1、第四章 工藝設計及車間工藝布置 工藝設計是工廠設計的主要環節，是決定全局的關鍵。 工藝設計的主要任務確定生產方法、選擇生產工藝流程；確定生產設備的類型、規格、數量，選取各項工藝參數及定額指標；確定勞動定員及生產班制；進行合理的車間工藝布置。 從工藝技術上、生產設備上、勞動組織上保證設計廠投產后能正常生產，在產品的數量和質量上達到設計的要求。 1陽山書屋c第一節 工藝設計的基本原則和步驟 一、工藝設計的基本原則1安全可靠、經濟合理、技術先進2合理地選擇工藝流程和設計指標3為生產挖潛和發展留有余地4合理考慮機械化、自動化裝備水平5注意環境保護，減少污染6要考慮其它專業設計的要求，并為其設計提供可靠

2、依據。 2陽山書屋c二、工藝設計的步驟 初步設計時的步驟為:l確定各車間生產任務。2選擇生產工藝流程及主機設備。3確定主要工藝參數、定額指標及車間工作制度。4物料平衡計算。5設備選型及計算。6車間工藝布置并繪制工藝布置草圖。3陽山書屋c7計算設備的電力安裝容量以及蒸汽、壓縮空氣和其它動力需要量，計算人員數量和運輸量。向土建等專業工種提供資料。8根據土建設計，繪制正式工藝布置圖。9主要技術經濟指標計算。10編寫工藝設計說明書。 施工圖設計時，如設計方案無變化，則不用編寫工藝設計說明書，而要在工藝布置圖的基礎上，繪制管道系統圖、設備安裝圖和溜管、支架等非標準件圖。4陽山書屋c第二節 工藝流程選擇

3、一、選擇工藝流程的原則 選擇工藝流程，首先要保證產品的質量要求，在滿足產品質量要求的前提下，盡可能簡化流程，縮短生產周期。工藝流程的選擇還應充分體現技術上的先進性和可靠性。 要注意吸收類似工廠在實踐中所積累的豐富經驗。選用新設備、新技術、新工藝時要充分調查，反復論證，認真落實。5陽山書屋c生產過程的機械化與自動化：是現代工廠發展的方向。選擇流程時應從工廠規模、當時當地實際情況出發，盡可能提高機械化程度，降低勞動強度。如有條件，還應考慮自動化，暫無條件時也應充分考慮到今后技術改進和發展的可能性。技術經濟分析：選擇工藝流程時，必須進行技術經濟分析，使建廠后各項技術經濟指標經濟合理。此外，還應注意到

4、生產調節的靈活性。不同方案的分析對比：工藝流程最后確定，需要經過不同方案的分析對比，使選用的流程可靠、適用、先進、合理。6陽山書屋c二、確定工藝流程的依據 l原料的組成和性質2產品品種及質量要求3工廠規模及技術裝備水平4建廠地區氣候條件5半工業加工試驗 7陽山書屋c第三節 車間工藝布置 任務確定車間的廠房布置和設備布置。 要求：車間工藝布置做到生產流程順暢、簡捷、緊湊，盡量縮短物料的運輸距離，充分考慮設備操作、維護和施工、安裝及其它專業對布置的要求。 車間工藝布置設計是以工藝專業為主導，并在其它專業如總圖、土建、電氣等的密切配合下共同 。8陽山書屋c一、生產車間工藝布置設計的依據 常用的設計規

5、范和規定有： 企業工藝管理規程；工廠工藝設計技術規定；工廠設計節能技術規定；機械設備安裝工程施工及驗收規范；壓縮空氣機站設計規范；建筑設計防火規范；工業企業設計衛生標準；工業企業噪聲控制設計規范；工業環境保護設計規定；建材工業勞動安全與工業衛生設計規定；工業污染排放標準等。 9陽山書屋c基礎資料有： 工藝計算及主機設備選型； 工藝流程圖； 全廠生產車間總平面輪廓圖； 設備選型圖冊、樣本； 同類型工廠生產車間工藝布置圖等。10陽山書屋c二、生產車間工藝布置的要求 生產車間工藝布置包括廠房布置和設備布置。 （一）進行車間工藝布置設計時重點考慮的問題：1最大限度地滿足工藝生產、設備維修的要求；2充分

6、有效地利用本車間的建筑面積和建筑體積；3為本車間將來的發展和廠房的擴建留有余地；11陽山書屋c4勞動安全與工業衛生設計符合有關的規范和規定；5與總體設計相配合，力求做到與相關車間的連接方便、布置緊湊、運輸距離短；6避免人流和物流平面交叉；7充分注意建廠地區的氣象、地質、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對車間工藝布置的特殊要求。12陽山書屋c（二）廠房布置 廠房布置平面布置和立面布置 主要決定于生產流程、生產特點、廠區面積、廠區地形地質條件和設備布置。它必須滿足工藝要求，便于組織生產流水線。同時也應符合國家的防火、衛生標準等各種規范和規定。1廠房的布置方式 廠房布置通常

7、采用集中式布置和分散式布置兩種形式。 13陽山書屋c2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布置（跨度和柱距）。1）生產區域的劃分2）生產線的組織3）廠房面積的組成 ： 14陽山書屋c廠房面積主要包括以下幾方面:設備本身和生產操作所需的面積；設備安裝和檢修所需面積；其他設施所需的面積，如變配電室、控制操作室、隔音室及采暖、通風、收塵用的面積等；生產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；輔助面積，如電工房、機修間、材料室等；各種通道、樓梯所需的面積。 15陽山書屋c4）平面布置的要求 合理規劃廠房出入門口、通道、樓梯和過橋的位置。各種地下構筑物如

8、排水溝、電纜溝、工藝設備管道的地溝、地坑等應統一考慮。合理安排，以節約基建工程量，并且避免與建筑物基礎及設備基礎發生矛盾；廠房平面布置應力求規整，根據生產過程的特點和要求，有些工序需留足必要的儲存、堆放面積。可在露天放置的設備，不必建造廠房，以節約投資。 16陽山書屋c3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 廠房層高設備本身的高度，基礎要求的高度，設備頂部凸出物的高度，操作和維護所需的高度。建筑結構(樓板、梁)對梁的位置及梁、樓板截面尺寸有所估計； 17陽山書屋c走廊、地坑、操作平臺等通行部分的凈

9、空高度不得低于2.0 m，不經常通行部分不得低于1.9 m。空中走廊跨越公路或鐵路時，公路路面上方的凈空高度不低于4.5 m，鐵路軌頂上方的凈空高度不低于5.5 m；高溫車間廠房(如烘干車間、燒成車間)可適當增加高度、并考慮加開天窗，以利通風散熱； 廠房中有個別設備（如提升機）較高時，可考慮局部地提高該部分廠房的高度。 18陽山書屋c有橋式起重機的廠房空間高度 。在滿足生產工藝要求和衛生、安全等其他要求的情況下，廠房立面應力求簡單，避免層數過多和層高過高。 廠房的立面還應注意整齊美觀。 19陽山書屋c20陽山書屋c（三）設備布置 設備布置把車間內的各種設備按照工藝流程要求加以定位。 除了主機設

10、備外，還包括附屬設備、工藝管道、檢修設備，以及各種連接件和料倉等。 主機設備要與廠房建筑的主要柱網相對定位，設備與設備之間也要相對定位。 設備布置主要取決于生產流程和設備安裝、操作、檢修的需要，同時也要考慮其它專業對布置的要求。 21陽山書屋c設備布置的要求 ：1重型設備以及在運轉中產生較大振動的設備如空氣壓縮機、大型通風機、破碎機等。2兩臺或兩臺以上的設備布置在同一廠房內時。3布置在走廊和地溝中的膠帶輸送機、空氣輸送機斜槽和螺旋輸送機。4斗式提升機地坑應有足夠的空間，以便于清料和檢修。5工藝管道應盡量集中布置，力求管線最短、轉彎最少且布置整齊。6溜管和溜槽的傾角，圓錐形包壁傾角以及角錐形包壁

11、交線傾角，一般應大于物料自然休止角515。 22陽山書屋c7設備沿墻布置時，應注意不要影響門窗的開啟，不妨礙廠房的采光和通風。8為了安裝與檢修時吊運設備或部件，或在日常生產中吊運其它物件，通常在樓板上設置吊物孔，各層樓板的吊物孔一般上下對正，可貫通吊運。9在設備上方不設置永久性起重設施時，應預留足夠的空間和面積，以架設臨時起重裝置。10當設備、管道或溜槽穿越樓板時，必須注意預留孔的大小要留有余地，更不能切斷梁柱的結構，否則，將造成安裝困難或使用不合理等不良后果。 23陽山書屋c三、車間工藝布置圖的內容 (一)車間平面圖包括以下內容1車間工藝平面布置圖，應注明廠房輪廓線、門窗位置、樓梯位置、柱網

12、間距、編號以及各層相對標高； 2設備外形俯視圖和設備編號；3設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。 24陽山書屋c(二)車間立面圖包括以下內容 1車間工藝立面圖，應注明廠房輪廓線、門及樓梯位置；柱網間距、編號；各層相對標高和梁高度等；2設備外形側視圖和設備編號；3設備中心高度及其定位尺寸，尺寸線及動荷載；4設備支承方式；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。 25陽山書屋c四、車間工

13、藝布置的方法和步驟 1工藝人員根據本車間在總平面上的位置，生產工藝流程和物料進出方向，確定本車間的方向，廠房跨度和柱距。2把已選定的主機設備和部分大設備，按比例(1:100)繪制設備外形圖，為便于多方案比較亦可用塑料片或硬紙板制作設備外形圖案。3按比例(1:100)繪制車間工藝、立面輪廓草圖。 26陽山書屋c4在平、立面輪廓草圖上，用已制成的設備外型圖案進行設備布置，這時可反復考慮設備的最佳位置，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，征求有關專業的意見，從各方面比較優缺點，集思廣益選擇一個較為理想的方案，再根據有關方面的意見作

14、必要的修改。6繪制成正式的車間工藝布置圖。 27陽山書屋c第四節 原料加工車間 一、原料的破碎、篩分 （一）破碎系統的發展 近年來，隨著工廠的大型化以及礦山開采技術的發展，破碎流程和破碎設備也相應有了較大發展（如水泥廠的石灰石破碎）。主要反映在以下幾個方面： 1破碎設備大型化2破碎流程單段化3破碎設備移動化4破碎設備多功能化 5開發了自磨技術和自磨機 28陽山書屋c（二）破碎系統的選擇與破碎設備的選型 1破碎系統的選擇1）物料的性質2）物料的粒度（1）進料塊度（2）出料粒度（3）破碎系統的破碎比29陽山書屋c2破碎設備的選型 選用破碎設備時，主要應考慮下列各項因素：l）由全廠主機平衡計算確定的

15、破碎車間要求小時產量，是破碎機選型的依據，可據此確定破碎機的規格與臺數。2）物料的物理性質，即物料的硬度、塊度、雜質含量與形狀。（1）石灰石破碎（2）砂巖的破碎30陽山書屋c（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粗碎車間的喂料設備。4中碎車間。5如采用膠帶輸送機將粗碎機出料送至中碎機（或中間倉）時。31陽山書屋c6在大型工廠中不宜將中碎機布置在同一廠房內的粗碎機之下。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，一般應設置檢修起重機，起重機的起重量按需要檢修起吊的最重部件的質量來考慮。9如破碎機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，必要時可設置

16、小水泵，以便排除地坑內可能出現的積水。10粗碎機、中碎機、輸送機、中間倉。32陽山書屋c33陽山書屋c設有錘式破碎機的石灰石破碎車間布置圖 34陽山書屋c 設有錘式破碎機的石灰石破碎車間布置圖 35陽山書屋c36陽山書屋c37陽山書屋c38陽山書屋c39陽山書屋c二、物料的烘干 （一）烘干系統的發展趨勢和選擇原則 在選擇烘干系統時，主要應考慮下列一些問題：1盡量采用烘干兼粉磨的系統來制備煤粉和生料。 粘土預烘干至水分68%。2當采用先烘干后粉磨的流程時，烘干系統應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%、鐵質原料小于2%、煤

17、小于12%、礦渣小于2%。40陽山書屋c3回轉烘干機的順流式或逆流式布置。4燃燒室（熱風爐）塊煤燃燒室、噴燃燃燒室及沸騰式燃燒室 。5劣質無煙煤或無煙煤摻煤矸石（或石煤）作燃料。6搞好收塵，防止環境污染。 （二）回轉式烘干機的選型計算1回轉式烘干機的產量和水分蒸發量的計算1）回轉式烘干機的產量，終水分烘干物料，絕對干物料，初水分濕物料表示，換算公式： 41陽山書屋cGd = 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產量(t/h)； 分別表示物料烘干前后的初水分、終水分(%)。 42陽山書屋c2）每千克烘干物料的水分蒸發量及烘開機每小時的水分蒸發量，可

18、用下列公式計算： = W = 1000 G 式中按每千克烘干物料計算的水分蒸發量(kg水/kg干物料)； W烘干機每小時的水分蒸發量（kg水/h）。43陽山書屋c3）回轉烘干機產量，可按單位容積水分蒸發量指標進行計算： G = 式中 V按回轉烘干機的容積，（m3）； A回轉烘干機單位容積蒸發強度，（kg水/m3.h）。A值隨烘干機的結構型式和物料的種類、初水分而異。參見表42至表44。 44陽山書屋c2回轉烘干機規格的計算 1）當需要烘干的濕物料量（或要求烘干機的產量）以及物料烘干前的初水分和終水分已知時，回轉烘干機的容積可用下式計算： V = = = 2）選擇烘干機的長徑比 58。 45陽山書屋c（三）烘干車間的布置 1原料、煤粉，窯尾預熱器框架附近；2混合材、煤粉，窯頭(熟料庫)附近；3喂料倉的下部應設捅料孔；4烘干機的喂料和輸送設備，一般采用電磁振動喂料機或圓盤喂料機和膠帶輸送機。膠帶輸送機中心線與烘干機中心線之間應偏