Технологические процессы как основа формирования производственных зданий.

Технологический процесс - совокупность технологических, транспортных и складских операций, повторяющихся многократно и циклично в определенной последовательности.

Объемно-планировочное решение любого промышленного здания зависит от характера технологического процесса, располагаемого внутри здания. Технологический процесс предопределяется производственно-технологической схемой, в которой установлена определенная последовательность операций по выработке продукции или полуфабриката, намечены технологическое оборудование и характер его расстановки, вид и грузоподъемность внутрицехового транспорта, номенклатура, размеры и последовательность расположения помещений, внутренний температурно-влажностный режим и т.п. Технологическая схема предусматривает также места поступления сырья и вспомогательных материалов, выхода - готовой продукции или полуфабриката, удаления отходов производства, места ввода инженерных сетей.

При автоматизированном конвейерном производстве технологическая схема предусматривает размещение автоматических линий с указанием пунктов различных операций по обработке и сборке изделий. Технологическая схема, определяя характер и массу рабочего оборудования и продукции, является решающим фактором при выборе этажности и здания.

Для обеспечения рациональной планировки цехов необходимо знать габариты технологического оборудования и готовых изделий, характер расположения рабочих мест, ширину проходов и проездов, а также схему расстановки производственного оборудования.

В комплекс вопросов планировки здания входит обеспечение хороших его эксплуатационных качеств, что в значительной степени зависит от размещения отдельных производственных участков. Так, отделения с мокрыми процессами необходимо размешать в средней части здания (во избежание образования на стенах конденсата). Там же следует помещать отделения со строго заданным температурно-влажностным режимом. Участки с горячими процессами располагают около наружных стен для улучшения вентиляции.

 

 

22.Подъемно-транспортное оборудование в объемно-планировочных решениях промышленных зданий.

Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование подразделяют
на две группы:

- периодического действия (подвесной транспорт (тали, кошки, тележки, подвесные краны), мостовые краны, напольный безрельсовый и рельсовый транспорт (автокары, автопогрузчики));

- непрерывного действия (конвейеры (ленточные, пластинчатые, скребковые, ковшовые), пневматический и гидравлический транспорт).

В промышленном строительстве наиболее распространены здания с подвесными и мостовыми кранами, перемещающими грузы в трех направлениях и обслуживающими практически любую точку площади цеха.

Подвесные краны имеют грузоподъемность от 0,25 до 5 т (иногда до 20 т). Кран состоит из легкого моста или несущей балки, двух - или четырехкатковых механизмов передвижения (по подвесным путям) и электротали, перемещающейся по нижней полке мостовой балки.

В зависимости от ширины пролета, шага несущих конструкций покрытия, грузоподъемности и требуемого числа транспортных операций по ширине пролета (или на одних и тех же путях) устанавливают один или несколько кранов. По количеству путей подвесные краны могут быть одно-, двух- и многопролетными.

Краны могут быть однопролетные при длине несущих балок от 3,6 до 18 м, двухпролетные - при длине 16,2-27 м и трехпролетные - при длине 28,2-34,8 м. Размеры пролетов кранов (расстояние между точками подвеса) приняты кратными 1,5 м и составляют 3-15 м. Управляют подвесными кранами с пола цеха.

Рис. пример размещения в пролетах длиной 18 м двух однопролетных и одного двухпролетного подвесных кранов. 1- несущая балка, 2-механизм передвижения, 3-подвесной путь,4-электроталь.

Мостовые краны имеют грузоподъемность от 1 до 500 т и более. Чаще используют краны грузоподъемностью 5-32 т. В тех цехах, где требуется перемещать грузы разной массы и с разной скоростью, предусматривают краны с двумя механизмами подъема.

Мостовой кран состоит из несущего моста, перекрывающего пролет помещения, механизмов передвижения и передвигающейся вдоль моста тележки с механизмом подъема.

Несущий мост имеет вид пространственной четырехплоскостной коробчатой балочной или ферменной конструкции. По концам моста устанавливают механизмы передвижения по подкрановым путям, уложенным по консолям колонн цеха. По верху моста укладывают рельсы, по которым передвигается тележка с механизмами подъема. Управляют мостовыми кранами из подвешенной к мосту кабины или с пола цеха вручную.

Все механизмы крана приводятся в действие электромоторами с питанием по троллейным проводам, которые крепят сбоку одной из подкрановых балок или подвешивают к нижнему поясу несущих конструкций покрытия. Грузоподъемность, габариты и основные параметры мостовых и подвесных кранов даются в ГОСТах.

В зависимости от продолжительности работы в единицу времени эксплуатации различают краны весьма тяжелого и тяжелого (коэффициент использования 0,4-0,8), среднего (0,25-0,40) и легкого (0,15-0,25) режимов работы. В цехах с интенсивным технологическим процессом в одном пролете может быть установлено по два крана и более, располагаемых как в одном, так и в двух уровнях цеха. Передвигаются краны со скоростью 80 м/мин и более.

При использовании кранов весьма тяжелого режима работы (или тяжелого и среднего при двух и более кранах в пролете) вдоль подкрановых путей устраивают проходы (галереи) для обслуживающего их персонала. Ширину прохода принимают не менее 400, высоту 1800 мм.

Пролет здания связан с пролетом крана lкр зависимостью:

L = lкр + 2 l,где l — расстояние между разбивочной осью колонны здания и осью подкранового рельса; l принимают равным 750 мм для кранов грузоподъемностью до 50 т включительно и 1000 мм — для кранов грузоподъемностью 50 т.

В тех случаях, когда грузоподъемность мостовых кранов более 50 т, пролеты кранов уменьшают на 0,5 м.

В современной практике наблюдается тенденция к замене мостовых кранов подвесными. Устройство специальных поворотных стрелок-крестовин позволяет перемещать грузы подвесными кранами во взаимно-перпендикулярных направлениях без переделки подвесных путей. Поэтому здания, оборудованные подвесным транспортом, легче приспособлять к изменениям технологии производства.

Рис. Размещение в здании пролетом 24 м мостового крана.

5-кабина крановщика, 6-механизм передвижения вдоль кранового пути, 7-несущий мост, 8-тележка с грузоподъемным механизмом, 9- подкрановый путь, 10- токопровод.

Напольный транспорт. Мостовые и подвесные краны, передающие нагрузки на каркас, очень сильно влияют на объемно-планировочное и конструктивное решение здания. При проектировании стремятся по возможности уменьшить грузоподъемность этих кранов или вообще освободить каркас здания от крановых нагрузок.

Отказ от мостовых и подвесных кранов приводит к значительному экономическому эффекту (уменьшается расход материалов на элементы каркаса), позволяет создавать здания с укрупненной сеткой колонн, а также легкие большепролетные здания с пространственными и висячими системами покрытий.

Технологический процесс в зданиях без мостовых и подвесных кранов обслуживается напольным транспортом. К ним относятся вагонетки, электрокары, конвейеры, автомобильные краны, различного рода погрузчики и т.п. В крупно- и большепролетных зданиях для перемещения грузов целесообразно предусматривать козловые краны, передвигающиеся по рельсам, уложенным в уровне пола цеха.

Использование козловых и полукозловых кранов в производственных зданиях имеет хорошие перспективы, так как появляется более широкая возможность создания конструктивно легких, крупноячейковых зданий (60 х 60 м; 120 х 120 м).

Вместе с тем, все виды напольного транспорта, находящиеся в уровне движения людей, создают опасность травматизма, вызывают ощущение дискомфорта и повышенного нервного напряжения.