 |
Расчет воды, пара и тепловые расчеты
|
|
|
|
Водоснабжение
Винодельческие заводы являются крупными потребителями воды питьевой и технического назначения. Вода расходуется на технологические нужды, например, на мойку оборудования, полов, подготовку некоторых вспомогательных материалов, проведение лабораторных анализов; на полив территории, на хозяйственно-бытовые потребности и т.п.
Проектирование водопроводов начинается с определения расчетного количества воды, которое находится по нормам водопотребления.
Расчет воды на питьевые нужды определяется по формуле:
Qnut = K * N * g * L * n, где
K – коэффициент часовой неравномерности потребления воды = 3;
N – число работающих в смену = 10 чел;
g – норма потребления = 25 л/чел.*смену;
L –количество рабочих дней в году = 250;
n –количество смен = 1
Q = 3 * 10 * 25 * 250 * 1 = 187500 л = 188 м3
Расчет потребности в воде на пользование душевыми:
Qдуш = g * a * 0.75 * N * L, где
a – коэффициент, учитывающий количество работающих душевых = 1;
g – норма расхода воды на 1 душевую сетку = 200 л/ч;
0,75 – коэффициент, учитывающий фактическое время работы душевых сеток при норме 45 мин;
Q = 200 * 1 * 0,75 * 10 * 250 = 376000 л = 376 м3 (188 м3 – холодной и 188 м3 горячей воды).
Расход воды на производственные нужды определяется ее расходом на отдельные технологические операции и мойку оборудования и помещений.
Поскольку реконструкция затрагивает вторичное виноделие, то берем известные цифры по расходу воды на переработку винограда:
- расход воды на 1 дал выброженных виноматериалов составит 0,03 м3, тогда на 15553,5 дал расход составит 466 м3, из них по 233 м3 горячей и холодной воды;
- расход воды на выдержку, обработку и розлив вина составляем пооперационно, результаты сводим в таблицу 3.3.
|
|
|
Таблица 3.3 – Нормы расхода воды на обработку и розлив вина
| Операция | Норма расхода воды, м3 | Количест- во обраб. | Объем обраб,м3 | Кол-во оборуд. | Всего расход воды, м3 | |||
| холод- ной | горячей | холод- ной | горячей | |||||
| Мойка: -бочек емкостей прессов насосов автоматов линии розлива транспор- теров -бутылок |
0,8 0,6 0,9 0,16
0,6
0,5 1,0 | 0,6 0,5 0,7 0,16 0,6 0,4 0,9 | 4 5 10 50 50 50 3 | 0,6 19,6 0,0007 | 84 10 2 3 7 5 220000 | 161,3 588,0 18,0 24,0 210,0 125,0 462,0 | 121,0 490,0 14,0 24,0 210,0 100,0 378,0 | |
Всего: 1588,3 1337,0
Общий расход воды сведен в таблицу 3.4
Таблица 3.4 – Общее потребление воды на производство вина
| Направление использования | Холодная вода, м3 | Горячая вода, м3 |
| Питьевые нужды | 188,0 | |
| Душевые | 188,0 | 188,0 |
| Переработка винограда | 233,0 | 233,0 |
| Обработка и розлив | 1588,3 | 1337,0 |
| Всего: | 2464,3 | 1758,0 |
Суммарный расход воды составит 4222,3 м3.
Среднесуточный расход воды = 4222,3 / 250 = 16,9 м3/сут.
Расчет расхода пара
Расход пара будет складываться из затрат пара на нагревание воды и на парку бочек.На технологические нужды вода подогревается до 65 оС при начальной температуре воды 12 оС. Расход пара определяется по формуле:
D = (G * C (tk – tn) / (in – Ik), где:
G – количество горячей воды, кг
C – теплоемкость воды = 4,19
tk - конечная температура воды, оС
tn – начальная температура воды, оС
ik – теплосодержание конденсата = 428,6 кДж/кг
in - теплосодержание пара = 2687 кДж/кг
Д = (1758000 * 4,19 *(65 – 12) / (2687 – 428,6) = 172865 кг
Парку бочек проводим перед заливом и после каждого цикла выдержки вина, т.е. 4 раза. Расход пара – 1,4 кг/ м3, следовательно:
|
|
|
Дбоч = 1,4 * 4 * 0,6 * 84 = 285,0 кг
Общий расход пара составит 173150 кг
Расчет затрат холода
Затраты холода складываются из расхода холода на охлаждение сусла перед отстаиванием и при брожении. Поскольку снижение температуры сусла в обоих процессах будет составлять примерно 8 оС, то при расчетах мы удваиваем количество продукта. Определяем потребностьв холоде по формуле:
Q = 2 (C * Vc* d * p * K) / 1000, где:
C – теплоемкость 1 л сусла = 3,96
Vc – объем сусла, л
P – плотность сусла, г/см3
D – содержание сухих веществ в сусле, %
K - степень сбраживания сусла = 0,5
Q = 2 *(3,96 * 163000 * 19 * 1,078 * 0,5) / 1000 = 13221,0 кДж
Компоновка производственного цеха
Планировка и размещение технологического оборудования
Характеристика заводских сооружений
Общая площадь территории завода – 8 га. Здесь расположены следующие здания и сооружения: две весовые, дробильно-прессовое отделение с 12-ю линиями переработки винограда, три цеха обработки и хранения виноматериалов, цех мадеризации и хересования, спиртохранилище с приемным отделением, цех утилизации и спиртокурения с 2-мя дистилляционными колоннами, цех выдержки коньячных спиртов, мехмастерская с компрессорной, градирня, котельная, трансформаторная подстанция, строительный участок, гаражи, пожарное депо, склад, админкорпус, проходная.
Коэффициент использования территории – 65 %, зеленые насаждения – 15 %, проезды, открытые рабочие площадки – 20 %.
В основе генерального плана винзавода лежит схема технологического процесса. Учтены санитарные особенности отдельных объектов и наличие противопожарных мероприятий. Здания и сооружения повышенной пожароопасности размещены с подветренной стороны по отношению к остальным зданиям.
Данным проектом предусмотрено на территории винзавода произвести реконструкцию неиспользуемых помещений под цех выдержки, обработки и розлива столового белого вина.
Реконструируемое здание одноэтажное, сложной конфигурации, состоит из нескольких помещений. Общая протяженность здания 72 м, ширина помещений - от 6 до 24 м, высота - 12 м. Отопление водяное, с параметрами 100 – 70 оС, вентиляция приточно-вытяжная. Вентиляторы размещены на крыше цеха, воздуховоды уложены под крышей вдоль стен цеха.
|
|
|
На основании выбора технологического оборудования и его параметров определяем необходимую производственную площадь.
Производственная площадь складывается из площади, занимаемой непосредственно оборудованием, и площадей, необходимых для прохода и проезда при эксплуатации и ремонте оборудования с учетом СНиП.
Цех, общей площадью 936 м2, состоит из следующих участков:
- бочкомоечного отделения площадью 36 м2,
- отделения выдержки вина площадью 144 м2,
- участка обработки вина площадью 216 м2,
- тарного склада площадью 72 м2,
- бутылкомоечного отделения площадью 144 м2,
- участка розлива площадью 180 м2,
- бытовых помещений площадью 36 м2,
- склада готовой продукции площадью 108 м2
На основании составленной аппаратурно-технологической схемы, габаритных размеров оборудования, а также норм, определяющих взаимное расположение оборудования и создание нормальных условий для трудовых процессов, составляем компановку технологического оборудования.
При размещении оборудования в плане руководствуемся следующими основными требованиями:
- соблюдение заданных условий технологического процесса по взаимной связи отдельных объектов оборудования и последовательности их размещения;
- обеспечение прямоточности в движении сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;
- обеспечение удобства обслуживания аппаратов и машин;
- эффективное использование производственных площадей;
- обеспечение кратчайших расстояний между оборудованием;
- строгое соблюдение всех правил техники безопасности и противопожарной охраны.
При размещении оборудования используем возможность перемещения технологических продуктов под действием силы тяжести (самотеком). Согласно «Нормам технологического проектирования винодельческих заводов по переработке винограда» (Гипропищепром-2, 1981) при размещении оборудования необходимо предусматривать:
- основные проходы в местах постоянного пребывания работающих и по фронту обслуживания оборудования (между наиболее выступающими частями оборудования) шириной не менее 1,5 м;
|
|
|
- между стеной и оборудованием – не менее 0,8 м;
- проходы между аппаратами, а также аппаратами и стенами помещения при необходимости кругового обслуживания, шириной не менее 1,0 м;
- проходы между резервуарами не менее 0,3;
- проходы у оконных проемов, доступных с уровня пола или площадки, шириной не менее 1,0 м;
- проходы между насосами шириной не менее 0,8 м. При небольших размерах насосов разрешается установка 2х или более насосов на одном фундаменте, при этом случае расстояние между насосами определяется условиями обслуживания насосов;
- при размещении прямоугольных аппаратов длиной свыше 1 м вдоль стены здания, расстояние между стеной и аппаратом следует принимать не менее 0,8 м;
- проходы от электрощитов до выступающих частей оборудования – не менее 1,25 м;
- расстояние между верхом резервуара и нижней поверхностью плит не менее 1,5 м.
При расположении обслуживаемого оборудования на высоте более 1,5 м для доступа к нему должны быть устроены стационарные лестницы и площадки с ограждениями.
Конструктивная схема производственного корпуса принята каркасной. Каркас сборный железобетонный. Сетка колон 12× 6 м и 6 × 6 м.
Фундаменты под колонны – железобетонные стаканного типа.
Колонны – сборные железобетонные сечением 40 × 40 см.
Балки покрытия – сборные железобетонные пролетом 12 метров и 6 метров.
Стены – самонесущие из ракушечника толщиной 51 см.
Кровля – четырехслойный рулонный ковер с утеплителем.
Полы – бетонные, метлахская плитка, асфальтовые.
Окна – деревянные с двойными спаренными переплетами по ГОСТ 12506 – 67.
Двери – деревянные по ГОСТ 8126 – 56.
Наружная отделка стен производственного здания – штукатурка с побелкой.
Отделка внутренняя – штукатурка, облицовка глазурованной плиткой, известково-цементная и эмульсионная покраска.
Использование для облицовки стен производственного здания белой глазурованной плитки, покраска потолков в белый, а оборудования в зеленый светлый тон создают предпосылки для содержания помещений в чистоте, и повышает уровень освещенности за счет отраженного света.
На участке выдержки вина бочки устанавливаются в три яруса на лагах по схеме (8 х 7 х 6) * 4 = 84 шт.
В помещении обработки и хранения виноматериалов 7 резервуаров устанавливаются с двухярусным размещением. Для их обслуживания предусмотрены площадки металлические высотой 2,5 м.
Купажный резервуар смонтирован общей обслуживающей площадкой с реактором для приготовления обрабатывающих веществ.
Тарный склад оборудован транспортерами для ящиков и бутылок и автоматом для выемки бутылок из ящиков. Предусмотрен переходной мостик через транспортеры с ограждающими поручнями.
|
|
|
В моечном отделении кроме двух транспортеров устанавливаются бутылкомоечная машина и инспекционный автомат. Предусмотрен переходной мостик.
В отделении розлива установлены четыре автомата линии розлива и два стола. Здесь же, на металлической площадке с ограждением, высотой 4 м установлена напорная емкость для подачи вина самотеком в фасовочную машину. Через транспортеры предусмотрен переходной мостик.
В цеху предусмотрены бытовые помещения, состоящие из гардеробной, туалета и душевой, рассчитанные на число работающих.
В складе готовой продукции установлен транспортер, подающий ящики с вином на складирование.
4.2 Разрезы продольные и поперечные
В графической части проекта представлены разрезы реконструируемого технологического цеха. Продольные и поперечные разрезы демонстрируют соответствие расстановки оборудования и площадок обслуживания строительным нормам и правилам.
Расстояния от оборудования до стен и до колонн 1,0 – 0,8 м.
Соблюдены нормы по ширине проходов и зон обслуживания оборудования.
Лестницы и обслуживающие площадки имеют рекомендуемую ширину, перила и необходимые ограждения.
|
|
|
