第二章 水泥厂总平面布置[高等教学].ppt

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1、第二章 水泥厂总平面布置,1,讲课材料,2.1 任务和步骤,2.1.1、设计任务 （1）平面布置确定厂区内各建筑物、构筑物、堆场及其他设施 之间的相互位置 （2）运输设计选定厂内外通运输系统，合理组织人流及货流 （3）竖向布置决定建筑物、构筑物的设计标高 （4）管线汇总布置地上和地下的各种工程技术管道； （5）完善卫生防火条件，进行厂区的绿化和美化; （6）合理布置厂前区，使之与居住区和城市有较好的联系， 并选择合适的建筑物形式，组成完整的建筑群体。,2,讲课材料,2.1.2、设计步骤,（1）进行厂区划分，并确定他们之间的位置；,（2）绘制各建筑物、构筑物和堆场地面积和形状；,（3）根据厂内外

2、和各车间之间的运输量大小及其它条件， 选定厂内外和各车间之间的运输方式和运输设施；,（4）在以上各项基础上，绘制总平面布置图的设计方案；,（5）设计运输线路并确定竖向布置的方式和方法；,（6）进行方案的分析比较，选定经济合理的最佳方案；,（7）在已选定的方案基础上，做详尽的总平面和运输设计。,3,讲课材料,2.2 总平面布置的原则,（3）适当地把厂区划分为几个地段，把生产性质、防火、卫生条件、动力要求和交通运输等同类的建筑物、构筑物布置在一个地段，按生产作业线分布于工厂的厂区内；,2.2.1、布置原则,（1）厂区内的建筑物、构筑物及交通运输线路的布置应使工 艺流程顺捷，并保证合理的生产作业线；

3、,（2）原料、燃料、半成品和成品的运输应当是连续的短距离 运输，避免交叉和往返；,4,讲课材料,（7）厂内人行道距离应最短，并尽可能避免与货运线 路交叉，特别是在工作紧张及行人往返多的地段内,（4）建筑物、构筑物的外形应简单，布置应紧凑，以 便厂区利用率达到最大限度；,（5）辅助车间及仓库应尽可能地靠近它所服务的主要 车间；,（6）动力设施应尽量靠近负荷中心；,5,讲课材料,（8）厂区的管线网，应尽可能取直，不应在铁路和道路 路基下面铺设各种管线，集中埋放地下管线地带应位于 建筑物和道路之间； 安置方法：地下、地面、 架空,（9）布置建筑物时应考虑日照方位及主导风向;,（10）必须根据工厂的发

4、展预先考虑将来扩建的可能;,（11）根据地形起伏、工程地质和水文地质等条件，把主要 建筑物、构筑物布置在条件好的地段，以节约建设投资；,6,讲课材料,（12）应满足运输线路、防火卫生条件及工程技术管线要求；,（13）应使厂内外铁路、公路、动力线路、卫生工程线路和 本地区的其他设施连接合理、工厂与住宅区的联系方便；,（14）易燃、可燃和燃料仓库必须布置在生产性建筑物和 构筑物的下风侧，经常散出大量火花以及有明火源的车 间，均应布置在易燃、可燃和燃料仓库下风侧；,7,讲课材料,（15）合理选择建筑形式，使之便于生产并缩小工厂占地 面 积，缩短工程技术管线及运输线路；,（16）厂区内不允许修建医疗所

5、、消防、警卫人员宿舍和 运动设施等，但某些设施可设在厂区外的防护区内；,（17）规模较大的企业分期建设时，必须尽量缩减第一期 工程的占地面积和生产作业线长度，以降低工厂的建设 投资和经营费用；,8,讲课材料,（18）工厂总平面图应有合理的艺术性，建筑物和构筑物应 与周围的环境及建筑物相配合，外观轮廓和道路系统平直 整齐，各个建筑物相互协调，适当地美化、绿化，使工厂 成为一个建筑艺术的整体；,（19）建筑物、构筑物应作行列式或节间式布置，并应与建设场地的长轴或短轴线平行或呈一小角度。,9,讲课材料,1、按功能划分厂区 （1）主要生产区：放置生产的主要车间，位于工厂场地中央 （2）辅助生产区：放置

6、辅助车间，如耐火材料、石膏模等。 放置方式：与主要生产区明显分离； 根据要求，布置在主要生产车间附近 (3）仓库、堆场区：要求有较大的面积作为各种原料、燃料、 包装材料等的堆存之用。位于交通运输方便处，且常位于 厂后区。 （4）动力区：由锅炉房、煤气站等组成。位于厂区后不或周边 外的一个独立区 （5）厂前区：为行政管理、技术研究、文化福利设施集之处 。 位于工厂主要出入口和与城市较近的方位,2.2.2、主要措施,10,讲课材料,2、合理组织人流、货流 货流分布与方向是否合理，线路是否最短、快捷 最合理的人流组织是线路最短及与货运的交叉最少或避免交叉 一般将货流集中在厂后区，人流集中在厂前区,1

7、1,讲课材料,3、选择建筑形式 (1)多层厂房:占地面积较小，可以缩短物料的运输路线，生产工序联系较紧密。 (2)单层厂房:分为分离式和联合式两种,12,讲课材料,优点： a通风采光良好; b建筑结构简单，对施工技术要求较低，扩建较容易和灵活； c可以避免生产之间的相互影响和干扰； d火灾不易蔓延，建筑标准可以降低。,缺点:增加了工厂占地面积，延长了生产线和运输线路，对组织机械化连续生产有一定的困难，同时也延长了管道线路，增加了这方面的基建费用。,a.分离式厂房 将一个车间或一个工段布置于一个建筑物中，整个工厂形成了一组整齐的建筑行列群,13,讲课材料,优点： a 占地面积比分离式小，厂地的建

8、筑系数可以提高； b 运输线路短，便于组成机械化连续生产线，也便于生产流水线的组合和联系； c 可大大缩短各种技术管道线路，节约建设和经营费用。,b.联合式厂房 若干甚至全厂工段组合在一起,缺点:车间通风采光较差,车间之间容易互相影响;厂房建筑较复杂,防火条件不如单层分离式厂房好.,14,讲课材料,4、布置紧凑 （1）建筑物轮廓力求简单规正 （2）沿建筑红线布置建筑物,(a)-建筑物不归正 (b)-违背建筑物红线规则 1-建筑物 2-面积损失区,建筑红线：建筑物的外墙位置在平面图上形成一条直线,15,讲课材料,扩建时要以最少的投资，不影响整个工厂的生产，不打乱原有的生产线，并尽量注意到新生产线

9、和原生产线的联系。,5、考虑扩建,b、d、e不合理,16,讲课材料,6、防火卫生要求 在总平面设计中按建筑设计防火原则和卫生标准要求，在厂区的建筑物、构筑物等设施与居住区之间要保持必要的距离，以免相互影响。 烟尘的排放应符合环保要求，对易产生粉尘飞扬的物料堆场等应布置于厂区的下风方位。,17,讲课材料,2.3 工厂组成及总平面布置图的内容,2.3.1工厂的组成 工厂一般由主要生产车间和辅助车间及其服务设施两部分组成,18,讲课材料,（1）水泥厂 石灰石破碎车间 烘干车间 生料粉磨车间 熟料烧成车间 水泥粉磨车间 水泥包装车间,1、主要生产车间,（2）陶瓷厂 坯料制备车间 成型车间 焙烧车间 上

10、釉及彩饰车间 检查和装配车间,（3）玻璃厂 原料车间 熔制成型联合车间 切裁及包装车间,19,讲课材料,（1）辅助及修理车间 包括匣钵及耐火材料车间、石膏模车间、制釉车间、实验室及试工厂、机修车间、金工车间等。 （2）动力设施 包括锅炉房、水泵房、变配电所、压缩空气站以及相应的工程技术管网等。 （3）运输设施 包括公路、铁路、码头、汽车库、油库等。 （4）行政管理和生活设施 包括厂部办公室、食堂、车库、宿舍等。 （5）堆场及仓库 储存原料、燃料、辅助材料、半成品及废料等的设施 （6）其他设施 包括围墙、大门、绿化、景点等。,2、辅助车间及服务设施,20,讲课材料,N,风玫瑰图是所示风向系由外边

11、吹向中心，向心线最短的风向，即表示最小频率风向。 风玫瑰图分全年风玫瑰图和夏季风玫瑰图。厂址选择及全厂总平面布置时一般以夏季主导风向为依据。,风玫瑰图:表示该地最频繁的风向及风的速度的图形，也称风向图。通常成多边形。,比例：通常应选用1：500或1：1000的比例。,2.3.2总平面布置图的内容,21,讲课材料,总平面图的主要技术经济指标包括：厂区面积(m2)；建筑面积(m2)；厂区建筑系数(%)；厂区利用系数(%)；铁路长度(m)；道路长度(m)；围墙长度(m)；绿化面积(m2)。,厂区建筑系数是指建筑物、构筑物和堆场占地面积占全厂面积的百分数，它反映厂内建筑的密度。 工厂建筑系数一般在22

12、%-30%之间；工厂扩建后，一般在27%-35%之间.,厂区利用系数是指建筑物、构筑物、堆场、铁路、道路、地下管线的总占地面积占全厂面积的百分数，它反映厂区面积的有效利用程度。,22,讲课材料,2.3.3竖向布置,1、原则 基本原则是要因地制宜，就地取材，适应经济环境和生产、生活发展的需要，本着少占耕地、多用丘陵，体现工程量少、见效快、环境好的整体效果。,(1)结合自然地形，减少土石方工程量与节约能源,(2)满足道路布局合理的技术要求,(3)满足场地排水等要求,(4) 综合考虑建构筑物基础埋深、管线敷设的要求,23,讲课材料,2、任务：根据工厂的生产要求、运输要求、场地排水及厂区地形、工程地质

13、、水文地质等条件，确定建设场地上的标高关系，合理组织场地排水。 具体工作包括： (1)根据自然条件选择、确定竖向布置的系统和方式。 (2)确定建筑物、构筑物、排水设施、堆场、道路等标高，并为厂区内外运输创造良好条件。 (3)确定场地平整方案，计算土石方工程量，力求土石方工程量最小，并使厂区填挖方量接近平衡。 (4)确定场地排水方式,计算雨水流量和管沟断面，保证厂区雨水顺利排除。 (5)确定必须建立的人工构筑物（护坡、挡土墙）。,24,讲课材料,3、竖向布置的方法,（1）竖向布置的方式,连续式竖向布置是将整个厂区的地面进行全面平整。,重点式竖向布置只是平整建（构）筑物及其他工程有关地段和为了排水

14、所必须整平的区域。厂区的其余部分仍保留自然地形。,混合式竖向布置又称区段式竖向布置，是将连续式和重点式两种布置方式在厂区内按地段使用的一种布置方式。,25,讲课材料,（2）地面的连接系统,平坡式系统的特点是厂区场地各主要整平面连接处的坡度与标高都是平缓的连接。 该系统一般适用于厂区较宽和自然地形坡度不大于2的地面。当厂区宽度很小，自然地形坡度虽然达到34也可采用。,26,讲课材料,台阶式系统的特点是在厂区场地各主要整平面的连接处有陡坡、高差大。 一般适用于厂区布置在自然地形坡度大于34的地区。当厂区宽度超过500m和自然地形坡度大于2时，也可考虑采用。,27,讲课材料,图2-5 某2500t/

15、d新型干法线7个台段布置示意图,某2500t/d新型干法线7个台段布置示意图,28,讲课材料,2.4工厂总平面布置实例,1、水泥厂平面布置 水泥厂生产作业线（由生料磨至成品库）可根据不同生产工艺及厂区地形进行布置，如“一”字形，“L”形，“U”字形等。,29,讲课材料,水泥厂总平面布置中常见的型式： （1）“一字形”适用于建设场地长度方向较长的场地，原料预均化与原料堆场的布置大多与主要生产线平行。 （2）“L形”适用于建设场地长度较短的长方形场地，或者是原料或成品出入口有特定要求的场地。 （3）“U形”适合于正方形地形或地形高低不一的场地，原料和烧成部分垂直烧成系统。 （4）“混合型”建设场地

16、小且场地形状不规则的场地。,30,讲课材料,（4）厂前区域：主要包括办公、中控、化验楼，食堂、倒班宿舍等。,（5）余热发电及辅助生产区域：主要包括总降，余热发电冷却水系统及生产循环水系统等。,（3）水泥粉磨及发运区域：主要包括水泥配料库、水泥磨、水泥库、包装及成品库、石膏及混合材堆棚等；,（2）主生产区域：主要包括原料配料、原料磨及废气处理、窑尾、窑中、窑头及废气处理、煤磨、熟料库等。,（1）原料区域：主要包括石灰石预均化堆场，辅助原料破碎及联合储库，煤预均化堆场等。,进行适当功能分区,31,讲课材料,32,讲课材料,石灰石预均化堆场,粘土堆场,其它辅助原料堆场,辅助原料预均化堆场,煤预均化堆

17、场,煤堆场,石膏及混合材堆场,石膏混合材堆棚,压缩空气站,水泥粉磨,熟料库,窑头,窑尾,收尘,煤粉制备,生料库,电收尘,生料磨,综合楼,食堂浴室,停车场,污水处理,发电机房,机修车间,材料库,水泥库,包装,散装,33,讲课材料,石灰石堆场,煤及辅助原料堆场,石灰石预均化堆场,煤及辅助原料预均化堆场,总降,成品库,包装,散装,水泥库,办公楼,食堂,宿舍,矿渣及石膏堆场,水泥粉磨,熟料库,煤粉制备,窑头,中控及化验室,窑头废气处理,窑尾,生料库,压缩空气站,电收尘,生料磨,旋风除尘,机修车间,材料库,34,讲课材料,35,讲课材料,2.5 交通运输,运输方式一般分为：铁路运输、公路运输、水路运输和

18、特种方式运输（如管道输送和各种机械运输）。 在选择运输方式时，应尽可能考虑选择经济合理、基建投资少、运费低廉、运输量大、方便迅速、连续性和灵活性较高的运输方式。,36,讲课材料,1、铁路运输,优点是运输量大、运输速度快、受气候条件影响小、运输费用比汽车运输低。 但因铁路建设成本高、建设周期长、审批程序复杂，除非工厂附近有铁路线可以利用，一般不考虑铁路专用线运输，而是采取从附近铁路货运站用汽车转运的方式。,37,讲课材料,2、道路运输,道路运输是各类工厂采用最广泛的运输方式。 该运输方式的主要运输工具有汽车、拖车、自动搬运车、电瓶车以及用于厂内短距离、小批量运输的人力车。 优点在于灵活方便、不受

19、最低运输量的限制。 但其运费较高，不适于远距离运输。,38,讲课材料,厂内道路的类型 主干道：全厂性主要道路，一般为主要入口道路。 次干道：厂内车间、仓库、码头之间的主要交通运 输道路 辅助道：车辆与行人都很少的道路。如专供通往总 降压变电站的道路、消防专用通道等。 车间行道：车间、仓库等出入口与主干道、次干道 或辅助道相联系的道路。 人行道：,39,讲课材料,3、水路运输,优点：建设投资少、运输费用低，且不占用土地，无征地问题。凡有利用水运条件的水泥厂，都可以利用水路运输。 但是，水路运输运输周期较长，易受季节性水文、气象条件变化的影响，特别是冬季河流封冻的淮河以北地区，必需考虑季节性备用运输方式。,40,讲课材料,4、连续式机械运输 一般用于厂内物料和产品运输。如运输量大的微粉状或粒度不太大的块状货物时，常采用皮带运输机和各种提升机械。,5、管道运输 借助于空气、水的动力和自重，通过管道进行液体、气体和粉状物料的运输。如水泥厂的粉状物料气力管道输送等。,6、其它运输方式 在特定的条件下有时也采用索道和架空轨道等连续运输方式。如陶瓷厂成型车间的半成品运输采用架空吊篮等。,41,讲课材料,