发酵工厂工艺设计概论——教案

发酵工厂工艺设计概论——教案内容摘要：

(8)三废措施及其技术经济指标等。 (三 )厂址条件 (1)地理位置及厂址环境 说明厂址所在地理图上的坐标、海拔高度；行政归属及名称；厂址近邻距离与方位 (包括城镇、河流、铁路、公路、工矿企业及公共设施等 )，并附上比例 1／ 50000的地理位置图及厂址地形测量图。 (2)厂址场地外形、地势及面积 说明可利用的场地、地势坡度及现场平整措施，附上总平面布置规划方案图。 (3)厂址地质与气象 说明土壤类型、地质结构、地下水位，及厂址地区全年气象情况。 (4)土地征用及迁民情况 说明土地征用有关事项 、居民迁居的措施等。 (5)交通运输条件 说明依据地区条件，提出公路、铁路、水路等可利用的运输方案及修建工程量。 (6)原材料、燃料情况 说明其产地、质量、价格及运输、贮存方式等。 (7)给排水方案 说明依据地区水文资料，提出对厂区给水取水方案及排水或污水处理排放的意见。 (8)供热供电条件 说明依据地区热电站能力及供给方式，提出所建厂必须采取的供热供电方式及协作关系问题。 (9)建筑材料供应条件 说明场地施工条件及建筑厂房的需要，提出建筑材料来源、价格及运输方式问题，尤其就地取材的协作关系等。 (10)环保工程及公 共设施 说明厂址的卫生环境和投产后对地区环境的影响，提出三废处理与综合利用方案及地区公共福利和协作关系的可利用条件等。 (四 )厂址方案比较 依据选择厂址的自然、技术经济条件，对几个拟定的厂址，首先进行技术经济方案比较，而后结合自然条件与以往选厂址实践经验，展开讨论。 着重于基建费用与常年经营费用的比较，提出选定厂址的推荐意见及其中有关问题的建议。 二、有关附件资料 (1)各试选厂址总平面布置方案草图 (比例 1／ 2020)； (2)各试选厂址技术经济比较表及说明材料； (3)各试选厂址地质水文勘探报告； (4)水源 地水文地质勘探报告； (5)厂址环境资料及建厂对环境的影响报告； (6)地震部门对厂址地区震烈度的鉴定书； (7)各试选厂址地形图 (比例 1／ 10000)及厂址地理位置图 (比例 1／ 50000)； (8)各试选厂址气象资料； (9)各试选厂址的各类协议书，包括原材料、燃料、产品销售、交通运输、公共设施 „„。 地形图： 用所谓等高线表示地势变化幅度的图形，称为地形图。 等高线： 等高线是地面上同高度的各点连接成的封闭理想曲线。 或者，等高线是设想的水平面与地势起伏的地面相交而成的封闭曲线。 a．等高线的间距 (即疏密程度 )愈小，则表示地面坡度愈大；反之，则愈平坦；间距相等则表示此地面坡度相同。 ，几条较高的封闭线，表示此地势为山峰；反之则表示为低谷 (例如湖泊、盆地、洼地等 )。 c．等高线的数字表示该处地形的绝对标高，称为海拔高度。 标高的基准面，我国选用黄海海面 (即青岛海面 )为零面。 例如，珠穆朗玛峰高 8848m，即表示其海拔高度。 a．地形图中所有山峰、低谷等统称为地形并附以符号表示；所有房屋、公路、道路、寺庙等统称为地物，也附以符号表示。 b．地形图中必须标明方向，通常方向线箭头表示指向北方。 c．地形 图中注明比例尺 (1/10000)，可以用来计算图中的尺寸和面积。 d．地形图中标注所选厂址的方位与地势变化形势，称为厂址地理位置图与地形图。 风玫瑰图： 将常年每个方向吹向厂址的风之次数占全年总次数的百分率称为该风向的频率。 在直角坐标上，坐标原点表示厂址地点，坐标分成东、西、南、北、东南、东北、西南和西北 8个方位或 16个方位。 将各方向风频率按一定的比例，在方位坐标上描点，连成各点形成一条多边形的封闭曲线，称之为风向频率图。 由于多边形的图象很似一朵玫瑰花，故又称为风玫瑰图。 全年风向次数最多的方位称为主风向。 各方位的风向频率不同，但其总和为100%。 第三章工厂总平面设计 第一节总平面设计的内容、原则和步骤 一、总平面设计的基本内容 1．平面布置设计 先进行厂区划分，后合理确定全厂建筑厂房、构筑物、道路、堆场、管路管线及绿化美化设施等在厂区平面上的相互位置。 使其适应生产工艺流程的要求，以及方便生产管理的需要。 2．竖向布置设计 确定厂区建、构筑物、道路、沟渠、管网的设计标高，使之相互协调并充分利用厂区自然地势地形，减少土石方挖填量；使运输方便和地面排水顺利。 此项设计中须有土方工程图方为完整。 3．运输设计 选 择厂内外输送方式分析厂内外输送量及厂内人流、物流组织管理问题，据此进行厂内输送系统的设计。 4．管线综合设计 根据工艺、水、汽 (气 )、电等各类工程线的专业特点，综合规定其地上或地下敷设的位置、占地宽度、标高及间距，使之布置经济、合理、整齐。 5．绿化设计 工厂绿化是城镇绿化的重要组成部分。 现代化发酵工厂由于卫生条件高标准要求，绿化设计更为重要。 内容主要是绿化方式 (包括美化 )选择、绿化区布置等。 二、总平面设计的原则和要求 依据： 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。 原则 ： 严格遵照 “ 依据 ” 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。 基本要求： (1)必须符合生产流程的要求。 原料、半成品、成品的生产作业线应顺直、短捷，避免作业线的交叉和返回。 因此，建、构筑物厂房布置既要分区划片，还要结合厂址地形合理选择标高，顺应等高线布置。 如果地形坡度较大时，应采用阶梯式布置，以减少平整场地土石方量和缩短车间之间距离。 (2)应当将占地面积较大的生产主厂房布置在厂区的中心地带，以便其他部门为其配合服务。 在地形地质受限制的条件下， 应采取施工措施加以解决，既不能勉强追求方正，又不能迁就施工简便，以免留有后患，长期影响生产经营。 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。 (3)应充分考虑地区主风向的影响，合理布置各建、构筑厂房及厂区位置。 发酵工厂菌种各异，应防止环境染菌。 厂内生产区总有废气、废水排出，为了确保生活区、行管区的环境卫生，生产区应处在生活区的下风向，而卫生要求高的车间应处在上风向。 (4)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，包括正门 (职工出入 )、侧门 (产品、材料出入 )、后门 (指原料、燃料 、废料进出 )等。 同时，合理设计厂内运输系统 (包括仓库、堆场等 )，保证良好的运输条件和效益。 (5)应遵从城市规划的要求。 面向城市交通干道方向作工厂的正面布置。 正面的工厂建筑物应直线性布置，与城市建筑群保持协调，以利市容美观整齐。 (6)必须符合国家有关规范和规定。 如 《 工业企业设计卫生标准 》 、 《 建筑设计防火规范 》 、 《 厂矿道路设计规范 》 、 《 工业企业采暖通风和空气调节设计规范 》 、《 工业锅炉房设计规范 》 、 《 工业 “ 三废 ” 排放试行标准规定 》 、 《 工业与民用通用设备电力装备设计规范 》 等，以及厂址所在地区的发展规划。 保证工业 企业协作条件。 三、总平面设计的步骤 (一 )初步设计 1．方案图 (总平面布置资料图 ) 依据工艺专业提供的生产车间总平面轮廓示意资料及与非工艺专业商定的各车间厂房建筑物设想外廓尺寸，结合厂区地形等自然条件绘制的总平面布置方案图，称为布置资料图。 绘制方案图应依据先总图计划后分区安排，先主要生产车间后辅助车间，并把交通运输、给排水、管路管线等有机联系在一起，先近期考虑后远景规划发展的原则来进行。 如果厂址地形复杂可改变厂房建筑物体形，调整其朝向。 而后再由平面布置向竖向平面布置考虑，逐步完善。 方案图的具体内容是考虑 厂区方位、厂房建筑物相对位置、动力区 (给水、供热、供电等 )分布、交通运输路线及竖向布置关系等。 方案图布置方法是把各个建筑物、构筑物按比例画出其平面轮廓并剪成纸块，在厂址地形图上试排几种方案。 比较认定可行的方案，在图纸上描绘下来，即是工厂总平面布置方案图 (比例 1/10000)。 2．工厂总平面布置图 (初步设计成品图 ) 此图是在方案图的基础上，经过各专业设计的讨论补充又经过审批后绘制而成的。 由于此图可以作为征用土地、估计土石方量与平整场地、编制施工准备和设计施工图的依据，故称为初步设计成品图 (比例 1/1000)。 (二 )施工图设计 1．工厂总平面施工资料图 根据对初步设计的有关审批意见，进而调整。 明确规定各建筑物、构筑物、交通运输、管线等相对关系及标高，绘成的图标为总平面施工资料图。 以此可作为编制施工图设计的资料。 2．工厂总平面布置施工图 在总平面布置资料图基础上标注各个建、构筑物、道路等的准确位置和标高。 采用测量坐标网与建筑施工坐标网定位。 在这两种坐标方格网的图纸上绘制的工厂总平面布置图，即是总平面布置施工图。 此图能正确、简明、清晰、周全地标注尺寸及给出现场施工的要求。 工厂总平面图比例是 1/500～ 1/10000。 总平面图的主要包括以下内容： (1)表明厂址原有地形的等高线； (2)表明测量坐标网及建筑施工坐标网； (3)表明全年 (或夏季 )风向频率的风玫瑰图； (4)表明全厂建筑物、露天作业场等平面位置坐标、地坪标高及厂区转角 (方位角 θ )； (5)道路、铁路的平面布置、标高及坡度； (6)竖向设计、排水设施； (7)厂区围护设施及绿化规划等。 第二节发酵工厂总平面布置的形式 一、工厂组成与厂区的划分 (一 )工厂组成 (1)生产车间 :生产成品或半成品的厂内所有工艺生产主要工序部门，称为生产车间。 它是全厂的主体。 通常由若干生产厂房建、构筑物组成。 (2)辅助车间 :协助生产车间正常生产的各生产部门，称为辅助车间。 也由若干建、构筑厂房组成。 (3)动力车间 :保证生产车间顺利生产及全厂各部门正常工作的部门，称为动力车间。 (4)行管部门 :全厂性行政、后勤职能部门，起指挥管理服务的作用。 (5)职工宿舍 :由职工家属生活及倒班宿舍、运动场、绿化美化等建、构筑物设施组成。 生产车间： 例如，由糖化、发酵、灌酒、包装、酒库、化验等厂房建、构筑物构成一个啤酒车间；又如，由原料粉碎、蒸煮、糖化、液体曲、酒母、发酵、蒸馏、酒精收纳、化 验等厂房建筑物构成一个酒精车间等等。 辅助车间： 例如，由酵母回收、麦糟处理、麦芽贮仓、瓶盖制造、机修、瓶与箱堆场等组成啤酒生产的辅助车间。 又如，由 CO2回收、酒糟处理、原料堆场及仓库、酒精仓库、机修等组成酒精生产的辅助车间。 动力车间： 例如，由水泵房、水塔、贮水池、锅炉房、空气压缩站、冷冻站、变电所、仪表维修等厂房组成。 行管部门： 由办公室、中心试验室、医务所、汽车库、食堂、托儿所、俱乐部、厂大门传达室、职工学校等建筑、构筑物厂房组成。 (二 )厂区划分 厂区划分就是根据生产、管理和生活的需要，结合安全、卫生 、管线、运输和绿化的特点，把全厂建、构筑物群划分为若干联系紧密而性质相近的单元，以利于全厂性生产流水作业畅通，利于邻近各厂房建、构筑物设施之间保持协调、互助的关系。 通常将全厂场地划分为厂前区、生产区、厂后区及左右两侧区，体现出各区功能分明、运输联系方便、建筑井然有序。 厂前区的建筑，基本上属于行政管理及后勤职能部门等有关设施。 生产区包括主要车间厂房及其毗连紧密的辅助车间厂房和少量动力车间厂房。 生产区应处在厂址场地的中部，也是地势地质最好的地带。 厂后区主要是原料仓库、露天堆场、污水处理站等。 根据厂区的地形和 生产车间的特殊要求，可将机修、给排水系统、变电所及其有关仓库等，分布在左右两侧区而尽量靠近主要车间，以便为其服务。 全厂运输道路即设置在各区片之间，主干道应与厂大门通连。 根据城市卫生规范，厂前区、主干道两侧应设置绿化设施且注意美化环境。 必要时，要根据地区主风向，在右右两则区或厂后区设置卫生防护地带，以免污染厂外环境并降低噪音的影响。 二、建、构筑物的布置位置 1．主生产车间建筑物的布置位置 (1)是全厂布置的关键 ,布置在 中心地带。 (2)地势平坦 ， 地耐力超过 (～ 2)179。 105N/m2； (3)应 正面朝阳 或 偏南向 布置。 或能 与 地区 主风向成 60176。 ～ 90176。 的方位角 布置； (4)平面外形多是 长条形 ，外表面 平直整齐。 (5)生产车间位置应 直通生活区和厂大门。 (6)当城市建设规划有要求时，将主要生产车间设计成高层建筑或沿街道直线布置。 2．辅助车间建筑物等的布置位置 辅助车间的位置应靠近主车间厂房或其服务对象的等距离处。 如啤酒厂内，瓶、箱堆场因其贮量较大而占地面积较多，应布置在厂后区，但又紧靠啤酒包装车间的部位。 给水设施应靠近糖化麦汁冷却间、麦芽车间的浸麦间及冷冻站的冷凝器部位，最好布置在等距的位置上。 如酒精厂的 酒糟处理厂房应靠近蒸馏间； CO2回收厂房应靠近发酵间，两者还应同并在一处居于下风向，可布置在厂区左侧或右侧处。 3．动力车间 (包括锅炉房、冷冻站、空压站、变电所等 )建筑物的布置位置 动力车间应尽量靠近其服务的具体部门，可以大部集中布置在厂区左侧或右侧。 此外，动力车间还应布置在厂区的 下风向 ，以免烟尘污染厂区和易引起火灾。 例如，酒精厂的锅炉房应靠酒精车间的蒸煮间，并且处在地势较低处和厂区的下风向。 又如，。