Штокман Е.А. Вентиляция, кондиционирование и очистка воздуха на предприятиях пищевой промышленности
Подождите немного. Документ загружается.
среды. В ряде производственных помещений кондиционирование не требуется (табл. 21.2). Параметры воздуха в рабочей зоне производственных
помещений, требующих кондиционирования, приведены в табл. 21.3.
21.3. Организация воздухообмена
В основных производственных помещениях предприятий винодельческой промышленности рекомендуются следующие решения вентиляции.
Предприятия по производству виноматериалов (заводы первичного виноделия)
Таблица 21.2
Параметры воздуха в рабочей зоне помещений винодельческих предприятий, не требующих кондиционирования
Теплый период
Расчетная температура наружного воздуха (параметры А)
Производственные помещения
Холодный и переходный
периоды, °С
До 25 °С Выше 25 °С
Дробильно-прессовое отделение Не нормируется
Бродильное отделение 15
Отделение дображивания и хранения виноматериалов 15
На 4 °С выше наружной, но не более
28 "С
На 4 °С выше наружной, но не более
31 °С
Дрожжевое отделение 5 Не нормируется
Отделение термической обработки виноматериалов 15
Отпускное отделение виноматериалов 15
Отделение мойки бочек 18
На 4 °С выше наружной, но не более
28 "С
На 4 °С выше наружной, но не более
31 °С
Приемно-отпускное отделение для спирта 5 Не нормируется
Отделение нейтрализации цеха обработки отходов, аппаратное
отделение
16
На 4 °С выше наружной, но не более
28 °С
На 4 "С выше наружной, но не более
31 °С
Примечания к таблице 21.3. *В данных помещениях относительная влажность не нормируется, показаны ее желательные пределы. **3аданные
параметры воздуха должны поддерживаться системой доувлажнения с помощью пневматических во-дораспылительных форсунок (одна форсунка на 40
м
2
площади пола).
Таблица 21.3
Параметры воздуха в рабочей зоне производственных помещений винодельческих заводов, требующих кондиционирования
Производственные помещения
Температура
воздуха,
"С
Относительная влажность
воздуха, %
Скорость движения воздуха,
м/с
Заводы первичного виноделия
Випохранилища марочных вин
при хранении в деревянной таре 12-15 75-80 До 0,5
при хранении в металлической или железобетонной таре 12 50-55* Не нормируется
Випохранилища столовых вин
при хранении в деревянной таре 12-15 75-80 До 0,5
при хранении в металлической или железобетонной таре 12-15 50-55* Не нормируется
Випохранилища крепких и десертных вин
при хранении в деревянной таре 16-18 75-80 До 0,5
при хранении в металлической или железобетонной таре 16-18 50-55* Не нормируется
Заводы городского типа
Випохранилища и хранилища вермута
при хранении в деревянной таре 12-15 75-80 До 0,5
при храпении в металлической или железобетонной таре 12-15 50-55* Не нормируется
Склад готовой продукции 16-18 50-55 До 0,5
Обработка и выдержка коньячных спиртов (в деревянной таре) 18-20 70-80 **
Обработка и выдержка коньяков 18-20 70-75 Не нормируется
Заводы шампанских вин (при бутылочном методе)
Винохранилище и выдержка виноматериалов
при хранении в деревянной таре 12-15 70-80 До 0,5
при храпении в металлической или железобетонной таре 12-15 50-55* Не нормируется
Бродильное отделение; выдержка шампанского в бутылках; склад готовой
продукции
16-18 50-55* Не нормируется
Контрольный склад 18-20 50-55* Не нормируется
В аппаратных цехах устраивается механическая общеобменная вытяжная система. Удаление воздуха производится из верхней и нижней зон. В
холодный и переходный периоды приток естественный, с подачей воздуха в верхнюю зону. В теплый период приток естественный.
В цехах (отделениях) купажиых, дробильно-прессовых механическая общеобменная вентиляция удаляет воздух из верхней зоны. В холодный и
переходный периоды приток механический, с сосредоточенной подачей воздуха в верхнюю зону.
В бродильном цехе предусматривается механическая общеобменная приточно-вытяжная вентиляция. Воздух забирается на двух уровнях — в нижней
и в верхней частях помещения, т. к. диоксид углерода, будучи тяжелее воздуха в полтора раза, при отсутствии конвективных токов воздуха
накапливается в нижней
зоне помещения, при наличии конвективных токов он может быть принесен в верхнюю зону. Приток в холодный и переходный
периоды механический, воздух подается в зону рабочих площадок, в теплый период — естественный.
Цехи (отделения) выдержки марочных и хранения столовых вин — вытяжка естественная общеобменная (на выдавливание), приток во все
периоды механический, с подачей
воздуха в верхнюю зону.
Цехи (отделения) переработки отходов — вытяжка общеобменная из верхней зоны, приток в холодный и переходный периоды механичег ский, с
подачей воздуха в рабочую зону, в теплый период — естественный.
Предприятия по производству виноградных вин (городские винзаводы)
Цехи (отделения) коньячные, приема вин и коньяков — вытяжка механическая общеобменная, из
верхней и нижней зон, приток в холодный и
переходный периоды механический, с подачей воздуха в верхнюю зону, в теплый период — естественный.
Цехи (отделения) приготовления сахарного сиропа, моечно-розливочные и обработки пробок — вытяжка механическая общеобменная, из
верхней зоны, и с помощью местных отсосов, приток в холодный и переходный периоды механический сосредоточенный, с подачей воздуха в верхнюю
зону, в теплый период — естественный.
Цехи (отделения) термической обработки вин — вытяжка естественная или механическая, из верхней
зоны, приток в холодный и переходный
периоды механический сосредоточенный, с подачей воздуха в рабочую зону, в теплый период — естественный.
Цехи (отделения) напорные и хранения столовых вин, вино-
хранилища, склады готовой продукции — вытяжка естественная общеобменная (на выдавливание), приток во все периоды механический
рассредоточенный, в верхнюю зону.
Предприятия по производству шампанского
Приемные и моечно-розливочные цехи (отделения) — вытяжка механическая общеобменная, из верхней зоны, устраиваются также местные
отсосы; в холодный и переходный периоды приток механический сосредоточенный, с подачей воздуха в верхнюю зону, в теплый период —
естественный.
Цехи (отделения) тиражные, бродильные, штабельной выдержки, контрольной выдержки, коллекционные, купажа, склады готовой
продукции, винохранилища — вытяжка естественная
общеобменная (на выдавливание), приток во все периоды механический рассредоточенный, с
подачей воздуха в верхнюю зону.
Предприятия по производству коньяка
Аппаратные цехи (отделения) — вытяжка механическая общеобменная, из верхней и нижней зон, приток в холодный и переходный периоды
естественный, с подачей воздуха в верхнюю зону, в теплый период — естественный.
Цехи (отделения) напорные
, приготовления настоев, моечно-розливочные, отпускные, купажные и коньячных спиртов — вытяжка
механическая общеобменная, из верхней и нижней зон, приток в холодный и переходный периоды механический, с подачей воздуха в верхнюю зону, в
теплый период — естественный.
Склады готовой продукции — приток и вытяжка естественные во все периоды.
Приемные отделения коньячных" спиртов — вытяжка
механическая общеобменная, из верхней и нижней зон, приток в холодный и переходный
периоды механический, с подачей воздуха в верхнюю зону, в теплый период — естественный.
Коллекционные отделения — вытяжка механическая общеобменная, из верхней зоны, приток в холодный и переходный периоды механический, с
подачей воздуха в верхнюю зону, в теплый период — естественный.
Цехи (отделения) мойки бочек — вытяжка механическая общеобменная, из верхней зоны, местные отсосы, приток в холодный и переходный
периоды механический, с подачей воздуха в верхнюю зону, в теплый период — естественный.
22. ВЕНТИЛЯЦИЯ ПАРФЮМЕРНЫХ ФАБРИК
22.1. Вредные выделения. Требования к воздушной среде
Парфюмерная промышленность изготавливает сотни наименований парфюмерных и косметических изделий — духов, одеколонов, душистой воды,
кремов для кожи, средств по уходу за зубами и полостью рта, волосами, для бритья и др.
Парфюмерные изделия (жидкости) представляют собой спиртовые или спиртоводные растворы смесей душистых веществ и настоев с приятным запахом
[66, 67].
Сырьем для получения
парфюмерно-косметических изделий в основном являются горючие и легковоспламеняющиеся жидкости.
В зависимости от характеристики сырья и вспомогательных материалов парфюмерно-косметические предприятия относятся к следующим категориям по
пожаро- и взрывоопасности (табл. 22.1).
Таблица 22.1 Категории производств по пожаро- и взрывоопасное™
Цех, отделение Категория производства по пожаро- и взрывоопасности
Производство парфюмерии
Подготовительное отделение А
Рецептурное отделение А
Отделение приготовления композиций и настоев Б
Отделение приготовления парфюмерных жидкостей А
Отделение фасовки А
Моечное отделение В
Картонажное отделение В
Спиртохранилище А
Производство косметики
Подготовительное отделение В
Варочное отделение косметики В
Отделение фасовки тубной косметики В
Отделение фасовки жидкой косметики В
Отделение фасовки декоративной косметики В
Основными вредными выделениями на предприятиях парфюмерной промышленности являются пары, газы, теплота, а также пыль.
Выделение паров и газов происходит в цехах (отделениях) реакционных (ацетилен, водород).
Выделение паров, газов совместно с теплотой — в цехах (отделениях) вакуум-ректификационных, вакуум-насосных, экстракционных и эфирного
масла, приготовления композиций, парфюмерных жидкостей и расфасовочных (пары спирта), производства алюминиевых туб.
Пыль и пары выделяются в подготовительных отделениях производства эфирного масла и синтетических ароматических веществ.
Теплота и влага выделяются в моечных отделениях.
Теплота
выделяется в цехах (отделениях) варочных и фасовки косметики.
Пылевыделения происходят в цехах (отделениях) картонажных, подготовительных и расфасовки сыпучей косметики.
Как известно, по степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на 4 класса (1-й — чрезвычайно опасные; 2-й —
высокоопасные; 3-й — умеренно опасные; 4-й — малоопасные).
К вредным веществам в парфюмерно-косметической промышлен-
Таблица 22.2
Температура и относительная влажность воздуха в помещениях парфюмерных фабрик
Наименование помещения
•
Температура воздуха в холодный период года, 'С Относительная влажность, %
Подготовительное отделение 16 60
Рецептурное отделение 16 60
Отделение приготовления композиций и настоев 16 60
Отделение приготовления парфюмерных жидкостей 16 60
Отделение расфасовки 18 60
Картонажное отделение 18 60
Лаборатория 18 60
Склад сырья 5 60
Склад готовой продукции 5 60
ности относятся, например, этиловый спирт (класс 1), формалин (класс 2), оксид цинка (класс 3), изоамилацетат (класс 4) и т. д.
Метеорологические условия и ПДК вредных веществ в помещениях парфюмерных фабрик принимают на основании [1, 2] и ведомственных
указаний и рекомендаций с учетом характера работы. В табл. 22.2 приведены данные о температуре и относительной влажности воздуха в ряде
производственных и вспомогательных помещений парфюмерных фабрик.
22.2. Организация воздухообмена
Вентиляция производственных и вспомогательных помещений должна быть рассчитана из условий ассимиляции паров спирта, других паров и газов,
избытков влаги и теплоты, выделяемых оборудованием, электродвигателями, людьми, за счет солнечной радиации.
Вентиляционное оборудование принимают с учетом категории помещений (табл. 22.1) и располагают в вентиляционных камерах, изолированных от
основного производства, но максимально приближенных к нему. Целесообразность устройства технического этажа должна быть обоснована.
Подачу приточного воздуха системами вентиляции с механическим побуждением предусматривают: в помещения с избытками явной теплоты, а также в
помещения, в которых тепловыделения сопровождаются выделением влаги (воздух подают в рабочую зону с применением типовых
воздухораспределительных устройств); в помещения с выделением паров спирта и бумажной пыли воздух подают в верхнюю зону.
Тамбур-шлюзы помещений категории А необходимо обеспечить гарантированным подпором воздуха от самостоятельной приточной системы.
Подпор воздуха должен быть также обеспечен для помещений электрощитовых и щитовых КИП.
В производственных помещениях с выделением паров спирта 2/3 расчетного количества воздуха удаляется общеобменными вытяжными системами и
местными отсосами из нижней
зоны, остальное количество — из верхней зоны.
В помещениях с выделением бумажной пыли расчетное количество воздуха удаляется общеобменными системами и местными отсосами из нижней
зоны.
В помещениях с теплоизбытками воздух удаляется из верхней зоны.
Вентиляция производственных помещений обеспечивает чистоту воздуха, при которой концентрация вредных веществ не будет превышать ПДК, но не
гарантирует исключение парфюмерных запахов. Количество воздуха, удаляемого местными отсосами от технологического оборудования, принимают в
соответствии с табл. 22.3.
Таблица 22.3
Объем воздуха, удаляемого местными отсосами
Наименование оборудования Наименование местного отсоса Количество удаляемого воздуха, м
3
/ч
Отделение приготовления композиций и настоев
Водяная баня Зонт 1000x1500x1000 1600
Бак на весах для композиций Зонт 1500x1500x1000 1800
Бачок для композиций и настоев Зонт 1000x1000x1000 1200
Отделение приготовления парфюмерных жидкостей
Насос для парфюмерных жидкостей Отсос от сальника 380
Фильтр Приближенный отсос D=200 мм 380
Отделение расфасовки парфюмерных жидкостей
Моечная машина Встроенный отсос 1100
Спиртохранилище
Насос для спирта Отсос от сальника 380
Лаборатория
Лабораторный шкаф Встроенный отсос 800
В помещениях категории А аварийный воздухообмен принимается 8-кратным. Аварийный воздухообмен обеспечивается совместной работой постоянно
действующей и аварийной вентиляционных систем.
Производственные помещения категории А оснащаются газоанализаторами с устройством световой и звуковой сигнализации, оповещающей о наличии
в помещении опасной концентрации взрывоопасных веществ. Сигнализирующие устройства блокируются с автоматикой вентиляционных установок,
которые должны автоматически включаться
от этих устройств. Предусматривается также ручное включение.
Помещение категории А оборудуют устройствами световой и звуковой сигнализации, оповещающими о нарушениях работы приточных и вытяжных
вентиляционных систем.
Ввиду того что парфюмерное производство сопровождается выделением взрывоопасных паров и резкими парфюмерными запахами, воздуховоды
вентиляционных систем следует предусматривать из металла, обеспечивающего их максимальную герметичность.
Для
помещений с производством категорий А и В транзитные воздуховоды следует покрывать легкоспучивающимся покрытием ВПМ-2 по ГОСТ 25131-
82, обеспечивающим требования огнестойкости воздуховодов.
Для изоляции трубопроводов и воздуховодов систем отопления и вентиляции в качестве теплоизоляционного материала следует при-> .снять любые
несгораемые теплоизоляционные материалы, за исключением стеклянной и минеральной ваты.
Очистку наружного приточного воздуха
предусматривают, если содержание в нем загрязняющих веществ превышает ПДК.
Очистка воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией и местными отсосами от технологического оборудования, как правило, не производится.
На предприятиях парфюмерной промышленности могут быть приняты следующие решения систем вентиляции.
Предприятия по производству эфирного масла и синтетических ароматических веществ
Реакционные цехи (отделения). Вытяжка — общеобменная, из верхней и нижней зоны. Приток в холодный и переходный периоды — механический,
с подачей воздуха в рабочую зону в объеме 90% от вытяжки, в теплый период приток естественный и механический, с подачей воздуха в рабочую зону
средних пролетов.
Цехи (отделения) вакуум-ректификационные, вакуум-насосные, экстракционные и эфирного масла. Вытяжка — механическая
общеобменная, из верхней
и нижней зон, и местные отсосы. Приток во все периоды — механический, с подачей воздуха в рабочую зону в объеме 90%
от вытяжки.
В подготовительных отделениях вытяжка производится местными отсосами, приток в холодный и переходный периоды — механический,
рассредоточенный в верхнюю зону малыми скоростями, в теплый период — естественный.
Предприятия по производству парфюмерно-косметических изделий
Цехи (отделения) приготовления композиций, парфюмерных
жидкостей и расфасовочные. Вытяжка — механическая общеобменная, из верхней и нижней зон. Приток в холодный и переходный
периоды —
механический, с подачей воздуха в рабочую зону, в теплый период — естественный и механический, с подачей воздуха в рабочую зону средних
пролетов.
В моечных отделениях предусматривается механическая вытяжка из верхней зоны, приток в холодный и переходный периоды — механический,
сосредоточенный с подачей воздуха в верхнюю зону, в теплый период — естественный.
Цехи (
отделения) варочные и фасовки косметики. Вытяжка — общеобменная, из верхней зоны, и местные отсосы. Приток в холодный и
переходный периоды — механический, в рабочую зону, в теплый период — естественный.
Цехи (отделения) подготовительные и расфасовки сыпучей косметики. Вытяжка — с помощью местных отсосов. Приток в холодный и
переходный периоды — механический, рассредоточенный в верхнюю зону малыми
скоростями, в теплый период — естественный. Цехи (отделения)
расфасовки алюминиевых туб. Вытяжка — общеобменная, из верхней зоны, и местные отсосы. Приток в холодный и переходный периоды —
механический, с подачей воздуха в рабочую зону, в теплый период — естественный и механический, с подачей воздуха в рабочую зону средних
пролетов.
Картонажные цехи (отделения). Вытяжка — механическая
общеобменная, из нижней зоны. Приток в холодный и переходный периоды —
механический, рассредоточенный в верхнюю зону малыми скоростями, в теплый период — естественный.
В складских помещениях для хранения сырья в плотно закрытой таре предусматривают естественную и смешанную вентиляцию.
Системы отопления, вид и параметры теплоносителя, а также тип нагревательных приборов принимают в соответствии с
[1]. В производственных
помещениях предусматривают воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией, водяное или паровое низкого давления с
нагревательными приборами. Отопление вспомогательных зданий — в соответствии с общими нормами. В производственных помещениях в качестве
нагревательных приборов устанавливают радиаторы, в подсобных помещениях и лестничных клетках — конвекторы.
23. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВТОРИЧНЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ И ХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ В СИСТЕМАХ
ВЕНТИЛЯЦИИ И
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
23.1.
Энергосбережение
23.1.1. Пути экономии тепловой энергии
Значительные затраты на сооружение и особенно на эксплуатацию современных систем кондиционирования и вентиляции заставляют искать новые
пути экономии средств и совершенствования всех видов тепловой энергии в зданиях, и в первую очередь за счет повторного использования всех видов
тепловой энергии в здании: перераспределения теплоты и холода в объеме здания и утилизации теплоты
и холода, удаляемого из помещения.
Источниками теплоты, которая может быть утилизирована, являются: тепловыделения от людей, освещения, бытовых приборов и технологического
оборудования; вытяжной воздух помещений; использованная вода от горячего водоснабжения и канализационные стоки; обратная вода в системах
отопления; уходящие газы котельных и т. п.
В летнее время до 80-85% холода вентиляционного воздуха,
удаляемого из помещений, может быть вновь возвращено в систему и использовано для
охлаждения наружного приточного воздуха. Для этой цели, а также для уменьшения холодильных нагрузок здания могут найти применение различные
способы и источники естественного охлаждения.
В вентиляционных системах утилизация тепловой энергии производится за счет рециркуляции внутреннего воздуха или применения теплообменников-
теплопреобразователей
, в качестве которых применяются теплообменники рекуперативные, регенеративные и с промежуточным теплоносителем, а
также тепловые трубы.
При использовании рециркуляции экономия холода и теплоты достигается за счет уменьшения доли обрабатываемого наружного воздуха, при этом
количество циркулирующего воздуха в системе не изменяется, для того чтобы обеспечить необходимую подвижность воздуха в помещении.
Рециркуляции свойственны
ухудшение состава воздуха в помещении и малая эффективность в тех случаях, когда энтальпии наружного и внутреннего
воздуха близки по величине.
Определенной экономии теплоты и холода в системах кондиционирования можно добиться путем применения систем с переменным расходом воздуха.
Технические решения систем с переменным расходом воздуха предусматривают применение комплекса совершенного оборудования вентиляционных
установок
и средств управления, обеспечивающих оптимальный по расходам энергии и приведенным затратам алгоритм функционирования системы. К
такому оборудованию относятся: тиристорные преобразователи для регулирования расхода воздуха, специальные воздухонагреватели, камеры
орошения с регулируемым расходом воды, регулируемые воздухораспределители. Расширение производства указанного оборудования будет
способствовать и широкому внедрению систем с переменным расходом воздуха на предприятиях
пищевой промышленности.
Утилизация теплоты и холода удаляемого из помещений воздуха с помощью теплообменных аппаратов довольно подробно рассмотрена в технической
литературе [68, 69].
Наибольшую экономию тепловой энергии в системах вентиляции и кондиционирования воздуха можно получить при использовании
высокотемпературной сбросной теплоты от печей, сушилок, тепловых агрегатов, систем охлаждения технологического оборудования. В системах
вентиляции температура вытяжного
воздуха обычно невелика, а температура наружного воздуха в холодный период низка, поэтому разность
температур между теплообменивающимися воздушными потоками существенна. Несмотря на это, площадь поверхности и металлоемкость
теплообменников-утилизаторов, а также капитальные затраты на них получаются большими. Тем не менее анализ показывает, что даже при
сравнительно низкой температуре удаляемого воздуха теплообменные
устройства окупаются за 2-3 года [68].
В теплый период года перепады температур между наружным и вытяжным воздухом значительно меньше, чем в холодный период. Теплоутилизаторы
подбирают на холодный период, а возможную экономию холода на обработку воздуха в теплый период определяют исходя из принятой площади
поверхности теплообменников.
Применение теплоутилизаторов связано с дополнительными капитальными и эксплуатационными затратами. Поэтому при рассмотрении
вопроса о
целесообразности утилизации предварительно необходимо убедиться в возможности использования более экономичной рециркуляции, если она
удовлетворяет санитарно-гигиеническим нормам.
Ниже рассмотрим наиболее распространенные конструкции теплоутилизационных устройств. Для более подробного знакомства с теплофизикой этих
устройств и методикой их расчета можно рекомендовать работы [70, 71].
23.1.2. Теплообменники
Пластинчатые теплообменники. Наиболее часто применяются перекрестно-точные теплообменники (рис. 23.1). Просвет между пластинами
составляет 4-10 мм. В случае, если есть вероятность выпадения инея из потока удаляемого воздуха, просвет должен быть 8-10 мм. Толщина
металлических пластин обычно составляет 0,2-0,5 мм, стеклянных — 2-5 мм.
На рис. 23.2 приведены конструкция и схема движения потоков в горизонтальном пластинчатом противоточном теплообменнике.
Утилизационное устройство с промежуточным теплоносителем (рис. 23.3) осуществить проще, так как можно использовать обычные
воздухонагреватели общепромышленного назначения или секции подогрева кондиционеров.
В холодный период года группа теплообменников, расположенная в потоке вытяжного воздуха, является воздухоохладительной установкой, а группа
теплообменников, расположенная в потоке приточного воздуха, — воздухонагревательной установкой. В теплый период года назначение установок
меняется.
Воздухонагревательная и воздухоохладительная установки утилизационного устройства могут находиться на значительном расстоянии одна от другой.
Скорость движения воздуха через теплопередающие поверхности принимается по возможности более низкой и экономически оправданной. С
уменьшением скорости возрастает эффективность утили-