生物工程工廠設(shè)計(jì)概論

生物工程工廠設(shè)計(jì)概論生物工程工廠設(shè)計(jì)概論生物工程工廠設(shè)計(jì)概論V:1.0精細(xì)整理，僅供參考生物工程工廠設(shè)計(jì)概論日期：20xx年X月緒論生物工程工廠設(shè)計(jì)概論：是一門(mén)以生物工藝學(xué)、生物制藥學(xué)、ＧＭＰ和工程學(xué)及相關(guān)科學(xué)理論和工程技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用性工程學(xué)科，是在學(xué)生基本學(xué)完大學(xué)全部課程，扎實(shí)掌握基本理論、工程技能及專(zhuān)業(yè)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的。其目的是培養(yǎng)學(xué)生具備生物工程工廠設(shè)計(jì)的工程能力和工程素質(zhì)，結(jié)束畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成工程師的綜合性基本訓(xùn)練。工廠設(shè)計(jì)基本的任務(wù)：是要作出體現(xiàn)國(guó)家有關(guān)方針政策，切合實(shí)際，安全適用，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益好的設(shè)計(jì)，為我國(guó)社會(huì)注意現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。工廠設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容包括參加建設(shè)項(xiàng)目的決策，編制各個(gè)階段設(shè)計(jì)文件，配合施工和參加驗(yàn)收，進(jìn)行總結(jié)的全過(guò)程。第一章：基本建設(shè)程序一個(gè)新建項(xiàng)目從計(jì)劃建設(shè)到建成投產(chǎn)，按照建設(shè)項(xiàng)目發(fā)展的內(nèi)在聯(lián)系和發(fā)展過(guò)程，建設(shè)程序一般要經(jīng)歷：建設(shè)前期、建設(shè)期和交付使用期三個(gè)階段。建設(shè)前期的工程程序：１、項(xiàng)目建議書(shū)２、可行性報(bào)告３、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)４、初步設(shè)計(jì)５、總概算項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告的主要內(nèi)容：１、項(xiàng)目申請(qǐng)單位情況２、擬建項(xiàng)目情況３、建設(shè)用地及相關(guān)規(guī)劃４、資源利用和能源耗用分析５、生態(tài)環(huán)境分析６、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析７、建設(shè)與實(shí)施８、結(jié)論與建設(shè)９、有關(guān)附件可行性研究報(bào)告內(nèi)容：１、總類(lèi)２、根據(jù)經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)、市場(chǎng)預(yù)測(cè)確定項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案３、資源、原材料、動(dòng)力、運(yùn)輸、供水等配套條件及公用設(shè)施落實(shí)情況４、建廠條件、廠址選擇方案及總圖布置方案５、工藝技術(shù)、主要設(shè)備選型、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)６、主要單項(xiàng)工程、公用輔助設(shè)備、總體布置方案和土建工程量估算７、環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)、勞動(dòng)衛(wèi)生、消防、ＧＭＰ等要求和采取的相應(yīng)措施方案８、企業(yè)組織、勞動(dòng)定員和人員培訓(xùn)設(shè)想９、建設(shè)工期和實(shí)施進(jìn)度１０、投資估算和資金籌措１１、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益評(píng)價(jià)１２、總論設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)：是一個(gè)指令性的文件，是確定基本建設(shè)項(xiàng)目，編制設(shè)計(jì)文件的主要依據(jù)。第二章：廠址選擇與工廠總平面設(shè)計(jì)廠址選擇的總原則：第一：廠址選擇必須符合工業(yè)布局、符合所在地區(qū)、城市規(guī)劃的要求，按照國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)及建設(shè)前期工作的規(guī)定進(jìn)行。第二：充分利用各地區(qū)的有利條件，避開(kāi)或克服不利條件；充分利用當(dāng)?shù)厝肆?、物力、?cái)力和自然資源，環(huán)境保護(hù)；節(jié)約用地，不占用良田及經(jīng)濟(jì)效益高的土地，并符合國(guó)家現(xiàn)行土地管理、環(huán)境保護(hù)、水土保持等法規(guī)有關(guān)規(guī)定。第三：使企業(yè)接近原料、能源產(chǎn)地和產(chǎn)品消費(fèi)區(qū)，消除不合理運(yùn)輸；總體經(jīng)濟(jì)效益好，有利于加快國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的提高。具體廠址所在地點(diǎn)的選擇，則要從場(chǎng)地的自然條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及所在行業(yè)的特點(diǎn)三方面考慮，依次滿足相應(yīng)的條件總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容:1.平面布置設(shè)計(jì)2.豎向設(shè)計(jì)3.運(yùn)輸設(shè)計(jì)4.管線綜合布置5.綠化美化布置廠內(nèi)運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)：是通過(guò)各種運(yùn)輸機(jī)械工具，完成廠內(nèi)倉(cāng)庫(kù)與車(chē)間、堆場(chǎng)與車(chē)間、車(chē)間與車(chē)間之間的貨物分流。也就是通過(guò)運(yùn)輸組織以保證生產(chǎn)中原材料、燃料等陸續(xù)供應(yīng)，生產(chǎn)的產(chǎn)品和副產(chǎn)品源源不斷地運(yùn)出。第三章：工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì)和車(chē)間布置設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的兩個(gè)主要內(nèi)容，是決定工廠的工藝計(jì)算、車(chē)間組成、生產(chǎn)設(shè)備及布置的關(guān)鍵步驟工藝流程的設(shè)計(jì)原則：1.保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，外銷(xiāo)產(chǎn)品還必須滿足銷(xiāo)售地區(qū)的質(zhì)量要求。2.盡量采用成熟的先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。3.實(shí)施清潔生產(chǎn)，有完善的三廢治理措施，以減少或消除對(duì)環(huán)境的污染，并做好三廢的回收和綜合利用確保安全生產(chǎn)，以保證人身和設(shè)備的安全生產(chǎn)過(guò)程盡采用機(jī)械化和自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高產(chǎn)工藝流程圖的設(shè)計(jì)通常要經(jīng)歷三個(gè)階段：1.生產(chǎn)工藝流程示意圖2.生產(chǎn)工藝流程草圖3.生產(chǎn)工藝流程圖帶控制點(diǎn)工藝流程圖：是表示全部工藝設(shè)備、物料管道、閥門(mén)、設(shè)備附件以及工藝和自控儀表的圖例，符號(hào)等得一種工藝流程圖，也稱(chēng)生產(chǎn)控制流程圖或工藝控制流程圖。第四章：工藝計(jì)算工藝計(jì)算：1、物料平衡計(jì)算2、熱量平衡計(jì)算3、水平衡計(jì)算4、耗冷量計(jì)算5、無(wú)菌壓縮空氣消耗量6、抽真空量計(jì)算（他們的方法和步驟大家抽獎(jiǎng)背，實(shí)在太多了！看誰(shuí)能背到，中頭獎(jiǎng)）第五章：設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型專(zhuān)業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)與選型的依據(jù)：有工藝計(jì)算確定成品量，物料量，耗汽量，耗水量，耗風(fēng)量，耗冷量等工藝操作最適的外部條件（溫度、壓力、真空度等）設(shè)備的構(gòu)造類(lèi)型和性能泵的選擇原則：（1）流量，a.裝置的富余能力及裝置內(nèi)各設(shè)備能力的協(xié)調(diào)平衡; b.工藝過(guò)程影響流量變化的范圍；（2）揚(yáng)程，要留有適當(dāng)余量，一般為正常需要揚(yáng)程的1.05~1.1倍；（3）裝置（系統(tǒng)）的有效氣蝕余量；（4）液面，介質(zhì)液面高于泵中心者，應(yīng)取最低液面；介質(zhì)液面低于泵中心者，也應(yīng)取最低液面。氣體輸送設(shè)備的類(lèi)型：1、容積式：包括往復(fù)式（活塞式、膜式）和回轉(zhuǎn)式（滑片式、螺桿式、轉(zhuǎn)子式）；2、速度式：包括軸流式、離心式、混流式。氣體輸送的主要優(yōu)點(diǎn)：采用負(fù)壓進(jìn)料，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)選，去除鐵、石等雜質(zhì)；輸送系統(tǒng)密閉，防止無(wú)聊損失，改善勞動(dòng)環(huán)境；能較好地實(shí)現(xiàn)均勻定量輸送，方便操作；設(shè)備投資費(fèi)用較少；設(shè)備布置簡(jiǎn)捷，方便。化工設(shè)備圖的基本內(nèi)容包括：一組視圖、尺寸及標(biāo)注、零部件編號(hào)及明細(xì)欄、管口符號(hào)與管口表。技術(shù)特征表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄等內(nèi)容等化工設(shè)備結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1、殼體以回轉(zhuǎn)形體為主2、尺寸相差懸殊3、有較多的開(kāi)孔和管口4、有大量采用焊接結(jié)構(gòu)5、廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系統(tǒng)化的零部件第六章：車(chē)間布置設(shè)計(jì)車(chē)間布置設(shè)計(jì)的任務(wù)：確定車(chē)間火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別，爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)性場(chǎng)所等級(jí)，GMP潔凈度，衛(wèi)生等級(jí)等；確定車(chē)間的結(jié)構(gòu)型式及主要尺寸，并對(duì)生產(chǎn)區(qū)、輔助區(qū)、行政生活區(qū)位置進(jìn)行布局；確定車(chē)間所有設(shè)備在車(chē)間建筑平面和空間的相對(duì)位置。附：GMP（藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范）車(chē)間布置設(shè)計(jì)分初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。初步設(shè)計(jì)階段的車(chē)間布置設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容：1、確定車(chē)間火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別、爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)性場(chǎng)所等級(jí)、ＧＭＰ潔凈度等級(jí)、衛(wèi)生級(jí)別等；２、生產(chǎn)工序、生產(chǎn)輔助設(shè)施。生活行政福利設(shè)施的平面。立面布置；３、車(chē)間場(chǎng)地和建筑物、構(gòu)建物的位置和尺寸；４、設(shè)備的平面、立面布置；５、交通系統(tǒng)、物料運(yùn)輸設(shè)計(jì)；６、安裝、操作、維修的平面和空間設(shè)計(jì)。生物工程車(chē)間布置設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下一般的常用規(guī)則：滿足生產(chǎn)工藝的要求；（2）滿足生產(chǎn)操作的要求；（3）滿足設(shè)備安裝、檢修的要求；（4）滿足廠房建筑的要求；（5）滿足節(jié)約建設(shè)投資的要求；（6）滿足安全、衛(wèi)生和防腐蝕的要求；（7）滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求。潔凈度：通常用一定面積或一定體積空氣中所含污染物質(zhì)的大小和數(shù)量來(lái)表示。潔凈廠房車(chē)間布置原則：1、合理布局廠房；2、盡量減少建筑面積；3、防止污染或交叉污染；4、合理布置有潔凈等級(jí)要求的房間；5、符合對(duì)生產(chǎn)品種的特殊規(guī)定；6、滿足生產(chǎn)輔助用室的布置要求；7、室內(nèi)裝修應(yīng)有利于清潔；8、設(shè)置安全出入口；9、設(shè)置衛(wèi)生通道；10、設(shè)計(jì)物流線路。車(chē)間布置圖的作用：設(shè)計(jì)布置圖是表現(xiàn)車(chē)間或工段的設(shè)備布置情況的圖紙，它既反映出了生產(chǎn)設(shè)備的相互位置及對(duì)生產(chǎn)流程的關(guān)系，又表現(xiàn)了車(chē)間的面積與空間，生產(chǎn)管理與操作條件，空氣潔凈度等級(jí)以及各工段間的相互關(guān)系。在初步設(shè)計(jì)階段，設(shè)備布置圖主要反映設(shè)備相互位置和總布局情況，作為施工圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和依據(jù)，供主管部門(mén)審查設(shè)計(jì)方案用。在施工圖設(shè)計(jì)階段，設(shè)備布置圖要準(zhǔn)確表達(dá)全部設(shè)備在平面和空間定位尺寸，供施工安裝時(shí)定位用，并作為管道設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。另外，設(shè)備布置圖是提供設(shè)計(jì)部門(mén)各專(zhuān)業(yè)作條件聯(lián)系用，是輔助專(zhuān)業(yè)開(kāi)展設(shè)計(jì)的依據(jù)。第七章：管道設(shè)計(jì)與布置管道設(shè)計(jì)與布置的步驟：1.管道材料2.擇介質(zhì)的流速3.定管徑4.定管道厚度5.定管道連接方式6.閥門(mén)和管件7.道的熱補(bǔ)償器8.形式、絕熱層厚度及保溫材料的選擇9.布置。10.管道的阻力損失，11.架及固定方式12.架跨度13.道固定用具14.道圖15.料匯總表16.腐措施等公稱(chēng)直徑：將管子和管道用的零部件的直徑加以標(biāo)準(zhǔn)化后的標(biāo)準(zhǔn)直徑。公稱(chēng)壓力：一般應(yīng)大于或等于實(shí)際工作的最大壓力。三通：當(dāng)一條管道與另一條管道需要有旁路分流時(shí)，其接頭處的管件。局部阻力的計(jì)算，通常采用兩種方法：一種是當(dāng)量度法；另一種是阻力系數(shù)法。當(dāng)量長(zhǎng)度法：流體通過(guò)某一管件或閥門(mén)時(shí)，因局部阻力而造成的壓力損失，相當(dāng)于流體通過(guò)與其具有相同管徑死的若干米長(zhǎng)度的直管的壓力損失，這個(gè)直徑長(zhǎng)度成為當(dāng)量長(zhǎng)度。阻力系數(shù)法：流體通過(guò)某一管件或閥門(mén)的壓頭損失用流體在管路中的速度頭（動(dòng)壓頭）倍數(shù)來(lái)表示這種計(jì)算局部阻力的方法，稱(chēng)為阻力系數(shù)法。自然補(bǔ)償：利用管道敷設(shè)時(shí)形成的轉(zhuǎn)彎吸收熱伸長(zhǎng)量的稱(chēng)為自然補(bǔ)償。車(chē)間管道布置設(shè)計(jì)的任務(wù)：是用管道吧由車(chē)間布置固定下來(lái)的設(shè)備連接起來(lái)，使之形成一條完整連貫的生產(chǎn)工藝流程。發(fā)酵車(chē)間管道布置的特點(diǎn)：1.選擇恰當(dāng)?shù)墓懿暮烷y門(mén)2.選擇正確的管道連接3.合理理布置管道4.消滅管道死角。第八章公用工程公用工程：給排水工程、供電工程、供熱工程、供冷工程、計(jì)量檢測(cè)儀儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)生物工程工廠的給水范圍，包括生產(chǎn)用水、生活用水和消防用水。排水工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括排水管網(wǎng)、污水處理和利用兩部分。制冷系統(tǒng)可分為直接蒸發(fā)式（氨系統(tǒng)）和間接冷卻式（鹽水咸乙醇—水系統(tǒng)）兩種。直接蒸發(fā)式冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為：降溫效果快，可獲得較低的溫度，操作方便，耗電量小。缺點(diǎn)為：無(wú)縫鋼管用量大，耗氨量較大。間接制冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：耗氨量較小，無(wú)縫鋼管耗量小，可預(yù)先冷卻較大量的鹽水或冷水，供冷卻系統(tǒng)使用。鹽水系統(tǒng)的安裝較容易，發(fā)生事故的危險(xiǎn)性小。缺點(diǎn)是：系統(tǒng)復(fù)雜，耗電量較大，鹽水對(duì)管道的侵蝕性大，維修費(fèi)用大。冷媒必須具備的幾個(gè)條件：1、冰點(diǎn)低；2、熱容量大；3、對(duì)設(shè)備的腐蝕性?。?、價(jià)格低廉。第九章清潔生產(chǎn)與末端處理清潔生產(chǎn)：是指不斷采取改進(jìn)設(shè)計(jì)，使用清潔的能源和原料，采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和設(shè)施，改善管理、綜合利用，從源頭消除污染，提高資源利用率，減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和使用過(guò)程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境的危害。生物工程工廠污染的特點(diǎn)：1、COD（化學(xué)耗氧量）濃度高2、廢水中SS（固體物濃