Штокман Е.А. Вентиляция, кондиционирование и очистка воздуха на предприятиях пищевой промышленности
Подождите немного. Документ загружается.
Рис. 23.18. Принципиальная схема пароэжекторной машины.
После эжектора пар поступает в диффузор 4, в котором скорость его понижается до нормальной, а давление увеличивается; затем пар направляется в
конденсатор 5, где превращается в воду, отдав теплоту конденсации воде, циркулирующей по трубкам 6. Вода для конденсатора поступает из
естественного источника или от градирни. Для сокращения расхода
воды в конденсаторах пар к эжекторам должен подаваться насыщенным.
Образовавшийся конденсат насосом 7 перекачивается для питания парогенератора 1.
Охлажденная вода из испарителя перекачивается насосом 8 к форсункам 9 камеры орошения кондиционера 10, а отепленная вода из поддона камеры
11 по трубопроводу 12 поступает в испаритель 3 для последующего охлаждения.
В пароэжекторных установках требуется тщательная герметичность.
Воздух, попадая в испаритель, уменьшает вакуум и ухудшает работу установки. Для удаления воздухаэдз системы устанавливаются дополнительные
эжекторы и конденсаторы. Все это усложняют установку.
На рис. 23.19 показана одна из рабочих схем пароэжекторной холодильной установки. Рабочий пар поступает в сопла главного 1 и вспомогательных
эжекторов 4. Расширяясь в главном эжекторе, струя рабочего пара приобретает большую скорость и, создавая
разрежение, засасывает холодный пар
из испарителя 2. Из главного эжектора смесь поступает в главный конденсатор 3, где конденсируется. Воздух и небольшое количество
несконденсировавшегося пара из главного конденсатора отсасываются вспомогательным эжектором и поступают в переохладитель 5, где оставшиеся
пары конденсируются, а воздух выбрасывается наружу. Охлаждающая вода подается в конден-
Рис. 23.19. Рабочая схема водяной пароэжекторной холодильной установки.
сатор 3 и переохладитель 5. Конденсат насосом 6 подается в парогенератор и в испаритель для возмещения испарившейся воды. Из испарителя 2
охлажденная вода подается насосом 7 в кондиционер.
Положительными качествами подобных установок являются их полная безопасность, безвредность, простота изготовления, однако для их применения
требуется наличие пара давлением 6-7 атм.
Кроме того, они расходуют много воды, так как конденсируется не только пар из испарителя, но и рабочий
пар, поступающий в сопло эжектора.
В термодинамическом отношении пароэжекторное устройство менее совершенно, чем парокомпрессная или абсорбционная бромис-то-литиевая
установки. Это объясняется низким коэффициентом полезного действия эжектора при сжатии пара. Недостатком этих установок является
также то, что
эжектор эффективно работает только при полной расчетной нагрузке, т. е. при условии, что через него проходит строго определенное количество
рабочего пара. Технико-эксплуатационные показатели пароэжекторных установок на 1000 кДж холода: расход рабочего пара с давлением 6 атм
примерно 1,5 кг; расход охлаждающей воды с температурой 25-28 °С в четыре раза больше,
чем в аммиачных или фреоновых компрессорных машинах.
Эти установки могут найти себе применение на промышленных предприятиях, имеющих парогенераторы и достаточное количество охлаждающей воды;
при отсутствии последней необходимо строить градирни для охлаждения воды.
Холодильные машины, являясь весьма дорогими, составляют основную статью расходов на содержание и эксплуатацию установок кондиционирования
воздуха.
Схема холодоснабжения крупной
установки кондиционирования воздуха (рис. 23.20) состоит из двух циркуляционных колец — кольца испарителей и
кольца кондиционеров. Смесительный бак имеет два отделения — для отепленной и охлажденной воды. Наличие двух независимых циркуляционных
колец обеспечивает постоянство протекания воды через испарители и исключает таким образом их замерзание.
Рис. 23.20. Схема снабжения крупной установки кондиционирования воздуха холодной водой: 1 — насосы для подачи воды в испарители; 2 —
испарители холодильной установки; 3 — смесительный бак; 4 — насосы для подачи воды в кондиционеры.
В установках кондиционирования воздуха, работающих с резкой переменной холодильной нагрузкой в течение суток, часто применяют аккумуляторы
холода в виде больших водяных баков.
Применение баков-
аккумуляторов позволяет рассчитывать холо-допроизводительность компрессоров не по максимальной пиковой холодильной
нагрузке, а по средней суточной, в результате чего уменьшаются размеры холодильной машины и снижается ее стоимость (примерно в 1,5-2 раза).
В баках-аккумуляторах накапливается холодная вода в часы с нулевыми или малыми расходами холода (ночью и утром), которая расходуется в часы
пиковых нагрузок (днем), когда наружная температура воздуха или тепловыделения в помещениях достигают своего максимума.
Аккумулирующую способность q 1 м
3
емкости холода определяют из выражения:
где т
от
— температура отепленной воды, поступающей из кондиционера;
х
хол
— температура холодной воды, подаваемой из испарителя. Обычно т
от
составляет 15-17 °С, а т
хол
=5 °С, тогда
q = 40000 - 48000 кДж/м
3
.
В средних и малых установках аккумуляторы холода обычно не применяют вследствие их громоздкости. При эксплуатации таких установок
соответствие холодопотребности и холодопроизводитель-ности устанавливается путем плавного или ступенчатого регулирования
холодопроизводительности компрессора.
23.3.5. Теплоснабжение воздухоподогревателей
Для нагрева воздуха в системах кондиционирования применяются секции подогрева, выполненные в виде многоходовых теплообменников из
горизонтальных стальных труб, имеющих оребрение. Обычно секции подогрева изготавливаются одно-, двух- и трехрядными. Первый подогрев по ходу
воздуха имеет, как правило, не менее двух секций. В качестве теплоносителя рекомендуется использовать воду с температурой до 150 °С. В связи с
трудностью регулирования теплоотдачи паровых теплообменников пар в качестве теплоносителя применяют в исключительных случаях.
Для увеличения скорости движения воды в трубках теплообменников и коэффициента теплопередачи секции подогрева подключаются
последовательно.
Параллельное присоединение
применяется только в случаях недостаточного напора в тепловой сети для преодоления увеличенных гидравлических
сопротивлений теплообменников, соединенных последовательно.
Для улучшения условий эксплуатации регулирующий клапан устанавливается на обратной линии, за исключением случаев, когда давление в
подающей линии превышает допустимое по условиям прочности теплообменников. Тогда регулирующий клапан приходится устанавливать на
подающей линии.
Для
секций второго подогрева в качестве теплоносителя следует применять воду с постоянной температурой в подающей линии (обычно 60-70 °С).
Расчетный перепад температур воды принимается в пределах 15-25 °С. Не рекомендуется непосредственное присоединение теплообменников к
тепловым сетям, так как требуемая теплоотдача
воздухоподогревателей обычно не зависит от температуры наружного воздуха и не связана с температурным графиком
, по которому изменяется
температура воды, подаваемой тепловыми сетями. При подаче воды переменной температуры значительно ухудшается работа системы автоматического
регулирования.
Для регулирования теплоотдачи воздухоподогревателей второго подогрева устанавливается автоматический клапан, изменяющий количество воды,
подаваемой в теплообменник.
На практике для получения воды с постоянной температурой по закрытой схеме применяют смесительные установки либо установки
с промежуточными
водоводяными и пароводяными теплообменниками.
24. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ ВАКУУМНАЯ ПЫЛЕУБОРКА
24.1. Значение пылеуборки. Количество осевшей пыли
При ручной уборке концентрация пыли в рабочей зоне превышает фоновую в десятки раз. Этот метод позволяет собрать и удалить из помещения
преимущественно смет и пыль наиболее крупных фракций, в то время как наиболее вредная в гигиеническом отношении тонкодисперсная пыль
вторично поступает в воздух и из помещения практически не удаляется.
Ручная
уборка малопроизводительна. На предприятиях пищевой промышленности, как и в других отраслях, она никаких перспектив не имеет и в
ближайшее время должна быть заменена механизированной.
С целью повышения скорости уборки иногда применяют сдув пыли с очищаемой поверхности струей сжатого воздуха. Из-за неудовлетворительных
санитарно-гигиенических характеристик этого способа уборки его применение запрещено.
В ряде случаев эффективна мокрая уборка. Ее следует применять с учетом свойств пыли и характера производственного помещения. Почти все пыли
пищевых производств могут быть полезно использованы. Поэтому их контакт с водой нежелателен, так как может привести к их необратимому
изменению. Пыли ряда производств взрывоопасны, и в настоящее время мокрая уборка является единственным реальным способом удаления такой
осевшей пыли.
Высокими санитарно-гигиеническими характеристиками отличается вакуумная пылеуборка, при которой очистка убираемых поверхностей
осуществляется за счет взаимодействия
всасывающего факела пылесосного насадка с осевшей пылью.
Принципиальное отличие вакуумной пылеуборки от аспирации состоит в том, что убирают пыль осевшую, а аспирируют пыль, находящуюся во
взвешенном состоянии. Существуют две основные разновидности вакуумной пылеуборки:
— с помощью промышленных пылесосов;
— посредством центральных пылесосных установок.
Использование промышленных пылесосов для уборки производственных помещений предприятий пищевой
промышленности в большинстве случаев
нецелесообразно из-за ряда недостатков:
— малая производительность промышленных пылесосов по воз-
духу часто недостаточна для высокопроизводительной и качественной уборки различных по характеру поверхностей;
— сравнительно небольшое разрежение не позволяет во многих случаях применять шланги необходимой длины;
— ограниченная емкость пылевых бункеров влечет за собой дополнительные трудности при
сборе и удалении пыли из помещений со значительными
пылеотложениями;
— несовершенство очистки воздуха, выбрасываемого пылесосами в убираемое помещение;
— неудобство уборки помещений, насыщенных технологическим оборудованием.
Применение пылесосов целесообразно в помещениях с незначительными пылеотложениями, а также в тех случаях, когда устройство системы
централизованной вакуумной уборки пыли невозможно.
В большинстве случаев целесообразно использовать для уборки пыли в производственных помещениях предприятий пищевой промышленности
центральные пылесосные установки (ЦПУ).
Применение вакуумной уборки пыли исключает вторичное пыле-образование, вследствие чего концентрация пыли в воздухе рабочей зоны во время
уборки не отличается от фоновой, обеспечивает полное удаление собранной пыли из обслуживаемого помещения. В результате повышается общая
культура производства, сокращается время уборки и повышается долговечность технологического оборудования. Кроме того, вакуумная уборка пыли
позволяет значительно уменьшить трудоемкость процесса уборки и, что не менее важно, изменить его содержание. Ручной, весьма тяжелый труд
вспомогательного персонала, занятого уборкой помещения, преобразуется в механизированный труд оператора ЦПУ.
О количестве пыли, осаждающееся
в производственных помещениях предприятий ряда отраслей пищевой промышленности, дают представление
данные, полученные на основании исследований и приведенные в табл. 24.1. Количество осаждающейся пыли весьма значительно. Поэтому вопрос
устройства ЦПУ на предприятиях пищевой промышленности имеет актуальное значение. Однако, несмотря на свои достоинства, ЦПУ еще не получили
большого распространения в пищевой промышленности. Это объясняется
, в частности, относительно высокой стоимостью установок, недостаточным
опытом их проектирования и эксплуатации. Промышленные пылесосы также имеют ограниченное применение.
Рассмотрим устройство и применение на предприятиях пищевой промышленности систем ЦПУ, а также промышленных пылесосов.
Таблица 24. J
Количество пыли, осаждающейся в производственных помещениях
Помещение Поверхность, на которой осаждается пыль Количество осевшей пыли, мг/м^
Масложировые предприятия
Переработка семян подсолнечника
Элеватор семян
Подсилоспое отделение 240
Надсилосное отделение 300
Отделение очистки семян
Пол
490
Подготовительный цех
Сепараторное отделение 220
Контрольно-сепараторное отделение 230
Рушалыю-веечное отделение
Пол
140
Элеватор шрота
Надсилосное отделение 600
Весовое отделение
Пол
440
Переработка семян хлопчатник 1
Подготовительный цех
Семяочистительное отделение 210-290
Шелушилыю-сеиараториое отделение
Пол
250-460
Переработка семян клещевины
Элеватор семян
Сепараторное отделение Пол 240
Подготовительный цех
Помещение шельмашин Пол 130
Переработка семян сои
Подготовительный цех
Сепараторное отделение 17000
Весовое отделение 7000
Рушалыюе отделение 5140
Вальцовочное отделение
Пол
19350
Сахарные заводы
Цех сушки сахара 440-22120
Цех лимонной кислоты
Пол
110-2100
Помещение Поверхность, на которой осаждается пыль Количество осевшей пыли, мг/м
2
ч
Известковый цех
Отделение загрузки шихты 160
Очелковое отделение 1070
Помещение известеобжигательных печей 120
Помещение выгрузки извести 2300
Узел загрузки скипового подъемника 1840
Загрузка известегасильного барабана 780
У транспортера извести 5300
У кареток известеобжигательных печей 1500
У дозревателя известкового молока
Пол
100
Предприятия крахмалопаточной промышленности
Цех сухого крахмала
Помещение батареи циклонов-осадителей (на рабочем месте забора проб) Пол 620
Склад сухого крахмала
Помещение развески и упаковки Пол 30200
Участок модифицированного крахмала
Помещения мельницы, циклонов, шнека-распределителя 2100
Помещение 2-го этажа (развеска и фасовка)
Пол
20600
Сахарный цех (производство глюкозы)
Помещение барабанной сушилки 2000
Помещение бурат-рассева (развеска и упаковка)
Пол
18800
Декстриновый цех
Помещение 1-го этажа (подкислительный аппарат) 480
Помещение 2-го этажа (бурат-рассев, развеска, упаковка) 22400
Помещение 3-го этажа (контроль-бурат, рукавный фильтр, пылевая камера)
Пол
510
Кормовой цех
Помещение 1-го этажа у сушилок 430
Помещение 2-го этажа у ленточного транспортера 720
Помещение 3-го этажа у бункеров
Пол
580
Хлебопекарные предприятия
Склад тарного хранения муки
Помещение приемника муки Пол 860
Помещение склада 1000
Помещение Поверхность, на которой осаждается пыль Количество осевшей пыли, "мг/м*ч
Склад бестарного хранения муки 40-550
Просеивательное отделение Пол 380-2750
Весовое отделение 30-1740
Тестоприготовительное отделение 20-1200
В том числе тестомесильный участок 670-5400
Табачные фабрики
Пол 2500
Стены 210
Папиросный цех
Технологическое оборудование 2900-4150
Пол 2900
Стены 210
Сигаретный цех
Технологическое оборудование 2500-4150
Пол 2500
Стены 210
Табачный цех
Тех нол огич еское оборудование 3300-4150
24.2. Промышленные пылесосы
Промышленность выпускает ряд конструкций пылесосных и пылеуборочных машин. Пылесосная машина КУ-002 предназначена для сухой вакуумной
уборки пыли и мусора с пола, стен и оборудования в помещениях общественных и производственных зданий. Схема КУ-002 представлена на рис. 24.1.
К корпусу-основанию, установленному на четырех колесах, крепятся электродвигатель, центробежный вентилятор, пылесборник, циклон, фильтр,
барабан
для кабеля.
Побудителем тяги является трехступенчатый вентилятор. Каждая ступень вентилятора имеет закрытое рабочее колесо, безлопаточный диффузор и
обратный направляющий аппарат. Частота вращения вала вентилятора — до 8000 об./мин, привод от электродвигателя с помощью клиНоременной
передачи. Очистка воздуха от пыли двухступенчатая: I ступень — малогабаритный циклон, II — тканевый или бумажный фильтр по типу воздушных
автомобильных фильтров
.
Рис. 24.1. Схема пылесоса КУ-002: 1 — электродвигатель; 2 — центробежный вентилятор; 3 — фильтр; 4 —
циклон; 5 — пылесборник.
Пылеуборочная машина снабжена двумя гофрированными полимерными шлангами, удлинительными трубами и комплектом сменных пылеуборочных
насадков (насадки для уборки пола, стен; щелевой насадок и круглая щетка для уборки оборудования в стесненных условиях);
мундштуком конусным (для уборки радиаторов, воздухонагревателей
и пр.).
Очищенный воздух выбрасывается в помещение через жалюзи корпуса. Пыль и мусор поступают в пылесборник и периодчески удаляются.
Техническая характеристика пылесосной машины КУ-002
Производительность вентилятора в рабочем режиме, м
3
/ч---250
Разрежение, Па
в рабочем режиме--- 14500
максимальное--- 19600
Электродвигатель:
тип---4АХ90 2УЗ
номинальная мощность, кВт---3,0
номинальное напряжение питания, В---220/380
номинальная частота вращения, об./мин--- 2840
Вентилятор:
тип---центробежный, трехступенчатый
номинальная частота вращения, об./мин---8000
Площадь фильтра, m
2
---1,5
Вместимость пылесборника, м
3
---0,075
Длина кабеля, м---25
Длина шлангов и удлинительных труб, м---8,8
Габаритные размеры, м---1,15 x 0,72 x 1,06
Масса машины (без сменных принадлежностей), кг---125
Одним из недостатков машины КУ-002 является большая масса. Для передвижения затрачивается усилие 20-25 кг.
Рис. 24.2. Самоходная пылеуборочная машина.
На рис. 24.2 представлена самоходная пылеуборочная машина итальянской фирмы Wayne. Машина обладает хорошей маневренностью, осевшая пыль
убирается с помощью круглой щетки с вертикальной осью вращения и цилиндрической щетки, вращающейся в горизонтальной плоскости. Первая
щетка при осевом вращении направляет пыль и мусор под машину, вторая щетка захватывает их и
подает в сборник, находящийся под разрежением.
Вакуум создается вентилятором, отсасывающим воздух через фильтр.
24.3. Системы централизованной вакуумной пылеуборки
Система ЦПУ состоит из следующих основных элементов: побудителя тяги, пылеотделителя, сети трубопроводов для пневматической транспортировки
пыли, пылеуборочного инструмента.
Побудители тяги. Для работы систем централизованной пылеуборки необходимо создание и поддержание в сети трубопроводов пневматической
транспортировки пыли довольно высокого разрежения (до 20-30 кПа). Для создания необходимого разрежения в качестве побудителей в системах ЦПУ
применяют водокольцевые вакуум-насосы, а также пластинчато-ротационные вакуум-насосы, турбовоздуходувки, паровоздушные эжекторы и
высоконапорные вентиляторы.
Побудители тяги систем ЦПУ должны быть надежны в эксплуатации, просты в обслуживании, иметь достаточно высокий КПД, поскольку вопрос
выделения дополнительной мощности часто сдерживает внедрение систем централизованной уборки пыли на предприятиях пищевой промышленности,
должны быть компактными
. Это особенно важно при устройстве систем ЦПУ на существующих предприятиях, где побудитель тяги и другое