一、車間布置設計的目的與重要性
1、目的:
對廠房的配置和設備的排列作出合理的安排,并決定車間、工段的長度、寬度、高度和建筑結構型式,以及各車間之間與工段之間的相互聯(lián)系。
2、重要性:
是工藝設計的重要組成部分,關系整個車間的命運。
3、依據(jù):
① 生產工藝流程圖;
② 物料衡算數(shù)據(jù)及物料性質、包括原料、半成品、成品、副產品的數(shù)量及性質;三廢的數(shù)量及處理方法;
③ 設備資料,包括設備外形尺寸、重量。支撐形式、保溫情況極其操作條件,設備一覽表等;
、 公用系統(tǒng)用量,供排水、供電、供熱、冷凍、壓縮空氣、外管資料等;
⑤ 土建資料和勞動安全、防火、防爆、環(huán)保資料;
、 車間組織及定員資料;
、 廠區(qū)總平面布置,包括本車間與其它生產車間、輔助車間、行政設施的相互聯(lián)系,廠內人流物流的情況與數(shù)量;
、 有關布置方面的一些規(guī)范資料。
4、組成 :
① 工廠組成:
生產車間、輔助車間、動力車間、環(huán)保設施、倉庫和堆場部分、三廢治理部分、廠前區(qū)行政福利部分。
、 工廠生產車間的內部組成:
生產、輔助、行政等三部分;
生產部分:生產車間、原輔料倉庫、成品倉庫等;原料工段、生產工段、成品工段、回收工段等;
輔助部分:通風空調室、變電配電室、車間化驗室、控制室、環(huán)保及消防設施等;
行政部分:其中包括車間辦公室、會議室、更衣室、休息室、浴室以及廁所等。
二、車間布置設計的原則與內容
1、車間布置設計的原則
要求:
技術先進、經(jīng)濟合理、節(jié)省投資、操作維修方便、設備排列簡潔、緊湊、整齊、美觀。
。1)車間布置應符合生產工藝要求的原則
。2)車間布置應符合生產操作要求的原則
、 每一個設備要考慮一定的位置。
、 設備布置應考慮為操作工人能管理多臺設備或多種設備創(chuàng)造條件。
、 設備布置不宜過擠或過松,宜盡量對稱緊湊,排列整齊,充分利用空間。
、 要考慮相同設備或相似設備互相使用的可能性和方便性
、 設備的自動測量儀表要集中控制,閥門控制集中,便于工人操作。
。3)車間布置應符合設備安裝、檢修要求的原則
、 根據(jù)設備大小及結構,考慮設備安裝、檢修及拆卸所需要的空間和面積;
、 滿足設備能順利進出車間的要求;
、 通過樓層的設備,樓面上要設置吊裝空;
、 考慮設備的檢修和拆卸以及運送所需要的起重運輸設備。
。4)車間布置應符合廠房建筑要求的原則
、 凡笨重設備或運轉時會產生很大振動的設備應布置在廠房的底層;
、 有劇烈振動的設備,其操作臺不得與建筑物的柱子、墻連在一起;
③ 設備布置時,要避開建筑的柱子以及主梁;
、 廠房操作臺要統(tǒng)一考慮;
、 設備不應該布置在建筑物的沉降縫或伸縮縫處;
、 在廠房的大門或樓梯旁布置設備時,要求不影響開門和行人出入;
、 在不嚴重影響工藝流程順序的原則下,將較高設備盡量集中布置。
(5)車間布置應符合節(jié)約建設投資要求的原則
、 廠房采用非高層化設計;
② 工藝管道集中布置,減少管線投資和節(jié)約能耗;
、 設備的操作面盡可能與通道安排在同一側。
(6)車間布置應符合安全、衛(wèi)生和防腐蝕的要求
① 工廠車間環(huán)境和接觸表面衛(wèi)生是正常生產的首要環(huán)節(jié);
② 要為工人操作創(chuàng)造良好的安全衛(wèi)生條件;
③ 易燃易爆車間要考慮方便工人疏散和防火滅火措施;
、 凡產生腐蝕性介質的設備,其基礎、設備周圍地面、墻、柱都要采取防護措施。
(7)車間布置應符合生產發(fā)展的要求。
2、車間布置設計的內容
車間布置設計的內容可分為廠房布置和設備布置。廠房布置是對整個車間的廠房和各個組成部分,按照它們在生產中和生活中所起的作用進行合理的平面布置和安排;設備布置是根據(jù)生產流程情況及各種有關因素,把各種工藝設備在一定的區(qū)域內進行排列。
(1)車間布置設計時重點考慮的問題:
、 最大限度地滿足工藝生產、設備維修的要求
、 充分有效地利用本車間的建筑面積和建筑體積
③ 為將來的發(fā)展和廠房擴建留有余地
、 勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設計符合有關的規(guī)范和規(guī)定
、 與總體設計相配合,力求做到與相關車間連接方便,布置緊湊,運輸距離短
、 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、水文等條件對車間工藝布置的特殊要求
、 征求和了解其它專業(yè)對車間工藝布置的特殊要求。
。2)廠房布置:
、 廠房布置通常采用集中式布置和分散式布置兩種形式,廠房布置主要有平面布置和立面布置
、 廠房的平面布置主要是確定廠房面積和柱網(wǎng)布置,包括:生產區(qū)域的劃分、生產線的組織、廠房面積的組成。廠房平面布置的要求:
a、合理規(guī)劃廠房出入門口、通道、樓梯和過橋的位置
b、各種地下建筑物如排水溝、電纜溝、工藝設備管道的地溝、地坑等應統(tǒng)一考慮。合理安排,節(jié)約基建工程量,并且避免與建筑物基礎及設備基礎發(fā)生矛盾。
c、廠房平面布置應力求規(guī)整。
d、根據(jù)生產過程的特點和要求,有些工序需留足必須的儲存、堆放面積
、 廠房立面布置即空間布置,主要確定廠房的高度和層數(shù),廠房立面布置應力求簡單,避免層數(shù)過多和層高過高,廠房的立面布置應注意整齊、美觀。
。3)設備布置:
設備布置就是把車間內的各種設備按照工藝流程要求加以定位,除了主機設備外,還包括附屬設備,工藝管道,檢修設備。
主要設備要與廠房建筑的主要柱網(wǎng)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和操作檢修的需要,同時也要考慮其它專業(yè)對布置的要求。設備布置要求:
a、重型設備以及在運轉中產生較大振動的設備要有一段間隔
b、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
c、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
d、為安裝與檢修時調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
e、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,以架設臨時起重裝備。
三、車間布置設計的步驟與方法
。1)準備資料
、 管道儀表和設備控制線路流程圖;
② 設備一覽表(包括設備外形尺寸、重量、支撐形式及保溫情況);
③ 廠區(qū)總平面布置圖(包括本車間同其他生產車間、輔助車間、生活設施的相互聯(lián)系,廠內人流物流的情況與數(shù)量)。
、 有關規(guī)劃和標準
。2)確定各工段的布置方式
(3)確定廠房布置和設備布置方案
采用按流程布置和同類設備集中布置的方案。同時注意車間內交通、運輸和人行通道以及維修場地與空間的安排。
。4)繪制車間布置草圖
將廠房和所有設備按1:100或1:50繪于圖上,經(jīng)反復調整確定最經(jīng)濟合理的方案。
。5)繪制車間設備布置圖
2、廠房布置設計
車間整體布局根據(jù)生產規(guī)模、生產特點、廠區(qū)面積、廠區(qū)地形及地址條件,可采用以下兩種方式布置:
、 規(guī)模較小的車間,各工段聯(lián)系緊密,生產特點無顯著差異時,可將車間的生產設備、輔助設施在保證相關標準要求的前提下盡量集中布置、行政部門集中布置在一幢廠房內。
、 生產規(guī)模較大,各工段生產有顯著差異,需要嚴格分開,應采用分散式廠房。
。1)廠房平面設計方案
① 直通(I型)管廊長條布置
、 L形、U形管廊布置
、 廠房的寬度
單層廠房不宜超過30m,多層廠房不宜超過24m,常用寬度有9m、12m、14.4 m、15m、18m、24m、30m等。
單層廠房常為單跨,即跨度等于廠房寬度,廠房內沒有柱子。
多層廠房寬度為6m時,可不設柱子,跨度為9m以上時,廠房中間需要立柱,兩柱間距離為跨度,常用跨度為6m。
如寬度為12m、14.4m、15m、18m的廠房,常分為6-6、6-2.4-6、6-3-6、6-6-6的形式。
一般車間的短邊(即寬度)常為2~3跨,長邊則根據(jù)生產規(guī)模及工藝要求決定。
車間布置還要考慮廠房安全出入口,不應少于兩個。
。2)廠房立面布置方案
① 廠房高度:考慮設備高低、安裝位置、檢修要求及安全衛(wèi)生。
、 框架或磚混多層廠房,多用 5m、6m,最低≮ 4.5m,每層盡量相同。
、 有高溫、有毒氣體廠房,應適當加高或設置拔風式氣樓(天窗),以利于自然通風,采光及散熱。
。3)廠房布置設計注意問題
① 廠房設計首先應滿足生產工藝的要求,順應生產工藝的順序;路線最短,占地最少,投資最低。
② 廠房設計時應考慮到重型設備或震動性設備,盡量布置在底層,在必須布置在樓上時,應布置在梁上。
、 操作平臺應盡量統(tǒng)一設計,以免平臺較多時,平臺支柱零亂繁雜,廠房內構筑物過多,占用過多的面積。
、 廠房的進出口、通道、樓梯位置要安排好,大門寬度要比最大設備寬出0.2米以上,當設備太高、太寬時,可與土建專業(yè)協(xié)商,預留安裝孔解決,當需要有運輸設備進出廠房時,廠房必須有一個門的寬度比滿載的運輸設備寬0.5米,高0.4米以上。
⑤ 注意安全,一般層高不宜少于3.2米(單層),樓層、平臺要有安全出口。
3、設備布置設計的步驟
。1)熟悉掌握有關圖紙、資料
在進行設備布置設計前,通過有關圖紙資料(工藝流程圖、廠房建筑圖、設備一覽表等),熟悉工藝過程的特點,設備的種類和數(shù)量、設備的工藝特性和主要尺寸、設備安裝高低位置的要求、廠房建筑的基本結構等等情況,以便著手設計。
。2)確定廠房的整體布置(分離式或集中式)。
根據(jù)設備的形狀、大小、數(shù)量確定廠房的輪廓、跨度、層數(shù)、柱間距等。確定生產用廠房及部位。
(3)認真考慮設備布置的原則,應滿足各方面的要求。
。4)繪制設備布置草圖。
從第一層的平面布置入手。先繪出廠房外形輪廓,再在輪廓內進行布置。
在設備較多時用硬紙剪成裝置外形,以便隨意移動,反復布置,也可采用立體模型布置法。
在進行設備布置時,可搞出幾個方案,反復評比,選出較理想的方案,繪出設備草圖。
。5)繪制正式設備布置圖。
根據(jù)設備布置草圖,考慮以下因素加以修改:
總管排列的位置,做到管路短而順;
檢查各設備基礎大小,設備安裝、起重、檢修的可能性;
設備支架的外形、結構,常用設備的安全距離;
外管及上、下水管進、出車間的位置;
操作平臺、局部平臺的位置大小等。