Проектирование производства халвы

Сточные воды (после мойки оборудования) - нейтральные.

Непосредственно производство  халвы, включающее  компоненты – семена подсолнечника, сахар и экстракт солодкового корня, является безотходным.

Рекомендуется централизованное получение готовой продукции, которая является полуфабрикатом для малых предприятий, с последующей фасовкой, глазированием и упаковкой.

Температура воздуха на охлаждающем транспортере - 12-13°С, скорость движения воздуха - 8,5-9 м/с.

На предприятии предусматривается герметизация всех мест и источников пылеобразования и их аспирацию с тем, чтобы запылённость воздуха не превышала значений, установленных санитарными нормами и правилами. Компоновку аспирационных сетей следует производить по технологическим линиям, добиваясь минимальной протяжённости воздуховодов. Допускаются объединения в одну сеть оборудования родственных технологических линий, у которых пыль однородна по своим качественным показателям.

Для звукозаглушения и звукоизоляции аспирационные установки необходимо обеспечивать следующими устройствами:

- вентиляторы с электродвигателями - звукопоглощающими основаниями (резиновые  прокладки высотой 20 мм и шириной  не менее 50 - 60 мм) или виброизолирующими  опорами;

- вентиляторы отделять  от воздуховодов эластичными  вставками или прокладками из  эластичной резины толщиной 40 - 50 мм.

Допускается установка аспирационного оборудования вне здания кондитерского предприятия с применением местных укрытий, навесов, кожухов из несгораемых материалов.

В случае размещения аспирационных систем в помещениях, эти помещения следует относить к тем же категориям взрывопожарной и пожарной опасности, что и помещения, которые обслуживают эти аспирационные системы.

При размещении технологического оборудования в помещениях категории В1-В4 и Д категорию помещений, где размещается аспирационное оборудование, удаляющее взрывоопасную пыль из выше названных помещений, следует принимать Б.

Оборудование систем аспирации, перемещающее взрывоопасную пыль, следует предусматривать во взрывоопасном исполнении. Воздух, удаляемый аспирационными системами перед выбросом в атмосферу, подлежит очистке от пыли в рукавных фильтрах. Взрывные клапаны пылеулавливающих устройств, применяемых для очистки воздуха от взрывоопасной пыли (горючая пыль и волокна с нижним пределом взрываемости 65 г/м3 и менее) должны иметь соединение с атмосферой в обязательном порядке. Рассеивание в атмосфере вредных веществ, содержащихся в воздухе аспирационных систем, осуществляется через «факельный выброс».

Для поддержания в помещении необходимой температуры и возмещения потерь тепла устраивают системы отопления (местная, центральная). [10]

На проектируемом цехе предусматривается центральная система отопления, которая предполагает выработку теплоты на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

В системе центрального отопления теплоносителем может быть воздух с температурой от плюс 45 до плюс 47оС; пар с температурой от плюс 120 до плюс 130оС и вода с температурой от плюс 95 до плюс 105оС. В связи с этим систему называют, соответственно, системой воздушного, парового и водяного отопления.

Отопительные агрегаты малой мощности укрепляются на высоте 3 м от пола на стенах, а агрегаты большой мощности устанавливаются на полу цехов и подача подогретого воздуха производится непосредственно в помещение.

Для системы центрального отопления применяются чугунные радиаторы. В пыльных помещениях установлены регистры из стальных гладких труб.

Вентиляция обеспечивает создание воздушной среды в соответствии с санитарно-гигиеническими и технологическими требованиями. С помощью вентиляции удаляют из помещения загрязненный воздух, подают чистый и поддерживают параметры воздушной среды на требуемом уровне.

По способу перемещения воздуха вентиляционные системы подразделяются на естественную (аэрацию) и механическую. Обе системы могут использовать и давление ветра.

Вентиляционные системы делятся на: приточные, вытяжные и приточно-вытяжные. Приточные вентиляционные системы нагнетают чистый воздух в помещения, вытяжные – удаляют из них загрязненный воздух [8].

Система вентиляции может быть местной, с отсосом при помощи вытяжного шкафа, зонта; локализующей, с отсосом вредных испарений; общеобменной, в пределах общего объема помещения; смешанной, комбинирующей местную или локализующую систему с общеобменной. [10]

 

1. Электроснабжение

Все цеха относятся ко второй категории.

Для предприятий второй категории допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания (в случае отказа основного). Питание электроприемников на фабрике осуществляется двумя трансформаторами типа ТМ 400/10, т.е. трансформатор двухобмоточный с естественным масляным охлаждением мощностью 400 кВА и напряжением 10 кВ. В цеховых электрических цепях используется напряжение 380В, для осветительных приборов используется напряжение 220В. Для понижения напряжения существует понизительная трансформаторная подстанция, расположенная на расстоянии 2,5–3,5 метров от цеха.

Внутреннее электроснабжение осуществляется по магистральным схемам, что более эффективно, чем при радиальных схемах.

Для питания понижающей трансформаторной подстанции кондитерской фабрики используем напряжение 10 кВ, т.к. использование данного напряжения более экономично: из-за меньших токов используется провода меньшего сечения, а, следовательно, уменьшаются потери напряжения в них. В цеховых электрических сетях используем напряжение 380 В, 220 В, 36 В, 24 В, 12 В.

Основным напряжением для силовой сети является 380 В. Напряжение 220 В используется в осветительной сети. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, для стационарного местного освещения и переносного инструмента применяется напряжение 36 В и 24 В. Напряжение 12 В используется для питания электрооборудования и освещения в условиях повышенной влажности. [11]

Потребная мощность силового электрооборудования рассчитывается на основании всех энергозатрат по формуле 2:

Рпот. = Рсут. · Копр, кВт  (2)

где Копр – коэффициент спроса на электроэнергию. (Кспр.=0,65)

Потребная мощность технологического оборудования

Рпот =287,07х0,65=186,60 кВт

Потребная мощность санитарно-технического оборудования

Рпот =99х0,65=64,35 кВт

Потребная мощность лабораторного оборудования

Рпот =10,08х0,65=6,55 кВт

Потребная мощность оборудования вспомогательных цехов и мастерских

Рпот =42,6х0,65=27,69 кВт

∑ Рпот = 186,60+64,35+6,55+27,69 = 285,19 кВт

Потребная реактивная мощность определяется по формуле 3:

Q = Рпот · tg φср.вз, кВар  (3)

где tg φср.вз - соответствует средневзвешенному значению cos φ. Для оборудования соответствующих групп.

Cos φ ср. взв. определяется по формуле:

соsφср.вз.=∑(Руст.дв · соsφдвиг) /ΣРуст.дв,   (4)

Находим средневзвешенное значение cosφ для технологического оборудования.

Пример. По формуле 4 находим cos φ ср. взв.

Cosφ=0,81

Находим средневзвешенное значение cosφ для санитарно-технического оборудования.

cosφ ср. взв.=(6*0,88+0,9*44+0,83*32+0,85*11+0,79*6)/99=0,86

Находим средневзвешенное значение cosφ для лабораторного оборудования

cosφ ср. взв.=(1+0,8+0,28+0,6х0,56+3,6+1+2,8)/10,08=0,80

Находим средневзвешенное значение cosφ для оборудования вспомогательных цехов и мастерских.

cosφ ср. взв.=(4х0,86+4х0,86+1,1+0,81+1,5х0,85+21+11)/42,6=0,96

Для освещения cosφ=1.

Подставляя данное значение в формулу 3 находим потребную реактивную мощность:

Для оборудования технологического

Q = 186,60 х 0,72 = 134,35 кВар

Для санитарно-технического оборудования

Q = 64,35 х 0,59 = 37,97 кВар

Для лабораторного оборудования

Q = 6,55 х 0,75 =4,91 кВар

Для оборудования вспомогательных цехов и мастерских.

Q = 27,69 х 0,29 = 8,04 кВар.

В производственных, вспомогательных и других помещениях предприятия помимо естественного используется искусственное электрическое освещение – рабочие и аварийное.

Рабочее освещение на кондитерской фабрике выполнено в виде общего освещения с равномерным симметричным распределением светильников под потолком. В отдельных случаях для повышения освещенности на рабочем месте выполняют комбинированное освещение, т.е. дополнительно к общему устраивают местное освещение на рабочих местах.

Мощности светильников аварийного освещения составляют примерно 10% от мощности светильников рабочего освещения. Они включены в самостоятельную сеть аварийного освещения.

Наружное освещение подразделяется на освещение проходов и проездов и охранное освещение. Освещение проходов и проездов рассчитано исходя из установки одной лампы через каждые 40–50 метров длины проходов и проездов.

Определение мощности освещения произведено методом удельной мощности (Вт/м2) в соответствии с действующими отраслевыми нормами.

 

 

4. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ  ЧАСТЬ

4.1 Архитектурные  требования и компоновка оборудования

Для цеха мощностью до 1,0 т/смену требуются производственные и вспомогательные помещения общей площадью не менее 300 м2. 
При увеличении или уменьшении мощности цеха площади помещений тоже изменяются, но не пропорционально.

Компоновку технологического оборудования рационально размещать в 2 — 3 яруса, один под одним в технологической последовательности, например: 
— обрушение > сепарирование > отвеивание ядер; 
— уваривание > сбивание карамельной массы > вымешивание халвы или порционная загрузка сбитой карамели в дежи.

Поэтому, здание может быть двухэтажным или иметь высоту производственных цехов более 5,0м.

Цех должен иметь водоснабжение, канализацию, отопление и электроснабжение, кроме того желательно наличие пара высокого давления (4-5 атм.) т.к. перерабатываемое сырье требуется нагревать до 110-120°С (жаровни, варочные, выпарные, сбивальные установки). Для больших предприятий, работающих с полной загрузкой — это не проблема, а для небольшого цеха — это дорого. Выпускаемые сейчас электрические паровые котлы также дороги и малопаропроизводительны. 
Поэтому небольшие цеха эту проблему решают с помощью огневого нагрева (жаровни, сбивальные установки) и электронагрева (варочные, выпарные и сбивальные установки).

Компоновка производственных отделений обеспечивает поточность технологического процесса и удобную связь между отдельными помещениями и цехами.

Проектирование подобных предприятий также предусматривает наиболее рациональную компоновку производственного корпуса, обеспечивающую удобную и кратчайшую связь складских помещений, отделений подготовки сырья и производственных цехов и исключающую пересечение потоков сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.

Здание кондитерского цеха включает производственные, подсобно-вспомогательные цеха. Административно-бытовые помещения находятся в отдельном здании, соединенном с галереей с основным зданием.

Для транспортировки сырья используются автопогрузчики и электрокары.

Помещения для хранения вспомогательного сырья (ароматизаторы, кислоты) граничат с цехом по производству изделий.

Также со складами граничит и помещение для просеивания сухого сырья, что обеспечивает удобное его поступление в цех производства.

Готовая продукция хранится в складе готовой продукции, которую так же, как и сырье размещают на стеллажах.

К подсобно-производственным помещениям относятся: лаборатория качества, вентиляционная, холодильное отделение, склад инвентаря.

Подсобно-производственные бытовые и конторские помещения проектируются рядом отдельно стоящим корпусом.

Здание основного цеха запроектировано одноэтажным с сеткой колонн 6х9 м.

Проектом предусматривается тарное и бестарное хранение сырья. Все оборудование располагается так, чтобы не допустить встречных потоков движения сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Оборудование удалено от стен.

Имеется помещение подготовки сахара и сахарной патоки, подготовки семян подсолнечника, склад вкусовых веществ. Подготовка осуществляется в помещениях близко расположенных к производственному цеху. Для проведения анализов сырья, полуфабрикатов и готовой продукции имеется цеховая лаборатория. В конце здания распологаются: склад готовой продукции, склад тары и упаковочных материалов, упаковочное отделение, комната экспедиторов, водителей и грузчиков, экспедиции.

В проектируемом цехе к бытовым помещениям относятся общественные туалеты и умывальные. Все остальные бытовые помещения распологаются в АБК. Вход в производственное здание осуществляется через наземную галерею из коридора и тамбура первого этажа. [13]

 

4.2 Генеральный план

Генеральный план – это план взаимного расположения зданий и сооружений, транспортных путей, подземных и наружных коммуникаций. Расположение зданий и сооружений на генеральном плане проектируемого предприятия удовлетворяет требованиям технологического процесса, обеспечивая поточность производства и строго зонировано на промышленной площадке. Генеральный план составлен с максимальным блокированием зданий и сооружения, использованием пара и воды из городской сети и подключением заводской канализационной сети в городскую сеть.

При планировке генерального плана цеха производства халвы учитывалась «роза ветров», с целью обеспечения проветривания внутризаводских проездов.

На территории проектируемого предприятия расположен главный корпус, который занимает основную часть территории, выполненный в виде одноэтажного здания, с размещением рядом трансформаторной подстанции.

Предзаводская зона располагается при въезде на предприятие со стороны населенного пункта. В предзаводской зоне располагается административно-бытовой корпус, соединённый с главным наземной галереей.

В транспортной зоне располагается место для гаража, площадка для мусора и запасной въезд и выезд.