《公用系统任广跃》PPT课件.ppt

6. 公 用 系 统 6.1 公用系统的主要内容 6.1.1 概述 食品工厂公用设施一般包括给排水、供电及仪表、供汽、采暖与通 风、制冷等五项工程。 6.1.2 公用系统工程区域组成 可将公用工程按区域按区域进行划分，一般可分为厂外工程，厂区 工程及车间工程。 6.1.3 公用系统设计要求 食品卫生安全要求；生产负荷要求；经济、运行要求。 6.2 给排水系统 6.2.1 给排水系统设计所需的基础资料 （1）工厂各用水部门对水量、水质、水温、用水时间的要求及用水负 荷时间曲线。 （2）厂区所在地和厂区周围地区的气象、水文资料，特别是作为水源 的河、湖的详细水文资料。 （3）厂区所在地和厂区周围地区的地质、地形资料（包括外沿的引水 排水路线）。 （4）当地节能减排、环保和公安消防主管部门的有关规定。 （5）所在地管材供应情况。 6.2.2 用水分类及对水源、水质的要求 食品工厂用水大致可分为产品用水、生产用水、生活用 水等几大类。 生产用水和生活用水的水质要求符合生活饮用水标准 (GB5949)；产品用水和锅炉用水对水质有特殊要求，必 须在符合生活饮用水卫生标准(GB5949)的基础上给予 进一步处理。 类别优 点缺 点 自来水 技术简单，一次性投资省，上 马快，水质可靠 水价较高，经常性费用大 地下水 可就地直接取用，水质稳定， 且不易受外部污染，理化指标 变化小，水温低，基本终年恒 定。取水构筑物简单，一次性 投资不大，经常性费用低 水中往往含有多种矿物质 ，硬度可能过高，甚至含 有某种有害物质，大量抽 取地下水会影响地面沉降 地面水水中溶解物少，经常性费用低 净水系统技术管理复杂， 取水构筑物多，一次性投 资大，水质、水温随季节 变化大 水源的选择水源的选择 6.2.3 用水量的计算 用水量包括：生产用水量；生活用水；消防用水；其它用水量 。 6.2.4 给水系统及给水处理 食品工厂给水系统按水源分为自来水给水系统、地下水给水系 统和地面水给水系统。 给水处理一般有沉淀、澄清处理；过滤处理；消毒处理；软化 处理等。 6.2.5 配水系统 水塔以下的给水系统统称为配水系统。配水工程一般由清水泵 房、调节水箱、水塔和室外给水管网等组成。 6.2.6 冷却水系统 在食品厂中，制冷机房、车间空调机房及真空蒸发工段等都需 要大量的冷却水。降温系统主要有冷却池、喷水池、自然通风冷却 塔和机械通风冷却塔等。机械通风冷却塔(其代表产品有圆形玻璃钢 冷却塔)具有冷却效果好、体积小、质量轻、安装使用方便的特点， 可以提高生产效率，节省用地和投资，并且只需补充循环量的5- 10%的新鲜水，对于水源缺乏或水费较高且电费不变的地区尤为适 宜，因此被广泛采用。 6.2.7 消防水系统 食品厂的消防给水一般与生产、生活给水管合并，采用合流给 水系统。 6.2.8 排水系统 食品工厂的排水系统由室内排水系统和室外排水系统两部分组 成。室内排水系统包括卫生洁具和生产设备的受水器、水封器、支 管、立管、干管、出户管、通气管等钢管。室外排水系统包括支管 、干管、检查井、雨水口及小型处理构筑物等。 排水量计算 （kg/s) 式中：W雨水量，kg/s； q暴雨强度，kg/sm2 （可查阅当地有关气象、水文资料）； 径流系数，食品工厂一般取 0.5-0.6； F厂区面积，m2。 6.3 供电及自控系统 6.3.1 供电及自控设计所需的基础资料 食品厂整体项目的供电及自控工程设计包括：全厂的变配电工 程，厂区的外线供电工程，车间内设备配电系统，厂区及室内照明 ，生产线、工段或单机的自动控制，电器及仪表的防护与修理等， 地区气象、土质有关情况等。 设计所需基础资料 (1) 全厂用电设备详细情况(包括功率、用电要求等)。 (2) 供用电协议和有关资料，包括供电电源及技术数据，供电线路进户 方位和方式，量电方式及量电器材划分等。 (3) 自控对象的系统流程图及工艺要求。 6.3.2 供电要求及相应措施 供电要求: 供电必须符合电力系统的要求。工厂的供电系统必须满足工 厂生产的需要，保证高质量的用电，必须考虑电路的合理利用与节 约，供电系统的安全与经济运行，施工与维修方便。 措施: （1） 大中型食品厂一般设置两台变压器供电，小型食品厂采用一台变 压器供电即可。 （2）设计时，变配电设备的容量和面积要留有一定发展余地，以适应 食品厂机械化水平的不断提高。 （3）食品工厂用电设备一般属类负荷，可采用单电源供电。 （4）厂内变电所应接近或毗邻负荷高度集中的部门。 （5）应对供电管线及电器采取必要防潮措施，防止发生事故。 6.3.3 用电负荷计算 在电力负荷计算中，应涵盖车间用电计算、全厂用电计算、照 明负荷计算、年电能消耗量的计算等，同时还需考虑无功功率补偿 等因素。 6.3.4 供电系统 当食品工厂的动力系统与照明系统同时使用时，电源应可以满 足生产及生活要求。供电电压低压采用380/220 V三相四线制， 高压一般采用l0 kV。当采用2台变压器供电时，在低压侧应该有联 络线。 供电系统要和当地供电部门一起商议确定，要符合国家有关规 程，安全可靠，运行方便，经济节约。 6.3.5 变配电设施及对土建的要求 变电所是接收、变换、分配电能的场所，是供电系统中极 其重要的组成部分。它由变压器、配电装置、保护及控制设备、 测量仪表以及其他附属设备和有关建筑物构成。其土建的要求如 下表所示。 项目低压配电间变压器室高压配电间 耐火等级三级一级二级 采光自然不许采光窗自然 通风自然自然或机械自然 门允许木质难燃材料允许木质 窗允许木质难燃材料允许木质 墙壁抹灰刷白刷白抹灰刷白 地坪水泥抬高地坪水泥 面积留备用柜位宜放大1-2级留备用柜位 层高/m架空线时 3.54.2-6.3架空线时 5 6.3.6 建筑防雷和电气安全 在食品厂的烟囱、水塔和多层厂房的防雷等级属于 第三类建筑，其防雷装置的流散电阻可以为20-30。 这类建筑物是否安装防雷装置。 食品工厂建筑防雷参考高度 分区年雷电日数/d建筑物需考虑防雷的高度/m 轻雷区小于30高于24 中雷区30-75平原高于20，山区高于15 强雷区75以上平原高于15，山区高于12 6.3.7 厂区外线 供电的厂区外线一般采用低压架空线，也有采用低压电缆的， 线路的布置应保证路程最短，不迂迥供电，与道路和构筑物交叉最 少。架空导线一般采用LJ形铝铰线。建筑物密集的厂区布线应采用 绝缘线。 6.3.8 车间配电 食品生产车间多数环境潮湿，温度较高，有的还有酸、碱、盐 等腐蚀介质，是典型的湿热带型电气条件。因此，食品生产车间的 电气设备应按湿热带条件选择。车间总配电装置最好设在一单独小 间内，分配电装置和启动控制设备应防水汽、防腐蚀。 6.3.9 照明 照明设计包括天然采光和人工照明，良好的照明是保证安全生 产，提高劳动生产率和保护工作人员视力健康的必要条件。合理的 照明设计应符合“安全、适用、经济、美观”的基本原则。 6.3.10 仪表控制和自动调节 控制和调节的参数主要有温度、压力、液位、流量、浓度、 比重、称量、计数及速度调节等。 食品工厂自控设计就是要正确选择检测仪表和自控系统，确 定检测点、位置和安装方式，对每个仪表和调节器进行检验和参数 鉴定，对整个系统按“全部手动控制局部自动控制全部自动控制 ”的步骤运行。 6.4 供汽系统 6.4.1 供汽设计内容及用汽要求 供汽设计的主要内容有： 确定供应全厂生产、采暖和生活用汽量；确定供汽汽源；按蒸 汽消耗量选择锅炉；按所选锅炉的型号和台数设计锅炉房；锅炉给 水及水处理设计；配置全厂的蒸汽管网等。 用汽要求： 关于蒸汽压力，除以蒸汽作为热源的热风干燥、真空熬糖、高 温油炸等要求0.8-1.0 MPa外，其他用汽压力大多在0.7 MPa以 下，大部分产品在生产过程中对蒸汽品质的要求是低压饱和蒸汽， 因此蒸汽在使用时需经过减压装置，以确保用汽安全。 6.4.2 锅炉的分类及选择 锅炉的分类：按用途可分为动力锅炉、工业锅炉和取暖锅炉；按蒸汽参数可分 为低压锅炉、中压锅炉和高压锅炉；按蒸发量可分为小型锅炉、中型锅炉 和大型锅炉；按锅炉炉体可分为火管锅炉、水管锅炉和水火管混合式锅炉 三类。 锅炉房容量的确定： 式中： 最大计算热负荷，t/h； 管网热损失及锅炉房自用蒸汽系数； 采暖热负荷同时使用系数； 通风热负荷同时使用系数； 生产热负荷同时使用系数； 生活热负荷同进使用系数； 采暖最大热负荷，t/h； 通风最大热负荷，t/h； 生产最大热负荷，t/h； 生活最大热负荷，t/h。 6.4.3 锅炉房的布置和对土建的要求 锅炉排出的气体中，含有大量的灰尘和煤屑，这些煤屑排人大气后 ，由于速度减慢而散落下来，造成环境污染。所以，锅炉房应处在食品工 厂主车间全年主导风向的下风向，并有较好的朝向，以利于自然通风和采 光，位置要靠近热负荷比较集中的地区，锅炉房附近要有足够的燃料和灰 渣堆放场所。在总体布置上，锅炉房要选在对生产车间影响较小的地方， 不宜和生产厂房或宿舍相连，也不宜布置在厂前区或主干道旁，并且需留 有扩建的余地。 6.4.4 烟囱及烟道除尘 锅炉烟囱的口径和高度首先应满足锅炉的通风。即：烟囱的抽力应 大于锅炉及烟道的总阻力，并有20%的余量。其次，烟囱的高度还应满足 环境卫生要求。烟尘与二氧化硫在烟囱出口处的允许排放量与烟囱的高度 相关，国家规定了不同装机容量情况下烟囱的最低允许高度。 6.4.5 锅炉的给水处理 锅炉属于特殊的压力容器。水在锅炉中受热蒸发成蒸汽，原 水中的矿物质会结成水垢留在锅炉内壁，影响锅炉的传热效果，严 重时会影响锅炉的运行安全。因此，锅炉给水和炉水的水质应符合 低压锅炉水质标准要求，以保证锅炉的安全运行。 6.4.6 煤及灰渣的储运 煤场的存煤量可按2530d的煤耗量考虑。煤场的转运设备 是将运输工具上的煤卸至储煤场和将煤送至锅炉房的上煤系统的设 备，可根据锅炉房的规模选用人工翻斗手推车、装载机、皮带输送 机等。锅炉在两台以下时用人工手推车将渣运至渣场，多台锅炉时 可用框链出渣机、刮板出渣机、耐热胶带输送机将渣运至渣场，渣 场的储量一般按不少于5d的最大渣量考虑。 6.5 采暖与通风 6.5.1 采暖与防暑 采暖与通风设计的主要内容包括车间或生活室的冬季采暖、夏 季空调或降温，某些食品生产过程中的保温(罐头成品的保温库)或 干燥(脱水蔬菜的烘房)，某些设备或车间的排气与通风以及某些物 料的风力输送等。 在食品工厂设计时，需要考虑夏季的防暑降温(特别是南方地 区)。当工厂作业地点气温37时应采取局部降温和综合防暑措 施。 6.6 制冷系统 6.6.1 制冷装置的类型 制冷的方法很多，其中应用最广的是机械制冷法。用于制冷的 机器称为制冷机。常用的制冷机可分为压缩式制冷机、蒸汽喷射式 制冷机和吸收式制冷机三种类型。 6.6.2 制冷系统 制冷系统可分为直接蒸发式（氨系统）和间接冷却式（盐水或 乙醇-水系统）两种。 6.6.3 冷库容量的确定 食品工厂各种库房的储存量 库房名称温度/储藏物料库房容量要求 高温库0-4水果、蔬菜15-20d需要量 低温库-18肉禽、水产30-40d需要量 冰库-10自制机冰10-20d的制冰能力 冻结间-23肉禽类副产品日处理量的50% 腌制间-4-0肉料日处理量的4倍 肉制品库0-4西式火腿、红肠15-20d 的产量 6.6.4 制冷设备的选择 （1）一般原则 选择压缩机时应按不同蒸发温度下的机械冷负荷分别予 以满足；当冷凝压力与蒸发压力之比 时，采用单级压缩机；当 时， 采用双级压缩机；单级氨压缩机的工作条件是最大活塞压力差 1.37 MPa，最大压缩比8；最高冷凝温度40；最高排气温 度145，蒸发温度为5- -30。食品工厂制冷温度-30， 压缩机压缩比8，所以都采用单级氨压缩机。 （2）单级氨压缩机的选择计算 包括工作工况制冷量和压缩机台数的计 算。 6.6.5 冷库总耗冷量的计算 (kJ/h) 式中： 冷库总耗冷量，kJ/h； 透过围护结构的耗冷量，kJ/h； 物料冷却、冻结耗冷量，kJ/h； 室内通风耗冷量，kJ/h； 库房操作耗冷量，kJ/h。 6.6.6 冷库的布置及设计 （1）