二次设备布置（精选7篇）
二次设备布置 篇1
摘要：介绍智能变电站二次预制舱设备布置与应用, 分析配置过程中出现的几个关键问题, 并对二次预制舱的运行与维护提出点建议。
关键词：二次预制舱,智能变电站,设备布置
0 引言
根据《国家电网公司基建部关于开展标准配送式智能变电站建设工作的通知》要求, 遵循“安全性、适用性、通用性、经济性”协调统一的原则, 装配式变电站采用预制舱式二次组合设备, 在满足需求的前提下, 力求技术适度超前, 合理优化, 实现“标准化设计工厂化加工、装配式建设”, 这样可大大缩短建设工期, 提高建设效率和质量, 实现节能、节地和环保[1]。目前全国已有部分实施, 就二次预制舱设计布置、相应关键问题以及实际运维进行分析。
1 概念及总体原则
二次预制舱, 是指为能满足二次设备安全可靠安放并能完成保护遮蔽作用的集装箱, 是一种具有一定强度、刚度和规格, 专供周转使用的大型装货容器。二次预制舱采用工厂加工、现场吊装的方式, 省去了建筑物施工过程之中的结构、砌筑、装饰以及电气安装等多个环节, 有效减少了环境污染[2]。按国际标准化组织的规定, 二次预制舱应满足下列条件:能长期反复使用, 具有足够的强度;途中转运不用移动箱内货物, 就可以直接换装;可以进行快速装卸, 并可从一种运输工具直接方便地换装到另一种运输工具;便于货物的装满和卸空;具有1m3或以上的容积。
2 二次预制舱设计布置
2.1 装配型式
(1) 按“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的设计理念, 二次设备取消“湿作业”, 采用集装箱型式的预制舱, 全部安装于户外靠近一次设备区合理布置, 采用轻型钢结构或钢结构。
(2) 预制舱式二次组合设备, 由工厂整体安装、整体运输, 实现二次组合设备安装、二次接线、照明、暖通、火灾报警、安防、图像监控等工厂集成、工厂调试。
(3) 预制舱式二次组合设备的设计应满足大运行、大检修以及调控一体化生产模式的需求, 采用紧凑型布置, 减小箱体尺寸, 同时满足巡视、维护、检修的基本要求。
2.2 结构型式
(1) 预制舱式二次组合设备由舱体、二次设备、暖通、照明、消防、安防、图像等设备构成, 舱内所有设备均在工厂内完成相关接线及调试工作。
(2) 预制舱单舱体宜选择20尺 (6058mm×2438×2896mm) 、30尺 (9125mm×2438mm×2896mm) 、40尺 (12190mm×2438mm×2896mm) 的标准集装箱;根据工程需要, 预制舱可由1个或2~3个单舱体拼接而成。
(3) 预制舱端面设置双开门, 在箱体侧面呈对角方向开有两个风窗, 风窗设置双向换气扇, 一个为进风口, 一个为出风口, 工作状态时可使箱体形成空气对流, 风窗外设置窗罩, 以防雨、防尘及生物的进入。
(4) 预制舱顶部采用斜顶设计, 预防积水和积雪。
(5) 预制舱配置分体空调, 空调内机安装在箱体内端面, 外机安装在箱体外端面。
(6) 预制舱体箱壁中间应含有隔热保温材料, 保证箱体隔热功能。
(7) 舱体底板、侧壁、顶板各部件采用全焊接结构, 门等活动部件设置连接电缆, 形成封闭完整的金属壳体, 对电磁辐射具有较高的屏蔽效应;并通过接地排可靠接入现场地网。
2.3 布置原则
2.3.1 整体布置原则
预制舱的设置应综合考虑变电站总平面布置, 按区域相对集中设置, 变电站宜按电压等级设置预制舱, 公用设备预制舱宜单独设置。
2.3.2 内部布置原则
(1) 预制舱内部可根据设备数量采用屏柜方式布置或机架式方式布置, 采用机架式方式布置时应有相应的保护措施, 防止误碰、误操作。
(2) 预制舱内屏柜及机架宽度采用600mm。
(3) 预制舱内采用单列布置, 在确保安全可靠的情况下, 也可采用双列靠墙布置方式。
(4) 预制舱内配置灯光、消防、暧通、图像监控、通信、环境监控等设备。
(5) 各间隔智能终端、合并单元就地布置在智能控制柜内[3]。
2.4 接口要求
(1) 预制舱与外部设备之间的连接可采用预制式光缆。
(2) 外部预制缆与箱体, 以及箱体之间设备接口应满足外壳防护等级IP67, 以防止雨水、杂物等进入设备内部, 箱体内部设备接口外壳防护等级IP65。
(3) 预制舱可集中布置1~2面标准预制式即插即用柜, 实现与舱内外二次设备光缆的连接。
(4) 预制舱式二次组合设备宜以设备舱为单位设置统一的光纤配线柜, 光纤配线柜与舱内二次设备间宜采用尾缆或软装光缆连接, 光纤配线柜与舱外设备间宜采用多芯室外预制光缆连接。舱内光缆配线应在预制舱式二次组合设备出厂前完成接线及调试。
3 设计方案约束条件
(1) 满足二次保护屏运行维护要求。根据《电气二次设计手册》, 二次保护屏单列布置时, 柜前维护通道不应小于1200mm;当双列面对面布置时, 柜前维护通道不应小于1200mm。柜边距墙800mm。
(2) 满足电气总平面布置要求。平湖 (城东) 变电站为标准配送式智能变电站, 总体布置极为紧凑, 预制舱的布置应与变电站总平面布置相适应。
(3) 满足“大运行、大检修”要求, 在满足通用设计、通用设备要求情况下, 对智能变电站各二次设备优化组合[4]。
(4) 满足相关运输要求。根据《超限运输车辆行驶公路管理规定》 (2000年交通部第2号令) 第一章第三条, 运输模块尺寸控制在运输宽度2500mm、运输总高度4200mm、运输长度18000mm范围内;车货运输总重量控制在46t以内。
4 配置方案关键问题
4.1 柜体靠墙布置
公用及间隔保护柜设备电缆及光缆均采用柜前安排接线, 合理布置端子排, 安排于柜体两侧, 全部实现柜前接线与维护检修。一体化电源柜按布置原则独立于蓄电池预制舱, 智能电池组件柜可以实现前门维护, 需要把相应的每个电池保险放置在前面。
馈线柜可实现前门维护, 对绝缘检测的霍尔器件需要预留操作空间, 需要把空开与霍尔聪慧布置在同一纬度平面, 以便打开开关面板可以实现霍尔维护, 馈线接线可以移到前面来。馈线开关的数量宜设置在40路以下。交流不停电电源柜主要为公用设备供电, 布置于公用设备预制舱中间一列, 不考虑靠墙布置维护问题。
4.2 二次预制舱外部接线最小化
标准配送式智能变电站采用二次预制舱, 由于保温、防潮、防尘等方面的需要, 也不可能在舱底开孔设置电缆沟, 因此有必要在舱体上设置集中的、快速插拔式的线缆转接箱。
智能站采用预置式光纤器件, 减少光纤熔接及转接工作。对于柜内设备的光缆, 直接采用跳线连接。对于不出房间内设备的光缆, 采用尾缆 (两端做好接头, 现场即插即用) 。对于室内柜到室外柜的光缆, 采用户外预制光缆组件连接, 现场即插即用。光缆的连接不经过光配单元, 采用插座式连接器, 如图1所示。
二次预制舱对外的电缆主要为电源电缆, 考虑采用航空插头进行连接, 并选用接触件直径大的连接件。
4.3 保护屏柜前开光纤插头的受力
保护屏前开门方式下, 保护装置需要安装于门板上, 随着门板的旋转, 可能带动光纤插头受力, 导致解除不可靠, 造成通信中断。
为保证光纤插头不直接受力, 应将门板装置侧光纤在门板上固定, 并在光纤外套装塑料波纹管。厂家提供屏体接线如图2所示。
4.4 二次预制舱的拼接
二次预制舱结构采用两两拼接的方案, 即生产厂家在工厂将各单台预制舱及舱内二次设备安装接线完成后, 到变电站现场拼接完成安装。因此, 预制舱的拼接技术成为现场安装的关键。预制舱在结构上主要包括顶盖、上梁、侧板、底梁和立柱, 顶盖通过连接件固定连接在上梁上部, 上梁下部固定连接在侧板上部, 侧板下部固定连接在底梁上部, 底梁下部固定在地面上, 侧板两侧固定在立柱上。设备厂家可按照拼接要求事先预留好拼装接口, 待运至变电站现场后进行拼接。预制舱拼接平面示意图如图3所示, 预制舱a和预制舱b作为两台独立的箱体运至现场后, 面对面合并拼接。由于预留了专用的拼装接口, 集装箱正面的立柱可紧密连接, 再取掉中央的箱体侧板, 形成一个独立的箱体。
预制舱各拼装部件均设防水密封结构, 有效抵挡外部雨水、有害物及沙尘的侵入, 能更好的保护设备。为防止预制舱顶部积水, 可加独立顶盖作为防护, 并装设防雨檐, 防止舱体侧面受雨水侵蚀, 顶盖与舱体采用紧固件连接。
4.5 二次预制舱的运行与维护
整体来说, 采用二次预制舱对运行维护人员提出了更高要求:空间狭小, 实验设备不能进入, 调试难度加大, 液晶显示置于柜门内, 调试及维护时必须站立;维护操作不直观, 大量设备装置及光电缆集成于一个屏柜内, 维护人员不能清晰鉴别间隔及功能设备。另外, 采用二次预制舱对站内配置的计算机提出更高的要求, 其可靠性及安全性有待新考验。
从本地运维管理部门意见调查来看, 装配式变电站特别是二次设备预制舱对运维人员提出了巨大挑战, 当地运维部门不提倡使用二次预制舱进行二次设备布置。
5 结语
在全国电网全面推行智能化, 逐步推行装配式变电站建设, 推广新一代变电站试点的潮流大形势下, 二次预制舱将成为主角。变电站还应加强对二次预制舱设备维护方面的研究, 以解决运行维护不便问题。
参考文献
[1]陈飞, 朱东升.预制舱式组合二次设备在智能变电站建设中的应用[J].智能电网.2014, 08 (04) :46-49
[2]罗江怡.智能变电站中预制舱式组合二次设备的运用[J].技术应用, 2014, 21 (01) :100-103
[3]郑瑞忠, 陈国华.预制舱式二次组合设备布置方式探讨[J].能源技术, 2014, 01 (03) :42-44
[4]周文, 李杰.配送式预制舱智能变电站技术[J].技术与应用, 2014, 01 (04) :88-91
二次设备布置 篇2
本工程建设2×660MW超超临界凝汽式二次再热燃煤机组。
锅炉容量和主要参数:
最大连续蒸发量 (B-MCR) 1932t/h
一次再热蒸汽流量 (B-MCR) 1691t/h
二次再热蒸汽流量 (B-MCR) 1432t/h
给水温度 (B-MCR) 331.7℃
锅炉过热器出口蒸汽参数32.55MPa (a) /605℃
汽轮机容量和主要参数:
机组的铭牌出力 (TRL) 660MW
阀门全开 (VWO) 功率721.3MW
额定主汽门前压力28.98 MPa (a)
额定主汽门前温度600℃
额定一次再热蒸汽温度623℃
额定二次再热蒸汽温度623℃
超高压缸排汽参数 (THA) 434.9℃/10.819MPa (a)
高压缸排汽参数 (THA) 444.8℃/3.399MPa (a)
背压5.1k Pa (a) /11.8k Pa (a)
辅机配置:2×50%容量汽动给水泵;2×50%容量汽动引风机。
2六大管道布置形式分析
1) 主蒸汽系统:主蒸汽管道从过热器出口集箱接出两根后, 两路主蒸汽管道在汽轮机机头分别接入布置在汽轮机机头的两个主汽门, 在靠近主汽门的两路主蒸汽主管道上设有相互之间的压力平衡连通管。
主蒸汽管道采用“2-2”的布置形式, 主要原因是若主蒸汽管道采用“2-1-2”的布置形式, 则其全容量管的管径为ID356×113, 管道壁厚达到了113mm, 对于施工中管道的焊接以及焊缝检测带来较大困难, 推荐主蒸汽管道采用“2-2”的布置形式。
2) 一次高温再热蒸汽系统:一次再热热段管道由锅炉一次再热器出口联箱双管接出, 分两路分别接入汽轮机左右侧一次再热联合汽门, 在靠近汽轮机的两路一次再热热段管道上设有相互之间的压力平衡连通管。
一次高温再热蒸汽管道采用“2-2”的布置形式, 主要原因是采用“2-2”的布置形式相较于“2-1-2”布置形式, 管道的用量少, 投资更省, 而且管道布置更加灵活、顺畅, 对主机设备的接口推力计算也更加有利。两种布置方式的管道用量对比见表1
由上表可以看出一次高温再热管采用“2-2”布置形式相较于“2-1-2”布置形式单台机组可节省投资189.08万元, 两台机组共节省投资378.16万元。推荐一次高温再热蒸汽管道采用“2-2”布置形式。
3) 二次高温再热蒸汽系统:二次再热热段管道由锅炉二次再热器出口联箱双管接出, 分两路分别接入汽轮机左右侧二次再热联合汽门, 在靠近汽轮机的两路二次再热热段管道上设有相互之间的压力平衡连通管。
二次高温再热蒸汽管道采用“2-2”的布置形式, 主要原因是如果采用“2-1-2”的布置方式, 经计算其主管管径将达到ID1060×49 (内径管) , 经咨询国内外配管厂如此大内径管的高温蒸汽管道加工上很难实现, 其对锅炉及汽轮机接口的推力也很难满足主机厂的要求, 而且与其配套的支吊架等附件也很难配供。故二次高温再热蒸汽管道推荐使用“2-2”的布置方式。
4) 一次低温再热蒸汽系统:一次再热冷段管道由超高压缸单排汽口接出, 至锅炉前分为两路进入一次再热器入口联箱。这种布置形式可以更好的平衡锅炉接口两侧的温度、压力偏差。推荐一次低温再热蒸汽管道采用“2-1-2”布置形式。
5) 二次低温再热蒸汽系统:二次再热冷段管道由高压缸两个排汽口以双管接出, 至锅炉前分为两路进入二次再热器入口联箱。这种布置形式可以更好的平衡锅炉接口两侧的温度、压力偏差。推荐二次低温再热蒸汽管道采用“2-1-2”布置形式。
6) 旁路蒸汽系统:设置旁路系统可改善机组的起动性能, 缩短起动时间和减少汽轮机的循环寿命损耗, 回收工质, 保护再热器不超温, 在机组启动前吹扫锅炉换热管中的氧化皮, 保护汽轮机。根据电网及机组情况, 本工程旁路系统仅考虑机组启动需要, 采用高、中、低压三级串联启动旁路系统, 暂按40%BMCR容量, 具体容量待机炉启动匹配完成后最终确定。由于是简单启动旁路系统, 机组启动后不再考虑其他的旁路运行方式。
7) 主给水系统:暂设置2×50%容量汽动给水泵, 汽动给水前置泵与主泵同轴布置, 两台机组公用一台~30%容量的启动电动定速给水泵。给水系统采用大旁路系统, 在4号高加入口设有三通阀, 蒸汽冷却器出口设有电动闸阀, 在省煤器进口的给水管路上设有电动闸阀和止回阀, 并设有不小于满足启动要求容量的启动旁路, 在旁路管道上装有气动控制阀。大旁路系统简单, 阀门少, 投资节省, 运行维护方便等优点。
给水泵汽轮机正常工作汽源来自主汽轮机五级抽汽, 备用汽源来自汽轮机辅助蒸汽 (由二次低温再热管供汽) , 当主汽轮机负荷降至正常工作汽源压力不能满足汽轮机驱动锅炉给水泵的要求时, 调节器自动地将汽源从工作汽源无扰动地切换到备用汽源, 并在此工况下运行。当主机负荷重新上升时, 调节器又能自动地将汽源切换到工作汽源。另外辅助蒸汽汽源还作为小汽机的启动和调试汽源, 该汽源能保证机组用汽泵启动和带负荷至30%负荷的要求, 小汽机排汽进入主凝汽器。
参考文献
[1]一种电站锅炉二次再热系统[Z].Google专利, 2012, 03.
[2]超超临界值压力二次再热机组[J].电站系统工程, 1989 (04) .
[3]二次再热超超临界锅炉研究与初步设计[Z].
[4]国电启动二次再热紧凑型超超临界机组技术研究[D].电力频道.
[5]华能电建签约二次再热机组勘察设计[J].企业观察.
设备布置在生产中的运用 篇3
设备是指人们在劳动过程中用以改变或影响劳动对象（如材料）的物质手段。机器、机械、锅炉等等都称为设备。随着科学技术的不断发展，设备的机械化、精密化、自动化程度越来越高，特别是数控设备的运用，更是为企业带来加速发展的支持和动力。一个生产企业的设备布置是根据其生产的产品工艺、种类、规模等方面来考量的，因此设备的布局对提高企业的生产效率和经济效益有着重要的影响。一般设备布置类型有以下五种方式：
1工艺原则布置（或叫功能布置）
在生产中，将相似的设备或者功能放在一起的生产方式就是工艺原则布置。例如将车床放在一起，将冲压机床一起放在别的地方。就像医院一样，就是采取工艺原则布置的一个典型的代表，各个科室内都只能完成特定的医疗服务项目。在工厂，被加工的零件，在工艺流程中，由一个地方到另一个地方，每一个地方都进行各自的工艺。
工艺原则布置是最常见的一种布置方法，在具有相似工艺流程的生产应用较广泛，使得类似工艺流程的工作部门的相对位置得到优化。
2产品原则布置（也称装配线布置）
根据产品制造工艺的步骤来设置工作设备的生产方式就是产品原则布置。在实际上，每一种产品的加工线路都是直线的，比如制鞋、化工设备生产都是这种按照产品原则布置的。
两种设备布置的区别就是因为工作的流程路线不同，工艺原则布置的物流路线变化比较多，所以物料会多次在生产期内被远送到同一加工车间。而在产品原则布置中，设备和车间是为产品线服务的，采用相同的设备避免了物料的多次运送，整个生产流程是直线型。只有当给定产品或零件的批量远大于所生产的产品或零件的种类时，采用产品布置原则才有意义。
3成组技术（单元式）布置
成组技术布置是将不同的设备组成加工中心（工作单元）来对形状和工艺相似的零件进行加工。成组技术布置和工艺原则布置的相似点是加工中心用来完成特定的工艺过程，加工中心生产的产品种类有限（成组技术有时指的是零件分类编码系统）。
成组技术布置是将不同的设备分成单元来生产具有相似形状和工艺要求的产品。成组技术布置现在被广泛用于金属加工、计算机芯片制造和装配作业。
4定位布置方式
定位布置中，产品（由于体积或重量庞大）停留在一个地方，生产设备移到要加工的产品处而不是产品移到设备处，造船厂、建筑工地都是这种布置方式的实例。
5混合布置方式
许多制造厂都将布置类型结合起来。比如，某一楼层采用工艺原则布置，另一楼层采用产品原则布置。我们会经常发现总体上是按产品原则布置的工厂，在加工阶段采用工艺原则布置，在部装和总装阶段采用产品原则布置。
随着国际化市场竞争日益激烈，为了赢得市场，车间设计前期不公要求着眼于制造出一流的产品，还要对车间功能的发展有充分地评价。因此，在车间设计前期，设计人员除了必须考虑产品的制造成本，设备的使用效率外，合理选择加工设备，优化设备布局，高效组织并协调各生产要素，也是降低产品的制造成本、提高生产效率的基础。对于制造企业来说，车间是企业的关键生产单元，也是企业的物化中心，它不仅是制造计划的具体执行者，也是制造信息的反馈者，更是大量制造实时信息的集散地，因此车间系统在整个制造系统中起到的作用越来越重要。车间级的工艺流程、资源管理、物流控制、生产过程管理及车间敏捷性等系统中最重要的几个环节，也必然成了车间系统设计中需要综合衡量考究的重点。一个工厂车间的设计，涉及的面是相当广泛的，在设计过程中应遵照当前利益与长远利益相结合，局部利益与整体利益相结合，外部条件和内部条件相结合，定量分析与定性分析相结合的原则。在车间设计初期，对总体布局及规划要有比较清楚的认识，明确设备与工艺、设备与生产计划的关系，设备布置须保证工艺流程的合理运行；同时要兼顾物流关系的合理配置，组织好物流、人流、信息流；确保物料运行畅通无阻并且距离最短，避免交叉往返。同时要充分考虑车间重构的可能性，在满足现阶段生产的前提下，使车间具有随着生产产发发展展的的需需要要而而快快速速响响应应的的能能力力，，为为以以后后的的发发展展留留下下空空间。对物流储存要加强物质需求预测，努力减少库存，加速库存周转。通过物流节拍与生产节拍相协调，平衡生产力和物流，使在制品的库存极小化。其实要整个生产过程中均需要保证“安全第一”，只有这样的车间设备布置，才能保证工人的操作安全，为职工提供方便、舒适、安全的生产环境。针对设备布置方案，我就谈谈在实际工作中的一些理解和认识。由于我所在的单位是一个科研性质的单位，产品生产种类多且批量小，同时享受国家事业性拔款进行生产加工，因此建设初期在设备布置上采用的是“大而全、同类聚”（按车、铣、刨、磨分类）的布局模式。在产品种类多，批量少的情况下，采用传统的机群式设备布置方式将相同类型的机床排列在一起，零件按批投料、按批在工序间移动，工艺路线复杂，运输距离长，增加了很多不必要的运输流转时间。同时由于零件种类多，机床经常改变加工对象，设备和工艺装备的频繁调整减少了机床实际加工时间，延长了产品生产周期，从而造成效率低下。随着国有事业单位发展改革，我院对科研和生产进行剥离，让生产单位面向市场求生存找发展。通过对市场的考察和调研，在利用单位自有的联轴器专利技术组建了一个联轴器生产车间，主要生产国标通用联轴器及金属线簧联轴器（专利）等产品。工艺设计与车间作业计划是制造系统中的两个重要环节，实现二者的优化运行具有很大的实际意义。为了解决工艺设计与车间作业计划在实际运行时存在的诸多问题，在对车间设备布局的初期，我们首先考虑了该系列产品的大部分零件外形都是以圆形为主，而且生产工艺主要是以车、镗、磨、钻等工序为主，几乎工艺路线都一样；同时考虑装配与生产的衔接需要，因此采用了“工艺原则布置”与“产品原则布置”相结合，将车床、铣床、立式加工中心、镗床、磨床、电加工机床及钻床按产品生产工艺流程集中摆放（如图1）。
除大型、重型设备外，在满足设备使用性能要求的前提下，通过将设备直接安放在厂房定置区域内并用砖和水泥进行固定，尽量在安装过程中减少需要地基预埋情况的出现，便于在生产过程中可以随时调整设备位置。按照工艺流程布置，将相同设备摆放在一起，物料的流动直接从一台机床到另一台机床，不需要迂回，既便于管理又可将物料搬运工作简化，并将运送工作量降低至最低。同时由于生产工人编制在生产单元流水线上，工序的专业化程度高，可以大大提高工人的技术熟练程度；又因新老产品之间在设计上和工艺上的继承性，有可能使生产技术保持相对的稳定性，减少了人为因素对加工质量的影响。经过在实际生产中运用，现在这种布局的生产模式减少了制品和物料的搬运，缩短了生产准备时间，也加强了各工种人员之间的交流，对于各工序间产品质量的提高有了促进作用。经过我们对零件周转时间的粗步统计测算，目前这种布局的生产模式比原分散布局模式周转时间减少30%，产量从原来200台/每月增加到280～300台/每月，生产效率提高40%～50%；同时车间的产值大幅增加，职工的经济效也有显著增长。其实对一个好的车间设备布置评价准则就是：
(1)直线流动型；
(2)回溯最少；
(3)生产时间可预先估计；
(4)在制品少；
(5)开放的工厂车间，每个人都可以看到工厂里发生的情况；
(6)瓶颈操作可被控制；
(7)工作地之间距离较近；
(8)物料的搬运和储存有序；
(9)没有不必要的物料搬运；
(10)易于根据条件的变化进行调查。
当前社会发展迅猛，市场瞬息万变，企业要适应适应市场快速变化求得生存就必须注重企业生产设备的布置，要做到设备不落地生根、不寄人篱下、不离群索居；管线统一编排有序，这样便于设备根据生产任务调整；设备出入口的一致化，可以节约空间，减少作业人员来回周转，使工序过程流畅；同时还要求作业面力求狭窄，减少设备操作者工作时占用的地方，还可节省操作时的走动时间。这样生产线的布置就会有弹性，能适应市场的变化，同时又避免了过多的零件周转和不必要的人员消耗等情况的发生。因此设备科学的布置，对提高企业生产效益，增强企业的竞争力是很有必要的。
摘要：设备是人们在劳动过程中用以改变或影响劳动对象的物质手段。车间的设计布局可以决定生产变革的难易度和可行性,因此一个车间的设计布局就显得格外重要,甚至成为决定一个企业是否能够了长期适应市场发展的决定因素。因此本文归纳了一些车间布局设计师的基本原则,并结合实际案例阐明好设备的布局原则对提高企业的生产效率和经济效益有着重要的影响。
关键词：设备布置,评价标准
参考文献
[1]嵇国光,主编.设备工具管理与经济核算[M].北京:中国计量出版社,2006.
[2]黎冬翠,王开松.成组车间设备布置的分析与研究[J].矿山机械,2005,33(3).
谈国外施工监测设备布置 篇4
监测是工程建设中必不可少的重要环节,同时也是指导正确施工的眼睛,是避免事故发生的必要措施,是一种信息技术。随着大量国有施工企业走向海外,我国不少工程监测公司也渐渐走向世界。在走向世界的同时,我国的监测公司也必须对海外工程施工监测设备布置有所了解。巴基斯坦卡拉奇某码头堆场地基处理施工监测平面布置图原由中国某航务勘察设计研究院设计,英国咨询公司审核后未通过,最后监测平面布置图由英国咨询工程公司设计。本文通过对同一项目两份设计图纸对比以及监测项目名称中英文对比,希望能为以后我国监测公司海外施工提供些许帮助。
1工程概况
本工程陆域面积约10.85万m2。由于软土深厚,因此在陆域形成后必须对地基进行加固处理,才能满足工艺荷载对场地的使用要求以及码头边坡稳定的要求。根据设计,本工程采取堆载预压加塑料排水板的软基处理方法,堆载区分为7 m和10 m两个区。
本工程堆载分层碾压。每层大约35 cm～45 cm厚度,然后进行碾压,施工验收后方可进行下一层堆载,要求堆载料单位毛重至少达19 kN/m3,总堆载高度分别为3 m,6 m。
2监测项目
首先介绍中国设计院布置的监测项目:沉降板(Settlement)、分层沉降(Layered Settlement Gauge)、孔隙水压力(Pore Water Pressure)、地下水位(Water Pipe)、深层土体水平位移(Inclinometer)一共5项。
其次介绍英国TECHNO-CONSULT INTERNATIONAL咨询公司布置的监测项目:Settlement Plate(沉降板)、Settlement Plate(Higher)(高沉降板)、Settlement Plate(Lower)(低沉降板)、Magnetic Extensometer(分层沉降)、Pneumatic or Vibrating Wire Piezometer(孔隙水压力)、Stand Pipe Piezometer(地下水位)、Inclinometer(深层土体水平位移)一共7项。
从以上中英两国设计的监测项目可以看出:英国咨询公司在监测项目中多了高沉降板和低沉降板。低沉降板是埋设在回填砂之后塑料排水板之前,其实和一般的沉降板埋设方式方法一致,只是出现在监测站内;高沉降板埋设在满载后堆载料顶层。高低沉降板的作用是通过高沉降板和低沉降板对比,了解堆载料在自重应力作用下的压缩情况。而中英对照中中国设计公司翻译的除深层土体水平位移与英国咨询公司相同外,其余监测项目均有出入,翻译成为英文的监测项目我国基本按照字面直译,很难让外国工程师看清楚。
3监测设备布置形式
首先介绍英国咨询公司监测设备布置原则:在介绍监测设备布置原则时,我们不得不说一个词汇Monitoring Station(监测站)。英国人布置监测设备时,所有设备都围绕着监测站来有序的进行。
由图1可以清楚的知道:监测站包含3个孔隙水压力、2个地下水位、1个分层沉降、1个高沉降板、1个低沉降板,分层沉降布置在圆形监测站中心,其余监测设备交叉布置在圆周上。在整个施工区域均布置了沉降板,且四周布置深层土体水平位移。同时在图纸上明确给出每个监测站圆心坐标、每块沉降板坐标和每个深层土体水平位移坐标。
由图1可知:英国咨询公司采用圆形监测站形式,而半径根据塑料排水板间距确定,如果为间距1.5 m的三角格监测站,半径为5.2 m;如果为间距1.3 m的三角格监测站,半径为5.6 m。
中国设计院的监测设备布置原则见图2。
由图2可知:中国设计院只是简单的将一些监测设备平均分布在施工区域,在个别地点集合了一些监测设备,我们姑且认为是监测站。在这些所谓的监测站里除去一些检测点位后,在监测站里有一组孔隙水压力、一组分层沉降、一点地下水位,将三种监测设备简单无序的堆砌在一起。同时也在整个施工区域均布沉降板和四周布置深层土体水平位移。在监测图纸中没有给出任何监测设备点位的明确坐标。
4监测设备数量
英国布置了12个监测站、38块沉降板、16个深层土体水平位移,平均约9 000 m2一个监测站。中国布置了6个监测站、31块沉降板、12个深层土体水平位移,平均约18 000 m2一个监测站。
英国设计的监测站是中国设计数量的一倍。沉降板算上监测站里的高低沉降板,英国一共设计了62块沉降板,而中国只有31块沉降板,英国设计的沉降板数量也是中国的一倍。深层土体水平位移中国设计了12个,是英国的3/4。
5结语
1)监测设备上英国工程师通过高低沉降板数据可以清楚的了解到满载后堆载料在自重应力作用下的压缩量。
2)同一工程监测设备布置数量,英国工程师显然给予更高的重视,说明国外做到了真正的信息化施工。
3)在监测设备点位方面,英国设计师给出了每一个监测站中心坐标及半径,沉降板和深层土体水平位移也给出了坐标,显示出外国工程严谨的作风。
笔者对监测项目中中英对照进行了比较,同时也对外国工程测量设备布置原则与数量等进行简单的介绍,希望对以后外国监测项目有所帮助。
摘要：通过对巴基斯坦卡拉奇某码头堆场地基处理施工监测平面布置图的分析,详细介绍了英国设计公司地基处理施工过程中监测设备布置形式,并对中英两国工程测量设备布置原则与数量进行了阐述,为今后我国监测公司在海外施工提供了参考。
关键词：地基处理,监测设备,布置
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设备工艺布置对生产的影响 篇5
1三次风管
2号窑三次风管位置不合理 (见图1a) , 出窑熟料在落入篦冷机的过程中, 其中细粉粒会被来自篦冷机的二、三次风带起, 三次风在向三次风管运动时, 若与燃烧器上的浇注料相遇, 势必形成对它的冲刷。从窑头方向看:此种布置的窑旋转方向为逆时针, 篦冷机的中心线在窑中心线的右侧, 三次风管设置在窑左侧, 此时通过燃烧器右下方的熟料细粒比例显著增高, 对浇注料的冲刷概率增加。
1号窑这方面就比较合理 (见图1b) , 由于窑是顺时针旋转, 篦冷机中心线在窑中心线左侧, 三次风管也处于窑中心线的左侧, 此时能接触到燃烧器的熟料细粒要少得多, 对燃烧器浇注料的冲刷也轻得多。
使用同种类型的浇注料, 1号窑燃烧器的可以使用6个月以上, 而2号窑最短的使用3个月头部下端就需要修补。为此, 我公司将2号窑燃烧器前端浇注料加厚, 目前准备使用更高端的耐火材料。
2窑筒体冷却风机
2号窑的筒体冷却风机的布置位置不合理 (见图2a) , 风机吹在窑带料的一侧, 使窑皮不易形成。而1号窑的风机布置就比2号窑合理 (见图1b) , 就有利于窑内挂窑皮。
针对2号窑的筒体冷却风机的布置方向, 为了改善冷却效果可在窑的无料侧增加风机。
3篦冷机熟料破碎机
2条线篦冷机破碎机电动机的装机功率均为110kW。从窑头方向看, 两电动机均放在篦冷机的左侧, 由于窑的转向不同, 1号窑大块料落入篦冷机的右侧 (见图3a) , 这样就加大了大块料侧轴承座的扭矩。喂料量为330t/h时, 1号窑和2号窑破碎机电动机电流分别为93.5A和69.9A。而2号窑的工艺布置较为合理 (见图3b) ,
4窑尾回灰系统
1号窑窑尾回灰系统工艺见图4a, 入库斗式提升机放在入窑斗式提升机的上游, 在回灰拉链机中部有一下料溜子, 溜子上装一电液动挡板, 平时挡板全开使回灰入库, 但是如果回灰量大就会有部分回灰窜入窑内, 导致入窑生料量波动, 影响窑的煅烧。
2号窑入库斗式提升机放在入窑斗式提升机的下游 (见图4b) , 就不会有上述问题。由于此处的生料是细粉状且温度也不高 (80℃左右) , 因此一般的电液动挡板是可以做到密封关严, 不会使回灰窜入窑内。
为了改善1号窑的这一缺陷, 通过改变窑尾电除尘器的振打频率, 避免大股料进入拉链机窜入窑内, 但随着窑的提产, 这一问题还是会出现。
5结束语
空气加热室设备选型及布置 篇6
一、设计计算温度
室外采暖计算温度等于或低于-4°C地区的进风立井、等于或低于-5°C地区的进风斜井和等于或低于-6°C地区的进风平硐, 应设置空气加热设备。
(一) 井筒空气加热室的室外计算温度应符合下列规定:
1.立井与斜井:取历年的极端最低温度平均值;
2.平硐:取历年的极端最低温度平均值与室外采暖计算温度二者的平均值。
(二) 通过加热器加热后的热风计算温度, 按热风与冷风混合地点及条件可采用下列数值;
1.当在井筒内混合时:立井可取60℃-70℃, 斜井及平硐可取40℃-50℃;
2.当在井口房混合时:热风压入式可取20℃-30℃, 热风吸入式可取10℃-20℃;热风与冷风混合温度应按2℃计。
二、热媒
加热空气的热媒, 宜采用高温水或蒸汽。当采用蒸汽热媒时, 蒸汽压力不应低于0.3Mpa, 并应有可靠的疏水装置, 凝结水利用凝结水回收器送回锅炉房的软化水箱中。
三、富裕系数的确定
依据《煤炭工业矿井设计规范》 (GB50215-2005) 可知:
串片式加热器的富裕系数为1.25～1.35, 绕片式加热器的富裕系数为1.15～1.25, 不同的矿井可根据实际情况选择加热器的类型。空气加热机组不宜少于2组, 不设备用机组。
四、井筒耗热量的计算公式
由《供暖通风设计手册》可知, 井筒耗热量的计算公式为:Q=C×Cp×Qf× (th-tL) 其中:
Q—筒耗热量 (kW)
C—气加热器散热面积的富裕系数
Cp—气比热, Cp=1.01 kW/ m3.℃
Qf—井筒进风量 (m3/s)
th—冷热风混合温度th=2℃ (在井口房内混合)
tL—井筒室外计算温度 (℃)
五、井筒进风量
根据矿井提供的资料获得。
第二部分空气加热器的选型
由于空气加热器加热后的热风在热风道输送的过程中会产生一定的损耗, 所以在设备选型上井筒耗热量考虑1.2的系数, 再结合现场情况及甲方的要求确定空气加热器的形式、型号及台数。
第三部分 实例
下面以金牛煤电有限公司城梁煤矿为例:
1、主斜井:
井筒室外计算温度: (-25.8°C-19°C) /2=-22.4°C
热风送风温度:40°C
冷热风混合温度:2°C
空气加热器散热面积的富裕系数C取1.365
空气比热, Cp=1.01 kW/ m3.℃
井筒进风量:60 m3/s
将上式各数值代入井筒耗热量的计算公式中:
Q=C×Cp×Qf× (th-tL)
Q=1.365×1.01×60×2- (-22.4) =2018 kW
考虑1.2的系数, 即井筒耗热量为:2018 kW×1.2=2421.6kW。
根据上述计算结果确定, 在主井空气加热室中选用KJZ-40 (Q=1050kW, N=7.5kW) 型空气加热器3台。
2、副斜井
井筒室外计算温度:-25.8°C
热风送风温度:25°C
冷热风混合温度:2°C
空气加热器散热面积的富裕系数C取1.365空气比热, Cp=1.01 kW/m3.℃
井筒进风量:125 m3/s
将上式各数值代入井筒耗热量的计算公式中:
Q=C×Cp×Qf× (th-tL)
Q=1.365×1.01×125×2- (-25.8) =4791kW
同理, 井筒耗热量为4791 kW×1.2=5749.2 kW
因此, 在副井空气加热室中选用KJZ-50 (Q=1010kW, N=11kW) 型空气加热器6台。
第四部分空气加热器的设备布置、管道布置
1、空气加热机组采用平行布置。
2、空气加热机组安装位置的四周, 尤其是热媒接管及检修门侧必须留有一定的空间, 供安装、维护机组使用。
3、空气加热机组应放置在高于空气加热室地面150-200mm的水泥或钢制的机座上。
4、空气加热机组蒸汽管道采用并联连接异程式系统。
5、空气加热机组外接热媒接管处应安装控制阀门、疏水器 (蒸汽) , 并用托架托住接管。
第五部分总结
用井筒耗热量计算公式计算出结果后, 一定要再考虑一部分热风在热风道输送的过程中产生的损耗;
空气加热器的形式要结合现场的情况确定;
空气加热室应布置在井筒井口房附近, 以防止热风道距离太长, 导致热量损耗增加, 输送到井筒的热量不足, 而使井筒结冰。
摘要：本文主要阐述了井筒耗热量的计算步骤、计算公式及空气加热室的设备选型, 并论述了空气加热器的设备布置及管道布置。
论煤田钻探设备的选择与布置 篇7
1.1 钻机的功能钻机, 适用于矿井巾钻探水、探煤、抽放瓦斯和煤层注水孔。
该机山钻机、液压泵站二部分组成, 结构紧凑、体积小、质量轻、拆装搬运方便、适应性强等特点。同时采用立柱文撑、液压给进和油压卡盘结构。为便于调整钻孔角度, 立轴可在垂直方向和水平方向仟怠回转。
1.2 150m钻机的功能, 该机主要用于矿井内皖水、找煤、打注水孔或通风孔用。
该机出减速箱、损牙包、立牙包、绞车、水泵等组成。所有组件及防爆电机, 均安装在间一庇座上, 搬迁方仪。钻机由电动机带动, 经过减速箱后转数降为95r/min。在减速箱的涡轮轴上, 由偏心轮及链轮分别带动帖机及水泵。钻场场地的布置, 目前钻场场地的布置, 基本上采用两种形式:第一种形式用于地面平坦、荒地多的情况。第二种形式用于地面条件不好, 占用良田, 面积, 尽量做到紧凑、实用。
1.3 开孔钻进
钻孔结构的确定钻孔深度, 深度是1800m。目前我国煤田钻探的最大钻孔宜径的选择:a.钻孔直径, 依煤田钻探的特点, 选择孔径95M为宜。b.基岩开孔的岩层, 最好是一径到底。c.有冲积层 (主要指流砂、砾石层) 的钻孔, 二径到底。即开孔直径选185mm, 到基岩 (现场也叫岩盘) 下直径168×7mm套管, 然后改换直径95mm孔径, 直到终孔。
1.4 无心式硬合金钻头:
1.4.1刮刀式鱼尾钻头刮刀式色尾钻头的结构, 主要用于钻进表土层, 适宜大泵量200-250L/m切, 转速180-250r/min, 压力控制在3920-6880N。1.4.2矛式阶梯钻头, 矛式阶梯钻头的结构, 主要用于表土层、第三、第四盖层、粘性大的岩层。水量控制在150-200L/mb, 转速200-250f/min, 压力4900-7840N。钻头-L面也要加扩孔护正器。1.4.3三翼锥形钻头, 三男锥形钻头的结构, 镶K573型5x 5x13方校状合金。适用于2-4级的泥岩、砂岩、砂页岩以及喷发状的火成省。水量160-200L/m5n, 转速250-300r/mln, 压力7840-9800N, 钻进时, 钻头上面要加岩心管或扩孔器导正。1.4.4三翼平头无心钻头, 镶x 533型7x15八角柱状合金, 适用于2-6级岩层。它的特点是, 钻头在孔底工作平稳、耐府、纯钻进时间长。水量150~200L/mln, 转速1.80-200r/旧1n, 压/J 9800-14700N。1.4.5针状无心自磨钻头, 针状无心白磨站头的结构适用于5-7级岩层, 特别是软硬互层效果更好。特点是:钻进时间长:一次钻程在孔底工作8h以上, 最长达26h。钻头工作平稳、效率高、合金不屈刃;1.4.6无心钻头钻进的注意事项:a.使用无心钻头钻进, 钻头上面必须加两个以上扩孔器或用岩心管导正。扩孔器之间的距离以一个立根长度为方便。b.钻进别压力不要过大, 要使用帖铤, 实行孔底加压。c.钻进时要及时捞取排水稻及泥浆境内的岩粉, 调整和更换泥浆。d.钻进时要注意判层, 不进尺就上钻具.防护硬合金和翼片。
2 开孔钻进注意事项
2.1 开孔钻进时, 钻机开关处、水泵与柴油机处、孔口泥浆循环构处, 一定要有人守岗。
发现情况及时报告在场的机、班长。b.开孔钻进时, 水得强行加压, 用六方主动钻杆自重钻进。随孔深增加, 向孔内加接钻铤至100-120m, 防止钻孔歪斜。c.开孔钻进时, 为防止孔斜, 随孔深的增加逐步加长岩心省。其最终长度不得短于6m。换径时。要使用同径岩心管导正, 克到换径深度扭过6~10m后再取消导正管。d.开孔钻进.使川泥浆的蚜外粘度不得低丁30s, 相对密区应在1.1-1.15, 方砂不得超过4%, p H值为89在冲帜层开孔时, 最好使用白灰水泥浆。e.开孔钻进时, 如发现泥浆漏失, 应及时测量机上讨食孔探, 并简单地测定泥浆的漏失量。冲积层钻进冲积层, 一般是指地面覆益的表土层, 有粘土、黄红土、砂质粘土, 厚度10-100mm;流砂砾石层, 大部为含砂径2-5mm勋, 最大砾石直径不超过10mm, 厚度10-150m, 有的超过300m;卵石层, 大部直径为30-50mm的卵砾石, 非常松散, 最大卵石径可达300-500mm。
2.2 冲积层钻进, 钻速快, 但由于岩石松散, 孔壁不好维护, 易坍。
处理不好给正常钻进带来一定困难。浅层钻进表土层, 使用三翼锥形无心钻头或鱼尾钻头钻进效率较高。钻进时, 为避免孔径形成螺旋状, 保持孔径固正, 一是控制钻进速度, 二是要使用茅杆或同径岩心管导正, 其目的是防止孔料。鱼尾钻头, 用直径100mm炭素园钢锻制异片的宽度175-180mm, 厚度25-30mm, 两侧焊有直径15mm的通水孔。底部朗有排状Y08 (Y04C) 5:5x13方授状合金。钻头长度300-40M1, 钻进时, 加压方式主要是向孔内续接直径68x 20mm钻铤, 长度可加到100-110m。钻进时, 冲洗波量不得少于比150L/mln;钻头压力4900-5880N (500-600kgf) l立轴转速以180-200r/mln为宜。如果所钻进的表土层为粘土, 本身造浆, 应注意及时调整和更换泥浆, 以防止泥浆粘度增大糊钻头。
2.3 流砂砾石层钻进流砂砾石层, 胶纳非
常松散于冲洗液的冲刷, 钻具问转振动很难正常钻进。进比较困难。钻进中内一堤钻具孔喀极易坍塌, 钻进流砂砾石层, 采用水泥泥浆和锯末白灰水泥浆以及石灰、挎胶泥浆钻进, 效果较好。
2.4 水泥泥浆钻进流砂砾石层
水泥泥浆的配制。水泥泥浆适于松散的层厚在10-50m的薄层流砂层中钻进。原料:325或425号硅酸盐水泥、普通原始泥浆, 钻度18-253, 相对密度1.1-1.15, 失水量为17-26mm'/30Min。配制:把水泥直接放到泥浆循环槽中, 边加入边搅拌, 以免成决。搅拌方法可用人力或水力喷射搅拌。1m'泥浆中加入25-50kg水泥。为防止水泥加入时结块, 可将水泥用桶搅拌成水泥浆 (水:水泥=2:1) 再徐徐加入, 这样可以搅拌均匀。
3 钻探设备的安全设施
钻塔:a.绷绳钻塔四角必须设绷绳。绷绳直径不小于12mm, 现场为节省原材料多选用钻机迟下的废钢丝绳三股一根。绷绳与地面的夹角不超过4。绷绳上头用“猪蹄扣”拴在距塔顶1/5的角铁位置上。下端通过紧绳器绑牢、固定在理入地下的横祖木上 (长1.2m, 直径l 50mm, 埋深不少于1.2m) 绳头要备l m以上的头, 并用两绳卡卡牢。b.避雷针。雷雨季节和南方地区, 钻塔上必须安装与钻塔绝缘的避雷针。具体要求如下: (1) 在钻塔上安装避霄针要用干燥、外涂能防潮和绝缘的沥青或油漆的木电柱。避雷针高出塔顶2.5m以上。 (2) 避首针引下线与钻塔、绷绳、活动工作台重钝引受压而迅速释放, 部分岩石被压成粉末。绳等各部分的空间垂宜距离应大于1m。 (3) 避雷针接地极与电动机的接地、孔口管及绷绳接地点的距离应大于3m。 (4) 避雷针直径钢质的截面不大于loo M2, 引下线不小于28mm, 铅质的不小于16mm。 (5) 避雷针、引下线相接地体之间的连接要严密。最好预先将各部件连接处焊接在接触须不小于10cm的金属板上, 安装时金属板之间用螺栓团紧, 接地电阻不大于10欧。c.天轮。 (1) 塔顶天轮要使用铸饲、滚动轴承的沿轮组。 (2) 天轮必须设直径不小于15mm的保险绳。绳两头分别投在天轮框上和钻塔前面平梁上, 并用两个以上绳卡卡牢。 (3) 不使用游动沿车, 单绳提升时, 天轮必须设登安全挡板。 (4) 油压钻机, 必须安装钢丝绳导向轮。
4 结论
钻探技术在推动科学进步是有待研究和提高的关键技术问题。矿产资源勘查、工程地质勘察、地下水勘采和环境工程等方面的不可取代的巨大作用。各种地层和复杂条件下钻孔系统, 如不稳定和易冲蚀水解岩矿层、漏失层、高温和压力异常地层等。
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