发酵工厂设计知识要点

1、第 1 页生产工业设计在总体设计中的重要性：生产设计是总体设计的主导设计，生产工业专业是主体专业，它起着贯穿全过程并组织协调各专业设计的作用，而其他配套专业是根据生产工艺设计提出的要求来进行设计的。初步设计依据：初步设计依据：批准的设计任务书及其附件和可行性研究报告，以及可靠的设计基础资料。初步设计目的初步设计目的： 保证工程项目投产后， 收到预期的经济效益。 （多方案比较、积极采用选进技术设备）初步设计成果：初步设计成果：设计说明书、设计图纸。初步设计步骤：初步设计步骤：1、选定并确定生产流程，确定技术经济指标；2、进行生产工艺的各种计算；3、设备的选型和计算，确定生产设备的规格和台数；4、

2、车间设备布置方案比较和设备配置的平面和空间关系的确定及设计制图；5、向配套专业提出设计要求和有关资料；6、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；7、编写初步设计有关生产工艺部分的文件。初步设计深度应满足的要求：初步设计深度应满足的要求：1、设计方案的比较选择和确定；2、主要设备和材料的订货；3、土地征用；4、建设投资的控制；5、提供材料给主管部门和有关单位进行设计审查；6、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；7、施工图设计的主要依据；第 2 页8、进行施工安装准备和生产准备工作。工艺设计的主要内容工艺设计的主要内容：生产工艺流程设计

3、和车间布置设计，其原因在于生产工艺流程设计在整个工艺设计中最先开始， 但又几乎是最后才完成。生产工艺流程设计的主要任务生产工艺流程设计的主要任务： 确定由原料到成品的各个生产过程及顺序。即说明生产过程中物料和能量发生的变化及流向，应用了哪些生物反应或化工过程及设备； 绘制工艺流程图生产工艺生产工艺流程设计三阶段流程设计三阶段：生产工艺流程示意图、生产工艺流程草图、生产工艺流程图决定设计成败的关键工作决定设计成败的关键工作（步骤步骤）：生产方法的选择和工艺流程的设计生产方法的选择生产方法的选择：生产方法即工艺路线的选择，是发酵工厂设计的关键步骤；一般要对可选择的各种生产方法进行全面的比较，选出技

4、术先进、经济合理的工艺路线。生产工艺流程图：生产工艺流程图：工艺流程图工艺流程图：全厂总工艺流程图或物料平衡图，物料流程图，带控制点工艺流程图物料衡算的意义物料衡算的意义：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，进而计算出产品的原料消耗定额、每小时、每日或每年消耗量以及成品、副产品、废弃物等排出物的量。设备工艺设计及选型原则：设备工艺设计及选型原则：(1)、保证工艺过程实施的安全可靠第 3 页(包括设备材质对产品质量的安全可靠；设备材质强度的耐温、耐压、耐腐蚀的安全可靠；生产过程清洗、清毒的可靠性等)。(2)、经济上合理，技术上先进。 (3)、投资省，耗材料少，

5、加工方便，采购容易。 (4)、运行费用低，水电汽消耗少。(5)、操作清洗方便，耐用易维修，备品配件供应可靠，减轻工人劳动强度，实施机械化和自动化方便。 (6) 、结构紧凑，尽量采用经过实践考验证明确实性能优良的设备。 (7)、考虑生产波动及设备平衡，留有一定裕量。 (8)、考虑设备故障及检修的备用。设备设计及选型的依据设备设计及选型的依据：1、由工艺计算确定的成品量、物料量、耗汽量、耗水量、耗冷量等；2、工艺操作的最适外部条件（温度、压力、真空度等）；3、设备的构造类型和性能。设备设计及选型的程序及内容：设备设计及选型的程序及内容：1、设备所担负的工艺操作任务和工作性质，工作参数的确定；2、设

6、备选型及该型号设备的性能、特点评价；3、设备生产能力的确定；4、设备数量计算（考虑设备使用维修及必须的裕量）；5、设备主要尺寸的确定；6、设备化工过程（换热、过滤、干燥面积、塔板数等）计算；7、设备的传动搅拌和动力消耗计算；8、设备结构的工艺设计；9、支撑方式的计算选型；10、壁厚的计算选择；11、材质的选择和用量计算；12、其它特殊问题的考虑。车间布置设计的重要性车间布置设计的重要性：是工艺设计的重要组成部分，关系整个车间的命运。车及布置设计的依据：车及布置设计的依据：1、生产工艺流程图 2、物料衡算数据及第 4 页物料性质、包括原料、半成品、成品、副产品的数量及性质；三废的数量及处理方法

7、3、设备资料，包括设备外形尺寸、重量。支撑形式、保温情况极其操作条件，设备一览表等 4、公用系统用量，供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管资料等 5、土建资料和劳动安全、防火、防爆资料 6、车间组织及定员资料7、厂区总平面布置，包括本车间及其它生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系，厂内人流物流的情况及数量。8、有关布置方面的一些规范资料发酵工厂组成发酵工厂组成：生产车间、辅助车间、动力车间、仓库和堆场部分、三废治理部分、厂前区行政福利部分生产车间内部组成生产车间内部组成： 生产部分： 原料工段、 生产工段、 成品工段、回收工段等； 辅助部分： 通风空调室、 变电配电室、 车间化验室、控制

8、室等；生活行政部分：其中包括车间办公室、会议室、更衣室、休息室、浴室以及厕所等车间布置设计步骤：车间布置设计步骤：车间布置草图车间布置图（初步设计阶段）车间布置图（施工图阶段）按按厂房建筑统一化基本规则厂房建筑统一化基本规则的规定的规定，柱顶标高应为 300 的倍数，吊车轨顶的标高应为 600 的倍数。设备布置形式及特点：设备布置形式及特点：水平直线型布置 ，水平 U 型布置，水平L 型布置，竖直、水平混合型布置；特点（1）机械设备密切配合，避免物料的不合理往返及生产脱节。（2）物料流程连续，不会产生倒退或呆候现象。（3）直线程序，减少周转操作时间。第 5 页（4）易于检修和质量管理。（5）车

9、间布置秩序井然，易于提高生产率。废水处理途径及方法：废水处理途径及方法：物理处理法 （重力分离法、离心分离法和筛滤截流法）；化学处理法 （在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是：混凝、中和、氧化还原等；而以传质作用为基础的处理单元则有： 萃取、 汽提、 吹脱、 吸附、离子交换等）；物理化学法 （吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法、气提法和吹脱法等。）；生物处理法 （生物处理法又分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。前者包括：活性污泥法，生物膜法，好氧氧化塘，土壤处理法等，后者包括：厌氧消化法，厌氧塘等。）产品成本产品成本： 产品成本是反映企业生产经营和管理水平高低的一个重

10、要指标。其实质是生产成品活动中劳动消耗的货币表现。产品成本概算就是要揭示这种货币表现的内容和方法。 依据概算的不同目的，产品成本可以用不同范畴的名词表达。有设计成本、计划成本、实际成本、本期成本、上期成本、总成本或单位成本；还有车间成本、工厂成本和销售成本等。销售成本加上规定的税金和利润，便可构成产品的出厂价格。技术经济分析的任务技术经济分析的任务：对整个工厂基建投资的经济效果、综合性技术经济指标进行分析和论证，作出评价的结论。并把各项技术经济指标和结论及国内外现有同类型的先进指标进行对比， 以此说明本设计的先进性和不足，求得基建投资费最有效的利用。第 6 页技术经济分析的内容技术经济分析的内

11、容：1.基建投资的经济分析；2.产品设计成本（或经营费用）的经济分析；3.劳动生产率的分析；4.投产后财务效益分析等等。技术经济分析的方法或依据技术经济分析的方法或依据：1.依据设计任务书要求，深人调查研究，掌握资料数据，提出几种可能对比的设计方案。2.全面论述每一可能方案的优缺点，初步确定两个拟比的较好的方案。3.计算两个较好方案的技术经济指标，对比分析其综合经济效果，最后选定最优方案。技术经济效果综合分析指标：技术经济效果综合分析指标：1、投资回收期 2、投资利润率 3、成本利润率 4、 年销售收益比率 5、 劳动生产率 6、 内部收益率 7、投资年产品率 8、投资效果的动态分析厂址选择地

12、一般原则厂址选择地一般原则： 厂址选择的概念包括地点选择和场地选择两个层次。1，地点选择是对所建厂在某地区内的方位（即地理坐标） 及其所处的自然环境状况， 进行勘测调查， 对比分析。2，场地选择是对所建厂在某地点处的面积大小、场地外形及其潜在的技术经济性，进行周密的调查、预测、对比分析，作为确定厂址的依据。在这两个层次范围内，厂址的选择一般必须综合考虑自然条件和技术经济条件。厂址选择总原则：厂址选择总原则：1、厂址的位置要符合城市规划及发酵厂对环境的特殊要求；2、厂址要接近原料、燃料的基地和产品的销售市场，接近水源和电源；3、具有良好交通运输条件；4、场地利用系数高，符合长远规划和总体布局；5

13、、具有一定基础施工条第 7 页件和投产后的协作条件；6、有利于三废处理，保证环境卫生。自然条件自然条件：1、地理位置 2、地形、地势、地质 3、水文 4、气象5、地震技术经济条件技术经济条件：1、原料供应及产品销售 2、能源供应 3、给排水4、场地面积 5、土地质量 6、交通运输 7、企业协作及城市规划厂址方案比较的必要性厂址方案比较的必要性：厂址选择是一项包括政治、经济、技术的综合性的复杂工作，具有较高的原则性、广泛的技术性和鲜明的实践性；要有比较才能加以选择。设计的实践表明，厂址选择的优劣直接影响工程设计质量、建设进度、投资费用和投产后的经营管理条件。因此，不加比较就确定厂址，必然引出后患

14、，给工厂带来损失。厂址方案比较的方法厂址方案比较的方法：统计学法和方案比较法，此外还有评分优选法、最小运输费用法等统计学法统计学法：把厂址的诸项条件（无论是自然条件还是技术经济条件）当作影响因素，把欲要比较的厂址编号，然后对每一厂号厂址的每一个影响因素，逐一比较其优缺点，并打上等级分值，最后把诸因素比较的等级分值进行统计，得出最佳厂号的选择结论。这种比较方法，把诸影响因素看成独立变量，逐一比较，工作十分细致，但很繁琐。只有借助计算机技术处理数据，方可推广使用。方案比较法：方案比较法：以厂址自然条件为基础，以技术经济条件为主体，列出其中若干条件作为主要影响因素，形成厂址方案。然后对每第 8 页一方案的优缺点进行比较，最后结合以往的选择厂址经验，得出最佳厂号的选择结论。这种方案比较法的理论依据是：主要影响因素起主导作用和设计方法同实践经验相结合的原则， 因而得出的结论较为可靠，做法上避免了繁琐而广为采用。可行性报告及项目建议书的异同点可行性报告及项目建议书的异同点： 递交顺序不同， 着重点不同，内容繁简、深度和精度不同。工艺计算及其意义：工艺计算及其意义：物料平衡计算：物料平衡计算：1、确定生产设备的容量、个数和主要尺寸；2、工艺流程草图的设计；3、水、蒸汽、热量、耗冷量等的平衡计算。热量平衡计算：热量平衡计算：1、得到耗能指标，比较设计方案，对比先