第一、二章绪论、基本建设程序和厂址选择总平面设计.ppt

1、生化工厂设计概论,王 能 强 E-mail： Tele湖南科技大学生命科学学院生物工程系,使用教材及主要参考书,教材：吴思芳. 生物工程工厂设计概论，中国轻工业出版社，2007,余龙江.生物制药工厂工艺设计.化学工业出版社，2008,何东平.食品工厂设计.中国轻工业出版社，2009,武汉工业大学,华中科技大学,考核方式,考试方式：闭卷考试,成绩评定：平时成绩（40）+ 考试成绩（60%）,主要内容,绪论,第一章 基本建设程序,第二章 厂址选择与工厂总平面设计,第三章 工艺流程设计,第四章 工艺计算,第五章 设备的设计与选型,第六章 车间布置设计,第七章 管道设计与布置

2、,第八章 清洁生产与末端治理,第九章 技术经济与概算,毕业设计,绪 论,掌握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、内容和深度；,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厂设计的工作原则。,是一门以生物工艺学、生物制药学、GMP和工程学及相关科学理论和工程技术为基础，综合性、实践性很强的应用性工程学科。,是一门综合性、实践性很强的专业课，是在学生基本学完大学全部课程，扎实地掌握专业相关的基础理论、工程技能以及专业理论、专业知识的基础上开设的。,1、课程的目的和任务,（1）两个

3、基本概念,生物工程工厂设计概论：,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协作配合，用图样并辅以文字作出一个完整的工厂建设蓝图，按照国家规定的基本建设程序，有计划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。,工厂设计：,（2） 课程的目的和任务,目的：培养学生具有生物工程工厂设计的工程能力和工程素质，结合毕业实习和毕业设计，完成工程师的综合性基本训练。,完成设计任务需要掌握的知识及技能？,具有计算、绘图、表达等基本功和专业理论、专业知识；,掌握和熟悉生

4、物工程工厂设计的理论、方法和有关设计规范。,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，主要是掌握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。,了解我国基本建设的有关方针政策和规定，掌握基本建设的工作程序、内容和设计范围分工；,了解生物工程工厂工艺设计在总体设计中的地位和作用，掌握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知识；,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知识；,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；,熟悉作为工艺设计主要成果的发酵工厂

5、设计说明书和工艺设计图（工程语言）的有关内容、特点、表示方法、规范和标准等知识。,2、 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产力的一门综合性科学,生物工程产业的生产规模、产品、产量等的发展，需要继续建立工厂；,工厂新建、扩建、改建设计工作必不可少；,科研中，新工艺、新技术、新设备的开发，均与设计有密切关系。,（3）工厂设计在工程项目建设的整个过程中，是核心内容,建设项目立项后，设计前期工作是建设的关键；,设计决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。,（2）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，节约能源和原材料，促进国民经济和

6、社会发展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,基本任务：作出体现国家有关方针政策，切合实际，安全适用，技术先进，经济效益好的设计，为建设服务；,（1）基本任务,（2）工厂设计的内容,设计工作：总体设计和局部设计,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。,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、生产检测与控制仪表、环境保护技术经济概算等内容。,局部设计：凡是设计的范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，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,工厂设计工作的内容,参加建

7、设项目的决策；,编制各个阶段设计文件；,配合施工和参加验收；,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，都要有高度的责任心和良好的素质，对每一工程项目都要负责到底，直到该工程项目建成投产，全部达到设计能力，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。,（3）工厂设计要求,经济上合理、技术上先进,在三废治理和环境保护方面必须符合国家有关规定,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。,考虑到产品生产的季节差异性。,4、生产工艺设计在总体设计中的重要地位,（1）生物工程工厂总体设计范围包括了企业内应该配置的一切单项工程的完整设计,总平面布置； 生产车

8、间设计； 动力车间设计； 厂内外运输设计； 自控仪表设计； 空气净化设计,采暖通风设计； 环境保护工程； 福利设施； 办公楼设计； 技术经济与概算。,（2）生产工艺设计是总体设计的主导设计，生产工艺 专业是主导专业,其他配套专业是根据生产工艺提出的要求来进行设计的。,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，并向配套专业人员提供设计依据、提出设计要求。,例：工艺专业根据生产用水的要求，对工艺用水、冷却用水，提出水质、水温等要求，供水专业在设计中就要考虑离子交换、电渗析、冷却塔等水处理流程和设备，以满足生产用水的水质、水温等要求。,例：在车间布置设计时，工艺专业根据工艺流程

9、，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，要尽量满足要求。,（3）生产工艺设计起着主导的决定性作用,工艺生产技术是否先进可靠、安全适用；,在经济上是否合理；,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同类工厂的先进水平或国际先进水平；,在“三废”治理和环境保护方面，都必需符合国家有关规范。,（4）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：,工艺设计：车间工艺设计,非工艺设计：土建、采暖通风、供水、供电、供热等,5、 生产工艺设计的依据、内容和深度,（1）以批准可行性研究报告中规定的生产纲领和任务为依据,可行

10、性研究报告；,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决定；,如采用新原料品种、新技术和新设备时，必须在技术上有切实的把握并且依据了正式的试验研究报告和技术鉴定书，经设计院领导核准后方可作为设计依据。,（2）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：一般以初步设计中的工艺设计为主，兼顾部分设备设计，且以车间设计为主。,6、工艺设计工作原则,（1）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，回收期短，使设计工作符合社会主义经济建设总原则；,设计的安全性和可靠性,（2）认

11、真调查研究,要善于从实际出发去分析研究问题。,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，深入调查，与同类型先进技术经济指标作比较。,目标：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。,（3）三更新原则,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，环境保护上具有可行性。,积极采用新技术，加强电子计算机的应用，先进技术和专利成果的采用。,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。,三更新：更新设计观念、更新设计方法和更新科技知识,（5）生物工程工厂设计还应考虑采用微生物发酵工厂的特殊要求，要考虑卫生，无

12、菌等问题；,（7）设计工作必须加强计划性，各阶段工作要有明确的进度。,（6）生物制药工艺设计，必须严格遵守国家颁布的“药品生产管理规范（GMP）,（4）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的应用,电子计算机在设计中的应用：可进行各种计算以及绘制各种设计图纸，促进了设计质量的提高，加快了设计进度。,例：在实际设计中，遇到复杂的物料衡算、能量衡算、复杂的设备工艺设计计算、复杂的管道设计等工作，应用计算机可节省时间和精力，进而考虑总体设计和生产装置的设计会更加周密。,电子计算机在生产中的应用：主要在生产

13、过程中的参数的在线控制，使控制的更加精密，可以避免很多人为的因素。,例：湘乡啤酒厂 特点：采用大罐，体积大，数量多，难于人工控制，采用计算机控制提高产品质量和产量。,作业,1、生物工程工厂设计概论的定义、目的和任务分别是什么？,2、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？,4、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）由哪两部分组成？,5、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：,掌握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；,熟悉施工图设计阶段的主要内容和设计说明书的撰写；,了解项目申请报

14、告，可行性研究、设计任务书的撰写和设计前的准备工作。,主要内容：,1.1 概述,1.2 项目申请报告,1.3 可行性研究,1.4 设计任务书,1.5 初步设计阶段,1.6 施工图设计阶段,1.7 设计前的准备工作,1.1 概述,1、执行基本建设程序的重要性,基本建设程序：是指基本建设项目在整个建设过程中各项工作必须遵循的先后顺序。是指基本建设项目全过程中各环节、各步骤之间客观存在的不可破坏的先后顺序，是由基本建设项目本身的特点和客观规律决定的。,基本建设程序是基本建设的客观规律,国家规定：设计工作必须按照基本建设程序办事，必须坚持设计工作程序。,工程设计项目本身可分成若干阶段，各个阶段之间有严

15、格的先后顺序，不能颠倒,是客观存在的自然规律和经济规律的正确反映。 建设必须按照客观规律办事，按科学规律办事。,工程建设项目的决策和设计必须严格遵守国家基本建设程序,在遵守国家基本建设程序的前提下，也要考虑到生化工厂的特殊性。,基本建设程序始终是国家对建设项目管理的一项重要内容。我国现行的基本建设程序是总结了建设工作的实践经验而制定的，反映了建设工作所固有的客观自然规律和经济规律，是建设项目科学决策和顺利进行的重要保证，是保证工程质量和投资效益的一个根本原则。在进行项目建设工作中，只有在完成上一环节工作后，才可以转入下一环节，不可违反顺序，不得简化程序，必须严格遵守。,2、基本建设程序的内容,

16、三个基本阶段：建设前期，建设期和交付使用期（生产期）。,（1）建设前期阶段：项目申报阶段和初步设计阶段,项目申报阶段：可行性研究，厂址选择和项目申请（项目申请报告）,初步设计阶段：初步设计和总概算,建设前期的工作程序:,（2）建设期阶段,（3）交付使用期阶段,1.2 项目申请报告,1、项目申请报告的任务和意义,任务：国家、省、市有关主管部门直接申请工程项目，以期批准建设。,项目申请报告涉及到国家计划，国济民生，是考查项目是否可行的依据,大中型工程项目的项目申请报告的审批十分复杂，国家要经过严格审核；而小型项目经主管部门批准后，即可进行，程序简单。,项目申请报告是投资决策前对建设项目的轮廓设想，

17、主要是从项目建设的必要性方面考虑，同时也初步分析项目的可行性。,意 义,2、项目申请报告的主要内容,（1）项目申请单位情况：经营范围、股权等,（2）拟建项目情况：项目建设地点、建设内容、规模及运行方式、建设必要性；拟建项目与相关规划、相关产业政策、相关行业准入标准的关系；产品及技术方案、主要设备选型、资源供应；厂址条件、工程设想、总平面布置和运输；主要建、构筑物和建筑物的建筑特征与结构设计、其他工程等；劳动安全及工业卫生、消防水系统、组织机构及岗位定员；工程项目实施的条件和轮廓进度；投资规模、资金筹措方案等。,（3）建设用地及相关规划：项目建设用地区域情况，项目用地情况，项目布局规划情况,（4

18、）资源利用和能源耗用分析：资源和原材料，能源耗用和公共设备的占用，节能和节水措施,（5）生态环境影响分析：建设项目的周围环境现状；项目主要污染及污染物分析；建设项目的环境影响；环保措施的评述及其技术经济论证；环境监测及环境管理的建议；环境评价的结论和建议。,（6）经济和社会效益分析：投资估算和资金筹措，国民经济评价，社会效益分析,（7）建设和实施：项目建设实施的安全、消防、卫生等措施；工程质量要求；项目的招标方式和招标组织形式。,（8）结论和建议：结论及有关说明；需要政府解决的问题和建议。,（9）有关附件：城市规划意见；项目用地预审意见；环境影响评价文件的审批意见；其他文件。,1.3 可行性研

19、究,可行性研究：就是能不能进行建设的研究，也就是对一项工程建设投资项目做全面的调查研究，作出该项目“行”与“不行”的决策。,1、可行性研究的含义,可行性研究最终要回答哪些问题？,根据国内外市场预测，确定该项目是否值得进行投资建设； 技术上是否可行； 经济效益是否显著； 环境保护和三废处理技术是否成熟； 需要投入多少人力； 建设需要多长时间； 项目总投资鹅以及资金来源和资金回收周期。,2、可行性研究的任务、意义、依据和作用,任务：根据三级经济规划要求或根据市场经济的要求，对拟建（扩、改建）工程项目的技术性、经济性和工程实施性，进行全面调查，预测、分析和论证，作出是否合理可行的科学评价，最后写出可

20、行性研究报告，为国家主管部门对项目作出决策提供可靠依据。,意义：避免和减少建设项目决策的失误，提高建设投资的综合效益。,可行性研究的主要依据：,根据国家经济建设的方针、政策和长远规划进行可行性研究；,根据国家计划部门批准后的项目建议书，方可开展可行性研究；,经国家正式批准的资源报告和有关各种规划；,要有可靠的自然、地理、气象、地质、经济、社会等基础资料；,有关工程技术方面的标准、规范、指标等，在可行性研究考虑技术方案时，都要以它们作为基本依据；,根据国家公布的用于进行项目评价的有关参数、指标等进行可行性研究。,可行性研究的作用：,可行性研究是基本建设的首要环节，主要作用如下：,作为建设项目投资

21、决策和编制设计任务的依据；,作为向银行申请贷款的依据；,作为与建设项目有关部门商谈合同和协议的依据；,作为拟采用新技术、新设备研制计划的依据；,作为安排基本建设计划和开展各项建设前期工作的依据；,作为环保当局审查建设项目对环境影响的依据。,3、可行性研究报告的内容,（1）总论,研究工作的目的、依据和范围；,研究工作概况及结论。,项目提出的背景（改扩建项目要说明企业现有概况）、投资的必要性和经济意义；,（2）根据经济预测、市场预测确定项目建设规模和产品方案,国内外市场需求情况的预测；,国内现有工厂生产能力的估计；,销售预测、价格分析、产品竞争能力等；,拟建工程的最佳规模、产品方案和发展远景的技术

22、经济比较及分析；,（3）资源、原材料、动力、运输、供水等配套条件及公用设施落实情况,原料、辅助材料、燃料的种类、数量和供应可能情况；,公用资源设施的数量、供应方式和供应条件；,经过资源行政主管部门正式批准的资源储量、品位、成分及使用条件。,（4）建厂条件和厂址选择方案及总图布置方案,建厂的地理位置、气象、水文、地质、地形条件和社会经济现状；,交通运输及水、汽、电等现状和发展趋势；,在拟建厂址的界区内，进行总厂平面布置方案；,厂址比较和选择意见。,（5）工艺技术、主要设备选型、建设标准和相应的技术经济指标,建设标准及生产中采用的技术经济指标。,主要生产工艺流程、主要设备的选型；,（6）主要单项工

23、程、公用辅助设施、总体布置方案和土建工程量估算,（7）环境保护、安全生产、劳动卫生、消防、GMP等要求和采取的相应措施方案,（8）企业组织、劳动定员和人员培训设想,（10）投资估算和资金筹措,生产流动资金的估算。,主体工程和辅助配套工程所需的投资；,（11）经济效益和社会效益评价,（12）结论,资金来源、筹措方式及国内外贷款及偿还方式。,（9）建设工期和实施进度,4、可行性研究的步骤,开始筹划；,调查研究；,优化和选择方案；,详细的研究；,编写报告书；,资金筹措。,5、可行性研究深度和审批程序,（1）可行性研究的内容和深度，依据建设项目的不同情况有所区别；,最终可行性研究：在初步设计前进行，其

24、研究深度具有建设项目决定的作用。,投资机会研究：在项目建议书前进行，深度一般；,初步可行性研究：在编制设计任务书前进行，深度明显，研究报告实际为设计任务书提供了依据；,（2）审批程序,预审：有预审主持单位负责进行，后报原国家计委或委托有关单位组织有关设计、科研机构、企业和有关方面的专家参加，广泛听取意见、提出预审意见。,复审：是为了杜绝可行性研究报告有原则性错误或研究的基础依据或社会环境发生重大变化时而举行的。,大中型工厂的可行性研究报告由轻工总会、各省市负责预审，报原计委批准；,小型工厂按隶属关系报国家上级主管部门批准即可；,为严格执行基本建设程序，我国还规定，大中型建设项目未附可行性研究报

25、告及审批意见的，不得审批设计任务书。,重大项目和特殊项目的可行性研究报告，由国家计委有关部门预审，报国务院审批。,4、可行性研究应注意的事项,（1）可行性研究应具有科学性和独立性,在编写可行性研究报告时，必须坚持实事求是，在调查研究的基础上，作多方案的比较，按客观实际情况进行论证和评价。以可行性研究作为争投资、争项目、列计划的“通行证”。为正确的投资决策提供科学的依据。,（2）可行性研究的深度需满足要求,可行性研究的内容和深度，虽不同行业和不同项目各有侧重，但基本内容必须完整，文件必须齐全，其深度应能满足确定投资决策和以上所述的各项要求。,（3）承担可行性研究工作的单位应具备的条件,可以委托经

26、国家正式批准颁发证书的设计单位或工程咨询公司承担；,委托单位向承担单位提交项目建议书，说明对拟建设项目的基本设想，资金来源的初步打算，并提供基础资料；,承建单位接受可行性研究任务一般有两种方式：,由主管部门下达计划；, 采取有关部门或建设单位向承担单位进行委托的方式，由双方签定合同，明确研究工作的范围、前提条件、进度安排、费用支付办法以及协作方式等内容，如发生问题，按合同追究责任。,（4）可行性研究报告的审批办法,可行性研究报告范例请见word文档,1.4 设计任务书,设计任务书：是一个指令性的文件，是确定基本建设项目，编制设计文件的主要依据。是在可行性研究的基础上进行编制的。,由领导部门组织

27、人员编写，亦可请设计部门参加，或委托设计部门编写。,1、设计任务书的内容,建设的目的和依据及建设项目名称；,建设规模、产品方案、生产方法和工作制度；,原材料、燃料、动力（水、汽、电）等供应情况；,厂址和地点，地理自然条件、交通、运输、防空、防震等要求；,资源综合利用和三废治理的要求；,建设工期及设计、施工单位名称；,投资控制数及劳动定员控制数；,要求达到的经济效益和技术水平；,对改、扩建工程项目要说明原固定资产的利用程度和现有生产潜力发挥的情况。,2、设计任务书的附件,原材料的供应和原料基地情况；,厂址地区的地形或地势、工程地质、水文、气象和地震等资料；,土地使用批准书及能源、交通等协议书；,

28、可行性研究报告中有关预测经济效果的资料和计算依据；,如引进国外的技术和设备，要附国家批准文件；如采用新工艺、新产品或新设备，则应有鉴定书或试验报告；,扩建工程要附有本厂总平面图及主要设备平衡表,3、写设计任务书时应注意的问题,矿山资源、工程地质、水文地质的勘探、勘察报告，要按照规定，有主管部门的正式批准文件；,主要原料、材料和燃料、动力需要外部供应的，要有供应单位或主管部门签署的协议草案文件或意见书；,交通运输、共排水、市政公用设施等的配合，要有协作单位或主管部门草签的协作意见或协议文件；,建设用地要有当地政府同意接受的意向性协议文件；,产品销路、经济效果和社会效益应有技术、经济负责人签署的调

29、查分析和论证计算资料；,环保情况要有环保部门的鉴定意见；,采用新技术、新工艺时，要有技术部门签署的技术工艺成熟、可用于工程建设的鉴定书；,建设资金来源，如中央预算、地方预算内统筹、自筹、银行贷款、合资联营、利用外资等均需要注明。凡银行贷款的，应附上有关银行签署的意见,4、设计任务书的审批权限,所有大中型项目的设计任务书，要按隶属关系，由国务院主管部门或省、市、自治区提出审查意见，报国务院批准，其中有些重大项目，由国家计委报国务院批准；,地方项目的设计任务书，凡产销涉及全国平衡的项目，上报前要征求国务院主管部门的意见；,国务院直属及下放、直供的任务书，上报前要征求所在省、市、自治区的意见；,有些

30、产供销在省（区）内自行平衡的地方工业项目，国家计委也可以委托省、市、自治区或主管部门审批；,建设项目的设计任务书批准后，如果在建设规模、产品方案、建设地区、主管协作关系等方面有变动，以及突破投资控制数时，应经原批准机关同意；,批准设计任务书，并不等于同意列入基本建设计划。建设项目能否和何时列入计划，要根据各项条件和财力、物力的可能，进行综合平衡，在长期或年度计划中统一考虑。同意列入基本建设计划时，该项目就成立，并成立筹备建设单位，今后签署合同时称“甲方”,小型项目的设计任务书的审批权限及具体审批办法，按国务院各部门、省、市、自治区的规定；,小型项目的设计任务书，按隶属关系由国务院主管部门或省市

31、自治区审批；,1.5 初步设计阶段,1、设计阶段的划分,分类：三个阶段设计、两阶段设计和一阶段设计。,三阶段设计,两阶段设计,一阶段设计：施工图设计,2、初步设计的依据,依据：批准的设计任务书及其附件可行性研究报告、可靠的设计基础资料、新产品或新工艺中试放大的技术鉴定书等。,初步设计除生产工艺作为主导专业外，其他各专业均要按初步设计内容规定编制初步设计文件，以及编制车间综合概算和工厂总概算。,3、初步设计的指导思想和设计原则,指导思想：指所设计的项目应遵循的具体政策方针；,设计的原则：指按什么水平考虑工艺路线的选择，设备的选型原则，自动控制的水平等。,4、初步设计的目的,目的：保证工程项目投产

32、后，收到预期的经济效益。,达到此目的所做的工作有哪些？, 要有准确可靠的技术资料和基础数据；, 积极采用先进合理的技术经济指标，积极采用成熟的或是有了工厂试验并通过技术鉴定的新工艺，新技术、新设备和新材料；, 对重要的技术方案和工艺方法，应做到多方案或多方法的比较，从中优选而定。,5、设计的准备工作,设计单位接受设计任务后，首先对“甲方”提供资料和文件进行分析研究，然后对其不足的部分，再进一步收集，资料大体从两方面来收集：,到建厂现场收集资料：,设计者到现场对“甲方”提供的资料进行核实，对不清楚的问题加以弄清。,例：厂址的地形、地貌、地物等情况，四周是否有特殊的污染源，以及水源水质问题等。,到

33、同类工厂工程项目收集资料，到同类工程项目的发酵工厂了解一些技术性、关键性问题，使设计水平不断提高。,6、初步设计阶段的内容和成果,内容：包括总图、运输、工艺、土建、电力、照明、采暖、通风、空调、给排水、动力及设计概算等。,成果：设计说明书和设计图纸。,总论,技术经济,总平面布置及运输,工艺,自动控制测量仪表,建筑结构,给水排水,供电,电信,供热,采暖通风,空压站、氮氧站、冷冻站,维修,仓库与堆场,中心化验室,环保与综合利用,节约能源,消防,计量,职业安全卫生,生活福利设施,总概算书,轻工业部轻工业建设项目初步设计编制内容深度规定和医药建设项目初步设计编制内容及深度规定,（1）全厂初步设计说明书

34、的内容,扼要阐明工程的建设规模，产品方案、技术特征，综合各专业提出的设计要求，论述设计的技术先进性和经济合理性，说明环境保护、节能、消防、计量、职业安全卫生等基本情况。对存在的问题提出解决的办法和建议。,设计依据,设计指导思想,设计范围,建设规模和产品方案,进度建议,投产后达到设计能力的计划安排,一 总论,主要原材料、物料、燃料的规格、数量及来源,论述生产方法的先进性、合理性、可靠性及选用依据,厂址概述,公用工程及辅助工程,技术经济,全厂设备估算重量,建筑材料估算数量,安装及施工材料估算数量,劳动保护、安全防护,工厂机械化、自动化水平,工作制度,配套工程情况,主要技术方案的比选要点,存在问题及

35、建议,附件等,环境保护及综合利用,节约措施,论述工程的技术经济并提出评价结论。各项技术经济指标和结论，与国内现有同类先进的生产指标进行对比，阐明设计的先进程度和不足之处，说明所用数据的来源和取舍。,全厂定员,基本建设投资,流动资金,资金来源,偿还方式,分年度资金使用计划,分类折旧率,技术经济评价,主要技术经济指标和可行性研究报告对比,存在问题等,二 技术经济,三 总平面布置及运输,总平面布置,工厂运输,存在问题及建议,附件等,设计依据和范围,厂址,四 工艺,根据行业特点和工程的繁简条件编写。,设计依据和范围,全厂生产车间组成,全厂工艺流程,生产操作计量工作的综合说明,五 自动控制测量仪表,仪表

36、选型和主要管线的材料选择,重要控制系统和连锁报警系统说明,控制室、仪表盘、模拟盘、仪表用电、压缩空气等情况,仪表的防爆、防干扰、防腐蚀措施,附件等,设计范围，自控和测量仪表的装备水平,采用计算机过程控制的说明及计算机选型,六 建筑结构,对地震等特殊情况的说明和采取的措施,主要生产车间的建筑设计,主要建（构）筑物的结构设计,厂内其他各项工程的建筑结构，人防工程,附件等,设计依据的资料,采用新结构、新材料的方案比较说明,施工特殊要求,存在问题及建议,七 给水排水,排水,消防,各系统给排水量平衡计算,附件等,概述,给水,存在问题及建议,八 供电,总变电所及配电所,全厂车间变电所,车间配电,车间照明,

37、变配电成本估算,设计依据和范围,全厂用电负荷,厂区供电及户外照明,全厂防雷与接地,附件等,存在问题及建议,九 电信,站址和通信设施的确定,设备选型,线路,附件等,设计范围,电信任务和要求,广播、电钟、信号灯的配置,燃料的卸、贮和运输,除渣,锅炉给水的软化处理,蒸汽成本,全厂供热设施,厂区室外热网敷设及构筑物说明,存在问题及建议,附件等,十 供热,设计依据和范围,设计基础原料,全厂热负荷,锅炉房（热负荷计算、锅炉选型及台数确定、给水及凝结水回水系统、排污系统、劳动保护、厂房布置说明等）,十一 采暖通风,建筑围护结构热工要求的确定,采暖,通风,空气调节,室外气象资料及参数,主要生产车间室内冬、夏季

38、温、湿度要求,技术安全措施,附件等,存在问题及建议,十二 空压站、氮氧站、冷冻站,工作参数,设备选择,成本估算,附件等,设计依据和范围,负荷量,设备布置,十三 维修,主要设备选择及布置,附件等,机修、电修、仪表修理的任务,检修制度,十四 仓库与堆场,堆场堆存方式、指标和面积的确定,装卸方式,对仓库的特殊要求,单位产品、主要原料贮存、装卸费用计算,原料、化工料、油料等日需要量,贮存量、贮存时间、贮存方法、设施、贮存面积的确定,工作制度,附件等,动力消耗指标,十五 中心化验室,分析项目及仪器选择,附件等,设置目的和任务,组成规模、面积，对环境、采暖通风空调的要求,十六 环保与综合利用,对废气、粉尘

39、的综合治理及利用,污水处理,废渣处理,其他有害物的防治措施及设施,环境现状概述,工厂对外排出的废气、废水、废渣、粉尘、放射性废物、噪音等污染源和污染物的种类、名称、数量或强度及排放方式和地点,管理和监测机构及设施,附件等,绿化,存在问题及建议,十七 节约能源,各种一次、二次能源年耗量,能耗指标,本工程合理利用能源的简要说明,节能管理机构的设置,设计依据,采用节能新技术和主要技术措施的概貌,附件等,存在问题及建议,十八 消防,工艺,总图,建筑,消防给水与排水,设计依据,工程特征,附件等,消防用电及通讯,消防站或机构的组成、人员及工作制度,消防投资估算,十九 计量,计量机构设置与计量人员配备,计量

40、器具的检定与维修,计量设施投资概算,设计范围与计量基本要求,计量器具配备的基本概况,存在问题及建议,二十 职业安全卫生,建筑及场地布置,生产过程中职业危害因素的分析,职业安全卫生主要措施,生活区,设计依据,工程特征,存在的问题与建议等,职业安全与职业卫生机构,专用投资,职业安全卫生治理措施预期效果与综合评价,二十一 生活福利设施,宿舍和住宅的定额指标、建筑面积、单位面积造价,生活区食堂、幼儿园、小学、医务所等定额指标、建筑面积、单位面积造价,设计依据和范围,生活区占地面积、位置,附件等,社会设施,福利设施投资,二十二 总概算书,按轻工业部现行的轻工业工程设计概预算编制办法及项目所在地区有关规定

41、编制,主要数据及技术经济指标,见p12-13表1-1,（2）车间初步设计说明书（工艺部分）的编写内容,按照轻工业建设项目初步设计编制内容深度规定QBJS6-91工艺部分说明书的内容，并根据行业特点和工程的繁简条件编写；有几个主要生产车间时，应按车间分别编写。,例：啤酒工厂设计：麦芽车间、糖化车间、 发酵车间、包装车间； 酒精工程设计：粉碎车间、蒸煮糖化车 间、酒母发酵车间、制曲车间、蒸馏车 间。,说明书,车间（以下分车间叙述）, 车间概况及特点,说明车间设计的生产规模、产品方案、生产方法、工艺流程的特点，论证其技术先进、经济合理和安全可靠及多方案比选的要求。,车间组织,工作制度，年工作日，日工

42、作小时，生产班数，连续或间断生产情况等,成品或半成品的主要技术规格及质量标准,生产流程简述,叙述物料经过工艺设备的顺序及生成物的去向，产品及原料的运输和贮备方式；,采用新技术的内容、效益及来源,主要工艺技术指标,说明主要操作技术条件；,说明易爆工序或设备的防护措施和操作要点。,原材料、物料、动力消耗指标及需用量表, 原料、辅助原材料需用量及主要技术规格或质量标准：根据工艺流程，经过计算列出单位产品原材料、物料、动力消耗指标，与国内已达到的先进指标的比较说明,主要设备选择,车间化验站的设置和主要设备选择,测量、计量器具的配置说明,室外工艺管道,主要设备选型、论证其技术先进、适用和经济合理性；需引

43、进设备名称、数量及说明。,存在问题及建议,附件,主要管道的负荷与参数；,管道系统选择；,管道设计、敷设方式，穿越特殊地区的技术方案，采用特殊材质的说明；,特殊技术要求和措施；,防腐及保温要求简述；,绘制室外工艺管道系统图，厂外管道线路图，管架及管沟线路图。,工艺流程图：标明原料、辅助材料、各种介质流向、工艺参数和控制点等,设备布置图：表面平面、剖面布置,设备一览表,主要材料估算表,（3）初步设计的图纸、附表,生产工艺流程图,车间设备布置图,全厂总平面布置图,主要生产设备和电动机一览表,主要材料估算表,7、初步设计的步骤,选择并确定生产工艺流程，确定技术经济指标；,进行生产工艺的各种计算；,设备

44、的选型和计算，确定生产设备的规模和台数；,车间设备布置的方案比较和设备设置的平面和空间关系的确定及设计制图；,向配置专业提出设计要求和有关资料；,正式绘制车间生产设备布置图，工艺流程图，编制设备表和主要材料估算表；,编写初步设计有关生产工艺部分的文件。,8、初步设计的深度,设计方案的比较选择和确定；,主要设备和材料的订货；,土地征用；,建设投资的控制；,提供主管部门和有关单位进行设计审查；,确定生产工人和生产管理人员的岗位、技术等级、人数并安排人员技术培训；,施工图设计的主要依据；,进行施工安装准备和生产准备工作。,9、初步设计的审批权限,大型建设项目的初步设计文件：按隶属关系，由国务院主管部

45、门或省、市、自治区提出的审查意见，报国家建委批准；,中型建设项目的初步设计文件：按隶属关系，由国务院主管部门或省、市、自治区审批，批准文件抄送建委备案；,小型项目的设计内容和审批权限：由各部门和省、市、自治区自行规定,设计文件经过批准后，全厂总平面布置，主要工艺过程，主要设备，建筑面积，建筑结构，安全卫生措施，三废处理，总概算等需要作修改时，必须经过原设计批准机关同意，未经批准不可更改。,10. 初步设计阶段工艺设计人员应向协同设计的相关专业提交的资料,p16-17表1-3,1.6 施工图设计阶段,1. 施工图设计的内容和成果,内容：设计文件（主要是施工图说明书）和各种图纸,（1）设计文件（施

46、工图说明书）,设计依据：包括初步设计说明书及有关部门的批复文件、其它重要来往文件及会议纪要等。,对初步设计修改的内容进行说明,设备安装说明, 要求指明设备安装次序和与土建施工的关系，大型设备的吊装方法，建筑预留的安装孔位置，楼板负荷等。, 列出各类型设备安装要求及施工验收规范；, 对设备的防腐、防锈、涂色、试压试漏和静电接地等提出要求。,管道安装说明,其内容应符合各类管道的安装、施工、验收规范；,对要求无菌等特殊管道提出施工要求；, 对管道安装坡度、管道的防腐、试压试漏、静电接地和涂色提出要求。,（2）设计图纸、附表,生产工艺系统详图；,生产设备布置安装图，管道布置安装图。比例都采用1：50，

47、1：25；为了便于安装，一些细部详图可采用1：10，1：5，1：2等比例，以便施工安装和制造；,非标准设备制造和安装图，按机械制图标准绘制；,设备和电动机明细表，施工、安装、现场制作件材料汇总表；,其他为了设备订货和安装的补充说明和图纸。,一、说明书部分,施工说明、附入某些设备的订货、工艺施工说明和安装说明。,工艺管道流程图、车间布置、概算等与初步设计有原则性的变动；,工艺管道施工设计中所采用的管道安装、验收的规范。,工艺管道材料、管件、连接方式的选用原则；,工艺管道布置原则；,保温、保冷材料的选用；,管道涂色,施工图说明书的编写：,二、设备一览表部分,工段生产控制设备一览表,内容：各工段的设

48、备一览表和生产控制设备一览表,三、安装材料一览表部分,各工段管道安装综合材料一览表和生产控制安装材料一览表,工段管道安装综合材料一览表,生产控制安装材料一览表,四、图纸部分,施工流程图；,设备安装图；,管道安装图；,各种大样图和标准图,2、施工图设计的步骤,核实工艺设计方案；,核实设备选型方案；,为土建、水道、暖通、电气、自控、动力等专业提供资料；,组织各专业绘制相应的施工图，编制相关文件；,3、施工图设计的深度,全部设备、材料的订货和交货安排；,非标准设备的订货、制造和交货安排；,能作为施工安装预算和施工组织设计的依据；,控制施工安装质量，并根据施工说明要求进行验收。,5、施工图设计阶段工艺

49、设计人员应向协同设计的相关专业提供的资料,见p19表1-4,1.7 设计前的准备工作,首先，设计人员学好党和政府现阶段的有关经济建设的方针、政策，领会精神；,其次，设计人员也应了解所设计内容的国内外动向、产品的发展趋势及生产工艺特点。,为了顺利地进行生物工程工厂的车间工艺设计，工艺人员应收集以下几个方面的资料：,1、工艺流程方面需收集的数据和资料,（1）产品成本； （2）原料和主要材料的消耗； （3）水、电、蒸汽、压缩空气、冷冻等动力消耗； （4）副产品的利用； （5）废水废渣的处理； （6）生产技术是否先进，装备复杂程度； （7）要求自控的程度； （8）基本建设投资； （9）建筑占地面积；

50、（10）设备制造复杂程度及供应的可能性。,2、物料衡算方面需收集的数据和资料,（1）车间工作日； （2）发酵产率水平、发酵周期（培养时间+辅助时间）、放罐时发酵液体积、装料系数等； （3）发酵培养基配方、原材料规格、每批加料量等； （4）提取总收率、各步收率、成品合格率、不合格成品回收率； （5）提炼物料平衡及所用各种溶液配比、每批使用量、原材料规格等； （6）产品规格和物化性质； （7）一个罐批从投料到最后产品出来各工序操作时间，并列出作业计划。,3、设备选型和非定型设备设计方面，热量计算方面需要收集的数据和资料,（1）设备的容量、单台生产能力、结构、主要尺寸和材料等； （2）有关设备的设计

51、参考图； （3）有关物料的比热、热焓、发酵热和结晶热等物理化学常数； （4）计算传热过程所需的导热系数，给热系数和总传热系数等数据； （5）为计算传质过程所需的一些平衡常数，扩散系数，干燥速率，萃取分配系数等数据； （6）分批灭菌时间，连消或实罐灭菌的蒸汽消耗量等经济数据； （7）计算冷冻所需的热力学数据； （8）各种温度、压强、流量、液面、时间参数及生产控制条件等。,4、车间布置图方面需收集的数据和资料,（1）有关的车间、立体平面布置图； （2）各设备间的间距、高度等数据。,5、工艺管道设计方面需收集的数据和资料,（1）各种物料在管道内的合适流速； （2）管道材料、管径； （3）地下管道敷设

52、和高空管道架设方法、保温等资料； （4）工艺与物料所选用的阀门要求。,6、其他非工艺设计方面资料,（1）自动控制、仪表仪器等资料； （2）土建、采暖、通风、供排水、供热和废水、废料处理等资料； （3）动力电、照明电、弱电装置等资料； （4）车间定员等资料。,7、概（预）算等经济资料,（1）非定型设备加工价格； （2）各类机电产品价格； （3）管道安装、设备运输等费用资料； （4）土建、电气安装等非工艺项目的费用等； （5）管理费、人员培训费、设计费在整个工程中占的百分比。,8、劳动保护、安全技术和防火、防爆技术等资料,（1）厂房中有毒物质的最高允许浓度；车间需要换气的次数； （2）毒物对人体的

53、危害程度及劳动保护措施等； （3）易燃易爆物质的性质，闪点，爆炸上限和下限范围等； （4）设备运转过程中发生的噪声值，同类工厂消除噪声的有效措施等。,作业：,1、基本建设程序一般经历那三个阶段？并简述之。,2、简要叙述项目申请报告的任务和主要内容。,3、简述可行性研究的任务、意义、依据、作用、步骤、内容、深度、审批程序和注意事项。,4、简述设计任务书的内容、附件、注意事项和审批权。,5、简述初步设计阶段的划分、依据、目的、指导思想和设计原则。,6、初步设计阶段的成果有那些？并简述之。,7、简述初步设计的步骤、深度和审批权限。,8、施工图设计阶段的成果有那些？并简述之。,9、简述施工图设计的步骤

54、和深度。,第2章 厂址选择与工厂总平面设计,掌握工厂厂址选择需要考虑的各种因素，厂址选择的原则和常用方法，工厂总平面图设计的基本内容、方法及总平面布置图的绘制；,基本要求、重点、难点：,熟悉厂址选择报告的编写，总平面设计的原则和要求；,了解厂内运输设计，总平面设计技术经济指标和总平面布置和运输设计的有关参数。,主要内容：,2.1 厂址选择的重要性及原则,2.2 总平面设计,2.1 厂址选择的重要性及原则,厂址选择：是在指定的某一地区内，根据新建厂所必须具备的条件，结合生物工程工厂的特点，进行详细的调查（或复查）、勘测工作，就可能建厂的几个厂址的技术经济条件，列出几个方案，进行综合分析比较，从中

55、择优确定厂址。最后由建设单位会同设计单位，作出厂址选择报告，呈报上级主管部门批准。,厂址选择：建厂地区的选择和工厂场地位置的选择,地点选择：对所建厂在某地区的方位（地理坐标）及其所处的自然环境状况，进行勘测调查、对比分析。,场地选择：是对所建厂在某地点处的面积大小、场地外形及其潜藏的技术经济性，进行周密的调查、预测、对比分析，作为确定厂址选择的依据。,1、厂址选择的重要性,厂址选择应服从国家总的布局要求。,合理地配置工业布局的标准为：,充分利用各地区的有利条件，避开或克服不利条件；,充分和有效地利用人力、物力、财力和自然资源；,使企业接近原料、能源产地和产品消费区，消除不合理运输；,经济效果好

56、，有利于加快国民经济发展和人民生活的提高。,厂址选择的好坏，对工厂建设进度、投资是否节约，以及工厂建成投产后经济效益和环境保护等方面等各方面将会带来重大影响。,另外，厂址选择的正确与否，对投产后的长期生产、技术管理和发展远景，都有着很大的影响。,所以，应该深思熟虑、谨慎从事。,生物工程工厂（发酵）生产的特点：,发酵工程技术要求高,发酵工业发展速度快,发酵工厂动力消耗大,环境要求严,发酵工厂原料投入多,三废治理工作量大,（1）总原则,厂址选择必须符合工业布局、符合所在地区、城市规划的要求，按照国家有关法律、法规及建设前期工作的规定进行；,充分利用各地区的有利条件，避开或克服不利条件；充分利用当地

57、人力、物力、财力和自然资源，保护环境；节约用地，不占用良田及经济效益高的土地，并符合国家现行土地管理、环境保护、水土保持等法规有关规定。尽量远离风景游览区和自然保护区，不污染水源，有利于三废处理，并符合现行环境保护法规规定。,使企业接近原料、能源产地和产品消费区，消除不合理运输；总体经济效益好，有利于加快国民经济发展和人民生活的提高。,2、厂址选择的原则,（2）一般原则, 自然条件,地理位置,了解所选厂址的方位及与城镇的关系，周围地段的地理情况和在该处建厂的有利与不利条件。,对于生物工程产业而言，厂址应处在城镇郊区，通常离主要消费中心的距离与城镇规模、生产规模成正比。,地形、面积和地势,地势：

58、自然坡度最好在5/1000以下，主要利于排水，厂内交通及厂房建筑物座落基础施工；,地形：一般车间占地面积较大且矩形，要求厂址地形及外形整齐为好，经验边长比例为2.5：1.0,地质条件,地质条件应符合建筑工程要求。,对厂内的地质构造、土壤类型、低耐力等情况进行详细调查或钻探。工厂避免设在流沙、淤泥、矿藏及土崩断裂层上。山坡建厂要避免滑坡和塌方等现象。,地面耐力不能低于120150KN/m2，地下水位最高在车间地坪高-2.5m以下。,抗震条件,我国规定： 地震6度或以下的地区建设时不设防； 7度的地区需要采取适当加固措施，将增加造价15%； 8度地区要求采取更严格的措施，包括采取矿架 结构等，需增

59、加造价30%。（唐山地区属于此类）,气象条件,要求积累十年以上的历史资料。内容如下：,温湿度：全年平均温度、湿度，最热月及最冷月的平均气温、湿度，及最低最高的温度和湿度。,降雨量：全年平均降雨量、一次最大降雨量、持续时间。,冬季积雪情况,冰冻期及地层冰冻深度、土壤温度；,风玫瑰图（风向频率图）：将各方向频率按一定的比例，在方位上坐标上描点，可连成一条多边形的封闭曲线。,风向频率：如果将常年每个方向吹向厂址的风次数占全年总次数的百分比。,最高最低气压及全年平均气压等；,全年日照数、各月日照分布情况等。,水文条件,首先，要有丰富的水资源，包括地表水，深层水、水库水、江河水及泉水及城市自来水等。,水质要满足生产工艺要求，满足饮用水和酿造用水的标准；,一般深井水及泉水的水量、水温、水质均较适宜；,地表水、水库水、江河水的水量大但水质不高；,城市自来水来源方便但价格高。,厂址应位于不受洪水、潮水或内涝威胁的地带；地下水位最好低于地下室和地下构筑物的深度；地下水对建筑物基础最好无侵蚀性。,环境卫生条件,建厂地区周围的环境卫生条件是首先要考虑的问题。生物工程工厂厂区周围大气中含尘量应在一定范围以下。,按照我国标准（GB3005-82）： 一级区域：指空气中含尘量低于0.15mg/m3的区域，属于高度洁净区； 二级区域：应该不高于0.3mg/m3，属于一般标准； 三