Дипломная работа: Проект кондитерской фабрики, вырабатывающей 11,5 тыс. т/год конфет и мармеладных изделий

Находим суммарную установленную мощность электродвигателей для однотипных приемников Σ Ру, кВт:

                                               .                                               (13.1)

Для разнотипных приёмников:

                 .    (13.2)

ΣРу= 410,8 кВт

Определим   расчетную   максимальную   потребную       активную   и реактивную мощности силовой нагрузки:    

                                               ,                                             (13.3)

                                        Qmах = Рmах · tgφср ,                                            (13.4)

где    Кс - коэффициент спроса силовой нагрузки;

         tgφср - средневзвешенный тангенс сдвига фаз, соответствующие

                    средневзвешенному коэффициенту мощности за год.

Кс= 0,35 - для кондитерской фабрики

Полная расчетная максимальная потребная мощность силовой нагрузки Sp, кВ·А;

                                                               (13.5)

где с - коэффициент смещения максимумов, с = 0,85 - 0,9

                               ,                           (13.6)

             .                                               (13.7)

cоsφ = 74,94/95 = 0,79;

tgφср = 0,78;

Рmах = 0,35 ∙410,8= 143,78 кВт;

Qmax =143,78 · 0,78 = 112,1 квар;

  кВ∙А.

13.4 Расчет осветительной нагрузки

Исходя из условий работы фабрики, выбираем систему общего освещения  с  равномерным  размещением  светильников.  В   качестве  источника    света    принимается    лампы    накаливания    в    складских помещениях и люминесцентное освещение в производственных цехах.

Для складских помещений устанавливаются светильники «Универсаль». В мармеладном и конфетном цехах люминесцентные светильники типа ОД с двумя лампами ЛБ-80.

Установленная мощность на освещение помещений в зависимости от площади помещений и высоты ламп сведены в таблицу 13.3

Расчеты осветительной нагрузки цехов и административно-конторских помещений ведутся методом поверхностной плотности. Для этого необходимо определить минимальную освещенность, выбрать марку светильника, наметить расчетную высоту подвеса светильников. Для выбранной марки светильника по расчетной высоте подвеса, площади помещения и норме освещенности определить значение поверхностной плотности потока излучения, а затем рассчитать общую установленную мощность освещения каждого помещения, Вт:

,                                                     (13.8)

где - поверхностная плотность потока излучения, Вт/м2; S – площадь помещения, м2.

Таблица 13.3 - Установленная мощность на освещение  помещений

                          предприятий  

 Общая установленная мощность освещения всего предприятия, Вт

                                                      ,                       (13.9)

где kс – коэффициенты спроса осветительных нагрузок каждого помещения

Ропу = 0,8 ∙ 792 + 0,6 ∙ 1620 + 0,85 ∙ 50270,2 = 44335,27 Вт.

Установленную мощность на освещение территории предприятия Роту            

принимают равной 10% от установленной мощности на освещение самого       предприятия:

                                                           Роту=0,1∙Ропу                                  (13.10)

Роту  =  0,1 · 44335,27 = 4433,53 Вт.

В проекте предусмотрено аварийное освещение, которое должно быть в машинном отделении аммиачной холодильной установки, котельной, помещениях главных постов управления, проходах, пожарных проездах на площадках и лестницах главного корпуса завода, где возможно пребывание более 50 человек. Светильники аварийного освещения для продолжения работы или эвакуации людей должны быть присоединены к независимому источнику питания. Допускается питание аварийного освещения от сети рабочего освещения с автоматическим переключением на другие источники питания при аварийных режимах. Мощность аварийного освещения принять равной 10% от общей установленной мощности на освещение, Вт

                                                                                          (13.11)

Роа = 0,1 ∙ 44335,27 = 4433,53 Вт

При расчете мощности осветительной нагрузки необходимо учитывать загрязнение, снижающее освещенность в процессе эксплуатации. Для светильников общего освещения в помещениях с незначительным производственным пылевыделением коэффициент запаса принимать равным 1,3. С учетом данного коэффициента расчетная максимальная мощность, потребляемая всеми осветительными установками предприятия, Вт:

                                                                         (13.12)

 Ро max  = (44335,27 + 4433,53 + 4433,53) ∙ 1,3  = 69163,03 Вт.

13.5 Трансформаторные подстанции

На пищевых предприятиях используют трехфазные двухобмоточные трансформаторы с естественным масляным охлаждением, мощностью 25-1000 кВ·А.Полная расчетная мощность на щитах вторичного напряжения трансформаторной подстанции, питающей силовую и осветительную агрузку Smp, кВ·А, равна:

                                                   (13.13)

где с коэффициент запаса (обычно с=1,1-1,2)

 кВ∙А

           На основе расчета, а так же учитывая характер работы оборудования и категорию надежности электроснабжения фабрики, выбираем два трансформатора ТМ –250/10, суммарной мощности 500 кВ·А.

13.6 Расчет компенсационного устройства

Для повышения коэффициента мощности предприятия следует проводить мероприятия: 1) естественные, связанные с улучшением использования установленного электрооборудования; 2) искусственные, требующие применения специальных компенсирующих устройств.

Необходимая компенсирующая реактивная мощность конденсаторной установки Qк.у., кВт для этого будет равна:

                          Qку = Рср ∙ (tgφ1 - tgφ2),                                          (13.14)

где  Рср среднегодовая нагрузка предприятия, кВт;

       Рср = W / T,

       W – потребление активной энергии за год, кВт×ч;

        T – годовое число часов использования максимума активной нагрузки;

        tg φ1 – соответствующий средневзвешенному cosφ, до компенсации на вводе  потребителя;

        tg φ2 – после компенсации до заданного значения cos φ2 = 0,92.

Рср = 988498 / 5600 = 176,52 кВт;

Qк.у.= 176,52 × (0,78 - 0,426) = 62,49 квар.

По расчету реактивной мощности выбираем косинусный конденсатор тип КС2 - 0,4 - 67 - ЗУЗ, мощностью 67 квар.

13.7 Определение годового расхода электрической энергии и ее

стоимости

Годовой расход электрической энергии для силовой и осветительной нагрузки рассчитывается по формуле:

                                           ,                                        (13.15)

                                        ,                                        (13.16)

где     Pmax – расчетная максимальная потребная активная мощность силовой

 нагрузки, кВт;

Tc – годовое число часов использования максимума активной мощности, ч.

        Tc =5600 ч.

Wc=143,78 · 5600 = 832888 кВт·ч.

                                           ,                                         (13.17)

                                          ,                                           (13.18)

где     Po – максимальная мощность, потребляемая для освещения, кВт;

To – годовое число часов использования максимума осветительной нагрузки  при двухсменной работе цеха, ч.

 To=2250 ч.

 Wo=2250 · 69,16 = 155610 кВт·ч.

Годовой расход по всему предприятию будет равен:

                                          W=Wс+Wо      .                                    (13.19)

W = 832888 + 155610 = 988498 кВт·ч.

Расчет стоимости электроэнергии ведется о тарифу за 1кВт·ч (n=1,3 руб/1кВт·ч):

                                            Со = n · W ,                                         (13.20)

где    n – стоимость 1кВт·ч.

Со=2,14 ·988498  = 2115385,72 руб/1 кВт∙ч.

13.8. Расчет технико-экономических показателей предприятия

Для оценки эффективности использования электрической энергии на промышленных предприятиях имеется ряд показателей:

Фактическая стоимость  1кВт·ч потребляемой энергии, в руб:

                                                                                     (13.21)

Со = 2115385,72 / 988498 = 2,14 руб.

Удельный расход электроэнергии на 1 т продукции выпущенной предприятием:

                                             ωo=W/A,                                                     (13.22)

где  A  - количество выпущенной за год продукции (годовая производительность

предприятия), т.

ωo= 988498 /11500 = 86 кВт·ч/т.

Фактическая стоимость электроэнергии на 1 т выпущенной продукции по предприятию:

                                         Сф=C·ωo.                                               (13.23)

С = 2,14·86 = 184,04 руб.

Таблица 13.5 – Мероприятия по экономии электроэнергии на

                           предприятии

Удельный расход электроэнергии с учетом экономии составит, кВт·ч/т:

                                                  .                           (13.23)

ωоэ=(988498 - 40350)/11500 = 82,4.

А фактическая стоимость электроэнергии на 1 т продукции, выпущенной предприятием, составит, руб.:

                                           .                                     (13.24)

Сфэ = 2,14 ∙ 82,4= 176,3 руб.

Годовое снижение удельного расхода электроэнергии в результате внедрения мероприятий составляет 1%.

14 Безопасность и экологичность проекта

14.1 Безопасность в производственной среде

14.1.1 Физические опасные и вредные факторы

Микроклиматические условия на производстве

Неблагоприятные условия ухудшают физиологическое состояние, снижают производительность труда, могут привести к различным заболеванием. Характеристика микроклимата в рабочей зоне приведена в табл. 14.1

Таблица – 14.1 Характеристика микроклимата в рабочей зоне

Для поддержания оптимального микроклимата осуществляется кондиционирование и вентиляция воздушной среды. Это актуально в варочных отделениях, где температура  помещения доходит до 35 ºС. В производственных помещениях устанавливаются отопительные установки, которые поддерживают оптимальную температуру воздуха в холодное время года. В помещении для хранения скоропортящегося сырья должна поддерживаться температура 4 ºС, в складе БХС и другого сырья – 18-20 ºС.

Нормируется интенсивность теплового облучения на рабочих местах (возле обжарочного аппарата для орехов). При 25%  облучаемой поверхности тела интенсивность теплового облучения должно  быть до 100 Вт/м, при 25 -50% - до 70 Вт/м, при 50% - до 35 Вт/м. В целях профилактики тепловых травм температура нагретых поверхностей машин, оборудования или ограждающих их конструкций должна быть не более 45 ºС .

Освещение производственных помещений

При освещении производственных помещений в данном проекте использовали естественное боковое освещение, осуществляемое через световые проемы в наружных стенах, и искусственное общее освещение, которое создает равномерное распределение светового потока. В качестве источников света на предприятии используются люминесцентные лампы. При применении таких ламп для освещения помещений с небольшой запыленностью и нормальной влажностью (цеховые помещения) используют открытые светильники ЛОУ, ДСП. Для помещений с большим содержанием пыли (склады) или с большой влажностью (варочные отделения) – влагопылезащитные светильники ПВЛП. Цехи снабжают аварийным освещением для эвакуации людей при чрезвычайных ситуациях. Для улучшения естественного освещения оборудование окрашено в светлые тона, стены побелены. Характеристики освещенности на рабочем месте приведены в табл. 14.2.

Таблица 14.2 Характеристика освещенности рабочего места

Шум и вибрация

Источником шума и вибрации на производстве является работающее оборудование. Основным источником вибрации  являются взбивальная машина на линии для «Апельсиновых и лимонных долек», а шума -  заверточные автоматы для конфет и формующие машины для мармелада.

Малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, называются вибрацией.

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия, которые возникают:

- при возвратно-поступательных движениях систем (кривошипно-шатунные механизмы,  выбойчные устройства и т.п.);

- в результате наличия неуравновешенных вращающихся масс (ручные электрические и пневматические шлифовальные машины, режущий инструмент станков и т.п.);

- при ударах деталей (зубчатые зацепления, подшипниковые узлы).

Значение шума и вибрации, создаваемых при работе различного оборудования, приведены в табл. 14.3

Таблица 14.3 – Значение шума и вибрации при работе оборудования

Для уменьшения воздействия шума на человека принимаются меры.

1)   Организационного характера:

- нормирование шума;

- организация предварительных и периодических медицинских осмотров работников;

- сокращение времени работы с шумными машинами и оборудованием - через определенный период времени (Т=2-4 ч) рабочие направляются на малошумные рабочие места, на их место приходят другие

2) Предотвращение образования и распространения шума:

- рациональное планирование помещений. При планировке территории  шумные помещения  сконцентрированы  в одном месте. Помещения для измельчение орехов и протирка пюре расположены на первом этаже и отгорожены тихими помещениями складов хранения сырья;

- использование звукоизолирующих кожухов и звукопоглощающих материалов. Это позволяет значительно снизить шум в непосредственной близости к источнику. Кожухи могут быть съемными и разборными, иметь смотровые окна. Внутренняя поверхность кожуха обязательно должна облицовываться звукопоглощающими материалами. На данном предприятии кожухами закрыты формующие машины, мельница для получения сахарной пудры;

- использование средств индивидуальной защиты (наушники, ушные вкладыши) – в помещениях для измельчения;

- изменение направления шума ориентированием воздухозаборных и выпускных отверстий систем механической вентиляции и компрессорных установок в сторону от рабочих мест.

Для снижения вибрации на вибротранспортерах используют виброизоляторы. Чтобы снизить вредное воздействие вибрации на организм человека, следует установить регулярные перерывы в работе на местах с повышенной вибрацией.

Шум нормируется в рабочих местах согласно ГОСТ 12.1.2003-83 и СН 2.4/2.1.8.562-96 «Санитарные нормы допустимых уровней шума на рабочих местах». Предельно допустимое значение шума для помещений с постоянными рабочими местами производственных предприятий 90 дБа.

Санитарно-гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием, ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Электрический ток

Электронасыщенность современного производства формирует электрическую опасность, источником которой могут быть электрические сети, электрофицированное оборудование и инструмент, вычислительная и организационная техника.

Для защиты от электрического ока используются меры:

- заземление оборудования. Используется в формующих, заверточных, темперирующих, сбивальных машинах  др.;

- недоступность токоведущих частей оборудования для случайного прикосновения. Установлены ограждения на упаковочных машинах, а также на линии А2-ШЛД;

- двойная изоляция на открытых участках электросетей;

- предупреждающие надписи на токоведущем оборудовании;

- средства индивидуальной защиты (резиновые перчатки) при ремонте и обслуживании электроустановок и электросетей;

Классификация помещений по электробезопасности приведена в табл.14.4.

Таблица 14.4 – Категории помещений по электробезопасности

Статическое электричество образуется при трении диэлектриков. Его источником являются клиноременные передачи, системы пневмотранспортирования сахара.

Основное средство борьбы со статическим электричеством – заземление оборудования и емкостей. Сопротивление заземления в электроустановках до 1000 В не должно превышать 4 Ом. Металлические шланги должны быть снабжены гильзой из латуни.

Механическое травмирование

Источником травм на предприятии могут быть конвейеры, вращающиеся подвижные части машин. Перед началом работы необходимо убедиться в исправности оборудования. При наличии неполадок следует начинать работу только после их устранения. Вращающиеся части оборудования должны быть закрыты кожухами, шнеки – крышками. В первую очередь представляют опасность смесители, взбивающие машины, заверточные машины, мельницы. Необходимо следить за исправностью системы блокировки оборудовании, которая установлена на помадосбивальной машине, протирочной машине. Конвейеры должны быть изолированы заграждениями. Для движения людей используются переходные мостики с перилами.

Запрещается очистка, смазка, регулировка оборудования без его полной остановки.

Рабочие должны быть в защитной одежде (халаты, косынки).

Сосуды, работающие под давлением

На предприятии используется оборудование, работающее под давлением: варочные котлы, змеевиковые варочные колонки. Избыточное давление греющего пара 0,6-0,8 МПа, давление внутри аппарата 0,1 МПа.

Для безопасной работы сосудов их снабжают запорно-регулируемой арматурой, манометрами, устанавливаемыми на высоте 2 м, термометрами, предохранительными клапанами, указателями уровня жидкости.

Для предотвращения взрывоопасных ситуаций проводят наружный и внутренний осмотр, гидравлические испытания (Р=0,9 МПа) каждые 8 лет.

Гидравлическое испытание сосудов, за исключением литых, должно проводиться пробным давлением Рпр, определяемым по формуле:

                                          ,                              (14.1)

где Р - расчетное давление сосуда, МПа (кгс/см );

[σ]20, [σ]t - допускаемые напряжения для материала сосуда или его элементов соответственно при 20 °С и расчетной температуре, МПа (кгс/см ).

Также испытания проводят после монтажа оборудования перед его запуском в работу, после ремонта и при установке на новое место.

14.1.2 Химические опасные и вредные производственные факторы

На предприятии возможно загрязнение химическими веществами в результате их использования и выделения в технологическом процессе (табл. 14.5), а также в результате борьбы с микроорганизмами и грызунами.

Таблица 14.5 – Вредные вещества, используемые и образующиеся в

                           технологическом процессе

Приготовление моющих растворов должно проводиться в специальных помещениях с кратностью воздухообмена не менее 10.

Для борьбы с микроорганизмами и грызунами применяются пестициды (бактерициды и вирусоциды – для уничтожения бактерий и вирусов, родентициды – грызунов).безопасность труда при работе с этими веществами обеспечивается максимальной механизацией  автоматизацией производственных процес-

сов, использование прогрессивных технологий, современных высокоэффективных препаратов с меньшей токсичностью, оптимальных способов внесения препаратов, соблюдением правил безопасности и санитарно-гигиенических норм.

14.1.3 Биологические опасные и вредные производственные факторы

Биологически опасные факторы возникают при несоблюдении рабочими гигиенических требований, при соприкосновении с воздухом, с парами плесени и бактерий, с инвентарем, состояние которых не соответствует санитарным требованиям.

Персонал предприятия может быть подвержен заражению бактериями группы кишечной палочки, сальмонеллы. Вследствие этого повышены нормы оценки санитарно-гигиенических условий производства продуктов питания. Предусмотрены санитарные мероприятия:

- уничтожение во внешней среде возбудителей инфекционных

  заболеваний при помощи химических средств;

- панели стен и внутренние двери протираются мыльно-щелочным

  раствором;

- полы моются в течение смены и по окончании смены;

- технологическое оборудование очищают, моют водопроводной водой,

  горячим моющим раствором, дезинфицируют, затем моют горячей водой;

- вода, используемая в технологическом процессе не должна содержать

  патогенных микроорганизмов.

14.1.4 Психофизиологические факторы

Эффективность трудовой деятельности человека, его работоспособность зависят в значительной степени от перенапряжения. В основном это физические перенагрузки при погрузо-разгрузочных работах и монотонность труда (работа на конвейере, упаковке изделий). На проектируемом предприятии осуществляется строгий контроль за соблюдением норм переноса тяжестей, соблюдение режима труда и отдыха, рациональная организация рабочего места с учетом эргономических требований. В процессе работы статические усилия встречаются в различных видах: удержание груза (инструмент, лотки с формами), прижим обрабатываемого инструмента  к обрабатываемому изделию (оклейка гофкоробов), усилия для перемещения органов управления (рукоятки, маховики, штурвалы) или тележек.

Для восстановления работоспособности в цехах предусмотрены комнаты отдыха и приема пищи, душевая и гардероб. При оценке психофизиологических факторов было выяснено, что наиболее оптимальный режим работы – в 2 смены по 7,8 ч.

14.2 Экологическая безопасность проекта

Кондитерская фабрика относится к V классу санитарной защиты с шириной санитарно-защитной зоны 50м.

Проектируемое предприятие выбрасывает в атмосферу органические пыли, аммиак, продукты сгорания природного газа, выбросы от котельной. Котельная является основным источником загрязнения.

Сточные воды в данном предприятии образуются после мытья оборудования, инвентаря. Они сбрасываются в городские коллекторы. Хлориды и сульфаты можно удалить химическим методом, т.е. нейтрализацией с применением щелочей и кислот. Для очистки от взвешенных частиц и сухого остатка используется механический метод – фильтрация, процеживание с использованием решеток с ячейками 15-20 мм; отстаивание – вертикальный отстойник, эффективность составляет 50 %; фильтрование - гравийно-песочные напорные фильтры, эффективность достигает 75 %.

В просеивательном отделении при транспортировании сахара образуется органическая пыль. Очистка воздуха от нее проводится методом фильтрации через рукавные фильтры ФВ-30 и ФВ-90. Эффективность очистки до 99%.

Очистка воздуха от выбросов органической пыли осуществляется с помощью циклонов ЦН-15У, ЦН-24, которые установлены на силосах и циклонах.

При сжигании мазута образуется оксид углерода, диоксид углерода, аммиак. Удаление этих газов осуществляется аспирацией, эффективность – 95%.

К твердым отходам, образующимся на предприятии, относятся отработанные материалы, брак, ветошь.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11