【正文】 發(fā)酵工廠工藝設(shè)計概論 教案 講課教師： 賴穎 緒論 ?課程的目的和任務(wù)： 目的： 培養(yǎng)學(xué)生具備工廠工藝設(shè)計的能力，結(jié)合畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計，完成工程師的綜合性基本訓(xùn)練。 任務(wù)： (1)了解基本建設(shè)的工作程序、內(nèi)容和設(shè)計范圍分工。 (2)了解發(fā)酵工廠生產(chǎn)工藝設(shè)計在總體設(shè)計中的地位和作用，掌握生產(chǎn)工藝設(shè)計的范圍、內(nèi)容、基本方法和步驟、生產(chǎn)工藝設(shè)計的深度要求等基本知識。 (3)了解生產(chǎn)工藝設(shè)計與公用工程設(shè)計的關(guān)系，熟悉公用工程設(shè)計的有關(guān)知識。 (4)了解和熟悉工廠設(shè)計的有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)和概算等內(nèi)容和要求。 (5)熟悉作為工藝設(shè)計主要成果的發(fā)酵工廠設(shè)計說明書和工藝設(shè)計圖 (工程語言 )的有關(guān)內(nèi)容、特點(diǎn)、表示方法、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等知識。 ?工廠設(shè)計在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和意義 新建、改建和擴(kuò)建一個工廠，需要預(yù)先設(shè)計。 科研中，從小試、中試以及工業(yè)化生產(chǎn)，都需要與設(shè)計有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的開發(fā)工作。 工廠設(shè)計是把科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的一門綜合性科學(xué)。它是擴(kuò)大再生產(chǎn)，更新改造原有企業(yè)，增加產(chǎn)品品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源和原材料，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)活動的組 成部分。 ?設(shè)計工作的任務(wù)和內(nèi)容 任務(wù)： 作出體現(xiàn)國家有關(guān)方針政策，切合實際，安全適用，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好的設(shè)計，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)、為委托單位服務(wù)。 內(nèi)容： 參加建設(shè)項目的決策、各個階段設(shè)計文件的編制、施工配合和驗收、項目總結(jié)的全過程。 總 (整 )體設(shè)計： 凡是設(shè)計范圍涉及到整個工業(yè)企業(yè)的，稱總體設(shè)計。 —— 發(fā)酵工廠的總體設(shè)計有總平面、工藝、供排水、供電、供汽、土木建筑等設(shè)計以及有關(guān)廠址選擇、生產(chǎn)檢測與控制儀表、環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)組織與勞動定員、技術(shù)經(jīng)濟(jì)與概算等內(nèi)容。 局部設(shè)計： 凡是設(shè)計的范圍不涉及整個工業(yè)企業(yè)的 全部內(nèi)容，而只是其中的某些部分，甚至于某一個部分或某一個設(shè)備，稱局部設(shè)計。 —— 新建廠的設(shè)計一般屬于總體設(shè)計，擴(kuò)建廠的設(shè)計一般屬于局部設(shè)計者居多。 總體設(shè)計的范圍： 發(fā)酵工廠總體設(shè)計的范圍包括了企業(yè)內(nèi)應(yīng)該配置的一切單項工程的完整設(shè)計，一般包括 總平面布置、生產(chǎn)車間、動力車間 (如鍋爐房、變電站、給排水工程等 )、 廠內(nèi)外運(yùn)輸 （物流） 、自控儀表、采暖通風(fēng)、環(huán)境保護(hù)工程、福利設(shè)施、辦公樓、技術(shù)經(jīng)濟(jì)與概算 等單項工程設(shè)計。 ?生產(chǎn)工藝設(shè)計在總體設(shè)計中的重要性 生產(chǎn)工藝設(shè)計是總體設(shè)計的主導(dǎo)設(shè)計，生產(chǎn)工藝專業(yè)是主體專業(yè)，它起著 貫穿全過程并且組織協(xié)調(diào)各專業(yè)設(shè)計的作用，而其他配套專業(yè)是根據(jù)生產(chǎn)工藝提出的要求來進(jìn)行設(shè)計的，是為生產(chǎn)工藝服務(wù)的。 發(fā)酵工廠生產(chǎn)工藝設(shè)計的范圍是負(fù)責(zé)全廠生產(chǎn)工藝流程設(shè)計和各生產(chǎn)車間的設(shè)計，并向配套專業(yè)人員提供設(shè)計依據(jù)、提出設(shè)計要求。 生產(chǎn)工藝設(shè)計不僅要求工藝設(shè)計具有先進(jìn)性和合理性，而且也將直接影響到其他協(xié)同設(shè)計的配套專業(yè)的設(shè)計先進(jìn)性和合理性。因為工藝專業(yè)向配套專業(yè)提出的要求將作為配套專業(yè)設(shè)計的重要依據(jù)。 評價一個工廠設(shè)計的優(yōu)劣最主要是看它的工藝生產(chǎn)技術(shù)是否先進(jìn)可靠、安全適用，在經(jīng)濟(jì)上是否合理。 評價其工藝技術(shù)先進(jìn)性，是否達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平或國際先進(jìn)水平，應(yīng)具體考核其工藝流程的先進(jìn)性，選用設(shè)備的先進(jìn)性，工藝控制和工藝條件的先進(jìn)性和合理性，產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性，對環(huán)境產(chǎn)生的污染程度等。 一個技術(shù)上先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)上合理的優(yōu)秀的工廠設(shè)計，它的生產(chǎn)工藝流程、設(shè)備選擇及車間布置等都應(yīng)該是先進(jìn)合理的。 ?生產(chǎn)工藝設(shè)計的依據(jù)、內(nèi)容和深度 設(shè)計的主要依據(jù)： (1)可行性研究報告以及設(shè)計計劃任務(wù)書。 (2)項目工程師或項目總負(fù)責(zé)人下達(dá)的設(shè)計工作提綱和總工程師作出的技術(shù)決定。 (3)如采用新原料品種、新技術(shù)和 新設(shè)備時，必須在技術(shù)上有切實把握并且依據(jù)了正式的試驗研究報告和技術(shù)鑒定書，經(jīng)設(shè)計單位領(lǐng)導(dǎo)核準(zhǔn)后方可作為設(shè)計依據(jù)。 內(nèi)容和深度： 按初步設(shè)計階段和施工圖設(shè)計階段有不同的內(nèi)容和深度 ?電子計算機(jī)在工藝設(shè)計和生產(chǎn)中的應(yīng)用 在設(shè)計過程中應(yīng)用電子計算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計，例如在作圖、計算、模擬、預(yù)測等多方面已經(jīng)有廣泛的應(yīng)用。應(yīng)該學(xué)會相關(guān)的計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，在設(shè)計工作中努力應(yīng)用。 在生產(chǎn)工藝中采用計算機(jī)輔助生產(chǎn)，包括生產(chǎn)監(jiān)測、控制、管理等諸方面。 ?工廠設(shè)計工作原則 (1)設(shè)計工作要有對國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和對委托客戶經(jīng)濟(jì)利益高 度負(fù)責(zé)的精神，做到精心設(shè)計，投資省、技術(shù)新、質(zhì)量好、收效快、回收期短。設(shè)計工作必須符合經(jīng)濟(jì)目標(biāo)還要符合國家建設(shè)政策原則。 (2)設(shè)計工作必須認(rèn)真進(jìn)行調(diào)查研究，廣泛查閱文獻(xiàn)，收集設(shè)計必需的技術(shù)基礎(chǔ)資料，加強(qiáng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析工作，與同類型廠先進(jìn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作比較。設(shè)計的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以達(dá)到或超過國內(nèi)同類型工廠生產(chǎn)實際平均先進(jìn)水平為宜。 (3)要積極合理地采用新技術(shù)，力求設(shè)計在技術(shù)上具有現(xiàn)實性和先進(jìn)性，在經(jīng)濟(jì)上具有合理性。并根據(jù)設(shè)備和控制系統(tǒng)在資金和供貨可能情況下，盡可能提高勞動生產(chǎn)率，逐步實現(xiàn)機(jī)械化、自動化。 ?工廠 設(shè)計工作原則 (4)設(shè)計必須結(jié)合實際，因地制宜，體現(xiàn)設(shè)計的通用性和獨(dú)特性相結(jié)合的 原則 ，不能千廠一貌。工廠生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品品種的確定，要適應(yīng)市場的需要，要考慮資金來源，建廠地點(diǎn)，時間，三廢綜合利用等條件，并適當(dāng)留有發(fā)展余地。 (5)發(fā)酵工廠設(shè)計還應(yīng)考慮采用微生物發(fā)酵的工廠的獨(dú)特要求，既要注意到周圍環(huán)境 (包括空氣、水源 )的清潔衛(wèi)生，又要注意到工廠內(nèi)車間之間對衛(wèi)生、無菌、防火等條件的相互影響。藥品、食品類發(fā)酵工廠，還應(yīng)貫徹國家藥品、食品有關(guān)法律法規(guī)，充分體現(xiàn)衛(wèi)生、優(yōu)美、流暢，并能讓參觀者放心的原則。 (6)設(shè)計工作 必須加強(qiáng)計劃性，各階段工作要有明確的進(jìn)度。 第一章基本建設(shè)程序 第一節(jié)概述 一、遵循基本建設(shè)程序的必要性 國家規(guī)定基本建設(shè)從決策立項到施工建設(shè)都要按程序辦事。 基本建設(shè)程序是基本建設(shè)的客觀規(guī)律。 每個階段都有嚴(yán)格的先后次序，不能隨便顛倒。嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序進(jìn)行工程項目的決策和實施，才能取得良好的建設(shè)效果。如果不遵守基本建設(shè)程序進(jìn)行盲目的建設(shè)，或作出只顧局部、不顧全局的建設(shè)決策，必然會造成大量浪費(fèi)，發(fā)揮不了投資應(yīng)有的作用和效果。 二、基本建設(shè)程序內(nèi)容 1．建設(shè)前期階段 工作內(nèi)容包括： 項目建議書 可行 性研究報告 設(shè)計任務(wù)書 初步設(shè)計 總概算 工作程序為： 一個工程項目從社會發(fā)展、工業(yè)布局、市場需求和地區(qū)、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃 — → 項目建議書 — → 前期工作計劃 — → 可行性研究 — → 設(shè)計任務(wù)書 — → 上報審批 — → 初步設(shè)計、總概算工作 — → 初步設(shè)計圖紙、文件、總概算 — → 上報審批 批準(zhǔn)后，才能進(jìn)入第二階段建設(shè)期工作。 2．建設(shè)期階段 3．生產(chǎn)期階段 第二節(jié)項目建議書 一、項目建議書的任務(wù)和意義 項目建議書是設(shè)計工作的前奏，其任務(wù)是向國家、省、市有關(guān)主管部門直接申請工程項目，以期批準(zhǔn)立項，進(jìn)行廠址選擇調(diào)研工作及可行性研究工作。 對于大 、中型工程項目國家有嚴(yán)格的管理規(guī)定，需要按程序報國家有關(guān)部門批準(zhǔn)。 對于小型工程項目，項目建議書由主管部門批準(zhǔn)，可按明確的設(shè)計方案，直接進(jìn)行施工圖設(shè)計，使設(shè)計程序得以簡化。 二、項目建議書的主要內(nèi)容 (1)項目名稱； (2)建設(shè)項目提出的必要性和依據(jù)； (3)產(chǎn)品方案、市場預(yù)測、擬建規(guī)模和建設(shè)地點(diǎn)的初步設(shè)想； (4)資源情況、建設(shè)條件、協(xié)作關(guān)系和技術(shù)、設(shè)備可能的引進(jìn)國別、廠商的初步分析； (5)環(huán)境保護(hù)； (6)投資估算和資金籌措設(shè)想，包括償還貸款能力的大體測算； (7)項目實施規(guī)劃設(shè)想； (8)工廠組織 和勞動定員估算； (9)經(jīng)濟(jì)效果和社會效益的初步估算。 第三節(jié)可行性研究 一、可行性研究的產(chǎn)生和發(fā)展 20世紀(jì) 30年代，美國開發(fā)田納西流域時開始首次試行可行性研究，將可行性研究作為流域開發(fā)規(guī)劃的重要階段納入開發(fā)程序，取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。 1979年開始，可行性研究的概念、內(nèi)容和方法逐步介紹到我國，并運(yùn)用于工業(yè)項目建設(shè)前期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 1981年國家計委正式發(fā)文，明確規(guī)定 “ 把可行性研究作為建設(shè)前期工作中的一個重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證階段，納入基本建設(shè)程序 ” 。 1983年國家計委下達(dá) 《 關(guān)于建設(shè)項目可行性研究的試行管 理辦法 》 。 1987年國家計委頒布了 《 關(guān)于建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價工作的暫行規(guī)定 》 、 《 建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價方法 》 、 《 建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價參數(shù) 》 、 《 中外合資經(jīng)營項目經(jīng)濟(jì)評價方法 》 對建設(shè)項目評價工作作了統(tǒng)一規(guī)定。 1993年國家計委發(fā)出 《 關(guān)于印發(fā)建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)的通知 》 ，以適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，國家宏觀投資環(huán)境的巨大變化。 二、可行性研究的任務(wù)和意義 可行性研究，是按照批準(zhǔn)的項目建議書，由上級主管部門組織，也可委托咨詢或設(shè)計單位進(jìn)行。 任務(wù)是根據(jù)三級經(jīng)濟(jì)規(guī)劃 (包括國家、地區(qū)與行業(yè)的 )要求，或根據(jù)市場經(jīng)濟(jì)的要求，對擬建 (擴(kuò)、改建 )工程項目的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和工程實施性，進(jìn)行全面調(diào)查、預(yù)測、分析和論證，作出是否合理可行的科學(xué)評價，最后，寫出可行性研究報告，為對項目作出決策提供可靠依據(jù)。 如若批準(zhǔn)立項，可行性研究報告中確定的設(shè)計方案與設(shè)計原則及其附屬的基礎(chǔ)資料，應(yīng)當(dāng)作為編制設(shè)計任務(wù)書的主要依據(jù)。 二、可行性研究的任務(wù)和意義 可行性研究實質(zhì)是對投建的工程項目，進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，從而避免和減少建設(shè)項目決策的失誤，提高建設(shè)投資的綜合效益，是決定項目投資命運(yùn)的關(guān)鍵。如果沒有可行性研究，或者有研究但不深入、分析預(yù)測不準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)評價 不科學(xué)，都會對項目的投資與投產(chǎn)帶來難以彌補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)損失。 世界銀行規(guī)定對建設(shè)項目的可行性研究沒達(dá)到一定水平時，世界銀行不予貸款。 我國針對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新形勢，規(guī)定所有利用外資、技術(shù)引進(jìn)和設(shè)備進(jìn)口、大型工程、重大技術(shù)改造等工程項目，都必須進(jìn)行可行性研究。 三、可行性研究報告內(nèi)容 1．總論 (1)研究工作的目的、依據(jù)和范圍； (2)項目提出的背景、投資的必要性和經(jīng)濟(jì)意義； (3)研究工作概況及結(jié)論。 2．市場需求預(yù)測和建設(shè)規(guī)模 (1)國內(nèi)外市場需求情況的預(yù)測； (2)國內(nèi)現(xiàn)有工廠生產(chǎn)能力的估計； (3)銷售預(yù)測 、價格分析、產(chǎn)品競爭能力； (4)產(chǎn)品方案和發(fā)展遠(yuǎn)景的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較及分析； (5)擬建工程的最佳規(guī)模。 3．原材料、燃料及資源情況 (1)原料、輔助材料、燃料的種類、數(shù)量、來源和供應(yīng)情況； (2)公用資源設(shè)施的數(shù)量、供應(yīng)方式和供應(yīng)條件。 4．建廠條件和廠址方案 (1)廠址地理自然條件 (指位置、地形、海拔、地質(zhì)、氣象、水文 ??) 和社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀； (2)交通、運(yùn)輸及水、汽、電等現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢； (3)生活設(shè)施狀況和協(xié)作條件； (4)廠址比較和選擇意見。 5．設(shè)計方案 (1)工藝路線的選擇，包括技術(shù)來源和生產(chǎn)方法 、主要技術(shù)工藝和設(shè)備選型方案的比較，引進(jìn)技術(shù)設(shè)備的性能、來源、國別； (2)全廠布置方案的初步選擇和土建工程量； (3)公用輔助設(shè)施和廠內(nèi)外交通運(yùn)輸方式的比較選擇意見； (4)改、擴(kuò)建項目，要說明原固定資產(chǎn)能夠利用的情況。 6．環(huán)境保護(hù) 調(diào)查環(huán)境情況，預(yù)測項目對環(huán)境的影響，提出環(huán)境保護(hù)和三廢治理的初步方案。 7．企業(yè)組織、勞動定員和人員培訓(xùn) 8．投資估算和資金籌措 (1)主體工程和配套工程投資估算； (2)生產(chǎn)流動資金的估算； (3)投資收益率和回收期； (4)資金來源、籌措方式和貸款償付方式。 9．社會及 經(jīng)濟(jì)效果評價 社會及經(jīng)濟(jì)效果要進(jìn)行靜態(tài)分析和動態(tài)分析。 國家計委委托中國國際工程咨詢公司組織編寫的 《 投資項目可行性研究指南（試用版） 》 中提供了 “ 可行性研究報告編制步驟與要求 ” 、 “ 一般工業(yè)項目可行性研究報告編制大綱 ” ，可供遵循。 四、可行性研究深度和審批程序 投資機(jī)會研究： 在項目建議書前進(jìn)行，深度一般。 初步可行性研究： 在編制設(shè)計任務(wù)書前進(jìn)行，深度明顯，研究報告實際為設(shè)計任務(wù)書提供了依據(jù)。 最終可行性研究： 在初步設(shè)計前進(jìn)行，其研究深度具有建設(shè)項目決策的作用。我國規(guī)定研究報告提出的投資估算與初步設(shè)計概算之 精確度為土 10％，以此促進(jìn)最終可行性研究，必須達(dá)到的深度。 四、可行性研究深度和審批程序 可行性研究的審批程序通常分為預(yù)審和復(fù)審。 預(yù)審： 由預(yù)審主持單位負(fù)責(zé)進(jìn)行，后報原國家計委或委托有關(guān)單位組織有關(guān)設(shè)計、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)和有關(guān)方面的專家參加，廣泛聽取意見，提出預(yù)審意見。 復(fù)審： 是為了杜絕可行性研究報告有原則性錯誤或研究的基礎(chǔ)依據(jù)或社會環(huán)境發(fā)生重大變化時而舉行的。 一般國有大、中型工廠的可行性研究報告由國家經(jīng)濟(jì)計劃委員會、各省市負(fù)責(zé)預(yù)審、批準(zhǔn)。小型工廠按隸屬關(guān)系報國家上級主管部門批準(zhǔn)即可。 第四節(jié)設(shè)計任務(wù)書 一 、設(shè)計任務(wù)書的內(nèi)容 大中型項目一般包括以下內(nèi)容： (1)建設(shè)的目的和依據(jù)及建設(shè)項目名稱； (2)建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法和工作制度； (3)原材料、燃料、動力 (水、汽、電 )等供應(yīng)情況； (4)廠址和地點(diǎn)，地理自然條件、交通、運(yùn)輸、防空、防震等要求