食品工厂设计管路环保.ppt
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1、食品工厂设计管路环保现在学习的是第1页,共58页一、车间布置设计的目的和重要性一、车间布置设计的目的和重要性目的目的-对厂房的配置和设备的排列做出合理的安排,并决定车间的长度、宽度、高度和建筑结构的型式,以及生产车间与工段之间的相互关系。重要性重要性-生产车间布置是工艺设计的重要组成部分,不仅对建成投产后的生产实践有很大关系,而且影响到工厂的整体布局。车间布置一经施工就不易更改,所以,在设计过程中必须全面考虑。车间布置设计以工艺设计为主导,必须与土建、给排水、供电、供汽、通风采暖、制冷以及设备、安装、安全、卫生等方面取得统一和协调。现在学习的是第2页,共58页生产车间设计内容生产车间设计内容-
2、把车间的全部设备(包括工作台等),辅助间(更衣、检验、消毒等)在一定的建筑面积内做出合理安排。平面布置图平面布置图-把屋盖(或楼盖)掀开往下看,径直画出设备的外形轮廓图。在平面图中,必须表示清楚各种设备的安装位置,下水道、门窗、各工序及各车间生活设施的位置,进出口及防蝇、防虫措施等。车间剖面图车间剖面图-又叫“立剖面图”。它是解决平面图中不能反映的重要设备和建筑物立面之间的关系,以及画出设备高度、门窗高度等在平面图中无法反映的尺寸。管路设计图管路设计图-管路平面图、管路立面图和管路透视图。现在学习的是第3页,共58页二、车间布置设计的依据二、车间布置设计的依据l车间布置设计必须在充分调查的基础
3、上,掌握必要的资料作为设计的依据,这些资料包括:l生产工艺图生产工艺图物料衡算数据及物料性质,包括原料、半成品、成品、副产品的数量及性质;三废的数量及处理方法;设备资料:包括设备的外形尺寸、重量、支撑形式、保温情况及其操作条件,设备一览表等;公用系统耗用量,供排水、供电、供热、供冷、压缩空气、外管资料等;土建资料和劳动安全、防火、防爆资料等;车间组织及定员资料;厂区总平面布置,包括本车间与其他生产车间、辅助车间、生活设施的相互关系,厂内人流、物流的情况与数量等;国家、行业有关方面的规范资料。现在学习的是第4页,共58页食品工厂生产车间一般由生产车间、辅助车间、动力车间、仓库和堆场、三废治理、厂
4、前区行政管理以及福利设施等组成。工艺设计人员主要完成生产车间的设计;辅助车间、动力车间(如变电间、锅炉房、制冷机房以及水处理间系统的设计由相对应的配套专业人员承担设计。生产车间的内部组成:生产车间的内部组成:生产部分生产部分包括原料工段、生产工段、成品工段、回收工段等;辅助部分辅助部分包括变配电、热力、真空、压缩空气调节站、通风空调、车间化验、控制系统、包装材料等;生活行政部分生活行政部分包括车间办公室、更衣室、休息室、浴室以及厕所等。现在学习的是第5页,共58页三、生产车间工艺布置的原则三、生产车间工艺布置的原则要有总体设计的全局观点。要有总体设计的全局观点。必须从本车间在总平面图上的位置,
5、考虑与其他车间或部门间的关系以及发展前景等,满足总体设计的要求;设备布置要尽量按工艺流程的顺序来作安排设备布置要尽量按工艺流程的顺序来作安排,特殊设备可按相同类型设备作适当集中,使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便。多层建筑要设有垂直运输,重型设备最好在底层,原料收发间应设有地磅。设备布置时应考虑到进行多品种生产的可能设备布置时应考虑到进行多品种生产的可能,以便灵活调动设备,并留有相当的余地,以便更换设备,注意设备相互间的间距和设备与建筑物的安全维修距离。生产车间与其他车间的各工序要相互配合生产车间与其他车间的各工序要相互配合,保证各物料运输通畅,避免重复往返。尽可能利用空间运输;合理
6、安排各种废料的排出,人员进出要和物料进出分开。人流通道、物流通道包装材料通道要流畅,尽量避免交叉、往复、污染。现在学习的是第6页,共58页四、生产车间工艺布置的步骤与方法(略)五、食品工厂生产车间建筑特点五、食品工厂生产车间建筑特点门门-生生产产车车间间的的门门是是人人、货货的的出出入入口口,门门上上应应设设置置有有防防蝇蝇、防防虫虫设设施施,如如水水幕幕、风风幕幕、杀杀虫虫灯灯、暗暗道道等等。入入门门前前应应有有洗洗手手(五五步步洗手程序洗手程序)、脚的消毒池。、脚的消毒池。窗窗-有有空空调调的的生生产产车车间间,如如包包装装间间、生生产产巧巧克克力力的的某某些些工工段段,窗是固定窗。窗是固
7、定窗。一一般般车车间间用用双双层层平平开开窗窗(南南方方),防防止止天天热热蝇蝇、虫虫的的飞飞入入,窗窗可可通通风,纱窗既防蝇、虫,又可通风。风,纱窗既防蝇、虫,又可通风。对对有有大大量量蒸蒸汽汽、油油蒸蒸汽汽的的车车间间,如如二二重重锅锅、油油炸炸锅锅、杀杀菌菌机机等等设设备备应应放放在在生生产产车车间间的的下下风风向向,以以尽尽量量减减少少车车间间内内水水、油油蒸蒸汽汽,风风可可把把水水、油油蒸蒸汽汽吹吹出出车车间间,还还应应有有机机械械通通风风装装置。置。现在学习的是第7页,共58页采采光光-生生产产车车间间应应有有良良好好的的采采光光条条件件,自自然然光光比比人人工工光光好,要使工人在
8、生产时心情舒畅,不出生产事故。好,要使工人在生产时心情舒畅,不出生产事故。墙墙与与墙墙、墙墙与与天天花花板板、楼楼板板与与梁梁的的相相交交处处应应做做成成圆圆弧弧形形,以以利利通通风风,而而不不结结蜘蜘蛛蛛网网,不不积积灰灰尘尘。生生产产车车间间墙墙壁壁应应有有1.82.0m的的白白瓷瓷砖砖墙墙裙裙,以以利利清清洗洗,确确保车间卫生、清洁。保车间卫生、清洁。地地坪坪-石石板板、混混凝凝土土、缸缸砖砖、塑塑料料、水水磨磨石石、无无尘尘地坪(环氧树脂石英砂地坪(环氧树脂石英砂)耐酸、耐碱、耐腐蚀、不起尘、防滑、无接缝耐酸、耐碱、耐腐蚀、不起尘、防滑、无接缝现在学习的是第8页,共58页顶顶棚棚-二二
9、重重锅锅、油油炸炸锅锅、杀杀菌菌锅锅放放在在车车间间下下风风向向、靠靠墙墙,此此外外在在其其上上部部的的顶顶棚棚应应做做成成倾倾斜斜式式,以以利利大大量量蒸蒸汽汽通通过过排排风风机机排排出出,天天花花板板、墙墙用用过过氯氯乙乙烯烯防防霉霉油油漆漆或或涂涂料料,但但油油炸炸场场所所不不用用,因因为为温温度度高,油漆掉下来进入食品是有毒的。高,油漆掉下来进入食品是有毒的。楼楼板板-为为防防止止楼楼板板间间缝缝隙隙渗渗水水,所所以以食食品工厂生产车间的楼板最好用整体式。品工厂生产车间的楼板最好用整体式。现在学习的是第9页,共58页六、车间形式六、车间形式l应根据生产品种、厂址、地形等具体条件决定。一
10、般所选的外形有:长方形、“L”形、“T”形、“U”形等,其中以长方形最为常见。长方形车间的长度取决于流水作业线的形式和生产规模。为利于流水作业线的排布,车间长度一般在一般在60m60m左右左右或更长一些,并希望生产车间的柱子越少越好。生产车间的层高按房屋的跨度(食品工厂生产车间常用的跨度为常用的跨度为9m9m、12m12m、15m15m、18m18m、24m24m等)和生产工艺的要求而定,一般以一般以4 46m6m为为宜宜,车间跨度为1015m连跨,一般高度为78m(吊平顶4m),亦有车间跨度达13m以上的。现在学习的是第10页,共58页第七节第七节 水、电、汽用量估算水、电、汽用量估算l生产
11、车间用水、用电量、用汽量在设计时是生产车间用水、用电量、用汽量在设计时是估算估算,而不是计算。,而不是计算。l作为工艺计算,作为工艺计算,是指按工艺的要求,对生产是指按工艺的要求,对生产过程中的需求量进行的估算过程中的需求量进行的估算,此数值并不,此数值并不代表工厂设计中所必须提供的水、电、汽代表工厂设计中所必须提供的水、电、汽配套能力。仅仅作为提供能相关专业的基配套能力。仅仅作为提供能相关专业的基础数据。础数据。l公用工程配套专业根据此要求进行公用工程配套专业根据此要求进行专门的设专门的设计,建造,从而满足生产工艺的要求计,建造,从而满足生产工艺的要求.现在学习的是第11页,共58页 我国是
12、一个贫水国,水力资源十分宝贵,能源同样我国是一个贫水国,水力资源十分宝贵,能源同样也是很紧张的,而食品加工又是一个用水、用汽量很大也是很紧张的,而食品加工又是一个用水、用汽量很大的产业,如何节约用水、用电、用汽,首先在工艺流程的产业,如何节约用水、用电、用汽,首先在工艺流程的设计中要的设计中要作为一个重要的设计内容作为一个重要的设计内容来进行,它不仅来进行,它不仅涉及到水汽用量的节约,生产成本的降低,也涉及涉及到水汽用量的节约,生产成本的降低,也涉及到如何维护到如何维护“可持续发展可持续发展”的理念推行的实际性行的理念推行的实际性行为。为。对生态资源掠夺性使用的设计是不成功的设计。对生态资源掠
13、夺性使用的设计是不成功的设计。而而考虑了水汽的节约使用所形成的工艺流程与不考虑或不考虑了水汽的节约使用所形成的工艺流程与不考虑或不作为重点考虑所形成的工艺流程是有差异的。作为重点考虑所形成的工艺流程是有差异的。现在学习的是第12页,共58页食品工厂生产车间用水、用电、用汽量的多少,随食品工厂生产车间用水、用电、用汽量的多少,随产品种类而异。如罐头厂、乳品厂的主要用水部分产品种类而异。如罐头厂、乳品厂的主要用水部分有:原料预处理、半成品的漂洗、浓缩器蒸汽的冷有:原料预处理、半成品的漂洗、浓缩器蒸汽的冷凝、杀菌后产品的冷却、包装容器的洗涤消毒、车凝、杀菌后产品的冷却、包装容器的洗涤消毒、车间的清洁
14、卫生和产品在生产过程中本身所需之水等间的清洁卫生和产品在生产过程中本身所需之水等等。等。主要的用汽部分有:热烫、配汤、浓缩、干燥、杀菌、主要的用汽部分有:热烫、配汤、浓缩、干燥、杀菌、保温、设备和管道的消毒、车间的清洁卫生等等。生保温、设备和管道的消毒、车间的清洁卫生等等。生产车间的水、汽用量的估算方法一般有两种:产车间的水、汽用量的估算方法一般有两种:按按“单单位产品耗水耗汽量定额位产品耗水耗汽量定额”来估算来估算和用和用计算的方法来计算的方法来估算估算。现在学习的是第13页,共58页一一、用“单位产品耗水耗汽量定额”来估算估算的依据:估算的依据:平均每吨成品平均每吨成品的耗水耗汽量的耗水耗
15、汽量l一些设备的用一些设备的用水用汽量水用汽量l按生产规模拟按生产规模拟定给水能力定给水能力l循环用水量和循环用水量和分级使用蒸汽量分级使用蒸汽量成成 品品 类类 型型班产量班产量(t/(t/班班)建议给水能力建议给水能力(t/h)t/h)备备 注注肉禽水产类罐头464050不包括速冻冷藏81070901520120150果蔬类465070番茄酱例外10151201502540200250奶粉、甜炼乳、奶油51520102830155760消毒奶、酸奶、冰淇淋、奶油、干酪素、乳糖51015101825507090现在学习的是第14页,共58页二、用计算方法来估算水电汽用量l耗水量耗水量W估算估
16、算W=W1+W2+W3+W4+W5 W1-生产工艺用水量生产工艺用水量(加入产品加入产品 中的水中的水)W2-生产过程用水量生产过程用水量(清洗原料、冷却、锅炉用水清洗原料、冷却、锅炉用水)W3-生产环境用水量生产环境用水量(设备清洗、冲洗地面设备清洗、冲洗地面)W4-生活用水量生活用水量(食堂、澡室、厕所食堂、澡室、厕所)W5-消防用水消防用水现在学习的是第15页,共58页耗汽量估算耗汽量估算l可以通过物料热量平衡来进行计算lQ=Q1+Q2+Q3+QNl Q1-物料加热、升温、汽化所需之热量l Q2-设备对外散热之损失l Q3-物料带走的热量l .现在学习的是第16页,共58页用电量的估算用
17、电量的估算1.根据所选设备,分工段根据所选设备,分工段或分生产线进行装机容或分生产线进行装机容量进行统计。量进行统计。2.根据加工生产线的形式根据加工生产线的形式(间歇、连续等间歇、连续等)选取同选取同步使用系数步使用系数(01),并,并进行实际使用电量的估进行实际使用电量的估算。算。3.提供给供电专业人员进提供给供电专业人员进行行专门的设计,从而满专门的设计,从而满足生产工艺的要求足生产工艺的要求.车间车间或部或部门门需要系数需要系数Kx乳制品乳制品车间车间0.60.65实实罐罐车间车间0.50.6番茄番茄酱车间酱车间0.65空空罐罐车车间间一般一般0.30.4自自动线动线0.40.5电热电
18、热0.9冷冷冻冻机房机房0.50.6冷冷库库0.4锅锅炉房炉房0.65照明照明0.8现在学习的是第17页,共58页 第八节 管路设计及计算一、公称直径与常用管材一、公称直径与常用管材公称直径、公称压力公称直径、公称压力1.公称直径公称直径l管子和管道附件的公称直径是为了设计、制造、安装和维修的方便,而人为规定的一种标准直径人为规定的一种标准直径-通称直通称直径或公称通径。径或公称通径。l公称通径用符号DN来表示,其后附加公称通径的尺寸。例如公称通径为100mm的水煤气管,则用“DN100”表示。值得注意的是,管子的真正内径和它的公称直径往往是不相等的,有的相差较大。l目前管子直径的单位除了用m
19、m外,英制单位还在使用,其单位为in。现在学习的是第18页,共58页2.2.公称压力公称压力公称压力公称压力-通称压力。通称压力。一般就是大于或等于实际工作的最大压力。在制定管道及管道用零、部件标准时,只有公称直径这样一个参数是不够的,公称直径相同的管道、法兰或阀门,它们能承受的工作压力是不同的,它们的连接尺寸也不一样。所以要把管道及所用法兰、阀门等零、部件所承受的压力,也分成若干个规定的压力等级,这种规这种规定的标准压力等级就是公称压力,以定的标准压力等级就是公称压力,以PNPN表示。表示。其后附加公称压力的数值。如,公称压力为25105Pa,用PN25表示。根据DN和PN就可以选择标准管道
20、及法兰或阀门等管件,同时可以选择合适的密封结构和密封材料等。现在学习的是第19页,共58页管道材料的选择管道材料的选择介 质 名 称介 质 参 数适 用 管 材备 注蒸汽P784.8(kPa)焊接钢管蒸汽P=8831275.3(kPa)无缝钢管热水、冷凝水P784.8(kPa)焊接钢管压缩空气P784.8(kPa)无缝钢管给水、煤气镀锌焊接钢管DN150以上用铸铁管给水、煤气埋地铸铁管排水铸铁管、石棉水泥管排水埋地铸铁管、钢筋混凝土管、陶瓷管真空焊接钢管果汁、糖液、奶油不锈钢管、聚氯乙烯管盐溶液不锈钢管氨液无缝钢管酸、碱液333K以下,P588.6(kPa)陶瓷管、聚乙烯管现在学习的是第20页
21、,共58页二、管道的压力降计算(一)确定管径(一)确定管径D Dl1.选取适当的流速l2.计算法或查表法确定管径Dl3.确定壁厚(二)阻力计算(二)阻力计算 沿程阻力、局部阻力等现在学习的是第21页,共58页三、水泵的选择l水泵的选择是根据流量水泵的选择是根据流量Q和扬程和扬程H两个参数进行的两个参数进行的。当两个参数确定后,可以查阅相关泵的特性曲线进行选择。确定确定Q值值l无水箱时,设计采用秒流量Q。l有水箱时,采用最大小时流量计算。确定扬程确定扬程Hl H=H1+H2+H3+H4式中 :H1几何扬程,从吸水池最低水位至输水终点的 净几何高差l H2阻力扬程,为克服全部吸水、压力、输水管道和
22、配件之总阻力所耗的水头l H3设备扬程,即输水终点必需的流出水头l H4扬程余量(一般采用23m)现在学习的是第22页,共58页四、管道附件(一)管件与阀件(一)管件与阀件l管路中除管子外,为满足工艺生产和安装检修的需要,管路中还有其它许多的附件,如:短管、弯头、三通、异径管、法兰、阀门等,通常称为管道附件,简称管件和阀件。它是组成通常称为管道附件,简称管件和阀件。它是组成管路不可缺少的部分。管路不可缺少的部分。有了这些管道附件,管路的安装和检修则方便得多,可以使管路改换方向、变化口径、连通和分流以及使管路改换方向、变化口径、连通和分流以及调节和切换管道中的流体调节和切换管道中的流体等等。l弯
23、头l三通 l短接管和异径管l法兰l阀门 见表375 常用管件与阀门性能表现在学习的是第23页,共58页(二)管道的连接(二)管道的连接l管路的连接包括管道和管道管道和管道的连接、管道与各种管件管道与各种管件、阀件及阀件及设备接口设备接口等处的连接。目前比较普遍采用的有:法兰连接、螺纹连接、焊接及填料式连接等。l法兰连接法兰连接-这是一种可拆式的连接。由法兰盘、垫片、螺栓和螺母等零件组成。法兰盘与管道是固定在一起的。法兰连接主要依靠两个法兰盘压紧密封材料来达到密封的。法兰的压紧力是靠法兰连接的螺栓来达到的。现在学习的是第24页,共58页螺纹连接螺纹连接-管路中螺纹连接大多用于自来水管路、一般生活
24、用水管路和机器润滑油管路中。管路的这种连接方法可以拆卸、但没有法兰连接那样方便,密封可靠性也较低。因此,使用压力和使用温度不宜过高。螺纹连接的管材大多采用水煤气管。焊接连接焊接连接-这是一种不可拆的连接结构,它是用焊接的方法将管道和各管件、阀门直接连成一体的。这种连接密封非常可靠,结构简单,便于安装,但给清洗、检修工作带来不便。焊缝焊接质量的好坏,将直接影响连接强度和密封质量。为保证焊缝质量,可用x光拍片和试压方法检查。其他连接其他连接-除上述常见的三种连接外,还有承插式连接、填料函式连接、简便快接式连接等等。现在学习的是第25页,共58页(三)管道符号(三)管道符号 管道符号包括管道中流体介
25、质的代号,管路连接符号和管件符号等,其表示方法分别见表377、表378、表379。表377 流体介质代号流体名称上水下水循环水化学污水热水凝结水冷冻水代号S SX XXHXHH HR RN NL L流体名称氨液氨气煤气蒸汽压缩空气真空物料代号AyAyAQAQM MZ ZYsYsZkZkW W现在学习的是第26页,共58页(四)管路的支架和补偿(四)管路的支架和补偿1.1.管路的支架管路的支架-用来支承和固定管路用来支承和固定管路。分类:钢结构 室外 钢筋混凝土 室内一般室外管较长,而且要穿越马路和厂房等,需架空或敷设地沟,往往把许多管路集中一般室外管较长,而且要穿越马路和厂房等,需架空或敷设地
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