第一、二章绪论、基本建设程序和厂址选择总平面设计优秀PPT.ppt
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1、生化工厂设计概论生化工厂设计概论王王 能能 强强 E-mail E-mail:nqwanghnust.edu nqwanghnust.edu 湖南科技高校生命科学学院生湖南科技高校生命科学学院生物工程系物工程系运用教材及主要参考书运用教材及主要参考书 教材:教材:吴思芳吴思芳.生物工程工厂设计概论,中国轻生物工程工厂设计概论,中国轻工业出版社,工业出版社,2007余龙江余龙江.生物制药工厂工艺设计生物制药工厂工艺设计.化学工业出版社,化学工业出版社,2008何东平何东平.食品工厂设计食品工厂设计.中国轻工业出版社,中国轻工业出版社,2009武汉工业大学武汉工业大学华中科技大学华中科技大学考核方
2、式考核方式 考试方式:考试方式:闭卷考试闭卷考试成果评定:平常成果(成果评定:平常成果(40)+考试成果考试成果(60%)主要内容主要内容 绪论绪论第一章第一章 基本建设程序基本建设程序其次章其次章 厂址选择与工厂总平面设计厂址选择与工厂总平面设计第三章第三章 工艺流程设计工艺流程设计第四章第四章 工艺计算工艺计算第五章第五章 设备的设计与选型设备的设计与选型 第六章第六章 车间布置设计车间布置设计第七章第七章 管道设计与布置管道设计与布置第八章第八章 清洁生产与末端治理清洁生产与末端治理第九章第九章 技术经济与概算技术经济与概算毕业设计毕业设计 绪绪 论论驾驭工厂设计的任务和内容,生产工艺设
3、计在总驾驭工厂设计的任务和内容,生产工艺设计在总体设计中的地位,生产工艺设计的依据、内容和体设计中的地位,生产工艺设计的依据、内容和深度;深度;基本要求、重点、难点:基本要求、重点、难点:熟悉工厂设计的重要性和电子计算机在工艺设计熟悉工厂设计的重要性和电子计算机在工艺设计和生产中的应用;和生产中的应用;了解生化工厂设计概论课程的目的和任务以及工了解生化工厂设计概论课程的目的和任务以及工厂设计的工作原则。厂设计的工作原则。l 是一门以生物工艺学、生物制药学、是一门以生物工艺学、生物制药学、GMP和工和工程学及相关科学理论和工程技术为基础,综合性、程学及相关科学理论和工程技术为基础,综合性、实践性
4、很强的应用性工程学科。实践性很强的应用性工程学科。l 是一门综合性、实践性很强的专业课,是在学是一门综合性、实践性很强的专业课,是在学生基本学完高校全部课程,扎实地驾驭专业相关生基本学完高校全部课程,扎实地驾驭专业相关的基础理论、工程技能以及专业理论、专业学问的基础理论、工程技能以及专业理论、专业学问的基础上开设的。的基础上开设的。1、课程的目的和任务、课程的目的和任务(1)两个基本概念)两个基本概念生物工程工厂设计概论:生物工程工厂设计概论:l 就是运用先进的生产工艺技术,通过工艺主导就是运用先进的生产工艺技术,通过工艺主导专业与工程地质勘察和工程测量、土木建筑、供专业与工程地质勘察和工程测
5、量、土木建筑、供电、给水排水、供热、采暖通风、自控仪表、三电、给水排水、供热、采暖通风、自控仪表、三废处理、工程概预算以及技术经济等配套专业的废处理、工程概预算以及技术经济等配套专业的协作协作,用图样并辅以文字作出一个完整的工协作协作,用图样并辅以文字作出一个完整的工厂建设蓝图,依据国家规定的基本建设程序,有厂建设蓝图,依据国家规定的基本建设程序,有支配按步骤地进行工厂建设,把科学技术转化为支配按步骤地进行工厂建设,把科学技术转化为生产力的一门综合性学科。生产力的一门综合性学科。工厂设计:工厂设计:(2)课程的目的和任务课程的目的和任务目的:培育学生具有生物工程工厂设计的工程实力目的:培育学生
6、具有生物工程工厂设计的工程实力和工程素养,结合毕业实习和毕业设计,完成工程和工程素养,结合毕业实习和毕业设计,完成工程师的综合性基本训练。师的综合性基本训练。完成设计任务须要驾驭的学问及技能?完成设计任务须要驾驭的学问及技能?l 具有计算、绘图、表达等基本功和专业理论、专具有计算、绘图、表达等基本功和专业理论、专业学问;业学问;l 驾驭和熟悉生物工程工厂设计的理论、方法和有驾驭和熟悉生物工程工厂设计的理论、方法和有关设计规范。关设计规范。任务:使学生了解工厂设计的工作程序、内容、任务:使学生了解工厂设计的工作程序、内容、步骤,对于生物工程工艺类专业的学生讲,主要步骤,对于生物工程工艺类专业的学
7、生讲,主要是驾驭生物工程工厂设计的理论、方法和有关设是驾驭生物工程工厂设计的理论、方法和有关设计规范,走上工作岗位后,能胜任工艺设计工作。计规范,走上工作岗位后,能胜任工艺设计工作。l 了解我国基本建设的有关方针政策和规定,驾了解我国基本建设的有关方针政策和规定,驾驭基本建设的工作程序、内容和设计范围分工;驭基本建设的工作程序、内容和设计范围分工;l 了解生物工程工厂工艺设计在总体设计中的地了解生物工程工厂工艺设计在总体设计中的地位和作用,驾驭生产工艺设计的范围、内容和基位和作用,驾驭生产工艺设计的范围、内容和基本方法、步骤、生产工艺设计的深度要求等基本本方法、步骤、生产工艺设计的深度要求等基
8、本学问;学问;l 了解生产工艺设计与公用工程设计的关系,熟了解生产工艺设计与公用工程设计的关系,熟悉公用工程设计的有关学问;悉公用工程设计的有关学问;l 了解和熟悉工厂设计的有关规范标准以及技术了解和熟悉工厂设计的有关规范标准以及技术经济和概算等内容和要求;经济和概算等内容和要求;l 熟悉作为工艺设计主要成果的发酵工厂设计说熟悉作为工艺设计主要成果的发酵工厂设计说明书和工艺设计图(工程语言)的有关内容、特明书和工艺设计图(工程语言)的有关内容、特点、表示方法、规范和标准等学问。点、表示方法、规范和标准等学问。2、生物工程工厂设计的重要性生物工程工厂设计的重要性(1)设计工作是把科学技术转化为生
9、产力)设计工作是把科学技术转化为生产力的一门综合性科学的一门综合性科学l 生物工程产业的生产规模、产品、产量等的生物工程产业的生产规模、产品、产量等的发展,须要接着建立工厂;发展,须要接着建立工厂;l 工厂新建、扩建、改建设计工作必不行少;工厂新建、扩建、改建设计工作必不行少;l 科研中,新工艺、新技术、新设备的开发,科研中,新工艺、新技术、新设备的开发,均与设计有亲密关系。均与设计有亲密关系。(3)工厂设计在工程项目建设的整个过程)工厂设计在工程项目建设的整个过程中,是核心内容中,是核心内容l 建设项目立项后,设计前期工作是建设的关键;建设项目立项后,设计前期工作是建设的关键;l 设计确定工
10、厂建立后能否获得最大经济效益、设计确定工厂建立后能否获得最大经济效益、环境效益和社会效益。环境效益和社会效益。(2)设计工作是扩大再生产、更新改造原)设计工作是扩大再生产、更新改造原有企业,增加产品品种,提高产品质量,节有企业,增加产品品种,提高产品质量,节约能源和原材料,促进国民经济和社会发展约能源和原材料,促进国民经济和社会发展的重要技术经济活动的组成部分。的重要技术经济活动的组成部分。3、工厂设计的任务和内容、工厂设计的任务和内容基本任务:作出体现国家有关方针政策,切基本任务:作出体现国家有关方针政策,切合实际,平安适用,技术先进,经济效益好合实际,平安适用,技术先进,经济效益好的设计,
11、为建设服务;的设计,为建设服务;(1)基本任务)基本任务(2)工厂设计的内容)工厂设计的内容设计工作:设计工作:总体设计和局部设计总体设计和局部设计l 总体设计:凡是设计范围涉及到整个工业总体设计:凡是设计范围涉及到整个工业企业的全部内容的设计,称为企业的全部内容的设计,称为。例:总平面设计、工艺设计、给排水设计、供电、例:总平面设计、工艺设计、给排水设计、供电、供汽、土建等设计,另外还包括厂址选择、生产检供汽、土建等设计,另外还包括厂址选择、生产检测与限制仪表、环境爱护技术经济概算等内容。测与限制仪表、环境爱护技术经济概算等内容。l 局部设计:凡是设计的范围不涉及整个工局部设计:凡是设计的范
12、围不涉及整个工业企业的全部内容,而只是其中的某些部分,业企业的全部内容,而只是其中的某些部分,或某个部分、某个设备的设计,称为或某个部分、某个设备的设计,称为例:扩建厂的设计一般属于局部设计例:扩建厂的设计一般属于局部设计工厂设计工作的内容工厂设计工作的内容l 参与建设项目的决策;参与建设项目的决策;l 编制各个阶段设计文件;编制各个阶段设计文件;l 协作施工和参与验收;协作施工和参与验收;l 进行总结的全过程。进行总结的全过程。所负责项目设计的单位和从事工艺设计的人员,都所负责项目设计的单位和从事工艺设计的人员,都要有高度的责任心和良好的素养,对每一工程项目要有高度的责任心和良好的素养,对每
13、一工程项目都要负责究竟,直到该工程项目建成投产,全部达都要负责究竟,直到该工程项目建成投产,全部达到设计实力,经有关部分验收考核,技术经济效果到设计实力,经有关部分验收考核,技术经济效果合格,才算完成设计任务。合格,才算完成设计任务。(3)工厂设计要求)工厂设计要求l 经济上合理、技术上先进经济上合理、技术上先进l 在三废治理和环境爱护方面必需符合国家在三废治理和环境爱护方面必需符合国家有关规定有关规定l 尽可能减轻工厂的劳动强度,使工人有一尽可能减轻工厂的劳动强度,使工人有一个良好的劳动工作条件。个良好的劳动工作条件。l 考虑到产品生产的季节差异性。考虑到产品生产的季节差异性。4、生产工艺设
14、计在总体设计中的重、生产工艺设计在总体设计中的重要地位要地位(1)生物工程工厂总体设计范围包括了企)生物工程工厂总体设计范围包括了企业内应当配置的一切单项工程的完整设计业内应当配置的一切单项工程的完整设计总平面布置;总平面布置;生产车间设计;生产车间设计;动力车间设计;动力车间设计;厂内外运输设计;厂内外运输设计;自控仪表设计;自控仪表设计;空气净化设计空气净化设计采暖通风设计;采暖通风设计;环境爱护工程;环境爱护工程;福利设施;福利设施;办公楼设计;办公楼设计;技术经济与概算。技术经济与概算。(2)生产工艺设计是总体设计的主导设)生产工艺设计是总体设计的主导设计,生产工艺计,生产工艺 专业是
15、主导专业专业是主导专业其他配套专业是依据生产工艺提出的要求来进行其他配套专业是依据生产工艺提出的要求来进行设计的。设计的。生产工艺设计的范围:负责全厂生产工艺流程设生产工艺设计的范围:负责全厂生产工艺流程设计和各生产车间的设计,并向配套专业人员供应计和各生产车间的设计,并向配套专业人员供应设计依据、提出设计要求。设计依据、提出设计要求。例:工艺专业依据生产用水的要求,对工艺用水、例:工艺专业依据生产用水的要求,对工艺用水、冷却用水,提出水质、水温等要求,供水专业在冷却用水,提出水质、水温等要求,供水专业在设计中就要考虑离子交换、电渗析、冷却塔等水设计中就要考虑离子交换、电渗析、冷却塔等水处理流
16、程和设备,以满足生产用水的水质、水温处理流程和设备,以满足生产用水的水质、水温等要求。等要求。例:在车间布置设计时,工艺专业依据工艺流程,例:在车间布置设计时,工艺专业依据工艺流程,设备配置对厂房、门、办公和生活服务用房的位设备配置对厂房、门、办公和生活服务用房的位置提出要求,土建在符合国家有关政策同时,要置提出要求,土建在符合国家有关政策同时,要尽量满足要求。尽量满足要求。(3)生产工艺设计起着主导的确定性作用)生产工艺设计起着主导的确定性作用l 工艺生产技术是否先进牢靠、平安适用;工艺生产技术是否先进牢靠、平安适用;l 在经济上是否合理;在经济上是否合理;l 通过施工投产后,在产品的产量和
17、质量上通过施工投产后,在产品的产量和质量上均达到规定标准,各项经济指标应达到国内均达到规定标准,各项经济指标应达到国内同类工厂的先进水平或国际先进水平;同类工厂的先进水平或国际先进水平;l 在在“三废三废”治理和环境爱护方面,都必需治理和环境爱护方面,都必需符合国家有关规范。符合国家有关规范。(4)车间设计是总体设计的组成部分)车间设计是总体设计的组成部分总体设计或车间设计的组成:总体设计或车间设计的组成:l 工艺设计:工艺设计:车间工艺设计车间工艺设计l 非工艺设计:土建、采暖通风、供水、非工艺设计:土建、采暖通风、供水、供电、供热等供电、供热等5、生产工艺设计的依据、内容和深度生产工艺设计
18、的依据、内容和深度(1)以批准可行性探讨报告中规定的生产)以批准可行性探讨报告中规定的生产纲领和任务为依据纲领和任务为依据l 可行性探讨报告;可行性探讨报告;l 项目工程师或项目总负责人下达的设计工作项目工程师或项目总负责人下达的设计工作提纲和总工程师作出的技术确定;提纲和总工程师作出的技术确定;l 如接受新原料品种、新技术和新设备时,必如接受新原料品种、新技术和新设备时,必需在技术上有切实的把握并且依据了正式的试需在技术上有切实的把握并且依据了正式的试验探讨报告和技术鉴定书,经设计院领导核准验探讨报告和技术鉴定书,经设计院领导核准后方可作为设计依据。后方可作为设计依据。(2)工艺设计的内容和
19、深度)工艺设计的内容和深度初步设计阶段和施工图设计阶段的内容和初步设计阶段和施工图设计阶段的内容和深度:详见第一章第五、六节深度:详见第一章第五、六节生物工程专业学生毕业设计的深度和要求:生物工程专业学生毕业设计的深度和要求:一般以一般以初步设计中的工艺设计初步设计中的工艺设计为主,为主,兼顾兼顾部分设备设计部分设备设计,且以,且以车间设计车间设计为主。为主。6、工艺设计工作原则、工艺设计工作原则(1)设计工作围绕现代化建设这个中心,)设计工作围绕现代化建设这个中心,做好投资省,技术新,质量好,收效快,做好投资省,技术新,质量好,收效快,回收期短,使设计工作符合社会主义经回收期短,使设计工作符
20、合社会主义经济建设总原则;济建设总原则;设计的平安性和牢靠性设计的平安性和牢靠性(2)细致调查探讨)细致调查探讨l 要擅长从实际动身去分析探讨问题。要擅长从实际动身去分析探讨问题。l 学会查阅文献,搜集设计必需的技术基学会查阅文献,搜集设计必需的技术基础资料,加强技术经济的分析工作,深化础资料,加强技术经济的分析工作,深化调查,与同类型先进技术经济指标作比较。调查,与同类型先进技术经济指标作比较。目标:目标:设计的经济指标以达到或超过国内设计的经济指标以达到或超过国内同类型工厂实际平均先进性水平为宜。同类型工厂实际平均先进性水平为宜。(3)三更新原则)三更新原则l 突出创新性,力求设计在技术上
21、具有现突出创新性,力求设计在技术上具有现实性和先进型,在经济上具有合理性,环实性和先进型,在经济上具有合理性,环境爱护上具有可行性。境爱护上具有可行性。l 主动接受新技术,加强电子计算机的应主动接受新技术,加强电子计算机的应用,先进技术和专利成果的接受。用,先进技术和专利成果的接受。l 尽可能提高劳动生产率,降低能耗,努尽可能提高劳动生产率,降低能耗,努力达到生物工程设计的高质量和高水平。力达到生物工程设计的高质量和高水平。三更新:更新设计观念、更新设计方法和更三更新:更新设计观念、更新设计方法和更新科技学问新科技学问(5)生物工程工厂设计还应考虑接受微生)生物工程工厂设计还应考虑接受微生物发
22、酵工厂的特殊要求,要考虑卫生,无物发酵工厂的特殊要求,要考虑卫生,无菌等问题;菌等问题;(7)设计工作必需加强支配性,各阶段工)设计工作必需加强支配性,各阶段工作要有明确的进度。作要有明确的进度。(6)生物制药工艺设计,必需严格遵守国)生物制药工艺设计,必需严格遵守国家颁布的家颁布的“药品生产管理规范(药品生产管理规范(GMP)(4)设计要结合实际,因地制宜,体现设)设计要结合实际,因地制宜,体现设计的通用性和独特性相结合的原则,不能计的通用性和独特性相结合的原则,不能千厂一貌,并适当的留有发展余地;千厂一貌,并适当的留有发展余地;7、电子计算机在工艺设计和生产中、电子计算机在工艺设计和生产中
23、的应用的应用l 电子计算机在设计中的应用:电子计算机在设计中的应用:可进行各种计可进行各种计算以及绘制各种设计图纸,促进了设计质量的算以及绘制各种设计图纸,促进了设计质量的提高,加快了设计进度。提高,加快了设计进度。例:在实际设计中,遇到困难的物料衡算、能量衡例:在实际设计中,遇到困难的物料衡算、能量衡算、困难的设备工艺设计计算、困难的管道设计等算、困难的设备工艺设计计算、困难的管道设计等工作,应用计算机可节约时间和精力,进而考虑总工作,应用计算机可节约时间和精力,进而考虑总体设计和生产装置的设计会更加周密。体设计和生产装置的设计会更加周密。l 电子计算机在生产中的应用:主要在生产过电子计算机
24、在生产中的应用:主要在生产过程中的参数的在线限制,使限制的更加精密,程中的参数的在线限制,使限制的更加精密,可以避开很多人为的因素。可以避开很多人为的因素。例:湘乡啤酒厂例:湘乡啤酒厂特点:接受大罐,体积大,数量多,难于人工限制,特点:接受大罐,体积大,数量多,难于人工限制,接受计算机限制提高产品质量和产量。接受计算机限制提高产品质量和产量。作业作业1、生物工程工厂设计概论的定义、目的、生物工程工厂设计概论的定义、目的和任务分别是什么?和任务分别是什么?2、设计工作包括哪两种设计?并简述之。、设计工作包括哪两种设计?并简述之。3、工厂设计的任务和内容分别是什么?、工厂设计的任务和内容分别是什么
25、?4、生产工艺设计的依据、内容和深度分、生产工艺设计的依据、内容和深度分别是什么?总体设计(车间设计)由哪别是什么?总体设计(车间设计)由哪两部分组成?两部分组成?5、工厂设计的工作原则是什么?、工厂设计的工作原则是什么?第1章 基本建设程序基本要求、重点、难点:基本要求、重点、难点:驾驭基本建设程序及内容,初步设计阶段的驾驭基本建设程序及内容,初步设计阶段的主要内容和设计说明书的撰写;主要内容和设计说明书的撰写;熟悉施工图设计阶段的主要内容和设计说明熟悉施工图设计阶段的主要内容和设计说明书的撰写;书的撰写;了解项目申请报告,可行性探讨、设计任务了解项目申请报告,可行性探讨、设计任务书的撰写和
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