前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇空分設備范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

空分設備范文第1篇

在工業生產的各個領域中，氧氣、氮氣、氬氣等工業氣體的應用不可或缺，而且不同行業、不同工藝對氧、氮、氬等工業氣體的要求也不同。為滿足生產要求，保證生產安全穩定運行，工廠內部均配置有專供的空分設備和氧、氮、氬氣體管網系統。因此在制定空分設備的技術方案時，通常對空分設備的工藝流程、加壓輸送系統、各配套機組的操作性能，裝置的能耗指標、設備投資等進行對比和選擇。下面以國內某鋼廠配套KDON-10000/20000型空分設備為例，通過不同的流程計算，選配各機組參數，進行工藝流程的對比和優選。空分設備的設計參數見表1。

1空分設備流程

形式現代空分設備以提供帶壓氧氣產品的流程形式來分一般有2種流程:外壓縮流程和內壓縮流程［1］。在目前國內空分設備設計應用中，外壓縮流程又有常規外壓縮流程和自增壓+外壓縮流程之分;內壓縮流程又有空氣增壓內壓縮流程和氮氣循環內壓縮流程之分。該鋼廠用氧壓力要求在2.5MPa(G，下同)，用氮壓力要求在2.0MPa，所以10000m3/h空分設備無論是采用內壓縮流程還是外壓縮流程都可以實現。

1.1外壓縮流程

1.1.1常規外壓縮流程常規外壓縮空分設備流程是目前鋼廠應用比較廣泛的一種流程，主要由原料空氣過濾器、空壓機、空氣預冷系統、分子篩純化系統、精餾塔系統(含膨脹機)、氧/氮外壓縮系統和儀電控制系統等配套設備組成。工藝流程如圖1所示。圖1常規外壓縮空分設備流程簡圖AF—空氣過濾器TC—空壓機AC—空冷塔WC—水冷塔MS1、2—分子篩吸附器SL—消聲器EH—電加熱器ET—膨脹機E1—主換熱器C1—下塔C2—上塔K1—冷凝蒸發器E2—過冷器C701—粗氬Ⅰ塔C702—粗氬Ⅱ塔K701—粗氬冷凝器AP—循環粗氬泵C703—精氬塔K703—精氬冷凝器K704—精氬蒸發器NC—氮壓機OC—氧壓機常規外壓縮流程，由于膨脹空氣進上塔，使上塔氧提取率較膨脹氣體進下塔流程略低;且低壓膨脹機的制冷能力較中壓膨脹機弱，因此，外壓縮流程的液體產量較大時(尤其帶液氬產品)，膨脹空氣旁通，原料空氣過度消耗，能耗偏高。所以對于液體產量要求不大的用戶可推薦采用常規外壓縮流程。1.1.2自增壓+外壓縮流程自增壓空分設備流程是依靠液氧柱勢差對氧產品加壓的一種流程形式，自增壓+外壓縮流程是將出冷箱的帶壓氧氣經氧壓機進一步升壓到中壓的流程，主要由原料空氣過濾器、空壓機、空氣預冷系統、分子篩純化系統、精餾塔系統(含膨脹機、自增壓器)、氧/氮外壓縮系統和儀電控制系統等組成。工藝流程如圖2所示。自增壓+外壓縮流程提高了氧氣產品出冷箱的壓力，壓力需求在低于0.15MPa時可直接使用。當鋼廠氧氣壓力需求在2.5MPa時，采用氧自增壓+氧氣外壓縮流程，提高了氧壓機入口壓力，使氧氣升壓輸送的能耗降低，可以減少電力消耗。

1.2內壓縮流程

根據氧氣、氮氣產品的比例不同，內壓縮流程可分為空氣增壓內壓縮流程和氮氣循環內壓縮流程2種。另外還可以采用氧氣內壓縮+氮氣外壓縮的混合流程。該鋼廠氧氣、氮氣產品需求比例為1∶2，從綜合性能考慮可采用氧氣內壓縮+氮氣外壓縮流程和氮氣循環內壓縮流程。1.2.1氧氣內壓縮+氮氣外壓縮流程配套設備主要有原料空氣過濾器、空壓機、空氣預冷系統、分子篩純化系統、精餾塔系統(含膨脹機)、空氣增壓機、內壓縮液氧泵、氮外壓縮系統和儀電控制系統等。工藝流程如圖3所示。氧氣內壓縮+氮氣外壓縮流程采用液體泵對氧產品進行升壓輸送，大大提高了壓氧過程的安全性。對于用氧壓力過高、用量過大的用戶，且活塞式氧壓機和離心式氧壓機的選型均無法滿足時可推薦采用。1.2.2氮氣循環內壓縮流程配套設備主要有原料空氣過濾器、空壓機、空氣預冷系統、分子篩純化系統、精餾塔系統(含膨脹機)、循環氮壓機、輸送氮壓機、內壓縮液氧泵、內壓縮液氮泵和儀電控制系統等。工藝流程如圖4所示。

2流程特點與比較分析

2.1安全性與可靠性

液氧加壓輸送比氣氧加壓輸送理論上安全性高一些。相對而言，外壓縮空分設備的安全隱患主要在于冷凝蒸發器內液氧中碳氫化合物的積聚和氧壓機，前者可以通過在線監控和定時進行液氧安全排放來控制;至于后者，國產氧壓機的技術早已過關，可以保證安全。又經過多年的技術發展，外壓縮流程空分設備的安全性完全可以保證［1］。空分設備的運行可靠性與設備質量、操作水平等因素密切相關。外壓縮流程的應用最為廣泛，技術成熟，用戶的操作也都很熟練;而且空分設備與壓氧系統相對獨立，氧壓機的停車對空分設備的運行不會產生影響，可靠性很高。內壓縮流程相對來說要復雜一些，自動化控制的要求更高。為保證整套空分設備正常運行，配套機組多采用進口產品。

2.2運行能耗

采用上述4種流程形式，分別對KDON-10000/20000型空分設備進行流程計算，通過選配各機組參數，各流程電力消耗見表2、3、4、5。由此可見:在相同產品工況下，各流程能耗指標按常規外壓縮、自增壓+外壓縮、氧氣內壓縮+氮氣外壓縮、氮氣循環內壓縮依次升高;而且內壓縮流程的產品能耗比外壓縮流程高。

2.3投資成本

內壓縮流程與外壓縮流程的投資成本主要體現在內壓縮流程的液體泵加上空氣增壓機(或循環氮壓機)與外壓縮的氧壓機、氮壓機相比。外壓縮流程的氧壓機完全可以采用國產產品，性能良好，價格低廉，且安全性能好［1］。而內壓縮流程所需的空氣增壓機或循環氮壓機，因國內外機組效率差異較大，從長期運行成本角度考慮一般要求采用進口機組，國產機組還不能完全滿足要求。所以，采用內壓縮流程的空分設備的成本較高。另外，因為內壓縮流程空分設備需要配置中高壓板翅式換熱器和中高壓調節閥，會涉及到投資成本的變化。

3總結

空分設備范文第2篇

關鍵詞：微機綜合保護器；空分設備；開關柜；電動機；升級

中圖分類號：TB657.7 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2015）024-000-01

微機綜合保護器，是集單片機、PLC和數字繼電器為一體的電力設備自動控制保護裝置，除了為電動機和配電設備機提供更加先進可靠的保護功能，還可以通過邏輯編程大大提高自動化水平，使得電動機和配電設備的各種運行管理更加簡單，電動機的控制回路不斷簡化，安裝、運行、維護的工作越來越方便、高效。如何對一些老的傳統繼電保護系統進行改造，采用合理方案，完成從分立繼電保護到微機保護的升級，是值得研究和探討的課題。

一、微機綜合保護器的改造與應用實踐

6500Nm3/h氧氣站始建于90年代初，是金川二期工程閃速爐系統配套的空分設備，有兩套6500Nm3/h制氧機組，主要為閃速爐供應氧氣。該氧氣站主要設備有兩臺3400KW同步電動機、兩臺400KW異步電動機和兩臺800KVA變壓器，同步電動機采用降壓啟動，異步電動機采用直接啟動，6KV配電系統由十五臺高壓開關柜組成，控制和保護由8面繼電控制屏和1套集中控制操作臺組成，采用傳統繼電保護控制系統。

二、原控制系統存在的問題

6500Nm3/h空分主空壓機用高壓同步電機拖動，采用電抗器降壓啟動，電氣控制系統比較復雜，工藝、設備連鎖環節多，其配套高壓配電設備多，控制系統均采用分離繼電器元件控制，共有8面控制屏。主要使用DZY系列直流中間繼電器、DS系列時間繼電器、DX系列信號繼電器、DY-32型電壓繼電器、LL-12/10型電流繼電器等。

三、改造方案

該系統改造共配置SIEMENS微機綜合保護器11臺，集中設置2臺控制屏，代替原有的8面繼電器屏和信號屏，所有邏輯控制、信號指示、保護整定值均通過SIEMENS DIGSI軟件編譯后寫入微機綜合保護器，通過后臺監控系統實現整個配電系統和高壓電機的監視、控制、保護和操作。圖1為系統配置圖

1.保護配置及控制功能

6KV電源進線：選用SIEMENS 7SJ62系列微機綜合保護器2臺，實現過流、速斷、低電壓、PT斷線、電量測量、反饋控制、控制聯鎖邏輯和遠程操作等。

6KV母線聯絡柜：選用SIEMENS 7SJ61系列微機綜合保護器1臺，實現過流和速斷保護、反饋控制、控制聯鎖邏輯和遠程操作等。

800KVA變壓器：選用SIEMENS 7SJ61系列微機綜合保護器2臺，實現過流、速斷、單相接地保護、反饋控制、控制聯鎖邏輯和遠程操作等。

3400KW同步電動機：選用SIEMENS 7SJ635系列微機綜合保護器2臺，實現過流、速斷、單相接地、低電壓、PT斷線、電量測量、反饋控制、控制聯鎖邏輯及油泵自動控制等；選用SIEMENS 7UT612系列微機綜合保護器2臺，實現差動保護。

400KW異步電動機：選用SIEMENS 7SJ62系列微機綜合保護器2臺，實現過流、速斷、單相接地、低電壓、PT斷線、電量測量、反饋控制、控制聯鎖邏輯及油泵自動控制等。

2.改造過程與思路

充分掌握和理解原控制回路中的各種連鎖和邏輯關系，通過優化將所有中間環節用微機綜合保護器內部程序來實現，原有的信號指示和參數顯示由后臺監控實現，在此基礎上重新繪制的二次原理圖和接線圖，根據不同電氣設備和新二次原理圖中用的輸入/輸出點數，選擇合適的微機綜合保護器，最后通過組態實現所有功能。

（1）集中控制屏配置

根據圖1的系統配置方案，在電控室設置兩臺集中控制屏，安裝SIEMENS微機綜合保護器、控制小母線和電壓小母線，其保護信息通過RS485通訊接口直接從微機綜合保護器上傳至后臺監控系統。

（2）保護裝置組態編程

根據設備控制和工藝流程，收集相關數據和信息，確定二進制信號輸入量、模擬輸入量、信號和跳閘命令的輸出量，明確邏輯關系，編寫邏輯圖，通過軟件對各類信號、數據進行定義，編譯調試正確后下載到微機綜合保護器進行程序聯動調試。

（3）設置后臺監控系統

后臺監控系統的主要功能為數據采集、數據處理、事件記錄與報警、事故追憶、故障錄波，數據查詢及打印等。

四、改造后的效果分析

通過本次改造，整個配電系統和高壓電動機控制回路得到了很大優化，系統穩定性大大提升；微機綜合保護器具有的自診斷和故障記憶功能使故障的分析和查找效率進一步提高，運行調試費用和日常檢修維護費用大大降低；設置了后臺監控裝置，操作、狀態監視、數據采集、處理等工作自動完成，降低了職工的勞動強度。

五、結束語

微機綜合保護器的廣泛應用，為空分設備傳統繼電保護改造帶來了前所未有的機遇。利用微機綜合保護器改造，一方面提高了空分設備配套的電動機和配電設備管理效率，降低維修和人工成本，另一方面對電氣設備進行整體監控，容易實現網絡化管理，通過監控主機上的客戶端軟件，不需要大量的硬件設備投入，通過局域網設定相應安全訪問級別，工程技術人員和專業管理人員在終端計算機上，隨時能了解各動力設備和配電設備運行狀況，使設備長期處于專業人員的掌控之下，出現異常能及時采取有效措施，設備運行更加安全、可靠、穩定。

參考文獻：

[1]張宇輝.電力系統微型計算機繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2000.

[2]楊奇遜.微型機繼電保護基礎[M].北京：水利電力出版社，1998.

空分設備范文第3篇

關鍵詞：石化行業企業；大型空分設備；生產技術創新；儀表自動化；制造規模

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.028

0 引言

大型空分設備是石化行業、石化企業在生產制造過程中使用的重要儀器設備，其運作機械原理是實現對空氣的降溫冷卻，同時以增壓方式讓空氣的體積變小、轉化為液態，根據空氣中各組成氣體之間的沸點差異，讓液化物與氣體充分接觸并發生反應，在熱質交換原理的作用下，實現高純度氣體的分離。我國很多知名石化企業通過學習借鑒國外先進儀器設備的生產經驗和生產方案，并在技術研發、科技創新活動的帶領幫助下，已經具備設計、生產制造先進大型空分設備的技術能力，能夠與其他國際先進設備生產制造廠商進行競爭，全面提高了我國石化機械設備設計、制造生產工藝水平。

1 現階段國內大型空分設備的設計、制造生產技術概況

最近的數據調查分析顯示，國內生產制造大型空分設備的化工企業，在機械設計、制造生產工藝研發等領域中表現優異，其中部分企業的機械設計水平、設備生產制造工藝已經具備國際領先水平。其具體情況總結分析如下。

（1）大型空分設備的生產制造規模擴大化。石油開發采取煉制、成品及副產品銷售、油氣運輸儲藏、化工制品生產等行業的集團化發展趨勢，對化工生產機械設備的功能性質、使用性質提出了更高的標準要求，化工機械設備需要滿足生產制造規模逐漸發展壯大的經營需求。因此體現在大型空分設備管理方面，表現為大型空分設備一方面應當具備更高的生產能力，另一方面還應當提高其配套生產能力。隨著化工行業的崛起建設，國際、國內市場上需要更多數量的大型空分設備投入到化工生產過程中。從現實情況分析，我國化工企業亟需在現有基礎上，提高大型空分設備的機械設計水平和生產制造工藝，增強企業產品的科技含量，提高企業的綜合競爭力，與國際大型化工設備制造廠商企業進行健康、良好的競爭，在國際機械設備制造領域爭奪領先地位。我國部分制造企業不斷學習國際先進機械技術，加強對機械設備的研發，將新型生產制造技術應用在大型空分設備的設計方案當中，創新技術應用，取得明顯實效。

（2）大型空分設備的機械設計方案優化、豐富制造工藝的種類。在對我國化工設備生產企業情況進行統計的基礎上，筆者發現化工設備生產企業已經突破了傳統的設備制造管理流程，在新型空分設備生產過程中，更加注意客戶對大型空分設備的性能要求、功能要求，根據客戶意見制定大型空分設備的設計方案、生產制造方法，因此出現了生產制造工藝的多樣化、種類豐富。部分大型空分設備生產企業一方面借鑒使用國際上最先進的數據計算系統和計算軟件，通過數據系統的構建、數據軟件的計算幫助，不斷提高大型空分設備的機械設計水平。

（3）優化大型空分設備中的轉動功能設備設計方案。轉動功能設備為大型空分設備提供氣體來源，其優化設計方案將顯著提高大型空分設備的運作效能與安全穩定性能，降低大型空分設備的使用能耗數值。

2 大型空分設備的設計、制造生產技術要點與改革

從我國近些年的化工機械生產制造過程和經驗成果總結上看，大型空分設備的生產制造工藝歷經生產變革與技術創新，已經日趨成熟完善并能夠與國際一流機械制造工藝水平相當。為了在此基礎上，繼續提高大型空分設備的機械設計水準，實現大型空分設備生產的集中化、規模擴大化，還應當繼續加強科技創新能力。

（1）液體膨脹機取代傳統的高壓節流閥。液體膨脹機能夠達到節能的目的，當液體在膨脹的過程中其焓值會降低，這樣就更容易下塔的精餾，能夠提高空分設備氧氣的提取率。

（2）單套空分設備向大規模方向發展。我國現在用的空分設備主要是5-6萬級，解決8萬級空分設備存在的一些技術上的難題是現階段的難題。我國的最終目的是實現生產10萬等級空分設備，需要不斷摸索著總結技術難點并且積極尋找解決方案。

（3）提高關鍵部機的效率。這里的關鍵部機主要是指冷凝蒸發器與篩板下塔，我國目前的篩板下塔阻力在16-20KPa，要是可以采用規整填料塔，那么阻力就會減少到到4-5KPa。阻力減少帶來的直接經濟效益就是我國每年至少可以節約30-40萬元的電費，要想更加節約資金，就需要把規整填料進一步精餾以減少填料下塔的高度，基于此，我國目前正在積極地研究新的精餾方案。

3 化工儀表自動化設備的要點與改革

（1）控制系統優化。目前我國化工企業大部分設備裝置還是采用傳統的常規控制系統，其中大部分還是采用PID控制系統，基于此，導致自動化設備的潛力并沒有全面的被發揮出來，所以開發及優化控制系統是自動化設備的發展必然趨勢。

（2）過程控制。分散控制系統、編程控制器、自動化系統隨著計算機技術與網絡技術的不斷成熟，本著開放化、標準化的原則，采取國內外市場通用硬軟件的方法，將向著開放的分布式監控控制系統發展。

綜上所述，在對我國現階段化工行業大型空分設備生產制造能力水平的統計分析之下，我國化工設備制造企業需要注意生產規模上的擴大化趨勢、機械設計的方案優化、豐富制造工藝的種類等現實發展要求，不斷根據經濟市場發展需求和客戶應用需求，調整優化大型空分設備的機械設計方案，增加大型空分設備的科學技術含量。

參考文獻：

[1]方瑩，朱曉涵，劉益才.壓縮空氣氣水分離裝置的發展現狀及展望[J].真空與低溫，2015（02）.

[2]蔣旭.空分設備換熱系統的設計及溫差選取[J].深冷技術，2014（06）.

[3]黃科，王艷君，陳彩霞.富氧燃燒用空分流程優化淺析[J].深冷技術，2015（04）.

空分設備范文第4篇

[關鍵詞]必要性；原則分析；措施

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）02-0367-01

1.機械設計自動化設備控制必要性

機械自動化不僅是社會科技發展的表現，而且也是機械設計者不斷追求的機械自動化運行的主要目標。機械設計的時候，必須針對其安全性進行嚴格控制，從不同的角度進行機械自動化設備的安全性管控。機械設計的時候，必須從不同的角度進行機械自動化處理，確保機械運行的安全性和穩定性。機械設計的時候，必須要有設備安全開發團隊進行全面調研，并且提高設備的安全性管理，使得機械運行的時候能夠具有更加安全的環境。機械設計自動化設備進行控制的時候必須從設備管理角度出發，對于機械設計中的一些安全性風險進行全面評估，確保機械設備的安全性和工作的有效性。

2.機械設計自動化設備安全控制的原則分析

2.1 應當滿足機械功能的需求

機械設計自動化設備的安全控制工作必須要嚴格的遵循設計的原則作為主要出發點，從而以此來真正保障其中多項安全自動化控制的功能，這樣才能真正符合機械設備所具備的詳細需求。同時要求機械設計自動化設備的安全控制還應當真正滿足其在核心功能方面的需求，從而真正保證設備控制和機械信息能夠真正符合其技術指標方面的需求。通常機械設備在具體實施的過程當中，必須要嚴格依照設計、制造以及安全管理方面的需求出發，從而以此來不斷有效的提升機械設備自動化安全控制方面的管理水平。

2.2 設計當中需要采用先進技術融入其中

主要要求機械設計自動化安全控制必須要真正建立在先進的技術基礎上，以此來有效的保證機械設計的工作能夠真正有效的符合其在安全管理方面的需求。同時需要再此基礎上對各項機械設備的基本功能加以完善，最終不斷的提升機械設備的綜合管理能力。并且機械設計自動化設備的安全管理工作不論是從產品還是從系統方面的角度來出發，都必須要以此不斷提升機械設備自動化的安全管控能力。由于機械設計自動化設備的安全控制主要還是以其所包含的技術作為主要控制形式，依托技術才能有效的保證機械設備的智能化功能，從而有效的滿足其人性化安全管理的需求。同時機械設計自動化安全設備的管理還必須要針對多種加工設備的框架來加以優化。可以從安全管理的發展角度作為主要出發點，從而不斷的增強其輸出設備的功能。而如果是能量轉換機械設備則需要保障其所進行的能力轉換形式變得更加的安全可靠，從而提升機械設備的安全控制能力。

2.3 應當保障自動化設備安全控制效率的提升

機械設計自動化控制系統的管理工作的開展，需要針對其中多項新興實施優化管理控制，從而以此來有效的保障相應自動化產品及設備，能夠真正滿足其在安全管理功能方面的需求，從而以此來從多個方面不斷的提升其安全控制的效率，這本身屬于機械設計當中的重要原則之一。因此，必須要在此基礎上充分結合機械設備的實際發展特點，不斷的強化對于信息處理所具備的基本能力。以此直接將機械設備信息控制管理真正和機械綜合管理的發展模式緊密的聯系在一起，最終不斷的提升其對機械設備綜合管控的水平，為往后機械設備的全面發展奠定堅實的基礎。

2.4 應當堅持可靠性和安全性的設計原則

機械設計自動化設備最好是結合產品的故障管理角度來出發，以此來保障機械設備能夠有效的開展自動化的故障處理，最終不斷的提升機械設備的管理控制能力。為此，必須要將機械自動化控制和產品的優化進行緊密的結合，自動化產品能夠和智能化的控制有效的融合起來，最終保障多種機械設備的處理、診斷以及健康等多種形式都能夠符合安全控制的原則。所以就需要嚴格從操作環節出發，不斷的降低機械事故發生的概率，提升機械設備所具備的靈敏度，并且需要積極的引進全新的技術方案，以此來有效提升機械設備所具備的綜合管理水平。

3.機械設計自動化設備安全控制的有效措施

3.1 提升機械的功能需求。機械設計過程中，自動化設備的安全控制極為重要，特別是要充分考慮到對設計基本原則的控制。為了保證所有自動化安全控制功能都能夠和相關機械設備的需求相符，在設計機械的過程中，提升機械設備的基本功能需求，以此完成具體生產工作。機械自動化設備的基本功能主要包括了安全控制功能、信息控制技術、設備控制技術等。在設計機械自動化設備的過程中，設計工作人員應統籌兼顧上述三項基本功能要求，并在此基礎上，設計以及制造出多方面的功能需求，同時還要加強安全控制，以此保證所設計的機械自動化設備能夠符合實際生產要求，能夠完成自動化安全控制的全部工作。

3.2 充分利用先進科技對機械設計自動化設備加強安全控制。現階段，中國機械設備自動化技術已經取得了較為明顯的進步，然而和發達國家相比較而言，中國的自動化技術水平依然處在落后A段。所以要想全面提升中國的機械設備自動化水平以及技術水平，我們應努力向發達國家學習，學習發達國家先進的制造技術以及高新機械設備自動化設計，還要學習發達國家的高新安全控制技術。

3.3 遵循安全性原則即可靠性原則。在對機械設計自動化設備進行安全控制期間，設計工作人員應嚴格遵循可靠性原則及安全性原則，一旦機械設備發生任何故障，就能夠自動化處理故障，進而提高該機械設備的智能化安全管理水平。最后，筆者認為在對機械設備進行自動化設計期間，應充分結合產品設計流程，確保機械設備制造過程的智能化及自動化，提高機械設備的安全控制能力、故障診斷能力以及故障處理能力。而相關設計工作人員則應機械自動化設備安全控制加以綜合分析，提高設備的控制能力和安全管理水平。

3.4 提升安全控制效率。在機械設計自動化設備進行安全控制時，設計工作人員還應充分考慮到信息的優化控制；從不同安全角度入手，對安全管理方案進行優化處理，提升機械設備的安全管理效率，規避風險，從而為完善機械設備功能提供良好的平臺。

參考文獻

空分設備范文第5篇

關鍵詞：設備基礎；沉降；控制

中圖分類號：TF351.5文獻標識碼： A

引言

設備基礎設計的全面和安全是設備正常運行的重要保證之一，其主要作用是將設備固定在設備基礎上，使設備的恒荷載、活荷載和動荷載傳給地基，進而均勻傳給地基土或樁基礎，滿足設備正常運轉的各項要求。當設備出現均勻沉降過大或者不均勻沉降時，將會嚴重影響設備的正常運轉，并損壞與設備相連的管道、法蘭等。1、設備基礎設計的基本要求與一般步驟

1.1設備基礎設計的基本要求

建筑地基基礎設計規范中規定，基礎的設計需滿足承載能力、變形及穩定性的要求，這就要求在設計過程中，首先基礎應具有足夠的剛度，能夠避免在荷載作用下產生過大的傾斜和變形。其次，應保證基礎在荷載作用下有足夠的強度，避免產生破壞和混凝土開裂等現象。再次，需保證基礎在擾力作用下不產生過大的振動，對于本身振動比較大的設備，在其基礎設計時需進行詳細的計算和采用有效的減振措施，以免影響設備的正常運行及鄰近設備的正常使用。最后，設備基礎設計除滿足上述要求外，還要有良好的經濟性，在保證安全生產的前提下，兼顧經濟，經過多種方案的計算和比較，采用最為合理和經濟的基礎形式。

1.2設備基礎設計的一般步驟

在設計前應明確設計任務，并收集由機器制造廠提供的設備資料，如各個設備的相互位置及傳動方式、設備的總重及設備運行和停止時產生的動荷載等，再結合本項目的地質勘察報告、本地區的抗震設防裂度以及與相鄰基礎的位置關系，確定設備基礎采用的基礎形式（包括樁基礎、大塊式基礎、墻式基礎及箱式基礎等），根據規范要求，通過對基礎進行地基承載力計算、不均勻沉降計算、動力基礎計算及抗震驗算等方式，最終確定設備基礎的外形尺寸、埋置深度及配筋大小。

2、設備基礎設計的防振分析

2.1設備基礎設計防振問題不容忽視

布設的許多大型設備都具有較大的振動荷載，若不能正確深刻地認識這些動荷載，對工廠的正常生產運行帶來的危害無疑是巨大的。對于支承設備的上部結構假如在荷載的作用下產生強烈振動，就會導致鋼筋混凝土開裂，甚至產生過大的變形，嚴重的會使結構構件因疲勞而被破壞，從而影響正常的生產，危害結構安全。對于地基基礎，強烈的振動會使基礎周圍的土壤遭到破壞，從而引起嚴重危害基礎的不均勻沉降，導致設備被拉壞不能正常使用，嚴重者還會導致相鄰結構的基礎受到影響。因此，在設備基礎設計過程中，結構的防振減振問題不容忽視。

2.2設備基礎設計中結構減振防振的一般方法

對于上部結構，在項目初步設計階段要與工藝專業的設計人員積極溝通，合理布置振動較大的設備在結構平面上的擺放位置，協調布置支承設備的梁柱位置，從而使振動傳給支承結構的影響減小。例如上下往復振動的設備宜布置在靠近柱子的梁板處，從而減小樓面的振幅達到減振的目的，前后往復振動的設備宜將支承設備的梁的縱軸布置在沿運動的方向，從而減小梁的振幅達到減振目的。對于地基基礎，在有大型設備產生振動荷載的情況下，可以適當提高地基和基礎的剛度，從而減小振動的振幅，減小對結構的危害。

其次，也可以利用減振裝置的安放來減小振動。常用的減振裝置有：鋼彈簧、橡膠、彈簧橡皮組合減振器、軟木、泡沫塑料以及毛氈等。

3、設備基礎設計的樁基設計

3.1減沉型復合樁基

減沉型復合樁基是指設計時考慮樁—承臺—同作用承受上部結構荷載，以控制基礎沉降為目的的復合樁基。當天然地基的沉降不能滿足要求時，增設部分樁，就可以將基礎的沉降量控制在許可的范圍之內。

（1）選擇樁型及樁長

在減沉型復合樁基中，樁必須是摩擦樁，或是端承力較小的端承摩擦樁。樁長不宜過大，因為當樁長大于24d時，承臺分擔荷載的比例隨樁長的增加反而減少了。我們主要考慮了以下兩個方面的問題：一是因場地條件所限，好土層埋藏過深，樁端進入壓縮性較小的“好土層”，勢必增加樁長，這就又走了普通樁基的老路了；二是通過減少樁的長徑比，來減少樁本身的壓縮變形，達到減少基礎沉降的目的。

（2）確定承臺寬度

對減沉型復合樁基，我們考慮承臺下土體已能滿足承載力要求，樁僅起減沉作用。

如要減小作用于軟弱下臥層表面的附加應力，可以采取加大基底面積（使擴散面積加大）或減小基礎埋深的措施。前一措施可能使基礎的沉降量增加，因為附加應力的影響深度會隨著基底的面積的增加而加大，從而可能使軟弱下臥層的沉降量明顯增加。反之，減小基礎埋深可以使基底到軟弱下臥層的距離增加，使附加應力在軟弱下臥層中的影響減小，因而基礎沉降隨之減小。因此，當存在軟弱下臥層時，基礎宜淺埋，這樣不僅使“硬殼層”充分發揮應力擴散作用，同時減小了基礎沉降。

（3）布樁并確定樁數

要充分發揮樁、土的承載力，使兩者相互作用形成復合樁基，控制樁間距s是十分重要的。如果樁的距離過小（s

（4）沉降計算

在滿足承載力要求的情況下，減沉型復合樁基能否安全工作的關鍵是能否將基礎的沉降控制在允許的范圍之內。沉降計算的理論，近幾年在國內發展很快。現在采用較多的，基本分為兩類：一是采用的等代墩基法計算。其原理是將樁和樁間土當成實體，按Boussinesq課題計算樁端以下土體的附加應力，再按分層總和法計算沉降，最后將結果乘以修正系數得到樁基的沉降。二是按Mindlin公式求出每樁土中引起的應力，與基底附加應力引起土中應力迭加后，再以分層總和法求沉降。計算時可用計算機求精確解，也可采用影響圓法、沉降漏斗法等近似方法。對于減沉型復合樁基，一般采用第二種方法。4、做好沉降觀測與數據記錄工作

在設備運行過程中，基礎沉降和不均勻沉降對設備和生產的危害巨大。規范中規定，對于重要的或對沉降有嚴格要求的機器，應在基礎上設置永久的沉降觀測點，并在設計圖紙中注明要求，在基礎施工、機器安裝及運行過程中應定期觀測，做好記錄。為盡量避免地基不均勻沉降對設備產生的危害，基組的總重心與基礎底面型心宜位于同一豎線上，當不在同一豎線上時，兩者之間的偏心距和平行方向基地邊長的比值有如下限值：對于金屬切削機床基礎以外的一般機器基礎，當地基承載力標準值小于150KPa時，此限制不能大于5%。故基礎滿足地基承載力要求之后，需驗算基礎的形心與重心的偏心距是否滿足要求。

結束語

工業廠區內一般都有大量設備，這些設備能否正常運行關乎整個企業的生產作業，所以設備基礎在設計過程中應予充分重視。設備基礎的設計承載力、變形、穩定性及動力計算，對于承受動荷載作用的結構做好防振設計。設計人員應掌握設備基礎設計的基本步驟和基本要求，按照規范要求，結合實際的地質情況，制定經濟、合理、安全的設備基礎設計方案，保證工廠的正常運行和財產安全。

參考文獻

[1]王子輝,時向東,邢紀波.某設備基礎沉降原因分析及處理方法[J].土工基礎.2003

[2]劉賀明.沉降觀測中常遇到的問題分析及其處理[J].今日科苑.2010

[3]王志從，張宇.設備基礎的設計與施工[J].產業與科技論壇,2012,(24)：48-49.