Глава 9
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
Техническая часть проекта в основном носит описательный характер. В ряде случаев руководитель проекта определяет заданием на проектирование выполнение расчетов, связанных, например, с расчетом водяной системы отопления одного из цехов завода, расчетом воздухообмена и подбором вентиляционного оборудования, теплотехническим расчетом по определению расхода пара на технологические нужды и пр., электротехническим расчетом, связанным с расчетом электроосветительных установок.
Кроме этого, учащийся рассчитывает потребности производства отдельных молочных продуктов в воде, холоде, паре и электроэнергии, когда по укрупненным нормам расхода указанных видов энергии определяют суммарный сменный или суточный расход.
Техническую часть проекта составляют после проектирования технологического процесса и выполнения объемно-планировочной и строительной части, поскольку данные предыдущих расчетов и решений являются основой для ее выполнения. Так, по данным конструктивных решений выполняют расчеты, связанные с отоплением, вентиляцией и искусственным освещением производственных цехов и т. д.*
Комплексная автоматизация и механизация технологического процесса
Современное развитие промышленного производства молочных продуктов на молочных заводах сопровождается возрастающим уровнем и объемом автоматизации технологических процессов.
* Объем составляющих разделов технической части определяет руководитель проекта; в качестве специального задания может быть подробно составлен один из ее разделов.
24]
Предпосылками этого являются концентрация производства, рост мощностей предприятий, совершенствование технологических процессов, создание поточных и непрерывных способов производства, оснащение предприятий новым высокопроизводительным оборудованием (например, емкости для храпения молока вместимостью до 100 т, пластинчатые пастеризациопно-охладительные установки производительностью 25 т/ч), серийный выпуск современных технических средств автоматизации и др. Быстрый рост уровня и объема автоматизации обусловливается значительным экономическим эффектом, обеспечением производства продукции с заданными свойствами и высокой производительностью оборудования независимо от обслуживающего персонала, уменьшением безвозвратных потерь сырья и вспомогательных материалов, снижением трудоемкости процессов, повышением культуры производства и др.
В этот раздел технической части проекта входят краткое описание целей и задач автоматизации и механизации технологических процессов, принципиальная схема автоматизации с обозначением приборов, пусковых устройств и систем сигнализации, а также ее описание *.
Ориентировочные наименования принципиальных схем автоматизации технологических процессов по обработке молока, производства молочных продуктов и уровень их автоматизации приведены ниже.
:[: Если заданием на проектирование определен графический материал по автоматизации работы оборудования или технологического процесса, то схему выполняют на листе формата 1
После выбора соответствующей схемы автоматизации технологического процесса приступают к се изучению по литературным источникам. Составляют пояснительную записку, в которой приводят принципиальную схему автоматизации и указывают приборы для контроля (назначение и принцип действия), регулирования и управления. В графической части дают схему автоматизации с указанием средств контроля, регулирования и их подключения.
При описании механизации трудоемких процессов обосновывают ее целесообразность как резерв повышения производительности и улучшения организации труда. В пояснительной записке отражают основные стороны механизации: механизацию технологических операций (собственно технологии); транспортных, складских, погрузочно-разгрузочных и вспомогательных работ, а также организацию транспортных операций на примере основного производства. Особое внимание уделяют внутрицеховому транспорту (рациональный выбор транспортного оборудования периодического действия и транспортирующих машин непрерывного действия) и кратко описывают работу подъемно-транспортных средств.
Основные проблемы в разработке проектов механизации трудоемких процессов следующие:
применение пакетного метода транспортирования тары и готовой продукции на молочных комбинатах (заводах) с помощью электропогрузчиков;
применение контейнерного метода хранения п транспортирования готовой продукции па молочных заводах п использование специального автомобильного транспорта;
использование непрерывных трапспор'ию-складских систем для тары на молочных заводах;
применение пакетного метода храпения п транспортирования мешков с готовой продукцией на заводах СОМ и ЗЦМ;
использование штабельного трехъярусного способа укладки контейнеров с сырами па сыродельных заводах;
применение пакетного способа транспортирования готовой продукции с использованием универсальных поддонов на молочных заводах и др.
При проектировании молочноконсервпых заводов следует особо обратить внимание па пневматический и аэрозольный транспорт для сахара и сухого молока как наиболее перспективный вид транспортных установок.
При проектировании заводов сгущенных молочных консервов и сыродельных заводов целесообразно использовать электропогрузчики, крапы-штабелеры, электрокары и электротележки. В ряде случаев для транспортирования сыров из сыродельного цеха в солильное помещение и сыродельные камеры целесообразно применять электротали и монорельсовые дороги.
Степень охвата рабочих механизированным и автоматизированным трудом зависит от типа и мощности комбинатов (табл. 30).
Инженерное обеспечение
Под этим понятием подразумевают холодо-, теплоснабжение, отопление, вентиляцию, водоснабжение, канализацию, энергоснабжение и электроосвещение.
Холодоснабжение. Снабжение молочного комбината (завода) холодом проектируют за счет собственной компрессорной, располагаемой как внутри производственного корпуса, так и в отдельно стоящем на генплане строении.
Проектируют две системы охлаждения: непосредственное охлаждение кипящим холодильным агентом и охлаждение теплоносителем. В качестве холодильных агентов используют фреон-12
или аммиак, а в качесчве чеп.ннюеп илчя -- чаще нссго воду пли водный раствор хлорида натрия.
Различают несколько способов охлаждения: с 1Ю1\ющью пристенных и потолочных батареи при возникновении естественной циркуляции воздуха; с помощью воздухоохладителей с использованием принудительной циркуляции воздуха; смешанное охлаждение с установкой в камерах хранения или охлаждения продукта как батарей, так и воздухоохладителей. В большинстве случаев следует предпочитать охлаждение воздухоохладителями как наиболее перспективными системами, поскольку благодаря скорости воздуха ускоряется процесс отвода тепла от продукта и достигается равномерная температура внутри помещения.
Описывают систему охлаждения молока и молочных продуктов в аппаратах и установках и проектируемую систему охлаждения готовых продуктов в камерах охлаждения и хранения.
В качестве специального задания может быть дан расчет толщины изоляционного слоя наружной пли внутренней стены камеры хранения готового продукта или калорический расчет камер, который необходим для правильного выбора оборудования камер хранения и компрессорного отделения.
Теплоснабжение. Завод можно снабдить паром за счет собственной котельной, котельной, эксплуатируемой на кооперативных началах, другого предприятия, расположенного в непосредственной близости от проектируемого предприятия и за счет пара городской сети. Описывают систему пароснабжения на заводе, увязывая этот материал с данными технико-экономического обоснования.
Пар на молочном заводе расходуют на производственные нужды, для нагревания молока и молочных продуктов непосредственно в теплообменных аппаратах и установках; на горячее водоснабжение за счет теплоподготовительной установки (бойлерная теплового пункта); на приготовление перегретой воды для центрального водяного отопления от теплоподготовительиой установки теплового пункта.
В ряде случаев в задании на проектирование дают рассчитать расход пара на технологические нужды. Для этого определяют расход пара для каждого теплообменпого аппарата, строят график расхода пара по часам в сутки (па основании графика организации технологических процессов и работы машин и аппаратов), и по часовому максимальному расходу пара определяют необходимость его для организации производства.
Отопление. Системы отопления предназначены для восполнения потерь тепла здания или сооружения в холодный период времени. Как правило, проектируют центральную систему отопления с теплоносителем в виде перегретой воды температурой 150— 70 °С от собственной теплоподготовительной установки. Возможен вариант системы отопления па базе централизованного тепло-
снабжения от ТЭЦ за счет горячей воды температурой 130— 150 СС или пара давлением 200—300 кПа. Описывают выбранную конструктивную систему отопления с учетом данных технико-экономического обоснования.
В ряде случаев заданием на проектирование может быть произведен расчет поверхности теплоотдачи нагревательных приборов и подбор отопительных приборов (радиаторов) для цеха, технический проект которого разрабатывают в дипломном проекте. Для этого определяют габаритные размеры цеха, расчетную температуру внутреннего и наружного воздуха, температуру горячей и охлажденной воды. Рассчитывают тепловые потери здания и тепловую мощность системы отопления, определяют поверхность теплоотдачи отопительных приборов. Зная коэффициент и поверхность теплоотдачи одной секцией радиатора, определяют общее число его секций.
Вентиляция. Обычно вентиляцию производственных помещений проектируют прлточпо-вытяжного типа с механическим и естественным побуждением. Вентиляция и кондиционирование воздуха обеспечивают надлежащие условия и чистоту воздуха в помещениях завода.
Описывают систему вентиляции на проектируемом заводе, показывают принципиальную схему воздухообмена в цехе, проект которого разрабатывают дипломным проектированием. Кратко показывают состав и количество входящих в систему основных вентиляционных частей (приточно-вытяжные камеры, фильтры, кондиционеры и пр.).
В ряде случаев заданием на проектирование может быть дан расчет приточной системы вентиляции цеха. Для этого, исходя из габаритных размеров цеха, показывают схему вентиляции, подбирают воздушные фильтры, определяют диаметры воздуховодов и по расходу воздуха и давлению подбирают вентиляторы.
Водоснабжение. Водоснабжение проектируют от городской сети. Можно запроектировать водоснабжение и от собственных водоисточников — артезианских скважин с водонапорной башней и насосной станцией.
Описывают хозяйственно-питьевое, производственное и противопожарное водоснабжение проектируемого предприятия. При этом отражают вопросы экономии воды при повторном и оборотном водоснабжении. При проектировании водоснабжения от собственных водоисточников показывают схему инженерных сооружений: источники воды, насосные станции, станции очистки, емкости и сети трубопроводов.
Воду рассчитывают по нормам расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды с учетом коэффициента неравномерности использования воды в течение суток.
Канализация. Канализационную систему проектируют с подключением ее к городской канализационной сети. Описывают ка-
тегории сточных вод, систему канализации для отвода хозяйственно-производственных сточных вод и для отвода ливневых сточных вод, сооружения для механической очистки сточных вод. При проектировании собственной канализационной системы особое внимание следует обратить на биологическую очистку и обеззараживание, поскольку сточные воды предприятий молочной промышленности имеют высокую степень бактериальной обсеменен-ности.
Энерго- и электроснабжение. Энергоснабжение проектируемого предприятия предусматривают от подстанции напряжением 6—• 10/0,4—0,23 кВ, расположенной на площадке па территории завода. Электроосвещение проектируют за счет ламп накаливания и люминесцентных ламп.
Описывают основное электрооборудование, входящее в систему энергоснабжения,— генераторы, трансформаторы, щиты; общую систему электроосвещения — светильники, аварийное освещение для эвакуации людей и искусственное ультрафиолетовое излучение для персонала, постоянно работающего в помещениях без естественного освещения.
В качестве индивидуального задания па проектирование может быть задан расчет электроосветительных установок для цеха, технический проект которого разрабатывают проектом.
Санитарная обработка технологического оборудования
В этом разделе технической части описывают назначение мойки и дезинфекции оборудования, характеризуют различные виды загрязнений, указывают химикаты и их композиции, применяемые для безразборной мойки. На примере одного из основных видов оборудования (желательно теплообменных аппаратах) описывают последовательность мойки и дезинфекции его.
Существует два способа мойки оборудования: ручной и механический. Для сокращения трудовых и экономических затрат на очистку технологического оборудования необходимо проектировать автоматизированные циркуляционные системы безразборной мойки.
После мойки оборудование дезинфицируют. Дезинфекция бывает химическая и с применением пара пли горячей воды {90— 95 °С). Для химической дезинфекции применяют раствор хлорной извести, предварительно очищенный фильтрованием или отстаиванием от взвешенных частиц. Концентрация активного хлора в рабочем растворе 180—200 мг/л.
На поверхности оборудования возникают загрязнения, которые состоят из жира и белка (при контакте оборудования с холодным молоком), из жира, белка и минеральных веществ, из фосфатов и силикатов кальция и магния (на поверхности тепловых аппаратов),
Для каждого из этих загрязнений используют определенные моющие вещества пли их композиции. Режимы и системы мойки технологического оборудования должны обеспечить требуемое качество мойки поверхности, особенно тсплообменных аппаратов (пастеризаторы, вакуум-аппараты, стерилизаторы и пр.). По нормативам Гппромясомолпрома на подготовку, мойку п промывку пастеризационпо-охладнтельных установок с использованием циркуляционной безразборной системы затрачивают около 2 ч, вакуум-аппаратов— 3,5—4,0 ч.
Для безразборной мойки технологического оборудования применяют синтетические моющие средства, которые включают поверхностно-активные вещества и вещества для смягчения воды: кальцинированную соду или бикарбонат натрия, трнпатрийфос-фат, жидкое стекло, сульфат натрия и др. Существуют различные моющие средства, включающие композицию вышеперечисленных химических веществ (Впмол, Монтар, Трпас-А, Фарфории, Дез-мол, Вега и др.).
Кратко описывают методику мойки технологического оборудования, а более подробно — последовательность мойки одной из групп технологического оборудования: для транспортирования и хранения молока, тепловой обработки молока, санитарной обработки бутылок, производства молочной продукции.
В качестве исходного материала для составления этой части раздела служит инструкция по санитарной обработке оборудования на предприятиях молочной промышленности.
Требования безопасности
и противопожарные мероприятия.
Охрана окружающей среды
В этом разделе технической части проекта необходимо кратко описать основные положения законодательства по охране труда; изложить организационные мероприятия по охране труда на заводе; описать основные правила безопасности при компоновке технологического оборудования, монтаже, ремонте и эксплуатации одного из видов машин и аппаратов; отразить общие правила безопасности при выполнении работ в лаборатории завода; дать общие правила безопасности при обслуживании паровых котлов и холодильных машин; отметить основные положения электробезопасности и эксплуатации разгрузочно-погрузочного оборудования; описать общие правила противопожарной безопасности; указать источники загрязнения и дать мероприятия по защите окружающей среды *.
* По усмотрению руководителя проекта в качестве спецзадания может быть дано составление расширенных мероприятий по одному из указанных вопросов.
При описании основных положений законодательства по охране труда в соответствии с Кодексом законов о труде в РСФСР н союзных республиках отмечают о'лзечс^веиносль руководителей молочного завода за соблюдение правил безопасности, роль профсоюзных организаций в области охраны труда рабочих.
При составлении организационных мероприятий по охране труда на проектируемом предприятии необходимо рассмотреть вопросы включения в коллективные договоры соглашений по охране труда между администрацией завода и профсоюзными органами. Целесообразно использовать материалы преддипломной практики.
Описывая правила безопасности при компоновке технологического оборудования в производственном цехе, учащийся указывает основные требования для обеспечения безопасных условий работы. Отмечает размеры проходов, проездов и обслуживающих площадок для конкретной группы технологического оборудования (например, автоматизированные пластинчатые пастеризационно-охладительные установки, оборудование для производства масла поточным способом и др.). Описывает особенности компоновки данной группы машин и аппаратов.
Показывая основные правила безопасности при монтаже и ремонте одного-двух видов технологического оборудования, желательно описать возможные случаи травматизма при эксплуатации металлорежущих станков, электросварочных аппаратов.
Особое место в пояснительной записке уделяют вопросам безопасности при обслуживании технологического оборудования. Описывают специфические особенности машин и аппаратов, дают понятие об опасной зоне и инструктивные указания по безопасной эксплуатации оборудования.
Кратко описывают причины возникновения пожаров на молочных заводах, способы тушения пожаров, способы сигнализации о пожара и системы связи.
При описании защиты окружающей среды на предприятии указывают основные источники загрязнения атмосферы и водоемов, составляют мероприятия по защите воздушного бассейна и водоемов от загрязнения вредными веществами. При этом особое внимание обращают на очистку выбросов при производстве сухого молока и защиту водоемов от загрязнения сточными водами.
