生物工程工厂设计复习题

生物工厂设计
1、生物工程工厂设计的任务（P1）：
①了解我们基本建设的有关方针政策和规定，掌握基本建设的工作程序、内容和设计范围分工
②了解生物工程设计在总体设计中的地位和作用
③了解生产工艺设计与公用工程设计的关系，熟悉公用工程设计的有关知识
④了解和熟悉工厂设计的有关规范，标准以及技术经济和概算等内容和要求
⑤熟悉作为工艺设计主要成果的设计说明书和工艺设计图的有关内容特点表示方法规范和标准等知识
2、评价一个工产设计的优劣看什么？（P2）
主要看它工艺生产技术是否新进可靠，安全适用，在经济上是否合理
3、基本建设程序（P5）：建设前期、建设期、交付使用期。

4、可行性研究的任务和意义？（P8）
任务是根据三级经济规划要求，或根据市场经济的要求，对拟建工程的技术性，经济性和工程实施性，进行全面调整，预测，分析和论证，作出是否合理可行的科学评价，最后写出可行性报告，为国家主管部门对项目作出决策提供可靠依据。

意义在于避免和减少建设项目决策的失误，提高建设投资的综合效益。

5、初步设计阶段可分为三阶段设计、两阶段设计、一阶段设计三种情况？（P10）
三阶段包括：初步设计→技术设计→施工图设计。

适用新而复杂，特大规模，缺乏经验
两阶段包括：扩大初步设计→施工图设计。

用于大多改建扩建工程
一阶段包括：施工图设计。

小厂或者小规模改建工程
6、厂址选择包括了建厂地区的选择和工厂场地位置的选择两部分。

（P20）
7、厂址选择的总原则？（P20）
解：第一，厂址选择必须符合工业布局、符合所在地区、城市规划的要求，按照国家有关法律、法规及建设前期工作的规定进行；
第二，充分利用各地区的有利条件，避开或克服不利条件；充分利用当地人力、物力、财力和自然资源，保护环境；节约用地，不占用良田及经济效益高的土地，并符合国家现行土地管理、环境保护、水土保持等法规有关规定。

尽量远离风景游览区和自然保护区，不污染水源，并符合现行环境保护法规规定；
第三，使企业接近原料、能源产地和产品消费区，消除不合理运输；总体经济效益好，有利于加快国民经济发展和人民生活的提高。

具体厂址的选择还要从场地的自然条件、技术经济条件、所在行业的特点三方面考虑
8、厂址选择工作分三个阶段：准备阶段、现场勘查阶段、厂址选择报告编写阶段。

（P22）
9、总平面设计的内容: 1.平面布置设计 2.竖向设计 3.运输设计 4.管线综合布置 5.绿化美化布置（P27）
10、厂区划分为厂前区、生产区、厂后区及厂房左右两侧区。

（P29）
11、总平面布置形式分为水平式的（区带式布置形式、周边式布置形式）和
竖向布置形式（分离式布置形式、连续式布置形式、联合式（或组合式）布置形式）。

（P33）
12、生产工艺流程设计的包括两个方面：（P41）一、确定由原料到成品的各个生产过程及顺序；二绘制工艺流程图
13、以发酵工厂为例，介绍选择生产方法的主要依据。

（P42）
1原料来源种类和性质2产品的质量和规格3生产规模4技术水平5建厂地区的自然环境6经济合理性
14、工艺流程设计的原则？（P42）
1.保证产品质量符合国家标准，外销产品还必须满足销售地区的质量要求。

2.尽量采用成熟的先进的技术和设备。

3.实施清洁生产，有完善的三废治理措施，以减少或消除对环境的污染，并做好三废的回收和综合利用
4.确保安全生产，以保证人身和设备的安全
5.生产过程尽采用机械化和自动化，实现稳定、高产
15、工艺流程图的设计经历三个阶段（P41）：1.生产工艺流程示意图 2.生产工艺流程草图 3.生产工艺流程图
16、带控制点工艺流程图（P46）：是表示全部工艺设备、物料管道、阀门、设备附件以及工艺和自控仪表的图例、
符号等的一种工艺流程图，也称生产控制流程图或工艺控制流程图。

17、物料衡算（P57）：根据质量守恒定律，凡引入某一系统或设备的物料质量m，必等于所得到的产物质量mp和物
料损失mt之和。

18、物料衡算的方法和步骤（P57）：
1.弄清题意和计算的目的要求
2.绘出物料恒算流程示意图
3.写出生物反应方程式
4.收集设计基础数据和有关物化常数
5.确定工艺指标及消耗定额等
6.设计计算基准
7.由已知数据，根据式子m=m p+m t进行物料恒算8.校核与整理计算结果，列出物料恒算表
9.绘出物料流程图
19、热量衡算（P75）：根据能量守恒定律，凡引入某一系统热量Q入，必等于输出的热量 Q出和损失的热量之和。

20、热量衡算的方法和步骤（P75）：
1.画出单元设备的物料流向及变化的示意图
2.分析物料流向变化，写出热量恒算式∑Q入=∑Q出+∑Q损
3.收集数据
4.确定合适的计算基准
5.经行具体的热量计算
21、生物工厂涉及的设备分为专业设备、通用设备、非标准设备。

（P104）
22、设备设计与选型的原则（P104）
1保证工艺过程实施的安全可靠 2. 经济上合理，技术上先进
3.投资省，耗材料少，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.考虑生产波动与设备平衡，留有一定余量8.考虑设备故障及检修的费用
23、间歇操作设备生产能力的计算。

（P106）
1.间歇操作设备生产能力的确定
2.间歇操作所需设备数量的确定
3.设备容积的计算
4.设备主要尺寸的计算
24、车间布置设计的任务。

（P144）
（1）确定车间火灾危险类别，爆炸和火灾危险性场所等级，GMP洁净度，卫生等级等；
（2）确定车间的结构型式及主要尺寸，并对生产区、辅助区、行政生活区位置进行布局；
（3）确定车间所有设备在车间建筑平面和空间的相对位置。

附：GMP（药品生产质量管理规范）
25、生物工程车间布置设计一般遵循的原则。

（P147）
（1）满足生产工艺的要求；（2）满足生产操作的要求；（3）满足设备安装、检修的要求；（4）满足厂房建筑的要求；（5）满足节约建设投资的要求；（6）满足安全、卫生和防腐蚀的要求；（7）满足生产发展的要求。

26、单层和多层厂房平面柱网的选择中的计算和概念。

（P157）（跨度和柱距）
单层厂房平面柱网
跨度是由纵向定位轴线间的尺寸表示的，跨度在18m和18m以下时，应采用3m的倍数；在18m以上时应采6m的倍数，目前常用的是9m，12m，15m，18m，24m，30m，36m等
柱距是由横向定位轴线间的尺寸表似的，采用6m或6m的倍数
多层厂房平面柱网跨度一般不宜超过24m，柱距应采用6m
27、管道设计与布置的内容主要包括（管道的设计计算）和（管道的布置）两部分。

（P173）
28、公称直径和公称压力。

（P175）
公称直径：将管子和管道用的零部件的直径加以标准化后的标准直径。

公称压力：一般应大于或等于实际工作的最大压力。

29、管径的计算。

（P178）
8.
d 。

d——管道直径（mm） qv——流体流量（m³/s） w——流体的流速（m/s）
18
w
/
qv
30、局部阻力的计算，通常采用两种方法（P181）：一种是当量长度法；另一种是阻力系数法。

31、当量长度法（P181）：流体通过某一管件或阀门时，因局部阻力而造成的压力损失，相当于流体通过与其具有相
同管径死的若干米长度的直管的压力损失，这个直径长度成为当量长度。

32、阻力系数法（P182）：流体通过某一管件或阀门的压头损失用流体在管路中的速度头（动压头）倍数来表示这
种计算局部阻力的方法，称为阻力系数法。

33、管道补偿设计分为（自然补偿）和（补偿器补偿）。

（P184）
自然补偿：利用管道敷设时形成的转弯吸收热伸长量的称为自然补偿。