生物工程工厂设计概论全册配套完整课件3.ppt
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1、生物工程工厂设计概论生物工程工厂设计概论1)生物工程工厂设计概论,吴思方主编,中国轻工业出版社, 2013. 022)生物制药工厂工艺设计,余龙江主编,化学工业出版社, 2008. 08 1 1 确定设计题目,题目应包含生产规模及其主要产品确定设计题目,题目应包含生产规模及其主要产品 2 2 产品方案的确定产品方案的确定 3 3 确定主要产品工艺流程确定主要产品工艺流程 4 4 物料衡算物料衡算 5 5 总平面设计总平面设计 6 6 生产车间设备选型与配套生产车间设备选型与配套 7 7 生产车间设备布置生产车间设备布置 8 8 管路计算与设计管路计算与设计l二、设计成果二、设计成果 l1总平面
2、设计图总平面设计图 1张张2设备工艺流程图设备工艺流程图 1张张3生产车间设备布置图生产车间设备布置图 1张张4. 生产车间管路平面布置图生产车间管路平面布置图 1张张 中山大学生物工程工厂课程设计说明书项目名称:年产1万吨啤酒饮料生产项目设计参加人:姓名(学号)班级组别:设计时间:2015.10.28成绩:设计说明书封面格式设计说明书封面格式第一章第一章 总论总论l 第一节第一节 设计依据和范围设计依据和范围l 第二节第二节 设计原则设计原则l 第三节第三节 建设规模和产品方案建设规模和产品方案l 第四节第四节 项目进度建议项目进度建议l 第五节第五节 主要原辅料供应情况主要原辅料供应情况l
3、 第六节第六节 厂址概述厂址概述l 第七节第七节 公用工程和辅助工程公用工程和辅助工程第二章第二章 总平面布置及运输总平面布置及运输l 第一节第一节 总平面布置总平面布置l 第二节第二节 工厂运输工厂运输第三章第三章 劳动定员劳动定员第四章第四章 车间工艺车间工艺 第一节第一节 工艺流程及相关工艺参数工艺流程及相关工艺参数 第二节第二节 物料衡算物料衡算 第三节第三节 车间设备选型配套明细表车间设备选型配套明细表第第五五章章 管道设计管道设计 第一节第一节 管道计算与选用管道计算与选用 第二节第二节 管道附件与选用管道附件与选用 第三节第三节 管路布置管路布置第六章第六章 项目经济分析项目经济
4、分析 第一节第一节 产品成本与售价产品成本与售价 第二节第二节 经济效益经济效益 第三节第三节 投资回收期投资回收期 五、设计要求及安排五、设计要求及安排 1. 第第12周开始设计任务,学生自由组合,每周开始设计任务,学生自由组合,每3人人1组,于组,于第第12周星期周星期5确定设计题目并汇总于班长处,由班长将分确定设计题目并汇总于班长处,由班长将分组及题目报给老师,教师审查后提出修改意见,各班将修组及题目报给老师,教师审查后提出修改意见,各班将修改后的题目及分组情况于第改后的题目及分组情况于第13周前重新交给老师。周前重新交给老师。 2. 题目分组确定后即不能中途更改,学生在第题目分组确定后
5、即不能中途更改,学生在第1314周周期间搜集资料,确定产品方案、工艺流程,进行物料衡算,期间搜集资料,确定产品方案、工艺流程,进行物料衡算,初步确定设备类型及型号,做好绘图前的准备工作。初步确定设备类型及型号,做好绘图前的准备工作。 3第第1517周,学生集中进行图形设计与绘制工作。周,学生集中进行图形设计与绘制工作。 4. 工厂设计工作必须于第工厂设计工作必须于第17周周末完成,并于第周周末完成,并于第18周集周集中上交老师。中上交老师。 六、成绩计算六、成绩计算总成绩总成绩100分分其中:设计说明书占其中:设计说明书占35%,总平面设计图占,总平面设计图占10%,设备工,设备工艺流程图占艺
6、流程图占20%,生产车间设备布置图占,生产车间设备布置图占20%,生产车间,生产车间管路平面布置图占管路平面布置图占10%,签到及平时表现占,签到及平时表现占5%。 设计实例设计实例一、题目:年产一、题目:年产1500t汽水生产车间改汽水生产车间改(扩扩)建工艺建工艺设计设计二、设计范围二、设计范围 (1)产品方案的确定 (2)产品工艺设计 (3)车间平面布置三、产品品种、生产规模三、产品品种、生产规模 (1)生产规模:年产1500t碳酸饮料 (2)生产品种:鲜桔汽水 其他品种汽水四、碳酸饮料流程的确定四、碳酸饮料流程的确定 汽水生产有一次性混合灌装及二次性混合灌装工艺。 (一一) 一次性混合
7、灌装工艺流程一次性混合灌装工艺流程图图1 1 一次性混合灌装工艺流程一次性混合灌装工艺流程 (二二) 二次性混合灌装工艺流程二次性混合灌装工艺流程图图2 2 二次性混合灌装工艺流程二次性混合灌装工艺流程图图3 3 碳酸饮料生产工艺流程图碳酸饮料生产工艺流程图五、配方及设计五、配方及设计 (一一)配料顺序配料顺序 糖浆苯甲酸钠甜味剂柠檬酸果汁乳化剂香精色素定容剂所需量 (二二)主产品配方主产品配方 鲜桔汽水 每百打120瓶(350mL瓶) 白砂糖 35kg 桔汁 21kg 糖精 15.4g 柠檬酸 0.42kg 苯甲酸钠 56g 柠檬黄 5.6g 胭脂红 0.7g 桔子香精 0.49g 按上述配
8、方制澄清型汽水,所用桔汁必须经过处理,并尽量保持其果实色、香、味及营养成分。桔汁生产流程如下: 其他有关品种,现简示如下: 1.甲级:汽水配方表 单位:瓶(350mL) 2.乙级:汽水配方表 单位:瓶(350mL)原 料 单 位数 量比率(%)砂 糖 g20.85.94糖 精g0.0520.01448柠檬酸g0.230.350.06560.0999香 料mL0.350.0999含 气倍(容积) 3.5以上 原 料 单 位数 量比率(%)砂 糖 g143.99糖 精g0.0470.0134柠檬酸g0.180.0514香 料mL0.250.0714含 气倍(容积) 3.5以上 六、物料衡算六、物料
9、衡算 (一一)班产量的确定班产量的确定 (1)本设计为年产量本设计为年产量1500t。 (2)本设计年生产天数为本设计年生产天数为350天。天。 (3)产品合格率按产品合格率按98.5(取取XX厂经验数据厂经验数据),则实际年,则实际年产量为:产量为:1522.84t。 l50098.51522.84(t年年) (4)平均日产:平均日产:4.35t 1522.843504.35(t日日) (5)采用采用350mL瓶装箱,则日产瓶为:瓶装箱,则日产瓶为:12428瓶瓶 4.3510635012428(瓶日瓶日) (6)每天按每天按7h生产,则小时产瓶数为生产,则小时产瓶数为1775.5瓶瓶 12
10、 42871 775.5(瓶瓶h) (7)日产箱数为:日产箱数为:517.8箱箱 1242824517.8(箱日箱日) (8)每分钟产瓶数为:每分钟产瓶数为:29.59瓶瓶 1775.56029.59(瓶瓶min) (9)产品经灌装、压盖、装箱、入库、验收等损坏及不产品经灌装、压盖、装箱、入库、验收等损坏及不合格合格 率等取经验数据率等取经验数据24,则每分钟实际产量为:,则每分钟实际产量为:30瓶瓶 29.59(14)30(瓶瓶min) 所以,设备实际生产能力为所以,设备实际生产能力为30瓶瓶min以上。以上。 (10)根据以上计算,定出每班产量为:根据以上计算,定出每班产量为:525箱箱(
11、班班日日) 30 60724525箱箱(班班日日) (11)每班实际日产量为:每班实际日产量为:4.41t 5252435010-64.41t(班班日日) (二二)产品方案的确定产品方案的确定 (1)按汽水品种:鲜桔汽水常年生产约按汽水品种:鲜桔汽水常年生产约9个月个月 (3个月大个月大修修),产品设计吨位为,产品设计吨位为1000t年。年。 (2)其他品种汽水生产约其他品种汽水生产约6个月左右个月左右(按按5个月计算个月计算旺旺季生产季生产),当生产旺季时,以双班生产,故全年总月份按,当生产旺季时,以双班生产,故全年总月份按单班计算为单班计算为1415个月,并依鲜桔汁汽水做为设计吨位个月,并
12、依鲜桔汁汽水做为设计吨位等依据。其他品种汽水设计计划吨位为等依据。其他品种汽水设计计划吨位为500t。 根据上述指标定出本设计产品方案如下;根据上述指标定出本设计产品方案如下; 产品名称年产量(t)班产量(t) 1 2 3 4 5 6鲜桔汁汽水 (约) 1000 4.41 其他汽水 500 4.41产品名称年产量(t)班产量(t) 7 8 9 10 11 12鲜桔汁汽水 (约) 1000 4.41其他汽水 500 4.41图图2-10 汽水车间平面布置图汽水车间平面布置图 1.成品箱 2.装箱台 3.运输线 4.排水沟 5.贮水箱(碳酸化水) 6.碳酸水混合机 7.CO2钢瓶 8.冷冻贮水箱
13、9.紫外线灭菌器 10.砂、棒过滤器 11.刷瓶机 12.浸洗(空瓶)机 13.洗手池 14.冲瓶机 15.检空瓶 16.灌糖浆机 17.操作传送线 18.混合灌装机 19.封盖机 20.光检成品 21.空箱 22.空箱空瓶 23.水源 24.糖浆下料管路l一、本课程的目的和任务一、本课程的目的和任务 本课程要求大家能够熟练掌握生物工厂设计的基本程序、基本内容、设计范围、设计方法、 步骤、设计所应遵守的规范标准等。 二、工厂设计在国民经济中的地位和意义二、工厂设计在国民经济中的地位和意义 设计工作是把科学技术转化为生产力的一门综 合性的科学。 l凡是设计范围涉及整个工业企业的,就称为总体设计。
14、比如总平面设计、工艺、结构、给排水、 暖通、电气、照明、消防等。一般来讲,新建厂 房的设计属于总体设计。 凡是设计工作范围不涉及整个工业企业的全部内容,而只是其中一部分或者某一特定设备,就称为局部设计。一般来讲,扩建厂房的设计属于局部设计。 生产工艺设计是总体设计的主导设计,生产工艺专业是主体专业,它起着贯穿全过程并且组织 协调各专业设计的作用,而其它配套专业是根据生产工艺提出的要求来进行设计的。 因此,生物工程工厂生产工艺设计的范围是负责全厂生产工艺流程设计和各生产车间的设计, 并向各配套专业人员提供设计依据、提出设计要 求。工艺专业向配套专业提出的要求将作为配套专业设计的重要依据。l l(
15、一)设计工作要围绕现代化建设这个中心,为这(一)设计工作要围绕现代化建设这个中心,为这个中心服务。做到精心设计,投资省、技术新,质个中心服务。做到精心设计,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量好,收效快,回收期短,使设计工作符合社会主义经济建设的总原则。义经济建设的总原则。l(二)设计工作必须认真进行调查研究(二)设计工作必须认真进行调查研究( (例例如毕业实习如毕业实习) )。要学会查阅文献,收集设计。要学会查阅文献,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;与同类型厂先进技术经济工作,深入调查;与同类型厂
16、先进技术经济指标作比较,要善于从实际出发去分析研究指标作比较,要善于从实际出发去分析研究问题。设计的技术经济指标以达到或超过国问题。设计的技术经济指标以达到或超过国内同类型工厂生产实际平均先进水平为宜。内同类型工厂生产实际平均先进水平为宜。 l ( (三三) ) 积极采用新技术,力求设计在技术积极采用新技术,力求设计在技术上具有现实性和先进性,在经济上具有合理上具有现实性和先进性,在经济上具有合理性。并根据设备和控制系统在资金和供货可性。并根据设备和控制系统在资金和供货可能情况下,尽可能提高劳动生产率,逐步实能情况下,尽可能提高劳动生产率,逐步实现机械化、自动化。现机械化、自动化。 l( (四
17、四) )设计必须结合实际,因地制宜,体现设设计必须结合实际,因地制宜,体现设计的通用性和独特性相结合的原则,不能千计的通用性和独特性相结合的原则,不能千厂一貌。工厂生产规模、产品品种的确定,厂一貌。工厂生产规模、产品品种的确定,要适应国民经济的需要,要考虑资金来源,要适应国民经济的需要,要考虑资金来源,建厂地点,时间,三废综合利用等条件,并建厂地点,时间,三废综合利用等条件,并适当留有发展余地。适当留有发展余地。 l ( (五五) )生物工程工厂设计还应考虑采用微生生物工程工厂设计还应考虑采用微生物发酵的工厂的独特要求,既要注意到周围物发酵的工厂的独特要求,既要注意到周围环境环境( (包括空气
18、、水源包括空气、水源) )的清洁卫生,又要注的清洁卫生,又要注意到工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等意到工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件的相互影响。另外,食品类发酵工厂,条件的相互影响。另外,食品类发酵工厂,还应贯彻国家食品卫生法有关规定,充分体还应贯彻国家食品卫生法有关规定,充分体现卫生、优美、流畅,并能让参观者放心的现卫生、优美、流畅,并能让参观者放心的原则。原则。l ( (六六) )设计工作必须加强计划性,各阶段工设计工作必须加强计划性,各阶段工作要有明确的进度。作要有明确的进度。 第一章第一章 基本建设程序基本建设程序第五节第五节 初步设计阶段初步设计阶段第二节第二节 项目建议书
19、项目建议书第一节 概述第一章第一章 基本建设程序基本建设程序第三节第三节 可行性研究可行性研究第四节第四节 设计任务书设计任务书第六节第六节 施工图设计阶段施工图设计阶段l一、规定基本建设程序的必要性l二、基本建设程序内容 l(一)建设前期(一)建设前期 l(二)建设期阶段(二)建设期阶段 l(三)生产阶段(三)生产阶段 l一个工程项目从社会发展、工业布局、市场需求一个工程项目从社会发展、工业布局、市场需求和地区、行业发展规划和地区、行业发展规划 制项目前期制项目前期工作计划工作计划 上级审批上级审批 上报审批 项目建议书项目建议书可行性研究可行性研究设计任务书设计任务书 初步设计、总概算工作
20、初步设计、总概算工作初步设计图纸、文件、总概算初步设计图纸、文件、总概算 批准批准 施工图设计;修改初步设计,施工图设计;修改初步设计,的的 初初 修正概算;施工图预算;分批交付施工图纸;修正概算;施工图预算;分批交付施工图纸; 选派工地代表。选派工地代表。 步设步设 征地征地 ;设备材料订货;签订施工;设备材料订货;签订施工 安装合同安装合同 ;施工安装准备;生产准备工作(人;施工安装准备;生产准备工作(人 计总计总 员培训)员培训) 概算概算 施工安装预算;施工组织设计;开施工安装预算;施工组织设计;开工准备工准备 开工报告开工报告 上报上报 单项工单项工程验收程验收 调试调试 试生产试生
21、产 移交生产移交生产设计单位设计单位筹建单位筹建单位施工安装单位施工安装单位施工安装总进度表施工安装总进度表开工建设开工建设主管部门验收主管部门验收 企业经营管理、生产指挥调度企业经营管理、生产指挥调度 (投入、产出、销售)(投入、产出、销售)设计单位设计单位 整理编制技术档案整理编制技术档案移交生产、正式生产移交生产、正式生产设计回访、设计总结设计回访、设计总结l一、项目建议书的任务和意义l二、项目建议书的主要内容 l(1)(1)项目名称;项目名称;l(2)(2)建设项目提出的必要性和依据;建设项目提出的必要性和依据;l(3)(3)产品方案、市场预测、拟建规模和建设地点的初步设产品方案、市场
22、预测、拟建规模和建设地点的初步设想;想;l(4)(4)资源情况、建设条件、协作关系和技术、设备可能的资源情况、建设条件、协作关系和技术、设备可能的引进国别、厂商的初步分析;引进国别、厂商的初步分析;l(5)(5)环境保护;环境保护;l(6)(6)投资估算和资金筹措设想,包括偿还贷款能力的大体投资估算和资金筹措设想,包括偿还贷款能力的大体测算;测算;l(7)(7)项目实施规划设想;项目实施规划设想;l(8)(8)工厂组织和劳动定员估算;工厂组织和劳动定员估算;l(9)(9)经济效果和社会效益的初步估算。经济效果和社会效益的初步估算。 l一、可行性研究报告内容 l二、可行性研究深度和审批程序 1
23、1总论总论l(1) (1) 项目名称及承办单位项目名称及承办单位l(2) (2) 研究工作的目的、依据和范围;研究工作的目的、依据和范围;l(3) (3) 项目建议书的主要内容及审批意项目建议书的主要内容及审批意见;见;l(4) (4) 研究工作概况;研究工作概况;l(5)(5)推荐方案与研究结论。推荐方案与研究结论。 2 2项目背景与发展概况项目背景与发展概况l(1)(1)项目的提出;项目的提出;l(2)(2)建设项目在国民经济中所处的地位;建设项目在国民经济中所处的地位;l(3)(3)项目的发展概况。项目的发展概况。 3 3、市场需求预测和建设规模、市场需求预测和建设规模l(1)(1)国内
24、外市场需求情况的预测;国内外市场需求情况的预测;l(2)(2)国内现有工厂生产能力的估计;国内现有工厂生产能力的估计;l(3)(3)销售预测、价格分析、产品竞争能力;销售预测、价格分析、产品竞争能力;l(4)(4)产品方案和发展远景的技术经济比较及产品方案和发展远景的技术经济比较及分析;分析;l(5)(5)拟建工程的最佳规模。拟建工程的最佳规模。 4 4原材料、燃料及资源情况原材料、燃料及资源情况l(1)(1)原料、辅助材料、燃料的种类、数量、原料、辅助材料、燃料的种类、数量、来源和供应情况;来源和供应情况;l(2)(2)公用资源设施的数量、供应方式和供应公用资源设施的数量、供应方式和供应条件
25、。条件。 5 5建厂条件和厂址方案建厂条件和厂址方案l(1)(1)厂址地理自然条件厂址地理自然条件( (指位置、地形、海指位置、地形、海拔、地质、气象、水文拔、地质、气象、水文) )和社会经济现状;和社会经济现状;l(2)(2)交通、运输及水、汽、电等现状和发展交通、运输及水、汽、电等现状和发展趋势;趋势;l(3)(3)生活设施状况和协作条件;生活设施状况和协作条件;l(4)(4)厂址比较和选择意见。厂址比较和选择意见。 6 6设计方案设计方案l(1)(1)工艺路线的选择,包括技术来源和生产方法、工艺路线的选择,包括技术来源和生产方法、主要技术工艺和设备选型方案的比较,引进技术主要技术工艺和设
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