1、 第四章第四章 生产车间工艺流程的选择、生产车间工艺流程的选择、设备选型及工艺布置设备选型及工艺布置工艺流程的选择、设备选型与工艺布置之间的关系是相辅相成的。工艺布置直接取决于工艺流程和设备的选择,同时,对工艺流程和设备的选择又有很大的影响。因此,工艺布置要保证流程顺畅,满足设备安装、操作、检修的要求;流程和设备的选择又要考虑到工艺布置的简单和合理。其中附属设备的规格、中间仓的尺寸,往往要与布置相配合,才能最后确定。一、生产车间工艺流程和设备选择的依据一、生产车间工艺流程和设备选择的依据v根据工艺设计的原则进行。二、生产车间工艺流程和设备二、生产车间工艺流程和设备选择的基本方法选择的基本方法1
2、、车间工艺流程选择的基本方法 首先要进行熟料烧成车间工艺流程的选择,然后,再选择生料粉磨车间、水泥粉磨车间工艺流程的选择。 在单个车间工艺流程选择时,必须考虑车间加工物料的性质、数量、产品的质量要求,还须考虑车间布置、场地的限制等条件。总之,车间工艺流程选择只能在客观现实的条件下选择技术先进、经济效果相对较好的工艺流程。受条件的限制,常有理论上最好、最先进的流程未被选用。2.车间工艺设别选型的基本方法步骤如下:(1)确定车间工作制度,选定设备年利用率,计算出主机要求小时产量。(第三章祥述过)(2)选定主机的型号和规格 根据车间要求小时产量、进料性质(粒度、物理性质、含水率等)、产品质量要求(粒
3、度要求、含水率)及其它技术条件(效率高、体积小、质量轻、工作可靠、维护工作量小、管理方便),选择适当型号和规格的主机设备。还应考虑设备的来源有保证。(3)标定主机的生产能力因相同的设备,在不同的生产条件下【如进料粒度、物料的易磨性、 易烧性、产品质量要求、具体操作条件(料球比、研磨体的配比、研磨体的充填率、循环负荷、选粉机的选粉效率、磨内气体流速、磨机转速等)】,产量有很大的差异,因此主机型号和规格确定后,应对主机的小时产量进行标定,即根据具体的生产条件,确定主机的生产能力(台时产量 )1 ,hGv标定生产能力的主要依据:设备的技术性能说明,经验公式的计算,与已投入使用的同类型同规格设备的实际
4、生产数据对比。必须保证标定的生产能力既先进又可靠,还需说明设备达标的具体条件和采取的措施。 (4)计算主机台数公式如下:,1hhGnG式中 n主机台数 Gh要求主机小时产量(t/h) Gh,1主机标定台时产量(t/h)注: n等于或略小于整数时,取整数。 n略大于整数时,可取整数,但应采取措施提高主机产量,或增大利用率。 n与整数相差较大,则需重新选主机规格,再计算、标定产量。 一般1-2台,不宜太多,避免工艺布置和生产管理复杂化。 (5)核算主机年利用率再标定主机小时产量 ,然后反算主机的设计年利用率 。主机的设计年利用率: 设计年利用率若符合表所列范围,即为合适。hG hyGG8760三、
5、附属设备的选型三、附属设备的选型与主机配套的设备都属附属设备。选型原则:保证主机生产连续、均衡。因此附属设备对主机应有一定的储备能力。 选型方法基本与主机相同。应尽量减少台数,对需经常维修和易出故障设备,必要时设置备用设备。 几种附属设备的选型如下:(一)输送设备水泥生产中,各种物料需在车间间、车间与储库间、系统内设备间等环节都需要水平、垂直、倾斜输送,使生产工艺线连续,因此需要大量的输送设备。1、输送设备选型的原则A、根据物料形态(固态、液态)、尺寸(大块、小块、粒状、粉状)、输送的具体情况(垂直、水平、倾斜),选择经济合理的输送方式和设备。B、尽量减少同一条输送线上设备的台数,规格尽量统一
6、,以避免物料多次转运和减少设备备件的种类和数量。C、输送能力应比要求的输送能力有一定的储备。 皮带输送机皮带输送机 水平、倾斜,输送量大、运转费用低、距离长、可靠,工作环温度1040,物料温度70。耐热皮带可输送120以下的物料。石灰石、粘土螺旋输送机螺旋输送机 水平,粉状、细颗粒、磨琢性、粘性小、不易结块的物料,物料温度200,长度370m,最好50m,传动装置尽量在出料口端,使螺旋轴受拉。生料、水泥、粉尘等斗式提升机斗式提升机 链斗输送机链斗输送机 水平、倾斜(倾斜度达45),耐较高温度,熟料。埋刮板输送机埋刮板输送机: 水平、倾斜、垂直,粒状、小块、粉状,块50mm,硬块斗提,不宜长距离
7、水平输送。螺旋泵和仓式泵螺旋泵和仓式泵:粉状物料提升,远距离,空气压缩机供给压缩空气,压力随距离变化。(可查表)环链:结构、制造简单,与料斗连接牢固,磨琢性大的物料对链条磨损小,但自重大。板链:自重轻,结构可靠,提升量大,但板链铰链处易磨损,制造复杂。胶带:结构简单,磨损比板链小,但不宜磨琢性大的物料,物料温度60,耐热胶带料温达150,环链和板链料温达250。注:垂直,块状、粒状、粉状,提升高度30m,若高度较高时,最好采用多级提升。粉碎后的原料、生料、水泥等2.输送设备的选型(二)喂料、计量设备水泥厂中的大部分主机都需要定量、均匀的喂料,因此需要喂料设备或有计量作用的喂料设备。A、 选择时
8、注意的几个问题 按主机要求的喂料准确性,选不同的喂料设备。对准确控制喂料的主机,最好采用微机控制系统,以定量喂料自动调节。 按主机处理的物料种类(固体、液体)、性质(干料、湿料)等的不同,选相应的设备。 喂料设备必须连续运转,以保证主机的正常运转。B、选型 板式喂料机板式喂料机 轻型:料温350,料块140Kg,块度160mm,安装倾角025中型:料温400,料块500Kg,块度300400mm,安装倾角020,粗碎与中碎间的中间仓,喂料机宽度为块度的35倍。重型:块度更大,喂料机宽度为块度两倍多,安装倾角15,石灰石粗碎,电磁振动喂料机电磁振动喂料机 粒状、块状,喂料粒度0500mm,无运动
9、部件、机械摩擦、润滑点,维护简单,运转费用低。直接装在料仓下,压力太大,则在仓下设倾斜流槽(倾角10),倾斜、水平,用于小型破碎机。圆盘喂料机圆盘喂料机(容积式) 小块、粒状,非粘性,准确性差。自动磅秤自动磅秤(重力式) 较准确,粒状,喂料能力小,多用于立窑厂。自动胶带称自动胶带称(重力式) 较准确,较先进,生料喂料时与X射线荧光分析仪、计算机结合使用,连续定量准确喂料的自动控制。螺旋喂料机螺旋喂料机 分单管、双管,粉状物料均匀连续喂料,用于窑入窑生料、窑头喷煤管喂煤。叶轮喂料机 干燥粉状喂料冲量式流量计 自由下落粉状固体介质的流量计,精度高、结构简单、可靠、维修方便,用于立窑的生料和煤的配比
10、等。勺式喂料机勺式喂料机 浆状物料电磁流量计 浆状物料(三)除尘设备为保护环境,水泥厂中所有扬尘点都应收尘。应尽量降低物料落差,加强设备、管道、料仓的密闭。A、选择除尘系统的原则按国家标准 150 mg/Nm3(一级),400(二级),600(三级),800(四级)窑根据处理气体的含尘浓度、气体量、气体温度、粉尘粒度和性质等,选除尘系统。多用一级收尘,当含尘浓度高时,采用二级收尘;尽量一个尘点设一个收尘器,特殊情况下,一台除尘器不宜超过3个。除尘器进口气体温度应比其露点高1015,避免结露。收下的粉尘,一般返回生产系统重新利用。B、选 型袋式收尘器袋式收尘器 高效率,粒度0.5m,效率达959
11、9,尽量负压操作,气体含尘量4070g/m3,但阻力大8001200Pa。旋风收尘器旋风收尘器 用于一级收尘,流体阻力4001500Pa。电收尘器 尘粒0.0120m,含尘浓度4060g/m3,气体温度2m,或设两个门,一个是常出入门,一个是设备安装的门洞(生产期为关闭)统一考虑、合理安排地下构筑物(排水沟、电缆沟、设备管道地沟、地坑等)。以节省基建量,并避开建筑物和设备的基础。力求规整、并留有扩建的余地。要考虑扩建的方便。可露天放置的设备,不必建厂房。节约资金。(2)立面布置空间布置,确定厂房的层数和高度。u要有足够的层高。设备基础、设备本身、设备顶凸出物、操作检修高度、楼板、梁的高度等。u
12、走廊、地坑、操作平台等通行部分的净空高度2m,不常通行处1.9m,空中走廊跨越铁路时净空高5.5m、公路时净空高4.5m。u高温车间适当增加层高。并加开天窗,利散热。u力求简单,避免层数过多和层高过高。整齐美观。2、设备布置按工艺流程工艺流程定位设备。并满足安装、操作、检修的要求。主机、附属设备、工艺管道、检修设备、连接件、料仓等。(1)重型及振动较大的设备尽量在地面。如:空压机、大型通风机等,并一般大型设备基础和建筑物基础同时施工,设备放好后再进行地面上的土建。(2)注意两台并联设备间的距离。保证互不影响运转、维修,并要方便工人操作、通行,避免设备、建筑物基础间的冲突。(3)布置胶带输送机、
13、空气斜槽、绞刀(螺旋输送机)的走廊或地沟,其人行道侧应留600800mm的净空距离,不通行侧为200300mm,当胶带输送机上方有料仓时,加大净空。(4)斗提地坑应有足够空间,便于检修和清料。(5)流管、流槽倾角应大于休止角515。(6)工艺管道尽量集中,缩短管线,减少转弯,并布置整齐。(7)要设吊物孔,一般各层吊物孔对正。可贯通吊运、安装、检修设备或部件。吊物孔周围须设活动栏杆和活动盖板。(8)当无永久起重设施时,应留架临时性起重设备的空间。(9)设备、管道、流槽穿越楼板时,留孔大小应有余地。三、车间工艺布置图的内容1.平面布置图的内容v标明厂房轮廓线、门窗位置、楼梯位置、柱网间距、编号及各
14、层相对标高。v设备外形俯视图和设备编号v设备定位尺寸和尺寸线及各种动载荷v操作平台示意图,主要尺寸和台面标高v吊车和吊车梁的平面位置v地坑、地沟的位置和尺寸以及其相对标高v吊装孔的位置和尺寸,吊钩和位置及载荷v辅助室、生活室的位置及尺寸2.立面布置图的内容v标明厂房轮廓线、门及楼梯位置、柱网间距、编号及各层相对标高和梁标高等。v设备外形侧视图和设备编号v设备中心高度及其定位尺寸、尺寸线及各种动载荷v设备支承方式v操作平台立面示意图和主要尺寸v吊车梁的立面位置及高度v地坑、地沟的位置及深度四、车间工艺布置的方法和步骤1.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,确定本车间的方向,厂房跨度和柱距。2.把已经选定的主机设备和部分大设备,按比例(1:100)绘制设备外形图,为便于多方案比较,可用硬纸板制备设备外形图案。3.按比例(1:100)绘制车间工艺、立面轮廓草图4.在平面、立面轮廓草图上,用设备外形图案进行设备布置,反复考虑设备的最佳位置,得到不少于二个方案后,绘制成车间的平、立面工艺布置初步图纸5.以初步图纸为基础,征求有关专业的意见,从各方面比较优缺点,集思广益选择较为理想的方案,根据意见作必要的修改6.绘制成正式的车间工艺布置图