制药工程工艺设计第07章ppt课件

CHAPTER7车间布置设计WORKSHOPLAYOUTDESIGN,.,7.1概述Introduction,7.2厂房建筑和车间组成PlantConstructionsandWorkshopComponents,7.3制药洁净车间的布置设计LayoutDesignofPharmaceuticalCleanWorkshop,7.4设备布置图FacilitiesLayoutDrawing,Chapter7WorkshopLayoutDesign,.,车间布置设计的意义：车间布置是否合理，不仅与施工、安装、建设投资密切相关，而且与车间建成后的生产、管理、安全和经济效益密切相关。车间布置设计以工艺专业为主导，在大量的非工艺专业如土建、设备、安装、电力照明、采暖通风、自控仪表、环保等的密切配合下，由工艺人员完成的。,7.1Introduction,工艺流程设计,物料衡算,能量衡算,工艺设备设计,车间布置设计,.,为保证药品质量，原料药车间的成品工序(精制、烘干、包装工序)与制剂车间一样，其生产环境都有相应的洁净等级要求。,7.1Introduction,制药车间,原料药车间,制剂车间,化工范畴,药品,.,车间布置设计的依据1.有关规范和规定：建筑设计防火规范(GBJ16-87)石油化工企业设计防火规定(GB50160-99)、化工企业安全卫生设计标准(HG20571-95)、工业企业厂界噪声标准(GB2348-90)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定(GB50058-92)洁净厂房设计规范(GBJ73-84)药品生产质量管理规范(国家药品监督管理局，1998年修订版)采暖通风和空气调节设计规范(GBJ19-87),7.1.1PrinciplesofWorkshopLayoutDesign,.,2.设计基础资料：不同深度的工艺流程图。物料衡算、能量衡算的计算资料和结果。工艺设备设计结果。厂区的总平面布置示意图，包括本车间与其它车间及生活设施的联系、厂区内的人流和物流分布情况等。其它相关资料，如车间定员及人员组成情况，水、电、汽等公用工程情况，厂房情况等。,7.1.1PrinciplesofWorkshopLayoutDesign,.,车间布置设计应考虑的因素：本车间与其它车间及生活设施在总平面图上的位置，力求联系方便、短捷。满足生产工艺及建筑、安装和检修要求。合理利用车间的建筑面积和土地。车间内应采取的劳动保护、安全卫生及防腐蚀措施。人流物流通道应分别独立设置，尽可能避免交叉往返。对原料药车间的精制、烘干、包装工序以及制剂车间的设计，应符合药品生产质量管理规范的要求。要考虑车间发展的可能性，留有发展空间。厂址所在区域的气象、水文、地质等情况。,7.1.2ConsiderationsinWorkshopLayout,.,车间布置设计的程序(1)收集有关的基础设计资料(2)确定车间的防火等级按建筑设计防火规范和石油化工企业设计防火规定，确定车间的火灾危险性类别。(3)确定车间的洁净等级根据药品生产质量管理规范的要求，确定相应的洁净等级。,7.1.3ProceduresinWorkshopLayoutDesign,.,(4)初步设计根据：带控制点的工艺流程图、设备一览表，物料贮存运输、辅助生产和行政生活要求，有关的设计规范和规定。任务：确定生产、辅助生产及行政生活等布局；确定车间场地及建(构)筑物的平面尺寸和立面尺寸；确定工艺设备的平面布置图和立面布置图；确定人流及物流通道；安排管道及电气仪表管线等；编制初步设计说明书。,7.1.3ProceduresinWorkshopLayoutDesign,.,(5)施工图设计根据：初步设计的审查意见。任务：修改、完善、深化初步设计结果；确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置；确定设备的安装方案；确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸；确定管道及电气仪表管线的走向等。在施工图设计中，一般先由工艺专业人员绘出施工阶段车间设备的平面及立面布置图，后提交安装专业人员完成设备安装图的设计。,7.1.3ProceduresinWorkshopLayoutDesign,.,车间布置设计的成果初步设计阶段：设计初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图。施工图设计阶段：设计施工阶段的车间平面布置图和立面布置图。,7.1.4AccomplishmentsinWorkshopLayoutDesign,.,7.2.1建筑分类ClassificationofConstruction,7.2.2建筑模数ConstructionModulus,7.2.3厂房建筑的定位尺寸LocationSizeofPlantConstruction,7.2.4常见工业厂房CommonIndustrialPlant,7.2.5车间组成和布置形式WorkshopComponentsandLayout,7.2厂房建筑和车间组成,.,建筑是建筑物和构筑物的总称。建筑物：用于人们在其中生产、生活或进行其它活动的房屋或场所，如车间、住宅、教学楼、办公楼、体育馆等。构筑物：人们不在其中生产、生活的建筑，如水塔、烟囱、桥梁等。建筑的分类：砖木结构建筑砖混结构建筑钢结构建筑钢筋混凝土结构建筑厂房建筑分为单层建筑、多层建筑、混合层数建筑。住宅建筑分为低层(13层)、多层(46层)、中高层(79层)和高层(1030层)住宅。,7.2.1建筑分类,.,建筑模数：建筑的标准尺寸单位。建筑物的长度、宽度、高度及立柱之间的距离应按照建筑模数协调统一标准(GBJ2-86)中规定的模数进行设计。建筑模数协调统一标准中采用的基本模数为100mm，建筑物的有关尺寸应是基本模数的倍数。如：建筑物在水平方向可分别按300、600、1200、1500、3000的尺寸进级，垂直方向可分别按300、600mm的尺寸进级。建筑物的柱距、跨度以及门、窗洞口在墙的水平或垂直方向的尺寸等均为300mm的倍数。,7.2.2建筑模数,.,厂房建筑的定位尺寸用柱距和跨度来表示。跨度：相邻纵向定位轴线间的距离。柱距：相邻横向定位轴线间的距离。柱网：厂房建筑的承重柱在平面中排列所形成的网格。厂房长度方向的各承重柱自左向右用、依次编号，与厂房长度方向垂直方向上，各承重柱自下而上用、依次编号。,7.2.3厂房建筑的定位尺寸,.,图7-1厂房建筑的定位尺寸,7.2.3厂房建筑的定位尺寸,.,（1）厂房的平面形式：长方形、形、形和形。厂房平面形式的确定：生产工艺要求，地形等自然条件，土建施工的可行性、合理性和经济性。（2）工业厂房的层数：单层、多层、单层与多层相结合。常见制药厂房的剖面形式如图8-2所示。,7.2.4常见工业厂房,结构简单、施工方便、设备布置灵活、采光和通风效果好，最常用,适用于中小型车间。,投资较少，利用率较高，但占地面积较大。,.,图7-2常见制药厂房的剖面形式,(a)单层厂房(b)有天窗的单层厂房(c)多层厂房(d)有天窗多层厂房(e)有内走廊多层厂房(f)有内走廊及天窗多层厂房,7.2.4常见工业厂房,.,（3）结构尺寸单层原料药厂房的宽度不超过30m，多层不超过24m。厂房的常见宽度有9m、12m、15m、18m和24m。宽度小的单层厂房内不设立柱（采用单跨，跨度为厂房的宽度）。宽度较大的单层厂房或多层厂房，厂房内常设立柱，柱距和跨度一般为6m。对有内走廊的厂房，内走廊间的跨度一般为3m(内走廊宽度)。厂房的宽度通常为23跨，柱网按6-6、6-3-6、6-6-6的形式布置。常见工业厂房的柱网如图7-3所示。,7.2.4常见工业厂房,.,(a)内廊式柱网636,(b)方格式柱网666,7.2.4常见工业厂房,.,一般化工车间的组成,制药洁净车间的组成,7.2.5车间组成和布置形式,1车间组成,.,根据生产规模、生产特点以及厂区面积、地形、地质等条件的不同，车间布置形式可采用集中式或单体式。集中式：组成车间的生产区、辅助生产区和行政生活区集中布置在一栋厂房内。单体式：组成车间的一部分或几部分分散布置在几栋独立的单体厂房中。,7.2.5车间组成和布置形式,2车间布置形式,生产规模小，生产特点无显著差异，如针剂、片剂等制剂车间采用。,生产规模大，各工段的生产特点有显著差异，如青霉素和链霉素的生产,VC的生产，发酵和过滤工段的布置，提炼和精制工段的布置。,.,7.3.1车间洁净区域的划分PartitioningofWorkshopCleanArea,7.3.2药品生产对环境的洁净等级要求GradesRequirementsofPharmacyProductiontoCleanWorkshop,7.3.3制药洁净车间布置的一般要求CommonRequirementstoLayoutofPharmaceuticalCleanWorkshop,7.3.4制药洁净车间的布置设计LayoutDesignofPharmaceuticalCleanWorkshop,7.3制药洁净车间的布置设计,.,车间区域：生产区、控制区和洁净区。生产区对洁净等级不作要求，如化验室、药品的外包装工段等。控制区：洁净等级为10万级或低于1万级，如非无菌原料药的“精烘包”工序、片剂或胶囊生产的全过程等。洁净区：洁净等级为1万级或局部100级，如无菌原料药的“精烘包”工序、粉针剂的分装等。,7.3.1车间洁净区域的划分,.,尽量减少建筑面积,防止污染或交叉污染,合理布置有洁净等级要求的房间,管道尽可能暗敷,室内装修应有利于清洁,设置安全出入口,7.3.3制药洁净车间布置的一般要求,.,设备的布置与安装FacilitiesLayoutandInstallment,2.人员净化室、生活室及卫生通道的布置LayoutofPersonnelCleansingRoom,LivingRoomandSanitationPassage,3.物料净化室的布置LayoutofMaterialCleansingRoom,4.洁净室内的电气设计ElectricDesignofCleanRoom,7.3.4制药洁净车间的布置设计,.,布置及安装原则：洁净室内仅布置必要的工艺设备以尽可能减少建筑面积。洁净车间的净高一般可控制在2.6m以下，但精制、调配等工段的设备常带有搅拌器，厂房的净高应考虑搅拌轴的安装和检修高度。对于多层洁净厂房，若电梯能满足所有设备的运送，则不设吊装孔。必须设置时，最大尺寸不应超过2.7m，其位置可布置在电梯井道旁侧，且各层吊装孔应在同一垂线上。当设备不能从门窗的留孔进入时，可考虑将间隔墙设置成可拆卸的轻质墙。对外形尺寸特大的设备可采用安装墙或安装门，并布置在车间内走廊的终端。洁净室内的设备一般不采用基础。必须采用时，宜采用可移动的砌块水磨石光洁基础块。,1.设备的布置及安装,.,设备的安装位置不宜跨越洁净等级不同的房间或墙面。必须跨越时，应设置密封隔断装置，以防不同洁净等级房间之间的交叉污染。易污染或散热大的设备应尽可能布置在洁净室(区)外，必须布置在室内时，应布置在排风口附近。片剂生产过程中，粉碎、过筛、造粒、总混、压片等工序的粉尘和噪声较大，因此，车间应按工艺流程的顺序分成若干独立的小室，分别布置各工序设备，并采用消声隔音装置，以改善操作环境。有特殊要求的仪器、仪表，应布置在专门的仪器室内，并有防止静电、震动、潮湿或其它外界因素影响的设施。物料烘箱、干燥灭菌烘箱、灭菌隧道烘箱等设备宜采用跨墙布置，即将主要设备布置在非洁净区或控制区，待烘物料或器皿由此区加入，以墙为分隔线，墙的另一面为洁净区，烘干后的物料或器皿由该区取出。显然，设备的门应能双面开启，但不允许同时开启；设备既具有烘干功能，又具有传递窗功能。,1.设备的布置及安装,.,(1).人员净化程序CleansingProceduresofPersonnel,(2).净化通道和设施CleansingPassageandEstablishment,(3).人员净化室和生活室的布置LayoutofPersonnelCleansingRoomandLivingRoom,(4).卫生通道的布置LayoutofSanitationPassage,2.人员净化室、生活室及卫生通道的布置,.,图7-29进入非无菌产品或可灭菌产品生产区的人员净化程序(虚线框内的设施可根据需要设置),(1)人员净化程序,2.人员净化室、生活室及卫生通道的布置,.,图7-30进入不可灭菌产品生产区的人员净化程序(虚线框内的设施可根据需要设置),2.人员净化室、生活室及卫生通道的布置,.,门厅和换鞋处,外衣存放室,气闸室,缓冲室,空气吹淋室,净化通道和设施,2.人员净化室、生活室及卫生通道的布置,（2）净化通道和设施,.,盥洗室内应设洗手、烘干和消毒设备。水龙头的数量可以最大班人数按每10人设1只确定。在10000级洁净区的入口处应设置空气吹淋室，在100000级洁净区的入口处可设置空气吹淋室或气闸室。当采用单人空气吹淋室时，空气吹淋室的台数可以最大班人数按每30人设1台确定。生活用室中的厕所和淋浴室应布置在人员净化用室的区域外。,2.人员净化室、生活室及卫生通道的布置,（3）人员净化室和生活室的布置,.,图7-31卫生通道与洁净室的分层布置,2.人员净化室、生活室及卫生通道的布置,（4）卫生通道的布置洁净等级由外向内逐步提高,.,1.物料净化程序MaterialCleansingProcedures,2.物料净化通道和净化室的布置LayoutofMaterialCleansingPassageandCleansingRoom,3.物料净化室的布置,.,图7-32物料净化程序,（1）物料净化程序进入控制区或洁净区的物料（成品、半成品、包装材料、容器或工具等）按一定程序净化。,3.物料净化室的布置,.,物料净化出入口应独立设置。物料进入车间的入口处可设一外包装清洁室。控制区和洁净区前应设缓冲室。洁净区与缓冲室之间应设气闸室或传递窗，气闸室或传递窗内可用紫外灯照射消毒。废弃物应设置专用传递设施，其出口不应与物料进口共用一个气闸室或传递窗。多层厂房的货梯应布置在一般生产区或控制区内，不能布置于洁净区。,（2）物料净化通道和净化室的布置,3.物料净化室的布置,.,照明,紫外灯,其他电气设备,4.洁净室的电气设计,.,照明：采用萤光灯光源，灯具与顶棚之间的接缝应用密封胶密封。主要工作室的照度不低于300lx,辅助工作室、走廊、气闸室、人员净化室、物料净化室的照度可低于300lx。对照度有特殊要求的生产部位可设置局部照明。此外,室内还应设有应急照明设施。,4.洁净室的电气设计,.,紫外灯：有灭菌要求的洁净室，若无防爆要求，可安装紫外灯。紫外灯的数量可按每615m3的空间需12支紫外灯来确定。有人进出室内应安装向上照射的吊灯或侧灯。在无人室内可直接安装在顶棚上。紫外灯的常见安装方式如图7-33所示。,4.洁净室的电气设计,.,(a)吊灯(b)侧灯(c)顶灯图7-33紫外灯的安装,4.洁净室的电气设计,.,1设备布置图的基本构成BasicComponentsofFacilitiesLayoutDrawing,2设备布置图示例ExamplesofFacilitiesLayoutDrawing,7.4设备布置图,.,设备布置图包括以下内容：厂房的建筑结构建筑结构：厂房的柱、墙、门、窗、楼梯等设备轮廓设备布置图中所涉及的设备均以相应的主、侧、俯视时的轮廓线表示。尺寸标注标注出设备、操作台、吊装孔、地坑、地沟等的定位尺寸以及柱网间距。定位尺寸的标注应便于施工安装时的测量。,1设备布置图的基本构成,.,标题栏每张图纸均应在标题栏中注明是车间设备在层或平面上的平面或立面布置图。设备一览表在设备一览表中应列出设备位号、名称、规格、数量、材质和重量。在设备平面图的设备一览表中，有时也将某些设备的安装标高列出，以省去设备的立面布置图。,1设备布置图的基本构成,.,贮罐(槽),图7-14贮罐的立面布置示意图,2设备布置图示例,.,图7-15卧式贮罐平台示意图,(a)联合平台(b)联合平台(c)独立平台,2设备布置图示例,.,图7-16立式贮罐平台示意图,(a)联合平台(b)独立平台,2设备布置图示例,.,釜式反应器,(a)立面布置图,2设备布置图示例,.,(b)平面布置图图7-17釜式反应器布置示意图,2设备布置图示例,.,塔设备,气液传质设备,常用于精馏、吸收、萃取等单元操作过程。(1)大型塔设备一般布置在室外，用裙座直接安装于基础上。小型塔设备既可布置在室内，支承于楼板或操作台上；也可布置在室外，用框架支承。(2)多个塔设备可按工艺流程的顺序成排布置，并尽可能按塔筒中心线取齐。(3)塔附属设备的框架和接管常布置在一侧，另一侧则作为布置塔的空间，如图7-18所示。,2设备布置图示例,.,2设备布置图示例,.,蒸发器,2设备布置图示例,.,图7-20喷雾干燥流程示意图,1-加热器；2-压力喷嘴；3-喷雾干燥器；4、5-旋风分离器；6-袋滤器；7-风机,2设备布置图示例,干燥设备,.,以磺胺脒车间布置为例介绍车间的布置设计。生产方法简介磺胺脒属磺胺类药，用于肠道内的抗感染，如细菌性痢疾、细菌性溃疡肠炎等，也可在肠道