10. Компоновка оборудования

При решении вопроса о размещении оборудования технологического процесса первоначально стремятся к максимальному выносу оборудования из закрытых помещений, так как это значительно удешевляет строительство, упрощает монтаж и разборку оборудования при ремонте, устраняет необходимость вентиляции и отопления. Кроме того, необходимо учитывать специфику технологического процесса (токсичность и взрывоопасность перерабатываемых веществ, пылевыделение), технологические требования (последовательность процессов и операций, температура кристаллизации жидкостей и растворов), климатические условия и конструктивные соображения (габариты и массу оборудования).

При размещении оборудования по площадкам и этажам его разделяют на группы, в каждых из которых собирают машины и аппараты с каким-либо общим признаком: размеры и масса, наличие динамических нагрузок, направление материальных потоков, выделение токсичных или агрессивных веществ, удобства монтажа и ремонта, соблюдения требований охраны труда и противопожарных норм.

При компоновке, т.е размещении оборудования на площадках, этажерках, или зданиях по отметкам, необходимо учитывать следующие требования:

технологические - размещение должно облегчать проведение технологического процесса, упрощать обслуживание машин и аппаратов, обеспечивать контроль и управление технологическим режимом;

конструктивные - компоновка должна гарантировать возможность монтажа оборудования и доступность его для ремонта;

охраны труда и окружающей среды- размещение оборудования должно обеспечивать благоприятные условия труда обслуживающего персонала и минимальное загрязнения окружающей среды какими-либо вредными веществами;

экономики- компоновка должна должна сводить к минимуму капитальные затраты на сооружение установки, цеха или производства и уменьшать затраты на эксплуатацию.

Различают следующие способы размещения оборудовании: каскадное, групповое и блочное.

Каскадное размещение, т.е расположение машин и аппаратов на понижающихся по высоте отметках по ходу технологического процесса,

применяется с целью использования силы тяжести для транспортировки твёрдых материалов и жидкостей. Такое размещение существенно уменьшает количество машин для вертикального транспорта, расход энергии на транспортировку и уменьшает площадь застройки. Недостатком каскадного размещения является увеличение высоты здания или этажерки, что приводит к увеличению из стоимости за единицу объёма или площади.

Групповое размещение (зонирование) используют с целью реализации каких-либо требований к компоновке. Из всего оборудования выделяют группу однотипных машин, аппаратов и вспомогательных устройств или разнотипных, но технологически связанных между собой, которые отличаются общей особенностью: сложностью устройства и ремонта, опасностью выделения особо вредных веществ, пожароопасностью и взрывоопасностью или сильным пылением. Указанную группу размещают в соответствии с требованием компоновки. Например, насосы, компрессоры и центрифуги сложны по устройству, требуют квалификационного обслуживания и ремонта , поэтому они размещаются, как правило, в закрытых помещениях, где предусматривается подъёмно-транспортное оборудование и свободное место для их монтажа и ремонта. Как правило, отдельную группу выделяется оборудование с повышенной пожаро- или взрывоопасностью, с тем, чтобы заранее предусмотреть меры локализации пожара и средства пожаротушения, а во взрывоопасных производствах подбирают такие конструкции, чтобы последствия вероятного взрыва менее всего влияли на другие части цеха или другие производства.

Блочная компоновка применяется с целью ускорения проектирования, транспортировки монтажа оборудования. Все оборудование, необходимое для данного производства, разбивается на технологические узлы-блоки, которые связаны между собой технологическими и энергетическими потоками. Каждый блок обеспечивает выполнение определённого технологического процесса. При относительно небольших размерах оборудования блоки изготавливаются в заводских условиях и поставляются к месту монтажа в готовом виде- это существенно ускоряет и удешевляет строительство. Размеры и масса блоков ограничены условиями их транспортировки.

Оборудование может размещаться на открытых площадках, на этажерках и в зданиях. С точки зрения стоимости строительства наиболее рационально размещать оборудование на открытых площадках, т.к. в этом случае нет затрат на постройку здания, отсутствует вентиляция, меньше затрат на освещение, легче осуществляется монтаж. Как правило, на открытых площадках

располагают крупногабаритные аппараты, относительно простые по конструкции: абсорберы, ректификационные колоны, теплообменники, колонны синтеза, и контактные аппараты, отстойники и вращающиеся печи. В то же

время на открытых площадках нельзя располагать сложные машины (компрессоры, насосы и др.), требующие частого сложного ремонта.

Следует иметь ввиду, что средства управления жидкостными потоками (вентили, задвижки, клапаны) в зимнее время могут давать частные отказы, и их необходимо располагать в обогреваемых помещениях или кабинах. Нерационально располагать на открытых площадках оборудование с сильным пылевыделением (мельницы, грохоты) и с возможным выделением ядовитых веществ (хлораторы).

Этажерка- строительная конструкция , имеющая несколько этажей, в которой не предусматривается капитальных стен и крыши. Она позволяет располагать оборудование на различных отметках в соответствии с требованиями технологии и с минимальными затратами на строительство. Этажерки используют тогда, когда расположение оборудования на открытых площадках нерационально, например, из-за увеличения числа машин для вертикального транспорта жидкостей и твердых материалов.

В любом случае при соблюдении всех требований возможно несколько вариантов компоновки оборудования; оптимальным является тот, который обеспечивает минимальные капитальные затраты на строительство или реконструкцию цеха.