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

Подождите немного. Документ загружается.

Мерник крахмального молока 0=2,0 м, Н=2,5 м 1450 -

Нейтрализатор 0=3,4 м, Н=4,9 м 3780 -

Фильтр-пресс 100x1100, 1=4,0 м 30100 20,4

Решофер 0=0,8 м, Н=7,0 м 3700 -

Фильтр-пресс сиропа 1100 х 1100, 1=4,0 м 20700 12,5

Вакуум-аппарат 0=2,8 м, Н=7,0 м 2600 -

Сборник готовой патоки 0=4,0 м, Н=3,0 м 2770 -

Форпресс 15700 -

Фузоотделитель 163 -

Технологические процессы получения порошкообразных продуктов крахмалопаточного производства завершаются сушкой, рассевом, развеской и

упаковкой. Оборудование, предназначенное для этих операций, является источником значительных пылевыделений. Пыль крахмала,

модифицированного крахмала, глюкозы, крахмалита, декстрина, сухого кукурузного корма попадает в производственные помещения. Количество и

дисперсный состав пыли, поступающей в помещение, зависит от характеристик технологического оборудования, его герметизации

, организации

технологического процесса, режима работы аспирационных и вентиляционных систем, а также метеорологических условий. Поступающая от

технологического оборудования пыль образует в воздухе концентрации, превышающие зачастую значения ПДК. Вследствие работы технологического

оборудования, действия вентиляции, движения механизмов и людей в помещениях возникают воздушные потоки. Пыли крахмалопаточного

производства, особенно тонкие их фракции, легко разносятся

по рабочим помещениям. Это приводит к уносу и потере ценных продуктов, а также к

ухудшению санитарно-гигиенического состояния помещений.

Наиболее наглядно общая картина пылевой обстановки отражается на пылевых картах цехов изолиниями концентраций витающей и осевшей пыли,

нанесенными на планы помещений. На рис. 17.1 приведен пример построения пылевых карт для участка развески и

упаковки кристаллической

глюкозы.

Объективными характеристиками пылящего технологического оборудования служат показатели коэффициента и степени герметизации, а пылевая

обстановка производственных помещений обусловливается количественными и качественными показателями пылепо-ступлений. Эти данные

приведены в табл. 17.2 [57].

Для отражения пылевой обстановки конкретного помещения со стационарным режимом целесообразно использовать характеристики взвешенной и

осадочной запыленности (табл. 17.3).

Пыли крахмалопаточного

производства (сухих кормов, крахмала, декстрина, крахмалита, глюкозы) значительно различаются между собой по своим

свойствам, однако все они органического происхождения и минеральная составляющая (в том числе являющаяся критерием при установлении ПДК) —

двуокись кремния — практически отсутствует.

Пыли крахмала, декстрина, сухих кормов обладают рядом важных физико-механических свойств, влияющих на их распространение по помещению

и на

процессы их улавливания, которые необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации аспирационных систем. Основные свойства продуктов и

пылей крахмалопаточного производства приводятся в табл. 17.4 и 17.5.

Дисперсный состав крахмала, глюкозы и их пылей иллюстрируется графиками на рис. 17.2 и 17.3.

Рис. 17.1. Пылевые карты отделения развески и упаковки кристаллической глюкозы: а — изоконцентрации пыли в воздухе рабочей зоны, мг/м

; б —

изолинии количества осевшей пыли, мг/(м

ч); 1 — бурат-рассев; 2 — весы; А, Б, В — рабочие места соответственно у бурат-рассева, у весов, на

зашивке мешков.

Таблица 17.2

Пылевые характеристики производственных помещений и технологического оборудования

Количественные Качественные

Размер частиц, мкм

Наименование производственного

помещения и технологического

оборудования

Производительность

технического оборудования, М

, кг/ч

Количество пыли,

поступающей в

помещение, М , кг/ч

Коэффициент

герметизации, К =

/м

, %

Продукта,

50т

Пыле-

поступ-

лений, d

50п

Степень

герметизации, Г=

50п

/ d

50т

Цех сухого крахмала

Помещение циклонов-осад ителей 3000 0,33 0,01 16,0 5,3 0,33

Помещение развески и упаковки 1900 2,29 0,12 16,0 12,5 0,78

Участок модифицированного крахмала и крахмалите

Помещение мельницы, циклонов-

осадителей крахмала и крахмалита

580 580 0,11 0,12 0,02 0,02 108,0 97,0 19,5 19,5 0,18 0,20

Помещение развески и упаковки крахмала

и крахмалита

580 580 0,61 0,69 0,11 0,12 108,0 97,0 66,0 62,0 0,61 0,64

Сахарный цех

Барабанная сушилка глюкозы 630 0,07 0,01 43,0 10,0 0,23

Помещение упаковки 630 0,40 0,06 43,0 17,0 0,4

Декстриновый цех

Декстри! 1 изаторы 710 0,19 0,03 30,0 9,7 0,31

Бурат-рассев 710 0,50 0,07 30,0 20,0 0,67

Коптроль-бурат 710 0,08 0,02 30,0 8,4 0,28

Таблица 17.3

Запыленность производственных помещений маисового комбината

Запыленность

Место замера

воздуха, мг/м

осадочная, г/(м

ч)

Цех сухого крахмала

Помещение батарей циклонов-осадителей 11,5 0,62

Склад сухого крахмала

Помещение развески и упаковки 103,0 15,45

Участок модифицированного крахмала и крахмалита

Помещение вальцовых сушилок 5,1 0,38

Помещение мельниц и циклонов-осадителей 24,7 2,18

Помещение развески и упаковки 133,0 20,2

Декстриновый цех

Помещение бурата, развески и упаковки 94,2 13,0

Декстринизаторы 51,0 2,2

Цех сухих кормов

Сушильное отделение 5,8 0,43

У ленточных транспортеров 12,0 0,72

Помещение сборных бункеров 5,8 0,58

Рис. 17.2. Дисперсный состав глюкозы и глюкозной пыли: 1 — глюкоза, отобранная на развеске и упаковке; 2 — пыль, осевшая в помещении

барабанной сушилки; 3 — пыль, осевшая в помещении развески и упаковки; 4 — пыль, взвешенная в воздухе помещения развески и упаковки.

Таблица 17.4 Основные свойства продуктов крахмалопаточного производства

Плотность, кг/м

Дисперсность

Сыпучесть, град.

Наименование

Истинная

Насыпная

мкм а УЕО динамический

УЕО статический

Слипа-емость, 10

Па

Удельная поверхность, см

/г

Крахмал 1490 510 16,0 2,5 52 90 4,23 2900

Мо дифициро- ванный крахмал 1420 330 108,0 2,0 45 67 1,39 3000

Крахмалит 1410 340 97,0 1,5 46 65 1,17 2700

Глюкоза кристаллическая 1600 640 43,0 3,0 48 70 3,34 1000

Декстрин 1460 460 30,0 3,0 52 90 1,67 2800

Сухой кукурузный корм 1400 150 290,0 5,0 51 74 0,01 3160

Рис. 17.3. Дисперсный состав крахмала и крахмальной пыли: 1 — крахмал, отобранный на развеске и упаковке; 2 — пыль,

осевшая на складе сухого крахмала и в помещении развески и упаковки; 3 — пыль, осевшая в помещении у батареи циклонов-осадителей; 4 — пыль,

взвешенная в воздухе в помещении забора проб сухого крахмала; 5 — пыль, взвешенная в воздухе склада сухого крахмала.

Таблица 17.5 Дисперсность пылей крахмалопаточного производства

Место отбора и вид пробы Медианный диаметр, d

, мкм Дисперсия, а

Цех сухого крахмала

Склад сухого крахмала; помещение развески и упаковки. Витающая пыль 2,9 1,3

Там же. Осевшая пыль 14,4 2,4

Участок модифицированного крахмала и крахмалита

Помещение развески и упаковки. Витающая пыль 2,8 1,4

Там же. Осевшая пыль 100,0 2,0

Сахарный цех

Помещение развески и упаковки глюкозы. Витающая пыль 3,1 1,5

Там же. Осевшая пыль 27,2 2,8

Декстриновый цех

Помещение развески и упаковки. Витающая пыль декстрина 3,0 1,5

Там же. Осевшая пыль 25,0 2,7

Цех сухих кормов

Витающая пыль 4,6 1,7

Осевшая пыль 14,0 1,4

17.2. Требуемые условия воздушной среды производственных помещений

Допустимые температура, относительная влажность и скорость движения воздуха на рабочих местах производственных помещений предприятий

отрасли приводятся в табл. 17.6. В остальных случаях значения параметров внутреннего воздуха принимаются согласно [1, 2] и ведомственным нормам

[56].

Требования к содержанию вредных веществ — газов, паров и пыли — в воздухе рабочей зоны регламентируются [2]. Так, для пылей

крахмалопаточного производства ПДК

составляет 6 мг/м

Таблица 17.6 Параметры воздуха в рабочей зоне производственных помещений

Холодный период и переходные условия Теплый период

Наименование помещения

, °с ф

, % v , м/с t,°C v , м/с ф

, %

Склад сырья 16 60 0,3 29/31

0,5 75

Отделения моечное, замочное, ростковыделительное 18 70 0,2 27/30

0,5 75

Отделения терочное, промывное, центрифугирования 18 70 0,3 27/30

0,5 75

Отделения сушки, подработки крахмала, расфасовки и хранения сухого крахмала 20 60 0,5 27/30

0,5 75

Склад сырого крахмала 10 60 0,3 29/31

0,5 75

Отделения гидролиза, нейтрализации, фильтрации 20 60 0,3 27/30

0,5 75

Выпарка 20 60 0,3 28/30

0,6 75

17.3. Организация воздухообмена в производственных помещениях

Определение воздухообмена по тепло- и влаговыделениям производится по известным формулам [1] (гл. 2) с учетом данных табл. 17.1.

Эффективность работы систем общеобменной вентиляции зависит от принятой схемы подачи и удаления воздуха. Она выбирается с учетом категории

помещения по взрыво- и пожароопасности (табл. 17.8) и требований норм [1]. Ниже приводятся рекомендуемые схемы общеобменной вентиляции

производственных помещений

крахмало-паточных предприятий [8].

Моечное отделение, терочное и отделение центрифуг при производстве картофельного крахмала

Приток воздуха — механический, с подогревом воздуха в холодный период; в летний период — в максимально возможных объемах, с соблюдением

ограничений по скорости движения воздуха на рабочих местах. Раздача приточного воздуха — в рабочую зону.

Вытяжка — механическая, из верхней зоны во

все периоды года.

Отопление приборное.

Отделения сушки и подработки сухого крахмала, упаковка и хранение сухого крахмала

Приток — механический, с подогревом воздуха в холодный период; раздача осуществляется рассредоточенно в верхнюю зону.

Вытяжка — местная и общеобменная механическая, из верхней зоны.

Местные отсосы — от сушилок, буратов, норий. Отопление дежурное.

Отделения замочки кукурузы и

выделения ростков, измельчения кукурузы и выделения кукурузного крахмала, отделения размыва

крахмала

Расчетный воздухообмен определяется суммированием потребных воздухообменов для ассимиляции влагоизбытков и сернистого ангидрида.

Приток — механический, в рабочую зону, с подогревом в холодный период.

Вытяжка — механическая во все периоды года; 2/3 требуемого объема воздуха удаляется из нижней зоны и 1/3 — из верхней зоны. Отопление

приборное. Отделение гидролиза крахмала

Приток — механический, с подогревом воздуха в холодный период и раздачей в рабочую зону.

Вытяжка — местная, от укрытия гидролизного чана, и общеобменная, с удалением 2/3 требуемого объема воздуха из нижней зоны и 1/3 — из верхней.

Отопление приборное. Отделение нейтрализации крахмала

Приток — механический, с подогревом воздуха в холодный период.

Вытяжка — местная, от укрытия нейтрализатора, замочного чана, барабанного сита, общеобменная механическая — по расчету, с удалением 2/3

расчетного объема воздуха из нижней зоны и 1/3 — из верхней.

Отопление приборное. Фильтрационное отделение

Приток — механический, с подогревом воздуха в холодный период; раздача воздуха осуществляется в рабочую зону и в проходы между фильтр-

прессами.

Вытяжка —общеобменная механическая, из верхней зоны и местная —

от фильтр-прессов. Отопление приборное.

Выпарное отделение, отделение кристаллизации

Приток — механический, с подогревом в холодный период и раздачей в рабочую зону.

Вытяжка — естественная, из верхней зоны.

Следует предусматривать воздушное душирование рабочих мест.

Отопление дежурное.

Отделение центрифуг

Приток — механический, в рабочую зону, с подогревом в холодный период года.

Вытяжка — механическая общеобменная, из

верхней зоны.

Отопление приборное.

Системы аспирации, предназначенные для локализации пылевы-делений, создания разрежения в укрытиях технологического оборудования,

устраиваются на крахмалопаточных предприятиях в сушильных и упаковочных отделениях, на участках выгрузки и подработки сухого крахмала, также

удаляют запыленный воздух от сушилок, бункеров, шнеков, норий и транспортеров. Объемы удаляемого от технологического оборудования воздуха и

типы местных отсосов приводятся в [8].

В качестве примера на рис. 17.4 представлена аспирационная система барабанной сушилки кристаллической глюкозы.

Вопросы очистки от пыли воздуха, удаляемого аспирационными

Рис. 17.4. Схема обеспыливания воздуха после барабанной сушилки кристаллической глюкозы: 1 — масляный фильтр; 2 — калорифер; 3 — сушильный

барабан; 4 — циклон; 5 — циклон-промыватель; 6 — вентилятор; 7 — циркуляционные насосы; 8 — емкость для раствора глюкозы.

системами, и выбора эффективного пылеулавливающего оборудования крахмала паточных предприятий рассматриваются в монографии [19]. Схемы

очистки воздуха от пыли могут быть одно- и двухступенчатыми соответственно конкретным условиям. Так

как в отделениях сушки, подработки,

рассева, упаковки и хранения сухих продуктов крахмалопаточного производства имеют место значительные начальные запыленности аспирируемого

воздуха в пределах 800-3000 мг/м

, целесообразно применение двухступенчатой схемы очистки с устройством мокрого пылеулавливания на второй

ступени при работе на пылях, допускающих контакт с водой (кукурузный и картофельный крахмал, кристаллическая глюкоза). Для пылей,

существенно изменяющих свои потребительские качества при контакте с водой, что делает невозможной утилизацию орошающей жидкости (декстрин,

модифицированный крахмал, крахмалит, сухой корм), рекомендуется

установка на второй ступени сухих пылеуловителей, эффективно работающих при

низких пылевых нагрузках, например циклона с внутренней рециркуляцией. При подборе оборудования следует стремиться к установке батарейных

циклонов, так как они эффективнее одиночных аппаратов больших диаметров, имеющих ту же производительность.

17.4. Пожаро- и взрывоопасность крахмалопаточного производства

Крахмалопаточное производство характеризуется повышенной пожаро- и взрывоопасностью, причем более сложная обстановка складывается на

предприятиях, перерабатывающих кукурузу, что объясняется пожароопасными свойствами сырья, отдельных видов готовой продукции

кукурузокрахмальных (маисовых) комбинатов: сухих кормов, глюкозы, фурфурола, а также особенностями технологии.

Степень пожарной опасности технологического процесса определяется прежде всего соответствующими свойствами веществ и материалов,

применяемых в производстве. К основным показателям пожаро- и взрывоопасное™ веществ относятся температуры вспышки, воспламенения и

самовоспламенения, а также нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПРП), согласно которому классифицируются пыли

пищевых производств. Данные, характеризующие взрыво- и пожароопасность продуктов и пылей

крахмалопаточного производства, приведены в табл.

17.8.

Вентиляционные установки, обслуживающие производственные помещения, отнесенные к соответствующим категориям по пожаро-

и взрывоопасности (табл. 17.7), должны отвечать определенным требованиям, регламентированным нормами СНиП 2.09.02-85 [37, 1]. Мероприятия по

предотвращению пожаров и взрывов на пищевых предприятиях подробно рассматриваются также в литературе [19, 38].

Таблица 17.7

Характеристики пожаро- и взрывоопасности производственных помещений

Наименование помещения

Категориа производства

по СНиП 2.09.02-85

Класс помещения

по ПУЭ [37]

Отделения сушки, упаковки и расфасовки крахмала, глюкозы; сушки кормов, подкислителей декстрина, декстринизаторов,

упаковки декстрина; склады сухого крахмала, кормов, декстрина

Б В-IIа

Склады кристаллической глюкозы, мешкотары, столярные мастерские, зерносклады В П-II

Топочные отделения Г -

Цех сырого крахмала; отделения моечное, замочное, ростковыделительное, терочное, розмыва крахмала; участки гидролиза,

нейтрализации, фильтрации, выпарки и кристаллизации глюкозы, центрифугирования и фильтрации; склады патоки и

уваренного экстракта

Таблица 17.8

Взрыво- и пожароопасные свойства продуктов крахмалопаточного производства

Наименование вещества

Влажность,

Зольность,

Температура самовоспламенения, °С НКПРП

Крахмал картофельный 17,8 3,4 440 50,0

Крахмал кукурузный 13,0 0,5 390 40,0

Декстрин 6,9 4,8 660 12,6

Глюкоза кристаллическая - - 520 15,0

Сухой корм 12,0 4,0 725 17,6

Зерно кукурузы 9,5 2,8 650 22,7

Кукурузные початки 9,6 2,6 450 37/7

Кочерыжки 8,3 4,4 650 20,2

Производство сырого крахмала из картофеля и кукурузы, от замачивания кукурузного зерна до получения сырого крахмала, непожароопасно, однако

для замачивания зерна используется сернистая кислота, производимая здесь же путем сжигания серы в барабанной печи и последующей абсорбции

водой сернистого ангидрида, а сера горюча.

До замачивания кукурузное зерно, поступающее на предприятие в початках, хранится и подрабатывается. Эти участки производства характеризуются

высокой пожароопасностью и необходимостью выполнения мероприятий взрывопожаробезопасности для элеваторно-складского хозяйства [34].

Процессы производства патоки и глюкозы до начала ее сушки непожароопасны. Высокой пожаро- и взрывоопасностью характеризуются все операции

сушки и дальнейшей подработки сухих продуктов, а

также их расфасовка, упаковка и затаривание. Значительное количество мелкодисперсной

органической пыли, образующейся при многократном перемещении сухого пылеобразующего материала и находящейся в корпусах технологических

аппаратов, трубопроводах течек, герметизирующих укрытиях, бункерах, вентиляционном оборудовании, а также витающей в воздухе и осевшей на

открытых поверхностях производственных помещений, способствует созданию взрывоопасных концентраций. Их возникновение даже

на отдельных

участках может привести к распространению взрывной волны и значительным разрушениям.

Наряду с выполнением технологических и организационных мероприятий, направленных на предотвращение пожаров и взрывов, необходимо

выполнение соответствующих требований, предъявляемых к проектированию, монтажу, эксплуатации систем отопления, вентиляции и очистки воздуха

от пыли [1, 37, 92].

18. ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ТАБАЧНЫХ ФАБРИК И ТАБАЧНО-ФЕРМЕНТАЦИОННЫХ

ЗАВОДОВ

Табачные фабрики

18.1. Технологический процесс. Выделение вредных веществ, теплоты и влаги

Различают два вида табачных предприятий: табачные фабрики, где происходит изготовление табачных изделий — папирос, сигарет и др., и табачно-

ферментационные предприятия, где осуществляется специальная обработка табачного сырья, полученного от сельскохозяйственных предприятий, —

ферментация [58, 59].

Основная продукция табачных фабрик — сигареты и папиросы. В настоящее время производство

папирос сокращается, на ряде фабрик их выпуск

прекращен.

На табачных фабриках применяется единая технологическая схема, основанная на поточности производства, его комплексной механизации и

автоматизации. В то же время почти на каждой табачной фабрике имеются особенности организации технологического процесса, которые объясняются

различием в расположении производственных помещений, оснащенностью различным оборудованием и др.

Это должно быть учтено при разработке и

реконструкции систем вентиляции и кондиционирования.

Технологический процесс на табачных фабриках состоит из трех потоков — подготовки табачного сырья, изготовления сигарет, изготовления папирос.

Перемещение табачного сырья с первого потока на второй и на третий, а также внутри потоков производится, как правило, системами

пневмотранспорта. На табачных фабриках

основными производственными цехами являются табачный, сигаретный и папиросный. На ряде фабрик

имеется также печатный цех, в котором печатают этикетки табачных изделий. Кроме того, в состав фабрики входят бобинорезательное и

бумагорезательное отделения, клееварка, тарно-ящичное отделение, механические мастерские, экспедиция, лаборатория, склад бумаги, помещение

для сбора и переработки бумажных отходов и др.