工藝設(shè)計及車間工藝布置-課件

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(jìn)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(dá)到設(shè)計的要求。

1PPT課件第一節(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(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)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(jī)械化、自動化裝備水平5．注意環(huán)境保護(hù)，減少污染6．要考慮其它專業(yè)設(shè)計的要求，并為其設(shè)計提供可靠依據(jù)。2PPT課件二、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(jī)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。3PPT課件7．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(jì)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。4PPT課件第二節(jié)工藝流程選擇

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(jìn)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(rèn)真落實。5PPT課件生產(chǎn)過程的機(jī)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(jī)械化程度，降低勞動強(qiáng)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(jìn)和發(fā)展的可能性。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析：選擇工藝流程時，必須進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，使建廠后各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)合理。此外，還應(yīng)注意到生產(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(jìn)、合理。6PPT課件二、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7PPT課件第三節(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(hù)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。8PPT課件一、生產(chǎn)車間工藝布置設(shè)計的依據(jù)

常用的設(shè)計規(guī)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(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范；壓縮空氣機(jī)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(hù)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。9PPT課件基礎(chǔ)資料有：

工藝計算及主機(jī)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。10PPT課件二、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(jìn)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(kuò)建留有余地；11PPT課件4．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。12PPT課件（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

廠房布置通常采用集中式布置和分散式布置兩種形式。

13PPT課件2．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：14PPT課件廠房面積主要包括以下幾方面:①設(shè)備本身和生產(chǎn)操作所需的面積；②設(shè)備安裝和檢修所需面積；③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；④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；⑤輔助面積，如電工房、機(jī)修間、材料室等；⑥各種通道、樓梯所需的面積。15PPT課件4）平面布置的要求

①合理規(guī)劃廠房出入門口、通道、樓梯和過橋的位置。②各種地下構(gòu)筑物如排水溝、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；③廠房平面布置應(yīng)力求規(guī)整，④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。⑤可在露天放置的設(shè)備，不必建造廠房，以節(jié)約投資。16PPT課件3．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①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(hù)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；17PPT課件②走廊、地坑、操作平臺等通行部分的凈空高度不得低于2.0m，不經(jīng)常通行部分不得低于1.9m?？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4.5m，鐵路軌頂上方的凈空高度不低于5.5m；③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；④廠房中有個別設(shè)備（如提升機(jī)）較高時，可考慮局部地提高該部分廠房的高度。18PPT課件⑤有橋式起重機(jī)的廠房空間高度。⑥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。19PPT課件20PPT課件（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(jī)設(shè)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(jī)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。21PPT課件設(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(jī)、大型通風(fēng)機(jī)、破碎機(jī)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(jī)、空氣輸送機(jī)斜槽和螺旋輸送機(jī)。4．斗式提升機(jī)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交線傾角，一般應(yīng)大于物料自然休止角5°～15°。22PPT課件7．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。

23PPT課件三、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)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。24PPT課件(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。25PPT課件四、車間工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(jìn)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(jī)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。26PPT課件4．在平、立面輪廓草圖上，用已制成的設(shè)備外型圖案進(jìn)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)方面的意見作必要的修改。6．繪制成正式的車間工藝布置圖。27PPT課件第四節(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(jī)28PPT課件（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(jìn)料塊度（2）出料粒度（3）破碎系統(tǒng)的破碎比29PPT課件2．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(jī)平衡計算確定的破碎車間要求小時產(chǎn)量，是破碎機(jī)選型的依據(jù)，可據(jù)此確定破碎機(jī)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30PPT課件（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(jī)將粗碎機(jī)出料送至中碎機(jī)（或中間倉）時。31PPT課件6．在大型工廠中不宜將中碎機(jī)布置在同一廠房內(nèi)的粗碎機(jī)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(jī)，起重機(jī)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(jī)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)置小水泵，以便排除地坑內(nèi)可能出現(xiàn)的積水。10．粗碎機(jī)、中碎機(jī)、輸送機(jī)、中間倉。32PPT課件33PPT課件設(shè)有錘式破碎機(jī)的石灰石破碎車間布置圖34PPT課件

設(shè)有錘式破碎機(jī)的石灰石破碎車間布置圖35PPT課件36PPT課件37PPT課件38PPT課件39PPT課件二、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6～8%。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%、煤小于1～2%、礦渣小于2%。40PPT課件3．回轉(zhuǎn)烘干機(jī)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(jī)的選型計算1．回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的產(chǎn)量和水分蒸發(fā)量的計算1）回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)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：

41PPT課件Gd=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(jī)產(chǎn)量(t/h)；——分別表示物料烘干前后的初水分、終水分(%)。42PPT課件2）每千克烘干物料的水分蒸發(fā)量及烘開機(jī)每小時的水分蒸發(fā)量，可用下列公式計算：=—W=1000G

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(jī)每小時的水分蒸發(fā)量（kg水/h）。43PPT課件3）回轉(zhuǎn)烘干機(jī)產(chǎn)量，可按單位容積水分蒸發(fā)量指標(biāo)進(jìn)行計算：

G=

式中

V——按回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的