第六节 生产工艺技术方案设计

第六节  生产工艺技术方案设计（熟悉，其中一、(三)选择主要生产装置和设备要求掌握）

生产工艺技术是生产原理，生产工艺，流程，参数，制造方法，设备选型，物料、能量平衡，和提出配套公用工程需求等全套技术的总称。
工艺技术同设备联系在一起，体现项目的生产力水平，是项目经济合理的重要条件。
不同生产工艺技术的产品质量、原材料消耗、能源消耗和生产成本等各不相同。工艺技术上任何环节不可行或有缺陷所留下的隐患，都会造成严重的后果。现在新技术、新工艺、新设备日新月异，使工艺技术方案日益多样化。所以在拟建项目的市场与资源研究的基础上，在产品方案与建设规模基本确定后，应在多方案比较的基础上选取符合国情和厂情的，同时又先进可靠、经济合理的工艺技术。在此基础上，再分析项目的财务和经济可行性。

    一、生产工艺技术建设方案设计的内容

    (一)研究各种生产工艺

    生产同一品种的产品可采用不同的初始原料，经过不同的生产方法。即使采用同一种原料，也可采用不同的生产方法。这就造成了工艺方案的多样性。随着现代生产的发展，可供选择的工艺越来越多。必须首先对各种可能采用的工艺进行研究，通常包括以下几方面：
    (1)收集相关资料。注意分析这些资料的可靠性和精确性。
    (2)分析生产工艺发展趋势。重点分析和预测项目拟用工艺的寿命期，注重采用处于发展期和成熟期的工艺。
    (3)项目的原材料、辅助材料和燃料等资源条件的适应性(具体到规格、成分、质量，以及供应是否稳定可靠)。
    (4)生产工艺的可得性。若拟引进专有技术或者专利，必须对引进技术的软、硬件进行充分的调查研究，对比多家供应商的技术先进性、可靠性和购买专有技术或者专利所需的费用。
    (5)研究拟采用的生产工艺是否符合节能和清洁生产要求，通过综合利用，力求做到物耗低、能耗低、废弃物少，资源综合利用率高。
研究生产工艺问题时，一般先划分问题的层次，突出重点，抓住决定性影响的关键问题。然后对各方案开展技术经济分析。通过多方案的比较、选择最佳的生产工艺方案。

    (二)研究生产流程

    同一生产工艺可采用不同的生产流程。生产流程反映由原料到产品的生产过程中，物料和能量的流向、变化以及所经历的设备、仪器和工艺过程。它是工艺技术设计的核心，与设备选型、工艺计算、设备布置等工作有直接的关系。对各种生产流程的研究内容如下：
    (1)对产品质量的保证程度。
    (2)各工序间是否合理衔接，是否通畅、简捷。
    (3)物料消耗定额。
    (4)工艺参数，如压力、温度、真空度、收率、速度、纯度等。
    (5)是否合理安排(应既能保证主工序生产的稳定性，又能根据市场需要在品种规格上有灵活性)。

例题：工艺技术设计的核心是(  )。
a、生产工艺
b、生产流程
c、生产设备
d、生产规模
答案： b
分析：生产流程反映由原料到产品的生产过程中，物料和能量的流向、变化以及所经历的设备、仪器和工艺过程。它是工艺技术设计的核心，与设备选型、工艺计算、设备布置等工作有直接的关系。

    (三)选择主要生产装置和设备（掌握）

    在选择了生产工艺方案以后，应考虑各选用哪些主要机器设备，及其型号、规格和数量。设备和工艺是相互依存的。对各种生产工艺和流程所需主要生产设备和辅助设备的规格、型号、数量、来源和价格应进行研究。主要比选各设备方案对建设规模的满足程度，对产品质量和生产工艺要求的保证程度，设备使用寿命，物料消耗指标，操作要求、备品备件保证程度，安装试车技术服务，以及所需的设备投资等。
    1．主要设备选型的原则
    主要设备选型的原则是技术先进、可靠和经济合理。
    (1)主要设备选型的原则应与选择的项目建设规模、产品方案和工艺技术方案相适应，满足项目的要求，可获得最大出力。
    (2)适应产品品种和质量的要求。
    (3)提高连续化、大型化程度，降低劳动强度，提高劳动生产率。
    (4)降低原材料、水、电、汽单耗，满足环境保护要求。
    (5)强调设备的可靠性、成熟性，保证生产和质量稳定。不允许将不成熟或未经生产考验的设备用于建设方案设计。
    (6)符合政府或专门机构发布的技术标准要求。
    (7)在满足机械功能和生产过程的条件下，力求经济合理(含用料、制造、操作和维护保养)。尽可能立足于国内。
(8)主要设备及辅助设备之间相互配套。

例题：主要设备选型的原则是（   ）。
a、技术先进
b、可靠
c、经济合理
d、装备水平
e、适应市场变化
答案：a、 b、c

    2．进行设备选型时，需注意一些约束条件
    (1)基础设施条件的约束。
    (2)投资和外汇的约束。
    (3)人才的限制。
    (4)设备维修条件和设施的约束。
    (5)引进设备同国内配套设备的适应和衔接。
    (6)有关政策约束。
    3．设备选择工作的深度
    可行性研究阶段的设备选择工作应达到如下深度：
    (1)提出所需主要设备的规格、型号和数量。
    (2)对国内外制造商调查和初步询价，提出设备来源和设备费方案。
    (3)拟引进国外设备时，应提出设备供应方式(合作设计合作制造、合作设计国内制造，以及引进单机或者成套引进等)。
    (4)选用超大、超重、超高设备，应提出相应的运输和安装技术措施方案。
    (5)利用和改造原有设备的，应提出改造方案，并分析改造的效果。
    (6)经设备比选后，提出推荐方案并编制主要设备表。

    (四)研究工艺参数和进行物料衡算

    工艺参数是生产过程中应控制的各种技术数据，是进行物料衡算、公用工程量计算和设备计算的重要依据。生产工艺和生产流程基本确定之后，应确定生产工艺参数。工艺参数应具有先进性，同时必须是切实可行的。
    物料衡算的理论基础是质量守衡定律，可行性研究阶段要求对每个生产过程的物料量进行初步平衡计算，从而初步得出正常生产所需要的原材料、辅助材料、公用工程的用量，以及产生的主、副产物及废料量。物料衡算通常把主要原料在各工序的流动量绘成图表，即所谓物料平衡表或物料平衡图(示意图见图4—1)。它关系到生产成本与运输，对项目的经济技术指标有着举足轻重的影响。详细计算将在初步设计阶段进行。

    物料衡算的基本公式如下：

              ∑g₁=∑g₂+∑g₃
式中∑g₁——输入系统中各物料的总和；
        ∑g₂——自系统中输出各物料的总和；
        ∑g₃——系统中物料损失量的总和。