工厂设计概论复习.docx

1、工厂设计概论复习第一章设计总论1. 工厂设计： 定义：专业工程技术人员在国家政治、经济政策和法律法规的指导下，按国家计划或业主意图，以学术专长和技术能力为国家或业主提供设计思想，并根据此思想提供设计图纸、资料和设计文件的创造性劳动。 流程：接受任务编制项目建议书可行性研究报告初步设计施工图设计施工试车考核交付使用。2. 设计工作的重要性及意义（作用）：基本建设和技术改造的重要环节。使工厂建成改造后产品质量高、市场广，燃耗少，生产率高、成本低、效益高，回收期短，环境影响小。 基本建设：固定资产扩大再生产的新建、改建、扩建、恢复工程及其连带的工作。固定资产：a.可长期使用b.在使用过程中保持原实物

2、形态和其他物质资料c.使用期 限和单项价值在国家规定限额以上。包括生产性和非生产性资产：生产性资产指工农业生产用的厂房和机器；非生产性资产指生活福利设施和行政管理设施。基本建设的一般程序：（1）基本建设前期工作阶段：环境影响评价；安全评价； 可行性研究；项目申请报告；设计文件编制。 （2）施工阶段：建设准备；组织施工 （3）竣工投产阶段：生产准备；竣工验收和交付使用。环境影响评价：对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评 估，提出预防或减轻环境影响的对策措施，是项目申请报告的重要参考依据。可行性研究：目的和作用：防止和减少投资失误、保证投资效益；满足企业自 主投资决策需要，内

3、容和深度由企业根据决策需要和项目情况相应确定。厂址选择：建设前期工作的重要环节，是政策性和科学性很强的综合性工作。分两 个阶段，地区位置（根据经济远景规划和技术经济论证，确定大概地点， 在可行性研究报告和项目申请报告中注明）和具体厂址。厂址选择的要求：（1）节约用地、考虑发展;（2）利用城镇设施，节约投资；（3） 满足环境卫生与交通运输要求;（4）不淹不涝，靠水近电;（5） 地质可靠，少挖少填;（6）利于协作；（7）避开古墓、文物、航 空站、高压输电线路和城市工程管道。厂址选择的工作程序：三个阶段。（1）预备阶段（地图上作业）（2）现场阶段（赴 实地考察）（3）结束阶段设计资料：（1）设计依据

4、资料（2）设计基础资料（3）设计技术资料 技术改造：企业为提高效益和质量、促进产品升级、降低成本等，用新技术、新工 艺、新设备、新材料等对现有设施、生产工艺条件进行的改造。改造原则：以技术进步为前提，以内涵扩大再生产为主。3. 工厂设计的任务：按期提供质量优良的设计文件，使工厂建设或技术改造得以顺利地进行，为生产创造有利条件。4. 设计的全过程：（1）前期准备；（2）设计、施工驻厂；（3）试运转和试生产。5. 设计步骤（工艺专业的主要设计任务）：（1）对计划任务书和各项建厂原始资料作详细研究；（2）按计划任务书要求、资源勘察报告和工艺试验报告确定配方、生产方式和生产流程；（3）按生产品种及流程

5、进行物料平衡和设备选型计算；（4）按计划任务书要求、厂地基础资料和生产工艺流程进行总图运输设计；（5）根据工艺流程和设备选型计算结果进行工艺布置设计；（6）根据工艺提供资料和要求进行土建设计；（7）根据工艺和土建提供资料和要求，进行电力、动力、卫生工程和技术经济等专业设计。在整个设计过程中，专业之间须互相协调，紧密配合，服从大局，从整体出发，共同努力完成设计任务。6. 设计阶段：（1）初步设计（厂区位置图、工厂总平面布置图，工厂鸟瞰图）；（2）技术 设计；（3）施工图设计（总平面布置、竖向布置图建筑物、构筑物的平面、 立面和结构详图、工艺平面图和剖面图、工艺设备安装图、室内管线汇总图、 非标准

6、件图、热工构筑物施工图）。施工图：根据初步设计绘制的，需确定所有设备、建筑物、构筑物、 道路和管线等的 确切位置及其相互尺寸关系，满足施工要求。施工图与初步设计图的区别：施工图平面、剖面图较完整、详细，尺寸标注详尽，必要时附有局部放大图。施工图有设备安装图和非标准件图，而初步设计没有。施工图设计没有说明书，只在图纸上对注意事项作说明。7. 一个工厂企业从计划到建成投产，要经过下列程序：（1）确定原材料基地和服务对象；（2）进行可行性研究；（3）编制计划任务书；（4）进行厂址选择；（5）初步设计；（6）施工图; （7）施工和安装；（8）竣工验收。第二章项目建议书1. 基本建设项目从构想到实现的一

7、般程序：发现并提出问题撰写可研报告及计划任务书进行初步设计施工图设计开工试生产交付使用投产2. 项目建议书： 定义：由项目筹建单位或法人，根据国民经济的发展，国家和地方中长期规划， 产业政策、生产力布局，提出具体项目的建议文件和总体设想，是基本建设 程序中的最初阶段工作 作用：（1）由投资方向主管部门上报的文件；（2）是制作可行性研究报告的依据； （3）论述项目建设的必要性和可能性；（3）将项目投资的设想变为投资建议。3. 基本建设项目分类：（1）按性质分：新建、扩建、改建、迁建、恢复项目。新建：a.从无到有b.原有项目上新增，超过原有固定资产三倍：武钢防城港、宝钢湛江。扩建：扩大原有生产能力

8、：武钢三炼钢、矿井、铁路干支线、港口码头泊位。改建：改进产品质量或改变产品方向：武钢一炼钢厂，平改转。迁建：迁建另地，不论规模大小，均算迁建项目：重钢从大渡口区迁至长寿县。恢复：1976年唐山地震后的恢复建设。（2）按规模分：大型、中型、小型。建设规模：设计任务书和初步设计文件中规定的全部生产能力。扩建项目建设规模：指扩建部分全部新增加的生产能力或效益。（3）按建设阶段分：筹建、施工、建成投产、竣工项目。（4）按隶属关系分：直属、部直供、地方项目。4. 5. 更新改造措施项目： 目的：采用新技术、新工艺、新设备、新材料，提高产品质量，促进产品升级，降低能耗，加强资源利用和治理污染，提高社会经济

9、效益。 资金的使用：不得用于基本建设。 两条原则：（1）少搞土建（2）用于设备、新工艺、新技术，对现有设施进行技术改造 更新改造措施项目内容：1）建设项目目的，必要性和依据（2）产品方案、规模、地点设想及市场需求预测（3）资源情况、建设条件、协作关系和引进国别、厂商的分析。（4）投资估算和资金筹措设想及清偿能力测算。（5）项目进度安排。（6）经济效益和社会效益估算。（7）环境影响评价（8）结论（9）附件 更新改造项目建议书内容：以上16点。第三章可行性研究报告与设计任务书1. 可行性研究报告 主要任务：对市场需要、资源条件、原料燃料供应条件、建设规模、设备选型进行调研，并对建成后的经济效果进行

10、预测。从而提出投资和建设意见，为项目决策提供可靠依据。 用途：（1）作为向主管部门备案的依据（2）作为向银行申请贷款的依据（3）作为企业投资决策的依据（4）作为申请项目用地的依据（5）作为项目执行的依据（6）作为项目环评的依据 主要内容：（1）风险因素及对策：市场风险、技术风险、财务风险、组织风险、法律风险、经济及社会风险（2）投资必要性：根据市场调查，分析预测，产业政策进行比选和评价；（3）社会可行性：对社会的影响，包括政治体制方针政策、经济、法律道德宗教、社会稳定性（4）财务可行性：设计财务方案，进行资本预算，评价财务盈利能力，进行投资决策；评价股东投资收益、现金流量计划及债务清偿能力；（

11、5）组织可行性：制定实施计划、组织机构、选择管理人员、建立协作关系、制定培训计划，确保顺利执行；（6）经济可行性：在经济发展目标、配置资源、增加供应、创造就业、改善环境、提高人民生活方面论证与评价。2. 相关回归分析预测法：在分析市场现象自变量和因变量关系基础上，建立回归方程，作 为预测模型，根据自变量数量变化预测因变量变化结果。市场现象间数量依存关系分为函数关系和相关关系，大多表现为相关关系。 函数关系：现象间存在的数量依存关系，即自变量取一个值，因变量必有一个对应的值。 相关关系：现象间存在的不确定的数量依存关系，即自变量取一个值，因变量必存在与之对应的值，但这个值不确定。 应用条件：（1

12、）因变量与自变量存在相关关系；（2）因变量与自变量之间高度相关；（3）自变量与因变量具备系统的数据资料。 种类：（1）一元相关回归市场预测法：对一个自变量与因变量关系进行分析，进行 市场现象预测 （2）多元相关回归市场预测法：对多个 （3）自相关回归市场预测法:对某时间序列因变量与若干观察期的自变量进 行分析，进行市场现象预测。3. 设计任务书： 定义：按项目建议书，组织可行性研究报告编制，推荐最佳方案，编制设计任务书或可行性研究报告。 内容：可行性研究报告；征地及外部协作的意向性协议；厂区总平面布置草图、资金来源及筹措情况、附件4. 建厂条件与厂址选择： 建厂条件：资源、能源、公共设施条件：

13、资源、燃料、电力、水、运输、通讯条件自然条件：地震、地质、水文、地形地貌、气象。人文经济条件：劳动力、经济、教育、医疗卫生、文化娱乐、商业、交通条件。 厂址选择：在拟建设区域确定建设场地的坐落和东、西、南、北四面。若单个工厂，则为厂址选择；若联合工业区，则为厂址布局。基本要求：保证经济效益，满足工厂经济和职工生活要求。保证间接社会效益，能促进城镇或区域的经济文化发展，不对城镇景观与生态环境造成破坏。原则：效益最大化：结合自然、交通、能源供应、施工等条件，多方案比较，选择最大限度满足建设和生产经营要求，费用最省，外部条件变动最有利的建厂位置。5. 总平面布置图： 定义：按一定比例绘制，表示建筑物

14、、构筑物方位、间距以及管道网、绿化情况的图纸。在有等高线或坐标方格网地形图上，画原有和拟建建筑物、构筑物外轮廓水平投影，反映建筑物、构筑物平面形状、位置、朝向、相互关系和与周围地形、地物的关系，表明建设工程的总体布局。建筑物：供生产、生活或其他活动的场所。如工业建筑、民用建筑、农业建筑。构筑物：不直接进行生产和生活活动的场所。如水塔、烟囱、栈桥、堤坝、蓄水池。 原则要求：工厂区与居民区安排：生活区在上风向，与居民区有一定防护距离；走向先生活区到工厂区；厂址面积够摆下生活区和生产区；节约用地，考虑发展余地，减少运输周转量、利于生产生活及环保其他：风向：污染源下风向，部分生产区上风向；地形：生产区

15、矩形；工程地质：重型设备厂房避开地质不均处。 要素：大型企业，铁路运输是总平面布置最主要决定因素生产车间生产流程顺向安排人行主干、分支道安排便利生产生活，符合交通安全负荷中心位置、配套设施数量要求、运入运出物数量污染源种类、数量、位置。原料、废弃物运出产品环境保护、三废治理、综合利用、安全设施位置。管网布置：地下管网下水道，地下电缆；地上管网：管网、蒸汽、输送管道；防止地下管网重叠、交错布置；管网布置建成后，有竣工图，以便维修扩建；环路管网优于枝状管网布置。厂前区、绿化区、防护区、化验室、重油库、汽车修理、中央控制室和厂区内生活设施的安排；厂区道路网（11）计算用地建筑系数及铁路、公路、管网等

16、的长度，并对已有布置进行调整(12)主要工程量的估算(13)扩改建的余地第四章初步设计1. 初步设计 定义：最终成果的前身，相当于一幅图的草图，一个设计项目在还没有最终定稿之前的设计。在可研后进行，是具体实施方案，是安排建设项目和组织施工的依据。 作用：增强各专业间协调配合：电气专业、工艺专业、结构专业开始进行 概算攻克技术难题2. 工业企业项目的初步设计包括设计文件和图纸：具体涉及：总论、区域特点、工业建设场地和总平面图、工艺、工业房屋和构筑物的建筑、工业房屋及构筑物的市内卫生工程、给水与排水、供热、企业内部交通运输、企业外部交通运输、供电、邮电通讯、住宅及文化福利建设、经济部分、技术经济指

17、标等。总论：设计依据；设计原则；设计规模、企业组成、产品方案。工业建设场地和总平面图：场地或厂址特点、企业总平面图应标明、附表与附图。第五章施工图设计1. 施工图设计：把初步设计中确定的设计原则和设计方案，通过图纸，把设计者的意图和设计结果表达出来，作为施工依据，是设计和施工的桥梁，是设计的最后阶段。2. 建筑面积：指建筑物各层面积的总和，包括：使用面积、辅助面积、有效面积、 居住面积。建筑系数：建筑物、构筑物、露天仓库、堆场、操作场（不含地下）占地面积 整厂区用地面积之比，即建筑占地面积/厂区占地面积。建筑系数在 3050%，生产区4550%，生活服务区建筑系数不低于28%土地利用系数：建筑

18、物、构筑物、露天仓库、操作场、铁路、道路、广场、给 水排水及管线面积与整厂区用地面积之比。（不含地下）3. 施工图设计： 开展的基本条件：初步设计经上级机关审查批准初步设计审查提出的问题已解决水、电、外部运输等对外协议已基本落实施工图设计所需地质勘察资料及地形测绘资料已提供设备订货基本落实，有关资料收集齐全，满足设计要求 一般程序：工程设计和专业分工报告，列工程编号和工程项目表各专业提供条件图与资料计划各专业完成施工图设计，由总设计师会审参加现场服务、试车投产、竣工验收设计变更和修改设计图纸设计总结与回访 主要内容：总平面图建筑物，构筑物详图公用设施详图工艺流程图设备安装图非标设备制作详图施工

19、图预算设备、材料明细表 深度及要求：能满足设备材料订购能进行非标准设备及其构件加工编制施工预算作为预算包干、工程估算的依据指导施工和安装 主要图纸及文件：施工总图、施工详图。 编制施工图：校正施工图构筑物、管道线路位置、坐标网连接、垂直标高使建筑结构、设备、管道线路、动力设施互相配合根据地质和水文勘察资料，制定基础结构。制定房屋和构筑物施工所必须的结构。制定劳动保护及技术安全措施第六章 工厂总平面布置1.总平面设计：在选定厂址上合理布置厂区内的建筑物、构筑物、堆场、道路运输网、工程技术管网、生活福利设施、管理机构和厂区的绿化等，并进行总体设计和竖向布置。其根据是：工厂的生产性质，规模大小，生产

20、过程的组织和特点。设计总思路: 计算建筑物的间距考虑生产流程线确定道路宽度划分各个区域细化建筑和绿化部分。2.根据生产厂的性质，厂区一般分为：厂前区：原料供应，产品销售，行政办公，产品设计研究，质量检验及检测中心生产区：根据工艺流程安排 仓库区生活区：日常生活设施、居住区3.总平面设计任务(1)平面布置：满足生产要求，合理确定厂区内建筑物、构筑物及其他设施间的相互位置(2)竖向布置：确定建筑物/构筑物（楼层）、管线及道路的标高。(3)交通运输系统，合理地组织厂内外的人流和货流。(4)统筹安排布置地上和地下的各种工程技术管道。(5)解决好厂区内场地平整、土石方平衡。(6)卫生防火条件及厂区绿化(

21、7)合理布置厂区与居住区和城市的联系，选择建筑形式，组织完整的建筑群体。4.设计步骤：1）初步设计阶段：工厂总平面资料图、工厂总平面布置图 2）施工图设计：工厂总平面资料图、工厂总平面布置施工图5.总平面布置的原则：(1)建筑物、构筑物和交通路线符合工艺要求(2)划分厂区，同类建筑物、构筑物布置在一个地段(3)减少动土量(4)土地利用系数最大(5)管网线平直铺设(6)满足铁路运输等要求6.风向频率玫瑰图：根据某一地区多年平均统计的各个风向和风速百分数值，按一定比例绘制成的风向多边形图。风向由外吹向中心，向心线最短风向表示最小频率风向。 作用：帮助决定建筑物之间的错落关系，使布置利于形成良好的气

22、流，不对周边固有环境造成不良影响。 7.铁路运输 A. 标准轨铁路：轨距为1435mm，长25m 厂内布置形式：1) 尽头式2）贯通式3) 环状式4)混合式 耐火厂厂内铁路一般均采用尽头式布置。 B. 窄轨铁路运输8. 道路布置原则： 1）保证生产车间、公用设施、仓库和装卸地点交通无阻 2）道路布置成直线循环式 3）避免与铁路线交叉 4）道路出入口和人流出入口分开 5）雨水排除系统、工程技术管网的方便 6）消防安全、绿化第七章 工艺设计原则和工艺设计1.工艺设计：从具体的工艺技术，生产设备配置，车间劳动力及组织上来保证工艺正常、稳定生产，保证产品在质量数量上全面完成生产计划。工艺设计同样分初步

23、设计和施工图设计。2.1）浸入式水口(submerged nozzle)：连铸中安装在中间包底部，并插入结晶器钢液液面以下的浇注用耐火套管；功能：防止中间包注流的二次氧化和钢水飞溅；避免结晶器保护渣卷入钢液；改善注流的流动状态和热流分布，有利于钢中气体和夹杂物的排除。2）基本要求：耐钢水溶损性能好，抗渣侵蚀能力强及良好的抗热震性。常用熔融石英和Al2O3-C质两种。A12O3-C质水口以刚玉和石墨为原料，等静压成型，保护烧成，必须预热后使用。预热中会出现石墨烧损(脱碳)，表面层的气孔率增加，降低其抗侵蚀性。在浇铸铝镇静钢时，脱氧产物-Al2O3在水口内壁沉积，导致水口堵塞，影响连铸正常进行。另

24、一缺点是抗渣差，导热性好，因而渣线侵蚀严重和水口内壁易凝钢，故需采取保护措施：如水口外加耐火纤维保护套，表面涂抹防氧化层，渣线部位用ZrO2-C质材料。3.1）工艺设计基本原则：根据设计任务书规定的产品品种、产量、质量的要求，选择技术先进、经济合理的工艺流程和设备；合理考虑机械化、自动化装备水平；同时解决好工厂生产、厂外运输和各种物料贮备的关系及建成后留有发展余地；方便施工、安装，便于生产、维修；保护环境，减少污染。2）一般程序：A. 工艺设计计算 B. 工艺布置 工艺设计计算： 1、计算物料平衡，确定原材料需要量； 2、主机平衡计算(主机型号、规格、台数等)和仓库计算(各种物料贮存期、贮存量

25、和仓库的规格尺寸)；3、再确定各车间的轮廓尺寸，绘制车间总平面轮廓图 平衡计算的基准: 烧成车间烧后成品产量4 1）生产车间平、剖面图，表示全厂生产工艺流程，主要设备和辅助设备台数和定位尺寸，厂房楼层、地面标高和检修设施等。 2）施工图设计步骤：资料图、成品图施工图包括：工艺布置图(平面图、剖面图)、局部放大图、非标准件图5.1）物料平衡计算: 成品的设计产量与制备成品所需各种物料的加工量及消耗量目的：计算原料、燃料、材料的需要量，及从原料进厂至成品出厂各工序所需加工处理的物料量。2）物料平衡计算的基础：生产工艺参数:产品产量和品种、工艺流程、制品的配合比和泥料水分、燃料的种类、发热值和消耗量

26、等。车间工作制度:生产年制度(连续或不连续工作日)，生产班制度(指每日的生产班数和每班的生产小时数)。6.物料平衡计算步骤根据废品率和生产任务，逆着计算出各加工工序的生产任务。1、从总成品量Q开始，考虑废品率F1，确定总烧成量Q1：Q1=成品+废品=Q+Q1F1 ,因此，Q1 = Q/(1-F1)；2、以总烧成量为基础，再考虑干燥废品率为F2，则可确定总干燥量Q2=Q1/(1-F2)；3、 总干燥量等于总成型量Q3，即Q3=Q2；4、再计算总混合量，总配料量，总破碎量和总粉碎量等等。举例:3、总干燥量 Q2=Q1+Q2F2（干燥废品率）其中干燥废品量 4、总成型量Q3Q3=Q2（总成型量=总干

27、燥量）=20160.99（T）5、总混合量Q4 F3混合损耗率6、总配料量Q6 类似地进一步计算“轻烧料总粉碎量Q7；轻烧料库存量Q8，白云石矿处理量 Q9。”7.主机平衡计算的目的：设备型式，设备加工量，设备数量(台数)。 辅助设备选型的基本原则: 1、要保证主机运行正常。2、考虑辅助设备对主机具有一定的储备能力8.1）长水口、浸入式水口及塞棒生产工艺流程2）电熔锆刚玉砖生产工艺流程3）电熔镁砂生产工艺流程 4）高纯镁砂生产工艺流程5）高级硅砖生产工艺流程第十一章 工艺流程及设备1. 工艺流程的决定性因素：2. 矿山-进厂-破碎-粉碎-筛分-细磨1）破碎(多采用开路一段破碎)：颚破、辊破、反

28、击 2）粉碎：圆锥、轮碾3）细磨(干法开路)：球磨、振动磨、立式磨 4）筛分：自定振动筛、固定斜筛因素：地形、规模和原料仓库形式；破碎比；原料特性、粒度组成；小时产量；操作、自动化程度；噪音、防尘3.粉碎机组闭路粉碎筛分： 1）产量小品种多-单机闭路粉碎筛分流程：设备台数少、布置简单、扬尘点少、占地面积小、基建投和生产成本较低、劳动生产率高 2）产量大品种单一-粉碎机机组闭路粉碎筛分：合格粒度随时筛出，筛上料通过另一种粉碎机粉碎使其加料粒度较小而且均匀，系统生产能力高，粒度组成较稳定，中间颗粒少，利于控制制品的密度和强度4.粉碎机的能力一般应比破碎机大，若粉碎机的生产能力比破碎机小或粉碎机的台

29、数比破碎机多该怎么办: 在粉碎机前设置中间料仓以作缓冲或进行分料，仓内物料通过仓底的给料设备喂入粉碎机进行粉碎。5.除铁装置: 电磁胶带轮、电磁分离器、金属探测器探测+人工除去6.筛上料返回粉碎机组成闭路循环系统，返回途径为：(1)溜管-粉碎机；(2)溜管-中间过渡仓给料设备和溜管-粉碎机；(3)水平运输设备-粉碎机供料仓；(4)运输设备-筒磨机供料仓。筛分机生产能力应稍大于粉碎机的最大给料量7.1）配料 原则：最紧密堆积配料方式：质量配料法、容积配料法2）影响混合流程和混合设备选型的因素：a.泥料质量b.混合工序的产量c.自动化操作 d.泥料的运输方式：桥式起重机（多品种泥料临时分别运往成型

30、料仓）、带式输送机（供料仓有混料或细粉较多的现象）、手推车（各种泥料可分别运行）8.成型流程和成型设备选择的因素：a. 泥料性质 b.合理的操作制度 c.物料平衡计算确定小时产量 d.效率、操作可靠、便于管理 e.废坯或混合不合格泥料利用9.1）原料仓库：桥式抓斗起重机的原料仓库、大型贮料仓、螺旋卸车机原料仓库、地沟卸料并配有门式抓斗起重机的仓库、露天仓库2）原料(燃料)仓库厂房结，基本形式(a、封闭式；b、敞开式；c、敞开防雨式；d、露天式)结构形式：a、b、b-d、b-a、b-c、a-c、b-c-d3）原料在仓库内的堆放形式：仓库内设有挡料墙、仓库不设挡料墙仓库两端各留出5m的无效区10.

31、一般选用抓斗起重机的跨度为22.5m，与之相应的原料仓库的跨度相应为24m11. 料仓结构形式: (a)角锥形料仓 (b)角锥混合式12.物料的干燥系统可分为两类: 1）原料的干燥：干燥炕、回转式干燥筒(顺、逆流) 2）砖坯的干燥：连续：隧道干燥器、隧道窑前的干燥带，间歇：室式、格子干燥器13.窑车数量的确定: 窑内容纳窑车数量、装砖台和卸砖台占用窑车数量、窑车上贮备砖坯占用的窑车数、窑外冷却砖用窑车数、检修占用的窑车数14.辅助设备：给料设备、计量设备、运输设备等将主机连接起来，使之与车间、工序连续，保证生产正常进行的设备第十二章 车间的工艺布置1. 车间工艺布置主要内容：厂房布置、设备布置1) 厂房布置：a.厂房平面布置：厂房面积（设备及生产操作、安装检修、附属设施、各种通道）、柱网的布置(柱距、跨度)；b.厂房立面布置:层数、高度（设备本身高度、基础高度、操作维护高度）2) 设