3.4 Автоматизация производства (или технологических процессов)

Раздел по автоматизации должен быть органически связан с технологией, техникой и организацией данного производства. Одна из основных задач проектирования систем автоматизации - это определение целесообразного уровня и объема автоматизации. При их анализе оцениваются технические, энергетические и организационные характеристики автоматизируемого производства.

Раздел должен содержать графическую и текстовую часть.

Текстовая часть включает пояснительную записку, карту метрологического обеспечения, спецификацию на приборы и средства автоматизации.

Графическая часть включает функциональную схему автоматизации технологического процесса, выполненную на листе формата А1.

При отсутствии задания на выполнение чертежа схемы автоматизации, схема должна быть выполнена на листе формата А4 и приложена к текстовой части.

3.5 Организация обеспечения производства различными видами энергии

3.5.1 Холодоснабжение

3.5.1.1 Расчет холодильных камер

Основные этапы расчета холодильных камер включают:

- расчет укладочной массы;

- расчет площадей и планировка холодильных камер;

- расчет и подбор изоляции;

- тепловой расчет холодильных камер;

- расчет и подбор приборов охлаждения.

Исходными данными для расчета являются:

- наименование и объемы вырабатываемой продукции в сутки и продолжительность хранения продукции на предприятии, которые берутся из разделов «Технико-экономическое обоснование» и «Технология молочных продуктов»;

- требования к охлаждению сырья и продукции, которые на каждом производственном участке определяются технологическим регламентом в зависимости от вида продукции.

3.5.1.2 Расчет и подбор холодильного оборудования

При проектировании нового предприятия исходными данными для расчета холодильного оборудования являются графики расхода холода на технологические нужды (из раздела «Технологическое оборудование») и на холодильные камеры (из раздела 4.1.1.). Температурные режимы работы установки рассчитываются, исходя из температурных режимов технологических процессов. В разделе «Холодоснабжение» графики расхода холода следует построить отдельно для рассола, ледяной воды и непосредственного охлаждения аммиаком.

В соответствии с количеством графиков потребления холода рассчитываются отдельные системы охлаждения.

Максимальный расход холода в каждом графике расхода пересчитывается на стандартную холодопроизводительность компрессора, и затем рассчитывается время работы соответствующего компрессора для выработки этого холода. Если холодопроизводительность компрессоров недостаточна, то следует подобрать дополнительный компрессор, а также испаритель и конденсатор.

При проектировании нового производства или проведение реконструкции (технического переоснащения) цеха или участка исходными данными служат все основное холодильное оборудование, имеющееся в компрессорной, схемы холодильной установки, а также включения и отключения каждого компрессора, температуры испарения и конденсации ледяной воды и рассола, которые берутся из суточного журнала машиниста в период максимального потребления холода (за 1 сутки в июле предыдущего года).

По данным суточного журнала строятся графики выработки холода. Для этого стандартная производительность компрессора пересчитывается на рабочую. Затем строится график потребления холода, к этому графику добавляется расход холода после реконструкции (технического переоснащения) и строится третий график, отражающий потребление холода после реконструкции (технического переоснащения). Пиковая нагрузка пересчитывается на стандартную холодопроизводительность. В случае недостаточной холодопроизводительности компрессоров и недостаточной теплообменной поверхности аппаратов подбирается новое холодильное оборудование.

Раздел кроме основных вопросов, может включать:

- расчет трубопроводов;

- установочный чертеж размещения холодильного оборудования;

- расчет воздушной завесы;

- расчет вспомогательного оборудования;

- расчет градирни для получения ледяной воды в зимнее время.

3.5.2 Теплоснабжение

3.5.2.1 Характеристика потребителей теплоты и параметры теплоносителей

Теплоснабжение предприятий включает производство тепловой энергии, её транспортирование и экономическое распределение теплоты между потребителями. Следует указать потребителей теплоты на предприятии:

- технологическое оборудование;

- системы горячего водоснабжения для технологических и хозяйственно-бытовых нужд;

- системы отопления и вентиляции.

Теплоснабжение потребителей обеспечивается горячей водой и паром. Параметры теплоносителей для потребителей тепловой энергии выбираются в соответствии с технической характеристикой оборудования.

3.5.2.2 Расчет системы теплоснабжения при проектировании новых заводов, цехов

По максимальному расходу пара подбираются котлы (тип, количество) и выбирается тип теплоносителя (твердое топливо, газ, жидкое топливо).

Затем выполняются расчеты узлов и элементов тепловой схемы (по указанию руководителя проекта).

Расчет поверхности водяного экономайзера

Поверхность водяного экономайзера определяется из основного уравнения теплопередачи и исходя из количества теплоты, переданной в экономайзере.

Определение количества теплоты для отопления и расчет числа

батарей

Определение количества теплоты ведется или из основного уравнения теплопередачи, или по укрупненным расчетам. Количество батарей рассчитывается, исходя из найденного теплового потока, уходящего из помещения.

Расчет диаметра паропроводов и конденсатопроводов

При расчете паропроводов задаются скоростью пара (30-40 м/с) и находят диаметр паропровода из уравнения сплошности. Затем подбирается стандартный диаметр.

Расчет изоляции тепловых сетей

Толщина изоляции определяется по формуле Н.И. Михеевой.

Расчет количества воздуха для сгорания, объемов и состава

продуктов сгорания.

Расчет количества воздуха для сгорания данного топлива выполняется с целью подбора дутьевых вентиляторов для топки котла. Расчет объема и состава продуктов сгорания производится для подбора дымососов и очистных устройств.

Тепловой баланс и расход топлива

В тепловом балансе рассчитываются потери теплоты при сгорании топлива в котельном агрегате. Расход топлива определяется, исходя из паропроизводительности котла, низшей теплоты сгорания топлива, энтапии пара, питательной воды и КПД котла.

Определение вредных выбросов при работе котельной установки

Рассчитывается количество выбросов вредных веществ при сгорании топлива и на основании справочных данных по ПДК определяется необходимая высота дымовой трубы.

Расчет теплопотребления на вентиляцию и кондиционирование

При вентиляции воздухообмен рассчитывается, исходя из удаления избыточной теплоты. углекислоты или влаги.

После выполнения указанных расчетов рекомендуется определить направления повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, составить тепловую схему котельной, предусмотреть применение установок для использования вторичных энергоресурсов, построить графики потребления теплоты и рассмотреть пути их оптимизации.

3.5.2.3 Проверочный расчет системы теплоснабжения при проведении реконструкции или технического переоснащения

При проверочном расчете системы теплоснабжения дается характеристика источников тепла (котлов, бойлеров и т.д.) и указывается максимальный фактический расход пара на заводе до реконструкции (за смену, сутки, час) или технического переоснащения.

Рассчитывается максимальный расход пара после реконструкции (технического переоснащения).

3.5.3 Электроснабжение

Электроснабжение предприятий, как правило, осуществляется от трансформаторных подстанций, установленная мощность которых должна обеспечивать определенный резерв при работе завода на полную мощность.

При выполнении раздела необходимо рассчитывать затраты электроэнергии на технологическое оборудование. Затраты электроэнергии на все остальные потребители можно принять в процентах.

На основании потребной активной мощности установленных электродвигателей рассчитывается полная мощность трансформатора, по которой подбирается трансформатор.

При проведении реконструкции или технического переоснащения завода делается вывод, справится ли имеющийся трансформатор с изменившейся электрической нагрузкой или потребуется установка более мощного трансформатора.