1、化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)三、车间布置解析三、车间布置解析（一）化工车间的组成（一）化工车间的组成（二）进行布置设计的基本条件（二）进行布置设计的基本条件（三）车间布置设计的内容（三）车间布置设计的内容（四）车间厂房布置（四）车间厂房布置（五）设备布置的原则（五）设备布置的原则（六）设备布置设计的方法与步骤（六）设备布置设计的方法与步骤5-35-3车间布置解析车间布置解析化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)（一）化工车间组成（一）化工车间组成p 一个较大的化工车间（装置）通常包括下列组成一个较大的化工车间（装
2、置）通常包括下列组成: : 生产设施生产设施 包括生产工段包括生产工段原料和产品仓库、控制室、原料和产品仓库、控制室、露天堆场或贮罐区等。露天堆场或贮罐区等。 生产辅助设施生产辅助设施 包括除尘通风室包括除尘通风室变电配电室变电配电室机修仪机修仪修室修室化验室和贮藏室等。化验室和贮藏室等。 生活行政设施生活行政设施 包车间办公室包车间办公室工人休息、更衣室工人休息、更衣室 浴浴室室厕所等厕所等5-3车间布置解析车间布置解析化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)（二）进行布置设计的基本条件（二）进行布置设计的基本条件1 1、车间外部条件、车间外部条件该车间在总
3、图中所占的位置及周围设施情况该车间在总图中所占的位置及周围设施情况 ，特别是与本，特别是与本车间有关的车间、工段、部门在总图上的位置等车间有关的车间、工段、部门在总图上的位置等车间所在的地形条件和周围环境车间所在的地形条件和周围环境了解本车间所在地的地形开阔程度，以便考虑厂房的平面及立了解本车间所在地的地形开阔程度，以便考虑厂房的平面及立面布局面布局了解车间所在地的水文地质情况，如地下水的流向、地耐力等了解车间所在地的水文地质情况，如地下水的流向、地耐力等5-3车间布置解析车间布置解析化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)2 2、车间内部情况、车间内部情况p
4、熟悉工艺流程熟悉工艺流程p了解设备了解设备掌握设备基础资料（如设备一览表等）掌握设备基础资料（如设备一览表等）进一步了解各类设备的安装、检修要求及操作情况进一步了解各类设备的安装、检修要求及操作情况物料流动及数量物料流动及数量能量消耗能量消耗深入了解水、电、汽等公用工程对厂房的要求，如配电室要深入了解水、电、汽等公用工程对厂房的要求，如配电室要求干燥，不宜放在潮湿车间楼下。求干燥，不宜放在潮湿车间楼下。（二）进行车间布置设计的基本条件（二）进行车间布置设计的基本条件5-3车间布置解析车间布置解析化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)（三）车间布置设计的内容（
5、三）车间布置设计的内容1 1、厂房布置、厂房布置p厂房布置是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围厂房布置是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平内，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面和立面布置。面和立面布置。p设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。在设备布置中又分为工艺设备在一定的区域内进行排列。在设备布置中又分为初步设计和施工图设计两个阶段，每一个设计阶段均要求初步设计和施工图设计两个阶段，每一个设计阶段均要求平面和剖面布置。平面和剖面布
6、置。 2 2、设备布置、设备布置5-3车间布置解析车间布置解析化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)（三）车间布置设计的内容（三）车间布置设计的内容也就是说，确定各个设备在车间平面与立面上的位置；确定也就是说，确定各个设备在车间平面与立面上的位置；确定场地与建、构筑物的尺寸；确定管道、电气仪表管线、采暖通场地与建、构筑物的尺寸；确定管道、电气仪表管线、采暖通风管道的走向和位置。风管道的走向和位置。具体地说，它主要包括：具体地说，它主要包括：(1)(1)确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置。确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置。(2)(2)确定某些在工艺流
7、程图中一般不予表达的辅助设备或公用设确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置。备的位置。(3)(3)确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸。确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸。(4)(4)在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺寸。在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺寸。(5)(5)其它。其它。5-3车间布置解析车间布置解析p 设备布置的最终结果表现是设备布置图设备布置的最终结果表现是设备布置图 化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)1 1、厂房的整体布置、厂房的整体布置p依据：生产规模和生产特点以及厂区面积依据：
8、生产规模和生产特点以及厂区面积厂区地形厂区地形地质等条件考虑厂房一整体布置地质等条件考虑厂房一整体布置采用分离式或集中式，亦即将车间各工段及辅助车间分采用分离式或集中式，亦即将车间各工段及辅助车间分散在单独的厂房内或集中合并在一个厂房内。散在单独的厂房内或集中合并在一个厂房内。一般地说，凡生产规模较大，车间各工段生产特点有显一般地说，凡生产规模较大，车间各工段生产特点有显著差异著差异( (如防火等级等如防火等级等) )，厂区面积较大，山区等情况下，厂区面积较大，山区等情况下，可适当采用分离式。可适当采用分离式。（四）车间厂房布置（四）车间厂房布置5-3车间布置解析车间布置解析化工工艺设计化工工
9、艺设计(Chemical Process Design)5-3车间布置解析车间布置解析反之，凡生产规模较小，车间各工段联系频反之，凡生产规模较小，车间各工段联系频繁，生产特点无显著差异，厂区面积较小，厂繁，生产特点无显著差异，厂区面积较小，厂区地势平坦者，可适当采用集中式。必须根据区地势平坦者，可适当采用集中式。必须根据车间外部条件和车间内部条件，全面考虑车间车间外部条件和车间内部条件，全面考虑车间各厂房和各建筑物相对位置和布局。各厂房和各建筑物相对位置和布局。 （四）车间厂房布置（四）车间厂房布置化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)化工厂厂房可根据工艺流
10、程的需要设计成单层、多层或单层化工厂厂房可根据工艺流程的需要设计成单层、多层或单层与多层相结合的形式。与多层相结合的形式。一般来说单层厂房利用率较高，建设费用也低，因此除了工一般来说单层厂房利用率较高，建设费用也低，因此除了工艺流程的需要必须设计为多层外，工程设计中一般多采用单层。艺流程的需要必须设计为多层外，工程设计中一般多采用单层。有时因受建设场地的限制或者为了节约用地，也有设计成多有时因受建设场地的限制或者为了节约用地，也有设计成多层的。层的。5-35-3车间布置解析车间布置解析（四）车间厂房布置（四）车间厂房布置化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)
11、对于为新产品生产而设计的厂房，由于在生产对于为新产品生产而设计的厂房，由于在生产过程中对于工艺路线还需不断地改进、完善，所过程中对于工艺路线还需不断地改进、完善，所以一般都设计一个高单层厂房，用钢操作平台代以一般都设计一个高单层厂房，用钢操作平台代替钢筋混凝土操作平台或多层厂房楼板以适应工替钢筋混凝土操作平台或多层厂房楼板以适应工艺流程的需要。艺流程的需要。5-35-3车间布置解析车间布置解析（四）车间厂房布置（四）车间厂房布置化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)2 2、厂房的平面布置、厂房的平面布置p旨在确定厂房的面积和柱网布置（跨度、柱距）旨在确定厂房
12、的面积和柱网布置（跨度、柱距）厂房的轮廓在平面上有厂房的轮廓在平面上有: :长方形长方形L L型型T T型型U U型等型等其中以长方形最常采用。这是由于长方形厂房便于总平面其中以长方形最常采用。这是由于长方形厂房便于总平面图的布置，节约用地，有利于设备排列，便于设备管理，图的布置，节约用地，有利于设备排列，便于设备管理，缩短管道安装，便于安排交通和出入口，有较多可供自然缩短管道安装，便于安排交通和出入口，有较多可供自然采光和通风的墙面。采光和通风的墙面。5-35-3车间布置解析车间布置解析（四）车间厂房布置（四）车间厂房布置化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Desig
13、n)根据设备布置要求，确定厂房的柱网布置。同时要尽可能符根据设备布置要求，确定厂房的柱网布置。同时要尽可能符合建筑模数的要求，合建筑模数的要求， 一般多层厂房采用一般多层厂房采用6 66(m)6(m)的柱网。如的柱网。如果柱网的跨度因生产及设备要求必须加大时，一般应不超过果柱网的跨度因生产及设备要求必须加大时，一般应不超过12m12m。多层厂房的总宽度，由于受到自然采光和通风的限制，一般多层厂房的总宽度，由于受到自然采光和通风的限制，一般应不超过应不超过24m24m。单层厂房的总宽度，一般不超过。单层厂房的总宽度，一般不超过30m30m。常用的。常用的厂房跨度一般有厂房跨度一般有6m6m、9m
14、9m、12m12m、15m15m、18m18m、24m24m、30m30m等。等。5-35-3车间布置解析车间布置解析（四）车间厂房布置（四）车间厂房布置化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)3 3、厂房的立体布置、厂房的立体布置p厂房的立面有单层、多层或单层与多层相结合的形式，主要厂房的立面有单层、多层或单层与多层相结合的形式，主要根据生产工艺特点决定，另外也要满足建筑上采光、通风等各根据生产工艺特点决定，另外也要满足建筑上采光、通风等各方面的要求。方面的要求。 厂房立面也同平面一样，应力求简单，要充分利用建筑物厂房立面也同平面一样，应力求简单，要充分利用
15、建筑物的空间，符合经济合理及便于施工的原则。的空间，符合经济合理及便于施工的原则。 厂房每层高度主要取决于设备的高低，安装的位置，安全厂房每层高度主要取决于设备的高低，安装的位置，安全等条件。一般生产厂房每层高度等条件。一般生产厂房每层高度4 46m6m。最低层高不宜低于最低层高不宜低于3.2m3.2m。由地面到顶棚凸出构件底面的高度由地面到顶棚凸出构件底面的高度( (净空高度净空高度) )，不得低于，不得低于2 26m6m。5-35-3车间布置解析车间布置解析（四）车间厂房布置（四）车间厂房布置化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)在有高温及有毒气体的厂房
16、中，要适当加高建筑物的层高或在有高温及有毒气体的厂房中，要适当加高建筑物的层高或设置避风式气楼，以利通风散热，有爆炸危险车间宜采用单设置避风式气楼，以利通风散热，有爆炸危险车间宜采用单层，如整个厂房均有爆炸危害，则在每层楼板上设置一定面层，如整个厂房均有爆炸危害，则在每层楼板上设置一定面积的泄爆孔，这类厂房还应设置必要的轻质屋面和外墙及门积的泄爆孔，这类厂房还应设置必要的轻质屋面和外墙及门窗的泄压面积。车间内防爆区与非防爆区应设防爆墙分隔。窗的泄压面积。车间内防爆区与非防爆区应设防爆墙分隔。有爆炸危险车间的楼梯间宜采用封闭式楼梯间。厂房的高度有爆炸危险车间的楼梯间宜采用封闭式楼梯间。厂房的高度
17、也要尽可能符合建筑模数的要求。由于生产性质不同，化工也要尽可能符合建筑模数的要求。由于生产性质不同，化工厂厂房形式是多样的，有单层单跨，单层多跨及多层厂房等。厂厂房形式是多样的，有单层单跨，单层多跨及多层厂房等。 5-35-3车间布置解析车间布置解析（四）车间厂房布置（四）车间厂房布置化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)1 1、要满足生产工艺要求、要满足生产工艺要求（五）设备布置图的原则（五）设备布置图的原则一一 设备布置的原则设备布置的原则5-3车间布置解析车间布置解析化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)（六）（六）
18、 设备布置设计的方法与步骤设备布置设计的方法与步骤1 1、根据工艺的要求与土建专业共同拟订各车间的结构形式、柱、根据工艺的要求与土建专业共同拟订各车间的结构形式、柱距、跨度、层高、间隔等初步方案，并画成距、跨度、层高、间隔等初步方案，并画成150150或或11001100比例比例的车间建筑平面图。的车间建筑平面图。2 2、认真考虑设备布置的原则，应满足各方面的要求、认真考虑设备布置的原则，应满足各方面的要求3 3、将确定的设备按其数量的多少及最大的外形尺寸剪成相同比、将确定的设备按其数量的多少及最大的外形尺寸剪成相同比例的硬纸块（一般为例的硬纸块（一般为150150或或11001100），并标
19、明设备的名称。），并标明设备的名称。4 4、将这些设备的硬纸块按工艺流程布置在相同比例的车间建筑、将这些设备的硬纸块按工艺流程布置在相同比例的车间建筑平面图上，布置形式可多种多样，一般平面图上，布置形式可多种多样，一般2 23 3个方案，以便加以比个方案，以便加以比较。经过多方面的比较，选择一个最佳方案，绘成平、立面草图。较。经过多方面的比较，选择一个最佳方案，绘成平、立面草图。5-3车间布置解析车间布置解析化工工艺设计化工工艺设计(Chemical Process Design)(1)(1)考虑总管排列的位置，做到管路短而顺；考虑总管排列的位置，做到管路短而顺；(2)(2)检查各设备基础大小
20、，设备安装、起重、检修的可能性；检查各设备基础大小，设备安装、起重、检修的可能性；(3)(3)考虑设备支架的外形、结构、常用设备的安全距离；考虑设备支架的外形、结构、常用设备的安全距离；(4)(4)考虑外管及上、下水管进、出车间的位置；考虑外管及上、下水管进、出车间的位置；(5)(5)考虑操作平台、局部平台的位置大小等。考虑操作平台、局部平台的位置大小等。(6)(6)设备草图经修改后，要广泛征求各有关专业部门的意见，集设备草图经修改后，要广泛征求各有关专业部门的意见，集思广益，做必要的调整，提交建筑人员设计建筑图。思广益，做必要的调整，提交建筑人员设计建筑图。(7)(7)工艺设计人员在取得建筑设计图后，根据布置草图绘制成正工艺设计人员在取得建筑设计图后，根据布置草图绘制成正式的设备平立面布置图。式的设备平立面布置图。5-3车间布置解析车间布置解析（七）（七） 根据设备布置草图，考虑以下因素加以修改根据设备布置草图，考虑以下因素加以修改。
