工厂设计_工厂设计案例

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工厂设计复习题

名词解释：

组合式布置：根据发酵生产工艺过程的要求和特点，结合厂址自然条件及施工技术水平将水平向与竖向平面布置的优点协调结合，使得总平面布置既有明显厂区划分，又使建、构筑物疏密合理，既有建筑物的悬殊标高,又有防火卫生和通风采光的妥善处理。

COD：指用强氧化剂，如重铬酸钾在酸性条件下将有机物氧化为H2O和CO2，此时所测定的耗氧量即为化学需氧量。

BOD：指在温度时间都一定的条件下，微生物在分解，氧化水中有机物过程中，所消耗的游离氧的数量。

总体设计：总平面、工艺、生产车间、供排水、供电、供汽、土木建筑等设计；厂址选择、生产检测、控制仪表、环境保护、生产组织、劳动定员、技术经济与概算；等等。

公称直径：就是为了使管子、法兰和阀门等的连接尺寸统一，将管子和管道用的零部件的直径加以标准化以后的标准直径，称公称直径。氧化塘:又称为生物稳定塘，是一种利用天然或人工整修的池塘进行污水生物处理的构筑物。风玫瑰图:将各风向频率按一定的比例在方位坐标上描点，连接的一条多边形封闭曲线称为风玫瑰图。

方位角:从过某点的指北方向线起，顺时针方向量到某一目标方向线的水平夹角。

好氧活性污泥法:利用含有大量需氧性微生物的活性污泥，在强力通风条件下使污水净化的生物技术。

物料衡算:根据质量守恒定律，凡引入某一系统或设备的物料重量Gm，必等于所得到的产物重量Gp 和物料损失量Gt 之和，即：Gm ＝ Gp+Gt。

1.什么是工厂设计？请你谈谈在生物工程领域中工厂设计工作的地位和作用。

工厂设计是将一个工厂(车间)用工程制图方法绘成图纸，附加表格和必要的文字说明。把工艺流程以及技术装备转化成工程语言，施工人员依据这些设计，通过基本建设程序和方法，在选定的厂址上建成工厂

地位和作用：A:建设一个工厂，离不开设计工作

B:在科学研究中，从小试、中试以及工业化生产，都需要与设计有机结合，进行新工艺、新技术、新设备的开发工作

C:设计工作是把科学技术转化为生产力的一门综合性科学。

2.工厂设计的基本任务是什么？

作出体现国家有关方针政策，切合实际，安全适用，技术先进，经济和环境效益好的设计。3.工厂设计工作的全过程包括哪几部分？ A:参加建设项目的决策

C:配合施工

B:编制各个阶段设计文件 D:参与验收，进行总结4.一个基本建设项目，从申请建厂到投入生产，大体上经过哪些程序？ A:编制项目建议书，经有关部门批准 B:进行项目的可行性研究，经有关部门批准 C:进行厂址选择，搜集设计基础资料 D:进行初步设计和总概算，经有关部门审查批准

E:进行施工图设计

F:通用设备及仪表订货和专用设备制造 G:土建施工，设备管道安装 H:生产调试及试生产 I:投产运行

5.什么是工艺先行原则？ 生产工艺专业是主体专业，它是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

6.如何评价一个工厂设计的优劣？

A:工艺生产技术是否先进可靠、安全适用，在经济上是否合理。B:是否达到国内先进水平、国际先进水平。C:工艺流程的先进性，选用设备的先进性，工艺控制和工艺条件的先进性和合理性，生产技术经济指标的先进性，对环境产生的污染程度等。7.工厂设计对我们工艺专业人员有何要求？

不仅要熟练地掌握本专业的知识和技能，而且还要熟悉有关专业的知识和技能。8.生产工艺设计的依据是什么？

A:可行性研究报告以及设计计划任务书。

B: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。

C: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把握并且依据了正式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。9.电子计算机在工艺设计和生产中的应用

应用：复杂的生产工艺物料衡算、能量衡算、复杂的设备工艺设计计算、管道设计以及大量的绘制各种设计图纸等工作，手工计算和绘图费时且容易出差错。

优点：应用电子计算机，计算和绘图正确、可靠，提高了设计质量和速度，提高了效率。10.工厂设计工作原则是什么？

A:认真调查研究，善于查阅文献，收集设计必需的技术基础资料，加强技术经济的分析工作。B:积极采用新技术，力求设计在技术上具有现实性与先进性，在经济上合理性。

C:设计必须结合实际，体现设计的通用性和独特性相结合的原则，充分考虑三废综合利用等条件，适当留有发展余地。

D:针对生物工程工厂设计特点，考虑采用微生物发酵等的独特要求。E:设计工作必须加强计划性，各阶段工作要有明确的进度。11.基本建设是指什么？

生物工程工厂建设属于基本建设，所谓基本建设是指固定资产的建筑、添置和安装。12.新建工厂从计划建设到建成投产，要经过哪几个基本阶段(程序)？

（一）建设前期的工作程序

（二）建设期的工作程序

（三）交付使用期的的工作程序（投产期）14.建设前期阶段工作5个内容是什么？

项目建议书、可行性研究报告、设计任务书、初步设计、总概算工作 15.建设前期阶段工作程序是什么？

投资机会研究——项目建议书——项目前期工作计划——可行性研究——设计任务书——上报审批——初步设计、总概算工作——初步设计图纸、文件、总概算——上报审批 16.建设期阶段工作程序中各单位的职责是什么？

A:设计单位：施工图设计；修改初步设计，修正概算；施工图预算；分批交付施工图纸；选派工地代表。B:筹建单位：征地；设备材料订货；签订施工安装合同 ；施工安装准备；生产准备工作。C:施工安装单位：施工安装预算；施工组织设计；开工准备。17.生产期阶段工作程序是什么？

18.申请报告有什么要求？

文字简要，具有超前分析的观点，突出立项工程的紧迫性、现实性、经济性。19.施工图设计说明书内容是什么？

1．说明书部分——工艺施工说明

3、安装材料一览表

2、设备一览表部分

4、图纸部分 20.医药工业设备及管路涂色有什么规定

水 蒸汽 易燃液体 气(液)态气体 酸 碱 空气或氧气 真空 其他液体 绿 红 棕 黄褐 紫 粉红 浅蓝 白 黑 21.如何消灭管道中的死角？

死角：指灭菌时因某些原因的温度达不到或不易达到的局部位置。管道连接的死角：发酵车间的有关管道法兰焊接和安装要保持连续接外管道内壁畅通，光滑，密封性好，以避免和减少管道染菌的机会，目前消灭管道死角的较好方法是采用焊缝连接法，但是焊缝必须光滑，焊缝有凹凸现象也会产生死角。

种子罐放料的死角：在阀腔的一边或另一边装上一个小阀，以使蒸汽通过管道而进行灭菌，对于阀门死角，可以在接种管，尿素管消泡油管与发酵罐连接的阀门，两项均装有小排气阀，以利灭菌，在需要分段灭菌的管道中，又在管道中安装一个带有旋塞的球心阀，或在两方向相反的球心阀之间安装支管和阀。

排气管死角：排气管要与罐的尺寸有一定比例，不宜过大或过小。

22.试归纳厂址选择的原则。

充分利用各地区的有利条件，避开或克服不利条件；充分和有效的利用人力、物力、财力和自然资源，保护环境；使企业接近原料、能源产地和产品消耗者区，消除不合理运输；经济效果好，有利于加快国民经济发展和人民生活水平的提高。23.什么是项目建设条件分析的核心内容。

厂址条件选择是项目建设条件分析的核心内容

24.对生物工程企业而言哪些部门要求一级负荷或二级负荷？

发酵工厂对动力供应要求高，一个发酵工厂的水、电、汽等公用工程的投资约占全厂总投资的1／3。此外在供电方面，发酵工厂要求不间断连续供电，属二类负荷用电单位。25.发酵工厂有何特点？(1)发酵工程技术要求高。(2)发酵工业发展速度快。(3)发酵工厂动力消耗大。

26.厂址方案比较有什么方法？ 一是统计学法；二是方案比较法

27.总平面设计的原则和要求是什么？

原则：严格遵照审批的设计任务书、厂址选择报告和厂址总平面布置方案草图及生产工艺流程简图的要求进行布置设计。既要结合厂址自然条件因地制宜，又要注重技术经济性、节约用地、节省投资和留有发展余地。要求

(1)总平面按设计任务书的要求进行，平面布置必须合理紧凑。

(2)总平面设计必须符合生产流程要求，并能保证合理的生产作业线，避免原材料、半成品的运输交叉和往返运输。

(3)总平面设计应将面积大、主要的生产厂房布置在厂区的中心地带，以便其他部门为其配

套服务；辅助车间和动力车间应尽量配置在靠近其所服务的负荷中心；工厂大门及生活 区应与生产主厂房相适应，便于工人上下班。

(4)总平面设计应充分考虑地区主导风向的影响，主风向可以从气象部门编制的各地风玫瑰 图查得。发酵工厂菌种各异，应防止环境染菌。生产区应处在生活区的下风向，卫生要

(4)对环境要求严。

(5)发酵工厂材料投入多。(6)“三废”治理工作量大。求高的车间应处在上风向。

(5)总平面设计应将人流、货流通道分开，避免交叉。工厂大门至少应设置两个以上。合理 设计厂区对外运输系统，将运输量大的仓库尽量靠近对外运输主干线，保证良好运输条 件和效益。

(6)总平面设计应遵从城市规划要求。面向城市交通干道方向作出工厂的正确布置。厂房布 置要与所在城市建筑群保持协调，以利市容美观整齐。

(7)总平面设计应符合国家及行业的有关规定和规范，满足卫生、安全、GMP要求，以及厂 址所在地区的发展规划，保证工业企业协作条件。

28.厂房建筑物正面与全年(或夏季)上风向的夹角θ应以多少为宜？为什么？ θ以60-90°为宜，即“迎风位置”，以改善通风条件。29.总平面设计的步骤

一般分为初步设计和施工图设计。每个阶段又分为资料图和成品图两个步骤

30.车间管道布置的原则

尽可能使管线最短、阀门最少、普遍采用采沿墙、楼板底或者柱子的成排明线铺设、使管线成排成平行直走，并协调各条管道的标高和平面位置，力争共架铺设，使其占空间小，尽量减少拐弯，避免挡光和门窗启闭适当照顾美观。

A:满足生产需要和工艺设备的要求，便于安装、检修操作管理 B:尽可能使管线最短、阀件最少。C:车间内管道一般采用明线敷设。

D:车间内管道一般采用沿墙、楼板底或柱子的成排安装法。E:管架标高不影响车辆和人行交通。

F:分层布置时，大管径、热介质、气体、保温和无腐蚀性管道在上。小管径、冷介质、液体、不保温和腐蚀性管道在下。引支管时，气体管从上方引，液体管从下方引出。

G:管径大的、常温的、支管少的、不常检修的和无腐蚀性介质的管道靠墙；管径小的、热力管道、常检修的、支管多的和有腐蚀性介质管道靠外。H:置预留孔。法兰不穿墙、层。

I:易堵塞管道在阀门前接上水管或压缩空气管。

J:管道应避免经过电动机或配电板的上空或两者邻近。

K:输送腐蚀性介质管道的法兰不得位于通道上空；与其他介质管道并列时有一定距离且略低。

L:阀门仪表操作方便

M:室外架空管道与厂区干道建筑物平行

N:不锈钢管防腐蚀

O:上下水管与废水管可埋地敷设，深度在冰冻线下。31.一般生物药厂或发酵工厂的车间主要分为哪几部分？(1)生产车间 如原料药车间、制药车间、药品检验室。(2)辅助车间 机修、电工、仪表车间等。

(3)其他设施 仓库、动力设施、全厂性行政生活建筑、运输设施、工程技术管网保护设施、绿化设施及建筑小区等。32.通常将全厂场地划分哪几部分？

通常将全厂场地划分为厂前区、生产区、厂后区及左右侧区 33.总平面竖向布置有哪些形式？ 1：分离式布置形式 2：连续式布置形式 3：联合式（或组合式）布置形式

34.啤酒厂厂区建筑物、构筑物的一般组成如何？

(1)主要生产建筑物 糖化、发酵、包装、配电、酒库、化验。

(2)辅助生产建筑物 副产品间、冷冻站、锅炉、配电、瓶盖制造、机器维修、材料仓库、成品仓库、供水泵房、水池、水塔、瓶、箱露天堆场等。(3)其他建筑物 办公楼、食堂、汽车库大门、传达室、公共浴室、厕所等。35.啤酒厂总平面布置多采用组合式。具体要求如何？

(1)制麦、糖化、发酵和包装主要车间，一般布置在全厂的中心地带。这样对管线辅设、交通运输、通风采光等可较经济合理。(2)冷冻站可建于主车间内，应尽量靠近发酵车间。

(3)锅炉房等应安排在厂区的下风侧，对环境无影响，但要尽量靠近糖化、包装等用汽工段。(4)供水、供电布置在冷冻工序附近比较合理。

(5)瓶盖生产、机械维修、材料仓库等辅助建筑可以集中于厂区一边，便于管理。(6)办公楼、接待室、行政楼要远离车间，消除噪音，环境卫生较好。

(7)空压站布置在糖化楼内，离酵母培养间、发酵罐、包装车间要近，方便服务，减少管线。36.根据发酵工厂的特点，目前厂内道路布置的形式有哪些方法？

(1)循环式布置，即道路为环绕厂房建、构筑物的闭合系统的道路网，并保证物流、人流的运输方便、安全和高效以及消防的要求。

(2)终端式布置。这种方法道路不兜环，各有分散终点。其特点是：在终端设置回车场，以便车辆调头。

37.厂区道路宽度有什么要求？

在总平面设计时，厂内的道路设计应考虑短捷，厂区主干道一般为宽6～9m，支干道4～6m，单驶宽度4m左右。

在设计厂内道路时，应考虑消防要求，如酒精为易燃物品，酒精厂的道路设计必须符合消防要求，使消防车能到达厂内所有建筑物。

38.绘制工艺流程图的设计过程如何？

生产工艺流程示意图----生产工艺流程草图----生产工艺流程图 39.工艺流程的设计原则？ 1:产品质量符合国家标准

2:尽量采用成熟的、先进的技术和设备 3:尽量减少三废排放量 40.生产工艺流程示意图？

4:确保安全生产

5:生产过程尽量采用机械化、自动化

41.工艺流程草图的制图有什么要求？

1:应表示出厂房各层楼面的标高。

2:用细实线画出设备示意图，并标明其流程号。

3:将物料流程管线用粗实线条，并画出流向箭头。将水、汽、空气等动力管线用细实线，画出流向箭头。

4:画出设备和管道上主要的阀门、控制仪表及管路附件。5:用文字注释。

6：附注图例，并按国家规定画出图签、图框。42.通用设备分类

液体输送设备——各类泵、压力罐输送设备 气体输送设备——压缩机、风机、真空泵 固体输送设备——斗式提升机、带式输送机

43.物料衡算的意义是什么？

通过物料平衡计算，可以求出引入和离开设备的物料各组分的成分、重量和体积，进而计算产品的原料消耗定额、日耗量及成品、副产品废物等排出量。44.公称容积、罐的全容积、公称压力、公称直径及表示方法

公称容积：指罐的圆柱部分和底封头容积之和，并圆整为整数。罐的全容积、：指罐的圆柱部分和两封头容积之和。

公称直径：为了使管子、法兰和阀门等的连接尺寸统一，将管子和管道用的零部件的径加以标准化以后的标准直径，称公称直径，并以Dg表示，其后附加公称直径的尺寸。

例如：公称直径为100mm，用Dg100表示。

公称压力：通称压力，一般应大于或等于实际工作的最大压力。例如：公称压力为25*105Pa，用Pg25表示。45.好气发酵罐的选配原则

好气发酵罐的选配原则——尽可能大、溶氧效率高、选通用罐、留余地 46.生物工程企业设备如何分类？

生物工程企业设备分为：专业设备、通用设备、标准设备

专业设备：指发酵罐糖化锅等专业性强，仅为生物工厂使用的设备 通用设备：泵风机等各行业都可以使用的设备 标准设备：指生产车间的贮藏、池子等设施 47.什么是发酵罐的公称容积、全容积、填充系数？ 公称容积：为罐圆筒部分容积与底封头容积之和 全容积：指罐的圆柱部分和两封头容积之和 填充系数:发酵时料液体积占罐总体积的比例

48.已知某一发酵罐设计压力为0.4MPa，内径350cm，焊缝系数0.7，A3钢的许用应力125MPa，钢板负偏差为1.1mm，单面腐蚀冷加工工艺，试求这一发酵罐的罐壁厚度S。C=C1+C2+C3=1.1mm+1mm+0mm=2.1mm S=(PD)/[2(σ)Ψ-P]+C =(0.4*3500)/[2*125*0.70-0.4]+2.1=10.1mm 49.年产100000吨啤酒厂糖化车间的物料衡算