Розрахунок вентиляції

6. Розрахунок вентиляції

Задачею є розрахунок кратності повітрообміну у приміщенні, де заходиться наше обладнання, об’ємом V=5*10³ м³, по надлишковим тепловиділенням. Площа тепловіддаючої поверхні F=3,24 м²; температура нагрітої поверхні t_П=50⁰С, норма допустимої температури в приміщенні t_П1=24⁰С, маса нагрітої продукції М=75 кг, питома теплоємність нагрітої маси См= 0,25 Вт*с/кг*град, температура маси по фактичному заміру t_М=120⁰С; коефіцієнт, що враховує нерівномірність остигання маси р=1,4. Загальна потужність встановлених електродвигунів Р=4,0 кВт, ККД електродвигунів h=0,75; температура повітря, яке поступає t_ПОВ=18⁰С.

У виробничому приміщенні є три витоки тепловиділення:

1.тепловіддача поверхня;

2.нагріта маса;

3.тепло від двигунів.

Визначаємо кількість надлишкового тепла:

Q=F(tn-tн)*a

a - загальний коефіцієнт тепловіддачі.

a=(9.3+0.06tn)*1.16=(9.3+0.06*50)*1.16=14.268

Q1=3.24(50-24)*14.268=1202 Вт

Визначаємо кількість виділеного тепла від маси нагрітої продукції:

М-маса нагрітої продукції, кг;

См – питома теплоємність маси, Вт*с/кг*град;

tn – температура в приміщенні, ⁰С

tм – температура маси по фактичному заміру, ⁰С;

b - коефіцієнт нерівномірності застигання.

Визначаємо кількість видаляємого тепла від працюючих електродвигунів:

Q3=Pк*1000(1-h)

Рк – потужність електродвигунів, кВт.

Q3 = 4*1000)1-0,75)=1000 Вт.

Знаходимо загальну кількість вилучаємого надлишкового тепла:

Q = Q1+Q2+Q3

Q = 1202+1285.7+1000=3487.7 Bт

Визначаємо кількість нагрітого повітря, яке необхідно вилучити:

с = 1 кДж/кг*К – питома теплоємність повітря;

g = 1,2 кг/м³ – щільність повітря.

Визначаємо кратність повітрообміну:

Vn – об’єм приміщення, м³

N = 1743.85/5000=0.35

Висновок: для того щоб видалити розрахункову кількість нагрітого повітря 1743,85 м³/год достатньо проводити повітрообмін кратністю N=1. Це відповідає нормам охорони праці і забезпечує оптимальні умови праці, що сприяє підвищенню продуктивності і збереженню здоров’я людини.

7. Охорона навколишнього середовища

Харчова промисловість належить до числа матеріалоємних галузей, так як використовує значну кількість природних сировинних паливно-енергетичних і водних ресурсів. В більшості галузей харчової промисловості питома витрата сировини і матеріалів на одиницю продукції, що випускається, достатньо велика. Цей показник суттєво впливає не тільки на розвиток і розміщення виробництва, формування сировинних зон і термінів переробки сировини, а й на екологічність виробництва в цілому.

Кожне з харчових виробництв в тому чи іншому степені забруднює навколишнє природне середовище за рахунок викиду ряду шкідливих речовин в атмосферу, утворення стічних вод і твердих відходів. Харчова промисловість займає 14-е місце серед галузей і виробництв промислового циклу за рівнем забруднення навколишнього середовища.

Сучасний стан системи водопостачання та водовідведення на кондфабриці.

Діюча система водопостачання фабрики є змішаною. У теплий період року (квітень-вересень) експлуатується система зворотної подачі води. У холодний період здійснюється перехід на прямоточну систему водоспоживання. Останнє супроводжується значним збільшенням об’ємів води, яка споживається та скидається. Такий режим роботи підприємства зумовлює утворення 1848,893 тис*м³/р умовно-чистих теплообмінних вод і 224, 731 тис*м³/р забруднених виробничо-побутових вод.

Основними джерелами утворення виробничих стоків є миття технологічного обладнання (котлів для варіння, темперуючи машин, тощо), інвентарю та підлоги. Господарсько-побутові стоки надходять від їдальні, душових, умивальників та санвузлів. Всі види перечислених стічних вод по салюточним мережам збираються у прийомний резервуар, звідки перекачуються у міську каналізацію.

Під час роботи оборотної системи формуються умовно-чисті води, які включають надлишок технічної води (різниця між водозабором технічної води та реальним її споживанням) і продувочні води оборотної системи для підтримання в ній необхідного сольового балансу. ЇХ кількість незначна і складає 28-31 м³/год. Вони скидаються у струмок, що протікає поблизу фабрики по аварійному колектору безпосередньо з басейну градирні.

Під час роботи фабрики на прямотоці скид теплообмінних вод здійснюється одразу з конденсаторів аміачної компресорної у спеціально обладнаний прийомний колодязь і далі по окремому колектору у струмок. Витрата умовно чистих вод, що утворюються при цьому значно збільшується і складає 294 м³/год.

Для обґрунтування вихідної якості умовно-чистих вод фабрики на випуску опрацьовано результати аналізів проведені держуправлінням екобезпеки.

Для більш повної характеристики в стічних водах визначають температуру, активну кислотність (рН), кількість зважених речовин, сухий осад, наявність сульфатів, хлоридів і сірководнів, а також ступінь прозорості стічних вод, їх запах, вміст азоту і фосфору.

Зараз використовують механічні, хімічні, фізико-хімічні і біологічні способи очистки стічних вод. Вибір способу очистки залежить від кількості стоків, виду і концентрації забруднювачів, необхідної ступені очистки, місцезнаходження виробництва, а також розміру водоймища і його типу. Вибравши оптимальний варіант схеми очистки, можна очистити стічні води га 95-98%.

Стічні води кондитерської фабрики спочатку направляються на механічну очистку через сита, а після цього на біологічну очистку. Біологічну очистку проводять в установках різних типів і конструкцій (біофільтри, дискові біофільтри, аеротенки з системою повітрерозподілення). Для цієї мети використовують також фільтраційні поля на піщаних і інших легких ґрунтах.

Перелік заходів по охороні і раціональному використанню вод наведені в таблиці 2.

Таблиця 1

Таблиця 2

Підприємства харчової промисловості, зокрема кондитерські фабрики) хоча і в меншому ступені ніж заводи хімічної, металургійної і інших галузей промисловості, також викидають в атмосферу забруднюючі речовини.

Викиди в атмосферу можна поділити на такі групи:

-   викиди, що супроводжують виділення енергії і теплоти, і в результаті використання транспортних засобів з двигунами внутрішнього згорання;

-   викиди, супутні основним технологічним процесам;

-   викиди цехів по переробці вторинних матеріальних ресурсів;

-   викиди допоміжних цехів і виробництв.

Джерелом першої групи викидів являються теплоелектроцентралі, паросилове обладнання, хлібопекарні і кондитерські печі, автотранспорт. В якості палива використовують газ, мазут, тверде паливо – кам’яне вугілля. Питомі викиди шкідливих речовин при спалюванні рідкого палива залежать перш за все від виду палива. З таблиці 3 видно, що найбільш чистим в екологічному відношенні є природний газ.

На кондитерських фабриках до шкідливих викидів крім викидів із котельної відносять технологічні викиди: пил (мучний, цукровий, крохмальний, какаовели), окисли азоту і оксид вуглецю, що поступає в атмосферу з печей для випікання вафель, печива, тортів і т. д., а також аміак і фреон, що відводяться від компресорних установок (див. табл. 4).

Для вловлювання пилу органічного походження використовують як правило, різні системи сухих пиловловлювачів (циклони, пилоосаджувальні камери і др.) з ККД 85-98%, вибір яких обумовлений характером і розміром частинок. Також використовують пористі фільтри і електрофільтри.

Відносно нашої машини, то так як в цеху, де вона знаходиться в робочій зоні забруднення атмосферного повітря відповідає екологічним нормативам, то дане впровадження в більшій системі направлене на підвищення продуктивності та ефективності роботи обладнання.

Таблиця 3

Перелік забруднюючих речовин, які викидаються в атмосферне повітря.

Таблиця 4