化工设计-装置平面布置设计.ppt

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1、化工设计-装置平面布置设计,布置设计的主要任务：对厂房的平、立面结构、内部要求、生产设备、电气仪表设施等按生产流程的要求，在空间上进行组合、布置，使布局既满足生产工艺、操作、维修、安装等要求，又经济实用、占地少，整齐美观。,第一节 车间布置设计,一、车间布置包括 1）车间厂房布置设计（车间各工段，各设施在 车间场地范围内的平面布置）2）车间设备布置设计（生产设备、电气仪表设 施的布置）以上总称车间布置设计。,车间布置设计的依据,1厂区总平面布置图。2已掌握本车间与其它各生产车间、辅助生产车间、生活设施以及本车间与车间内外的道路、铁路、码头、输电、消防等的关系，了解有关防火、防雷、防爆、防毒和卫

2、生等国家标准与设计规范。3熟悉本车间的生产工艺并已绘出管道及仪表流程图；熟悉有关物性数据、原材料和主、付产品的贮存、运输方式和特殊要求。,车间布置设计的依据,4熟悉本车间各种设备、设备的特点、要求及日后的安装、检修、操作所需空间、位置。如根据设备的操作情况和工艺要求，决定设备装置是否露天布置，是否需要检修场地，是否经常更换等。5了解与本车间工艺有关的配电、控制仪表等其它专业和办公、生活设施方面的要求。6具有车间设备一览表和车间定员表。,车间布置设计的内容,1车间厂房的整体布置设计 车间组成：生产设施，生产辅助设施，生 活行政设施等。2车间设备布置设计 3绘制车间布置图,车间布置设计的原则,1车

3、间布置设计要适应总图布置要求，与其它车间、公 用系统、运输系统组成有机体。2最大限度地满足工艺生产包括设备维修要求。3经济效果要好；有效地利用车间建筑面积和土地；要 为车间技术经济先进指标创造条件。4便于生产管理，安装、操作、检修方便。5要符合有关的布置规范和国家有关的法规，妥善处理 防火、防爆、防毒、防腐等问题，保证生产安全，还 要符合建筑规范和要求。人流货流尽量不要交错。6要考虑车间的发展和厂房的扩建。7.考虑地区的气象、地质、水文等条件。,车间布置设计的方法和步骤,1准备资料。2确定各工段的布置方式。3确定厂房布置和设备布置方案。4绘制车间布置草图。5绘制车间设备布置图。,第二节 车间厂

4、房的整体布置设计,根据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形及地址条件，可采用以下两种方式布置：1、集中布置 2、分散布置 注意：尽可能采用露天化布置（省基建投资，加快基建进度，降低防火防爆等级，安全，易改扩建等）,车间整体平面设计,1）直通管廊长条布置,车间整体平面设计,2）L形、T形管廊布置,厂房平面布置,化工厂房平面型式的选择原则：在满足生产工艺要求下尽量力求简单，力争美化，同时要按照建筑规范要求。化工厂房平面型式：一般有长方形、L型、T型和型。,厂房的柱网布置,一、柱网概念 柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交，在平面上排列所构成的网络线。,厂房的柱网布置,二、柱网间距 生产类别为甲、乙类

5、生产，宜采用框架结构，采用的柱网间距一般为6m，也可采用7.5m。丙、丁、戊类生产可采用混合结构或内框架结构，间距采用4m、5m或6m。框架结构或混合结构,在一幢厂房中不宜采用多种柱距。,厂房的宽度,一般单层厂房宽度不宜超过30m，多层厂房宽度不宜超过24m，厂房常用宽度有9m、12m、14.4m15m、18m和24m。厂房中柱子布置既要便于设备排列和工人操作,又要有利于交通运输。在进行车间布置时，要考虑厂房安全出入口，一般不应少于两个。如车间面积小，生产人数少，可设一个，车间门向外开。,厂房的立面布置,化工厂厂房的高度，主要由工艺设备布置要求所决定。每层高度取决于设备的高低，安装的位置，检修

6、要求及安全卫生等条件。一般框架或混合结构的多层厂房，层高多采用5m，6m，最低不得低于4.5m。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内，则应布置在厂房顶层。,厂房的建筑结构,一、按层次分 单层和多层二、按结构形式分 排架结构和框架结构三、按承重结构的材料分 1）混合结构 2）钢筋混凝土结构 3）钢结构,厂房布置设计注意问题,1.厂房设计首先应满足生产工艺的要求，顺应生产工艺的顺序；路线最短，占地最少，投资最低。2.厂房设计时应考虑到重型设备或震动性设备如：压缩机、大型离心机等，尽量布置在底层，在必须布置在楼上时，应布置在梁上。3.操作平台应

7、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。,厂房布置设计注意问题,4.厂房的进出口、通道、楼梯位置要安排好，大门宽度要比最大设备宽出0.2米以上，当设备太高、太宽时，可与土建专业协商，预留安装孔解决，当需要有运输设备进出厂房时，厂房必须有一个门的宽度比满载的运输设备宽0.5米，高0.4米以上。5.注意安全，一般层高不宜少于3.2米，楼层、平台要有安全出口。,第三节 车间设备布置设计,设备布置因生产规模、设备特点、工艺操作要求等不同有：室内布置 室内和露天联合布置 露天化布置,第三节 车间设备布置设计,1、室外A、生产中一般不经常操作或可用自动化仪表控制的

8、设备，如塔设备、换热设备、液体原料贮罐、成品贮罐、气柜等。B、由大气调节温度的设备，如空冷器、凉水塔等。2、室内A、不允许有显著温度变化，不能受大气影响的一些设备，如某些反应罐，各种机械传动设备。B、装有精度很高仪表的设备等。,对设备布置设计的要求,一、主导风向对设备布置的要求二、生产工艺对设备布置的要求（流程通畅，生产连 续正常）在布置设备时一定要满足工艺流程顺序，要保证水平方向和垂直方向的连续性；凡属相同的几套设备或同类型的设备或操作性质相似的有关设备，应尽可能布置在一起；设备布置时除了要考虑设备本身所占的地位外必须有足够的操作、通行及检修需要的位置；要考虑相同设备或相似设备互换使用的可能

9、性；要尽可能地缩短设备间管线。,各方面对设备布置设计的要求,车间内要留有堆放原料、成品和包装材料的空地；传动设备要有安装安全防护装置的位置；要考虑物料特性对防火、防爆、防毒及控制噪音的要求；根据生产发展的需要与可能，适当预留扩建余地；设备间距。,设备间距,各方面对设备布置设计的要求,三、安全、卫生和防腐对设备布置的要求（1）车间内建筑物、构筑物、设备的防火间距一定要达到工厂防火规定的要。（2）有爆炸危险的设备最好露天布置，室内布置要加强通风，防止易燃易爆物质聚集，将有爆炸危险的设备宜与其它设备分开布置，布置在单层厂房及厂房或场地的外围，有利于防爆泄压和消防，并有防爆设施，如防爆墙等。（3）处理

10、酸、碱等腐蚀性介质的设备应尽量集中布置在建筑物的底层，不宜布置在楼上和地下室，而且设备周围要设有防腐围堤。（4）有毒、有粉尘和有气体腐蚀的设备，应各自相对集中布置并加强通风设施和防腐、防毒措施。,各方面对设备布置设计的要求,三、安全、卫生和防腐对设备布置的要求（5）设备布置尽量采用露天布置或半露天框架式布置形式，以减少占地面积和建筑投资。比较安全而又间歇操作和操作频繁的设备一般可以布置在室内。（6）要为工人操作创造良好的采光条件，布置设备时尽可能作到工人背光操作，高大设备避免靠窗布置，以免影响采光。（7）要最有效地利用自然对流通风，车间南北向不宜隔断。放热量大，有毒害性气体或粉尘的工段，如不能

11、露天布置时需要有机械送排风装置或采取其他措施，以满足卫生标准的要求。（8）装置内应有安全通道、消防车通道、安全直梯等。,各方面对设备布置设计的要求,四、操作条件对设备布置的要求 装置布置应该为操作人员创造一个良好的操作条件 1、操作和检修通道；2、合理的设备间距和净空高度（见图5.4)；3、必要的平台，楼梯和安全出入；4、尽可能地减少对操作人员的污染和噪音；5、控制室应位于主要操作区附近。,各方面对设备布置设计的要求,五、设备安装、检修对设备布置的要求要根据设备大小及结构，考虑设备安装、检修及拆卸所需要的空间和面积。要考虑设备能顺利进出车间，大门宽度比最大设备宽0.5m 通过楼层的设备，楼面上

12、要设置吊装孔必须考虑设备检修拆卸以及运送物料所需要的起重运输设备，运送场地及予装吊钩等。,各方面对设备布置设计的要求,六、厂房建筑对设备布置的要求凡是笨重设备或运转时会产生很大振动的设备应布置在厂房的底层；有剧烈振动的设备，其操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起；布置设备时，要避开建筑物的柱子及主梁；厂房中操作台必须统一考虑，防止支柱重复；设备不应布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处；设备应尽可能避免布置在窗前，一面影响采光；设备布置时应考虑设备的运输线路，安装、检修方式，以决定安装孔、吊钩及设备间距等。,各方面对设备布置设计的要求,七、车间辅助室及生活室的布置,各方面对设备布置设计的要求,八、

13、车间布置整齐美观九、要符合建筑要求 做到合理排列，简洁紧凑，整齐美观，操作方便，利 于维修，节约投资，符合规范。,第四节 常用设备布置的原则,1反应器（R)(1)釜式反应器,反应器设备布置注意事项,1.反应器常布置在室内，用耳架支承在建(构)筑物上或操作台的梁上.2.多台反应器在布置时尽量排成一条线，管道、阀门等应尽可能布置 于反应器的一侧，便于操作。3.带搅拌的反应器，其上部应设安装和检修用的起吊装置或吊钩，设 备顶端与建筑物顶间必须留出足够的距离，以便抽出搅拌器。4.跨楼板布置的反应器，要设置出料阀门操作台；反应物黏度大，或 含有固体物料的反应器要考虑疏通堵塞和管道清洗等问题。5.物料从反

14、应器底部出料口自流进入离心机要有11.5m距离；底 部不设出料口，有人通过时，底部离基准面最小距离为1.8m；搅 拌器安装在设备底部时设备底部应留出抽取搅拌器的空间，净空高 度不小于搅拌器轴的长度。6.对于处理易燃易爆介质的反应器，或反应激烈易出事故的反应器，布置时要考虑足够的安全措施，以免发生事故。,连续反应器,固定床催化反应器,混合设备的布置,1.液体混合器2.固体混合器3.浆料混合器,蒸发设备布置,贮罐的布置,加热炉的布置,塔的成组布置,塔设备布置,塔设备布置,塔设备布置,塔设备布置,塔设备布置,泵的布置,风机的布置,1.风机2.压缩机,大型压缩机的布置,过滤设备的布置,1.间歇式过滤机

15、2.连续式过滤机3.离心机,离心机的布置,粉状物料干燥流程及设备,流化床干燥流程及设备,作业,1.车间的组成？2.设备布置设计的原则或应考虑的几个方 面？,第五节 设备布置图的绘制,一、设备布置图包含内容(1)一组视图。（表达厂房建筑的基本结构和设备在厂房内的布置 情况）(2)尺寸和文字标注。（标注注写厂房的轴线编号、设备名称、位号，与设备安装有关的定位尺寸）(3)方向标。（指示厂房和设备安装方向的基准）(4)附注说明对设备安装有关的特殊要求的说明。(5)标题栏图名、图号、比例等。有时还有设备一览表，表中写有设备位号、名称、规格等。,二、设备布置图的绘制方法,1.视图的一般要求（1）比例 绘图

16、比例通常用1:100，也可采用1:50或l:200，要在标题栏中注明。（2）图幅比例 设备布置图一般采用A1号图纸，不宜加宽或加长。,二、设备布置图的绘制方法,1.视图的一般要求（3）尺寸单位 标注的标高、坐标均以米为单位，且需精确到小数点后三位，至毫米为止。其余尺寸一律以毫米为单位，只注数字，不注单位。（4）图名 标题栏中的图名，一般应分为两行，上行写“设备布置图”，下行写“EL平面”或“一剖视”等。,二、设备布置图的绘制方法,1.视图的一般要求（5）分区 布置图常以车间(装置)为单位进行绘制，当车间范围较大，图样不能表达清楚时，则应将车间划分区域、分绘各区的设备布置图。（6）编号 每张设备

17、布置图均应单独编号。同一主项的设备布置图不得采用一个号，应加上“第张，共张”的编号方法。,2.图面安排及视图要求,设备布置图中视图的表达内容主要是两部分，一是建筑物及其构件；二是设备。一般要求如下。(1)设备布置图一般只绘平面图，对于较复杂的装置或有多层建筑、构筑物的装置，仅用平面图表达不清楚时，可加绘剖视或局部剖视图。剖视图的代号采用“AA”、“BB”等大写英文字母表示。(2)对于有多层建筑、构筑物的装置，应依次分层绘制各层的设备布置平面图，各层平面图均是以上一层的楼板底面水平剖切所得的俯视图。如在同一张图纸上绘制若干层平面图时，应从最底层平面开始，在图中由下至上或由左至右按层次顺序排列，并

18、应在相应图形下注明“EL.平面”等字样。,2.图面安排及视图要求,(3)一般情况下，每层只需画一张平面图。当有局部操作平台时，主平面图可只画操作平台以下的设备，而操作平台和在操作平台上面的设备应另画局部平面图。如果操作平台下面的设备很少，在不影响图面清晰的情况下，也可两者重叠绘制，将操作平台下面的设备画为虚线。(4)当一台设备穿越多层建筑物、构筑物时，在每层平面图上均需画出设备的平面位置，并标注设备位号。,视图的表示方法,(1)图线的规定(2)设备的画法(3)建（构）筑物的画法,图线的规定,设备外形可见轮廓有粗实线（中粗）装置边界线、建筑物、设备基础、支架用中细实线。尺寸线、中心线、引出线用细

19、实线。设备不可见轮廓线用粗虚线。预留设备用虚实线，楼板预留孔。,建筑物及构件的表示方法,(1)在设备布置图上需按相应建筑图纸所示的位置，在平面图和剖面图上按比例和规定的图例画出门、窗、墙、柱、楼梯、操作台、吊轨、栏杆、安装孔、管廊架、管沟、散水坡、围堰、道路、通道以及设备基础等。(2)在设备布置图上还需按相应建筑图纸，对承重墙、柱子等结构，要按建筑图要求用细点划线画出其相同的建筑定位轴线。标注室内外的地坪标高。(3)与设备安装定位关系不大的门、窗等构件，一般在平面图上要画出它们的位置、门的开启方向等，在其它视图上则可不予表示。(4)在装置所在的建筑物内如有控制室、配电室、操作室、分析室、生活及

20、辅助间，均应标注各自的名称。,建（构）筑物的画法,设备的表示方法,(1)定型设备一般用粗实线按比例画出其外形轮廓，被遮盖的设备轮廓一般不予画出。设备的中心线用细点画线画出。在平面布置图上，动设备(如泵、压缩机、风机、过滤机等)可适当简化，只画出其基础所在位置，标注特征管口和驱动机的位置，并在设备中心线的上方标注设备位号，下方标注标高。,设备的表示方法,(2)非定型设备一般用粗实线，按比例采用简化画法画出其外形轮廓（根据设备总装图），包括操作台、梯子和支架(应注出支架图号)。非定型设备若没有绘管口方位图的设备，应用中实线画出其特征管口(如人孔、手孔、主要接管等)，详细注明其相应的方位角。,设备的

21、画法,设备的画法,设备的画法,(4)当设备穿过楼板被剖切时，每层平面图上均需画出设备的平面位置。在剖视图中设备的钢筋混凝土基础与设备的外形轮廓组合在一起时，可将其与设备一起画成粗实线。位于室外而又与厂房不连接的设备和支架、平台等，一般只需在底层平面图上予以表示。,设备的画法,(5)在设备平面布置图上，还应根据检修需要，用虚线表示预留的检修场地(如换热器管束用地)，按比例画出，不标尺寸。,设备的画法,(6)剖面图中如沿剖视方向有几排设备，为使设备表示 清楚可按需要不画后排设备。图样绘有两个以上剖面时，设备在各剖面图上一般只应出现一次，无特殊必要不予重复画出。(7)在设备布置图中还需要表示出管廊、

22、埋地管道、埋地电缆、排水沟和进出界区管线等。(8)预留位置或第二期工程安装的设备，可在图中用细双点划线绘制。,厂房建筑物及构件的标注,标注内容：厂房建筑的长度、宽度总尺寸；柱、墙定位轴线的间距尺寸；为设备安装预留的孔、洞及沟、坑等定位尺寸；地面、楼板、平台、屋面的主要高度尺寸及设备安装定位的建筑物构件的高度尺寸。标注方法：(a)厂房建筑物、构筑物的尺寸标注与建筑制图的要求相同，应以相应的定位轴线为基准，平面尺寸以毫米为单位，高度尺寸以米为单位，用标高表示；(b)一般采用建筑物的定位轴线和设备中心线的延长线作为尺寸界线；(c)尺寸线的起止点用箭头或450的倾斜短线表示，在尺寸链最外侧的尺寸线需延

23、长至相应尺寸界线外35mm。,厂房建筑物及构件的标注,标注方法：(d)尺寸数字一般应尽量标注在尺寸线上方的中间位置，当尺寸界线之间的距离较窄，无法在相应位置注写数字时，可将数字标注在相应尺寸界线的外侧，尺寸线的下方或采用引出方式标注在附近适当位置，如图5.32所示；(e)定位轴线的标注。建筑物、构筑物的轴线和柱网要按整个装置统一编号，在建筑物轴线一端画出直径810毫米(视图纸比例而定)的细线圆，在水平方向上从左至右依次编号以l、2、3、4表示，纵向用大写英文字母A、B、C标注，自下而上顺序编号(其中I、O、Z三个字母不用)；(f)标高注法。标高一般以厂房内地面为基准，作为零点进行标注，零点标高

24、标成“ELl00.000”。单位用米(不注)取小数点后三位数字。,设备的标注,平面布置图的尺寸标注 布置图中不注设备的定形尺寸，只注安装定位尺寸。通常以建筑物定位轴线为基准，注出与设备中心线或设备支座中心线的距离，当某一设备定位后，可依此设备中心线为基准来标注邻近设备的定位尺寸。卧式容器和换热器以设备中心线和靠近柱轴线一端的支座为基准；立式反应器、塔、槽、罐和换热器以设备中心线为基准；离心式泵、压缩机等以中心线和出口管中心线为基准，往复式泵、活塞式压缩机以缸中心线和曲轴(或电动机轴)中心线为基准；板式换热器以中心线和某一出口法兰端面为基准；直接与主要设备有密切关系的附属设备，如再沸器、喷射器、

25、回冷凝器等，应以主要设备的中心线为基准进行标注。,设备的标注,平面布置图的尺寸标注 对于没有中心线或不宜用中心线表示位置的设备。例如箱式加热炉、水箱冷却器及其它长方形容器等，可由其外形边线引出一条尺寸线，并注明尺寸。当设备中心线与基础中心线不一致时，布置图中应注明设备中心线与基础中心线的距离。,设备的标注,设备的标高标高基准一般选择首层室内地面，基准标高为ELl00.000。卧式换热器、槽、罐一般以中心线标高表示(EL.,符号是center line的缩写，有的书写成C.L，还有的书写成）。立式、板式换热器以支承点标高表示(POS EL.)；反应器、塔和立式槽、罐一般以支承点标高表示(POS

26、EL.)。泵、压缩机以主轴中心线标高(EL.)或以底盘面标高(即基础顶面标高)表示(POS EL.)。,设备的标注,位号的标注 在设备中心线的上方标注设备位号，该位号与管道及仪表流程图的应一致，下方标注支撑点的标高(POS EL.)或主轴中心线标高(EL.)。其它标注 对于管廊、进出界区管线、埋地管道、埋地电缆、排水沟的图示处标注出来。对管廊、管架应注出架顶的标高(TOS EL.)。,安装方位标,方位标为细实线圆、直径20mm。北向作为方位基准，符号N，注以O、90、180、270等字样。通常在图上方向针应向上或向左。该方位标应与总图的设计方向一致。,风玫瑰图,其它的标注,1.说明与附注(1)

27、立面图见图号。(2)装置内以厂房标高为ELl00.000相当予绝对标高米。(3)图例及简化画法见HG20546.1-92第6章。(4)其它应说明事项。2.设备一览表3.绘制填写标题栏、修改栏绘制标题栏、修改栏，填写工程名称、比例、图号、版次、修改说明等项目，有关设计人员签字。,设备的画法,V0101,氨贮罐,P0101,加料泵,建（构）筑物的画法,建筑物包括：生产厂房、辅助生产厂房及防雨棚构筑物包括：多层框架、平台、栏杆、基础、走梯、管沟、烟筒、水池、吊装孔,建（构）筑物的画法,柱子、墙、门,窗户,建（构）筑物的画法,地沟,吊装口及预留孔,设备布置的标注,1、标注定位轴线2、厂房建筑及构件尺寸

28、3、设备尺寸标注4、其它,厂房建筑及构件尺寸,1,2,3000,设备尺寸标注,2000,1000,2000,C,B,A,3000,3000,6000,3000,2000,2000,1500,1400,反应器,R101A,控制室,休息室,反应器,R101B,EL106.000平面,C,B,A,1,2,3,6000,6000,1400,2000,1500,配电室,维修间,6000,3000,1000,800,1200,EL100.000平面,C,B,A,3000,3000,6000,3000,2000,2000,1500,1400,反应器,R101A,控制室,休息室,反应器,R101B,EL106

29、.000平面,加料泵,P101B,A-A剖视图,绘图步骤,(1)考虑设备布置图的视图配置；(2)选定适当的幅面及绘图比例；(3)绘制平面图(从底层平面起逐张绘制)；用点划线画建筑定位轴线；用细实线画与设备布置有关的建筑基本结构；用点划线画设备中心线；用粗实线画设备、基础、平台等的轮廓形状；标拄尺寸；标注定位轴线、编号及设备位号名称；图上如分区，还需画分区界线、标注。,绘图步骤,(5)绘制剖视图(绘制步骤与平面图大致相同，逐个画出各剖视图)；(6)绘制方位标；(7)注写有关说明，填写标题栏；(8)检查、校核，最后完成图样。,作业,1.设计绘制以98%硫酸为原料，稀释生产2000kg/a，30%硫酸的车间设备布置图。,