Повышение эффективности энергоиспользования цеха

 

Площадь камер хранения запасов сырья, материалов и тары рассчитывается, исходя из массы  упаковки, сроков хранения и нормативной  нагрузки на 1 м², по следующей формуле:

                                   (2.1)

где М_уп — масса упаковки, в кг;

τ — срок хранения в сут;

q — норма укладочной массы, кг/м²;

К — коэффициент использования  площади.

                                          _(3.1)

Оперативные склады предусматривают из расчета 2-х суточного хранения.

Таблица 4.

Помещение	Принятая площадь м2
Склад сырья	124,4

 

Расчет  площадей камер хранения готовой  продукции.

Площадь камер хранения готовой продукции  рассчитывается, исходя из количества готового продукта, сроков хранения и  нормативной загрузки на 1 м², по следующей формуле:

  (4.1)                                                                                                
где М_пр — масса продукта вырабатываемого в сутки, в кг;

τ — срок хранения в сут;

q — норма укладочной массы, кг/м²;

К — коэффициент использования  площади.

Площадь камер хранения с учетом сроков хранения, количества готовой продукции, а  так же нагрузки на 1м² камеры и коэффициента использования площади рассчитывается по формуле (36) и приведена в таблице 5.  

 

Таблица 5

Помещение	Площадь м2
Склад ГП	74

 

Общая площадь  цеха F=74+124,4+1231,2+178,25=1607,85 м²

Площадь цеха примем 1620 м².  Цех в одноэтажном исполнении прямоугольной формы – длина 40 м, ширина 40,5м.

Основные  производственные цеха и лаборатории  имеют дневное освещение.

Лаборатория приемно-моечного отделения расположена  рядом с приемно-аппаратным участком, бойлерная, помещение для хранения моющих средств рядом с помещением централизованной мойки.

1.3.Компоновка помещений производственного корпуса

Все помещения  главного производственного корпуса  расположены таким образом, чтобы  в наибольшей степени способствовать правильной организации технологического процесса, обеспечивать необходимые противопожарные и санитарно-гигиенические требования и нормы, предусматривать возможность дальнейшей реконструкции предприятия (расширение производства, замена или изменение расположения технологического оборудования), отвечать требованиям технической эстетики и обеспечивать максимальную экономию капиталовложений на строительство или реконструкцию.

При компоновке помещений соблюдается поточность движения сырья, полуфабрикатов, готового продукта, тары и необходимых для  производства материалов, отсутствие пересекающихся грузовых и людских  потоков, предусматривается проектирование переходных мостиков над транспортерами. Склады тары, камеры хранения готовой  продукции по возможности примыкают  к производственному цеху в местах фасовки готового продукта. Это позволяет не только сократить путь движения тары и фасованного продукта в камеры хранения, но и снизить возможность пересечения рабочих с грузопотоками.

Материальный  склад располагается у входа  в цех по ходу технологического процесса, он имеет выход на территорию завода.

При компоновке помещений в главном корпусе  учитывается возможность дальнейшей реконструкции цехов или всего  завода. С этой целью бытовые и  складские помещения расположены  в торцовых частях зданий, поскольку  при необходимости их можно вынести  в специальное помещение на территории завода, а на освободившихся площадях расширить производство. Кроме того, при таком размещении указанных  помещений при одноэтажном строительстве  увеличивается естественное освещение  цехов, создается возможность разумного  снижения высоты непроизводственных помещений, что особенно важно для снижения затрат па теплоизоляцию камер храпения готового продукта и экономии расходования холода.

Лаборатории, участки приёмно-аппаратный, цельномолочной продукции, участок выработки СОМ  размещаются с южной стороны, а камеры хранения готовой продукции, экспедиции – с северной. В этом случае летом солнце не будет проникать  в глубь участков, а зимой все  участки будут полностью освещены.

Котельные помещения располагаются в отдельно стоящем здании.

Помещение бойлерной, необходимой для обеспечения  производства горячей водой, располагают  в производственном корпусе. Допускается  размещение бойлерной в помещении  без естественного освещения.

При проектировании предприятий, перерабатывающих свыше 50 т молока в смену, предусматриваются  комнаты мастеров, которые примыкают  к производственным цехам.

Производственные  помещения расположены по ходу технологического процесса, не допуская пересечения потоков сырья и готовой продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

2.1. Расчет тепловых потерь

2.1 Мощность и энергия  входящих потоков

В данном разделе рассматриваются уравнения, позволяющие определить входящие потоки энергии от оборудования; вспомогательных приборов, освещения, отопления, рабочего персонала для данного технологического процесса.

2.1.1Мощность, потребляемая электрооборудованием цеха:

где - мощность, потребляемая электрооборудованием в цехе;

- коэффициент потерь двигателя.

2.1.2.Энергия, поступающая от электрооборудования цеха:

где - время работы оборудования.

 

2.1.3.Мощность, выделяемая емкостями с жидкостью:

α=5.6+4×

,

где α –  коэффициент теплоотдачи, Вт/м²∙К;

S_ж – площадь поверхности ёмкости с жидкостью;

Т_ж – температура поверхностных стенок ёмкости;

Т_ср – температура окружающей среды.

 – скорость движения воздуха  в помещении.

2.1.4.Энергия, выделяемая агрегатом с жидкостью:

где - время работы агрегата с жидкостью.

2.1.5.Мощность, выделяемая системой освещения:

,

где n_Лрозж, n_Ллюм – количество ламп накаливания и люминесцентных ламп;

N_Лрозж, N_Ллюм – потребляемая мощность ламп накаливания, люминисцентных ламп.

2.1.6.Энергия, выделяемая освещением:

где - время работы системы освещения.

2.1.7.Мощность, выделяемая системой вентиляции:

где n_.в – количество вентиляторов;

N_в- мощность вентилятора;

- тепловые потери вентилятора.

2.1.8.Энергия, выделяемая системой вентиляции:

где - время работы системы вентиляции.

2.1.9.Энергия, выделяемая системой отопления:

где S_бат- общая площадь батарей;

n_.бат- количество батарей;

- коэффициент теплоотдачи;

T_бат- температура батареи;

T_комф- температура комфорта помещения;

2.1.10.Энергия, поступающая в помещение от системы отопления:

где - время работы батареи.

2.1.11.Мощность, выделяемая от персонала цеха:

где - удельное количество теплоты для работы различной тяжести, Вт;

_чел - количество человек;

- коэффициент выделения тепла человеком.

2.1.12.Суммарная мощность входящих потоков:

Энергию за год определяем по формуле:

где - суммарная мощность входящих потоков;

- время работы систем входящих потоков.

 

 

 

 

 

Все расчеты были проведены в среде Excel MC. Результаты представлены ниже в таблицах 6-15.

Таблица 6

	оборудование
Центробежный насос		5,5		16			2
Сепаратор – молокоочиститель		11		16			2
Сепаратор-сливкоотделитель		11		16			1
Емкость для нормализации
Гомогенизатор		11		16			2
Пастеризационно-охлад. установка
Резервуар закваски		0,55		16			2
Смеситель		2,2		16			1
Разливной     автомат		4		16			1
	N=		73,3		кВт
	W=		4222080		кВт*ч

Таблица 7

тепло выделяемое оборуд.
v	1,2	м/с
α	7,21	Вт/м*К
Sпов1	40,62	м2
Sпов2	11,77	м2
Sпов3	15,29	м2
Sпов4	2,5	м2
Sпов5	23,6	м2
Sпов6	28,2	м2
Sпов7	26,88	м2
Sпов8	12,6	м2
Т ос	293	К
Тпов1	358	К
Тпов2	281	К
Тпов3	313	К
Тпов4	283	К
Тпов5	333	К
Тпов6	313	К
Тпов7	333	К
Тпов8	293	К
Мощность	38677,4	кВт
Энергия	2227818	МВт*ч

 

Таблица 8

Освещение
лампы	55
мощност 1	0,1	кВт
Мощн. Сист.	5,5	кВт
Энергия	316,8	МВт*ч

 

Рассчитываем  систему отопления цеха. Выбираем радиатор стальной Korad тип 11 H 500 L 2000 Q=2094 Вт при dt=70 C, боковое подключение. После расчета принимаем 40 радиатора.

Таблица 9

Отопление
Sрад.	40	м2
nрад	40	шт
α	10,4	Вт/м*К
Т рад	343	К
Т комф.	293	К
Мощность	832	кВт
Энергия	71884,8	МВт*ч

 

Расчет  необходимой вентиляции заключается  в определении необходимого количества вентиляторов и подбор конкретных устройств.

Рассчитаем  кратность воздухообмена по количеству людей:

L = N * Lнорм, где

 L — требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч; 

N — количество людей; 

Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека:

• в состоянии покоя — 20 м³/ч;
• работа в офисе — 40 м³/ч;
• при физической нагрузке — 60 м³/ч.

Получаем  L=20∙60=1200 м³/ч.

Выбираем 4 вентилятора  фирмы Вентс ВК125 мощностью 200 кВт.

Таблица 10

Вентиляция
n	3	шт
Nв	0,2	кВт
k	0,3
Мощн. Сист.	0,18	кВт
Энергия	0,864	МВт*ч