公用工程市公开课一等奖省赛课获奖课件

第6章公用工程所谓公用系统，是指与食品工厂各部门、车间、工段有着亲密关系，并为这些部门所共有一类动力辅助设施总称。它与食品工厂生产相辅相成、亲密相关，是食品厂正常生产不可缺乏主要步骤。公用设施普通包含给排水、供电及仪表、供汽、采暖与通风、制冷等五项工程。普通说来，给水排水、供电和仪表、供汽这三者不论工厂规模大小都得具备，因各地气候各异，所以制冷和通风两项不一定同时具备。公用系统设计应依据食品工厂规模、产品类型以及本单位经济情况而定。公用工程专业性较强，各有其内在深度，所以应分别由五个专业工种设计人员负担。食品工厂公用系统直接与工厂运行和生产亲密相关。概述

公用工程第1页设计要求(1)符合食品卫生要求在食品生产中，生产用水水质必须符合卫生部门要求生活饮用水卫生标准。制冷系统中氨制冷剂对食品卫生有不利影响，应严防泄漏。公用设施在厂区位置是影响工厂环境卫生主要原因，环境原因好坏会直接影响食品卫生。(2)能充分满足生产负荷食品生产一大特点就是季节性较强，造成公用设施负荷改变非常显著，所以要求公用设施容量对生产负荷改变要有足够适应性。(3)经济合理，安全可靠进行设计时，要考虑到经济合理性，应依据工厂实际和生产需要，正确搜集和整理设计原始资料，进行多方案比较，处理好近期一次性投资和长久经常性费用关系，从而选择投资最少、经济收效最高设计。概述

公用工程第2页设计内容整体项目标给排水设计普通包含：取水及净化工程、厂区及生活区给排水管网、车间内外给排水管网、室内卫生工程、冷却循环水系统和消防系统等。设计所需基础资料(1)各部门对用水量、水质、水温及用水时间要求。(2)厂区所在地和厂区周围地域气象、水文、地质、地形资料，尤其是作为水源河、湖详细水文资料。(3)引水、排水路线现实状况及相关协议或拟接进厂区市政自来水管网情况。(4)当地环境保护和公安消防主管部门相关要求。(5)所在地管材市场供给情况。给排水公用工程第3页食品工厂用水分类普通生产用水、特殊生产用水、冷却用水、生活用水和消防用水等。食品工厂对水质要求普通生产用水和生活用水要求符合生活饮用水水质标准。特殊生产用水是指直接进入组成产品组分用水和锅炉用水，这些用水对水质有特殊要求，必须在符合生活饮用水水质标准基础上，做深入处理。给排水公用工程第4页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，理化指标改变小，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各种矿物质，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、水温随季节改变大水源选择给排水公用工程第5页全厂用水量计算生产用水量生活用水消防用水给排水给水系统自来水给水系统地下水给水系统地面水给水系统公用工程第6页给水处理方法(1)自然沉淀即用沉淀方法除去水中较大颗粒杂质，详细方法是使水在沉淀池中停留较长时间，以到达沉淀澄清目标。(2)混凝沉淀在水中加混凝剂，使水中胶体物质与细小、难以沉淀悬浮物质相互凝聚，形成较大易沉绒体后，再在沉淀池和澄清池中沉淀和澄清，使水由混浊变澄清。惯用混凝剂为硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁。(3)过滤将水经过装有滤料过滤池或过滤器，利用滤料与水中细微杂质间吸附、筛滤作用，使水质得到澄清。(4)消毒就是经过物理或化学方法杀死水中致病微生物。通惯用到物理方法有：加热、紫外线、超声波和放射线等。化学方法有：氯、臭氧、高锰酸钾及重金属离子等药剂，其中氯消毒法，即在水中加适量液氯和漂白粉，是当前普遍采取方法。给排水公用工程第7页(5)软化软化是经过降低水中钙、镁离子含量，进而降低水硬度过程。软化方法有以下几个。①加热法将水加热到100℃以上，使水中Ca2+、Mg2+形成CaC03、Mg(OH)2和石膏沉淀而除去。②药剂法在水中加石灰和苏打，使Ca2+、Mg2+生成CaC03和Mg(OH)2而沉淀。③离子交换法使水和离子交换剂接触，用交换剂中Na+或H+把水中Ca2+、Mg2+交换出来。另外，当水中铁、锰等离子含量超出水质标按时，还需要进行除铁、锰等离子处理。普通情况下，以上方法并不是单独使用，而是依据原水不一样水源和水质及生产对水质不一样要求，联合使用几个不一样给水处理工艺。给排水公用工程第8页(1)以地面水(如河水、湖水等)作为生活饮用水时，普通必须经过以下工序处理：原水→预沉→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒(2)地下水水质要优于地面水，所以若以地下水作为生活饮用水时，普通只经过消毒即可。(3)为了降低水垢形成，锅炉用水都必须进行软化处理，且普通用离子交换法进行软化。(4)当被用作特殊生产用水时，水质要求较为严格，水处理工艺也较为复杂：生活用水→机械过滤→电渗透或反渗透→阳离子交换器→阴离子交换器→混合离子交换器→紫外线或超滤杀菌→特种用水给排水公用工程第9页给水管网布置给水管网包含室外管网和室内管网。室外管网布置形式分为环状和树枝状两种，小型食品厂给水系统普通采取树枝状，大中型生产车间进水管多分几路接入，为确保供水正常，多采取环状管网。室外管网普通采取铸铁管，用铅或石棉水泥接口，若采取焊接钢管和无缝钢管要进行防腐处理，用焊接接口。室内管由进口管、水表接点、干管、支管和配水设备组成，有还配有水箱和水泵。管网布置形式有上行式、下行式和分区式三种，详细采取何种方式，由建筑物性质、几何形状、结构类型、生产设备布置和用水点位置决定。给排水公用工程第10页冷却水循环系统在食品厂中，制冷机房、车间空调机房及真空蒸发工段等都需要大量冷却水。通常要设置冷却水循环系统和降温装置，以降低给水消耗，降低全厂总用水量。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)含有冷却效果好、体积小、质量轻、安装使用方便特点，能够提升生产效率，节约用地和投资，而且只需补充循环量5％～10％新鲜水，对于水源缺乏或水费较高且电费不变地域尤为适宜，所以被广泛采取。排水系统排水系统组成食品工厂排水系统由室内排水系统和室外排水系统两部分组成。室内排水系统包含卫生洁具和生产设备受水器、水封器、支管、立管、干管、出户管、通气管等钢管。室外排水系统包含支管、干管、检验井、雨水口及小型处理构筑物等。

给排水公用工程第11页消防系统

食品厂生产性质决定其发生火警危险性较低，建筑物耐火等级较高。食品厂消防给水普通与生产、生活给水管合并，采取合流给水系统。室外消防给水管网应为环形，水量按15L/s，水压应确保当消防用水量抵达最大且水枪布置在任何建筑物最高处时，水枪充实水柱仍大于l0m。室内消火栓配置，应确保两股水柱每股水量大于2.5L/s，确保同时抵达室内各个位置，管道内压力要确保水枪出口充实水柱大于7m。给排水公用工程第12页设计内容食品厂整体项目标供电及自控工程设计包含：全厂变配电工程，厂区外线供电工程，车间内设备配电系统，厂区及室内照明，生产线、工段或单机自动控制，电器及仪表防护与修理等，地域气象、土质相关情况等。设计所需基础资料(1)全厂用电设备详细情况(包含功率、用电要求等)。(2)供用电协议和相关资料，包含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，厂外供电器材供给划分，供电部门要求及供电费用等。(3)自控对象系统流程图及工艺要求。供电及自控系统公用工程第13页食品厂对供电要求及办法(1)有些食品厂生产季节性很强，像饮料厂、罐头厂、乳品厂等产品产量随季节波动较大，电负荷改变较大。所以，大中型食品厂普通设置两台变压器供电，小型食品厂采取一台变压器供电即可。(2)在设计时，变配电设备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不停提升。(3)食品厂用电设备普通属Ⅲ类负荷，可采取单电源供电，采取双电源供电是防止意外停电(供电不稳定地域)时造成原料腐败和变质，降低无须要浪费。(4)普通食品工厂生产车间水汽大、湿度高，应对供电管线及电器采取必要防潮办法，预防发生事故。供电及自控系统公用工程第14页负荷计算供电系统食品厂动力与照明同用时，电源才能够满足生产要求。供电电压低压采取380/220V三相四线制，高压普通采取l0kV。供电系统要和当地供电部门一起商议确定，要符合国家相关规程，安全可靠，运行方便，经济节约。建筑防雷及电器安全普通食品厂烟囱、水塔和高层厂房防雷等级属于第三类。变配电设施及对土建要求供电及自控系统公用工程第15页蒸汽是食品厂动力供给主要组成部分。食品工厂用汽部门主要有生产车间（包含原料处理、配料、热加工、发酵、灭菌等）和辅助生产车间，如综合利用、罐头保温、试制室、浴室、洗衣房、食堂等，罐头保温库要求连续供热。关于蒸汽压力，除以蒸汽作为热源热风干燥、真空熬糖、高温油炸等要求0.8～1.0MPa外，其它用汽压力大多在0.7MPa以下，大部分产品在生产过程中对蒸汽品质要求是低压饱和蒸汽，所以蒸汽在使用时需经过减压装置，以确保用汽安全。为了适应食品工厂生产季节性改变，普通需要配置不少于两台型号相同锅炉。供汽系统公用工程第16页锅炉容量确定供汽系统公用工程第17页锅炉选型锅炉型号要依据食品厂要求与特点和全厂及锅炉热负荷来确定。型号必须满足负荷需要，所用蒸汽、工作压力和温度也应符合食品厂要求，选取锅炉应有较高热效率和较低燃料消耗、基建和管理费用，并能够经济有效地适应热负荷改变需要。锅炉房在厂区位置锅炉排出气体中，含有大量灰尘和煤屑，这些煤屑排人大气后，因为速度减慢而散落下来，造成环境污染。所以，锅炉房应处于食品工厂主车间整年主导风向下风向，并有很好朝向，以利于自然通风和采光，位置要靠近热负荷比较集中地域，锅炉房附近要有足够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，而且需留有扩建余地。供汽系统公用工程第18页锅炉房布置(1)锅炉房从属锅炉间、水泵间、水处理间和化验室等应建在同一建筑物内。(2)烟囱离锅炉所在建筑物应有一定距离，防止烟囱基础下沉而影响锅炉房基础。烟道布置应力争简单，并使每台锅炉抽力均衡。(3)锅炉房顶部最低结构与锅炉最高操作点距离不应小于2m。(4)锅炉房前墙与锅炉前端距离不应小于3m，对于需要在炉前操作锅炉，其炉前区长度要比燃烧室长2m。(5)不需要在侧面操作锅炉，其通道宽大于1m，需要在侧面操作锅炉，如在4t/h以下，其通道宽大于2m，如在4t/h以上，其通道宽大于2.5m。锅炉侧面和后端不需要操作时，其通道不应小于0.8m。供汽系统公用工程第19页锅炉给水处理锅炉属于特殊压力容器。水在锅炉中受热蒸发成蒸汽，原水中矿物质会结成水垢留在锅炉内壁，影响锅炉传热效果，严重时会影响锅炉运行安全。所以，锅炉给水和炉水水质应符合低压锅炉水质标准要求，以确保锅炉安全运行。供汽系统公用工程第20页煤及灰渣储运煤场存煤量可按25～30d煤耗量考虑，粗略估算每lt煤可产6t蒸汽。煤场普通为露天堆场，也可建一部分干煤棚。煤场转运设备是将运输工具上煤卸至储煤场和将煤送至锅炉房上煤系统设备，可依据锅炉房规模选取人工翻斗手推车、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，渣场储量普通按不少于5d最大渣量考虑。供汽系统公用工程第21页通风和排烟除尘锅炉通风目标是向炉膛内提供燃料燃烧所需要空气，并将燃烧后烟气及时排出炉外。通风方式有自然通风和机械通风两种。自然通风仅适于小型锅炉，是利用烟囱抽吸力将烟气排出；机械通风利用机械方式进行，如用鼓风机将空气送入燃烧室或用引风机将烟气排出。烟囱材料以砖砌为多，口径和高度应满足锅炉通风要求，即烟囱抽力应大于锅炉及烟道总阻力，并有20%余量。但若高度超出50m或在7级以上地震区，最好采取钢筋混凝土烟囱。燃料燃烧产生烟尘及部分未燃尽燃料和有害气体So2等，会使锅炉机组受热面及引风机造成磨损，还将增加环境污染。烟尘与二氧化硫在烟囱出口处允许排放量与烟囱高度相关。烟尘由煤烟和飞灰组成，普通经过改进炉子设计和燃烧装置来减轻锅炉烟尘危害，另外还可在锅炉尾部装备除尘器，使排出烟气中含尘量符合排放标准。供汽系统公用工程第22页采暖通风采暖通风目标是改进工人劳动条件和工作环境；满足一些产品工艺要求或作为一个生产伎俩；预防建筑物发霉，改进工厂卫生。采暖与通风设计主要内容有：车间或生活室冬季采暖、夏季空调或降温，一些食品生产过程中保温(罐头成品保温库)或干燥(脱水蔬菜烘房)，一些设备或车间排气与通风以及一些物料风力输送等。室内温度确实定采暖与通风公用工程第23页采暖方式食品厂普通以蒸汽或热水作为采暖热媒。生活区惯用热水，在生产车间中，如生产工艺中用汽量远远超出采暖用汽量时，则车间采暖普通选择蒸汽作为热媒，工作压力0.2MPa。食品厂采暖方式普通有热风采暖、散热器采暖和辐射采暖等几个。食品厂大多采取散热器采暖，假如夏季有空调要求车间或车间单元体积大于3000m3时，应该采取热风采暖，此时，选择工作区域风速0.15～0.3m/s，热风温度30～50℃较为适宜。通风与空调普通要求：(1)优先考虑自然通风(2)机械通风(3)夏季工作地点温度确定(4)新鲜空气量标准(5)相关车间温度要求

采暖与通风公用工程第24页采暖与通风公用工程第25页采暖与通风公用工程第26页食品工厂设置