粮油食品加工厂设计 第05章 生产车间的设计.ppt
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1、第五章生产车间的设计,熊万斌 主编,生产车间的设计,第一节 生产车间的配置 一、生产车间应有的工序:1.面粉厂:立筒库、清理、润麦仓(毛麦仓可要可无)、楼梯间、休息室、制粉、通风除尘与气力输送风网、打包、吊物洞。2.米厂:立筒库、毛谷仓、清理、楼梯间、休息室、砻谷、碾米、通风除尘与气力输送风网、打包、吊物洞。3.饲料厂:立筒库、清理、配料仓、制粒系统(冷却、破碎、分级)、打包、吊物洞、通风除尘与气力输送风网、楼梯间、吊物洞。,生产车间的设计,二、车间的配置原则 1.根据生产规模,加工产品等级,工艺流程图等综合考虑。2.各工序的配置应有利于操作和管理。3.配置紧凑,所用的车间面积要小。4.保证有
2、良好的采光和通风。5.对噪音大,灰尘大的设备尽可能单独配置房间。6.尽可能使厂房的长宽比不要超过3:1,比值越小获得的厂房面积越大。7.车间厂房超过30m时,应设置主、次楼梯。,生产车间的设计,三、制粉厂各工序的配置 1.小型制粉厂车间的配置 小型制粉厂车间配置常见的方案如图5-1。其中图a是将润麦仓和楼梯间配置在主厂房中间,两边是清理间和制粉间。靠近清理间可以设原粮仓库;制粉间一边设打包间。根据小型厂的规模,主厂房采用四层楼时,打包设备可设在一楼。打包间二楼作拉丝间用,三楼可作堆放平筛格用。打包间旁边设成品仓库。这种配置方案,除了能满足小型厂简单清理流程的生产管理外,将润麦仓和楼梯间布置在中
3、间,并以防火墙将清理间、制粉间隔开,有利于防火安全和清洁卫生。吊物洞可以利用楼梯间中间位置。,生产车间的设计,应用气力输送或车间除尘解决得好的小型粉厂,清理和制粉间中间不用防火墙和楼梯间隔开,而配置在同一个车间内,见图5-1b。这种配置方案,可以简化车间结构,并适当减少每层楼的操作工人,车间采光较好。另外,将布袋滤尘器单独设房,可进一步改善车间卫生条件。这个方案中,吊物洞可布置在清理或制粉间的一个角上。,生产车间的设计,图5-1 小型粉厂车间配置方案,生产车间的设计,图5-2 中型粉厂车间配置方案,生产车间的设计,2.中型制粉厂车间的配置 中型制粉厂车间的配置同小型制粉厂相比,无原则区别。只是
4、由于机器设备增多,所需车间面积较大而已。图5-1b的方案也适用于中型制粉厂。根据工艺设计要求,当需要设置毛麦仓时,可采用图5-2的配置方案。在这个方案中,将毛麦仓和润麦仓配置在清理间一端,楼梯间布置在厂房中间,楼梯间的后面是卫生间和电控室。如果电气设备的控制柜设置在制粉间内时,电控室可改作休息室。,生产车间的设计,3.大型制粉厂车间的配置 大型制粉厂车间的配置,一般也可采用图5-2的方案。如果采用的设备较多,按这种方案配置,整个厂房长度伸延有困难时,可根据具体情况,或者将楼梯间突出布置在车间后面,或者将毛麦仓和润麦仓布置在清理间后面,使厂房配置成“L”形。大型制粉厂若采用较高楼层时,可将打包机
5、配置在打包间的三楼上。这样包装成品可用溜槽直接输送到成品仓库,简化输送设备。,生产车间的设计,制粉间具有两组工艺设备(如分硬、软麦系统或1、2两组工艺流程)的大型制粉厂,其配置方案可采用图5-3。在这个方案中,两组制粉设备采用平行排列形式。打包间一端还配置有面粉及麸皮散装仓,成品和副产品可以进行散存、散运。在散装仓旁边没有第二个楼梯间。现代化大型制粉厂,如设计有部分自控设备和工艺流程模拟屏时,可采用图5-3的配置方案。一般控制室突出在磨粉机间前面,为两层建筑。一楼用于布置电容柜和低压配电柜;二楼用于布置模拟屏和手动、自动控制设备。,生产车间的设计,图5-3 大型粉厂车间配置方案,生产车间的设计
6、,图5-4 大型粉厂车间配置方案,生产车间的设计,还有一种配置方案,使主厂房各车间布置成近似正方形,如图5-4。这种配置方案的特点,与长方形厂房相比,在相同的厂房周长条件下,获得的车间面积最大。目前国外较多采用。其不足之处是清理间的自然采光条件较差,但可靠照明设备解决。四、碾米厂各工序的配置 1.小型米厂:小型米厂由于产量小、设备少、工艺简单,一般可将清理、砻谷、碾米、打包各道工序配置在一个车间内,这样可以简化厂房建筑结构。,生产车间的设计,图5-5 小型碾米厂车间设置,生产车间的设计,图5-6 中型碾米厂车间配置,生产车间的设计,图5-7 大型碾米厂车间配置,生产车间的设计,图5-5是日产3
7、0吨、50吨成套碾米设备所用的车间配置图。这里清理、砻谷、碾米、打包都布置在一个车间内。由于成套设备是平地安装或设有钢架平台,所以厂房采用单层建筑。为了保证供料的连续性和改善车间卫生条件,在主车间旁可设置毛谷仓和除尘器。整个厂房宽度可设计成77.5米,主车间长度可根据30吨、50吨设备占地面积,分别为14米和12米。2.中型米厂:中型米厂的车间配置,通常按生产工序作直线型排列,如图5-6a。清理间因为容易产生灰尘,而且对下脚要分类处理,所以一般宜与砻谷、碾米间隔开。图中是利用楼梯间将两者隔开。这种配置方案,既符合生产工艺和管理要求,又使厂房结构简单、朴实,采光条件也好。至于原粮仓库和成品库,可
8、按实际情况分设在清理和碾米间两端。,生产车间的设计,采用气力输送或通风除尘处理较好的中型碾米厂,由于车间卫生条件好,清理间和砻谷、碾米间可以不分隔。在这种情况下,楼梯间可突出在车间后面,见图5-6b。3.大型米厂 大型米厂由于产量大、设备多、工艺流程完善,所以大都将清理和砻谷、碾米间分隔配置。同时,为了保证供料的连续性和考虑成品的散装储存,可配置毛谷仓、净谷仓和成品散装仓。图5-7a是采用单跨建筑的大型碾米厂车间配置方案。这种配置方案,厂房所需长度较大。假如想缩短厂房长度,可采用双跨建筑,其配置方案如图5-7b。,生产车间的设计,五、饲料厂各工序的配置 饲料加工工艺过程一般由原料接收、主原料清
9、理、粉碎、配料、混合和成品打包等工序组成,成型的配合饲料还有制粒工序。由于各道工序所用的设备数量较少,而且又无必要分隔,所以通常都将这些工序按顺序配置在一个车间内。图5-8是产量为5吨/时(年班产1万吨)的配合饲料厂的车间配置图。主车间内配置从清理到打包的全部生产工序。主原料仓和副料仓均配置在主车间后面。这里楼梯间和吊物洞配置在车间的左前侧。,生产车间的设计,图5-8 产量5吨/时配合饲料厂的车间配置图,生产车间的设计,图5-9是产量为10吨的配合饲料厂的车间配置图。其基本形式与上图相同。但主原料筒库布置在主车间左侧,成品仓布置在右侧,使整个主厂房各车间呈直线型排列。图中打包间仅有定量秤和打包
10、机两种设备,均只需配置三层楼高。楼梯间后面一楼平面可布置配电间,二至五楼可分别布置化验室、休息室和卫生间。对于大型饲料厂,为了应用微机控制配料,在进行车间配置时,还须考虑自动控制和模拟屏室的位置。,生产车间的设计,图5-9大型饲料厂车间配置,生产车间的设计,第二节 厂房的开间、跨度、层高、层数的确定 一、厂房的开间和长度的确定 1.开间:指横向相邻近的梁和梁的中心线之间的距离。2.确定开间大小的条件:(1)设备的出料口位置与纵、横梁应有的距离。(2)设备的传动带穿过楼板的位置与梁的关系。(3)机器设备的排列及其重量、震动情况。(4)建筑上的可能性与经济性:建筑行业选用的模数300;长宽比不超过
11、3:1,生产车间的设计,3.开间大小的确定:(1)开间尺寸应选用300mm的倍数(建筑要求)。(2)确定开间大小首先应确定车间的长度,车间长度L的确定依据是设备的平面布置图,其公式如下:L=L设+L走+L间+L墙+(5-1)公式中:L设为所有设备占用车间长度之和,应选用设备最多的楼层。如:面粉厂:选用磨粉机所在的楼层;米厂:选用米机所在的楼层;饲料厂:选用配料仓所在的楼层。L走:主、次走道的大小,如图5-10。,生产车间的设计,图5-10主、次走道的布置方式,生产车间的设计,L间:设备之间应留有的间距,如图5-11。,图5-11走道和设备间距,生产车间的设计,L墙:实际墙厚。:拉丝间、楼梯间、
12、麦仓等占车间长度。(3)开间大小及个数 开间大小(s)开间大小受厂房的建筑结构型式影响,当厂房是框架结构,采用单跨时,开间大小选用3.000m;当厂房是框架结构,采用双跨时,开间大小选用3.000m、4.200m、6.000m。对于砖混结构的厂房,只可能采用单跨,开间大小一般选用2.400m、2.700m。如表5-1。,生产车间的设计,表5-1 粮食工业厂房的开间大小,开间个数(n)开间个数是车间的总长度除以开间大小得到的整数,n=L/s,四舍五入取整。车间的实际长度等于开间个数乘以开间的大小。粮食工业厂房的开间大小,一般是统一的,规格是一致的;因考虑在楼梯间中布置吊物洞,所以楼梯间的开间可适
13、当加大。,生产车间的设计,二、车间跨度的确定 1.跨度 跨度指厂房横向相邻近的两墙或墙与柱中心线之间的距离。2.确定跨度的条件(1)机器设备的宽度和排数(与生产规模有关);(2)走道的宽度;如图5-11(3)提升设备所占宽度;(4)各种设备之间的间隙之和;(5)维修和拆换筛面等所需的宽度。,生产车间的设计,3.跨数的确定(1)跨度是指单跨建筑物的宽度,它受建筑业主梁的经济长度的限制。最经济的主梁长度是7.07.5m。因此,我们确定单跨跨度为7.07.5m,当厂房的宽度超过7.5m时,把厂房设计成双跨。(2)跨数指跨度的数量,包含有:单跨、双跨、三跨。跨数受粮食工厂生产规模的限制。一般情况下,生
14、产规模低于100吨/天的面粉厂和生产规模低于150吨/天的米厂,选用单跨;生产规模高于100吨/天的面粉厂和生产规模高于150吨/天的米厂,选择双跨。,生产车间的设计,(3)实际跨数的确定:根据初步设计画好的设备平面布置图,设备的技术参数等,车间的实际宽度:B宽=B设+B纵走+B间+B墙(5-2)公式中:B设:所有设备的宽度方向尺寸之和。B纵走:纵向主走道的宽度之和。B间:设备之间必须保留的间距。B墙:一个标准墙厚。当B宽7.5m时,确定车间为单跨,跨度为7.5m。当B宽7.5时,确定车间为双跨,第一个跨度为7.0m或7.5m。第二个跨度为B宽-7.0m或B宽-7.5m。,生产车间的设计,三、
15、层高、层数的确定 1.层数的确定:厂房的层数与工厂的规模以及生产工艺过程有密切的关系。一般生产能力大和生产工艺过程复杂的工厂,其厂房通常采用多层建筑;生产能力小和生产工艺过程比较简单的厂房,可采用较低层的建筑。粮食工厂厂房层数主要根据工艺设计要求确定,一般可参考表5-2选定。,生产车间的设计,表5-2粮食加工厂楼层层数参考,生产车间的设计,2.层高的确定:参考表5-3(1)层高:地面线到楼面或楼面线到楼面线之间的距离。(2)确定层高的根据:车间内最高的设备尺寸加上操作距离。一般情况下,整个厂房同层车间宜取齐,以最高者为准,不宜因个别车间较低而有所错落,否则结构不好处理,外形也不好看。要考虑输粮
16、管道的自流角,使物料能顺利地到达下层设备。,生产车间的设计,有利于采光通风。粮食工厂层高都比较高,一般均在4m左右,如果是双面侧窗,采光和通风问题都不大。窗高有时会影响立面的处理,一般厂房窗子高度,根据立面造型情况,最高处可以一直顶到圈梁。如果层高较大,且有操作平台,此层窗子可能和其他层窗高配合不起来,可以将窗子以平台为界分为上下两层,设置两层窗子。确定室内高度还需考虑梁的高度,如果设备刚巧安排在梁的下面,则房屋的层高为设备高加安装操作距离,再加梁高。主梁高在初步设计估算时,可按车间跨度(进深)的1/10,板厚为100mm左右估算。,生产车间的设计,由上所述,工厂楼层高度决定于:楼层上最高机器
17、的高度;机器顶部到板梁的间隙;溜管角度;楼板及横梁的高度。由于粮食加工厂厂房各车间的楼层层次不一,设备类型与设备高度不同,因而对每一楼层的层高都要经过计算求得。(3)确定层高的目的:确定层高的目的是:保证输送物料有安全的输送角度。便于设备安装、生产、检修。,生产车间的设计,(4)层高的确定 面粉厂各层高度的确定:a:底层:磨粉机传动设备,气力输送接料器,提升机机座。单跨3.84.2米。b:磨粉机层:磨粉机层的高度与三楼是否有分配层有关,有分配层为3.7m;无分配层44.5m。c:分配层和清粉机层:分配层如果只有管网,则高度3.6m以上;有刷麸机和少量清粉机,则高度大于4m。否则会使三楼的管网联
18、系困难。,生产车间的设计,d:平筛层:平筛层的高度计算公式为:H平=h1+h2+h3h1:平筛的安装高度3.5mh2:楼板与横梁的高度之和(0.15+0.55)mh3:固定平筛的金属梁的高度0.18m 所以平筛层的高度一般为4.34.5m。e:布筒过滤器层:布筒过滤器层为4.55.1m。f:顶层:面粉厂的顶层很多与布筒过滤器层合二为一,4.55.1m。为施工方便,面粉厂的每层高度除顶层取4.55.1m外,其余均可定为4.5m。面粉厂楼层的实际高度,应该随新工艺、新设备的实际尺寸和应留的空间而定。,生产车间的设计,米厂各层高度的确定:碾米厂楼层层高的确定,是根据碾米厂设备本身高度,自溜管的斜度,
19、检修设备应留的余地。楼板高度等因素来决定。一般高度在35004500mm,对于砻谷机和米机层的高度,视设备上方是否有吊挂仓斗而定,有吊挂仓斗则高度为42004500mm,无吊挂仓斗,高度为39004200mm。,生产车间的设计,表5-3 粮食工厂楼层高度参考,生产车间的设计,第三节 主要车间的设计 一、清理间的设计 1.设计原则和方法 清理间的设计,首先应根据原料情况和产品要求,设计出能达到规定技术经济指标的工艺流程图,并按设计要求,选定应采用的工艺设备,然后根据所用的设备和工艺流程,设计出合理的布置图。关于工艺流程的设计,在第六章中详细探讨,我们这里着重研究工艺设备的布置。,生产车间的设计,
20、(1)清理间工艺设备布置的原则 各种清理设备,必须按工艺流程布置在相应的楼层上;在多层车间内,设备布置时应尽量考虑减少物料提升次数。上道工序设备的物料注入下道设备时,要尽量多用溜管,不用或少用水平输送设备。相同的机器设备应尽量配置在同一楼层上,以便于操作和管理。主要设备及设备的操作面,应布置在靠近窗户的一边,以便有良好的采光条件。,生产车间的设计,机器设备应布置整齐,并保证有足够的安全走道和操作距离。按目前的设计要求:一般走道宽为1000毫米;主走道宽为1500毫米,设备之间的横向走道宽为800毫米;非操作面设备离墙距离和成组设备之间的距离为350500毫米。如图5-11所示.清理间的楼层高度
21、一般应与制粉间相同。,生产车间的设计,(2)设备分层配置图的绘制方法 首先按初步确定的楼层数作几条水平平行线,每条平行线表示相应的层数,然后按确定的工艺流程顺序定出各设备在各层楼上的分配方案。在设备分层配置图上,提升机或气力输送垂直输料管用垂直线表示,机器设备用规定的图形符号表示。设备分层配置图是不按比例绘制的。在作设备分层配置图时,可以拟定几种分层配置方案,然后根据物料提升次数最少,相同设备配置在同一楼层上,设备分层布置均匀和重型设备设在底层等原则,选定其中最优方案。在绘制出最后确定的设备分层配置图后,就可以进行各层楼设备的平面布置设计。,生产车间的设计,2.清理设备布置要求 在基本确定清理
22、间同制粉或砻碾间的相对位置,初定车间的平面尺寸和高度以后(在通常情况下,车间的平面尺寸按设备最多,占地面积较大的那一层确定),就可以进行车间内部各层楼面设备的布置。(1)设备布置的内容:工艺设备、输送机械、通风除尘设备、传动设备等位置的确定。工艺设备、输送机械、通风除尘设备、传动设备的布置要求.,生产车间的设计,(2)主要工艺设备布置要求:下谷井 作用:接收人力或推车运来的原粮。弥补立筒库之不足,适于不同的进料方式。规格:长12001800mm,宽600900mm。要求:一边垂直,三边倾斜4555,出口一般为200mm400mm。井面上设置铁栅,用10圆钢。料斗用钢板焊接而成。上设吸尘装置。如
23、图5-12。,生产车间的设计,图5-12下料坑大样图,生产车间的设计,汽车下料坑:3500mm3000mm,四面倾斜55,料斗用钢板焊接而成,容量为汽车容量的1.2倍,设吸尘处理。振动筛、高速筛、平面回转筛、初清筛 在双跨车间内,布置振动筛、高速筛和平面回转筛时,一般均以进口端作主要操作面,朝向窗户一面。但有时为了照顾工艺流程和考虑溜管的角度,可不以进口端为主要操作面。例如副流高速筛在承接上一层主流高速筛的物料时,就可以出口端作为操作面布置。在单跨车间内,上述设备的操作面应面向不装提升管的一边。,生产车间的设计,b.为了便于更换筛面,在抽出筛面一边应留出足够的间距:SZ型自衡振动筛不小于150
24、0mm;TQLZ型振动筛不小于1500mm,两侧不小于500mm;SG型高速不1400小于mm;SM型平面回转筛不小于1100mm;SCY型圆筒初清筛不9501150mm.c.上述筛选机械,由于出口位置较低,不宜配置在底层。如果必须设在底层时,则应垫高设备,或将提升机置于地坑中。,生产车间的设计,d.振动筛和高速筛,在操作与安装不善的条件下,会产生震动。因此,在进行平面布置时,应尽量设法跨在梁上,以免楼板受震。但必须注意物料出口洞眼要避开横梁。e.使用集中风网的振动筛、高速筛和平面回转筛,在布置时,它们的位置应有利于风网的组合。比重去石机 如图5-13,生产车间的设计,图5-13 比重去石机布
25、置图,生产车间的设计,a.比重去石机的两端都要操作,故应留有不小于1000mm的走道,两台并排布置时,间距不小于500mm。b.比重去石机尽量布置在没有振动的地方,以免影响去石效果。c.比重去石机使用单独风网。d.重力分级去石机。应有三个出口:重质,第二层;轻质,第一层;石子,第二层。打(擦)麦机 打(擦)麦机的打板、齿板、筛板需经常维修,四周应留出8001000mm的间距。着水机,生产车间的设计,图5-14 着水机布置图,生产车间的设计,着水机通常都直接布置在润麦仓上面;或在仓顶附近。这样,着水后的小麦经搅拌混合后,由螺旋输送机送进各个麦仓。图5-14。碟片、滚筒和两者组合精选机 a.上下重
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