生产车间的工艺布置优化方案

食品工厂生产车间布置是工艺设计的重要部分，不仅对建成投产后的生产实践（产品种类、产品质量、各产品产量的调节、新产品的开发、原料综合利用、市场销售、经济效益等）有很大关系，而且影响到工厂整体。车间布置一经施工就不易改变，所以，在设计过程中必须全面考虑。工艺设计必须与土建、给排水、供电、供汽、通风采暖、制冷、安全卫生、原料综合利用以及三废治理等方面取得统一和协调。

生产车间平面设计，主要是把车间的全部设备（包括工作台等），在一定的建筑面积内做出合理安排。平面布置图是按俯视，画出设备的外型轮廓图。在平面图中，必须表示清楚各种设备的安装位置。下水道、门窗、各工序及各车间生活设施的位置，进出口及防蝇、防虫措施等。除平面图外，有时还必须画出生产车间剖面图（又称立剖面图），以解决平面图中不能反映的重要设备和建筑物立面之间的关系，画出设备高度，门窗高度等在平面中无法反映的尺寸（在管路设计中另有管路平面图、管路立面图及管路透视图）。

生产车间的工艺布置设计与建筑设计之间关系比较密切。因此，工艺设计对建筑及结构的要求叙述如下。

一、生产车间工艺布置的原则

在进行车间工艺布置时，应根据下列原则进行：

（1）要有总设计的全局观点，首先满足生产的要求，同时必须从本车间在总平面图的位置，与其他车间或部门间的关系，以及发展前景等方面，满足总体设计要求。

（2）设备布置要尽量按工艺流水线安排，但有些特殊设备可按相同类型适当集中。使生产过程中占地最少、生产周期最短、操作最方便。

（3）在进行生产车间设备布置时，要考虑到多种生产的可能，以便灵活调动设备，并留有适当余地便于更换设备。同时还应注意设备相互间的间距及设备与建筑物的安全维修距离，保证操作方便，维修装卸，清洁卫生方便。

（4）生产车间与其他车间的各工序要相互配合，保证各物料运输通畅，避免重复往返要尽可能利用生产车间的空间运输，合理安排生产车间各种废料排出，人员进出要和物料进出分开。

（5）应注意车间的采光，通风、采暖、降温等设施。必须考虑生产卫生和劳动保护，如：卫生消毒、防蝇防虫、车间排水、电器防潮及安全防火等措施。

（6）对散发热量，气味及有腐蚀性的介质，要单独集中布置。对空压机房、空调机房、真空泵等既要分隔，又要尽可能接近使用地点，以减少输送管路及损失。

（7）可以设在室外的设备，尽可能设在室外并加盖简易棚保护。

二、生产车间工艺布置的步骤与方法

食品工厂生产车间平面设计一般有两种情况，一种是新设计的车间平面布置，另一种是对原有厂房进行平面布置设计。后一种较难些，但方法相同。现将生产车间平面布置设计步骤叙述如下：

（1）整理好设备清单及工作室等各部分的面积要求，格式见表3-31。

表3-31　××食品厂××车间设备清单

清单中分出固定的、移动的、公共的、专用的以及重量等说明。其中笨重的、固定、专用的设备应尽量排在车间四周，轻的、可移动、简单的设备可排在车间中央，方便更换设备。

（2）确定厂房地建筑结构、形式、朝向、跨度、绘出宽度和承重柱，墙的位置。一般车间50～60m长为宜，（不超过100m）。在计算纸上画出车间长度、宽度和柱子。

（3）按照总平面图，确定生产流水线方向。

（4）用硬纸板剪成小方块（按比例），在草图上布置，排出多种方案分析比较，以求最佳方案。

（5）讨论、修改、画草图，对不同方案可以从以下几个方面进行比较：

①建筑结构造价；

②管道安装；（包括工艺、水、冷、汽等）

③车间运输；

④生产卫生条件、操作条件；

⑤通风采光。

（6）摆进生活室、车间办公室。

（7）画出车间主要剖面图，并包括门窗。

（8）审查修改。

图3-11　××罐头食品厂午餐肉车间底层工艺平面布置图(www.xing528.com)

1—水箱（2只）　2—水泵（2只）　3—贮气罐　4—空气压缩机　5—封罐机　6—空罐提升机　7—空罐提升机　8—水箱　9—洗罐机　10—罐盖打印机　11—制冰机　12 —拌和机　13—淀粉震筛　14—工作台　15—风幕　16—装罐机　17—送料机　18—灌装机　19—斩拌机　20—升降机　21—杀菌锅　22—水泵　23—装笼台　24—洗罐机　25—检查台　26—封罐机　27—预封机　28—封罐机　29—输送带　30—定量装罐机　31—送料机　32—圆罐空罐输送带　33—方罐空罐输送带　34—真空泵　35—真空桶

图3-12　汽水车间平面布置图

1—成品箱　2—装箱台　3—运输线　4—排水沟　5—贮水箱（碳酸化水）　6—碳酸水混合机　7—CO2钢瓶　8—冷冻贮水箱　9—紫外线灭菌器　10—砂棒过滤器　11—刷瓶机　12—浸洗（空瓶）机　13—洗手池　14—冲瓶机　15—检空瓶　16—灌糖浆机　17—操作传送线　18—混合罐装机　19—封盖机　20—光检成品　21—空箱　22—空箱空瓶　23—水源　24—糖浆下料管路

（9）画出正式图。

生产车间工艺布置实例见图3-11、图3-12。

三、生产车间工艺布置对建筑的要求

车间工艺布置设计与建筑设计密切相关，在工艺布置过程中应对建筑结构、外形、长度、宽度及有关问题提出要求。

（一）建筑外形的选择要求

车间建筑的外形有长方形、L形、T形、U形等。一般为长方形，其长度取决于生产流水作业线的形式和生产规模，一般60m左右适宜，车间层高按房屋的跨度（食品工厂生产车间的跨度有：9m、12m、15m、18m、24m）和生产工艺要求而定，一般以6m为宜。单层厂房可酌量提高，车间内立柱越少越好。

国外生产车间柱网一般6～10m，车间为10～15m连跨，一般高度7～8m（吊平顶4m），也有车间达13m以上。

（二）建筑物的统一模数制

建筑工业化要求建筑物件必须标准化，定型化、预制化。尺寸按统一标准，规定建筑物的基本尺度，即实行建筑物的统一模数制。基本尺度的单位叫模数，用m0表示。我国规定为100mm。任何建筑物的尺寸必须是基本尺寸的倍数。模数制是以基本模数（又称模数）为标准，连同一些以基本模数为整倍数的扩大模数和一些以基本模数为分倍数的分模数共同组成。模数中的扩大模数有3m0（300mm）、6m0、15m0、30m0、60m0。基本模数连同扩大模数的3m0、6m0主要用于建筑构件的截面、门窗洞口、建筑构配件和建筑物的进深、开间与层高的尺寸基数。扩大模数的15m0、30m0、60m0主要用于工业厂房的跨度、柱距和高度以及这些建筑的建筑构配件。在平面方向和高度方向都使用一个扩大模数，在层高方向，单层为200mm（2m0）的倍数，多层为600mm（6m0）的倍数。在平面方向的扩大模数用300mm（3 m 0）的倍数，在开间方面可用3.6m、3.9m、4.2m、6.0m。其中以4.2m和6m在食品厂生产车间用得较普遍。跨度小于或等于18m时，跨度的建筑模数是3m；跨度大于18m时，跨度建筑模数是6m。

（三）对门、窗的要求

每个车间必须有两道以上的门，作为人流、货流和设备的出、入口，门的规格应比设备高0.6～1.0m，比设备宽的0.2～0.5m。为满足货物或交通工具进出，门的规格应比装货物后的车辆高出0.4m以上，宽出0.3m以上。生产车间的门应按生产工艺的要求进行设计，一般要求设置防蝇、防虫装置，如水幕、风幕、暗道或飞虫控制器，车间的门常用的有空洞门、单扇门、双扇门、单扇推拉门或双扇推拉门、单扇双面弹簧门、双扇双面弹簧门、单扇内外开双层门，双扇内外开双层门等。我国最常用的，效果较好的是双层门（一层纱门和一层开关门，门的代号用“M”表示）。在车间内部各工段间卫生要求差距不太大，为便于各工段间往来运输及流通过一般均采用空洞门。国外食品工厂生产车间几乎很少使用暗道及水幕，亦不单用风幕。为保证有良好的防虫效果，一般用双道门，头道是塑料幕帘，二道门装有风幕（风口宽100mm）。

（四）采光要求

食品工厂生产车间一般为天然采光，车间的采光系数为1/4～1/6。采光系数是指采光面积和房间地坪面积的比值。采光面积不等于窗洞面积。采光面积占窗洞面积的百分比与窗的材料、形式和大小有关，一般木窗的玻璃有效面积占窗洞的46%～64%，钢窗的玻璃有效面积占窗洞的74%～79%。

窗是车间主要透光的部分，窗有侧窗和天窗两类，主要靠侧窗、它开在四周墙上，工人坐着工作时窗台高H可取0.8m～0.9m；站着工作时，窗台高度取1～1.2m。窗的种类很多，常用的是双层内、外开窗（纱窗和普通玻璃窗）窗的代号用“C”表示。若房屋跨度过大或层高过低，侧窗采光面积小，采光系数达不到要求，还需在屋子顶上开天窗增加采光面积，也可多设日光灯照明，灯高离地2.8m，每隔2m安一组。

（五）对地坪的要求

食品工厂的生产车间经常受水、酸、碱、油等腐蚀性介质侵蚀及运输车轮冲击，地坪须用标号较高的水泥铺盖。生产车间设计陶土砖或设计为水磨石地面。工艺布置中尽量将有腐蚀性介质排出的设备集中布置，做到局部设防、缩小腐蚀范围。

地坪应有1.5%～2.0%的坡度，并设有明沟或地漏排水。大跨度厂房内排水明沟间距应小于10m，设计时车间应考虑采用运输带和胶轮车，以减少地坪受冲击。国内食品工厂生产车间常用的地坪有地面砖、石板地面、高标号混凝土地面、红砖地面、塑料地面。国外亦多用红砖地坪和水泥地坪，也有水泥地层上敷有环氧树脂涂层。（加厚120～150mm）。

（六）内墙面

食品工厂对车间内墙面要求很高，要防霉、防湿、防腐、有利于卫生。转角处理最好设计为圆弧形，具体要求如下：

（1）墙裙：一般有1.5～2.0m的墙裙（护墙），可用白瓷砖，墙裙可保证墙面少受污染，并易于洗净。

（2）内墙粉刷：一般用白水泥沙浆粉刷，还要涂上耐化学腐蚀的过氯乙烯油漆或六偏水性内墙防霉涂料。近年来有仿瓷涂料代替瓷砖，可防水、防霉。这种新型涂料，对食品工厂车间内墙面很适宜。

（七）楼盖

楼盖是由承重结构、铺面、天花、填充物等组成。承重结构是梁和板，铺面是楼板层表面层，它可保护承重结构，并承受地面上的一切作用力，填充物起隔音、隔热作用，天花起隔音、隔热和美观作用。顶棚必须平整，防止积尘。为防渗水，楼盖最好选用现浇整体式结构、并保持1.5%～2.0%的坡度，以利排水，保证楼盖不渗水、不积水。