食品工廠設計生產車間工藝布置模板

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第六節 生產車間工藝布置

一、 車間布置設計的目的和重要性

1、 車間布置設計的目的

( 1) 配置廠房;

( 2) 排列設備;

( 3) 確定車間的長、 寬、 高和結構型式;

( 4) 確定各車間之間的相互聯系。

2.生產車間布置的重要性

( 1) 車間布置影響著生產的正常順利進行。如: 設備的操作維修不

便; 人流、 貨流紊亂; 動力介質不正當損失; 增加輸送物料的能耗;

增加建筑和安裝費用; 引起成品污染損失等。

( 2) 車間布置設計是一項涉及面廣, 復雜而細致的設計內容。要求

工藝設計人員要了解生產操作、 設備維修和安裝知識, 而且要具備

其它專業的基本知識。在布置時, 要提出不同的方案, 進行比較, 以

取得一個最佳方案。

二、 車間布置設計的依據

( 1) 生產工藝圖;

( 2) 物料衡算數據及物料性質, 包括原料、 半成品、 成品、 副

產品的數量及性質; 三廢的數量及處理方法;

( 3) 設備資料, 包括設備的外形尺寸、 重量、 支撐形式、 保溫情

況及其操作條件, 設備一覽表等;

( 4) 公用系統耗用量: 供排水、 供電、 供熱、 供冷、 壓縮空氣、

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外管資料等;

( 5) 土建資料和勞動安全、 防火、 防爆資料等;

( 6) 車間組織及定員資料;

( 7) 廠區總平面布置, 包括本車間與其它生產車間、 輔助車間、

生活設施的相互關系, 廠內人流、 物流的情況與數量等;

( 8) 國家、 行業有關方面的規范資料。

三、 食品工廠車間組成

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生產車間→工藝設計人員完成

輔助車間

動力車間 配套專業人員承擔

倉庫和堆場

三廢治理

廠前區行政管理以及福利設施

四、 生產車間的內部組成

( 1) 生產部分 : 包括原料工段、 生產工段、 成品工段、 回收

工段等;

( 2) 輔助部分 : 包括變配電、 熱力、 真空、 壓縮空氣調節站、

通風空調、 車間化驗、 控制系統、 包裝材料等;

( 3) 生活行政部分: 包括車間辦公室、 更衣室、 休息室、 浴

室以及廁所等。

五、 生產車間工藝布置的原則

( 1) 要有總體設計的全局觀點:

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滿足生產要求的同時, 考慮與其它車間或部門間的關系

以及發展前景等;

( 2) 設備布置要盡量按工藝流程的順序來作安排:

特殊設備可按相同類型設備作適當集中, 務必使生產過

程占地最少、 生產周期最短、 操作最方便。如果車間是多層建筑,

要設有垂直運輸裝置, 一般重型設備最好在底層, 原料收發間應設

有地磅。

( 3) 考慮多品種生產時設備的靈活調動, 并留有相當的余地, 以便

更換設備。同時注意設備相互間的間距和設備與建筑物的安全維修

距離, 既要保證操作方便, 又要保證維修裝拆和清潔衛生的方便。

( 4) 各工序間相互配合, 要保證物料運輸通暢, 避免重復往返。人

流通道、 物流通道包裝材料通道要流暢, 盡量避免交叉、 往復、 污

染。

( 5) 考慮生產衛生和勞動保護。如衛生消毒、 防蠅防蟲、 車間排

水、 電器防潮及安全防火等措施。

( 6) 注意車間的采光、 通風、 采暖、 降溫等設施。對散發熱量、

氣味及有腐蝕性的介質, 要單獨集中布置。對空壓機房、 空調機房

和真空泵房等要分隔, 盡可能接近使用地點, 以減少輸送管路的長

度及在管路中的能量損失。

( 7) 能夠設在室外的設備, 盡可能設在室外, 上面可加蓋簡易棚。

( 8) 對生產車間或流水線的衛生控制等級要進行明確的區域劃分

和區間隔離, 不同衛生等級的制品不能混流、 混放, 更不能倒流,

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造成重復性加工和污染。

( 9) 嚴格執行HACCP、 ISO 14000、 GMP的規范性。

( 10) 要對生產輔助用房留有充分的面積, 如更衣間、 消毒間、 工

具房、 輔料間等。要使各輔助部門在生產過程中對生產的進行控

制做到方便、 及時、 準確。

六、 生產車間工藝布置的步驟與方法

( 1) 整理設備清單、 生活室等的面積, 根據工藝流程對生產區域、

輔助區域、 生活行政區域的面積做初步的劃分。

( 2) 分析設備清單。輕的、 可移動的, 幾個產品公用的, 某一產品

專用的等。對笨重的、 固定的和專用的設備, 應盡量排布在車間四

周; 輕的、 可動的設備, 排在車間的中間, 便于在更換產品時調換

設備比較方便。

( 3) 根據該車間在全廠總平面中的位置, 確定車間建筑物的結構形

式、 朝向和跨度; 用坐標紙按廠房建筑設計的要求, 繪制廠房建筑

平面輪廓草圖( 比例1: 100, 必要時也可用1: 200或1: 50) , 畫好生

產車間的長度、 寬度和柱子以及大致上的區域位置。

( 4) 按照總平面圖的構思, 確定生產流水線方向。

( 5) 將設備尺寸按比例大小, 剪成設備外形輪廓俯視圖, 在草圖上

進行排布, 排出多種不同的方案, 以便分析比較。若采用AutocAD

制圖, 會更加方便, 這也是作為一個現代的工程設計人員所必須掌

握的基本技能。

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( 6) 方案比較

① 工藝流程的合理性, 人流、 物流的暢通, 與總平面的協調( 包括

廢棄物及包裝物的流向) ;

② 建筑結構的造價、 建筑形式的實用和美感;

③ 管道安裝( 包括工藝、 上下水、 冷、 電、 汽等方面) 的便捷、

隱蔽、 規范和美觀, 與公用設施的距離及施工的便利;

④ 車間內外運輸的流暢( 包括原料進廠及產品出廠的流向) ;

⑤ 生產衛生條件的合理、 規范;

⑥ 操作條件的可靠性、 消防安全措施的完整;

⑦ 通風采光等。

( 7) 對自己確認的方案征求配套專家的意見, 在此基礎上完善后,

再提交給委托方和相關專家征求意見, 集思廣益, 根據討論征求的

意見做出必要的修改、 調整, 最終確定一個完整的方案。

( 8) 在平面圖的基礎上再根據需要確定剖視位置, 畫出剖視圖,

最后畫出正式圖。

七、 車間布置圖紙

初步設計階段的車間布置圖

施工圖階段的車間布置圖

八、 車間布置圖紙的設計程序

車間布置草圖→

車間布置圖( 初步設計階段) →

車間布置圖( 施工圖階段)

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九、 生產車間工藝設計對建筑、 采光、 通風、 防蟲等非工藝設

計的要求

1. 建筑外形

( 1) 依據: 根據生產品種、 廠址、 地形等具體條件決定。

( 2) 類型: 長方形、 ”L”形、 ”T”形、 ”U”形等, 以長方形最為常見。

( 3) 外形:

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車間長度一般在60m左右或更長一些, 柱子越少越好。

層高按房屋的跨度和工藝要求而定, 以4～6m為宜, 當車間

跨度為10～15m連跨時, 一般高度為7～8m, 也有的車間達

13m以上。

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跨度為9m、 12m、 15m、 18m、 24m等。

2. 門

( 1) 作用: 人流、 設備、 貨物的進出口; 安全疏散。

( 2) 數量: 按生產工藝和車間的實際情況進行設計。每個車間不能

小于兩扇。

( 3) 尺寸: 應滿足生產要求; 在火災或某種緊急狀態下應能滿足迅

速疏散的要求。要求適中, 不宜過大, 也不能過小; 作為運輸工具及

機器設備進出的門, 一般要能讓生產車間最大尺寸的機器設備經

過。

( 4) 規格: ( 單位: mm) ( 寬×高)

＊單扇門有: 1000×2200, 1000×2700;

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＊雙扇門: 1500×2200, 1500×2700, 2200×2700;

＊車間大門: 根據不同交通工具來確定門的大小

電瓶車或手推車門: ×2400, 3000×2400;

汽車門: 3000×3000, 4000×3000。

＊門與交通工具的關系:

門要比裝滿貨物后的車高出400～500mm;

門的兩邊都要寬出300～500mm。

( 5) 要求: 應設置防蠅、 防蟲的裝置, 如水幕、 風幕、 暗道或飛

蟲控制器。

( 6) 種類:

1) 空洞門

2) 單扇門和雙扇門

3) 單扇推拉門和雙扇推拉門

4) 單扇雙面彈簧門和雙扇雙面彈簧門

5) 單扇內外開雙層門和雙扇內外開雙層門

( 7) 代號: 用”M”表示。

3. 排汽

對產生水蒸氣或油氣的設備進行機械通風, 可在設備附

近或設備上部的屋頂開孔, 用軸流風機在屋頂上直接進行排汽。

食品工廠生產車間, 對于局部排出大量蒸汽的設備, 在平

面布置時, 應盡量布置在當地夏季主導風向的下風向, 同時, 將頂

棚做成傾斜式, 頂板可用鋁合金板, 這樣; 可使大量蒸汽排至室外。

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4. 采光

( 1) 天然采光

一般要求食品工廠的采光系數為1/6～1/4。

( 2) 采光系數

指采光面積和房間地坪面積的比值。

( 3) 采光面積

指窗的有效玻璃面積。一般鋼窗的玻璃面積占空洞面積的

74％～79％, 木窗的玻璃面積占空洞面積的47％～64％。

( 4) 窗

1) 種類: 分側窗和天窗兩類。

<1>側窗 :

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窗臺高度: 工人坐著工作時, 窗臺的高度h可取0.8～0.9m; 工

人立著工作時, 窗臺高度h可取1～1.2m。

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種類作用:

＊單層固定窗: 只作采光, 不作通風;

＊單層外開上懸窗、 單層中懸和單層內開下懸窗: 這三種窗一般用

于房屋的層高較高, 側窗的窗洞也較高的上下部之組合窗;

＊單層內外開窗: 用于衛生要求不高的車間;

＊雙層內外開窗( 紗窗+普通玻璃窗) : 是食品廠當前用得較多的一

種窗。

<2>天窗: 就是開在屋頂上的窗。

作用: 增加采光面積。

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種類:

＊三角天窗 : 只能采光, 不能通風( 見圖3-13)

＊單面天窗: 方位朝北, 全天光線交化較小, 而且柔和均勻。但開啟

不便, 衛生工作難做, 故在紡織廠用得較多( 見圖3-14) 。

＊矩形天窗: 因衛生工作難做, 中國當前已不用, 但在國外大面

積生產車間的廠房中, 為了很好地排汽, 仍被采用( 見圖3-15) 。

2) 窗的名稱代號: 用”C”表示 。

( 5) 人工采光

用雙管日光燈, 局部操作區要求采光強的, 則可吊近操作

面。也有采用聚光燈照明的。

5. 空調裝置

( 1) 沒有空調: 門窗應設紗門紗窗; 車間層高一般不低于6m, 以確

保有較好的通風。

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( 2) 密閉車間:

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應有機械送風, 空氣經過過濾后送人車間。

屋頂部有通風器, 風管一般可用鋁板或塑料板。

產品有特別要求者, 局部地區可使用正壓系統和采取降溫措

施。

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車間除一般送風外, 另有吊頂式冷風機降溫。該冷風機之風往

車間頂部吹, 以防天花板上聚集凝結水。

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也有采用過濾的空氣送入凈化室, 使房間呈正壓系統, 不讓

外界空氣進人該室。

6.地坪

設計時應采取適當措施, 減輕地坪受損。

( 1) 將有腐蝕介質排出的設備集中布置, 做到局部設防, 縮小腐蝕

范圍。

( 2) 生產車間宜采用1.5％～2.0％的地面坡度, 設明溝或地漏排水,

將生產車間的廢水和腐蝕性介質及時排除。

( 3) 改進運輸條件, 采用輸送帶或膠輪車, 以減少對地坪的沖擊等。

( 4) 采用適宜的土建結構。

1) 石板地坪 : 耐腐蝕、 不起灰、 耐熱和防滑。

2) 高標號混凝土地面: 采用耐酸骨料并嚴格控制水灰比, 表面

需做防滑處理, 提高混凝土的密實性。

3) 缸磚地面: 在不使用鐵輪手推車的工段, 并需防腐蝕的部

位。

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4) 塑料地面: 耐酸、 耐堿、 耐腐蝕, 具有廣闊前景;

5) 水磨石地坪;

6) 無塵地坪: 水泥地坪上敷涂層( 環氧樹脂＋石英砂) , 耐酸、

耐堿、 耐腐蝕、 不起塵、 防滑、 無接縫的優點, 是食品工廠地

坪的最佳選擇。

( 5) 地坪排水

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過去: 使用明溝加蓋板, 但衛生較差;

現在: 新廠使用地漏, 直徑一般為200mm和300mm;

根據實際情況, 采用明溝加地漏的組合形式是可行的。地

漏推薦的地坪坡度為1.5％～2％, 排水溝筑成圓底, 以利于水的流

動和做清潔工作。

7. 內墻面: 要求少受污染, 并易清洗

( 1) 內墻面下部做1.8～2.0m高的墻裙。材料可用白瓷磚或塑料面

磚?；蛘邚牡孛嬉恢变佡N到天棚。

( 2) 其余墻面和天棚可用耐化學腐蝕的、 不吸水的、 防霉的、 可

刷洗的涂料。

8. 樓蓋

( 1) 樓蓋是由承重結構、 鋪面、 天花、 填充物等構成( 見圖3-19) 。

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承重結構: 承擔樓面上一切重量的結構, 如梁和樓板等。

鋪面: 保護承重結構, 并承受地面上的全部作用力。

填充物: 起著隔熱的作用, 用多孔松散材料。

天花: 起隔音、 隔熱、 防止建筑材料灰塵飛落而污染食品以

及美觀的作用。

9. 樓梯

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種類: 主樓梯、 輔助樓梯和消防樓梯。

規格: 主樓梯寬度1500～1650mm, 坡度為30°, 輔助樓梯為

1000～1200mm, 坡度為45°。

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要求: 個數、 寬度、 坡度、 結構形式需符合安全、 防火、

疏散和使用的規范要求。

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形式: 單跑、 雙跑、 三跑及雙分、 雙合式樓梯( 如圖3-20

所示) 。

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10.建筑結構

( 1) 磚木結構: 木制屋架, 建筑物的重量由木柱或磚墻傳遞到基礎

和地基上的結構。

食品工廠生產車間一般散發的溫度和濕度較高, 木材容易

腐爛而影響食品衛生, 因此, 食品工廠生產車間一般不選用這種結

構。

( 2) 混合結構: 屋架用鋼筋混凝土, 由承重墻來支持。

只用作平房, 跨度在9～18m, 層高可達5～6m, 柱距不超

過4m。

( 3) 鋼筋混凝土結構: 主要構件梁、 柱、 屋架、 基礎均采用鋼筋

混凝土, 而墻只作為防護設施, 這種結構也稱為框架結構。

該結構的跨度一般為9～24m, 層高可達5～10m以上, 柱

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距為5～6m, 能夠是單層, 也能夠是多層, 并可將不同層高、 不同

跨度的建筑物組合起來。因為這種結構強度高, 耐久性好, 因此是

食品工廠生產車間常見的結構。

( 4) 鋼結構:

主要構件采用鋼材, 由于造價不高、 施工方便、 更適合

于現代化大型及大跨度廠房的建造, 且對于車間內不希望有柱的

設計就很適用。

但食品工廠的車間內一般都存在水汽大、 有酸堿等腐蝕

性的廢氣、 廢水排出等情況, 因此一般不采用鋼結構。

11. 建筑模數

建筑施工為了適應建筑工業化的需要, 建筑構件實行定

型化、 標準化、 預制化, 規定了建筑物的基本尺度, 任何房屋的尺

寸都必須是基本尺寸的倍數。

這個基本尺度的單位稱作模數M?, 基本的模數M?

=100mm。

擴大模數:

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層高方向: 單層為200mm的倍數, 多層為600mm的倍數;

平面方向: 用300mm的倍數。在開間方向可用3.6m、 3.9m、

4.2m、 4.5m、 6.0m。其中以4.2m和6m在食品工廠生產車

間用得較普遍;

跨度小于或等于18m時, 跨度的建筑模數是3m; 跨度大

于18m時, 跨度的建筑模數是6m, 因此, 食品工廠生產車間的跨度

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有6m、 9m、 12m、 15m、 18m、 24m、 30m等。

12．車間辦公室、 控制室、 質量檢查室以及福利設施的設計標準

( 1) 車間辦公室

按車間值班的最大班的管理和技術人員人數以及4m2／

人的使用面積計算, 建筑平面系數采用65％。

( 2) 車間控制室

不宜與變壓器室、 動力機房、 化學藥品室相鄰。與辦公

室、 操作工值班室、 生活間、 工具間相鄰時, 應以墻隔開, 中間

不要開門, 不要互相串通。

有很好的視野, 從各個角度都能看到裝置的地方; 儀表盤

和控制箱一般都是成排布置, 盤后要有安裝和維修的通道, 通道寬

度不小于1m, 操作臺至墻( 窗) 至少應有2～3m的間距, 以供人員

通行。

( 3) 會議室

可兼作休息室, 供交接班、 用餐時使用, 面積按最大班人

數以及使用面積1.2m2／人計算, 建筑平面系數65％。

( 4) 質量檢查室

根據檢測分析試驗工作的需要, 應安放檢驗儀器桌和分

析桌、 藥品柜和上下水具以及檢測人員制表、 統計用辦公桌和資

料柜, 一般可根據實際布置決定用房面積, 建筑平面系數65％。

( 5) 更衣間

設在靠車間進口處, 供上下班工人使用。

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隨著食品生產衛生安全管理要求的提高, 一般出口食品

工廠要求二道更衣, 工人進入車間要提供每人一格的密閉保管櫥

柜以放置私人物品, 在一道更衣間將自己的外衣、 鞋脫下, 換上拖

鞋進人二道更衣間, 換上進人車間的工作服、 工作鞋, 再進人洗

手、 消毒程序。這樣更衣間的使用面積就比以前要增大, 一般可按

3m2／人計算, 建筑平面系數65％。

( 6) 車間浴室

按最大班人數每10人設一個淋浴器, 每人淋浴器按使用

面積5m2計算, 建筑平面系數65％。

( 7) 車間衛生間

衛生標準應符合《出口食品工廠、 庫最衛生要求》, 廁所

便池蹲位數量應按最大班人數計, 男每40～50人設一個, 女每

30～35人設一個( 車間工人以女工為主時另計) , 廁所建筑面積按

2.5～3.0m2／蹲位計算。

思考題

1.車間布置設計的目的。

2.車間布置設計要求工藝設計人員要了解哪些專業知識?

3.食品工廠由哪些車間組成?

4.生產車間由哪些部分組成?

5.生產車間工藝布置的原則。

6.車間布置圖紙包括哪兩種?

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7.門的作用, 門與交通工具的關系。

8.窗的種類和作用。

9.地坪的土建結構有幾種?

10.對食品車間內墻面的要求。

11.樓蓋是由那幾部分構成的?

12.樓梯 的種類、 形式。

13.廠房的建筑結構有哪幾種?

14.什么是建筑模數?