对水泥车间工艺布置设计的探讨

韩勇 时继明 杨飞 鲁加加

摘要：车间工艺布置设计对水泥工厂整体施工后投产期的运行起着相当重要的主导作用，其在设计过程中所需解决的中心问题即是如何正确协调生产过程中各工序的关系，使车间整体布局满足生产及工艺要求，将生产各个环节中诸如材料的运输、储存等问题统筹兼顾，使生产过程中的各工艺流程形成一个简捷、顺畅的统一体，确保生产过程的连续运转。本文从对水泥车间工艺布置的方法和步骤的分析入手，详细探讨了水泥车间工艺布置设计的若干问题。

关键词：水泥车间；工艺布置设计；探讨

中图分类号：S220.8 文献标识码： A 文章编号：

概述

工艺布置是水泥厂工艺设计的重要组成部分，它的任务是确定车间的厂房布置和设备布置。车间工艺布置关系到工厂建成后能否正常生产、工人操作是否方便，安全以及设备维护、检修是否方便，并对环保，施工、安装、扩建、建设投资和经济效益等都有着极大的影响，因此要求车间工艺布置做到生产流程顺畅、紧凑，尽可能满足设备操作，维护和施工、安装及其它专业对布置的要求。车间工艺布置设计是以工艺专业为主导，并在其它专业如总图，土建，电气等密切配合下共同完成的。下面就有关车间工艺布置方法等作进一步的阐述。

一、水泥车间工艺布置的方法和步骤

1、工艺人员根据本车间在总平面上的位置，生产工艺流程和物料进出方向，确定本车间的方向，厂房跨度和柱距。

2、把已选定的主机设备和部分大设备，按比例(1：100)绘制设备外形图，为便于多方案比较亦可用塑料片或硬纸板制作设备外形图案。

3、按比例(1：100)绘制车间工艺、立面轮廓草图。

4、在平、立面轮廓草图上，用已制成的设备外型图案进行设备布置，这时可反复考虑设备的最佳位置，以得到基本满意的不少于二个方案后，绘制成车间的平。立面工艺布置初步图纸。

5、以初步的平，立面工艺图纸为基础，征求有关专业的意见，从各方面比较优缺点，集思广益选择一个较为理想的方案，再根据有关方面的意见作必要的修改。

6、绘制成正式的车间工艺布置图。

二、水泥生产车间工艺布置

生产车间工艺布置包括厂房布置和设备布置。

1、厂房布置

厂房布置包括平面布置和立面布置，主要决定于生产规模生产流程、生产特点、厂区面积，厂区地形和地质条件。它必须满足工艺要求，同时也应符合国家的防火、卫生标准等各种规范和规定。

1.1、厂房的平面布置

厂房的平面布置主要是确定厂房的面积和柱网布置(跨度、柱距)。

建筑面积应力求合理紧凑。即在满足工艺要求和其他要求的前提下，尽量减少建筑面积。厂房的面积主要决定于设备本身和生产操作所需的面积、设备安装和检修所需的面队其它辅助设施所需的面积(如变配电室、控制操作室、隔音室、采暖、通风。收尘，机电修理室和材料室等所用的面积)、生产管理及生活用室所需的面积(如车间办公室，化验室、更衣室，浴室、厕所等)以及各种通道所需的面积。

(2)适当布置厂房出入口，通道和楼梯位置。厂房大门尺寸要考虑便于运输工具的进出。若大门尺寸小于厂房内所需安装的设备的外形尺寸时，应考虑预留安装门洞，其宽度和高度应比设备或其最大部件的宽度和高度大0.5m以上，而且入口最低高度不得低于2m。

(3)各种地下构筑物如排水沟，电缆沟：工艺设备管道的地沟，地坑等应统一考虑，合理安排，以节约基建工程量，并避免与建筑物基础及设备基础发生矛盾。

(4)厂房平面布置力求规整，并应考虑将来扩建的可能性，留有扩建的余地，还应考虑在扩建时尽量不妨碍原有生产的正常进行，不拆除原有建筑物和施工方便等。

(5)可在露天放置的设备，不必建造厂房，以节约投资。

1.2厂房的立面布置

厂房的立面布置即空间布置，主要都确定厂房的层数和高度。

在考虑厂房层高时，不仅要考虑设备本身的高度而且要考虑基础要求的高度、设备顶部凸出物的高度、工人在操作和维护检修时所需的高度。此外应特别注意建筑结构(楼板、梁)本身的高度对厂房净空高度的影响，故在进行厂房空间布置时，必须对梁的位置及梁、板截面尺寸有所估计。

高温车间厂房(如烘干机房，热风炉房，窑房)可适当增加层高，并考虑加开天窗，以利通风散热。

(3)在符合工艺要求和其它要求的情况下，厂房立面应力求简单，避免层数过多和高度过高，以便于施工和达到经济合理的效果。此外，厂房主立面应适当注意整齐美观。

2、设备布置

设备布置就是要把车间内的各种设备按照工艺流程要求加以定位。除了主要设备以外，也包括附属设备、工艺管道、检修设备以及各种连接件和料仓等。主机设备要与厂房建筑物的主要柱网相对定位，设备与设备之间也要相对定位。设备布置主要取决于生产流程和设备安装、操作、检修的需要，同时也要考虑其它专业对车间工艺布置的要求。

（1）重型设备以及在运转中产生较大振动的设备如空气压缩机，大型通风机。破碎机等，应尽可能布置在厂房的地面。如不能布置在地面时，其支承结构应与厂房结构分开，以减少厂房的荷载及振动。安装大型设备(如磨机等)的厂房，设备基础和建筑物基础应同时施工，并在设备就位或已搬进厂房内以后，再继续进行厂房地面以上的土建施工。

（2）两台或两台以上设备布置在同一厂房内时，应注意设备之间的间距，不能互相影响运转和维修，同时要充分考虑工人操作、检修的要求和通行的便利，并要避免设备基础之间以及设备基础和建筑物基础发生矛盾。

（3）布置在走廊和地沟的胶带运输机、空气输送机斜槽和螺旋输送机，其人行道一侧应有600-800mm的净空距离，不通行一侧应有200-800mm的净空距离。胶带输送机上方有料仓或与工艺设备相连接时，净空距离应适当加大。胶带输送机倾斜布置时，应根据输送物料的种类和粒度情况，选择适当的斜度。

（4）斗式提升机地坑应有足够的空间，以便于清料和检修。斗式提升机地坑的一侧应能保证在抽出下链轮轴时有足够的净空距离。

（5）工艺管道应尽量集中布置，力求管线最短、转弯最少且布置整齐。收尘管道为了避免粉尘沉积，一般应作倾斜布置，其倾角一般应不小于45°，煤尘管道应不小于50°。

（6）溜管和溜槽的倾角，圆锥形包壁倾角以及角锥形包壁交线倾角，一般均应大于物料自然休止角5一15°。

（7）设备沿墙布置时，应注意不要影响门窗的开启，不妨碍厂房的采光和通风。

（8）为厂安装与检修时吊运设备或部件，或在日常生产中吊运其它物件，通常在楼板上设置吊物孔，各层楼板的吊物孔一般上下对正，可贯通吊运。吊物孔要在周围设置活动栏杆或设置活动盖板。尺寸较大的设备或部件，可由室外直接起吊，通过外墙预留的安装门洞而进入楼层。

（9）在设备上方不设置永久性起重设施时，应预留足够的空间和面积，以架设临时起重装置。在设备上方设置吊钩时，应考虑起吊高度能使被吊件在横向移位时不受阻碍。当设置单轨行车时，其起吊高度应大于运输线上最高设备的高度。

（10）当设备．管道或溜槽穿越楼板时，必须注意预留孔的大小要留有余地，更不能切断梁柱的结构，否则，将造成安装困难或使用不合理等不良后果。

三、结语

总之，水泥车间工艺布置设计是十分重要的，它对工艺生产、产品成本、劳动生产率和工厂基建投资的大小都有很大的影响。因此，只有在车间工艺布置设计过程中统筹规划，统筹安排，采用先进的设计理念和方法，才能为水泥企业的良性发展创造基础条件。

参考文献：

[1]姚兰 李梁编，水泥工厂工艺布局设计基础，中国建材工业出版社,2008.06.

[2]郑晓军，水泥生产车间设施布局优化方法研究，大连理工大学出版社，2010.10.

[3]郝理想，水泥生产车间工艺布局设计方法研究，城市建设理论研究，2006.07.