Проектирование цеха по производству кисломолочных продуктов

 

- расчет тепловых потерь  помещения;

 

- выбор системы отопления  и расчет ее параметров, включая  расчет отопительных приборов, если  предусматривается их использование;

 

- гидравлические расчеты  трубопроводных систем.

 

 Тепловой баланс отапливаемого  помещения используется для определения  тепловой мощности теплогенераторов, необходимой для поддержания заданной температуры.

 

 

 Он записывается в  виде равенства тепловой мощности, передаваемой теплогенератором в отапливаемое помещение, сумме всех тепловых потерь и теплотопритоков этого помещения:

(76)

 

 где Q - составляющие  тепловых потерь и теплопритоков  помещения. Тепловые потери помещений  складываются из следующих тепловых  потоков:

 

1. через стены Q1;

 

2. через полы Q2;

 

3. через потолок и чердачные  перекрытия Q3;

4. через окна Q4

 

5. через двери и ворота Q5.

 

 Тепловые притоки помещений  обычно складываются из следующих  составляющих (часть из них может  отсутствовать):

 

1. тепловые потери на  нагревание наружного воздуха,  проникающего через неплотности окон, дверей и ворот Q6;

 

2. тепловые потери на  нагревание воздуха, поступающего  через открытые ворота Q7;

 

3. тепловые потери на  нагревание оборудования и транспорта, поступающего в помещение Q8;

 

4. солнечная радиация, проникающая  через окна Q9;

 

5. теплопритоки от технологического  оборудования Q10.

Q = Q1+ Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 + Q9 + Q10  (77)

 

 Тепловые потери через  стены определяются:

(78)

 

 где К - коэффициент теплопередачи через стены, Вт/(м² °С);

 

R - термическое сопротивление  соответствующих стен, (м² °С)/ Вт;

 

F - площадь стены из которой вычтены площади окон, дверей.

 

 tB, tH - поправочный коэффициент.

Q = 1,23 ∙ (63,8 - 1 2) ∙ 0,4 + 1,23 ∙ (12,5 ∙ 6,3 - 6,3) ∙ 0,4 + 0,23 ∙ (50,4 - 6) ∙ 0,4 + 1,23 ∙ (l 2,5 ∙6,3 - 6)∙0,40 =108,8Вт

 

 Тепловые потери через  полы:

 

 

 Тепловые потери через  окна:

Q4= 5,8 ∙ 30 ∙ 28 ∙ 1 = 6412Вт

 

 Тепловые потери через  двери и ворота:

Q5 = 0,144 ∙ 12 - 38 - 0,4 = 16,3Вт

 

 Тепловые потери на  нагревание наружного воздуха,  проникающего через неплотности окон, дверей:

Q6 = 1000 ∙ 1 ∙ 38 ∙ 0,5 ∙  0,002 ∙ 0,65 = 28,85Вт

 

 Тепловые потери на  нагревание оборудования и транспорта, поступающего в помещение:

Q7 = 0,17 ∙ 4012 ∙38 ∙ 0,002 = 51,95Вт

 

 Определение солнечной  радиации, проникающей через окна:

= 30 ∙ 186 ∙ 1,45 = 809Вт

 

= (38 4 + 60,75 + 100) ∙ 17,5 = 6336,6Вт

 

 Пять операторов обслуживающих  линию:

Q10 =5 ∙ 105 = 525Вт

 

Q10= 43,5 ∙ 8,05 ∙ 52 = 18209Вт

 

а = 9,34 + 0,047 (tпов – t в) + 7 ∙ = 43,5 Вт/(м² ºС),

 

 Для ориентировочной  оценки коэффициента теплоотдачи  от изолированной поверхности  можно пользоваться следующей  формулой:

а = 9,34 + 0,047 ∙ 52 + 7 ∙ = 43,5 Вт/(м² ºС),

 

 Тепловыделения от  промышленных печей:

Q10 =1000 ∙ N ∙ a (79)

 

 где а -коэффициент теплоотдачи, (конвекцией и лучеиспусканием), Вт/(м² °С)

 

F - поверхность, отдающая  тепло, м²

 

Q10=  1000 ∙ 100 ∙ 0,6 ∙41 = 8,055Вт

 

 Тепловой баланс отапливаемого  помещения определяем по формуле:

Q = 108,8 + 150,2 + 6412 + 20,8 + 26,27+ 28,78+51,9 +1427,6 + 525 + 43,5 + 1809,1 + 8,05 + 891 = 11503 Вт

5.2. Электроснабжение 

 

 Электроснабжение предприятия  осуществляется по двум рабочим  кабельным линиям электропередачи  напряжением 6 кВ каждая, с расчетной  силой тока 490 А и передаваемой мощностью 5300 кВт от тяговой подстанции 110/38.5/6.6 кВ. Каждая линия состоит из двух кабелей марки ААШв сечением 3*185 мм. Для распределения электроэнергии по цехам на территории предприятия размещено 5 трансформаторных подстанций. Потребная мощность по предприятию составляет 4760 кВт и обеспечивается следующими трансформаторными подстанциями:

 

- трансформаторные подстанции  №1 мощностью по 2000 кВт, совмещённые  со щитом ЩО-70, размещены в главном  производственном корпусе, потребная  мощность которого составляет 3100 кВт;

 

- трансформаторная подстанция  №2 мощностью 2000 кВт, состоящая  из помещений распределительного  устройства РУ-6 кВ и комплектной  трансформаторной подстанции, размещена  в компрессорном отделении, потребная  мощность которого 2002 кВт;

 

- трансформаторная подстанция  №3, состоящая из двух трансформаторов  мощностью по 250 кВт наружной установки  и щитового помещения с размещёнными  в нём щитом 0.4 кВ из панелей  ЩО-70 и щитом станций управления  «ЩСУ», располагается в котельной,  потребная мощность которой 290 кВт.

 

 Силовая распределительная  сеть выполнена кабелем АВВГ, прокладываемом открыто на монтажных конструкциях.

 

 Питание электроприёмников выполняется от щита 0.4 кВ трансформаторных подстанций, трансформаторы которых имеют глухое заземление. Напряжение силовой сети 380/220 В.

 

 Распределение электроэнергии  по потребителям осуществляется  от силовых пунктов типа СПУ-62. Вся пусковая аппаратура силовые  пункты машинного отделения компрессорной вынесены в отдельное электрощитовое помещение.

 

 Осветительная распределительная  сеть выполнена кабелем ААВГ  открыто по стенам производственных  помещениях и проводом АППВС скрыто в административно-бытовых помещениях. В качестве распределительных щитов освещения используются щиты типа ЩО-41. По назначению электроосвещение делится на общее освещение помещений, местное, бактерицидное. Общее освещение делится на рабочее и аварийное для эвакуации, местное делится на переносное и стационарное. Напряжение ламп рабочего и аварийного освещения составляет 220 В, напряжение сети ремонтного освещения составляет 12 и 36 В.

 

 Предусмотрено объединение  защитного заземления высокой  стороны подстанции с рабочим  заземлением стороны 380/220 В. Заземляющее  устройство выполняется из 15ввинченных  электродов сечением 12 мм и длиной 5 м, соединенных стальной полосой  40+4 мм, сопротивление заземляющего  устройство не должно превышать  4 Ом.

 

 Все металлические  нетоковедущие части силовых  и осветительных электроустановок  подлежат заземлению. Для этого  используют алюминиевые оболочки  питающих кабелей, нулевой провод  осветительной сети и дополнительную  жилу кабеля АВВГ.

 

 Учет электроэнергии  осуществляется счетчиками активной  и реактивной энергии на стороне  6 кВ отходящих линий и на  стороне 0.4 кВ каждого трансформатора.

5.3. Холодоснабжение

 

 Холодоснабжение предприятия  осуществляется собственным компрессорным  цехом, машинное отделение которого  располагается во вспомогательном  корпусе. На территории завода  имеется склад аммиака (1 т)  и масла (3 т). Холод, вырабатываемый  аммиачной холодильной установкой, идет на охлаждение холодильных  камер и технологические нужды.  В сутки расходуется около  3400 кВт холода.

 

 Оборудование, входящее  в холодильную установку

 

 Компрессор винтовой  аммиачный ВХ-350 с производительностью  холода 350 кВт/ч при температуре  кипения аммиака -15 °С и температуре конденсации 30°С, мощностью 103 кВт/ч, с расходом охлаждающей воды 49,5 м/ч, работающий под напряжением 380 В. Из 8 компрессоров работают 4, компрессор служит для сжатия паров аммиака, поступающих из испарителя.

 

 Конденсатор испарительный типа ИК-100, предназначен для охлаждения и конденсации паров аммиака в холодильной установки, рхлаждающей средой служит вода и воздух, расход циркулирующей воды составляет 55 м/ч, расход воздуха 48000 м/ч. Номинальный тепловой поток в режиме конденсации составляет 400 кВт, в режиме воздушного охлаждения 160 кВт, мощность электродвигателей вентиляторов 5,6 кВт, потребляется трёхфазный электрический ток частотой 50 Гц и напряжением 220/380 Вт. На предприятии установлены 7 конденсаторов.

 

 Линейный ресивер РД-5 и ресивер РД 1,5 предназначен для  накапливания жидкого аммиака  перед подачей его на распределительную  станцию. Ресивер РД 5 рассчитан  на 3 т аммиака, ресивер РД 1 на 1 т аммиака. Всего на предприятии  имеется один линейный ресивер  РД 1,5 и один ресивер РД 5.

 

 Насосы подачи аммиака  по холодильным камерам марки  KSEF-30 производительностью 8 м/мин.

 

 Воздухоохладитель потолочного  типа ВОП-100 рассчитан на поверхность  охлаждения 100 м. снабжён электродвигателем  мощностью 1,5*2 кВт. Воздухоохладители  установлены в общей холодильной  камере (12 шт), в хладостате (4 шт), в цеховой камере творога (1 шт), в складе гидрожиров (3 шт) и в камере масла (6 шт).

 

 Напольный воздухоохладитель  НВО-250 рассчитан на поверхность  охлаждения 250 м. Напольные воздухоохладители  установлены в общей холодильной  камере (2 шт) и в хладостате (2 шт).

 

 Пристанные батареи  охлаждения сконструированы на  предприятии, установлены в камере  творога.

 

 Испаритель панельный  ИП-320 предназначен для получения  ледяной воды с температурой +2°С, используемой для охлаждения  молока и молочных продуктов  на технологических аппаратах, , и рассола с температурой -10°С, используемого для охлаждения молока и молочных продуктов на технологических аппаратах, для производства сливочного масла, для поддержания температуры в камере гидрожиров. Испаритель ИП-320 рассчитан на охлаждения хладоносителя объёмом 320м за счёт поглощения тепла аммиаком при испарении, которое происходит при температуре -15°С. На предприятии установлено 8 испарителей ИП-320.

 

 Градирня предназначена  для предварительного охлаждения  отработанной в технологических  процессах воды перед подачей  её в испаритель, с целью снижения  тепловой нагрузки.

 Принцип действия холодильной  установки.

 

 Жидкий аммиак кипит  в панелях испарителя, поглощая  тепло омывающего панели хладоносителя (воды или рассола), тем самым, охлаждая его. Полученная ледяная вода и рассол поступают на технологические нужды предприятия (охлаждение молока и молочных продуктов, производство масла). При кипении аммиак переходит из жидкого в газообразное состояние. Газообразный аммиак поступает в компрессор, где он сжимается, одновременно нагреваясь за счет возросшего давления.

 

 Сжатый аммиак поступает  в конденсатор, где он охлаждается  ледяной водой, полученной в  испарителе, и переходит в жидкое  состояние. Температура воды после теплообмена составляет +30° С. Жидкий аммиак из конденсатора поступает в линейный ресивер, где накапливается.

 

 Из ресивера жидкий  аммиак поступает на распределительную  станцию, откуда часть его подается  в испаритель для охлаждения  воды или рассола, а часть  подается в воздухоохладители  потолочного, напольного типа  и пристенные охладители для поддержания низких температур в холодильных камерах.

 

 Жидкий аммиак кипит  в воздухоохладителях, и переходит  в газообразное состояние, но  часть его остается жидким. Поэтому  смесь жидкого и газообразного  аммиака поступает в дренажный  ресивер, откуда жидкий аммиак  возвращается для охлаждения  камер, а газообразный поступает  в компрессор.

 

 Ледяная вода, отработанная  в технологических процессах,  становится теплой. Для снижения  нагрузки на испаритель, теплая  вода поступает в градирню, где  происходит ее охлаждение при  падении с высоты в виде  мелких капель, дополнительное охлаждение  достигается за счет работы  установленных в градирне вентиляторов.

 

 Градирня представляет  собой башню, в верхнюю часть  которой из насоса подаётся  вода из конденсатора, которая  распыляется, и, падая в нижнюю  часть башни, охлаждается. Из  градирни вода подается в испаритель. Суточное потребление воды составляет  около 2600 м. В камере масла  поддерживается температура -12°С в общей холодильной камере +2...+6 °С, в хладостате -18 °С, в цеховой камере творога 0...+20 С, в сладе гидрожиров -1СГС. Оттайка охлаждающих приборов камер с температурой 0...-180 С предусмотрено горячими парами аммиака и ТЭНами. Трубопроводы изолированы пенополистиролом ГТСВ-с, в качестве пароизоляции для внутренних трубопроводов используется фольгоизол, для наружных -пергамент и оцинкованная сталь. Трубопроводы для оттайки изолируваны асбестовермикулитовыми скорлупами и фольгоизолом.

5.4. Водоснабжение

 

 Водоснабжение предприятия  обеспечивается, централизовано от  городского водозабора за счет  подземных вод. Пробурено 1 артезианские  скважины. На территории завода  имеется водопровод диаметром  200 мм от магистрального водопровода  диаметром 500 мм.

 

 Схема водоснабжения

 

1) С целью сокращения  потребления свежей воды предусмотрены конденсаторы ЗВАКО-200, компрессоры холодильной установки снабжаются водой от циркулирующей системы водоснабжения. Циркуляция воды на предприятии осуществляется в градирне.