Штокман Е.А. Вентиляция, кондиционирование и очистка воздуха на предприятиях пищевой промышленности

Подождите немного. Документ загружается.

Тепловыделения составляют 2500-2900 Вт. Затем лист подвергается резке, после этого — термической обработке в скирдах в течение 6-12 часов.

Затем чай лао-ча поступает в сушильный цех. Высушенный чай поступает в купажное отделение, где приготавливается смесь путем простейшей

операции — перелопачивания. При этом наблюдается значительная запыленность — до 120-150 мг/м

Лао-ча прессуют в кирпичи влажным и сухим способами. При влажном прессовании теплоизбытки в цехе составляют до 11,6 Вт/м, Основная вредность

в цехе — пары от пропарочного агрегата.

При сухом прессовании отпадает необходимость пропарки и сушки. Сухое прессование на прессе конструкции М. Г. Кодуа сопровождается

интенсивным выделением пыли. Предусматривается аспирация и

очистка удаляемого воздуха.

Чаеразвесочные фабрики. Схема технологического процесса — на рис. 12.1.

Чай в ящиках поступает в сортировочный цех. Здесь ящики вскрывают, чай высыпают на досмотровый стол. Удаляют посторонние примеси путем

визуального осмотра и с помощью магнитного сепаратора. Эти операции сопровождаются интенсивным пылеобразованием. Затем происходит купаж чая

различных сортов. Этот процесс также связан

со значительными выделениями пыли. При перегрузке и транспортировании чая наблюдается высокая

запыленность. Из бункеров чай поступает на автоматические весы. Отвешенные порции чая поступают на упаковочную машину. Изготовленные на

автомате бумажные пакеты заполняются чаем, закрываются и заклеиваются. На этой стадии также наблюдается высокая запыленность воздуха в

рабочей зоне — до 20 значений ПДК.

Изготовленные пачки по желобу и транспортеру поступают на склад и упаковываются в ящики. Основная

вредность на чаеразвесочной фабрике — чайная пыль.

12.2. Требования к воздушной среде производственных помещений

Рис. 12.1. Схема технологического процесса чаеразвесочной фабрики: 1 — досмотровый стол; 2 — магнитный сепаратор; 3 — бункер; 4 — купажный

барабан; 5 — транспортер; 6 — бункер; 7 — автоматические весы; 8 — чаеупаковочная машина; 9 — склад.

Свойства чайного листа во многом зависят от относительной влаж-

ности воздуха, а также от его температуры. Для получения продукции, отвечающей требованиям ГОСТа, в производственных помещениях чайных

фабрик необходимо поддерживать определенные параметры

воздушной среды: относительную влажность, температуру, подвижность воздуха. Эти

параметры должны также соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям.

Фабрики черного и зеленого байхового чая работают обычно с мая по сентябрь. Условно зимним периодом для этих фабрик считают время, когда

температура наружного воздуха опускается ниже 18 °С. Фабрики кирпичного чая могут работать в течение почти

всего года. Чаеразвесочные фабрики

работают круглогодично.

Чайный лист, доставленный с плантаций, должен сразу же подвергаться обработке на фабриках. Поэтому фабрики черного и зеленого байхового чая

расположены в районе чайных плантаций, т. е. в субтропической зоне, отличающейся мягким влажным климатом. Невелика здесь и запыленность

наружного воздуха. Таким образом, климатические условия в сочетании

с системами вентиляции и кондиционирования благоприятствуют получению

продукции высокого качества.

Чаеразвесочные фабрики находятся в различных районах страны, в том числе в местностях с суровыми климатическими условиями и высокой

запыленностью воздуха.

Условия воздушной среды в производственных помещениях чайных фабрик обеспечиваются системами вентиляции и кондиционирования. При

применении вентиляции предусматривается увлажнение воздуха для

создания требуемой относительной влажности, а также очистка приточного

воздуха.

В табл. 12.1 приведены метеорологические условия, рекомендуемые [41] для производственных помещений чайных фабрик, соответствующие

технологическим и санитарно-гигиеническим требованиям.

12.3. Определение воздухообмена

Определение воздухообмена в производственных помещениях чайных фабрик следует производить по тепловьщелениям. Определение воздухообмена

по пылевыделениям нецелесообразно. Общеобменная

Примечания к таблице 12.1. 1. Так как фабрики черного и зеленого байхового чая работают с мая по сентябрь, то зимним периодом для этих

фабрик условно считают то время, когда температура наружного воздуха опускается ниже 18 °С.

2. Скорость движения воздуха регламентируется только для горячих цехов и цехов с повышенной относительной влажностью.

3. Для самостоятельных ферментационных цехов скорость движения воздуха не регламентируется, так как время пребывания людей в этих цехах

незначительно.

Параметры воздуха в производственных помещениях чайных фабрик вентиляция при борьбе с пылью обычно не дает реального эффекта. Кроме того,

сложно определить, какое количество выделившейся от источника пыли поступило в воздух. Часть пыли, в первую очередь крупные фракции,

осаждается вблизи источника.

Таблица 12.1

Параметры воздуха, Нормируемые метеорологические показатели

гическим требованиям Летом Зимой

При

вентиляции

При

кондиционировании

При вентиляции При кондиционировании При вентиляции

При

конд

Цехи и

отделения

t, °С

ф, %

t, °С ф, % t, °С ф, % v, м/с t, °С ф, % v, м/с t, °С

ф,

v, м/с t, "С

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Фабрики черного байхового чая

Завялочные Не регламентируется

Не более

чем на 3

выше

наружной

Не

регламентируется

0-0,5

Не более

чем на 3

выше

наружной

Не

регламентируется

0-0,5 Не регламентируется

Роллерные

20-

90-

20-24 90-95

20-24 24-

90-95 90-95 1,0-1,3 1,3-1,8

20-22 22-

90-95 90-95 0,7-1,0 1,0-1,3 20-24

90-

1,0-1,3 20-2

Ферментационные

20-

95-

18-24 95-98 20-28 95-98

Не

регламентируется

18-20

21-24

97-98 95-96

Не

регламентируется

18-20 21-24

97-

95-

18-2

Сушильные

Не

регламентируется

55-65

Не более

чем на 5

выше

наружной

Не

регламентируется

1,5-3,0

Не более

чем на 3

выше

наружной

55-65 1,0-2,0

Не

регламентируется

55-

Не

регламентируется

Не

регл

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11 12

14 15

Фабрики зеленого байхового чая

Фиксационные Не регламентируется Не более Не регламен- Не более Не регламентируется

(пропарочные)

чем на 3

выше

наружной

тируется

чем на 3

выше

наружной

Сушильные,

топочные, рол-

лерные и

сортировочные

Аналогично соответствующим цехам фабрики черного байхового чая

Фабрики зеленого кирпичного чая

Обжарочные Не регламентируется Не более Не Не более Не регламентируется

Не 16

55- Не регла-

чем на 3

выше

наружной

регламентируется

чем на 3

выше

наружной

регламентируется

ментируется

Роллерные,

сушильные и

топочные

Аналогично соответствующим цехам фабрики черного байхового чая

Чаеразвесочные фабрики

Все

производственные

цехи

Специальных

требований не

предъявляется

Не ниже 18

зимой и не

более чем на 3

выше наружной

летом

55-

Не более

чем на 3

выше

наружной

Не

регламентируется

Не выше

наружной

55-

Не

регламентируется

55-

Не

регламентируется

55-

Не

регламентируется

Пылевыделения в производственных помещениях чайных фабрик локализуются в основном местными отсосами. Такой метод борьбы с пылью является

наиболее эффективным. Количество воздуха, отсасываемого от соответствующих точек пыления, приведено при рассмотрении организации вентиляции

в отдельных производственных помещениях. Тепловой баланс производственного помещения чайной фабрики включает те же составляющие, что и

баланс производственных помещений других

отраслей пищевой промышленности (см., например, тепловой баланс цеха табачной фабрики).

Тепловыделения от вносимого сырья, Вт, полуфабриката или готовой продукции, поступающих в производственное помещение чайной фабрики, можно

определить по формуле:

= 0,278 G

|3At, (12.1)

где G

— масса материала, поступающего в помещение за 1 час; с

— удельная массовая теплоемкость чайного листа, кДж/ (кг-град.);

Р — коэффициент, учитывающий постепенное охлаждение материала, равный 0,4; 0,25; 0,15 соответственно для первого, второго и третьего часа

нахождения продукции в помещении; At — разность между температурой воздуха в помещении и температурой чайного листа. Удельная массовая

теплоемкость чайного листа колеблется в широких пределах в зависимости от влажности листа. Значения с

, полученные при исследованиях канд.

техн. наук А. Ф. Бабалова [41], даны в табл. 12.2. Значения At приведены в табл. 12.3.

Воздухообмен определяют по формулам СНиП 2.04.05-91* [1].

12.4. Организация воздухообмена в производственных помещениях

Воздухообмен в производственных помещениях чайных фабрик Может осуществляться системами вентиляции, как правило, с увлажнением и системами

кондиционирования.

Кондиционирование воздуха в чаеобрабатывающей промышленности имеет важное технологическое значение, так как способствует

Таблица 12.2

Удельная массовая теплоемкость чайного листа

Относительная

влажность листа, %

Удельная массовая

теплоемкость чайного листа,

кДж/(кгхград.)

Относительная

влажность листа, %

Удельная массовая

теплоемкость листа,

кДж/(кгхград.)

Относительная

влажность листа, %

Удельная массовая

теплоемкость листа,

кДж/(кгхград.)

5 1,25 30 2,08 55 2,84

.0 1,46 35 2,25 60 2,92

15 1,59 40 2,42 65 3,0

20 1,75 45 2,5 70 3,13

25 1,92 50 2,67 75 3,26

Таблица 12.3

Разность между температурой воздуха в помещении и температурой чайного листа

Помещение, из которого поступил чай

(сырье или полуфабрикат)

Помещение, в которое поступил чай (сырье

или полуфабрикат)

Разность между температурой воздуха в помещении и

температурой чайного листа (At=t -t), град.

Приемная площадка Завялочиый или фиксационный цех 0

Завялочиый цех Роллерный цех 10

Ролдерный цех Ферментационное отделение 0

Ферментационное отделение Сушильный цех 12

Сушильный цех: Сортировочный цех -

а) при поточном цикле 40

б) при поступлении чая на промежуточный склад 0 -

Фиксационное отделение Сушильный цех 0 ___|

Фабрики плиточного чая - 0 ___

Чаеразвесочные фабрики - 0 ___1

получению продукции высокого качества. В системах кондиционирования чайных фабрик воздух подвергают нагреву, увлажнению, осушке, очистке,

охлаждению. Нагрев воздуха производят в начале и в конце сезона на чаеобрабатывающих фабриках и круглогодично на чаеразвесочных. Увлажняют

воздух в зимний и переходный периоды, а в цехах, где требуется высокая влажность, также и в летний период

. Осушку воздуха производят в летнее

время при его высокой влажности. Очистку производят весь период работы фабрики. Охлаждение — в летний период при значительных

теплоизбытках.

В цехах, где необходимо обеспечить определенную влажность, — роллерном, ферментационном, сортировочном — следует использовать механическую

вентиляцию — как общеобменную, так и местную. Местная вентиляция в указанных цехах удаляет пыль от источников ее выделения.

Местные отсосы являются основным методом борьбы с пылью в производственных помещениях чайных фабрик, где имеются пылевы-деления.

Аэрация. В «Основные положения и технические условия проектирования вентиляции и кондиционирования воздуха чайных фабрик» [41] нужно

внести некоторые дополнения, т. к. аэрация имеет в данном случае два недостатка: во-первых, наружный неочищенный

воздух поступает в

помещение, где происходит переработка пищевого сырья, и, во-вторых, при применении аэрации сложно регулировать параметры воздуха в

помещении, в частности влажность, которая должна поддерживаться на определенном уровне. Исходя из этого, аэрацию можно применять в тех цехах

чайных фабрик, где имеются теплоизбытки и не требуется создание искусственного микроклимата.

К таким цехам относятся завялочный и сушильный.

Аэрацию целесообразно организовать по следующей схеме: воздух поступает в помещение от систем механической вентиляции. Удаление воздуха

происходит естественным путем — через шахты, Дефлекторы, верхние ярусы окон, фонари. Это дает возможность подвергать приточный воздух

очистке, если это необходимо.

Над источниками конвективной теплоты в цехах целесообразно устанавливать шахты. Развитие конвекции характеризуется зависимостями,

приведенными в гл. 2. Сечение шахты над источником тепловыделений должно превышать сечение конвективной струи на соответствующем

расстоянии на 10%. Это обеспечит свободное удаление теплоизбытков. На чаеразвесочных фабриках основная вредность — чайная пыль. Проблем с

устройством аэрации здесь не возникает.

Имеются рекомендации

[41] об устройстве воздушных душей в сушильных цехах, где рабочие находятся в непосредственной близости к горячим

поверхностям оборудования и на них действует, кроме конвективной, лучистая теплота.

Решения вентиляции и кондиционирования воздуха на чайных фабриках могут быть приняты с учетом «Основных положений и технических условий

проектирования...» [41]. Однако в приведенные там рекомендации должны

быть внесены поправки с учетом действующих норм [1]. Рассмотрим

вентиляцию и кондиционирование основных цехов чайных фабрик.

Фабрики черного байхового чая

Завялочный цех. Основная задача вентиляции — удаление избыточного тепла. Воздух, ассимилировавший теплоизбытки, может удаляться через

фонарь, шахты, дефлекторы, открывающиеся фрамуги верхних ярусов окон. Приток производится системами механической общеобменной вентиляции

через щелевые воздуховоды, проложенные

на высоте 4,5 м от пола по продольной оси прохода между машинами. Щели направлены вниз и снабжены

лопатками. В один проход между машинами подают 1720 м

/ч воздуха.

При расчете тепловыделений от электродвигателей оборудования можно использовать данные, приведенные в табл. 12.4.

Роллерные и ферментационные цехи. В цехах может быть применена система кондиционирования или вентиляции с увлажнением воздуха. Система

вентиляции поддерживает в цехах температуру не ниже 20 °С, система кондиционирования — в пределах 22-24 °С, что соответствует технологическим

требованиям. Относительная влажность — 90-95%.

В цехе необходимо обеспечить 4-5-кратный воздухообмен. Рециркуляция может быть допущена в

течение 4-5 часов в объеме 50-65%. Должна быть обеспечена подвижность воздуха в соответствии с данными табл. 12.1.

Для нагрева приточного воздуха целесообразно использовать нагретый воздух после завялочных машин с температурой 30-35 °С, обеспечив изоляцию

камер смешения воздуха от топочного отделения.

Для обеспечения необходимой относительной

влажности воздуха он может доувлажняться в цехе с помощью форсунок.

При расчете тепловыделений в роллерных цехах принимают теплоотдачу от одного роллера:

— при устройстве вентиляции: для летнего периода — 2800 Вт, для переходного периода — 520 Вт;

— при устройстве кондиционирования: для летнего периода — 4100 Вт, для переходного периода — 520 Вт.

Кондиционирование рассчитывают по параметрам Б.

В сушильном цехе целесообразно применять естественную вытяжку через фонарь, шахту, дефлекторы, фрамуги верхнего яруса окон. Приток

обеспечивается механической общеобменной системой. В помещении желательно предусмотреть воздушное душирование. Для уменьшения

тепловыделений необходимо изолировать горячие поверхности оборудования. Средняя температура чаесушильных машин — 65 °С. От одной

чаесушильной машины в окружающую среду поступает 20000-21500 Вт. Теплота поступает также

от горячих воздуховодов. С помощью изоляции

теплоотдачу можно снизить на 50%.

От чаесушильных машин нужно удалять воздух в количестве 16000-17000 кг/ч при температуре 60-70 °С.

В сортировочных цехах основная задача вентиляции — обеспыливание и поддержание определенной влажности воздуха при оптимальной

температуре.

Все машины должны быть герметизированы и снабжены местными отсосами. Схема аспирации цеха

показана на рис. 12.2 [1]. Данные о количестве

удаляемого воздуха приведены в табл. 12.5 [41]. Очистка удаляемого от машин воздуха производится в рукавном фильтре ФВ. Приточная система

вентиляции рассчитывается на подачу 95% воздуха от количества, удаляемого из цеха, для создания разрежения с целью недопущения

распространения пылевых вредностей в другие помещения. Рециркуляция допускается кратковременно в объеме 50%. При

устройстве системы

кондиционирования температуру воздуха в Цехе принимают на 5 °С ниже наружной, а в переходный период ее принимают 18 °С при относительной

влажности 60%. Точность регулирования — ±5%. Система регулируется автоматически.

Фабрики зеленого байхового чая

На фабриках зеленого байхового чая процессы завяливания и скручивания листа отсутствуют. Технологический процесс начинается с фиксации листа.

Установленный в

цехе фиксационный агрегат выделяет в окружающую среду в среднем 13400 Вт. При фиксации листа паром производительность

местного отсоса составляет 3200 м

/ч.

Таблица 12.4

Характеристики электродвигателей машин

Машины

Установленная

мощность

электродвигателей, N,

кВт

Коэффициент

использования

установленной

мощности, Т|

Коэффициент

одновременности

работы машин, Л

коэффициент

выделения тепла в

помещении, Г)

Коэффициент

полезного

действия привода,

Коэффициент

полезного действия

электродвигателя, Г)

Завялочная машина 40,0* 5,20 0,80 0,80 0,95 0,95 0,60 1,00 0,95 1,00 0,87 0,85

Роллер 4,50 0,60 0,60 1,00 1,00 0,85

Зеленая

сортировочная

машина

1,00 0,60 0,60 1,00 1,00 0,85

Чаесуш ильная

машина

7,00* 2,80 0,85 0,80 0,75 0,75 0,60 1,00 0,95 0,95 0,87 0,85

Барабанная 1,00 0,80 0,85 1,00 0,90 0,85

сортировочная

машина

Плоскокруговая

сортировочная

машина

1,70 0,80 0,85 1,00 0,90 0,85

Чаедробилка 1,70 0,80 0,85 1,00 0,90 0,85

Купажный барабан

2,80 0,80 0,85 1,00 0,95 0,85

Утрусочная машина

1,70 0,80 0,85 1,00 1,00 0,85

Фиксационная

машина ВНИИЧХ

9,50* 1,30 0,85 0,80 0,85 0,85 0,40 1,00 1,00 0,90 0,87 0,85

Пропарочный

агрегат

2,80 0,85 0,85 1,00 0,90 0,85

Обжарочный

барабан

9,50* 1,30 0,85 0,80 0,85 0,85 0,40 1,00 1,00 0,90 0,85 0,85

Пресс системы

Кодуа

20+1 0,80 0,85 0,90 0,95 0,87 1

Чаеупаковочная

машина

1,7+1,0 0,85 0,85 1,00 0,95 0,85

Примечание. *Числа первого ряда относятся к двигателю вентилятора.

Рис. 12.2. Схема аспирации технологического оборудования сортировочного цеха: 1 — вентилятор; 2 —

подвижные жалюзи; 3 — воздуховод от утрусочной машины; 4 — купажный барабан; 5 — чаерезка; 6 — плоскокруговая сортировочная машина; 7 —

барабанная сортировочная машина; 8 — рукавный фильтр.

Фиксационные машины, работающие на горячем воздухе, выделяют 9900 Вт. В цехе целесообразно использовать аэрацию для удаления

теплоизбытков. Аэрационное отверстие в перекрытии или шахта должны располагаться непосредственно над

машиной. Приток производится от

системы механической вентиляции. Для удаления пара, прорывающегося от пропарочно-фиксационной машины, устанавливается местный отсос

производительностью 3200 м

/ч.

В летнее время в рабочей зоне цеха должна поддерживаться температура не выше 4 °С от наружной температуры.

В роллерных цехах фабрик зеленого чая не требуется поддерживать определенные параметры воздуха. Вентиляция здесь устраивается по

упрощенной схеме.

Фабрики кирпичного чая

Фабрики кирпичного чая работают также и в зимний период. Сырье на эти фабрики поступает

с фабрик байхового чая. Технологический

Таблица 12.5

Местные отсосы системы аспирации сортировочного цеха

Обслуживаемая машина

Место установки

отсоса

Количество отсосов у

машины

Количество удаляемого воздуха,

/ ч

Коэффициент местного

сопротивления

Плоскокруговая сор.ировочная

машина

Над всей машиной 2 2x3200= =6400 3,5

Барабанная сортировочная машина:

У загрузочного отверстия

3 750 1,5

У чаерезки 250 3,5

без элеватора

У выгрузочного отверстия 500 1,0

У загрузочного отверстия

2 750 1,5

с элеватором

У выгрузочного отверстия 500 1,0

У загрузочного отверстия

2 800 1,5

Чаедробилка

У выгрузочного отверстия 200 3,5

Купажный барабан:

У загрузочного отверстия

2 2000 1,5

при ручной загрузке

У выгрузочного отверстия 1200 1,5

У загрузочного отверстия

2 1100 2,6

при механизированной загрузке

У выгрузочного отверстия 1100 1,5

Утрусочная машина:

при ручной загрузке У загрузочного отверстия

1 800 1,5

при механизированной загрузке У загрузочного отверстия

1 500 1,5

процесс начинается с сушки. Сушильный цех оборудуется такой же системой вентиляции, как и сушильные цехи других фабрик. Следующий процесс —

купаж. Смешивание производится путем перелопачивания сырья вручную. Зонты, которые устанавливают над отверстиями в полу, куда ссыпают

купажированный чай, неэффективны, как и вообще зонты при удалении пыли. Начальное содержание пыли в воздухе — 700-800 м

/ч. Количество

воздуха, удаляемого местным отсосом, — 8100 м

/ч. Очистка воздуха от пыли может производиться мокрым способом в вентиляторе-фильтре ТБИОТ-

ПВ.

Для компенсации вытяжки приточный воздух подается в верхнюю зону, поскольку в помещении происходит интенсивное пылевыделе-ние, со

скоростью при выходе не более 0,3 м/с. Приточный воздух нагревают до 18 °С.

При сухом прессовании кирпичного чая применяют прессы системы Кодуа, снабженные местными отсосами. Применяются улиткообразные и

воронкообразные отсосы (табл. 12.6). Всего от пресса Кодуа удаляют 8000 м

/ч воздуха.

При влажном прессовании над пропарочными котелками устанавливают зонт производительностью 7000 м

/ч.

При наличии теплоизбытков может быть применена аэрационная вытяжка. Приток — механический.

Таблица 12.6

Количество воздуха, отсасываемого от оборудования для сухого прессования чая

Наименование машины Количество отсасываемого воздуха, м7ч

Чаедробилка для дробления бракованной чайной плитки 1600

Весы с досмотровым столом и с электромагнитным сепаратором 3000

Элеватор вертикальный ковшового типа 800

Механический пресс системы Кодуа 8000

Купажный барабан 2200

Транспортер ленточный (место поступления чая) 600

Бункер над прессом 600

Чаеразвесочные фабрики

Основная задача системы вентиляции — удаление пылевыделений и обеспечение чистоты воздуха в соответствии с нормами. Кондиционирование

работает по адиабатическому циклу и должно автоматически поддерживать относительную влажность в пределах 55-65%. В зимнее время температура

воздуха в производственных помещениях равна 18 °С.

Схема технологического процесса фабрики дана на рис. 12.2.

При поступлении чая на досмотровые

столы происходит интенсивное пылевыделение. Для удаления пыли вдоль всего стола установлен

улиткообразный отсос (рис. 12.3). Количество отсасываемого