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制药工程工艺设计第二章_工艺流程设计
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图标中的图名及视
7
图纸中数字及字母
3、3.5
图符号
工程名称
5
图名
7
文字说明
5
表格中文字
5(格子小于6时3.5
7、图形绘制和标注 1)、绘出设备一览表上所列的所有设备(机器) a.设备外形 设备和机器按管道及仪表流程图上的设备、机器图例绘出。
3、图例 将设计中所画出的有关管线、阀门、设备附件、计量
-控制仪表等图形符号,用文字予以说明,以便了解流程 图内容。图例一般包括:
a.流体代号;b.设备名称代号;c. 管道等级号及管道材料 等级表; d. 隔热及隔声代号; e. 管件阀门及管道附件; f. 检测和控制系统的符号、代号等。
图例要位于第一张流程图的右上方。图例多时,给出 首页图,见HG 20519.4-92。
二、绘制工艺流程框图 生产方法和规模确定后,即可绘制工艺流程
框(草)图,是以方框或圆框、文字和带箭头的 线条的形式定性地表示出由原料变成产品的生产 过程。
三、进行方案比较 从成本、收率、能耗、环保、安全及关键设备
使用等方面对提出的几种方案进行比较,从中确 定最优方案。
四、绘制设备工艺流程图(简图)
三、工艺流程图的绘图步骤及要求
①图框、图签;把地面线用单线绘出。
②根据设备所处的相对高度,自左至右用细实线画出各设 备的外形轮廓,设备之间留有一定间距。(设备外形尺寸 可按相对比例画,按设备图例画,还要画出设备主要管口 等,)并标明其流程号(设备位号)。
③主物料管线用粗实线画出,用箭头标明流向。用中粗实 线(草图用细实线)画出水、汽、真空、压缩空气、冷冻 剂等管线和流动方向,用细实线画出管线上的阀门及管路 附件 (草图是主要的) ;
五、绘制初步设计阶段的工艺管道及仪表流程图(带 控制点流程图)
设备工艺流程图绘制后,就可进行车间布置和仪表自控设 计。根据车间布置和仪表自控设计结果,绘制初步设计阶段的 工艺管道及仪表流程图。
六、绘制施工图阶段的工艺管道及仪表流程图
初步设计的流程图经过审查批准后,按照初步设计的审查 意见进行修改完善,并在此基础上绘制施工阶段的工艺管道及 仪表流程图。
三、工艺流程设计的原则
1、保证产品质量符合规定的标准。 2、尽量采用成熟、先进的技术和设备。 3、满足GMP要求。 4、使用尽可能少的能耗。 5、尽量减少“三废”排放量。 6、具备开车、停车、易于控制。 7、具有柔韧性,即在不同条件下(如进料组成和产品要求 的改变)能够正常操作的能力。 8、具有良好的经济效益。 9、确保安全生产,以保证人身和设备的安全。
是以工艺管道及仪表为主体的流程图。
用图示的方法把工艺流程所需要的全部设备(机器)、管道、 阀门、管件和仪表及其控制方法等表示出来,是工艺设计中必 须完成的图样,也是施工、安装和生产过程中设备操作、运行 和检修的依据。
1、工艺管道及仪表流程图的基本要求 用设备图形表示单元反应和单元操作;要反映物料及载能
④画出设备和管道上附件(如过滤器、疏水器等)、计量和 控制仪器以及阀门等(设备工艺流程图画主要的)。
⑤标注设备流程号(设备位号)和辅助线(位号线)。
⑥PID要标明有关控制点,即画出计量器具和控制仪表(设 备工艺流程图是画出最主要的),如转子流量计、玻璃计 量管、流量计、压力表、温度计等。
⑦最后写上必要的文字说明和图例,对必要的部分,而又不 能用图线表达时,用文字注释,如废水的下水道,废料、 废气及半成品、副产品的去向等。
第三节、工艺流程图
一、生产工艺流程框(草)图
常以圆框表示单元反应,方框表示单元操作(反之亦 可),以箭头表示物料的流向,用文字表示单元反应、单 元操作以及物料的名称。它是一种定性图纸,便于方案比 较和物料衡算,但不编入设计文件中。
二、设备工艺流程图(简图)
是以设备的几何图形表示单元反应和单元操作,以箭 头表示物料和载能介质的流向,用文字表示设备、物料和 载能介质的名称。
等过程中)可能存在的安全问题,应确定预防、预警及应急措 施,如报警装置、事故贮槽、防爆片、安全阀、泄水装置、 水封、放空管、溢流管等措施。
(6)绘制工艺流程图PID(piping and instrument diagram)图 (7)编写工艺操作方法
在设计说明书中阐述从原料到产品的每一个过程的具体 的生产方法,包括原辅料及中间体的名称、规格、用量;工 艺操作条件(如温度、时间、压力等);控制方法;设备名称 等。
介质的流向及连接;要表示出生产过程中的全部仪表和控制方 案;要表示出生产过程中的所有阀门和管件;要反映设备间的 相对空间关系。
2、工艺流程图由四部分组成 • (1)物料流程; • (2)图例; • (3)图签; • (4)图框。
工艺流程图中各部分的具体要求分述如下:
(1)物料流程
物料流程要求包括:
对于需隔热的设备和机器要在其相应部位画出一段隔热层 图例,必要时注出其隔热等级;有伴热者也要在相应部位画出一 段伴热管,必要时可注出伴热类型和介质代号。如下图所示:
c.设备的标注
在流程图中需要标注 设备位号、位号线、设备 名称。一种是标在流程图 的下方或上方,排列整齐, 并尽可能正对设备。位号 线上方标注设备位号,下 方是设备名称。当几个设 R 12 03 2 备垂直排列时,设备的位 号和名称可以由上而下按 酰化罐 顺序标注,也可以水平标 注。另一种是在设备图形 内部或近旁仅标注设备位 号。
三 、 生 产 工 艺 物 料 流 程 图 ( Process Flow Diagram, PFD图)
物料流程图是初步设计的成果,编入初步设计说明 书中。
物料流程图有三纵行,左边表示原料、中间体和成 品;
中间的表示单元反应和单元操作;右边的表示副产 品和“三废”排放物。
四、工艺管道及仪表流程图(带控制点工艺流程图)
见“发酵工厂工艺设计概论习题集”
4、相同系统的绘制方法 当一个流程图中包括有两个或两个以上的完全相同的局
部系统时,可以只绘出一个系统的流程,其它系统用细双点 划线的方框表示,框内注明系统名称及其编号。
当整个流程比较复杂时,可以绘一张单独的局部系统流 程图,在总流程图中各系统均用细双点划线方框表示。框内 注明系统名称、编号和局部系统流程图图号。如: 5、图形线条
未规定的设备和机器的图形,可以根据实际外形和内部结构特 征简化画出,只取相对大小,不按实物比例。见表2-2。
设备、机器上所有接口(包括人孔、手孔、装卸料口等)一 般要画出,其中与配管有关以及与外界有关的管口(如直连阀 门的排液口、排气口、放空口及仪表接口等)则必须画出。管 口一般用单细实线表示,也可以与所连管道线宽度相同,个 别管口用双细实线绘制。一般设备管口法兰可不绘制。设备 机器的支承和底座可不表示。设备自身的附属部件与工艺流 程有关者,如设备上的液位计、安全阀、列管换热器上的排 气口、柱塞泵所带的缓冲缸等,它们不一定需要外部接管, 但对生产操作和检测都是必需的,有的还要调试,因此图上 要表示出来。
第二章 工艺流程设计
基本要求:
(1)了解工艺流程是车间设计的关键步骤; (2)掌握流程设计的程序和方法,会选定判据进 行方案比较;
(3)从回收、套用、节能、安全、控制等方面, 掌握流程技术处理、完善流程的方法;
(4)掌握各种流程图。特别是带控制点流程图的 内容和绘制方法。
第二章 工艺流程设计
第一节、概述
2、工艺流程设计的成果
(1)初步设计阶段工艺流程设计的成果: A、初步设计阶段带控制点的工艺流程图 B、工艺操作说明 (2)施工图设计阶段的工艺流程设计成果 施工图阶段的带控制点工艺流程图即工艺管道及仪表流程 图(piping and instrument diagram,PID)。 两者的要求和深度不同,施工阶段的带控制点流程图是根 据初步设计的审查意见,并考虑到施工要求,对初步设计阶段 的带控制点工艺流程图进行修改完善而成。两者都要作为正式 设计成果编入设计文件中。
第二节、工艺流程设计的基本程序
一、对选定的生产方法进行工程分析及处理
对中、小试实验工艺报告或工厂实际生产工艺及操作 控制数据进行工程分析。在确定产品方案、设计规模及生 产方法的条件下,将产品的生产工艺过程按制药类别和制 剂品种要求分解成若干个单元反应、单元操作或若干个工 序,并确定每步的基本操作参数(又称为原始信息,如温 度、压力、时间、进料速度、浓度、生产环境、洁净级别 、人净物净措施要求、制剂加工、包装、单位生产能力、 运行温度与压力、能耗、型式、数量等)和载能介质的技 术规格。
b.设备的位置
在流程图中,机器、设备的位置一般按流程顺序从左至右 排列,其相对位置一般考虑便于管道的连接和标注。对于有流 体从上自流而下并与其它设备的位置有密切关系时,设备间的 相对高度与设备布置的情况相似。
地下或半地下设备、机器在图上要表示出一段相关的地面。
地面以
表示。
复用的原有设备、机器及其包含的管道可用框图注出其范 围,并加必要的文字标注和说明。
七、流程设计的基本程序
生产方法的单元操作和单元反应 确定单元反应和操作的原始信息
确定载能介质
实验研究报告
生产方法工程分析处理
工艺流程草图
原始信息不变
中间判据(能耗、收 率、成本等)
方案比较
物料流程图
工艺流程图
工艺管道及仪表流程图
物料衡算
设备设计
车间布置
生产过程控制方法
图2—1 工艺流程设计程序框图/P
二、工艺流程设计的任务和成果
1、工艺流程设计的任务
(1)确定流程的组成 (单元反应和单元操作 内容及连接)
(2)确定载能介质(蒸汽、水、冷冻盐水、压 缩空气及真空)的技术规格和流向
(3)确定生产控制方法(工艺参数的检测点、 仪表安装位置)