1、第六章第六章 设备设计和选型与车间布置设备设计和选型与车间布置郝红勋郝红勋 副教授副教授12本学时主要内容本学时主要内容第六章第六章 设备设计和选型与车间布置设备设计和选型与车间布置第四第四节节 化化工设备图的基本内容及画法工设备图的基本内容及画法 第五节第五节 化化工车间布置设计工车间布置设计四、四、 编写零部件序号和管口符号编写零部件序号和管口符号编写零部件序号编写零部件序号 组成设备的所有零件、部件均需编独立的件号，不得省略。组成设备的所有零件、部件均需编独立的件号，不得省略。编写管口符号编写管口符号 设备上的管口一律用小写汉语拼音字母编写管口符号。规格、设备上的管口一律用小写汉语拼音字
2、母编写管口符号。规格、用途及连接面形式完全相同的管口编为同一号，但须在符号的右用途及连接面形式完全相同的管口编为同一号，但须在符号的右下角加注阿拉伯数字，以示区别，如：下角加注阿拉伯数字，以示区别，如：a a1 1，a a2 23五、五、 填写明细栏和管口表填写明细栏和管口表明细栏的填写明细栏的填写 明细栏的零部件序号应与图中的零部件明细栏的零部件序号应与图中的零部件序号一致序号一致，并，并由由下向上下向上顺序填写。每一行按要求填写顺序填写。每一行按要求填写“名称、规格名称、规格”、“数量数量”和和“材料材料”等内容。等内容。管口表的填写管口表的填写 管口表中的管口符号应管口表中的管口符号应与
3、图中接管符号一致与图中接管符号一致。45六、填写技术特性表、编写技术要求、填标题栏六、填写技术特性表、编写技术要求、填标题栏l填写技术特性表填写技术特性表: :温度温度 压力压力 容积容积 物料名称等物料名称等l编写技术要求编写技术要求 设备图的技术要求一般注明设备在制造、检验、安装等方面设备图的技术要求一般注明设备在制造、检验、安装等方面的要求、方法和指标；设备的保温、防腐蚀等要求；设备制造中的要求、方法和指标；设备的保温、防腐蚀等要求；设备制造中所需依据的通用技术条件等内容。所需依据的通用技术条件等内容。l填写标题拦填写标题拦 标题栏中应填写设备名称、规格等内容标题栏中应填写设备名称、规格
4、等内容第五节第五节 化工车间布置设计化工车间布置设计车间布置设计车间布置设计车间车间厂房厂房布置设计布置设计车间车间设备设备布置设计布置设计重点在车间厂重点在车间厂房建筑及结构房建筑及结构的形式与尺寸的形式与尺寸重点在车间厂房重点在车间厂房内确定化工设备内确定化工设备的具体位置的具体位置二者之间的关系：二者之间的关系：1、一般先有车间厂房结果，再在规定的厂房内布置设备；、一般先有车间厂房结果，再在规定的厂房内布置设备； 2、但在设计阶段，设备布置的一些特殊要求，反过来对、但在设计阶段，设备布置的一些特殊要求，反过来对 厂房设计提出设计要求。厂房设计提出设计要求。6化工厂的车间布置化工厂的车间布
5、置生产部分生产部分原料工段原料工段生产工段生产工段成品工段成品工段回收工段回收工段控制室控制室辅助部分辅助部分变配电室变配电室通风空调室通风空调室车间化验室车间化验室机电仪修室机电仪修室各类中转室各类中转室生活部分生活部分车间办公室车间办公室工人休息室工人休息室浴室及更衣间浴室及更衣间卫生间卫生间化工厂的一个车间化工厂的一个车间7车间布置的任务：车间布置的任务： 在化工厂总图布置的框架下，按车间生产流程的工在化工厂总图布置的框架下，按车间生产流程的工艺要求，同时考虑安全、操作方便、设备维修、经济合理艺要求，同时考虑安全、操作方便、设备维修、经济合理等因素，将车间内生产部分、辅助部分、生活部分的
6、所有等因素，将车间内生产部分、辅助部分、生活部分的所有硬件（主要是生产流程中的所有设备），在车间厂房的三硬件（主要是生产流程中的所有设备），在车间厂房的三维空间内进行合理的布局。维空间内进行合理的布局。车间布置（车车间布置（车间平立面布置）间平立面布置）车间各层平面布置图车间各层平面布置图车间的立面布置图（各车间的立面布置图（各种剖面）种剖面）8车间平立面布置样图车间平立面布置样图96.5.1、车间布置设计的依据、车间布置设计的依据1、有厂区总平面布置图（厂区布置图、总图），明确本、有厂区总平面布置图（厂区布置图、总图），明确本车间在厂区的具体位置区划（地理坐标位置）；车间在厂区的具体位置区划
7、（地理坐标位置）；2、掌握本车间与其它车间的关系；、掌握本车间与其它车间的关系；原料仓库本生产车间下游车间本车间生产流程设备本车间生产流程设备的布置走向的布置走向103、有车间所有设备的设备一览表；、有车间所有设备的设备一览表；本车间所有设备的尺寸、本车间所有设备的尺寸、重量、安装要求等重量、安装要求等114、车间定员表及倒班情况；、车间定员表及倒班情况；5、有、有PID图及图及PFD图，掌握流程物性数据、原料及产品图，掌握流程物性数据、原料及产品的储存运输情况等；的储存运输情况等；6、熟悉本车间主要设备的安装、生产操作、检修等方面、熟悉本车间主要设备的安装、生产操作、检修等方面的特点，合理利
8、用车间的空间；的特点，合理利用车间的空间；7、工艺专业与工艺系统专业的自控、配电、通风、给排、工艺专业与工艺系统专业的自控、配电、通风、给排水等专业协商，确定车间辅助部分需要的车间空间；水等专业协商，确定车间辅助部分需要的车间空间；按主物料流的走向，按主物料流的走向，明确设备的前后、明确设备的前后、上下关系上下关系126.5.2、车间布置的方法和步骤、车间布置的方法和步骤由于车间布置属于化工工艺设计的内容，所以，车间布置设由于车间布置属于化工工艺设计的内容，所以，车间布置设计由工艺专业人员牵头，征询设备、自控、仪表、电力、通计由工艺专业人员牵头，征询设备、自控、仪表、电力、通风、给排水、建筑、
9、结构多专业人员意见和建议，按以下步风、给排水、建筑、结构多专业人员意见和建议，按以下步骤进行：骤进行：1、准备齐全所有车间布置设计的资料；、准备齐全所有车间布置设计的资料；2、确定车间布置的总体形式；、确定车间布置的总体形式；车间布置的车间布置的总体形式总体形式室内布置的总体形式室内布置的总体形式室外布置的总体形式室外布置的总体形式13室外室外布置布置全露天布置全露天布置半露天的框架式布置半露天的框架式布置敞开式的多层敞开式的多层框架形式框架形式部分设备布置在部分设备布置在室内或设置顶棚室内或设置顶棚1415露天布置露天布置n 优先考虑第一方案，只要有可能都采用露天或优先考虑第一方案，只要有可
10、能都采用露天或半露天布置。半露天布置。n优点：优点：建筑投资少、用地省，利于安装和检修，建筑投资少、用地省，利于安装和检修，有利于通风，防火防爆。有利于通风，防火防爆。n缺点：缺点：受气候影响大，操作条件差，自控要求高受气候影响大，操作条件差，自控要求高。室内布置室内布置n 优点：优点：受气候影响少，劳动条件好。适合小规受气候影响少，劳动条件好。适合小规模的间歇操作或操作频繁、在气温较低的地区或模的间歇操作或操作频繁、在气温较低的地区或有特殊要求的设备有特殊要求的设备。n 缺点：缺点：建筑造价较高。建筑造价较高。露天或半露天布置：露天或半露天布置： 如大型贮罐、精馏塔、吸收塔、凉水塔、喷淋式如
11、大型贮罐、精馏塔、吸收塔、凉水塔、喷淋式冷却器等设备。冷却器等设备。室内布置：室内布置： 如往复泵、空压机、冷冻机等机械传动设备以及如往复泵、空压机、冷冻机等机械传动设备以及结晶器、釜式反应器等易受气温影响的设备。结晶器、釜式反应器等易受气温影响的设备。 163、确定厂房布置和设备布置的初步方案、确定厂房布置和设备布置的初步方案u按流程和设备情况，确定车间厂房的三按流程和设备情况，确定车间厂房的三维外形尺寸；维外形尺寸；u按按流程顺序布置流程顺序布置和和同类设备集中布置同类设备集中布置两两个主要原则，初步确定主要设备在车间厂个主要原则，初步确定主要设备在车间厂房的具体位置；房的具体位置；4、按
12、比例绘制车间布置草图；、按比例绘制车间布置草图；流程顺序布置原流程顺序布置原则为主，兼顾设则为主，兼顾设备集中布置原则备集中布置原则u 按比例绘制厂房尺寸的平面草图，确定厂房层高、按比例绘制厂房尺寸的平面草图，确定厂房层高、确定柱网尺寸，各功能区的划分、流程设备的位置（按确定柱网尺寸，各功能区的划分、流程设备的位置（按比例）；比例）；u 按比例绘制厂房尺寸的局部剖面图，确定跨层设备按比例绘制厂房尺寸的局部剖面图，确定跨层设备的立面位置、各操作平台的立面位置等；的立面位置、各操作平台的立面位置等；175、按比例完成车间布置图；、按比例完成车间布置图；u各专业综合意见，修改完善车间布置，各专业综合
13、意见，修改完善车间布置，按比例绘制车间平面、立面布置图。按比例绘制车间平面、立面布置图。u用平面布置图纸和立面布置图纸形成车用平面布置图纸和立面布置图纸形成车间布置的文件。间布置的文件。还可以用还可以用3DS Max等软件对等软件对复杂、关键工段的布置进行复杂、关键工段的布置进行三维说明三维说明186.5.3、车间厂房布置（厂房的建筑尺寸）、车间厂房布置（厂房的建筑尺寸）1、厂房的建筑结构形式、厂房的建筑结构形式主要有钢筋混凝土结构、钢结构两种形式，但对一主要有钢筋混凝土结构、钢结构两种形式，但对一些小型厂房或仓库也可以采用砖混结构形式。些小型厂房或仓库也可以采用砖混结构形式。2、厂房的外观形
14、式、厂房的外观形式u化工厂的外观（俯视外观）一般分为长方形、化工厂的外观（俯视外观）一般分为长方形、L形、形、T形或形或H形、形、形。形。u化工厂的外观（立面外观）一般分为单层厂房、化工厂的外观（立面外观）一般分为单层厂房、多层厂房。多层厂房。193、厂房的外观尺寸与柱网布置、厂房的外观尺寸与柱网布置u长方形化工厂厂房采用常见的钢筋混凝土结构时，长方形化工厂厂房采用常见的钢筋混凝土结构时，一般采用东西向布置（厂房的长度方向），厂房的一般采用东西向布置（厂房的长度方向），厂房的宽度经常采用宽度经常采用9m、12m、14.4m、15m、18m、24m等建筑模数，长度方向一般以等建筑模数，长度方向一
15、般以6m、7.5m为为单跨长度，长度可以根据需要采用多跨结构。单跨长度，长度可以根据需要采用多跨结构。u多层厂房的层高根据设备布置的需求和生产工艺多层厂房的层高根据设备布置的需求和生产工艺要求，一般大于要求，一般大于4.5m，多采用，多采用4.5m、5m、5.5m、6m、7m等建筑高度模数。等建筑高度模数。多层厂房各层的多层厂房各层的层高尽量统一层高尽量统一u有爆炸危险车间宜采用单层，厂房内设置多层操作有爆炸危险车间宜采用单层，厂房内设置多层操作台以满足工艺设备位差的要求。如必须设在多层厂房台以满足工艺设备位差的要求。如必须设在多层厂房内，则应布置在厂房顶层。内，则应布置在厂房顶层。 2060
16、0060006000600060006000600060006000ABCD长方形化工厂厂房方格网柱平面示意图长方形化工厂厂房方格网柱平面示意图21600060006000600060006000600024006000ABCD长方形化工厂厂房内走廊网柱平面示意图长方形化工厂厂房内走廊网柱平面示意图224、厂房内的空间布局、厂房内的空间布局u楼梯、电梯尽量布置在厂房的两端阴面位置；楼梯、电梯尽量布置在厂房的两端阴面位置；u工人休息室尽量布置在阳面且靠近楼梯的位置；工人休息室尽量布置在阳面且靠近楼梯的位置；u车间的空调通风室、配电间尽量布置在厂房的阴面；车间的空调通风室、配电间尽量布置在厂房的阴
17、面；u有人员活动频繁的辅助工位尽量布置在厂房的阳面；有人员活动频繁的辅助工位尽量布置在厂房的阳面；u厂房的出口位置和出口多少、根据厂房内人员多少和厂房的出口位置和出口多少、根据厂房内人员多少和厂房面积，以及车间的危险等级确定，要满足基本的厂房面积，以及车间的危险等级确定，要满足基本的“建筑设计防火规范建筑设计防火规范”要求。厂房门一律要向外开。要求。厂房门一律要向外开。u操作平台应尽量统一设计，以免平台较多时，平台支柱操作平台应尽量统一设计，以免平台较多时，平台支柱零乱繁杂，厂房内构筑物过多，占用过多的面积。零乱繁杂，厂房内构筑物过多，占用过多的面积。236.5.4、车间设备布置（化工设备在厂
18、房内的位置）、车间设备布置（化工设备在厂房内的位置） 1、车间设备布置设计就是确定流程各个设备在车间厂房内、车间设备布置设计就是确定流程各个设备在车间厂房内平面和立面的具体准确位置。平面和立面的具体准确位置。车间设备布置设计的最终目标：车间设备布置设计的最终目标：u经济合理利用车间厂房空间；经济合理利用车间厂房空间；u满足安全、生产工艺；满足安全、生产工艺；u满足卫生、健康要求；满足卫生、健康要求；u操作、维修方便；操作、维修方便；u简洁、美观整齐，并考虑到发展需要。简洁、美观整齐，并考虑到发展需要。24 2、车间设备布置设计的要点、车间设备布置设计的要点、生产工艺对设备布置的要求、生产工艺对
19、设备布置的要求u遵循流程顺序布置设备的原则，保证主物料在水平平面方向和垂直遵循流程顺序布置设备的原则，保证主物料在水平平面方向和垂直高度方向的连续性，避免物料的交叉往返，满足生产工艺的要求；高度方向的连续性，避免物料的交叉往返，满足生产工艺的要求；u在满足流程顺序布置设备的原则的基础上，尽量满足同类设备集中在满足流程顺序布置设备的原则的基础上，尽量满足同类设备集中布置的原则；布置的原则；u要考虑相同设备或相似设备互换使用的可能性；要考虑相同设备或相似设备互换使用的可能性； u要尽可能地缩短设备间管线要尽可能地缩短设备间管线 。u车间内要留有堆放原料、成品和包装材料的空地；车间内要留有堆放原料、
20、成品和包装材料的空地；u根据生产发展的需要与可能，适当预留扩建余地根据生产发展的需要与可能，适当预留扩建余地 ；u考虑设备间距。考虑设备间距。25设备排列设备排列方法方法 设备排列方法设备排列方法 根据厂房宽度和设备尺寸确定。根据厂房宽度和设备尺寸确定。宽度不超过宽度不超过9m的车间：一边为设备的车间：一边为设备 另一边作为操作位置和通道另一边作为操作位置和通道操操作作位位置置和和通通道道设备在厂房内的排列方法设备在厂房内的排列方法 26中等宽度中等宽度(1215m)的车间：布置两排设备。的车间：布置两排设备。集中布置在厂房中间，两边留出操作位置和通道。集中布置在厂房中间，两边留出操作位置和通道。分别布置在厂房两边，中间留出操作位置和通道。分别布置在厂房两边，中间留出操作位置和通道。设备排列设备排列方法方法操操作作位位置置和和通通道道操作位置和通道操作位置和通道操作位置和通道操作位置和通道设备在厂房内的排列方法设备在厂房内的排列方法 2728宽度超过宽度超过18m的车间：的车间： 厂房中间留出厂房中间留出3m左右的通道左右的通道 两边分别布置两排设备两边分别布置两排设备 (每排设备各留出每排设备各留出1.52m的操作位置的操作位置)设备排列设备排列方法方法设设备备间间距距29
