制药工程学第08章

1、1第八章第八章 车间布置设计车间布置设计 Pharmaceutical Engineering 8.1 概述概述8.2 厂房建筑与车间组成厂房建筑与车间组成8.3 化工车间的布置设计化工车间的布置设计8.4 制药洁净车间的布置设计制药洁净车间的布置设计8.5 设备布置图设备布置图Pharmaceutical Engineering 8.1 概述概述车间布置设计是制药工程设计中的一个重要环节。车间布置设计是制药工程设计中的一个重要环节。车间布置车间布置是否合理是否合理A A、施工、安装、建设投资。、施工、安装、建设投资。B B、车间建成后的生产、管理、车间建成后的生产、管理、安全和经济效益。安全

2、和经济效益。车间布置设计应车间布置设计应按照设计程序，按照设计程序，进行进行细致而周密的考虑细致而周密的考虑。Pharmaceutical Engineering车间布置设计是一项复杂而细致的工作。车间布置设计是一项复杂而细致的工作。工艺专业为主导工艺专业为主导非工艺专业如非工艺专业如土建、设备、安装、电力照明、土建、设备、安装、电力照明、采暖通风、自控仪表、环保等的密切配合采暖通风、自控仪表、环保等的密切配合由工艺人员完成由工艺人员完成1 1、善于听取和集中各方面的意见、善于听取和集中各方面的意见2 2、方案分析和比较，选择最佳方案、方案分析和比较，选择最佳方案3 3、保证车间布置的合理性、

3、保证车间布置的合理性 8.1 概述概述Pharmaceutical Engineering设计人员应熟悉并执行有关的设计规范和规定：设计人员应熟悉并执行有关的设计规范和规定：建筑设计防火规范建筑设计防火规范(GBJ 16-87)石油化工企业设计防火规定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化工企业安全卫生设计标准(HG20571-95)工业企业厂界噪声标准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爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定(GB50058-92)采暖通风和空气调节设计规范采暖通风和空气调节设计规范(GBJ 19-87)

4、等等药品生产质量管理规范药品生产质量管理规范(1998年修订版年修订版)洁净厂房设计规范洁净厂房设计规范(GBJ 73-84) 8.1.1 车间布置设计的原则车间布置设计的原则 （依据）（依据） Pharmaceutical Engineering如初步设计阶段带控制点的工艺流程图、如初步设计阶段带控制点的工艺流程图、施工阶段带控制点的工艺流程图。施工阶段带控制点的工艺流程图。车间布置设计是在车间布置设计是在工艺流程设计、物料衡算、能量衡工艺流程设计、物料衡算、能量衡算和工艺设备设计算和工艺设备设计之后进行的之后进行的, ,因此因此, ,一般已具备下列一般已具备下列设计基础资料：设计基础资料：

5、1 1、不同深度的工艺流程图。、不同深度的工艺流程图。2 2、物料衡算、能量衡算的、物料衡算、能量衡算的 计算资料和结果。计算资料和结果。原材料、中间体、副产品和产品的数量及性质；原材料、中间体、副产品和产品的数量及性质；三废的数量、组成及处理方法；三废的数量、组成及处理方法；加热剂和冷却剂的种类、规格及用量等。加热剂和冷却剂的种类、规格及用量等。3 3、工艺设备设计结果。、工艺设备设计结果。设备一览表，各设备的外形尺寸、重量、设备一览表，各设备的外形尺寸、重量、支承形式、操作条件及保温情况支承形式、操作条件及保温情况4 4、厂区的总平面布置示意图、厂区的总平面布置示意图本车间与其它车间及生活

6、设施的联系、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厂区内的人流和物流分布情况5 5、其它相关资料、其它相关资料车间定员及人员组成情况，水、电、车间定员及人员组成情况，水、电、汽等公用工程情况，厂房情况汽等公用工程情况，厂房情况Pharmaceutical Engineering 在进行车间布置设计时，一般应考虑下列因素：在进行车间布置设计时，一般应考虑下列因素：本车间与其它车间及生活设施在总平面图上的位置，本车间与其它车间及生活设施在总平面图上的位置，力力求联系方便、短捷。求联系方便、短捷。满足生产工艺及满足生产工艺及建筑、安装和检修要求建筑、安装和检修要求。合理利用合理

7、利用车间的车间的建筑面积和土地建筑面积和土地。车间内应采取的劳动保护、安全卫生及防腐蚀措施。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。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，应符合设计，应符合药品生产质量管理规范药品生产质量管理规范的要求。的要求。要考虑车间发展的可能性，留有发展空间。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。厂址所在区域的气象、水文、地质等情况。8.1.2 车间布置设计应考虑的问题车

8、间布置设计应考虑的问题Pharmaceutical Engineering8.1.3 车间布置设计程序车间布置设计程序收集有关的基础设计资料收集有关的基础设计资料确定车间的防火等级确定车间的防火等级确定车间的洁净等级确定车间的洁净等级初步设计初步设计施工图设计施工图设计Pharmaceutical Engineering初步设计的任务初步设计的任务1 1、确定生产、辅助生产及行政生活等区域的布局；、确定生产、辅助生产及行政生活等区域的布局；2 2、确定车间场地及建、确定车间场地及建(构构)筑物的平面尺寸和立面尺寸；筑物的平面尺寸和立面尺寸；3 3、确定工艺设备的平面布置图和立面布置图；、确定工

9、艺设备的平面布置图和立面布置图；4 4、确定人流及物流通道；、确定人流及物流通道；5 5、安排管道及电气仪表管线等；、安排管道及电气仪表管线等；6 6、编制初步设计说明书。、编制初步设计说明书。8.1.3 车间布置设计程序车间布置设计程序Pharmaceutical Engineering施工图设计的任务施工图设计的任务1、确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置；、确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置；2、确定设备的安装方案；、确定设备的安装方案；3、确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸；、确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸；4、确定管道及电气仪表管线的走向等。、确定管道及电气仪表

10、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，然后提交施工阶段车间设备的平面及立面布置图，然后提交安装专业人员完成设备安装图的设计。安装专业人员完成设备安装图的设计。8.1.3 车间布置设计程序车间布置设计程序Pharmaceutical Engineering 车间布置设计通常采用车间布置设计通常采用两阶段设计两阶段设计即初步设计和即初步设计和施工图设计。施工图设计。 在初步设计阶段在初步设计阶段，车间布置设计的主要成果是初，车间布置设计的主要成果是初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图；步设计阶段的车间

11、平面布置图和立面布置图； 在施工图设计阶段在施工图设计阶段，车间布置设计的主要成果是，车间布置设计的主要成果是施工阶段的车间平面布置图和立面布置图。施工阶段的车间平面布置图和立面布置图。8.1.3 车间布置设计程序车间布置设计程序Pharmaceutical Engineering 8.2.1 建筑的分类建筑的分类 8.2.2 建筑模数建筑模数8.2.3 厂房建筑的定位尺寸厂房建筑的定位尺寸 8.2.4 常见工业厂房常见工业厂房 8.2.5 车间组成和布置形式车间组成和布置形式 8.2 厂房建筑和车间组成厂房建筑和车间组成Pharmaceutical Engineering 8.2.1 建筑分

12、类建筑分类 建筑是建筑物和构筑物的总称。建筑是建筑物和构筑物的总称。建筑物：建筑物：凡用于人们在其中生产、生活或进行其它活动的房屋或场所。凡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；如车间、住宅、教学楼、办公楼、体育馆等；构筑物：构筑物：人们不在其中生产、生活的建筑。如水塔、烟囱、桥梁等。人们不在其中生产、生活的建筑。如水塔、烟囱、桥梁等。建筑的种类：建筑的种类：A、砖木结构建筑、砖混结构建筑、钢结构建筑、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等。钢筋混凝土结构建筑等。B B、单层厂房、多层厂房和混合层数厂房；、单层厂房、

13、多层厂房和混合层数厂房；C、住宅建筑分为低层、住宅建筑分为低层(13层层)、多层、多层(46层层)、中高层中高层(79层层)和高层和高层(1030层层)住宅。住宅。Pharmaceutical Engineering 8.2.2 建筑的模数建筑的模数建筑模数建筑模数：建筑的标准尺寸单位。：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建筑模数协调统一标准(GBJ2-86)中规定的模数进中规定的模数进 行设计。行设计。建筑模数协调统一标准建筑模数协调统一标准采用的基本模数为采用的基本模数为100mm；建筑物

14、的有关尺寸应是建筑物的有关尺寸应是基本模数的倍数基本模数的倍数。如建筑物在水平方向可分别按如建筑物在水平方向可分别按300、600、1200、1500、3000、6000mm的尺寸进级，在垂直方向可分别按的尺寸进级，在垂直方向可分别按300、600mm的尺寸进级的尺寸进级。那么，建筑物的柱距、跨度以及门、窗、洞口在墙那么，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的水平或垂直方向的尺寸等均为300mm的倍数。的倍数。Pharmaceutical Engineering2 23 31 1ABC 8.2.3 厂房建筑的定位尺寸厂房建筑的定位尺寸厂房建筑的定位尺寸可用厂房建筑

15、的定位尺寸可用柱距和跨度柱距和跨度来表示。来表示。柱网：柱网：厂房建筑的承重柱在平面中排列所形成的网格。厂房建筑的承重柱在平面中排列所形成的网格。沿厂房长度方向的各承重柱自左向右用沿厂房长度方向的各承重柱自左向右用与厂房长度方向垂直的方向上用，与厂房长度方向垂直的方向上用，纵向定位轴线纵向定位轴线与厂房的长度方向平行；与厂房的长度方向平行；横向定位轴线横向定位轴线与厂房的长度方向垂直。与厂房的长度方向垂直。跨度：跨度：相邻纵向定位轴线间的距离。相邻纵向定位轴线间的距离。柱距：柱距：横向定位轴线间的距离。横向定位轴线间的距离。Pharmaceutical Engineering 图图8-1 厂房

16、建筑的定位尺寸厂房建筑的定位尺寸大 门大 门大 门大 门1 12 2跨度跨度大 门大 门柱 距柱 距跨度跨度大 门大 门窗 子窗 子纵 向 定位 轴线纵 向 定位 轴线横 向定 位 轴线横 向定 位 轴线3 34 45 56 67 7ABC变 形缝变 形缝 8.2.3 厂房建筑的定位尺寸厂房建筑的定位尺寸Pharmaceutical Engineering 厂房的平面形式厂房的平面形式主要有长方形、主要有长方形、 形、形、 形和形和 形，其中形，其中长方形厂房具有结构简单、施工方便、设备布置灵活、采光长方形厂房具有结构简单、施工方便、设备布置灵活、采光和通风效果好等优点，因此是最常用的厂房平面

17、形式和通风效果好等优点，因此是最常用的厂房平面形式,尤其适尤其适用于中小型车间。用于中小型车间。 8.2.4 一般厂房结构形式一般厂房结构形式工业厂房的层数工业厂房的层数可以是单层，也可以是多层，或单层和可以是单层，也可以是多层，或单层和多层相结合的形式。一般情况下，单层厂房的投资较少，多层相结合的形式。一般情况下，单层厂房的投资较少，利用率较高，缺点是占地面积较大。利用率较高，缺点是占地面积较大。Pharmaceutical Engineering (a) 单层厂房单层厂房 (b) 有天窗的单层厂房有天窗的单层厂房 (c) 多层厂房多层厂房 (d)有天窗多层厂房有天窗多层厂房 (e)有内走廊

18、多层厂房有内走廊多层厂房 (f)有内走廊及天窗多层厂房有内走廊及天窗多层厂房 8.2.4 一般厂房结构形式一般厂房结构形式Pharmaceutical Engineering 为提高为提高自然采光和通风效果自然采光和通风效果，并考虑到，并考虑到建筑的经济性建筑的经济性，厂，厂房的宽度不能太大。房的宽度不能太大。 一般情况下，单层原料药厂房的一般情况下，单层原料药厂房的宽度不宜超过宽度不宜超过30m，多层，多层则不宜超过则不宜超过24m。 厂房的常见宽度有厂房的常见宽度有9m、12m、15m、18m和和24m。 宽度较大的单层厂房或多层厂房，厂房内常设有立柱，其宽度较大的单层厂房或多层厂房，厂房

19、内常设有立柱，其跨度一般为跨度一般为6m。对有内走廊的厂房，内走廊间的跨度一般为。对有内走廊的厂房，内走廊间的跨度一般为3m(内走廊宽度内走廊宽度)。 厂房的宽度通常为厂房的宽度通常为23跨，柱网按跨，柱网按6-6、6-3-6、6-6-6的形式布的形式布置，如置，如6-3-6表示厂房有三跨，跨度分别为表示厂房有三跨，跨度分别为6m、3m和和6m，中间，中间的的3m为内走廊的宽度。为内走廊的宽度。 厂房的长度由生产规模和工艺要求决定，柱距一般为厂房的长度由生产规模和工艺要求决定，柱距一般为6m。 8.2.4 一般厂房结构尺寸一般厂房结构尺寸Pharmaceutical Engineering60

20、00D3000CBA600060001 12 260006000600060006000600060003 34 45 56 67 78 89 9D6000CBA60006000600060006000600060006000600060001 12 23 34 45 56 67 78 89 9 (a) 方格式柱网方格式柱网 (b) 内廊式柱网内廊式柱网 8.2.4 一般厂房结构尺寸一般厂房结构尺寸Pharmaceutical Engineering8.2.5 车间组成和布置形式车间组成和布置形式车间车间1 1、生产区、生产区2 2、辅助生产区、辅助生产区3 3、行政生活区、行政生活区A 产品

21、种类、产品种类、B 生产工艺流程、生产工艺流程、C 洁净等级要求洁净等级要求各部分的组各部分的组成影响因素成影响因素Pharmaceutical Engineering : : :厕厕所所等等。息息室室、更更衣衣室室、浴浴室室、如如办办公公室室、会会议议室室、休休行行政政生生活活区区成成品品仓仓库库等等。通通风风空空调调室室、原原材材料料及及验验室室、机机修修室室、变变电电配配电电室室、车车间间化化如如真真空空泵泵室室、压压缩缩机机室室辅辅助助生生产产区区、控控制制室室等等。、成成品品工工段段、回回收收工工段段如如原原料料工工段段、生生产产工工段段生生产产区区化化工工车车间间图图8-4 一般化

22、工车间的组成一般化工车间的组成 : : :浴室、厕所等。浴室、厕所等。公室、休息室、公室、休息室、衣室、空气吹淋室、办衣室、空气吹淋室、办如换鞋室、更衣室、存如换鞋室、更衣室、存行政生活区行政生活区。调机室、变电配电室等调机室、变电配电室等分析室、真空泵室、空分析室、真空泵室、空量室、配料室、量室、配料室、料清洁室、灭菌室、称料清洁室、灭菌室、称如物料净化室、包装材如物料净化室、包装材辅助生产区辅助生产区如洁净区或洁净室。如洁净区或洁净室。生产区生产区制药洁净车间制药洁净车间图图8-5 制药洁净车间的组成制药洁净车间的组成 8.2.5 车间组成和布置形式车间组成和布置形式Pharmaceuti

23、cal Engineering车间布置形式车间布置形式集中式集中式单体式单体式 若将组成车间的生产区、辅助生产区和行政生活区若将组成车间的生产区、辅助生产区和行政生活区集中布置在一栋厂房内，即为集中布置在一栋厂房内，即为集中式布置形式；集中式布置形式； 若将组成车间的一部分或几部分分散布置在若将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，即为几栋独立的单体厂房中，即为单体式布置形式。单体式布置形式。 Pharmaceutical Engineering 一般地，对于生产规模较小，且生产特点一般地，对于生产规模较小，且生产特点(主要指防火主要指防火防爆等级和毒害程度防爆等级和毒害程度

24、)无显著差异的车间，常采用集中式无显著差异的车间，常采用集中式布置形式。布置形式。 如小批量的医药、农药和精细化工产品，其车间布置大多采用集中式。如小批量的医药、农药和精细化工产品，其车间布置大多采用集中式。如磺胺脒、磺胺二甲基嘧啶、氟轻松、白内停、灭滴灵、利血平等原料药如磺胺脒、磺胺二甲基嘧啶、氟轻松、白内停、灭滴灵、利血平等原料药车间一般都采用集中式布置形式。车间一般都采用集中式布置形式。 而对于生产规模较大或各工段的生产特点有显著差异而对于生产规模较大或各工段的生产特点有显著差异的车间，则多采用单体式布置形式。的车间，则多采用单体式布置形式。 如对于青霉素和链霉素的生产如对于青霉素和链霉

25、素的生产, ,可将发酵和过滤工段布置在一栋厂房内，可将发酵和过滤工段布置在一栋厂房内，而将提炼和精制工段布置在另一栋厂房内；又如，维生素而将提炼和精制工段布置在另一栋厂房内；又如，维生素C的生产，千吨级的生产，千吨级以上规模的车间都采用单体式布置形式。以上规模的车间都采用单体式布置形式。Pharmaceutical Engineering 设备布置的任务：设备布置的任务：确定工艺设备的空间位置以及确定工艺设备的空间位置以及管道、电气仪表管线的走向和位置，从而为进一步管道、电气仪表管线的走向和位置，从而为进一步确定建筑物的平面尺寸和立面尺寸提供依据。确定建筑物的平面尺寸和立面尺寸提供依据。 8.

26、3.1 设备布置设备布置8.3 化工车间布置设计化工车间布置设计1. 设备布置满足生产工艺要求设备布置满足生产工艺要求2. 设备布置满足安装和检修要求设备布置满足安装和检修要求3. 设备布置满足土建要求设备布置满足土建要求4.设备布置满足安全、卫生和环保要求设备布置满足安全、卫生和环保要求NextPharmaceutical Engineering 设备排列顺序和排列方法设备排列顺序和排列方法 设备在厂房内的排列方法可根据厂房宽度和设设备在厂房内的排列方法可根据厂房宽度和设备尺寸来确定。对于宽度不超过备尺寸来确定。对于宽度不超过9m的车间，可将设的车间，可将设备布置在厂房的一边，另一边作为操作

27、位置和通道，备布置在厂房的一边，另一边作为操作位置和通道，如图如图8-6(a)所示。所示。图图8-6（a） 设备在厂房内的排列方法设备在厂房内的排列方法 操操作作位位置置和和通通道道1. 设备布置满足生产工艺要求设备布置满足生产工艺要求单跨厂房单跨厂房Pharmaceutical Engineering 对对于中等宽度于中等宽度(1215m)的车间，厂房内可布置两排设备。的车间，厂房内可布置两排设备。两排设备可集中布置在厂房中间，而在两边留出操作位置和两排设备可集中布置在厂房中间，而在两边留出操作位置和通道。通道。 也也可将两排设备分别布置在厂房两边，而在中间留出操可将两排设备分别布置在厂房两

28、边，而在中间留出操作位置和通道。作位置和通道。 对对于宽度超过于宽度超过18m的车间，可在厂房中间留出的车间，可在厂房中间留出3m左右的左右的通道，两边分别布置两排设备，每排设备各留出通道，两边分别布置两排设备，每排设备各留出1.52m的操的操作位置。作位置。 图图8-6 设备在厂房内的排列方法设备在厂房内的排列方法 操操作作位位置置和和通通道道操操作作位位置置和和通通道道操操作作位位置置和和通通道道Pharmaceutical Engineering操作间距操作间距 在布置设备时，不仅要考虑设备自身所占的位置，在布置设备时，不仅要考虑设备自身所占的位置，而且要考虑相应的操作位置和运输通道。有

29、时还要考而且要考虑相应的操作位置和运输通道。有时还要考虑堆放一定数量的原料、半成品、成品和包装材料所虑堆放一定数量的原料、半成品、成品和包装材料所需的面积和空间。需的面积和空间。5001 2 0 0 1 5 0 0800 7 0 05007 0 0 9 0 05007001 0 0 0 1 2 0 0b+400bl +300 9 0 06508 0 0 1 0 0 01000 2 0 0 0l 9 0 0Pharmaceutical Engineering 5 0 01 2 0 0 1 5 0 0 8 0 07 0 0 5 0 07 0 0 9 0 0 5 0 0 7 0 01 0 0 0 1

30、 2 0 0 b + 4 0 0bl+ 3 0 09 0 0 6 5 08 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0l9 0 0Pharmaceutical Engineering安全距离安全距离 设备与设备之间设备与设备之间以及以及设备与建筑物之间设备与建筑物之间还应留有一还应留有一定的安全距离。安全距离的大小不仅与设备的种类和定的安全距离。安全距离的大小不仅与设备的种类和大小有关，而且与设备上连接管线的多少、管径的大大小有关，而且与设备上连接管线的多少、管径的大小以及检修的频繁程度等因素有关。设备的安全距离小以及检修的频繁程度等因素有关。设备的安全距离目前尚无统一规定，对于中

31、小型车间内的设备布置，目前尚无统一规定，对于中小型车间内的设备布置，设备的安全距离可参考设备的安全距离可参考表表8-1中的数据选取。中的数据选取。Pharmaceutical EngineeringPharmaceutical Engineering凡通过楼层的设备应在楼面的适当位置设置吊装孔。凡通过楼层的设备应在楼面的适当位置设置吊装孔。 当厂房较短时，吊装孔可设在厂房的一端；当厂房较长当厂房较短时，吊装孔可设在厂房的一端；当厂房较长(36m)时，时，吊装孔应设在厂房的中央。多层楼面的吊装孔应在每一楼层相同吊装孔应设在厂房的中央。多层楼面的吊装孔应在每一楼层相同的平面位置设置，并在底层吊装孔

32、附近设一大门，以便需吊装的的平面位置设置，并在底层吊装孔附近设一大门，以便需吊装的设备能够顺利进出。设备能够顺利进出。运 输 通道运 输 通道运运输输通通道道运运输输通通道道图图8-8 吊装孔及设备运输通道吊装孔及设备运输通道2. 设备布置满足安装和检修要求设备布置满足安装和检修要求Pharmaceutical Engineering 釜釜式反应器、塔器、蒸发器等式反应器、塔器、蒸发器等可直接悬挂在楼面或操作台上，可直接悬挂在楼面或操作台上，相应位置预留出设备孔。设备孔相应位置预留出设备孔。设备孔可以做成正方形或圆形。可以做成正方形或圆形。 穿穿越楼面或操作台的管道可经越楼面或操作台的管道可经

33、方孔角通过，剩余处可辅上防滑方孔角通过，剩余处可辅上防滑钢板。钢板。 空空隙隙d的尺寸一般应比支座下的尺寸一般应比支座下部突出物部突出物(含保温层含保温层)的最大尺寸大的最大尺寸大0.10.3m。 图图8-8 吊装孔及吊装孔及设备运输通道设备运输通道管管道道防防滑滑钢钢板板保保温温层层d保保温温层层dPharmaceutical Engineering 在在布置设备时还要考布置设备时还要考虑设备安装、检修、拆虑设备安装、检修、拆卸以及运送物料所需的卸以及运送物料所需的起重运输设备。起重运输设备。 设设置永久性起重运输置永久性起重运输设备。设备。(考虑相关事项考虑相关事项) 预预埋吊钩，以便悬挂

34、埋吊钩，以便悬挂起重葫芦。起重葫芦。图图8-10 设备的起吊高度设备的起吊高度 1122334566Pharmaceutical Engineering在布置设备时，应避开厂房的在布置设备时，应避开厂房的沉降缝或伸缩缝。沉降缝或伸缩缝。振动大的设备振动大的设备应布置在建筑底层，且不得与建筑的应布置在建筑底层，且不得与建筑的柱、墙连在一起。柱、墙连在一起。吊装设备的承重部位，要满足吊装设备的承重部位，要满足建筑负荷建筑负荷要求。要求。在满足工艺要求的前提下，较高的设备可集中布置在满足工艺要求的前提下，较高的设备可集中布置在一起。可只提高厂房的局部标高而不必提高整个厂在一起。可只提高厂房的局部标高

35、而不必提高整个厂房的高度，从而可降低厂房造价。房的高度，从而可降低厂房造价。厂房内的操作台应统一考虑，整片操作台应尽可能厂房内的操作台应统一考虑，整片操作台应尽可能取同一标高，并避免平台支柱的零乱或重复。取同一标高，并避免平台支柱的零乱或重复。3. 设备布置满足土建要求设备布置满足土建要求Pharmaceutical Engineering采光采光 为创造良好的采光条件，首先应从厂房建筑本身的为创造良好的采光条件，首先应从厂房建筑本身的结构来考虑，以最大限度地提高自然采光效果。为了结构来考虑，以最大限度地提高自然采光效果。为了提高自然采光和通风效果，建筑设计人员可设计出不提高自然采光和通风效果

36、，建筑设计人员可设计出不同的建筑结构形式，特别是形状各异的屋顶结构。同的建筑结构形式，特别是形状各异的屋顶结构。 图图8-11 厂房的屋顶结构厂房的屋顶结构 4.设备布置满足安全、卫生和环保要求设备布置满足安全、卫生和环保要求从采光、通风、防火防爆、环境保护等方面考虑。从采光、通风、防火防爆、环境保护等方面考虑。Pharmaceutical Engineering 为便于操作人员读取仪表和有关数据，在布置为便于操作人员读取仪表和有关数据，在布置设备时，应尽可能使操作人员位于设备和窗之间，设备时，应尽可能使操作人员位于设备和窗之间，即让操作人员背光操作。即让操作人员背光操作。 此外，特别高大的设

37、备要此外，特别高大的设备要避免靠窗布置，避免靠窗布置，以免影以免影响采光。响采光。背光操作示意图背光操作示意图 操操作作人人员员的的操操作作位位置置Pharmaceutical Engineering通风通风 为为创造良好的通风条件，首创造良好的通风条件，首先应考虑如何最有效地加强先应考虑如何最有效地加强自然自然对流通风对流通风;其次才考虑其次才考虑机械送风和机械送风和排风。排风。 为为此，可在厂房楼板上设置中央通此，可在厂房楼板上设置中央通风口，并在房顶上设置天窗，如右图。风口，并在房顶上设置天窗，如右图。 中央通风孔不仅可提高自然通风效果，中央通风孔不仅可提高自然通风效果，而且可解决厂房中

38、央光线不足的问题。而且可解决厂房中央光线不足的问题。图图8-13 有中央通风孔的厂房有中央通风孔的厂房 Pharmaceutical Engineering防火防爆防火防爆 凡属火灾危险性的甲、乙类厂房凡属火灾危险性的甲、乙类厂房(参见第十一章参见第十一章)，必须采取，必须采取相应的防火防爆措施。相应的防火防爆措施。甲类厂房又称为防爆车间，其厂房应是单层的，内部不能有甲类厂房又称为防爆车间，其厂房应是单层的，内部不能有死角，以防爆炸性气体或粉尘的积累。死角，以防爆炸性气体或粉尘的积累。当甲、乙类厂房与其它厂房相连时，中间必须设置防火墙。当甲、乙类厂房与其它厂房相连时，中间必须设置防火墙。车间内

39、的防火防爆区域与其它区域也必须用防火墙分隔开来。车间内的防火防爆区域与其它区域也必须用防火墙分隔开来。厂房的通风效果必须保证厂房中易燃易爆气体或粉尘的浓度厂房的通风效果必须保证厂房中易燃易爆气体或粉尘的浓度不超过规定的限度。不超过规定的限度。在防火防爆区域内，要采取措施防止各种静电放电和着火的在防火防爆区域内，要采取措施防止各种静电放电和着火的可能性。可能性。Pharmaceutical Engineering环境保护环境保护药品生产中通常要产生一定量的污染物，因此，在药品生产中通常要产生一定量的污染物，因此，在设计时要考虑相应的环保设施，以免对环境造成污设计时要考虑相应的环保设施，以免对环境

40、造成污染。染。凡产生腐蚀性介质的设备，其基础及设备附近的地凡产生腐蚀性介质的设备，其基础及设备附近的地面、墙、梁、柱等建面、墙、梁、柱等建(构构)筑物都要采取相应的防护措筑物都要采取相应的防护措施，必要时可加大设备与墙、梁、柱等建施，必要时可加大设备与墙、梁、柱等建(构构)筑物之筑物之间的距离。间的距离。对运转时会产生剧烈震动和噪声的设备，应采取相对运转时会产生剧烈震动和噪声的设备，应采取相应的减震降噪措施。应的减震降噪措施。 返回返回Pharmaceutical Engineering贮罐贮罐(槽槽) 图图8-14 贮罐的立面布置示意图贮罐的立面布置示意图贮槽贮槽贮槽贮槽搅搅拌拌釜釜立立式式

41、贮贮罐罐卧式贮罐卧式贮罐 8.3.2. 常见设备布置方法常见设备布置方法Pharmaceutical Engineering图图8-15 卧式贮罐平台示意图卧式贮罐平台示意图 (a) 联合平台联合平台 (b) 联合平台联合平台 (c)独立平台独立平台 Pharmaceutical Engineering图图8-16 立式贮罐平台示意图立式贮罐平台示意图 (a) 联合平台联合平台 (b) 独立平台独立平台 Pharmaceutical Engineering流体输送设备流体输送设备泵泵 :基础应高出地面基础应高出地面150mm，周围设置排液沟。泵与墙体，泵周围设置排液沟。泵与墙体，泵与泵之间留有

42、足够距离。与泵之间留有足够距离。风机风机 压缩机压缩机 主要考虑减震与维修主要考虑减震与维修Pharmaceutical Engineering 换热器是药品生产中的重要设备之一。换热器的种换热器是药品生产中的重要设备之一。换热器的种类很多，如夹套式、套管式、蛇管式、列管式、板式类很多，如夹套式、套管式、蛇管式、列管式、板式和螺旋板式等，其中以列管式换热器最为常用。列管和螺旋板式等，其中以列管式换热器最为常用。列管式换热器的基本型式有固定管板式、式换热器的基本型式有固定管板式、U型管式和浮头式型管式和浮头式三种。三种。在布置换热器时，应遵循缩短管长和顺应流程在布置换热器时，应遵循缩短管长和顺应

43、流程的原则。的原则。换热器换热器Pharmaceutical Engineering釜式反应器釜式反应器 (a) 立面布置图立面布置图计量罐计量罐800考虑抽出搅拌器轴的高度考虑抽出搅拌器轴的高度反应器反应器 Pharmaceutical Engineering(b) 平面布置图平面布置图图图8-17 釜式反应器布置示意图釜式反应器布置示意图操作通道操作通道反应器反应器计量罐计量罐操作区集中于180操作区集中于180o o加料或检修加料或检修 Pharmaceutical Engineering塔设备塔设备 塔设备是典型的气液传质设备塔设备是典型的气液传质设备, ,常用于精馏、吸收、常用于精馏

44、、吸收、萃取等单元操作过程。塔设备的种类很多萃取等单元操作过程。塔设备的种类很多, ,如板式塔、如板式塔、填料塔、喷淋塔等填料塔、喷淋塔等, ,其中以板式塔和填料塔较为常见。其中以板式塔和填料塔较为常见。 (1) 大型塔设备一般布置在室外，用裙座直接安装于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。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。可能按塔筒中心线取

45、齐。 (3) 塔附属设备的框架和接管常布置在一侧，另一侧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，则作为布置塔的空间，如下图所示如下图所示。Pharmaceutical Engineering换换热热器器贮贮罐罐贮贮 罐罐泵泵泵泵换换 热热 器器再再沸沸器器再再沸沸器器精精馏馏塔塔精精馏馏塔塔平平 台台平平 台台平平 台台平平 台台直直梯梯直直梯梯 Pharmaceutical Engineering蒸发器蒸发器7 78 8浓 缩液浓 缩液料 液料 液蒸汽蒸汽二次 蒸 汽二次 蒸 汽冷 却 水冷 却 水下水下水1 12 23 34 45 56 6Pharmaceutical

46、 Engineering过滤设备过滤设备间歇式过滤机间歇式过滤机 连续式过滤机连续式过滤机离心机离心机如板框压滤机如板框压滤机 Pharmaceutical Engineering干燥设备干燥设备 在药品生产中，固体物料、半成品和成品以及某些在药品生产中，固体物料、半成品和成品以及某些稀料液中所含有的水分或其它溶剂常可通过干燥的方稀料液中所含有的水分或其它溶剂常可通过干燥的方法予以去除。干燥设备的种类很多，如箱式干燥器、法予以去除。干燥设备的种类很多，如箱式干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、流化床干燥器和转筒干燥喷雾干燥器、气流干燥器、流化床干燥器和转筒干燥器等。器等。 Pharmaceutic

47、al Engineering图图8-20 喷雾干燥流程示意图喷雾干燥流程示意图产产品品4 4产产品品1 13 32 2物物料料产产品品5 5产产品品6 67 7废废气气 1-加热器；加热器；2-压力喷嘴；压力喷嘴；3-喷雾干燥器；喷雾干燥器；4、5-旋风分离器；旋风分离器；6-袋滤器；袋滤器；7-风机风机Pharmaceutical Engineering 露天布置的优点：露天布置的优点： a a、减少建筑面积和基建投资。减少建筑面积和基建投资。 b b、有利于通风、防火、防爆和防毒。有利于通风、防火、防爆和防毒。 在车间布置设计中，许多设备如大型贮罐、精馏塔、在车间布置设计中，许多设备如大型

48、贮罐、精馏塔、吸收塔、凉水塔、喷淋式冷却器等都可考虑布置在露天吸收塔、凉水塔、喷淋式冷却器等都可考虑布置在露天或半露天。或半露天。 某些设备如某些设备如往复泵、空压机、冷冻机往复泵、空压机、冷冻机等机械传动设备等机械传动设备以及以及结晶器、釜式反应器结晶器、釜式反应器等易受气温影响的设备不能布等易受气温影响的设备不能布置在露天。置在露天。8.3.3. 设备的露天布置设备的露天布置Pharmaceutical Engineering维修室维修室仪表盘仪表盘盘后盘后盘前盘前900090001200120012001200控制室控制室900090002500250025002500180018001

49、5001500120001200060006000控制室控制室 (a) 方案方案I 图图8-21 控制室的常见布置方案控制室的常见布置方案 8.3.4 控制室的布置控制室的布置Pharmaceutical Engineering图图8-21 控制室的常见布置方案控制室的常见布置方案 维修室维修室仪表盘仪表盘盘后盘后盘前盘前66006600900900900900控制室控制室60006000150015001200120015001500120012009000900060006000控制室控制室(b) 方案方案IIPharmaceutical Engineering图图8-22 车间非产区布置

50、的参考方案车间非产区布置的参考方案配电室配电室更衣室更衣室男男厕厕控制室控制室化验室化验室生 产 区生 产 区一层平面一层平面二层平面二层平面贮贮存存室室女女厕厕办办公公室室休休息息室室生生 产产 区区更更衣衣室室空空调调室室 (a) 方案方案I8.3.5 辅助生产区和行政生活区的布置辅助生产区和行政生活区的布置Pharmaceutical Engineering一层平面一层平面二层平面二层平面动动力力室室厕厕所所生生 产产 区区机机修修室室办办公公室室男男更更衣衣室室女女浴浴室室男男浴浴室室厕厕所所生生 产产 区区办办公公室室女女更更衣衣室室 Pharmaceutical Engineeri

51、ng化验室化验室厕厕所所生 生 产 产 区区办办公公室室会议室会议室办办公公室室通风室通风室(b) 方案方案II三层平面三层平面图图8-22 车间非产区布置的参考方案车间非产区布置的参考方案Pharmaceutical Engineering8.5.1 设备布置图的基本内容设备布置图的基本内容 8.5.2 设备布置图举例设备布置图举例8.5 设备布置图设备布置图Pharmaceutical Engineering8.5.1 设备布置图的基本内容设备布置图的基本内容1 1、厂房的建筑结构、厂房的建筑结构2 2、设备轮廓、设备轮廓3 3、尺寸标注、尺寸标注4 4、标题栏、标题栏5 5、设备一览表、

52、设备一览表设备布置图的基本内容设备布置图的基本内容在设备布置图中应表示出厂房的柱、墙、在设备布置图中应表示出厂房的柱、墙、门、窗、楼梯等主要建筑结构。门、窗、楼梯等主要建筑结构。设备布置图中所涉及的设备均以相应的主、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。侧、俯视时的轮廓线表示。在设备布置图中应标注出设备、操作台、在设备布置图中应标注出设备、操作台、吊装孔、地坑、地沟等的定位尺寸以及吊装孔、地坑、地沟等的定位尺寸以及柱网间距。柱网间距。注明是注明是车间设备在车间设备在层或层或平面上的平面上的平面或立面布置图。平面或立面布置图。应列出设备位号、名称、规格、数量、材质和重量。

53、应列出设备位号、名称、规格、数量、材质和重量。Pharmaceutical Engineering现以磺胺脒车间布置为例介绍车间的布置设计。现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，也可在肠道手术前使用，以预防感染。菌性溃疡肠炎等，也可在肠道手术前使用，以预防感染。 磺胺脒可用氨基苯磺胺与硝酸胍熔融缩合，经精制而得，其磺胺脒可用氨基苯磺胺与硝酸胍熔融缩合，经精制而得，其反应方程式为反应方程式为 8.5.2 设备布置图举例设备布置图举例SO2NH2

54、NH2HNNH2NH2HNO3SO2NHNH2NH2NH+Na2CO3缩合NH3CO2NaNO3+Pharmaceutical Engineering 8.5.2 设备布置图举例设备布置图举例缩合釜缩合釜溶解釜溶解釜碱化釜碱化釜中和中和过滤器过滤器溶解釜溶解釜脱色脱色过滤器过滤器结晶罐结晶罐离心机离心机干燥干燥氨苯磺胺氨苯磺胺硝酸胍硝酸胍碳酸钠碳酸钠母液储罐母液储罐(R1101)(R1102)(R1103)(M1101)(V1101)(R1104)(M1102)(V1201)(M1201)(M1301)SO2NH2NH2HNNH2NH2HNO3SO2NHNH2NH2NH+Na2CO3缩合NH3

55、CO2NaNO3+Pharmaceutical Engineering 车间布置设计车间布置设计 由磺胺脒的生产方法可知，磺胺脒车间的主要设备由磺胺脒的生产方法可知，磺胺脒车间的主要设备有有缩合釜、溶解釜、碱化釜、过滤器、母液贮罐、结缩合釜、溶解釜、碱化釜、过滤器、母液贮罐、结晶罐、离心机、干燥设备和泵晶罐、离心机、干燥设备和泵等。设备可采用两层布等。设备可采用两层布置，缩合釜置，缩合釜(R1101)、碱化釜、碱化釜(R1103)、溶解釜、溶解釜(R1104)可布置在上层即操作台上，其余设备均布置在底层即可布置在上层即操作台上，其余设备均布置在底层即厂房地面或地面基础上。厂房地面或地面基础上。

56、 8.5.2 设备布置图举例设备布置图举例Pharmaceutical Engineering 车间可采用车间可采用集中式集中式布置形式。显然，应将磺胺脒生布置形式。显然，应将磺胺脒生产的最后阶段产的最后阶段精制、烘干、过筛、包装等有洁净精制、烘干、过筛、包装等有洁净等级要求的生产工序与一般生产区分隔开来，形成一等级要求的生产工序与一般生产区分隔开来，形成一个独立区域，并根据厂址所在区域的常年主导风向，个独立区域，并根据厂址所在区域的常年主导风向，将该区域布置在一般生产区的上风向。将该区域布置在一般生产区的上风向。 在布置时可将有洁净等级要求的生产区域按工序分在布置时可将有洁净等级要求的生产区

57、域按工序分隔成若干个室，如结晶分离室、干燥室、粉碎室、成隔成若干个室，如结晶分离室、干燥室、粉碎室、成品室等，并根据洁净等级要求认真考虑人员和物料净品室等，并根据洁净等级要求认真考虑人员和物料净化室化室(缓冲室、更衣室缓冲室、更衣室)以及卫生通道的布置。以及卫生通道的布置。 8.5.2 设备布置图举例设备布置图举例Pharmaceutical EngineeringA A配配电电室室泵泵房房贮贮藏藏室室试试验验室室化化验验室室办办公公室室男男厕厕女女厕厕1 12 23 34 45 56 6B BC CD D男男淋淋女女淋淋男男一一更更男男二二更更女女一一更更女女二二更更缓缓冲冲室室成成品品室室

58、操操作作台台一一般般生生产产区区( (缩缩合合工工段段) )结结晶晶分分离离室室125022003500操操作作台台30005000700050005000150033001000100022002000280010001000500500500500500500M1401300060001500060006000600060006000600030000磺磺胺胺脒脒车车间间设设备备平平面面布布置置图图设设计计制制图图校校核核审审核核设设计计阶阶段段图图项项目目名名称称第第 张张 共共 张张比比 例例 号号设设计计单单位位项项目目编编号号序序号号 位位号号名名 称称数数量量规规格格材材 质质备

59、备注注3000L1R1101 缩缩合合釜釜1搪搪玻玻璃璃3000L2R1102 溶溶解解釜釜1搪搪玻玻璃璃3000L4R1103碱碱化化釜釜1搪搪玻玻璃璃500L5M1101 过过滤滤器器15000L6V1101贮贮 罐罐1搪搪玻玻璃璃7P1102泵泵13000L8R1104溶溶解解釜釜1搪搪玻玻璃璃300L9M1102过过滤滤器器180010M1201离离心心机机1不不锈锈钢钢3000L11V1201结结晶晶罐罐1搪搪玻玻璃璃12 M1301烘烘 房房13 M1302筛筛粉粉机机14 M1303空空调调机机15 M1401配配电电柜柜16P1401真真空空泵泵不不锈锈钢钢不不锈锈钢钢不不锈锈

60、钢钢R1101R1102R1103M1101V1101R1104P1102M1102 M1201V1201M1301M1302M1303P1401I II IP1101100018003P1101泵泵不不锈锈钢钢1干干燥燥室室粉粉碎碎室室 8.5.2 设备布置图举例设备布置图举例Pharmaceutical Engineering磺磺胺胺脒脒车车间间设设备备立立面面布布置置图图 ( (I I- -I I剖剖视视) )设设计计制制图图校校核核审审核核设设计计阶阶段段图图项项目目名名称称第第 张张共共 张张比比 例例 号号设设计计单单位位项项目目编编号号序序号号 位位号号 名名 称称数数量量规规格