生產(chǎn)車間水汽用量的估算課件

1、第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算2022/8/1第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算確定生產(chǎn)車間水、汽用量是工藝設(shè)計(jì)人員在給水工程設(shè)計(jì)中的任務(wù)。食品工廠生產(chǎn)車間用水、用汽量的多少是隨產(chǎn)品種類而異。生產(chǎn)車間用水包括以下部分： 1.工藝過程用水 2.產(chǎn)品本身用水 3.清潔車間用水2第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算生產(chǎn)車間用汽包括以下部分： 1.工藝過程用汽 2.清潔車間用汽生產(chǎn)車間用水、用汽量的估算方法一般有兩種： 1.按“單位產(chǎn)品耗水、耗汽量定額”來估算 2.用計(jì)算法來估算3第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算一、按“單位產(chǎn)品耗水、耗汽量定額”來估算優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算方法簡單缺點(diǎn)：我國目前常缺乏具體和確切的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，用這種

2、方法來計(jì)算只能看作是粗略的估算。大家都知道，一個食品廠，往往同時(shí)生產(chǎn)幾種產(chǎn)品，而各種產(chǎn)品生產(chǎn)過程中缺乏對水汽耗量的計(jì)算，一般是按月所耗水、耗汽量分?jǐn)偟礁鳟a(chǎn)品中去。由于攤派方式不同，其定額指標(biāo)亦不相同。4第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算表1 部分食品的單位耗水量表5第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算造成單位產(chǎn)品耗水、耗汽量定額不同的原因：1.攤派方式不同，其定額指標(biāo)亦不相同2.地區(qū)的不同3.原料品種的不同4.設(shè)備條件的不同5.生產(chǎn)能力的不同6.管理水平不同、工人素質(zhì)不同 由于以上原因，造成單位產(chǎn)品耗水、耗汽量差別很大，我們在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意收集這些指標(biāo)。6第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算收集這些指標(biāo)的途徑：1.

3、查閱資料2.到工廠中去調(diào)查采用這些指標(biāo)時(shí)，要注意擬建工廠和原有舊工廠之間的差別，盡可能選取生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平相近工廠的指標(biāo)。 對于規(guī)模小的食品工廠在進(jìn)行供水衡算時(shí)可采用“單位產(chǎn)品耗水量定額”估算法，可分為三個步驟，即按單位噸產(chǎn)品耗水量來估算、按主要設(shè)備的用水量來估算和按食品工廠生產(chǎn)規(guī)模來擬定給水能力。7第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算(一)平均每噸成品的耗水耗汽量 根據(jù)我國部分罐頭食品廠和乳品廠的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，其單位耗水、耗汽量大致如表1和表2所示。味精廠每噸產(chǎn)品用水量：10001500噸左右；啤酒廠每噸產(chǎn)品用水量：40噸左右（包括麥芽生產(chǎn)）啤酒廠每噸產(chǎn)品用水量：1020噸左右（不包括麥芽生產(chǎn)）8第七

4、節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算9第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算 (二)一些設(shè)備的用水用汽量 有些設(shè)備的用水用汽量較大，在安排管路系統(tǒng)時(shí)，要考慮它們在車間的分布情況。對用水壓力要求較高，用水量較大而又集中的地方(或?qū)φ羝麎毫σ筝^高，用汽量大而集中的地方)，應(yīng)單獨(dú)接入主干管路。表3-33和表3-34列出一些設(shè)備的用水和用汽量。10第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算 (三)按生產(chǎn)規(guī)模擬定給水能力 一個食品工廠要設(shè)置多大的給水能力，主要是根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，特別是班產(chǎn)量的大小而定。用水量與產(chǎn)量有一定的比例關(guān)系，但不一定成正比。班產(chǎn)量越大，單位產(chǎn)品耗水量相應(yīng)越低。給水能力因而可相應(yīng)減低。下面列舉罐頭和乳品方面的部分產(chǎn)品，

5、按一定的生產(chǎn)規(guī)模建議設(shè)置的給水能力的大小(參閱表3和表4)。11第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算12第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算表3 部分乳制品按生產(chǎn)規(guī)模供汽能力表注：（1）指生產(chǎn)用汽，不包括采暖和生活用汽； （2）北方寒冷，宜選用較大值。13第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算二、用計(jì)算方法來估算用水用汽量 食品工廠生產(chǎn)車間的用水用汽量可根據(jù)不同的的產(chǎn)品、不同原料品種、不同地區(qū)，再結(jié)合建廠的實(shí)際情況，在設(shè)計(jì)時(shí)參考上述各表的數(shù)據(jù)或到相同類型、相同條件的工廠中收集有關(guān)水、汽的消耗定額作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。利用 “單位產(chǎn)品耗水、耗汽量定額”來估算，但是這種方法又有不足之處：1.目前我國很多食品廠缺乏對各產(chǎn)品較準(zhǔn)確的

6、水汽消耗定額數(shù)據(jù)；2.各廠由于實(shí)際情況不同而定額有差異；3.新產(chǎn)品沒有這類指標(biāo)。 因此設(shè)計(jì)上就不得不用計(jì)算的方法進(jìn)行估算。但算得的理論數(shù)據(jù)往往比實(shí)際消耗的要低得多。至于低多少，這與廠領(lǐng)導(dǎo)的企業(yè)管理水平工人素質(zhì)等因素有關(guān)，亦就是與生產(chǎn)中的浪費(fèi)量有關(guān)。 所以設(shè)計(jì)時(shí)要擴(kuò)大一個倍數(shù)。 有關(guān)估算耗水、耗汽量的方法及有關(guān)公式列舉于下：14第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算 (一)耗水量估算（以罐頭生產(chǎn)為例）1.產(chǎn)品本身用水：調(diào)制食品和添加湯計(jì)等2.工藝過程用水：清洗物料、設(shè)備用水， 殺菌冷卻用水，冷凝二次蒸汽用水等3.沖洗車間地坪用水(二)耗汽量估算 以上為自學(xué)部分15第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算1、耗水估計(jì)（

7、1）產(chǎn)品添加用水量W1=G.Z(噸)式中：G班產(chǎn)量，噸成品。 Z每噸成品在加工過程中所需添加的水量，噸/噸成品。（2）物料清洗或容器洗滌用水量W2=/4 d2.V.t.c（噸）式中：d進(jìn)水管直徑，mmV進(jìn)水管流速，m/st清洗時(shí)間，hc水的容重，噸/m316第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算(3)冷卻產(chǎn)品用水量W3=G.C(t1-t2)/(t4-t3).1000式中：G需要冷卻產(chǎn)品的重量，KgC需要冷卻產(chǎn)品的比熱，Kcal/Kg.Ct1冷卻前產(chǎn)品的初溫，t2冷卻后產(chǎn)品的終溫，t3冷卻水的初溫，t4冷卻水的終溫，17第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算（4）冷卻二次蒸汽用水量W4=D.(i-i0)/C.(T2

8、-T1) (噸)式中：D二次蒸汽量，Kg/hi二次蒸汽熱焓，J/Kgi0二次蒸汽冷凝液熱焓，J/Kg.C冷卻水比熱，J/Kg.K.T2冷卻水出口溫度，K.T1冷卻水進(jìn)口溫度，K.18第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算（5）沖洗地坪用水量根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)，1噸水可沖地坪40m2左右，若食品加工廠生產(chǎn)車間每小時(shí)4小時(shí)洗一次，即每班至少沖洗兩次，則有：W5=S.2/40（噸）式中：S生產(chǎn)車間的面積，m2。根據(jù)生產(chǎn)車間的工藝要求，可計(jì)算出每班生產(chǎn)過程的耗水量。19第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算2 耗汽量估計(jì) 食品工廠中主要耗用飽和水蒸汽，消耗的熱量等于加熱產(chǎn)品和設(shè)備所消耗的熱量、生產(chǎn)過程的熱效應(yīng)、損失到周圍介質(zhì)中

9、的熱量之和。 Q入Q出Q損式中 Q入輸入的熱量總和，（kJ）； Q出輸出的熱量總和，（kJ）； Q損損失的熱量總和，（kJ）。 20第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算第八節(jié) 管路計(jì)算與設(shè)計(jì) 管路系統(tǒng)是食品工廠生產(chǎn)過程中不可缺少的部分，各種物料、水、蒸汽和氣體等都要用管路來輸送，設(shè)備與設(shè)備之間的連接也要用管路來連接，可見管道布置設(shè)計(jì)是食品工廠設(shè)計(jì)中的一個重要組成部分和一項(xiàng)主要內(nèi)容。 例：食品工廠常用的管道有：物料、水、蒸汽、真空、煤氣和壓縮空氣等。21第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算管道設(shè)計(jì)是否合理，可以影響到以下幾個方面：1.直接關(guān)系到建設(shè)指標(biāo)是否先進(jìn)合理；2.生產(chǎn)操作能否正常進(jìn)行；3.車間布置的整齊美

10、觀、通風(fēng)、采光等問題。管道設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)在施工圖階段花時(shí)間最長、工作量最大的設(shè)計(jì)，搞好它具有十分重要的意義。 第八節(jié) 管路計(jì)算與設(shè)計(jì) 22第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算23第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算24第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算一、公稱直徑與常用管材 （一）公稱直徑 為了便于設(shè)計(jì)選用，有利于成批生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本和互換，國家有關(guān)部門制定了管子、法蘭和閥門等管道用零部件標(biāo)準(zhǔn)。對管子、法蘭和閥門等標(biāo)準(zhǔn)化的最基本參數(shù)就是公稱直徑和公稱壓力。將管子和管道用的零部件的直徑加以標(biāo)準(zhǔn)化以后的標(biāo)準(zhǔn)直徑稱公稱直徑。 25第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算1公稱直徑與管徑的關(guān)系 (1)管子的公稱直徑是指管子的名義直徑

11、，既不是管子的內(nèi)徑，也不是管子的外徑，而是與管子的外徑相近又小于外徑的一個數(shù)值。只要管子的公稱直徑一定，管子的外徑也就確定了，而管子的內(nèi)徑則根據(jù)壁厚不同而不同。 水煤氣管：公稱直徑100mm，外徑114mm，壁厚4.0mm，內(nèi)徑106mm； 無縫鋼管：公稱直徑100mm，外徑108mm，壁厚6.0mm，內(nèi)徑96mm； 26第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算（2）在某些情況下，公稱直徑等于管子實(shí)際內(nèi)徑。例：鑄鐵管：公稱直徑100mm，外徑117mm，壁厚8.5mm，內(nèi)徑100mm。（3）對閥門或法蘭來說，它們的公稱直徑是指與它們相配合的管子的公稱直徑。例如：公稱直徑為200mm的閥門或公稱直徑為200

12、mm法蘭，指的是連接公稱直徑200mm的管子用的管法蘭或閥門。管路的各種部件和閥門的公稱直徑，一般都等于管件和閥門實(shí)際內(nèi)徑。 27第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算28第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算（1）公稱直徑用符號Dg來表示，其后附加公稱直徑的尺寸。 如：公稱直徑100mm的水煤氣管表示為 Dg100 單位：mm或in（英制稱呼）（2）對于壁厚變化較大的管道，一般采用： 外徑壁厚來表示。如：外徑57mm，壁厚4mm的無縫鋼管表示為： 574。2管徑的表示方法29第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算用作管道的材料種類很多：鋼、鐵及其合金：鑄鐵管、無縫鋼管等有色金屬：銅、黃銅、鋁、鉛等非金屬管：陶瓷、玻璃、塑

13、料、橡膠等根據(jù)輸送介質(zhì)的溫度、壓力和腐蝕情況來確定管材。 （二）管道材料的選則30第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算不銹鋼管31第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算無縫鋼管32第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算大口徑排水管33第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算植物型可降解塑料管道34第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算耐磨陶瓷管道35第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算銅管36第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算黃銅管37第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算二、給水管道阻力計(jì)算（一）管子直徑的計(jì)算和選擇1最適宜管徑的選擇 管道原始投資費(fèi)用與經(jīng)常消耗于克服管道阻力的動力費(fèi)用之間有著相對的關(guān)系。在相同流量時(shí)，管徑大則：壁厚增加，重量增加；所需閥門和管件都

14、需相應(yīng)加大；保溫材料增加；基建費(fèi)用增加。導(dǎo)致原始投資費(fèi)用增大，但動力消耗降低。管徑小，原始投資費(fèi)用小，但動力消耗增大。因此最適宜管徑選擇時(shí)，與原始投資費(fèi)用和生產(chǎn)費(fèi)用大小有關(guān)即應(yīng)求：M=+A P 的最小值。 38第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算M每年生產(chǎn)費(fèi)用和原始投資費(fèi)用之和。每年消費(fèi)于克服管道阻力的能量費(fèi)用（生產(chǎn)費(fèi)用）。 A管道設(shè)備材料安裝和檢修，維護(hù)費(fèi)用的總和（設(shè)備費(fèi)用）。 P設(shè)備每年消耗部分（以占設(shè)備費(fèi)用的百分比表示）。用圖表法可以找出M的最小值。將任意假定的直徑求得的M點(diǎn)標(biāo)繪于圖，得曲線，便可求得最經(jīng)濟(jì)的管徑。 在實(shí)際中，對于大管徑常用此法來選；對于小管徑或短管常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來選。 39第七節(jié)生產(chǎn)車間水汽用量的估算2計(jì)算法（由常用流體流速計(jì)算管徑）D設(shè)計(jì)管道斷面處的實(shí)際直徑（m）。Q設(shè)計(jì)流量（m3） V管道斷面處的平均流速。對Dg300毫米的鋼管和鑄鐵管，考慮新管用舊后的銹蝕、沉垢等情況，