（三）上料砂石料堆向搅拌楼（站）上料运输的方式较多。常用的上料机械设备有：抓斗门式起重机、拉铲、爬斗、胶带输送机等。制品厂常用的堆场工艺及设备组合一、砂石堆场的设计要求：1、保证堆场面积。堆场面积主要包括砂、石料堆占地面积和砂石的装卸、运输作业线占地面积。料堆占地面积应满足一定的贮存周期。装卸、运输作业线占地面积要求有一定的作业线长度，畅通的运输通道，整个堆场要求集中，便于管理，占地面积小。2、保证原材料存放质量。防止砂石在堆场卸料、堆料及上料过程中出现混料、污染或因离析而破坏级配。不同品种、粒径规格应分别堆放。连续堆垛时应有一定高度的间隔墙。3、提高机械化水平,合理选用工艺设备。砂石是制品厂的大宗材料，使用量极大，在砂石堆场有繁重的装卸、运输工作量，必须根据原材料品种、来料方式、建厂条件合理选用机械设备，以降低劳动强度，提高生产率。4、选用平整的场地。为减少土方工作量和土建设施，尽量利用平整的场地设置堆场。在复杂的地形条件下，也应充分利用地形条件，选用合适的设备，以简化工艺流程。5、堆场应靠近混凝土搅拌车间，运输线尽可能避免与厂内主干道交叉。在总平面布置上应设在下风向。避免与锅炉房煤堆或其它粉尘车间靠近。6、要注意地下水位等地质条件。堆场做好防水排水设计，避免砂石长期浸泡在水中。二、堆场类型选择的一般原则：1、根据建厂规模、日生产量及贮存周期确定堆场的规模和机械化程度；2、根据来料进厂运输方式、卸料方式，结合堆、上料工序，在选用起重运输设备时，尽可能一机多用；3、结合混凝土搅拌车间的形式及贮料仓的位置标高，砂石堆场与搅拌楼的相对位置等因素确定相应的生产工艺；4、一般采用露天堆放的形式，当原材料有特殊要求时，可考虑用筒仓堆放；5、堆场地坪要求平整、压实，并有一定排水坡度。第二节原材料贮存计算一、贮备种类贮备有下列几种：1、生产性贮备这是单纯满足生产所需的贮备，相当于相邻流程间的运输贮备；2、后备贮备相当于两相邻流程间的故障贮备和周转贮备。3、季节性贮备4、工艺性贮备二、原材料用量计算（一）计算依据：1、工厂规模，全年混凝土产量；2、混凝土配合比；3、材料容重及混凝土容重；4、损耗系数，生产过程的损耗，包括工艺过程的漏料及不可回收的损耗,它与运输条件、工艺过程等因素有关,见下表。（二）每m3混凝土的原材料用量计算1、普通混凝土式中：GC—每m3混凝土的水泥用量(kg/m3)；Voh—混凝土密实容重(kg/m3)；C、S、B、W—分别为水泥、砂、石、水的配料重量比例数值。2、离心混凝土离心混凝土在离心过程中有大量的水泥浆排出，使离心前后的混凝土材料组成的比例不相一致，因此离心混凝土容重取2500～2600kg/m3。利用普通混凝土的原材料用量计算方法，得出离心混凝土的原材料用量近似值。（三）全年原材料用量计算全年原材料用量，根据全年产品方案和单位m3混凝土的原材料用量直接计算并考虑一定的原材料损耗。计算每日和每班的原材料用量时，可按产品的日计算产量和单位m3混凝土的原材料用量计算。三、原材料贮备期的确定原材料在厂内贮存的最少期限，称为贮存周期，一般以天数计算。砂石贮存周期主要取决于砂石运输方式。每种运输方式的砂石贮存周期见右表。四、贮存量计算根据原材料的日平均用量和贮存周期，计算出一种材料的贮存量。各种材料贮存量的总和，即是该堆场的总贮存量。式中：Q—堆场总贮存量(m3)；Qi—某种砂石材料的贮存量(m3)，Gi—某种材料的全年用量(t)；γi—某种材料容重(t/m3)；Tn—全年作业天数(日)；tR—贮存周期(日)。五、料堆计算（一）不同形状料堆的贮存量计算式中:V—料堆体积(m3)，(序号“3”为m3/m2)；a—料堆长度(m)，b—料堆宽度(m)；α0—料堆坡度，一种是自然安息角；另一种是由贮运设备爬坡堆料形成的堆止角,如拉铲α0=20°～35°,推土机α0=20°～25°；H—料堆高度(m)，由使用的贮运设备决定，见下表。（二）料堆占地面积式中：Q—料堆贮存量(m3)；F—料堆占地面积(m2)；g—单位m2面积内贮存定额(m3/m2)。第三节原材料破碎、粉磨第四节原材料筛分及清洗在正常情况下，进厂骨料应属合格材料，工厂不再考虑骨料的筛分和清洗。仅在原材料不符合使用要求时才增加骨料的筛分和清洗工序。但对于某些制品，如预应力管、电杆、管桩等，为保证制品混凝土强度及抗渗要求，对原材料的质量要求控制得更加严格，在工艺上就必须考虑骨料的筛分和清洗。一、工艺设计概述1、筛分与清洗工序要根据当地气候条件确定布置在室内还是室外，并结合来料情况和堆场设备条件等因素综合考虑。2、室内筛洗车间或工段，不宜与主车间联合，一般是单独设置。当附近有水源丰富的河滩、水塘时，可就近设置，以便于取水，但废水必须经沉淀处理后,达到排放标准方可排出。筛洗工序设在砂石堆场内，可简化工艺布置，与砂石堆场共用起重运输设备，节省土建和设备投资。3、筛洗车间的工艺布置要求：(1)当筛洗设备悬挂布置时，须设置供安装、检修用的操作平台。平台面积要宽敞，保证行走安全。(2)没有起重设备的车间，在主机设备位置上方，应设置供起重量为1～3t的手动葫芦用的装置或吊钩，以便设备的安装和检修。(3)清洗后的骨料在室内临时存放，要考虑剩余水的排除。在贮料仓内存放时，贮料仓下应有明沟排水；在地面堆放时，地面应有3‰排水坡。4、设置沉淀池。骨料筛洗后的废水，须经沉淀细小泥砂后才能排出。因此设置沉淀池是筛洗车间(工段)设计必不可少的。沉淀池一般设在车间外部，在北方地区，防止冬季结冰，亦可设在室内。沉淀池大小以排出符合排放要求的水为原则，一般分几级几个池设置。废水流经沉淀池的长度约为12～15m。二、筛分设备混凝土制品厂常用的筛分设备技术性能见下表。原材料堆场工艺布置示例第五章搅拌车间（楼）重点：熟悉一阶式和二阶式混凝土搅拌楼的工艺结构第一节概述搅拌车间的基本工艺流程：搅拌车间的布置分类：（一）按竖向布置分类1、一阶式一阶式是将混凝土原材料一次提升到最高点，然后按照工艺过程逐渐下落，制成混凝土混合物。通常称这种形式的搅拌车间为一阶式搅拌车间或一阶式搅拌楼。一阶式搅拌车间自上而下按如下分层：仓顶层（包括贮料仓）、称量层、搅拌层、下料层、底层。一阶式搅拌楼的特点：一阶式搅拌楼易于实现机械化、自动化，各设备间衔接紧凑，生产效率高，粉尘少，操作条件比较好，节省劳动力，动力消耗少。缺点是：建筑物高，设备安装比较复杂，一次投资较大。这种型式的搅拌楼适用于大、中型钢筋混凝土制品工厂。2、二阶式二阶式，原材料要进行二次提升，第一次将原材料送到贮料仓内，然后经过秤量，第二次提升到搅拌机中。通常称这种形式的搅拌车间为二阶式搅拌车间或二阶式搅拌楼。二阶式布置的优点：设备安装简单，土建投资费用较少。缺点：占地面积大，动力消耗多，服务条件差。这种类型的搅拌楼适用于中、小型混凝土制品厂。对服务于一定生产期限的现场或施工工地所采用的由移动式搅拌机组组成的移动式搅拌站，也属于二阶式。其特点是机动灵活，工艺布置紧凑，机械化自动化程度较高。3、落地式落地式是在地上把材料秤好，卸入搅拌机装料斗中，装料斗提升后把材料装进搅拌机。这种形式的搅拌站适用于临时工程。（二）按搅拌机平面布置分类1、单列式布置搅拌机单列式布置特点：搅拌机间距大，出料口布置在一侧。这种布置方法一般多用于二次提升的二阶式搅拌楼。也有用于一次提升的一阶式搅拌车间的。它的优点是便于供应多品种混凝土和商品混凝土。对于现场施工用的搅拌站采用这种布置方式，施工与安装比较简单。但这种布置形式每台搅拌机都需有一套贮料装置和称量设备。2、双列式布置采用双列式布置形式，每两台搅拌机可以合用一套贮料装置和秤量设备，较单列式布置方式所需的设备少，占地面积小。当搅拌机为六台或六台以上时，应考虑采用这种方式。3、放射式布置放射式布置形式是由一套贮料装置和称量设备同时供应数台搅拌机。其优点是占地面积小，需要设备少、布置紧凑。它适用于一次提升、产量比较大的、机械化自动化程度比较高的永久性混凝土预制厂。搅拌楼布置形式的选择原则：(一)年产3万m3以上的大型永久性或半永久性的搅拌楼，可以采用机械化、自动化程度较高的一阶式搅拌楼。(二)年产5千m3至3万m3的中、小型永久性或半永久性的搅拌楼，以机械化装备程度不同的二阶搅拌楼为主，个别情况下，也可因地制宜采用机械化、自动化程度较低的简易一阶搅拌楼。(三)用于施工现场的搅拌楼或搅拌站,宜采用各种形式的移动式、搅拌机组、拆迁式搅拌机组和简易的落地式搅拌站。第二节贮仓工艺设计及设备选型一、仓顶层工艺设计要求1、胶带输送机头部应设有头罩或挡板。2、胶结料的运输设备和卸料设备，以及卸料设备和贮仓间的联接，必须考虑密封。3、室内设有斗式提升机时，提升机上方的梁上须设有可供安装检修吊具用的吊环、吊钩或螺栓。当斗式提升机传动部分中心距楼板高度大于1.5m时，需设置必要的检修爬梯和检修平台。4、各种类型的运输设备或管道之间的间距和离墙净距，必须便于操作、检修和安装。5、仓顶运输设备的驱动装置，不宜设在人行通道侧，设备周围应留有供驱动装置检修用的面积。6、贮仓进料口尺寸需根据选用的分料设备具体尺寸来确定。贮仓进料口最小尺寸可根据贮仓下料口最小尺寸的有关规定和计算公式进行核算。7、各贮仓仓顶应设有不小于600×600毫米的检修孔。水泥贮仓还应设有φ150～200毫米的观察孔。8、当水泥采用机械输送卸入贮仓时，采用自然排风的排风口尺寸不宜小于φ200mm；当采用正压气动输送,并设有除尘设备时,其预留孔尺寸应与所选用的除尘设备具体尺寸相适应。9、当几个水泥贮仓共用一套除尘设备时,各仓必须单独引出排风管与除尘设备连接。当使用标号相近同一品种水泥时，仓与仓之间也可设置连通孔集中排风。10、仓顶应设有向砂、石堆场、水泥仓库发出仓空仓满指示的讯号设施（电铃或指示灯）；并应设有接受砂、石堆场，水泥仓库发回的给料讯号设施。二、贮仓工艺设计（一）一般要求1、贮仓原则上不得露天敞口设置，在采用抓斗门式起重机上料工艺时，所设露天敞口的贮料仓，亦应加设活动盖，防止雨水灌入。2、贮仓内壁应设供安装检修用的铁爬梯.3、贮仓下料口安有给料设备时，需在下料口及给料设备之间设闸门，以便给料设备检修和更换时，关闭料仓。4、贮仓下料口的位置根据给料、秤量设备的形式来确定。要求布置紧凑，便于给料设备、秤量设备的安装、检修和使用。5、在可能的条件下，原材料进料口以布置在贮仓中心部位为宜。6、骨料贮仓一般不设破拱装置。水泥贮仓当仓壁倾角小于60°时,必须设置破拱设施.（二）贮仓的数量和容量贮仓材料的贮备量按下表选用。贮仓数量应考虑材料的贮存量与材料的规格品种，贮仓常用数量可参考下表。材料贮备量常用材料贮仓数量原材料名称贮备量（小时）一般骨料≥2需要加热骨料≥4机械输送骨料≥2气动输送骨料≥2水1~2吨液状外加剂稀释液1~2吨粉状外加剂≥2材料品种贮仓数量水泥仓1~2细骨料仓1~2粗骨料仓2~3注：1.小时贮备量是以搅拌机正常运转时小时产量为计算单位的各种材料用量。2.水及液状外加剂稀释液的储备，亦可设随时供水水箱一座。（三）贮仓的平面布置贮仓的平面布置形式主要根据搅拌机的平面布置形式来确定，一般有以下几种：1、放射式布置放射式布置的贮仓是围绕着某一给料点布置的。可贮存不同规格、品种的原材料。一般用于一阶式搅拌楼。2、一列式布置各仓可根据搅拌机相应位置，放置不同规格、品种的原材料。这种布置形式适用于二阶式搅拌楼。3、双列式布置贮仓双列式布置能贮存多种规格、品种的原材料，适用于产量大，混凝土品种配比变化多，搅拌机按一列式或双列式布置的搅拌楼。（四）贮仓仓底倾角要求（五）贮仓出料口尺寸确定贮仓的出料口应使物料顺利流出，单位时间内流放出来的物料数量应满足产量的要求。料仓下料口尺寸和下列因素有关；1、物料的性质和几何尺寸式中：dmax—物料最大几何尺寸(mm)；α—物料自然安息角；K—经验系数，对于分类的物料K=2.6，对于未经分类的物料K=2.4。上述公式适用于α=30°～50°，物料最大几何尺寸小于300mm的场合。当α＞50°时，采用α=50°的限值。对于易流块状物料，放料口最小尺寸按下式确定：式中A—放料口最小尺寸(mm)；a′—物料最大块标准尺寸(mm)，见下表。

贮仓出料口尺寸以方形为好，长方形出料口面积必须比方形大10～20％。2、配套设备相应尺寸用闸门关闭的贮仓下料口最小尺寸可按下表选用。第三节称量层工艺设计要求一、称量工艺设计要求1、称量设备必须满足各种原材料所要求的称量精度。2、称量设备的配置，必须与搅拌机的配置相适应。3、给料设备必须满足称量设备称量精度要求。4、对于粉尘大的材料，在称量工艺系统中，各设备联接部分必须予以密封，不能实现密封的亦应采取有效的除尘措施。5、一阶搅拌楼的尚须满足如下要求：(1)称量层要有良好的通风条件，保持环境干燥。(2)称量层上不能设有剧烈振动设备，以保证秤量精度。(3)称量层要保证良好的采光条件，以便于观察。(4)称量层楼板应设有观察孔，以便于和搅拌层联系，并观察运转情况。观察孔的最小尺寸不宜小于200×300mm，孔内应设安全网。(5)称量层应设有与搅拌层联系的通讯设施.6、二阶式搅拌楼二次提升用的斗坑低于地下水位时，斗坑内应设有集水坑。斗坑净深大于0.6m时，应尽量设置爬梯。二、称量层布置要求1、除水秤外，秤量设备宜集中布置。二阶式搅拌楼要避免秤量设备与运行中的二次提升设备相碰。2、电控室宜设在秤量层。3、二阶搅拌楼的二次提升斗宜布置在±0.000以下。4、秤量设备的布置必须考虑观察、操作方便。秤量设备的一侧要留有不小于1m的人行通道。第四节搅拌工艺设计和设备选型一、搅拌工艺设计要求1、搅拌机的类型和产量必须满足成型车间(及商品混凝土)对混凝土混合物的数量、质量及种类的要求。2、混凝土搅拌完毕，不宜在搅拌机内滞留，应设置混凝土贮料斗作为中间贮存设备。3、混凝土的贮料斗内停放时间不得超过水泥初凝时间。4、搅拌机与其他装置的联接应尽量密封,无法采用密封措施的场合，应适当考虑除尘措施。5、搅拌层必须留有可供吊装设备用的门、窗或通道。6、一阶式搅拌楼须在搅拌层设有观察孔，及检修孔或通道。当没有贯通上、下的检修孔时，则楼梯宽度不得小于1.2m。7、搅拌机上方顶梁应设有可供设备安装、检修的起重吊具用的吊钩、吊环或预埋螺栓。起重量可按设备最大部件(或零件)重量计。常用数值为1～3t。8、搅拌层与秤量层之间须设有讯号联系设施。9、一阶搅拌楼的搅拌层应设有给料讯号或接受要料讯号装置。二、搅拌层布置要求1、搅拌机的布置必须考虑混凝土运输流畅。搅拌机为单列布置时，二阶式搅拌楼两台搅拌机间的净距不小于1.5m，一阶式不小于0.8m；当搅拌机为放射式布置时，每单元搅拌机数量不得超过4台。2、搅拌层通道必须考虑操作、检修和安装方便。搅拌机在不走人的一侧，与墙净距不小于0.8m；需经常维修(如设有电机)或走人一侧，与墙净距不小于1.5m。3、搅拌层必须留有供设备检修用面积。4、二阶式搅拌楼,电控室可设在搅拌层。5、落地式搅拌楼，搅拌机布置标高必须满足运输设备接料要求。6、落地式布置的搅拌楼，在搅拌机附近，要留有4小时水泥用量的存放面积。三、设备的选型与计算（一）搅拌机的选型：(1)搅拌机类型的选择必须根据所拌制的混凝土的品种和性能而定。(2)各种搅拌机容量的选择，必须考虑搅拌楼的生产规模。在有商品混凝土的情况下，还需考虑商品混凝土的需要量。(3)搅拌机的数量，应不少于同时搅拌的混凝土的种类数，对于同一品种混凝土标号相差悬殊的情况下，也不宜共用一台搅拌机。(4)在同一单元的搅拌层里，尽量选用同一类型、同一容量的搅拌机。每一单元搅拌机的布置数量以1～3台为宜。(5)搅拌机的容量，应根据搅拌楼的产量及制品的一次混凝土最大用量来确定。（二）混凝土搅拌机生产能力计算1、计算搅拌车间小时产量2、搅拌机数量的确定第五节出料层工艺布置要求1、混凝土出料层层高必须满足运输设备的要求。层高一般不小于3.8m。2、当搅拌机出料