制药车间设计(详细篇)SICOLAB毕业论文

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  • 前言
     药厂车间布置设计是工厂车间设计的主要成果之一,也是向其他各协作专业提供开展车伺设计的基础资料之一。车间布置设计要充分考虑车间的生产、管理与生活设施的合理安排,还应考虑同厂区的联系与布置上的协调,以减少能量消耗和投资费用,例如:本车间在厂区总平面布置中的位置、与其他建、构筑物之间的距离、同其他生产车间或部门之间的联系(包括人流与物流的数量、流向和运输方式等),车间生产厂房和室外设施的预留扩建余地、厂区公用系统如供电、供热、供水以及外管和下水道的走向等。这些外部条件往往会影响或局部地决定着车间布置的设计,而车间布置设计有时也会影响厂区的总平面设计,二者有着互相联系又需要互相协调的重要关系。另外,尤为重要的是如何确保车间在建成投产后的安全生产。因此在设计时,车间生产过程中使用的易燃、易炸、有毒物料的性质、数量、生产条件(操作压力、操作温度、是否使用明火等)及产生的毒害性物质的危险性与程度等,要作深入了解,有条件时,可去同类型厂了解相同或类似的生产车间的布置、生产操作和安全防护等情况,同时应遵照国家规定的各项设计规范,在设计中采用必要的安全措施,使车间布置既满足生产工艺流程需要又确保安全生产,达到符合技术先进、经济合理、美观实用的设计原则。
  • 生产的火灾危险性类别、爆炸与火灾危险性场所等级及卫生标准的确定
     1、根据生产过程中使用产生和贮存的物质的火灾危险性,按照燃化部主编的“建筑设计防火规范”TJ16一74(1957年),及石油工业部、化学工业部批准的“炼油化工企业设计防火规定”Y且501方8(1978年),来确定本车间生产的火灾危险性类别,如甲、乙、丙,丁、戊类;各类生产厂房的耐火等级要求如一、二、三、四、等级,及相应的厂房层数与面积的规定(还有生产厂房与厂区建筑物之间的防火间距离)。
     2、按照国家基本建设委员会批准的“电力装置设计规范”GBJ58一83,及“工厂电力设计技术规程”BJ6一80(一机部1980年试行)的规定,根据本车间内部各生产工序(生产岗位和贮存部分等)中的气体或蒸气爆炸性混合物、粉尘或纤维性混合物,在操作和维修过程中的泄放J睛况,分别划分为Q--1,Q一,Qes3等级和F一1,G一2级爆炸危险场所。对车间内部各工序中生产使用和贮存可燃性液体、可燃性粉尘、纤维(在不可能形成爆炸性混合物时)以及固体状可燃物质的场所,根据其具体情况,分别划定为H一1,且--2医药工程设计19b6年第1期与H一3级火灾危险场所。
     3、对于车间卫生、生活设施(如厕所、浴室、更衣室等)、辅助用室的设置,以及有关生产车间的三废处理回收问题,应遵照国家卫生部编制的“工业企业设计卫生标准”TJ36一79(1950年)来进行设计。
     4、其他,在车间布置设计时,还应遵守“药品生产管理规范”的各项规定。

三、车间布置设计原则和一些注意事项

1、车间内部组成的划分
按照工艺流程的顺序和尽可能地使生产危险性场所局部化的分隔原则,划分为若干个生产工序。

按照原料、中间体和成品允许贮存量的规定,及运输与使用的方便,决定车间中间仓库或堆场的面积与位置。

按照生产控制、公用系统负荷等情况,设置辅助生产设施,例如:控制室、化验室、配电室、通风室、维修室等。

按照工人生活和生产管理的需要,设置生活辅助设施,例如:更衣室、休息室、浴室、卫生间、办公室以及会议室等。

2、车间厂房设计的规定

根据车间组成的划分,工艺流程的顺序和选用设备的大小、数量,首先研究确定厂房的跨度、高度及长度,包括单层或多层厂房的选择。

一般生产厂房的跨度为6m、gm、12m、15m、24m或30m。由于受到自然采光和通风的条件限制,通常生产厂房的总宽度不宜超过24m。

厂房的层高,一般以梁底标高为准,考虑到管道的敷设,通常要求不低于3.8二;采用4、6m比较合适。单高层建筑厂房比较适合于有火灾爆炸危险性或工艺多变的生产。

单高层厂房可考虑采用多层操作台的竖向布置方案。因此,一般要求厂房净高不低于7.2m,这样也有利于管道,特别是风管的敷设等。

有火灾、爆炸危险性的甲、乙类生产的车间,尽可能地采用单层建筑厂房(包括设置气楼),以有利于自然通风和采光,也有利于设置必要的泄压面积。如果生产上必需采用多层建筑时,则应尽可能地把有爆炸危险的生产部位,布置在厂房的最上一层的靠外墙处及处于下风向方位。

对于高温操作的厂房设计,可考虑增加层高,或设置气楼,以利通风和散热。

厂房的总长度应根据建设场地允许占地面积和符合建筑设计防火规范中对于各类建筑物防火墙间最大允许占地面积,以及本车间与其他建、构筑物之间的防火间距要求等规定来确定。一般厂房钧度采用柱距为3米、4.5米或6米的倍数。

3、对易燃、易爆、有毒和要求高洁净度的生产部分的布置设计

易燃、易爆的生产部分,应布置在防火防爆区域内,为缩小危险场所的范围,宜尽可能使其局部化。同时用一道有门的防火、防爆墙(或用套间隔开、经过两道有门的墙),将有爆炸危险的场所与相邻的非防爆区分隔开时,非防爆区的电气设备和仪表等就可以按较低的危险等级(或无爆炸危险)场所的要求进行设计,以降低投资费用。

当使用有机溶媒等易燃物品的生产时,防火区与非防火区之间的交界处,应设置门槛或坡度等防止液体流散的设施,如有明沟,两相邻区不应连通。装有机溶媒或有毒气体的设备,不宜布置在地坑内,如受条件限制必须设置时,应在地坑内装设吸风口(排风)。

有毒或有高洁净度要求的生产部分,例如:使用氰化钠为原料的有毒生产和无菌室,以及成品包装室等,应与一般生产区分隔开,单独布置在防毒或洁净区内,并设置必要的通风或空气净化设施

4、车间设备布置要尽可能保持与工艺流程顺序的一致性

车间生产设备的布置,除有特殊需要外,需尽可能照顾到工艺流程的顺序,以减少物料的交叉往返输送。

在设备的立面布置中,也要尽量避免物料过多地由下向上地输送。比较理想的是一次提升,然后逐级向下流动,以减少能量的消耗。

一般来说:从原料进入车间,经过各生产工序至成品包装离开车间为止,在布置上应保持与工艺生产流程的一致性和连续性。

5、设备的露天化布置

露天化布置具有节约建筑面积、降低防火防爆等级、节约通风设施、降低基建投资和经常费用等优点。在车间建筑地区的气候条件,或工艺设备操作条件允许下,例如:自控水平较高或人工操作较少,操作控制参数受气候影响不大的设备,如吸收塔、蒸馏塔、贮槽、气柜、冷却塔或冷却器等,应尽量采用露天化或框架等结构,进行半露天化式布置设计。

6、在布置设计中的一些注意事项

  1. 采光与通风

在设备布置上除要考虑物料的流向和室内场地的充分与合理使用外,也要注意避免遮档窗户,操作人员最好是背光操作,结合自然通风或机械通风的气流流向,使操作人员处于上风向。

  1. 安装与检修

同类型的几套设备,尽可能布置在一起,有利于管道的连接、安装、检修和操作管理。对于多层厂房应考虑设备的吊装孔位置,包括大型设备进厂房时设在底层厂房墙壁上的安装运输预留孔。此外,还要注意到地坑位置、主管道的走向、管架的敷设和穿墙穿楼板的预留孔的大小与位置等。关于设备布置的间距与操作位置,要满足操作安装与检修的需要(详见下表)

  1. 防震与防噪音
    对于振动很大、重量过大的设备,如压缩机、大型离心机、通风机等,尽可能布置在厂房的底层,并在建筑结构和设备基础上采取防震措施(向土建设计专业提出条件)。另外对产生很大噪音的设备还需采取隔音或消音措施。
  2. 辅助生产与生产管理如控制室、动力室、配电室、通风室等,在布置时应尽量靠近使用工序,以减少管线敷设长度和能量的损耗。
      生产管理及生活部分,可集中布置在厂房的上风侧及采光较好的一端。甲、乙类生产的管理与生活设施的布置,应符合建筑设计防火规范的规定。
    7、厂房内设备布置的几种排列方式
     根据厂房跨度的大小,设备布置一般有以下几种排列式:
    (1)厂房跨度较小的(6~gm)生产车间,可采用单面排列设备的布置方法,操作人员背后留出通道。另外,设备也可沿墙排列,注意大设备不要挡窗。
    (2)厂房跨度中等的(12~15m)生产车间,可采用中间布置两排设备,或中间留出通道位置,设备排列于两边的布置方案,操作人员面对面地背光操作。
    (3)厂房跨度大的(18~24m)生产车间,两边可以各自作为中或小跨度的布置方式来排列设备,例如:厂房中间可留出约3m宽的通道,两边各自排列两排设备来布置,两排设备之间留出操作人员位置约1.5~1.8m。如果在厂房中间设有气楼,对自然通风与采光,以及管道与管架的敷设均较有利。
    (4)单高层的中或大跨度的厂房,一般均设置气楼,通常采用钢结构的支架和多层操作台方式进行设备布置,对设备的装卸与变动比较方便。甚至还可以设计为可移动的操作台、支架。因此设备布置除参照前面介绍的排列方式外,并可根据生产工艺变更的需要,任意改变布置方案。
    8、厂房内设备布置间距(见下表)

    用厂房内设备布里间距参考表无人操作0.5~1有人操作1.2~1.51~121.8~2有人操作又有人通过设备与墙壁或住之间的间距m两设备之间的间距m有机械传动设备属计量罐或贮罐类有二人背对背操作0.4~0.8.1~1.50.4~0.51.5~1.81.0~1.8偶而:1.8~2经常:2.4~3加.0.8功为有人通过时的间距。四、结束语上述各设计原则之间存在着有机的联系,其中既有原则性也有灵活性。车间布置设计是一项富有艺术性与经济性很强的技术工作。只有经过多方案的比较,才有可能得到好的或比较好的设计方案。设计工作者也需要在工作中多学习、多思考、多实践,方能逐步领会掌握其规律,达到融会贯通,提出高水平的车间布置设计方案。一项优秀的合成药车间布置设计,体现出包括制药专业、化工设备,土建、通风、电力、安装等多种专业同志的共同协作,是综合了各专业的技术知识和对国家规定的各项设计规范的理解等所取得的成果。

 


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