《生物工厂设计》练习答案

《生物工厂设计》练习思考题第一章基本建设程序1、生物工厂有哪些主要特点？1、卫生要求严2、技术要求高3、发展速度快4、动力消耗大5、运输量大6、“三废”治理工作量大2、什么是总体设计和局部设计？凡是设计范围涉及到整个工业企业的，称总体设计。凡是设计的范围不涉及整个工业企业的全部内容，而只是其中的某些部分，甚至于某一个部分或某一个设备，称局部设计。总体设计与局部设计的审批程序不同。3、为什么工艺设计是总体设计的主导设计？1）工艺设计贯穿整个工厂设计的全过程并且负责组织和协调其他各专业设计；2）其他专业必须根据工艺设计的合理要求来进行配套设计。3）工艺设计的先进性、合理性、环境保护、安全性等直接影响到其他配套设计的先进性、合理性、环境保护与安全性。如节能环保等。4、工厂设计工作基本原则是什么？1.设计工作要以人为本、全面协调可持续发展的科学发展观为中心，贯彻落实节能减耗、节水、节地、节材和资源综合利用，积极采用清洁生产和循环利用，从源头减少资源消耗和污染物的产生。2.设计工作必须认真进行调查研究。设计的经济技术指标达到或超过国内同类工厂的平均先进水平。3.解放思想、积极采用新技术，技术上做到适用性和先进性，经济上合理。尽可能提高劳动生产率，尽量实现机械化、自动化。4.结合实际，因地制宜，体现通用性和独特性结合，不能千厂一貌；工厂规模、品种，要适应市场；考虑资金来源、建厂地点、时间、三废综合利用的条件，并留有发展余地。5.生物工厂设计应考虑微生物发酵的独特要求，注意周围环境的清洁卫生，和厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件的相互影响。食品类发酵工厂，要符合食品卫生法的有关规定充分体现卫生、优美、流畅，并能让参观者放心的原则。6.设计工作必须加强计划性，各阶段工作要有明确的进度。5、新建项目的建设程序有哪三个阶段？建设前期、建设期、交付使用期6、什么是新建项目、扩建项目、改建项目？新建项目是指从无到有，“平地起家”，新开始建设的项目。扩建项目是指原有企业、事业单位、为扩大原有产品生产能力（或效益），或增加新的产品生产能力，而新建主要车间或工程项目。改建项目是指原有企业，为提高生产效率，增加科技含量，采用新技术，改进产品质量，或改变新产品方向，对原有设备或工程进行改造的项目。7、项目申请报告应按照什么格式文本？按照国家发展和改革委员会二〇〇七年五月二十八日发布的“项目申请报告通用文本”8、生物工厂可行性研究报告应按照什么规定编写？QBJS5-2005《轻工业建设项目可行性研究报告编制内容深度规定9、简述项目申请报告、可行性研究报告书和设计任务书的用途和相互关系。10、什么是两阶段设计？初步设计是基本建设前期的组成部分，是实施项目工程建设的基本依据，所有新建、改建、扩建、技术改造的项目，都必须有初步设计。施工图设计是建设期工作的主要部分初步设计的图纸、附表（1）生产工艺流程图（带控制点）（2）车间设备布置（3）全厂总平面布置图（4）主要生产设备和电动机一览表（5）主要材料估算表11、简述初步设计阶段的车间初步设计说明书的内容。12、简述初步设计阶段的深度。1.设计方案的比较选择和确定；2.主要设备和材料定货；3.土地征用；4.建设投资控制；5.确定劳动定员和安排人员技术培训；6.提供主管部门和有关单位进行设计审查；7.施工图设计的依据；8.进行施工安装准备和生产准备。13、简述施工图设计阶段的深度。(1)全部设备及材料的订货和交货安排。(2)非标设备的订货、制造和交货安排。(3)施工准备及编制施工预算和施工组织计划的要求。(4)土建、安装工程的要求。(5)对施工质量进行监控和验收的要求。14、生物工厂初步设计的内容和深度应按照什么标准进行？15、生物工厂施工图设计内容深度应按照什么标准进行？第二章厂址选择与工厂总平面设计1、解释概念：厂址选择：在指定的某一个地区内，根据新建厂所必须具备的条件，结合生物工厂的特点，进行详细的调查、勘测；地形图：用等高线表示地势变化幅度的图形坡度：就是一段路线上升的高度和水平距离之比，也就是以百分比或千分比来表示的正切函数。地基承载力（地耐力）：是指地基土单位面积上所能承受荷载的能力，一般用地基承载力特征值来表述。试验研究表明，在荷载作用下，建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏(不均匀沉降）。建筑物：是指生产车间、辅助车间、储运部门、办公等生产用房屋，包括砖墙、楼板、房梁、屋面、防水层、落水管、防腐层、玻璃门窗及建筑装饰等构筑物：是指与生产设备配套用的各种土建设施，包括排气/排毒烟囱、排水沟、设备的混凝土框架（如栈桥、塔架、管架等）、围墙、厂区道路、界石、水准点、座标点及地下混凝土管网等设备基础是指用以放置或支承机械、动力设备的基础主风向：全年风向次数最多的方位。风玫瑰图：表示一个地区的风向和风向频率所围成的多边形封闭曲线图。坐标原点表示厂址地点，风向吹向厂点。地理测量坐标网X-Y坐标系：X—东西Y—南北在X、Y做50m或100m的网格确定建构筑物的位置。建筑施工坐标网A-B坐标系：与厂区、厂房之间方位一致的建筑施工坐标系横坐标——A表示纵坐标——B表示A-B与X-Y之间有一个夹角θ50m或100m的网格2、厂址选择应考虑哪些条件?自然条件地点选择：对所建厂在某个地区的方位（即地理坐标）及所处的自然环境状况，进行勘测调查、对比分析。技术经济条件场地选择：对所建厂在某地点处的面积大小、场地外形及其潜藏的技术经济性，进行周密的调查、预测、对比分析，作为确定厂址的依据。3、简述生物工厂地点选择的一般要求。1、地理位置：1）了解厂地址相对于消费（集散）中心的方位、周围地段的地理情况。厂址与主要消费（集散）中心的距离与城市规模、生产规模成正比；2）环境卫生：工厂对环境的要求和工厂对环境的影响。2、地形、地势与地质3、气象4、水文5、地震4、如何用方案比较法进行厂址选择？以厂址自然条件为基础，经济技术条件为主体，列出其中的若干的主要因素，形成厂址方案。然后对每一个方案优缺点进行比较，最后结合以往的选择厂址经验，得出最佳厂址方案。理论依据：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得出的结论，结论较可靠。5、现有四个方案，其中两两比较结果如下：一号方案比二号高2个等级，一号比三号差1个等级，一号比四号高2个等级，二号比三号低2个等级，二号与四号相同，三号比四号低1个等级。试用配对比较法确定最佳方案。6、试绘制主风向为西南方向的风玫瑰图的示意图。7、解释概念及其意义：1、工厂组成：（1）生产车间：所有工艺生产主要工序部门。（2）辅助车间：协助生产车间正常生产的各生成部门。（3）动力车间（4）行管部门（5）绿化区域（6）道路等运输设施和各类地上、地下工程管网（7）三废治理厂区划分由于工厂各个组成的功能不同，其建筑型式和相应的自然条件要求也不同，因此需要精心布局，而厂区划分是一个重要手段。厂区划分也称为建筑划分，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，将整个工厂建筑物、构筑物划分为若干联系紧密、性质相近的单元。厂区划分即有利于全厂性生产流水作业畅通（纵向联系），又利于各厂房建、构筑物设施之间保持协调、互助的关系（横向联系）。厂区划分：生产区厂前区厂后区厂房左侧区厂房右侧区洁净厂房8、工厂总平面设计有哪些内容？总平面是表明厂区范围内自然状况和规划设计的图纸。要说明的都是总体性的问题。1.平面布置设计2.竖向布置设计3.运输设计4.管线综合布置5.绿化设计9、论述工厂总平面设计的基本原则和要求。1必须符合工艺流程的要求。2必须以主厂房为中心进行布置设计。3要充分考虑主风向的影响。4人流物流要分开。遵从城市规划要求，面向城市交通干道做工厂的正面布置，正面的厂房应直线性布置。6洁净厂房区域应布置为独立小区，区内应尽量减少露土地面，且不宜布置在主干道两侧。7符合国家及行业有关规范和规定，满足卫生、安全、GMP要求。《工业企业设计卫生标准》、《建筑设计防火规范》、《洁净厂房设计规范》等。8应留有发展的余地。10、试用厂区划分图说明生物工程工厂各类建筑物的布置位置特点。1）主生产车间的建筑物的布置位置：布置在生产区的中心地带，正面朝阳，迎风位置（2）辅助车间建筑物等的布置位置：靠近其服务的主车间，原料堆场要在厂区的下风向。（3）动力车间建筑物等的布置位置：尽量靠近其服务的具体部门，集中厂区的左右侧，锅炉房要在厂区的下风向。（4）行政管理和后勤部门建筑设施的总体布置位置：集中在厂前区（5）确定厂区建、构筑物之间的距离（6）全厂运输道路为分割各区片的界限，主干道与厂区大门通连。11、总平面布置有哪些布置形式？各类布置形式有哪些特点？1总平面水平向布置形式：总平面图通常指水平面上的布置图、主要布置形式有两种：区带式和周边式2总平面的竖向布置形式：从总平面的垂直方向上厂区建筑物、构筑物的标高关系即竖向来看，有两种：分离式和连续式3联合（组合）式区带式布置形式：在厂区划分的前提下，保证区域功能分明的特点，以主要生产车间的定位布置，带起辅助车间和动力车间的布置。优点：在厂区划分的基础上进行，主要车间放在中心地带，常用、井然有序。缺点：占地（2）周边式布置形式：由于厂址四周情况与城市规划的需要，将生产车间环绕厂区周边，首先从大门口开始布置，逐一带起辅助部门与动力部门，相随着布置，称为周边式布置。优点：紧凑，厂房沿周边，外观整齐美观缺点：不严格划分厂区，厂房与主风向很难成60o~90o通风不利，发展余地少（3）分离式布置形式：主要生产车间和辅助车间的厂房或一个车间的各个工序的厂房，分散布置在划分好的区片内，并且厂房建筑多是单层或二层式的布置形式，称为分离式布置。无竖向连接，单层或两层式建筑。优点：防火安全、通风和采光条件好。缺点：占地、管线长、车间联系不便。（4）连续式布置形式是将主要车间和辅助车间或车间的若干工序的厂房进行竖向布置，予以合理并接。有竖向连接，高层式建筑。优点：相对减少占地面积，缩短工艺流程线和运输距离，车间联系方便。缺点：建筑密度大，使通风采光或高温作业条件差，防火要求高等。（5）联合式布置形式特点：1.将水平向与竖向平面布置的优点协调结合，总平面布置既有明显的厂区划分，又使建、构筑物疏密合理；2.既有建筑物的悬殊标高，又有防火卫生和通风采光的妥善处理；3.既有先进的技术集中生产管理，又留有发展余地。12、建筑物之间为什么要求最小间距？防火考虑应大于最小间距Xmin：没有管线道路当a＜3m，X≥Xmin=（H1+h）/2当a＞3m，X≥Xmin=（H+h）/2如果相邻建构筑物之间有道路、两侧有管线，X加大：主干道X=30~40m，次主干道X=20~30m，支道X=12~15m，大型生物工厂，道路两侧与建构筑物底线间距加大。露天堆场与建构筑物的间距X，不能计算，按规定给出。第三章工艺流程设计1、名词解释：过程：即工艺流程，指工业生产中，从原料到制成成品各项工序的程序。单元操作：生产过程中最基本的操作。带控制点的工艺流程图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，也称工艺控制流程图，是各设计阶段设计文件的必须的附件。PFD工艺流程草图P&ID带控制点的工艺流程图2、简述生产方法的选择原则和工艺流程的设计原则。3、简述工艺流程的五个重要部分。4、工艺流程图的有哪三个设计阶段？5、工艺流程示意图、工艺流程草图、工艺流程图各有哪些部分组成？如何绘制？三者有什么区别?6、什么是工艺设备位号？如何制定？如何表示？7、绘制工艺流程图的线条应遵循哪些原则？8、比较教材P48图3-4和图3-5的带控制点的工艺流程图异同点。第四章工艺计算1、什么是物料衡算和热量衡算？物料衡算和热量衡算有哪些步骤？2、如何选择物料衡算的计算基准？3、任选下列一题进行物料衡算，计算过程和结果要用流程示意图表示：（1）P67：100000t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算；（2）P69：120000t/a味精工厂发酵车间的物料衡算；（3）P72：1000t/a