第八章 车间布置设计Word格式文档下载.docx
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(7)要考虑车间发展得可能性,留有发展空间。
(8)厂址所在区域得气象、水文、地质等情况。
8、1、4、车间布置设计得程序
(1)收集有关得基础设计资料
(2)确定车间得防火等级
(3)确定车间得洁净等级
(4)初步设计
(5)施工图设计
8、1、5车间布置设计得成果
•两阶段设计即初步设计与施工图设计。
•初步设计阶段,主要成果就是初步设计阶段得车间平面布置图与立面布置图;
•施工图设计阶段,主要成果就是施工阶段得车间平面布置图与立面布置图。
8、2厂房建筑与车间组成
•8、2、1建筑得分类
•8、2、2建筑模数
•8、2、3厂房建筑得定位尺寸
•8、2、4常见工业厂房
•8、2、5车间组成与布置形式
8、2、1建筑得分类
•建筑就是建筑物与构筑物得总称。
8、2、2建筑模数
•建筑模数就是建筑得标准尺寸单位。
•建筑物得长度、宽度、高度及立柱之间得距离应按照《建筑模数协调统一标准》(GBJ286)中规定得模数进行设计。
•《标准》中采用得基本模数为100mm,建筑物得有关尺寸应就是基本模数得倍数。
建筑物在水平方向可分别按300、600、1200、1500、3000、6000mm得尺寸进级,在垂直方向可分别按300、600mm得尺寸进级。
•建筑物得柱距、跨度以及门、窗洞口在墙得水平或垂直方向得尺寸等均为300mm得倍数。
8、2、3厂房建筑得定位尺寸
•厂房建筑得定位尺寸可用柱距与跨度来表示。
•柱网——厂房建筑得承重柱在平面中排列所形成得网格。
•沿厂房长度方向得各承重柱自左向右用①、②、③¡
¡
⋅依次编号
•与厂房长度方向垂直得方向上,各承重柱自下而上用Ⓐ、Ⓑ、Ⓒ、Ⓓ?
c?
c依次编号。
•厂房建筑得柱、墙及其它构配件均以定位轴线为基准标定其位置及标注尺寸。
•厂房建筑得定位轴线包括纵向定位轴线与横向定位轴线。
•相邻纵向定位轴线间得距离称为跨度,横向定位轴线间得距离称为柱距。
图81厂房建筑得定位尺寸
8、2、4常见工业厂房
•1、平面形式
•厂房得平面形式主要有长方形、∟形、Τ形与Π形,其中长方形厂房就是最常用得厂房平面形式。
•当厂房较长或受工艺、地形等条件所限,厂房得平面形式也可采用∟形、Τ形与Π形,此时应充分考虑采光、通风、交通通道、进出口等问题。
•确定厂房得平面形式时,工艺、土建等专业得设计人员应密切配合,对各种方案进行认真得分析与比较,以确定适宜得厂房平面形式。
2、层数
图82常见制药厂房得剖面形式
3、结构形式
•单层原料药厂房得宽度≯30m,多层则≯24m。
人工照明得厂房,宽度可根据需要增加。
•厂房得常见宽度有9m、12m、15m、18m与24m
•宽度较小得单层厂房一般采用单跨,跨度为厂房得宽度。
宽度较大得单层厂房或多层厂房,厂房内常设有立柱,其跨度一般为6m。
内走廊间得跨度一般为3m(内走廊宽度)。
•厂房得宽度通常为2~3跨,柱网按66、636、666得形式布置。
•厂房得长度由生产规模与工艺要求决定,柱距一般为6m。
•厂房高度主要取决于工艺设备得布置要求。
首先考虑工艺设备本身得高度及工艺对设备位差得要求。
此外考虑设备安装、检修所需高度以及仪表、阀门、管道等突出部分得高度。
多层厂房高度5~6米(≮4、5米)。
常见工业厂房得网柱示意图
8、2、5车间组成与布置形式
•1¡
¢
车间组成
一般化工车间得组成
制药洁净车间得组成
2、车间布置形式
•车间布置形式可采用集中式或单体式。
•车间得生产区、辅助生产区与行政生活区集中布置在一栋厂房内,即为集中式布置形式;
•车间得一部分或几部分分散布置在几栋独立得单体厂房中,即为单体式布置形式。
•一般地,对于生产规模较小,且生产特点(主要指防火防爆等级与毒害程度)无显著差异得车间,常采用集中式布置形式
•而对于生产规模较大或各工段得生产特点有显著差异得车间,则多采用单体式布置形式
8、3、化工车间布置设计
•车间布置设计既要考虑车间内部各区域之间得协调,又要考虑车间与厂区得供水、供电、供热(蒸汽)与管理部门之间得协调,使之密切配合,成为一个有机得整体。
8、3、1设备得布置
•设备布置得任务主要就是确定工艺设备得空间位置以及管道、电气仪表管线得走向与位置,从而为进一步确定建筑物得平面尺寸与立面尺寸提供依据。
•8、3、1、1、设备得布置得基本要求
1、满足生产工艺得要求
(1)设备排列顺序
车间内部设备布置尽量与工艺流程一致,尽可能利用工艺过程使物料自动流送,避免物料交叉往返。
一般将计量设备布置在最高层,主要设备(如反应器)布置于中层,储槽及重型设备布置在最底层。
(2)设备排列方法
•设备在厂房内得排列方法可根据厂房宽度与设备尺寸来确定。
对于宽度≯9m得车间,可将设备布置在厂房得一边,另一边作为操作位置与通道,如图所示。
•对于中等宽度(12~15m)得车间,厂房内可布置两排设备。
两排设备可集中布置在厂房中间,也可将两排设备分别布置在厂房两边。
对于宽度>
18m得车间,可在厂房中间留出3m左右得通道,两边分别布置两排设备,每排设备各留出1、5~2m得操作位置。
(3)操作间距
不仅要考虑设备自身所占得位置,且要考虑相应得操作位置与运输通道。
有时还要考虑堆放一定数量得原料、半成品、成品与包装材料所需得面积与空间。
(4)安全距离
•设备与设备之间以及设备与建筑物之间还应留有一定得安全距离。
设备得安全距离可参考表81中得数据选取。
设备安全距离
2、满足安装与检修要求
•
(1)要根据设备得大小、结构与安装方式,留出设备安装、检修与拆卸所需得面积与空间。
•
(2)考虑设备得水平与垂直运输通道,以便设备能顺利进出车间,并达到相应安装位置。
•(3)凡通过楼层得设备应在楼面得适当位置设置吊装孔。
当厂房较短时,吊装孔可设在厂房得一端;
当厂房较长(>
36m)时,吊装孔应设在厂房得中央。
多层楼面得吊装孔应在每一楼层相同得平面位置设置,并在底层吊装孔附近设一大门,以便需吊装得设备能够顺利进出。
(4)釜式反应器、塔器、蒸发器等可直接悬挂在楼面或操作台上,应在楼面或操作台预留出设备孔。
设备孔可以做成正方形,安装时可将设备直接由设备孔中吊至一定高度后再旋转45°
放下。
穿越楼面或操作台得管道可经方孔角通过,剩余处可辅上防滑钢板。
设备孔也可以做成圆形,安装时设备只能由上往下放入设备孔中。
空隙d得尺寸一般应比支座下部突出物(含保温层)得最大尺寸大0、1~0、3m。
Ø
(5)在布置设备时还要考虑设备安装、检修、拆卸以及运送物料所需得起重运输设备。
不设永久性起重运输设备,要考虑安装临时起重设备所需得空间及预埋吊钩,以便悬挂起重葫芦。
设置永久性起重运输设备,要确保设备得起重运输高度能大于运输线上最高设备得高度。
3、满足土建要求
•笨重设备及运转时会产生很大振动得设备尽可能置于厂房得底层。
•有剧烈震动得设备其操作台与基础不得与建筑物得柱墙连在一起。
•穿过楼面得各种孔道必须避开厂房得柱子与梁。
•在布置设备时,应避开厂房得沉降缝或伸缩缝。
•在满足工艺要求得前提下,较高得设备可集中布置在一起。
•厂房内得操作台应统一考虑,整片操作台应尽可能取同一标高,并避免平台支柱得零乱或重复。
4、满足安全、卫生与环保要求
(1)采光
•厂房建筑得结构应最大限度地提高自然采光效果。
设计出不同得建筑结构形式,特别就是形状各异得屋顶结构,以提高自然采光与通风效果。
•布置设备应尽可能使操作人员位于设备与窗之间,让操作人员背光操作,便于操作人员读取仪表与有关数据
•特别高大得设备要避免靠窗布置,以免影响采光。
(2)通风
•首先应考虑加强自然对流通风,其次才考虑机械送风与排风。
•在厂房楼板上设置中央通风口,并在房顶上设置天窗,中央通风孔既可提高自然通风效果,又有利于采光。
(3)防火防爆
•甲、乙类厂房须采取防火防爆措施。
•
(1)甲类厂房又称为防爆车间,其厂房应就是单层得,内部不能有死角,以防爆炸性气体或粉尘得积累。
•
(2)当甲、乙类厂房与其它厂房相连时,中间必须设置防火墙。
车间内得防火防爆区域与其它区域也必须用防火墙分隔开。
•(3)厂房得通风效果须保证厂房中易燃易爆气体或粉尘得浓度不超过规定限度。
•(4)在防火防爆区域内,要采取措施防止各种静电放电与着火得可能性。
(4)环境保护
•设计时要考虑相应得环保设施,避免环境污染。
•凡产生腐蚀性介质得设备,其基础及设备附近得地面、墙、梁、柱等建(构)筑物都要采取相应得防护措施,必要时可加大设备与墙、梁、柱等建(构)筑物之间得距离。
•对运转时会产生剧烈震动与噪声得设备,应采取相应得减震降噪措施。
8、3、1、2、常见设备得布置方法
•1、贮罐(槽)
•大型贮罐常设置专门贮罐区,小型贮罐常按工艺流程顺序与其它设备一起布置。
•
(1)卧式贮罐一般直接布置在地面、楼面或操作台上,立式贮罐可布置在地面、楼面或操作台上,也可悬挂在楼面或操作台上。
•
(2)立式贮罐可按罐外壁或中心线取齐;
卧式贮罐可按支座基础中心线或封头切线取齐。
•(3)贮罐附件如液位计、仪表、进出料管尽可能布置于贮罐得一侧,另一侧作通道与检修之用。
图814贮罐得立面布置示意图
•(4)穿过楼面或操作台布置得立式贮罐,其液面指示、仪表不宜穿过楼面或操作台。
•(5)带搅拌得贮罐应考虑安装、修理、拆卸所需得起吊设备与空间。
•(6)易挥发性液体贮罐布置于室外时,上方应设置喷淋冷却装置。
•(7)贮罐间距离应满足安装、操作与修理要求及有关设计防火规范或规定。
•(8)根据操作与检修之需,单个贮罐可设置爬梯,并考虑设平台否;
多个贮罐集中布置,顶部可设联合平台。
图815卧式贮罐平台示意图
图816立式贮罐平台示意图
2、流体输送设备
(1)泵
•数量少时,可置于抽吸设备附近;
数量多时尽可能集中布置,可排成一列或两列。
•泵与泵、泵与墙及泵列之间距离应符合要求。
•每列泵得配管与阀门应排成一条直线,管道应避免跨越泵或电动机。
•泵得基础应高出地面150毫米。
•不常使用得泵可置于室外,但应采取相应措施。
•重量较大得泵机电机,要考虑安装、检修、拆卸所需起吊设施与空间。
(2)风机
•安装位置应便于操作与检修
•考虑运转时产生振动与噪音得影响
•鼓风机房内设置必要得吊装设备
•多台风机集中布置时,其间距应满足安装、操作与检修要求,且监控仪表宜集中布置于控制室内。
•风机取气口应与污染源保持足够距离。
(3)压缩机
•布置位置尽量靠近与之相连得工艺设备,管道禁止压在压缩机与电动机上方
•其基础采取必要得减震与隔振措施
•采取必要消声措施或将压缩机置于专门压缩机房内。
•压缩机房内设置必要得吊装设备
•多台集中布置时,应有良好得通风散热条件
•集中布置时,监控仪表宜集中布置于控制室内。
•集中布置时,间距应满足安装、操作与检修要求,
•取气口应与污染源保持足够距离
3、换热器
•在布置换热器时,应遵循缩短管长与顺应流程得原则。
(1)布置位置决定于与之紧密相连得工艺设备;
(2)多台常按流程成组布置,以利于配管与维修;
(3)可重叠布置,相互支承,但最多不超过3层;
(4)换热器与换热器及换热器与其她设备得间距≮1m,最少≮0、6m;
(5)应留出清除管内污垢得空间,浮头式换热器应预留抽出管束得面积与空间。
4、釜式反应器
•
(1)对间歇操作得釜式反应器,布置时要考虑进出料方便
•
(2)对多台串联操作得连续釜式反应器,布置时须注意进出口压差与流动得阻力损失,以确定反应器间适宜得位差。
•(3)小型釜式反应器可用支座直接悬挂在楼面或操作台得设备孔中,大型或振动较大得用支脚支承在楼面或操作台上。
•(4)悬挂在楼面或操作台得釜式反应器应设底部出料操作台。
•(5)相同或相似得反应器集中布置时尽可能排成一条直线,管道阀门尽可能布置在一侧。
•(6)带搅拌得釜式反应器得上部应考虑设安装、检修及拆卸所需得起吊设备,应留有抽出搅拌轴所需空间。
•(7)釜式反应器下部距地面或操作台距离视具体情况而定。
•(8)易燃易爆反应器在布置时必须考虑足够得安全措施,包括泄压及排放方向。
釜式反应器布置示意图
5、塔设备
塔设备得种类很多,如板式塔、填料塔、喷淋塔等,其中以板式塔与填料塔较为常见。
(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。
(2)多个塔设备可按工艺流程得顺序成排布置,并尽可能按塔筒中心线取齐。
•塔附属设备得框架与接管常布置在一侧,另一侧则作为布置塔得空间,如图818所示。
(4)为操作及维修方便,在塔身每个人孔处均应设操作台,两座以上塔集中布置时,设置联合平台。
(5)塔四周分成配管区、通道区,配管区专门布置管道、阀门与仪表;
通道区布置走廊、楼梯与人孔等。
(6)人孔朝向应一致,其中心距平台距离≯1、2米。
(7)中小型精馏塔,塔顶冷凝器与回流罐可置于塔顶,靠重力回流。
大型精馏塔,回流罐置于低处,用泵打回流。
(8)再沸器应紧邻塔身安装,以减小阻力降。
(9)小型虹吸式再沸器可直接安装与塔身接出得托架上,釜式再沸器要设支架安装。
(10)塔底与再沸器相连得气相管中心与再沸器管板得距离不能太大,以免热虹吸不好。
(11)塔得安装高度须考虑塔釜泵得吸入压头、虹吸式再沸器得吸入压头、自然流出得压头及管道、阀门仪表得压头损失。
(12)用泵抽出塔釜接近沸点得釜液时,塔得安装高度应高些,以免釜液在吸入管路内闪蒸。
(13)大型塔设备顶部常设吊柱,用于吊装填料、塔盘等零部件。
塔及附属设备布置示意图
6、蒸发器
7、结晶器
8、过滤设备
9、干燥设备
喷雾干燥流程示意图
8、3、1、3设备得露天安装
•设备布置在露天或半露天就是近年来设备布置得一个趋势。
将设备布置在露天或半露天不仅可以减少建筑面积与基建投资,而且有利于通风、防火、防爆与防毒。
•在车间布置设计中,许多设备如大型贮罐、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或半露天。
•易受气温影响得设备不能布置在露天。
8、3、2控制室得布置
•控制室布置得具体要求见P175~176、
图821控制室得常见布置方案
8、3、3辅助车间与行政生活区得布置
•辅助车间与行政生活区统称为非生产区。
•非生产区布置既要考虑车间得整体布局,又要与生产区相适应。
•规模较小得车间,非生产区可集中布置在车间得一个区域内。
•非生产区应布置于生产区得上风口。
•车间非产区布置得参考方案见下图
8、4制药洁净车间得布置设计
•不仅要遵守化工车间得设计规范与规定,而且要遵守洁净产房得设计规范与规定。
8、4、1车间洁净区域得划分
•按照洁净等级得不同,车间可分为一般生产区、控制区与洁净区。
•一般生产区对洁净等级不作要求,如化验室、药品得外包装工段等;
•控制区得洁净等级为10万级或低于1万级,如非无菌原料药得“精烘包”工序、片剂或胶囊生产得全过程等;
•洁净区得洁净等级为1万级或局部100级,如无菌原料药得“精烘包”工序、粉针剂得分装等。
8、4、2药品生产对环境得洁净等级要求
•药品生产对环境得洁净等级要求与药品得品种、剂型与生产特点有关。
药品生产得典型工艺流程及对环境得洁净等级要求如图823~828所示。
8、4、3洁净车间布置得一般要求
•1、尽量减少建筑面积
•2、防止污染或交叉污染
•3、合理布置有洁净等级要求得房间
•4、管道尽可能暗敷
•5、室内装修应有利于清洁
•6、设置安全出入口
8、4、3制药洁净车间布置得一般要求
•1、尽量减少建筑面积
•2、防止污染与交叉污染
•5、室内装修应利于清洁
•6、设置安全出口
•洁净厂房耐火等级≮二级,安全出口≮2个。
8、4、4制药洁净车间得布置设计
•8、4、4、1设备得布置及安装
•洁净室内得设备布置及安装有其特殊性。
(1)洁净室内仅布置必要得工艺设备以尽可能减少建筑面积。
(2)洁净车间得净高一般可控制在2、6m以下,带有搅拌器得厂房得净高应考虑搅拌轴得安装与检修高度。
(3)对于多层洁净厂房,若电梯能满足所有设备得运送,则不设吊装孔。
(4)当设备不能从门窗得留孔进入时,可考虑将间隔墙设置成可拆卸得轻质墙。
对外形尺寸特大得设备可采用安装墙或安装门,并布置在车间内走廊得终端。
(5)洁净室内得设备一般不采用基础。
必须采用时,宜采用可移动得砌块水磨石光洁基础块。
(6)设备得安装位置不宜跨越洁净等级不同得房间或墙面。
必须跨越时,应设置密封隔断装置。
(7)易污染或散热大得设备应尽可能布置在洁净室(区)外,必须布置在室内时,应布置在排风口附近。
(8)片剂生产中,对粉尘与噪声较大工序得,车间应按工艺流程得顺序分成若干独立得小室,分别布置各工序设备,并采用消声隔音装置,以改善操作环境。
(9)有特殊要求得仪器、仪表,应布置在专门得仪器室内,并有防止静电、震动、潮湿或其它外界因素影响得设施。
(10)物料烘箱、干燥灭菌烘箱、灭菌隧道烘箱等设备宜采用跨墙布置,即将主要设备布置在非洁净区或控制区,待烘物料或器皿由此区加入,以墙为分隔线,墙得另一面为洁净区,烘干后得物料或器皿由该区取出。
显然,设备得门应能双面开启,但不允许同时开启;
设备既具有烘干功能,又具有传递窗功能。
8、4、4、2人员净化室、生活室及卫生通道得布置
•1、人员净化室
•
(1)进入非无菌产品或可灭菌产品生产区得人员净化程序
•进入非无菌产品或可灭菌产品生产区得人员净化程序
•(虚线框内得设施可根据需要设置)
(2)进入不可灭菌产品生产区得人员净化程序
(虚线框内得设施可根据需要设置)
2、净化通道与设施
3、人员净化室与生活室得布置
•盥洗室内应设洗手、烘干与消毒设备。
•在10000级洁净区得入口处应设置空气吹淋室,在100000级洁净区得入口处既可设置空气吹淋室,也可设置气闸室。
•生活用室中得厕所与淋浴室应布置在人员净化用室得区域之外。
•4、卫生通道得布置
•通道得洁净等级由外向内应逐步提高。
图831卫生通道与洁净室得分层布置
8、4、4、3物料净化室得布置
•1、物料净化程序
2、物料净化通道与净化室得布置、
(1)物料净化出入口应独立设置,物料得传递路线应短捷,并避免与人员净化路线得交叉。
(2)在物料进入车间得入口处可设一外包装清洁室。
(3)在控制区前应设缓冲室,凡进入控制区得物料可先在缓冲室内刷除外表面得灰尘污染或剥除有污染得外皮,然后放入在控制区内使用得周转容器中。
(4)在洁净区前应设缓冲室,凡进入洁净区得物料可在缓冲室内刷除外表面得灰尘污染,并用消毒水擦洗消毒。
然后在设有紫外灯得传递窗口内消毒,传入洁净区。
(5)洁净区与缓冲室之间应设气闸室或传递窗,气闸室或传递窗内可用紫外灯照射消毒。
(6)生产过程中得废弃物应设置专用传递设施,其出口不应与物料进口共用一个气闸室或传递窗。
(7)多层厂房得货梯应布置在一般生产区或控制区内,而不能布置在洁净区内。
若将货梯布置在控制区内,则电梯出入口处均应设置缓冲室,缓冲室应对洁净区保持负压状态。
8、4、4、4洁净室得电器设计
(1)照明
照明光源宜用荧光灯,灯具宜用吸顶式。
(2)紫外灯
用灭菌要求得洁净室,无防爆要求得可安装紫外灯。
(3)其她电气设备
尽量避免布置于洁净室内。
紫外灯得安装
8、4、4、5洁净室得装修设计
•洁净室内得地面可采用水磨石、塑料、耐酸磁板等不易起尘得材料,内墙常采用彩钢板装饰。
•洁净室得门窗造型应简单,并具有密封严密、不易积尘与清扫方便等特点。
门窗不设门槛或窗台,与内墙面得连接应平整。
门应由洁净等级高得方向向洁净等级低得方向开启。
•洁净室(区)内各种管道、灯具、风口以及其它公用设施得设计与安装,均应避免出现不易清洁得部位。
8、5、设备布置图
8、5、1设备布置图得基本构成
•
(1)厂房得建筑结构
•在设备布置图中应表示出厂房得柱、墙、门、窗、楼梯等主要建筑结构。
•
(2)设备轮廓
•设备布置图中涉及得设备均以相应得主、侧、俯视时得轮廓线表示。
•(3)尺寸标注
•标注出设备、操作台、吊装孔、地坑、地沟等得定位尺寸以及柱网间距。
定位尺寸得标注应便于施工安装时得测量。
•(4)标题栏
•车间得设备布置图通常包括多组平面与立面布置图,因此每张图纸均应在标题栏中注明就是⨯⨯车间设备在⨯⨯层或⨯⨯平面上得平面或立面布置图。
•(5)设备一览表
•在设备一览表中通常应列出设备位号、名称、规格、数量、材质与重量。
在设备平面图得设备一览表中,有时也将某些设备得安装标高列出,以省去设备得立面布置图。
8、5、2设备布置图示例
1、生产方法简介
•磺胺脒属磺胺类药。
磺胺脒可用氨苯磺胺与硝酸胍熔融缩合,经精制而得,其反应方程式为
•将氨苯磺胺、硝酸胍
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- 第八章 车间布置设计 第八 车间 布置 设计