第1章+绪论.ppt
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1、第1章 绪 论 1.1 车间设计的目的与任务1.2 车间设计的依据1.3 厂址选择1.4 车间设计程序与设计工作的原则1.5 车间设计的内容 1.6 车间工艺设计的任务与说明书的编制1.7 可行性研究1.1 车间设计的目的与任务 车车间间设设计计的的目目的的就是为了建建设设新新的的企企业业,扩扩建建或改建老企业改建老企业。设设计计的的任任务务就是对对需需建建设设的的企企业业做做出出技技术术与与经经济济的的详详细细规规划划,确确定定出出企企业业的的生生产产经经济济状状况况,技技术术经经济济指指标标及及施施工工的的组组织织方方法法等等。设设计计文文件件是是编编制制基基本本建建设设计计划划和和拨拨付
2、付投投资资的的依依据据。因因此此,企企业业在在建建设设中中能能否否加加快快速速度度、保保证证质质量量和和节节约约投投资资,在在建建成成后后能能否否达达到到最最好好的的经经济济效效果果,设设计工作是起决定性作用的计工作是起决定性作用的。要想很好的完成一个工厂和车间的设计任务。除了要学习和掌握专业基本理论外,还要深入生产实际,总结和推广科研成果,并吸收国内外先进的技术,只有这样才能做出经济上合理,技术上先进的设计来。一个完整的金属压力加工车间设计,其内容包括生产工艺、设备、土建、供水和排水,生产工艺、设备、土建、供水和排水,供气、供电、运输、采暖与通风供气、供电、运输、采暖与通风等设计。它们之间是
3、一个完整的不可分割的整体,要求各个不同的设计部门互相协作,紧密配合,其中车车间工艺设计是整个车间设计的主体间工艺设计是整个车间设计的主体。工艺设计程师是一个组织者,他的主要任务是根据上级机关确定的任务书,进行工艺设计,确定生产方案、选择设备、画出车间工艺平面布置图、确定车间劳动组织与技术经济指标等,并提出对水、电、动力、热力、通风、照明采暖、厂房建筑等设计的要求及其所需的资料。1.2 车间设计的依据 在进行车间设计之前,应从技术经济部门取得设设计计任任务务书书,而设计任务书是有关部门根据国家计划经过充分讨论之后制定的。设计任务书是进行车间设计的依据设计任务书是进行车间设计的依据。设计任务书的基
4、本内容设计任务书的基本内容:(1)车间的生产规模、生产的品种;(2)车间的生产方案;(3)建厂地址、厂区范围和资源情况、水文地质、原材料、燃料、动力、供水以及供电等供应情况,还有运输情况等;(4)要求达到的经济效益和技术水平;(5)投资以及劳动定员的控制数字;(6)环保情况。1.3 厂址选择1.3.1 厂址选择的原则 正确选择建厂地址,是建设任何一个新厂正确选择建厂地址,是建设任何一个新厂的首要问题的首要问题,因为设计中许多基本的原始资料是由厂址的具体条件决定的。比如,没有地质、水文、气象的具体资料,土建设计就不可能进行,从而影响到设计的主体部分工艺设计的进行。同时厂址选择不合理,会给建厂和以
5、后带来重大损失,比如地质条件不好,就会增加建厂投资。所以我们在设计前就应严肃认真的进行厂址选择工作。厂址选择工作实际包括两个方面:一是建厂地区的确定地区的确定,一般由上级主管部门在设计任务书中规定;二是建厂地址的选择地址的选择,由设计者会同有关部门共同进行实际调查研究,提出几个初步方案进行比较,然后选取最优方案。建厂地区选择应考虑下述要求:(1)必须符合国家工业布局的基本原则。充分利用各地区的丰富资源和各方面的有利条件,合理使用人力和物力,使生产出来的产品能够合理的分配,从而使所设计的厂在最少的投资条件下,获得最大的经济效果,并且使全国各大区的工业系统迅速建立起来,逐步改变我国工业布局不合理的
6、状态;(2)原料、燃料、动力的来源与运输条件。要能够得到生产所需的足够原材料,要有能满足生产和生活的水质和水量;(3)适当靠近产品销售地区;(4)自然条件好,有适宜的气候环境;(5)能就近取得足够的建筑材料;(6)与其它企业协作方便;(7)满足国防上的要求。建厂地址的选择,就是在指定的建厂地区内,选择一块地方,它在自然和地理特点、运输条件、水电供应、布置工厂厂区及生活区等方面,都能最大限度地得到满足。具体要求如下:(1)厂区面积与外形满足总平面布置的要求;(2)工程地质和水文地质满足建厂的要求;(3)厂址选择适应城市的总体规划。厂厂址址一一般般设设在在城城市市的的水水运运下下游游,厂厂区区与与
7、城城市市之之间间应应有有一一定定距距离离的的卫卫生生防防护护带带;从经济方面来看,厂址应靠近城市,以便充分利用城市的交通工具与线路,充分利用城市的供排水设施和动力设施,利用城市住宅和文化福利设施;(4)运输条件满足工厂生产要求。大型企大型企业多采用铁路运输,因此铁路支线应该最业多采用铁路运输,因此铁路支线应该最短短;中、小型企业多为汽车运输,厂址应靠近汽车运输干线;(5)距电源、水源最近;(6)在公用设施与生产方面,尽可能和有关工厂协作,并有一定的环保措施(例如三废处理),不致造成环境污染;(7)选择合适的居民点,作为职工生活区。1.3.2 金属压力加工企业总平面图与运输 车间的相互位置上的关
8、系即构成了所谓工厂的总平面图,从总平面图可以了解企业内各车间和构筑物间的生产关系,所在位置、地形和方位,运输方法与距离等问题。1.3.2.1企业的组成 金属压力加工企业是由主要生产车间及各种辅助车间组成的。主要生产车间就是指直接生产各种加工产品的车间,辅助车间是为主要生产车间服务的车间。对于现代钢铁企业来说,一般多为联合企业其中包括炼铁、炼钢、轧钢三个主要生产部分及其辅助车间;而现代有色金属压力加工企业通常包括熔铸、加工两个主要生产部分及其辅助车间,也有的企业包括冶炼、熔铸、加工三个主要部分及辅助车间。现代有色金属压力加工企业一般包括下列车间:(1)生产车间:有锭坯生产车间,板、带、箔材生产车
9、间,管、棒、型材生产车间,线材生产车间,锻造件及模压件生产车间;(2)辅助车间:有动力、电修、机修、工模具、计器、残屑处理车间及中心实验室等;(3)其它设施:有热电站,煤气发生站,空压机站,贮存仓库,汽车库,变电所,铁路,公路等。中、小型或专业性的金属加工厂的规模小,其车间设置可相应简化。图1-1(a)、(b)(P3P3页)页)分别为钢铁联合企业及有色金属加工企业组成示意图。1.3.2.2企业的运输 企业的运输包括企业外部运输及企业内部运输。综合性的大、中型加工企业的运输量相当大,一般为年产量的34倍。1 企业外部运输 企业外部运输主要包括原材料、燃料和辅助材料运入和成品运出。运输方式一般有水
10、运、铁路或公路运输,采用何种运输方式,取决于工厂所在位置的地理条件、原料来源地点及产品销售地点的运输方式。采用水运或铁路运输时要进行技采用水运或铁路运输时要进行技术经济比较,一般水运比铁路运输便宜术经济比较,一般水运比铁路运输便宜4 45 5倍,倍,公路运输费用大,增加了产品成本,适用于规模公路运输费用大,增加了产品成本,适用于规模较小或附近无铁路或河道的情况下。较小或附近无铁路或河道的情况下。2 企业内部运输 企业内部运输主要指料场、仓库至车间、以及车间之间的货物运输,包括原料、燃料,辅助材料、半成品、成品、废料及废渣等。加工车间内部运输形式多样,如各种类型的辊道、起重机、运输小车与升降设备
11、。跨内运输跨内运输广泛使用的运输工具是桥式吊车、辊道及各种起重电瓶车,跨间运输跨间运输一般使用窄轨电车,也有使用起重电瓶车、运输皮带或辊道。无论是各主要生产车间之间还是车间内部的运输,都必须联系紧密,因为运输周转是否灵活可靠,直接影响到车间生产率。3 车间货运量计算 加工车间货物运输量大,且种类繁多,因此、正确计算货物运输量,妥善安排好运输路线,合理选择运输工具,对保证生产正常进行是十分重要的。(1)车间一年内货运总量 Q=Qin+Qout(2)车间每昼夜运输量 G=Q.K/T=1.1 Q/360 (K-运 输 的 不 平 衡 系 数K=1.11.3)(3)计算车厢总数 Z=G/P (P-单位
12、车厢的装运量,吨。Z每昼夜装运的车厢总数。)(4)每昼夜装车次数 m=24/t (t每次装车时间)(5)计算每次装车需要的车厢数 n=z/m 节车厢(6)计算因装运货物需要在车间内铺设的铁路长度(2分)分)S=Ln (L每节车厢的长度 )1.3.3 企业总平面布置图的形式 大型的钢铁联合企业比有色金属加工企业的规模大,总平面图也较复杂,下面以钢铁联合企业的总平面图为例叙述总平面图的布置形式:(1)纵向布置(串联布置)如图1-2(a)(P5P5页)页)所示,这种布置适宜干地形狭长并与外界有两个接轨站的情况。当与外界只有一个接轨站的情况下,为了减少原料和成品的运输距离,编组站往往设置在炼钢和轧钢车
13、间之间。纵向布置的优点是有利于企业今后的发展;缺点是由于厂址狭长,也带来了管线铺设增长,土方工程量增大,工厂占地面积增多,以及热电站布置困难等。这种布置适用于年产300万t以上的大型联合企业。(2)横向布置(并联布置)横向布置可分二种情况,如图1-2(b),(c)(P5P5页)页)所示。横向布置的优点是车间之间布置紧凑,占地面积小,各种管线长度可以缩短,运输距离也较短;但缺点是对企业的发展受一定的限制。(b)种情况适合厂外只有一个接轨站的中小型钢铁联合企业;(c)种情况适合于年产300万t以下的联合企业。对有色金属加工企业来说,在总平面图中,主要是处理好熔铸车间与压力加工车间的关系,其布置形式
14、不外乎两种情况:一是熔铸车间与压力加工车间纵向布置,二是熔铸车间与压力加工车间横向布置。可根据企业的规模与生产条件以及厂址的位置等加以确定。1.3.4 总平面图编制原则和要求 企业内部各车间之间的布置是否合理直接影响企业的经济效益。因此在总平面图布置时应注意以下几条原则和要求:(1)车间和其它构筑物的布置应符合产品生产工艺流程的要求,以使材料、半成品和成品运输线最短,防止交叉和往返运输;(2)动力车间应尽量接近主要用户,但同时要考虑它对其它服务车间的动力供应;(3)工厂与外部铁路、公路、供水与排水、高压线路以及煤气管道等管线铺设要合理;(4)考虑职工的生活、工作等方面的安全与方便,注意环境保护
15、:1)考虑风向条件:对厂前区的布置要放在上方风向,放射有害气体的车间宜放在下风向;2)按照生产性质、防火及卫生条件,将同类性质的车间及辅助设施放在同一区域;3)根据防火规程,在规定地点设消防站;4)生活福利设施应靠近生产车间;(5)厂区内原则不可建筑住宅或职工宿舍厂区内原则不可建筑住宅或职工宿舍。总之,考虑总图布置时首先要满足生产操作及安全的要求,其次是节省投资,既要做到技术上的可行性,又要达到经济上的合理性,另外要考虑施工方便,同时要留有发展余地。1.4 车间设计程序与设计工作的原则1.4.1 设计程序 设计一般要经过三个设计阶段,即初初步步设设计计、技技术术设设计计与与施施工工设设计计。设
16、计阶段的多少是根据设计规模的大小,工艺过程复杂程度以及利用标准设计和原有设计资料的情况而决定的。由于很多设备和工艺的标准化,标准设计的采用和推广以及设计部门经验的积累,一般倾向两阶段设计,即初步设计详细些,然后进行施工设计。但是,根据国外的经验,目前我国在初步设计之前还要进行可行性研究可行性研究,然后进行初步初步设计设计,最后才做施工设计施工设计。(1)可行性研究是对所提工程项目从有关的各方面进行调查和综合论证,为拟建项目提供科学依据,从而保证所建项目在技术上先进可行,经济上合理有利。(2)初步设计是按照设计任务书给定的条件,在可行性研究的基础上进行的设计,日前把技术设计的有关更详细计算和规定
17、等内容也放在初步设计中使其变为一个扩大的初步设计。(3)施工设计是设计的最后阶段,根据已批准的初步设计绘制施工图,把设计内容变为施工文件和图纸,据此进行企业建设。1.4.2设计工作的原则 在整个设计过程中,设计工作者应遵守的基本原则:(1)遵守国家的法律、法规,贯彻执行国家的经济建设方针与政策,提高经济效益与社会效益,为社会主义现代化建设服务。(2)从全局出发,服从国家或地区对产品的需要。(3)从实际出发,确定设计标准,对生产工艺、主要设备和主体工程设计要做到先进、合理、可靠。对非生产性的建设,应坚持适用、经济,在可能的条件下注意美观。(4)注意综合利用与环境保护,造福人民。(5)节约能源。(
18、6)合理使用劳动力。(7)节约建厂用地,应尽量利用荒地、劣地,少占耕地。总平面图的布置要紧凑合理。(8)立足于自力更生。1.5 车间设计的内容 车间设计是基本建设的重要环节车间设计是基本建设的重要环节,是确保建设项目得以顺利进行的基础。工程设计质 量的优劣,设计水平的高低不仅关系到基本建设的技术经济效果,也直接关系到建设项目建成投产后的经济效益。因此,精心设计、精心施工,应当成为每一个设计工作者必须遵循的指导思想。要很好的完成一个轧钢车间设计的任务。作出一个高质量的设计,除了要学习和掌握专业有关的基本理论知识,生产实践知识之外,还必须了解和熟悉党办社会主义企业的各项方针和政策;要深入生产实践,
19、善于总结和推广成功的具有经济实效的技术革新和技术革命的成果;要能根据我国具体情况,及时学习和运用国外行之有效的又适合我国国情的先进技术和先进经验。只有这样,才能作出经济上合理、技术上先进、符合又好有快又好有快方针的设计来。轧钢生产过程是各种知识和技术综合应用的过程,大型的现代化的轧钢车间更是各种知识密集的场所。因此,一个完整的现代化的轧钢车间设计也必然包含着多方面的内容。通常轧钢车间设计包含下列内容:1)轧钢生产工艺设计;2)车间机械设备设计;3)厂房与设备基础方面的土建设计;4)供水与排水设计;5)热力与电力设施设计;6)通风与照明设计;7)其他设计等。显然,上述众多的设计内容要由一个专业来
20、完成是困难的。一般情况下,不同的设计内容由相应的各个有关专业设计部门来担任。但它们之间形成了一个完整的整体,要求不同的设计部门为着同一目的而互相协作,密切配合。工工艺艺设设计计是是整整个个车车间间设设计计的的重重要要内内容容。其主要任务是根据上级机关或与有关单位商定的任务书,对下列问题进行详尽的设计与计算:1)确定产品大纲;2)选择坯料,制订产品生产工艺过程;3)确定轧机组成,编制轧制图表,完成与此有关的工艺及设备方面的计算;4)选择相应的各种辅助设备;5)画出车间工艺平面布置图;6)提出水、电、热力、通风照明、厂房建筑、设备加工等设计所需的各种资料;7)计算各项材料、原料消耗,确定各项技术经
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