生產車間水汽用量的估算課件

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

2、方法來計算只能看作是粗略的估算。大家都知道，一個食品廠，往往同時生產幾種產品，而各種產品生產過程中缺乏對水汽耗量的計算，一般是按月所耗水、耗汽量分攤到各產品中去。由于攤派方式不同，其定額指標亦不相同。4第七節(jié)生產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)生產車間水汽用量的估算造成單位產品耗水、耗汽量定額不同的原因：1.攤派方式不同，其定額指標亦不相同2.地區(qū)的不同3.原料品種的不同4.設備條件的不同5.生產能力的不同6.管理水平不同、工人素質不同 由于以上原因，造成單位產品耗水、耗汽量差別很大，我們在設計時，要注意收集這些指標。6第七節(jié)生產車間水汽用量的估算收集這些指標的途徑：1.

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

4、節(jié)生產車間水汽用量的估算9第七節(jié)生產車間水汽用量的估算 (二)一些設備的用水用汽量 有些設備的用水用汽量較大，在安排管路系統(tǒng)時，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(或對蒸汽壓力要求較高，用汽量大而集中的地方)，應單獨接入主干管路。表3-33和表3-34列出一些設備的用水和用汽量。10第七節(jié)生產車間水汽用量的估算 (三)按生產規(guī)模擬定給水能力 一個食品工廠要設置多大的給水能力，主要是根據生產規(guī)模，特別是班產量的大小而定。用水量與產量有一定的比例關系，但不一定成正比。班產量越大，單位產品耗水量相應越低。給水能力因而可相應減低。下面列舉罐頭和乳品方面的部分產品，

5、按一定的生產規(guī)模建議設置的給水能力的大小(參閱表3和表4)。11第七節(jié)生產車間水汽用量的估算12第七節(jié)生產車間水汽用量的估算表3 部分乳制品按生產規(guī)模供汽能力表注：（1）指生產用汽，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)生產車間水汽用量的估算二、用計算方法來估算用水用汽量 食品工廠生產車間的用水用汽量可根據不同的的產品、不同原料品種、不同地區(qū)，再結合建廠的實際情況，在設計時參考上述各表的數據或到相同類型、相同條件的工廠中收集有關水、汽的消耗定額作為設計的依據。利用 “單位產品耗水、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品較準確的

6、水汽消耗定額數據；2.各廠由于實際情況不同而定額有差異；3.新產品沒有這類指標。 因此設計上就不得不用計算的方法進行估算。但算得的理論數據往往比實際消耗的要低得多。至于低多少，這與廠領導的企業(yè)管理水平工人素質等因素有關，亦就是與生產中的浪費量有關。 所以設計時要擴大一個倍數。 有關估算耗水、耗汽量的方法及有關公式列舉于下：14第七節(jié)生產車間水汽用量的估算 (一)耗水量估算（以罐頭生產為例）1.產品本身用水：調制食品和添加湯計等2.工藝過程用水：清洗物料、設備用水， 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 以上為自學部分15第七節(jié)生產車間水汽用量的估算1、耗水估計（

7、1）產品添加用水量W1=G.Z(噸)式中：G班產量，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進水管直徑，mmV進水管流速，m/st清洗時間，hc水的容重，噸/m316第七節(jié)生產車間水汽用量的估算(3)冷卻產品用水量W3=G.C(t1-t2)/(t4-t3).1000式中：G需要冷卻產品的重量，KgC需要冷卻產品的比熱，Kcal/Kg.Ct1冷卻前產品的初溫，t2冷卻后產品的終溫，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冷卻水進口溫度，K.18第七節(jié)生產車間水汽用量的估算（5）沖洗地坪用水量根據實測數據，1噸水可沖地坪40m2左右，若食品加工廠生產車間每小時4小時洗一次，即每班至少沖洗兩次，則有：W5=S.2/40（噸）式中：S生產車間的面積，m2。根據生產車間的工藝要求，可計算出每班生產過程的耗水量。19第七節(jié)生產車間水汽用量的估算2 耗汽量估計 食品工廠中主要耗用飽和水蒸汽，消耗的熱量等于加熱產品和設備所消耗的熱量、生產過程的熱效應、損失到周圍介質中

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)生產車間水汽用量的估算第八節(jié) 管路計算與設計 管路系統(tǒng)是食品工廠生產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，設備與設備之間的連接也要用管路來連接，可見管道布置設計是食品工廠設計中的一個重要組成部分和一項主要內容。 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)生產車間水汽用量的估算管道設計是否合理，可以影響到以下幾個方面：1.直接關系到建設指標是否先進合理；2.生產操作能否正常進行；3.車間布置的整齊美

10、觀、通風、采光等問題。管道設計是工藝設計在施工圖階段花時間最長、工作量最大的設計，搞好它具有十分重要的意義。 第八節(jié) 管路計算與設計 22第七節(jié)生產車間水汽用量的估算23第七節(jié)生產車間水汽用量的估算24第七節(jié)生產車間水汽用量的估算一、公稱直徑與常用管材 （一）公稱直徑 為了便于設計選用，有利于成批生產，降低生產成本和互換，國家有關部門制定了管子、法蘭和閥門等管道用零部件標準。對管子、法蘭和閥門等標準化的最基本參數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準化以后的標準直徑稱公稱直徑。 25第七節(jié)生產車間水汽用量的估算1公稱直徑與管徑的關系 (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，而管子的內徑則根據壁厚不同而不同。 水煤氣管：公稱直徑100mm，外徑114mm，壁厚4.0mm，內徑106mm； 無縫鋼管：公稱直徑100mm，外徑108mm，壁厚6.0mm，內徑96mm； 26第七節(jié)生產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際內徑。例：鑄鐵管：公稱直徑100mm，外徑117mm，壁厚8.5mm，內徑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際內徑。 27第七節(jié)生產車間水汽用量的估算28第七節(jié)生產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、橡膠等根據輸送介質的溫度、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)生產車間水汽用量的估算不銹鋼管31第七節(jié)生產車間水汽用量的估算無縫鋼管32第七節(jié)生產車間水汽用量的估算大口徑排水管33第七節(jié)生產車間水汽用量的估算植物型可降解塑料管道34第七節(jié)生產車間水汽用量的估算耐磨陶瓷管道35第七節(jié)生產車間水汽用量的估算銅管36第七節(jié)生產車間水汽用量的估算黃銅管37第七節(jié)生產車間水汽用量的估算二、給水管道阻力計算（一）管子直徑的計算和選擇1最適宜管徑的選擇 管道原始投資費用與經常消耗于克服管道阻力的動力費用之間有著相對的關系。在相同流量時，管徑大則：壁厚增加，重量增加；所需閥門和管件都

14、需相應加大；保溫材料增加；基建費用增加。導致原始投資費用增大，但動力消耗降低。管徑小，原始投資費用小，但動力消耗增大。因此最適宜管徑選擇時，與原始投資費用和生產費用大小有關即應求：M=+A P 的最小值。 38第七節(jié)生產車間水汽用量的估算M每年生產費用和原始投資費用之和。每年消費于克服管道阻力的能量費用（生產費用）。 A管道設備材料安裝和檢修，維護費用的總和（設備費用）。 P設備每年消耗部分（以占設備費用的百分比表示）。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點標繪于圖，得曲線，便可求得最經濟的管徑。 在實際中，對于大管徑常用此法來選；對于小管徑或短管常根據經驗來選。 39第七節(jié)生產車間水汽用量的估算2計算法（由常用流體流速計算管徑）D設計管道斷面處的實際直徑（m）。Q設計流量（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，