工藝設(shè)計及車間工藝

工藝設(shè)計及車間工藝布置摘要：工藝設(shè)計是工廠設(shè)計的主要環(huán)節(jié)，是決定全局的關(guān)鍵。工藝設(shè)計的主要任務(wù)——確定生產(chǎn)方法、選擇生產(chǎn)工藝流程；確定生產(chǎn)設(shè)備的類型、規(guī)格、數(shù)量，選取各項工藝參數(shù)及定額指標(biāo)；確定勞動定員及生產(chǎn)班制；進行合理的車間工藝布置。從工藝技術(shù)上、生產(chǎn)設(shè)備上、勞動組織上保證設(shè)計廠投產(chǎn)后能正常生產(chǎn)，在產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量上達到設(shè)計的要求。關(guān)鍵詞：原則、步驟、選擇、布置一、工藝設(shè)計的基本原則和步驟（一）工藝設(shè)計的基本原則1．安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進2．合理地選擇工藝流程和設(shè)計指標(biāo)3．為生產(chǎn)挖潛和發(fā)展留有余地4．合理考慮機械化、自動化裝備水平5．注意環(huán)境保護，減少污染6．要考慮其它專業(yè)設(shè)計的要求，并為其設(shè)計提供可靠依據(jù)。（二）工藝設(shè)計的步驟初步設(shè)計時的步驟為:l．確定各車間生產(chǎn)任務(wù)。2．選擇生產(chǎn)工藝流程及主機設(shè)備。3．確定主要工藝參數(shù)、定額指標(biāo)及車間工作制度。4．物料平衡計算。5．設(shè)備選型及計算。6．車間工藝布置并繪制工藝布置草圖。7．計算設(shè)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(shù)量和運輸量。向土建等專業(yè)工種提供資料。8．根據(jù)土建設(shè)計，繪制正式工藝布置圖。9．主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)計算。10．編寫工藝設(shè)計說明書。施工圖設(shè)計時，如設(shè)計方案無變化，則不用編寫工藝設(shè)計說明書，而要在工藝布置圖的基礎(chǔ)上，繪制管道系統(tǒng)圖、設(shè)備安裝圖和溜管、支架等非標(biāo)準(zhǔn)件圖。二、工藝流程選擇（一）選擇工藝流程的原則選擇工藝流程，首先要保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求，在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下，盡可能簡化流程，縮短生產(chǎn)周期。工藝流程的選擇還應(yīng)充分體現(xiàn)技術(shù)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(jīng)驗。選用新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝時要充分調(diào)查，反復(fù)論證，認(rèn)真落實。生產(chǎn)過程的機械化與自動化：是現(xiàn)代工廠發(fā)展的方向。選擇流程時應(yīng)從工廠規(guī)模、當(dāng)時當(dāng)?shù)貙嶋H情況出發(fā)，盡可能提高機械化程度，降低勞動強度。如有條件，還應(yīng)考慮自動化，暫無條件時也應(yīng)充分考慮到今后技術(shù)改進和發(fā)展的可能性。技術(shù)經(jīng)濟分析：選擇工藝流程時，必須進行技術(shù)經(jīng)濟分析，使建廠后各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)經(jīng)濟合理。此外，還應(yīng)注意到生產(chǎn)調(diào)節(jié)的靈活性。不同方案的分析對比：工藝流程最后確定，需要經(jīng)過不同方案的分析對比，使選用的流程可靠、適用、先進、合理。（二）確定工藝流程的依據(jù)l．原料的組成和性質(zhì)2．產(chǎn)品品種及質(zhì)量要求3．工廠規(guī)模及技術(shù)裝備水平4．建廠地區(qū)氣候條件5．半工業(yè)加工試驗三、車間工藝布置任務(wù)——確定車間的廠房布置和設(shè)備布置。要求：車間工藝布置做到生產(chǎn)流程順暢、簡捷、緊湊，盡量縮短物料的運輸距離，充分考慮設(shè)備操作、維護和施工、安裝及其它專業(yè)對布置的要求。車間工藝布置設(shè)計是以工藝專業(yè)為主導(dǎo)，并在其它專業(yè)如總圖、土建、電氣等的密切配合下共同。（一）生產(chǎn)車間工藝布置設(shè)計的依據(jù)常用的設(shè)計規(guī)范和規(guī)定有：企業(yè)工藝管理規(guī)程；工廠工藝設(shè)計技術(shù)規(guī)定；工廠設(shè)計節(jié)能技術(shù)規(guī)定；機械設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范；壓縮空氣機站設(shè)計規(guī)范；建筑設(shè)計防火規(guī)范；工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范；工業(yè)環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定；建材工業(yè)勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計規(guī)定；工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)等?；A(chǔ)資料有：工藝計算及主機設(shè)備選型；工藝流程圖；全廠生產(chǎn)車間總平面輪廓圖；設(shè)備選型圖冊、樣本；同類型工廠生產(chǎn)車間工藝布置圖等。（二）生產(chǎn)車間工藝布置的要求生產(chǎn)車間工藝布置包括廠房布置和設(shè)備布置。（1）進行車間工藝布置設(shè)計時重點考慮的問題：1．最大限度地滿足工藝生產(chǎn)、設(shè)備維修的要求；2．充分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(fā)展和廠房的擴建留有余地；4．勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計符合有關(guān)的規(guī)范和規(guī)定；5．與總體設(shè)計相配合，力求做到與相關(guān)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(qū)的氣象、地質(zhì)、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(yè)對車間工藝布置的特殊要求。（2）廠房布置廠房布置——平面布置和立面布置主要決定于生產(chǎn)流程、生產(chǎn)特點、廠區(qū)面積、廠區(qū)地形地質(zhì)條件和設(shè)備定本車間的方向，廠房跨度和柱距。2．把已選定的主機設(shè)備和部分大設(shè)備，按比例(1:100)繪制設(shè)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(shè)備外形圖案。3．按比例(1:100)繪制車間工藝、立面輪廓草圖。4．在平、立面輪廓草圖上，用已制成的設(shè)備外型圖案進行設(shè)備布置，這時可反復(fù)考慮設(shè)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(chǔ)，征求有關(guān)專業(yè)的意見，從各方面比較優(yōu)缺點，集思廣益選擇一個較為理想的方案，再根據(jù)有關(guān)方面的意見作必要的修改。6．繪制成正式的車間工藝布置圖。四、原料加工車間（一）原料的破碎、篩分（1）破碎系統(tǒng)的發(fā)展近年來，隨著工廠的大型化以及礦山開采技術(shù)的發(fā)展，破碎流程和破碎設(shè)備也相應(yīng)有了較大發(fā)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(shè)備大型化2．破碎流程單段化3．破碎設(shè)備移動化4．破碎設(shè)備多功能化5．開發(fā)了自磨技術(shù)和自磨機（2）破碎系統(tǒng)的選擇與破碎設(shè)備的選型1．破碎系統(tǒng)的選擇1）物料的性質(zhì)2）物料的粒度（1）進料塊度（2）出料粒度（3）破碎系統(tǒng)的破碎比2．破碎設(shè)備的選型選用破碎設(shè)備時，主要應(yīng)考慮下列各項因素：l）由全廠主機平衡計算確定的破碎車間要求小時產(chǎn)量，是破碎機選型的依據(jù)，可據(jù)此確定破碎機的規(guī)格與臺數(shù)。2）物料的物理性質(zhì)，即物料的硬度、塊度、雜質(zhì)含量與形狀。（1）石灰石破碎（2）砂巖的破碎（3）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(shè)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。6．在大型工廠中不宜將中碎機布置在同一廠房內(nèi)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(yīng)設(shè)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(zhì)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(shè)置小水泵，以便排除地坑內(nèi)可能出現(xiàn)的積水。10．粗碎機、中碎機、輸送機、中間倉（二）物料的烘干（1）烘干系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和選擇原則在選擇烘干系統(tǒng)時，主要應(yīng)考慮下列一些問題：1．盡量采用烘干兼粉磨的系統(tǒng)來制備煤粉和生料。粘土預(yù)烘干至水分6～8%。2．當(dāng)采用先烘干后粉磨的流程時，烘干系統(tǒng)應(yīng)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(zhì)原料小于2%、煤小于1～2%、礦渣小于2%。3．回轉(zhuǎn)烘干機的順流式或逆流式布置。4．燃燒室（熱風(fēng)爐）塊煤燃燒室、噴燃燃燒室及沸騰式燃燒室。5．劣質(zhì)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(huán)境污染。（2）回轉(zhuǎn)式烘干機的選型計算1．回轉(zhuǎn)式烘干機的產(chǎn)量和水分蒸發(fā)量的計算1）回轉(zhuǎn)式烘干機的產(chǎn)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：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(chǎn)量(t/h)；——分別表示物料烘干前后的初水分、終水分(%)。2）每千克烘干物料的水分蒸發(fā)量及烘開機每小時的水分蒸發(fā)量，可用下列公式計算：W=1000G——按每千克烘干物料計算的水分蒸發(fā)量(kg水/kg干物料)；W——烘干機每小時的水分蒸發(fā)量（kg水/h）。3）回轉(zhuǎn)烘干機產(chǎn)量，可按單位容積水分蒸發(fā)量指標(biāo)進行計算：G=式中V——按回轉(zhuǎn)烘干機的容積，（m3）；A——回轉(zhuǎn)烘干機單位容積蒸發(fā)強度，（kg水/m3.h）。A值隨烘干機的結(jié)構(gòu)型式和物料的種類、初水分而異。參見表4—2至表4—4。2．回轉(zhuǎn)烘干機規(guī)格的計算1）當(dāng)需要烘干的濕物料量（或要求烘干機的產(chǎn)量）以及物料烘干前的初水分和終水分已知時，回轉(zhuǎn)烘干機的容積可用下式計算：V==2）選擇烘干機的長徑比（三）烘干車間的布置1．原料、煤粉，窯尾預(yù)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(yīng)設(shè)捅料孔；4．烘干機的喂料和輸送設(shè)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(yīng)偏離一定尺寸，并且順著喂料管上方樓板上亦需留有孔洞以便烘干機的喂料管在檢修時能從燃燒室頂部抽出；5．燃燒室用塊煤時，一般采用膠帶輸送機供煤。燃燒室用煤粉時，可考慮單獨設(shè)置煤粉制備系統(tǒng)或由窯的煤粉制備系統(tǒng)將煤粉輸送至烘干系統(tǒng)。在后一種情況下，烘干系統(tǒng)的燃燒室可考慮設(shè)置煤粉倉；6．烘干機中心距應(yīng)考慮檢修、燃燒室出渣及收塵設(shè)備布置等方面的要求；7．為了使烘干機的基礎(chǔ)不致太高，烘干機出料的輸送設(shè)備一般布置在地面以下的地溝內(nèi)，并在溝上適當(dāng)?shù)攸c加設(shè)人行過橋；8．烘干系統(tǒng)廠房應(yīng)考慮通風(fēng)散熱，廠房頂部應(yīng)加設(shè)天窗；9．電收塵或袋收塵器五、結(jié)論設(shè)計工作是基本建設(shè)和技術(shù)改造的一個重要環(huán)節(jié)?；窘ㄔO(shè)是指工廠的新建，擴建和改建。技術(shù)改造是指用先進技術(shù)和設(shè)備對老廠