Электроснабжение и автоматизация процесса выпечки хлеба

В зоне пониженной температуры (180-220°С ) происходит основная часть выпечки, в ней продолжаются и заканчиваются процессы образования корки и мякиша. Снижение температуры в этой зоне уменьшает упек и в то же время не замедляет процесс выпечки, так как температура среды пекарной камеры остается выше температуры корки, от которой мякиш получает тепло. Независимо от температуры в камере корка при выпечке хлеба не нагревается выше 160-180°С.

Режим выпечки каждого вида изделия имеет свои особенности. На него влияют также и физические свойства теста, степень расстойки заготовок и другие факторы. Так заготовки из слабого теста, или получившие длительную расстойку, выпекают при более высокой температуре, чтобы предупредить расплывчатость изделий.

Если изделия выпекают из недоброженного теста, то температуру среды пекарной камеры несколько снижают, а продолжительность выпечки соответственно увеличивают для того, тепловыделение ограждающих поверхностей, отсутствие выброса в цех газообразных выделений при нарушениях нормального режима процесса выпечки, непрерывность технологического производства, максимальную производительность. Эти факторы влияют и на величину потерь от упека, изменяющуюся от 5 до 10%. Сокращение этих потерь только на 1% дает стране значительную экономию муки.

Для выпечки 1 кг белого хлеба требуется 500 КДж теплоты. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для выпечки всего объема продукции за смену:

где Р - объем хлеба за смену, кг

К - количебство теплоты на 1 кг, кДж ¦ кг Q1=1500 * 500= 750000 кДж Теперь переведем это количество теплоты из кДж в кВт

Q=Q1/3600(2 3.2.)

Q=750000/3600 = 208,3 кВт Расситаем количество теплоты расходуемое за 1 час работы печи:

где t - время работы печи за смену t= 4 часа

т.е. при мощности, равной 52,08 кВт/ч, потребляемой ТЭНами печи, будут нужные условия для выпечки и выполнения всего объёма работ.

Поставим в нашу пекарню печь Ш2-ХПА-10 с суммарной мощностью ТЭНов 75 кВт. Данная печь имеет 4 зоны, которые представляют собой отгороженные камеры со своими группами ТЭНов.

В данной печи на нагревание теста, через теплоизоляцию и по другим причинам теряется около 20% тепла. А это значит, что придется компенсировать эти потери путем включения части ТЭНов.

Рассчитаем сколько тепла теряется:



где Aq - количество теряемого тепла в %

Рассмотрим процессы происходящие в печи на примере одной из камер. Возьмем 3 камеру.

Все ТЭНы данной камеры разбиты на 3 секции. Изобразим графически их работу.

Т.е. включая полностью остывшую печь включаются все 3 секции, по достижению нижнего предела температур отключаются 1 и 2 секции, а 3 работает до тех пор пока не будет достигнут верхний предел температур.

После этого 3 секция отключается. Начинают происходить потери тепла и как только температура достигает нижнего предела, снова включается 3-я секция.

Рассмотрим следующий вариант:

Представим такую ситуацию, что одна секция по какой-либо причине не может прогреть камеру до верхнего предела, тогда к 3 секции подключается 2 секция и совместно работая они доводят температуру до нужного уровня.

Проектом предусмотрено следующее количество ТЭНов для каждой секции Рис.(2.3.1.):

В 0 группе 1 секция с 3 ТЭНами суммарной мощностью 7,5 кВт. В 1 группе 3 секции с 9 ТЭНами суммарной мощностью 22,5 кВт. В 2 группе 3 секции с 10 ТЭНами суммарной мощностью 25 кВт. В 3 группе 3 секции с 10 ТЭНами суммарной мощностью 25 кВт.

Рис. 2.3.1. Схема расположения секций печи.

где р- мощность 1 ТЭНа, кВт

Рассчитав количество теряемого тепла, найдем количество ТЭНов для компенсации:

Округлим до-ближайшего целого: N= 5 шт. Теперь разобьем это количество ТЭНов по группам:

Зона - 1 шт.

Зона - 2 шт.

Зона - 2 шт.

Для 1 зоны необходима температура - 290 С.Нижний предел температур- 270 С.

Верхний предел температур- 300 С.

1секция -6 ТЭНов, суммарная мощность - 15 кВт.

секция - 2 ТЭНа, суммарная мощность - 5 кВт.

секция -1 ТЭН, суммарная мощность- 2,5 кВт.

Для 2 зоны необходима температура -210 С.Нижний предел температур-180 С.

Верхний предел температур-230 С.

секция -6 ТЭНов, суммарная мощность - 15 кВт.

секция -2 ТЭНа, суммарная мощность- 5 кВт.

секция - 2 ТЭН а, суммарная мощность - 5 кВт.

Для 3 зоны необходима температура -180 С.Нижний предел температур- 160 С.

Верхний предел температур- 200 С.

секция -6. ТЭНов, суммарная мощность - 15 кВт.

секция - 2 ТЭНа, суммарная мощность - 5 кВт.

секция - 2 ТЭНа, суммарная мощность - 5 кВт.

При таком распределении мощностей будут выполняться необходимые условия в каждой из зон печи, что позволит выпекать качественный хлеб.

Для управления секциями нужно автоматическое управляющее устройство (АУУ). Сейчас на рынке появилось огромное количество таких устройств с различными техническими характеристиками практически для любых условий эксплуатации.

Изучив большое количество АУУ, я выбрал регулятор Метакон-533 [17]. Это устройство применяется совместно с исполнительными механизмами однонаправленного действия. Представляет собой трёхканальный регулятор, выполняющий функции ПИД-регулирования с широтно-импульсной модуляцией выходного сигнала и аварийной сигнализацией по двум независимым уровням.

Поскольку в нулевой камере все ТЭНы работают постоянно, компенсируя, тем самым, потери тепла при подаче теста из внешней среды и прогревая тесто до 35-45°С, то нам не нужен регулятор температуры для этой зоны. Количество ТЭНов и их мощность подобраны так, что даже при открытых створках в печи температура пода будет 100-120°С в зависимости от внешних условий, что вполне достаточно для прогревания теста до нужной температуры.

В остальные камеры поставим термоэлектрические преобразователи типа КТХА (ХК) 01.03. [18] подсоединенные к каналам терморегулятора, по одному в оставшиеся камеры.

Термоэлектрические преобразователи типа КТХА (ХК) 01.03предназначены для измерения температуры жидких и газообразныххимически неагрессивных сред, а также агрессивных, неразрушающихматериал оболочки термпарного кабеля. Допускается изгибатьтермопреобразователи по длине для размещения горячего спая втребуемой зоне измерения. Диапазон рабочих температур от 0 до600°С..

От них в терморегулятор будут поступать данные о температуре внутри зоны, а терморегулятор в свою очередь будет анализировать эти данные и управлять секциями ТЭНов, включая и выключая их.

В аварийный режимах предусмотрена звуковая сигнализация. Под аварийными режимами подразумевается, что температура в камере становится равной 110% верхнего предела температур и выше, либо две параллельно включенные секции не могут разогреть камеру и температура в ней меньше нижнего предела. В этих случаях подается звуковой сигнал и оператор должен остановить транспортер печи и остановить неисправность.

Для согласования регуляторов Метакон-533 с исполнительным и устройствами выбираем к установке симисторные блоки БС-440-25-НV9].

Технические характеристики: Диапазон напряжений: 60-440 В, 40-70 Гц. Номинальный ток нагрузки: 25 А. Потребляемый ток по цепи управления: 15 мА.

Пробивное напряжение изоляции симистор - вход управления, симистор-корпус блока: 2500 В, 50 Гц (не более 1 минуты).

Предназначены для применения в системах промышленной автоматики для бесконтактной коммутации нагрузки переменного тока.

Блоки обеспечивают: коммутацию нагрузки,

гальваническое разделение цепи управления и силовой цепи, индикацию сигнала управления,

защиту силового элемента от кратковременных перегрузок по напряжению.

Установим по одному блоку БС-440-25-Н на каждую группу ТЭНов.

Программирование прибора производится на заводе производителе или организации-поставщике по требованиям и параметрам заказчика.

Система работает следующим образом:

При включении системы в сеть переменного тока, АУУ получает данные от термопреобразователей о температуре в камерах и подает сигнал на симисторные блоки. Те, в свою очередь, открывают все секции камер. Как только в камерах печи температура достигает нижнего предела, термопреобразователи подают сигнал на АУУ. АУУ анализирует эти данные и подает сигнал на симисторные блоки,которые выключают две секции из трех. После получения АУУ сигнала от термопреобразователей о достижении в камере верхнего предела температуры, симисторные блоки получают сигнал от АУУ об отключении оставшейся секции. Данная команда выполняется, все секции выключаются и в печи начинается фаза остывания.

3. Охрана природы

3.1 Значение охраны природы и рационального природопользования

В нарастающем процессе производственной деятельности человеческого общества происходит естественное изъятие из природы необходимых ресурсов: сырья для промышленности, воды, продуктов питания, леса и другое. Одновременно возрастает выброс в окружающую среду промышленных, бытовых отходов и т.д. Кроме того человек приспосабливает природу для своих нужд, в первую очередь для сельскохозяйственного производства, существенно изменяя ее.

Главные задачи охраны окружающей среды - рациональное использование природных ресурсов, защиты природы от загрязнения, сохранение биологического разнообразия - легли в основу понятия «охрана окружающей природной среды».

Охрана окружающей природной среды есть система научных знаний и комплекса государственных, международных и общественных мероприятий, направленных на рациональное использования, охрану и восстановление природных, на сохранение биологического разнообразия, на защиту окружающей среды от загрязнения и разрушения для создания оптимальных условий существования человеческого общества, удовлетворения материальных и культурных потребностей ныне живущих и будущих поколений.

Конкретные задачи охраны окружающей природной среды сложны и разнообразны, в их числег снижение загрязнения воздуха в городах; улучшение состояния водных объектов и обеспечение питьевой водой населения; гарантия радиационной безопасности: предотвращение загрязнения окружающей среды опасными химическими веществами.

Решение этих и других задач неразрывно связано с охраной здоровья человека улучшением социально-бытовых условий его жизни.

Особая роль в охране природы и сохранении окружающей среды в чистоте отводится сельскохозяйственному производству, которое, как никакая другая отрасль, не связана в такой степени с проблемой охраны природы и рационального использования природных богатств. Труд земледельца и животновода - это, по существу, использование окружающей природной среды для удовлетворения нужд человека.

При современных масштабах и темпах развития производительных сил необходимо изменить отношение к вопросам, связанным с охраной окружающей среды и рациональным использованием природных ресурсов. Это задача большой экономической и социальной значимости, так как, по существу, речь идет о здоровье людей и о бережном, хозяйском подходе к национальному богатству страны. Она касается не только сегодняшнего дня, но и будущего. От ее решения зависят условия, в которых будет жить последующие поколения. Здесь, как ни в какой другой сфере, невозможен ведомственный подход, который резко снижает эффективность использования капитальных вложений, препятствует проведению единой политики у в осуществлении природных мероприятий, порождает безответственность за экологические последствия принимаемых решений, приводит к мнимой экономии, которая в конечном итоге оборачивается большими потерями. Следует подходить к данной проблеме комплексно, с государственных позиций, решительно улучшать всю систему управления и контроля за состоянием окружающей среды.

Формирование экологического мышления, приобретение навыков экологического подхода к решению производственных задач, выработка экологической культуры поведения -все это крайне важно для специалиста агропромышленного комплекса. Он должен быть организатором и проводником мероприятий по охране природы и рачительному использованию природных в условиях сельскохозяйственного производства, применять на практике полученные экологические знания с учетом особенностей ведения сельского хозяйства и конкретных регионов России.

Природа всегда оказывала огромное эстетическое воздействие на человека, способствовала формированию личности, вдохновляло поэтов, художников, композиторов. Охрана ее в целях удовлетворения эстетических потребностей приобретает все большее значении. Близка к этому воспитатель ная роль охраны природы.

3.2 Важнейшие законы и указы в области охраны окружающей среды за последние десять лет

Парламентом Российской Федерации 21 февраля 1992г. принят закон « Об охране окружающей природной среды», который определяет три основные задачи: 1)охрана природной среды; 2) предупреждение вредного воздействия хозяйственной или иной деятельности; 3)оздоровление окружающей среды, улучшение ее качества. Основной принцип при решении этих задач -научно обоснованное сочетание как экологических, так и экономических интересов.

4 февраля 1994 г. Президентом Российской Федерации былподписан Указ «О государственной стратегии Российской Федерации поохране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития». Главныеположения стратегии по охране окружающей среды и обеспечениюустойчивого развитияявляются основой для конструктивного

взаимодействия органов государственной власти Российской Федерации и ее субъектов, органов местного самоуправления, предпринимателей и общественных объединений по обеспечению комплексного решения проблем сбалансированного развития экономики и улучшения состояния окружающей среды. Осуществление государственной стратегии Российской Федерации по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития предусматривает реализацию закрепленного в Конституции Российской Федерации права граждан на благоприятную окружающую среду, прав будущих поколений на пользование природно-ресурсным потенциалам в целях поддержания устойчивого развития, а также решение текущих социально-экономических задач в неразрывной связи с осуществлением адекватных мер по защите и улучшению окружающей среды, сбережению и восстановлению природных ресурсов.

В августе 1996 г. в соответствии со статьей 28 Федерального Закона « О животном мире » Правительство Российской Федерации приняло постановление « Об утверждении Требований по предотвращению гибели объектов животного мира при осуществлении производственных процессов, а также при эксплуатации транспортных магистралей, трубопроводов, линий связи и электропередачи».

Для последовательного перехода Российской Федерации к устойчивому развитию, а также руководствуясь программными документами, принятыми на Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жонейро, 1992г.), 1 апреля 1995 г. подписан указ Президента Российской Федерации « О концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию».

В Концепции отмечается, что богатство у природы, ее способность поддерживать развитие общества и возможности самовосстановления не безграничны. Возросшая мощь экономики стала разрушительной силой для биосферы и человека. При этом цивилизация, используя огромное количество технологий, разрушающих экосистемы, не предложило, по сути, ничего, что могло бы заменить регулирующие механизмы биосферы. Возникла реальная угроза жизненно важным интересам будущих поколений человечества.

В Концепции указывается, что переход к устойчивому развитию нельзя осуществить, сохраняя нынешние стереотипы мышления, пренебрегающие возможностями биосферы и порождающие безответственное отношение граждан и юридических лиц к окружающей среде и обеспечению экологической безопасности.

Правительство Российской Федерации 12 ноября 1998г. одобрило «Национальный план действий по охране окружающей среды Российской Федерации на 1999-2001 годы». В документе отмечено, что в ряде регионов страны антропогенные нагрузки давно превысили установленные нормативы и сложилась критическая ситуация, при которой возникают значительные изменения ландшафтов, происходят истощение и утрата природных ресурсов, сильно ухудшаются условия проживания населения.

В « Национальном плане действия по охране окружающей среды Российской Федерации на 1999-2001 годы »Готмечается, что его выполнение базируется на следующих ключевых принципах: охране здоровья нынешнего и будущих поколений людей; охране окружающей среды.

3.3 Охрана и рациональное использование земель

Важной задачей общества является рациональное использование земель сельскохозяйственного назначения, всемерное повышение плодородия почвы и урожайности выращиваемых культур. Повышение эффективности использования земель, борьба с различными видами эрозий -основа долгосрочной программы в экологической политике.

Все чаще и чаще поднимаются вопросы о нерациональном использовании земель электротехнической службой: не соблюдаются защитные зоны вокруг опор и под трассой ЛЭП.

Электроснабжение пекарни осуществляется от подстанции 35/10кВ по кабельной линии 10кВ.Протяженность КЛЮкВ до пекарни составляет них 5 км.вдоль асфальтированных дорог.

В данном пункте также нужно рассмотреть проблему загрязнения окружающей среды трансформаторным маслом. Электроснабжение пекарни осуществляется силовым трансформатором бЗОкВА, который имеет более 100 кг масла.

При замене трансформаторного масла, при доливке, взятии пробы, погрузке, разгрузке, при выбросе масла через расширительный бачок, значительная часть масла попадает * на землю. При этом не только загрязняется земля и приходит в полную негодность, но и воздух куда попадают частицы испарившегося масла, а также и подземные воды, находящиеся на небольшой глубине от поверхности земли. Загрязнение земли приводит к полному уничтожению плодородного слоя, в котором гибнет большое количество насекомых, так как для них земля является единственным местом для обитания. Загрязнение воздуха, которым дышит человек и животные способствует возникновению и воздействию на живые организмы.

Загрязнение воды приводит к гибели множества видов рыб и водных растений, они становятся непригодными для употребления и, самое страшное в том, что водные ресурсы ограничены.

Такое положение вещей заставляет всех энергетиков задуматься о состоянии окружающего нас мира, о тех последствиях, которые выпадут на плечи будущих поколений, а вследствие этого приводит их к новым техническим решениям, которые будут способствовать и развитию производства и решению экологически важных вопросов.

Во избежании попадания трансформаторного масла в почву и в водоемы должны выполняться следующие технические требования:

- Необходимо предусмотреть в местах возможного проливаспециальныеемкости- маслоприемники. Для данного трансформатора:в виде приемника, рассчитанного на полный объем масла, путем устройства порога у выхода из камеры, обеспечивающего удержание полного объема масла. Периодически осматривать и подтягивать сборные соединения трансформаторов.

При заливки трансформаторов использовать ручные водяные насосы. Следить за техническим состоянием агрегатов.



Рис3.3.2 Маслоприемники КТП 1 - стойка трансформатора; бетонное основание; гравий; решетка; маслоприемник;

При замене масла, отработанное масло хранится в специальных емкостях. На переработку масло сдают в ПЭС АО « Волгоградэнерго ».

Конструкция трансформаторных подстанций полностью соблюдает все требования ПУЭ. За правильное хранение трансформаторного масла и за сдачу его на переработку отвечает главный энергетик.

3.4 Охрана водных источников от загрязнения

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительно важную роль в процессе обмена веществ, составляющего основу жизни. Огромное значение воды имеет в промышленном и сельскохозяйственном производствах. Общеизвестна необходимость ее для бытовых нужд. Вода входит в состав организма человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания. Поэтому вопросы, связанные с ее охраной от загрязнения - одни из важнейших.

В пекарне в связи с особенностями технологии требуется значительное количество воды, большая часть которой расходуется для поддержания санитарно-гигиенических условий, мойки оборудования и т.д. Поэтому сточные воды в значительной степени загрязнены органическими веществами: кислоты, спирты, белки, углеводы, жиры и т.п. Для очистки применяется метод биологической очистки. Ее применяют для выделения тонкодисперсных и растворенных органических веществ. Он основан на способности микроорганизмов использовать для питания содержащиеся в сточных водах органические вещества. Процесс реализуется в две стадии, протекающие одновременно, но с различной скоростью: адсорбция из сточных вод тонкодисперсных и растворенных примесей органических веществ и разрушение адсорбированных веществ внутри клетки микроорганизмов/при протекающих в них биохимических процессах. Обе стадии реализуются как в аэробных, так и в анаэробных условиях в зависимости от видов и свойств микроорганизмов.

Рис.3.4.3 Схема биофильтра

трубопровод подачи исходной сточной воды;

водораспределительное устройство;

фильтровальная загрузка ( шлак);

трубопровод отвода очищенной сточной воды;

гидравлический затвор;

трубопровод подвода воздуха;

корпус фильтра;

После биологического фильтра вода попадает в отстойник,где очищается от взвешенных частиц и сбрасывается в реку. Окончательная степень очистки 90-95%.

3.5 Охрана атмосферы от загрязнения

Охрана атмосферного воздуха - это важнейшая задача оздоровления окружающей среды. Загрязнение атмосферы - одна из основных отрицательных последствий индустриализации современного мира.

Проблема загрязнения атмосферы волнует все человечество. Ущерб здоровью людей от загрязнения атмосферного воздуха не меньший, чем от выброса сточных, промышленных и дымовых отходов в водоемы.

Запасы кислорода на Земле практически безграничны. Атмосферный воздух относится к категории неисчерпаемых ресурсов, но хозяйственная деятельность человека влияет на атмосферу и изменяет состав воздуха. Эти изменения нередко принимают настолько значительный и устойчивый характер, что приходится предпринимать меры для его охраны.

Атмосферный воздух как природный ресурс должен быть объектом постоянного внимания. Это важно еще и потому, что побочные продукты, отходы производства, благодаря очистным установкам, вновь могут быть использованы в промышленности. Таким образом, наряду с достижением основной цели предупреждения загрязнения атмосферного воздуха решают также задачу сбережения ценных веществ и материалов.

Технология производства на хлебопекарне связана со значительными выделениями юпирационной пыли для очистки воздуха от нее предусмотрена фильтровальная установка типа циклон.



Аспирационная пыль вывозится на свалку за территорию поселка. На пекарне аспирационная пыль хранится в специальных емкостях,, предусмотренных технологией производства. В емкость пыль попадает из циклона.

Не менее важное значение для охраны атмосферы от вредных выбросов имеет санитарно-защитная зона. Она способствует разбавлению вредных выбросов до допустимого уровня, ее территорию благоустраивают и озеленяют, потому что зеленые насаждения очищают и освежают воздух. Установлено, что на 1м поверхности листьев в среднем задерживается 1,5-3,0 г. пыли, а 1га зеленых насаждений поглощают из воздуха до 8кг В проектах развития городов и поселков правильная планировка и размещение озелененных зон, обеспечивают естественный воздухообмен, способствующий самоочищению воздуха.

3.6 Охрана животного мира

В связи с повышенной повсеместной электрификацией объектов, для животного мира представляют большую опасность воздушные линии, так как при отсутствии птицезащиты на опорах воздушных линий погибает множество птиц. Для защиты животных и птиц можно провести следующие мероприятия: открыто расположенные трансформаторы и другиеэлектроустановки огородить по периметру металлическойсеткой с мелкими ячейками.

для защиты птиц повсеместно на опорах введеныптицезащитные конструкции, представленные на рис.

а)существующая;

б)после реконструкции.1 - рабочие изоляторы;

«холостые изоляторы»;

защитные приставки;

опора ВЛ;

траверса опоры;

зона поражения птиц.

После установки таких траверс (б) линия ЮкВ будет полностью отвечать всем требованиям законодательства об охране природы. По результатам исследований смертность птиц снизилась почти в четыре раза, и также снизить перерывы в электроснабжении.

3.7 Задачи специалистов в области охраны окружающей среды и рационального природопользования

Комплекс социальных, экономических и организационно-хозяйственных мероприятий должен обеспечивать соблюдение основных принципов природопользования.

Четкая работа механизма охраны природной среды в процессесельскохозяйственного производства зависит не только от профессиональнойподготовки специалистов, но и от уровня их общей экологической культуры,экологического мышления и экологического подхода крешению конкретных задач.

Отражая специфику роли, которую отводят специалистусельскохозяйственного производства любого профиля в охране природы,прежде всего следует отметить необходимость глубокого знания имтехнологических процессов, творческого подхода к рациональномуиспользованию земли. Современный специалист должен в совершенствевладеть навыками разработки и внедрения природоохранительныхтехнологий,обеспечивающихувеличениепроизводства сельскохозяйственной продукции.

Исходя из общегосударственных интересов, специалисту села необходимо строить свою производственную деятельность с учетом интересов охраны и рационального использования как уже вовлеченных в хозяйственный оборот, так и эксплуатированных природных ресурсов. Планируя технологические процессы, необходимо предусматривать природоохранительные мероприятия, максимально снижающие отрицательные воздействия на природу.

4. Безопасность жизнедеятельности на производстве

4.1 Производственная санитария

4.1.1 Обеспечение производственных помещений санитарно-бытовыми комнатами

При проектировании помещения пекарни хлебобулочных изделий для улучшения условий труда работающего персонала были предусмотрены: гардероб, душевая комната и туалет. В гардеробе установлены для каждого сотрудника отдельные шкафчики для рабочей и уличной одежды и обуви.

4.1.2 Обеспечение для проектируемого объекта нормированных гигиенических условий

Во всем здании пекарни необходимо поддерживать температуру воздуха в интервале от +16 до +20 °С и влажность в пределах 50-60% [25]. Отопление пекарни осуществляется от центральной котельной,. Применяемое отопление - водяное, отличающееся простотой и безопасностью при эксплуатации.

Вентиляция воздуха в помещениях для поддержания нормальной относительной влажности и удаления аспирационной пыли осуществляется центробежными вентиляторами, наряду с принудительной вентиляцией применяется и естественное вентилирование.

4.1.3 Обоснование размещения оборудования рабочих мест в производственном помещении

Размещение мест работы и оборудования в производственном помещении исходит из следующих соображений.

Правильное расположение и компоновка рабочего места, обеспечение удобной позы и свободы трудовых движений, использование оборудования, отвечающего требованиям эргономики и инженерной психологии, обеспечивают наиболее эффективный трудовой прогресс, уменьшают утомляемость и предотвращают опасность возникновения профессиональных заболеваний.

4.1.4 Описание мероприятий, снижающих до нормальногоуровня запыленности в производственных помещениях

Для поддержания нормы запыленности в помещениях устанавливается оборудование для аспирации рабочих мест. Кратность воздухообмена для пекарни составляет порядка 3-5 раз за один час [25],

Вытяжные шахты размещают над оборудованием, которое является источником пыли (например, мукопросеиватель ) и в складских помещениях ( например, для бестарного хранения муки или хранения в мешках).

4.1.5 Разработка мероприятий, обеспечивающих недоступностьк подвижным частям машин и механизмов, применением ограждений, кожухов, блокировок

Для исключения попадания человека в движущиеся части механического привода тестоприготовительного агрегата, на ременную передачу от вращающего его двигателя к шкивам редуктора, приводящего в движение месильные органы, устанавливается защитный кожух.

Во всем остальном технологическом оборудовании, применяемом в пекарне, движущиеся части, способные травмировать обслуживающий персонал, находятся внутри корпуса установок.

4.1.6 Выбор и комплектование средств индивидуальнойзащиты и спецодежды в соответствии с существующиминормами

Каждому работнику на пекарне выдается специальная рабочая одежда, состоящая из белого халата, обуви и берета. При необходимости выдаются рабочие руковицы.

Так как электрооборудование пекарни обслуживает дежурный электрик, следует рассмотреть средства защиты работающих в электроустановках их комплектование:

В электроустановках до 1000Вприменяют следующие изолирующие электрозащитные средства:

а) Основные электрозащитные средства: штанги изолирующие оперативные, клещи изолирующие и электроизмерительные, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно- монтажный инструмент с изолирующими рукоятками;

б) Дополнительные электрозащитные средства: диэлектрические галоши, диэлектрические коврики, изолирующие подставки.

4.1.7 Комплектование электроустановок средствами зашиты

Персонал, обслуживающий электроустановки, должен быть снабжен всеми необходимыми средствами защиты, обеспечивающими безопасность его работы.

Средства защиты должны находиться в качестве инвентарных в распределительных пунктах сетей, на трансформаторных подстанциях или входить в инвентарное имущество оперативно-выездных бригад, бригад централизованного ремонта, а также выдаваться для индивидуального пользования.

4.2 Техника безопасности

4.2.1 Меры безопасности от поражения электрическим током

Для обеспечения электробезопасности в пекарне предусмотрены следующие меры:

а) Все корпуса электрооборудования заземляются и зануляются. К нимотносятся: вводные распределительные шкафы, пункты управленияустановками, корпуса электродвигателей, трубы трубных проводок;

б) Осветительные установки выполняются на высоте недоступной длячеловека;

в) Все силовые проводки выполнены в трубах кабелем АВВГ;

г) Осветительная проводка выполняется скрытой под штукатуркой;

д) На технологических машинах, где возможен доступ кэлектрооборудованию, в частности к корпусам электродвигателей,установлены предупреждающие знаки;

е) Один раз в месяц проводится технический осмотрэлектрооборудования и проводится инструктаж среди рабочего персонала,разъясняются правила обращения с имеющимся технологическимоборудованием, а также, что необходимо предпринимать дляпредотвращения отказов оборудования и что необходимо делать,если оновсе-таки вышло из строя.

4.2.2 Меры обеспечения безопасности при поврежденииизоляции электроустановок

В соответствии сп. 1.7.38 [20] в пекарне используется электрооборудование с глухозаземленной нейтралью.

4.2.3 Расчет заземления трансформаторной подстанции иповторных заземлений.

Заземление ТП является одновременно защитным заземлением электроустановки выше 1000В с изолированной нейтралью и заземлением нейтрали источника в сети до 1000 В. Как защитное заземление оно должно иметь сопротивление (с учетом естественных заземлителей):

где13 -- ток замыкания на землю для сетейЯвыше 1000В с

изолированной нейтралью, если у сети до 1000В нейтраль заземлена, или в той сети ( выше или до 1000В), где он больше, если сеть до 1000В имеет изолированную нейтраль. Приближенно этот ток для кабельных линий:

Это требование выполняется при сопротивлении грунта р< 100 Ом м, если р> 100 Ом м, то допускается увеличение в 0,01 р раз, но не более десятикратной величины. Это требование выполняется при сопротивлении с учетом заземлений повторных на ВЛ-0,38кВ, отходящих от ТП при допустимом сопротивлении всех повторных заземлений на каждой В Л будет:

где ( nBJ1-l)- показывает, что на одной из ВЛ-0,38кВ нулевой провод может быть оборван и повторные заземления этой линии не следует учитывать.

Общее сопротивление всех повторных заземлений нулевого рабочего провода каждой В Л в любое время года, согласно ПУЭ 1-7-63, должно быть не более 10 Ом, при этом сопротивление растеканию тока каждого из повторных заземлений должно быть не более 30 Ом.

На основании вышеизложенного произведем расчет заземления ТП-10\0,4кВ и повторных заземлений ВЛ-0,38кВ, отходящих от данной ТП.

Изобразим схему электроснабжения данной ТП

Рис. 4.2.3.1 Схема электроснабжения пекарни Расчет заземления ведем в следующем порядке:

1. Определим, каким должно быть в соответствии с нормами сопротивление искусственного. заземлителя RMi. трансформаторной подстанции напряжением10/0,4кВ.

Поскольку заземлитель будет использоваться для заземления оборудования и нейтральной точкой обмотки, питающей сети 380/220В надо соблюсти условия:

Последнее условие наиболее жесткое.

2. Определим расчетное удельное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезона Кс. Согласно опытным данным для суглинков из [11] находим коэффициент сезона Кс=1,4 Расчетное сопротивлениение грунта:

3. Определяем геометрические размеры вертикальных заземлителей по ПУЭ1-7-72. Принимаем металлический стержень диаметром 15 мм, длиной 5м, который вертикально забивают в землю.

4. Определим сопротивление растеканию тока единичного вертикальногозаземлителя:

где рр-в - расчетное удельное сопротивление грунта для вертикальных элементов.

1В - длина электрода,м; d - диаметр электрода,м;

t - глубина заложения, м; 1В - длина стержня

5. Определим примерное количество вертикальных стержней: Пренебрегая в первом приближении взаимным экранированием вертикальных стержней, т. е., принимая Т|ВфН=10, определим ориентировочное их количество п из условия, что они одни, без учета горизонтальных элементов обеспечат Ии.з.доп*

Допуская, что с учетом коэффициента использования сопротивлениезаземлителя возрастает, округлим его значение до ближайшего большегократного значения-; (п =6 шт) и определим по таблице.

7. Длина горизонтальных элементов периметра контура

8. Его сопротивление с учетом коэффициента использования

где pp., - расчетное удельное сопротивление грунта для горизонтальных элементов; рр>г = 170 Ом м



4.2.4 Расчет зануления

Для автоматических выключателей с тепловым расцепителем чувствительность защиты проверяем по соотношению:

1к/1„.т. > 3(4.2.4.1.)

Для автоматов с электромагнитным расцепителем и номинальным током до 100А, эту проверку выполняют, исходя из формулы:

1К/1Э > 1,4,(4.2.4.2.)

где 1К -- ток короткого замыкания в конце защищаемого участка, А 1н.т. -- ток теплового расцепителя, А 1Э - ток электромагнитного расцепителя,А

Вид короткого замыкания для определения 1К берем такой, при котором этот ток имеет наименьшее значение, т.е. чаще всего это ток однофазного короткого замыкания.



Рис. 4.2.4.1. Расчетная схема. Ток однофазного короткого замыкания определим по формуле:

гдеиф - фазное номинальное напряжение, В

Zn = D Zi* lj

- сопротивление петли «фаза-нуль», мОм; li - длина участка от ТП до потребителя, м; Zyai - полное удельное сопротивление петли «фаза-нуль», мОм/м;

ZT/3 - сопротивление трансформатора при однофазном коротком замыкании, мОм

Проверяем чувствительность защиты автоматов. Для теплового расцепителя:

Для электромагнитного расцепителя

4.3 Молниезащита электрофицируемого объекта.

Здание пекарни относится к категории 3 по молниезащите. Среднегодовая продолжительность гроз в часах от 40 до 60. Среднегодовое число ударов молнии на 1км2 земной поверхности П=6 Определим ожидаемое количество поражений молнией в год проектируемого объекта:

где А - ширина здания, м; В - длина здания, м; h - наибольшая высота здания, м.

Так как N < 0,1 здание не нуждается в молниезащите.

4.4 Противопожарная безопасность

4.4.1 Огнестойкость зданий

Согласно со [21] " Противопожарные нормы " пекарня относится к 3 степени огнестойкости, т.е. здание из камня, кирпича, железобетона с использованием листовых или плиточных негорючих материалов, но допускаются деревянные конструкции, защищенные штукатуркой или трудногорючими листовыми или плиточными материалами. Деревянные элементы покрытия должны быть обработаны огнезащитными соединениями.

По пожарной опасности строительные конструкции, применяемые для здания пекарни по ГОСТ 30-403-95 « Конструкции строительные» относятся к классу К2 и К3,а класс конструктивной опасности здания С2. По функциональной пожарной опасности здания и помещения пекарни относится к классу Ф5.1. Согласно ГОСТ30244-94 материалы строительных конструкций относятся к группам Г2....Г4 и НГ.

4.4.2 Классификация производства по взрывной и пожарной опасности

Согласно [24] все объекты в соответствии с характером технологического процесса по взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на пять категорий, рассматриваемоеКпредприятие относится к пятой категории, категории А. Возникновение отдельных пожаров в этой категории зависит от степени огнестойкости зданий, а образование сплошных пожаров - от плотности застройки.

4.4.3 Обеспечение эвакуации людей при пожарах

В соответствие с [21] пекарня имеет два эвакуационных выхода. Двери открываются в направлении выхода из здания В полу на пути эвакуации отсутствует перепад высот.

4.4.4 Огнетушительные вещества и пожарная техника

На территории пекарни находится пожарный щит, в который входят:

Огнетушители ОПВ-100 ( 5 шт)

Ящик с песком

Пожарные ведра ( 2 шт)

Багор

Лопаты ( 2 шт)

Топор

Потребность в огнетушителях для производственных помещений определяем по формуле:

где то - нормированное количество огнетушителей на площадь 100 м

Резервуар для воды проектируем из расчета тушения пожара в течении Зч (в м3):

где q - секундный расход воды, л (две струи по 2,5л/с) 1000 - перевод литров в м

Принимаем две емкости по 27 м

5. Технико-экономические показатели

Процесс производства представляет собой предприятие по изготовлению хлебобулочных изделий. Электрификация и автоматизация предприятия данного типа является неотъемлемой частью технологического процесса. Она позволяет обеспечивать высокий уровень технических и экономических показателей, характеризующих итоговую экономическую эффективность производства хлебопекарной продукции. В данном дипломном проекте рассматривается внедрение в процесс системы автоматизации, обеспечивающий качественный контроль температурного режима выпечки, а также снижение трудозатрат, необходимых для производственной деятельности. Произведен соответствующий технико-экономический расчет.

5.1 Определение капитальных вложений в средства автоматизации производства

Для упрощения подхода к методике определения капитальных затрат воспользуемся методом укрупненных коэффициентов, согласно которому затраты на монтаж оборудования и накладные расходы определяются в процентном соотношении относительно цены приобретения оборудования. В обшем виде:

где Цотг - цена приобретения единицы оборудования i - вида, руб; Мн! - затраты на монтаж единицы, dv6:



Hpi - накладные расходы по единице i - вида, руб

KMi - количество единиц i - вида, ед; Результаты расчетов капитальных затрат сведены в таблицу№1

5.2 Определение эксплуатационных затрат по системе автоматизации

Определим затраты, возникающие при эксплуатации данной системы автоматизации а) Заработная плата обслуживающего персонала.

Поскольку данная система не требует прямого управляющего воздействия персонала, то, следовательно, определением заработной платы возможно пренебречь, а все затраты по обслуживанию и ремонту относятся на статью «Отчисления на ТО и ТР оборудования».

Определение капитальных вложений в средства электрификации и автоматизации

Наименование	ко	Цена	Затраты	Накладн	Капита
применяемого	ли	приобрете	на	ые	льные
оборудования	че	ния	монтаж	расходы	затраты
	ств	Mori,	MHi	Hpi	ПО I-
	о	на ед	на ед	на ед	тому
		(РУ6)	(РУ6)	(РУ6)	виду,
Терморегулятор
	1	2950	885	295	4130
Метакон 533
Термопреобраз
овательКТХА(Х	3	260	78	26	1092
К)01.03 1
Синисторный
блок	3	880	264	88	3696
БС-440-25-Н "
ИТОГО
					8918

б) Амортизационные отчисления на полное восстановление основных средств

где На- норматив амортизационных отчислений в %

в) Отчисление на обслуживание и текущий ремонт

где Нтр - условный норматив отчислений на ТО и ТР смены в %

г) Стоимость потребляемой электроэнергии



где Рпотрг потребляемая мощность единицы оборудования i -того вида, кВт

TcyTi - среднесуточная нагрузка по i -тому виду

flpni - количество дней работы в периоде,дней

KMi - количество единиц i -того вида, ед.

С - тариф за электроэнергию, руб/квтч

д) Прочие расходы

Прочие расходы по системе автоматизации примем в размере 2% от суммы предыдущих статей затрат

Общие эксплуатационные расходы, соответственно, составляют

5.3 Определение показателей, характеризующих экономическую эффективность системы

Система контроля температурного режима обеспечивает улучшение в нескольких направлениях: экономия трудозатрат, повышения качества готовой продукции, экономия электроэнергии. Остановимся на определении и обосновании эффекта от высвобождения обслуживающего персонала.

Экономия заработной платы:



где Кр - количество высвобождающегося персонала, чел;

Тсм - время смены, час;

Си - часовая тарифная ставка, руб;

Кд,- коэффициент, учитывающий доплаты;

Ксн- коэффициент, учитывающий отчисления по единому социальному налогу.

Общая годовая экономия:

Приведенные затраты:

где Ен- нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений Ен= 0,15.

Годовой экономический эффект:

Срок окупаемости капиталовложений

На основании вышепроизведенных расчетов делаем вывод о том, что для внедрения системы автоматизации необходимы капитальные вложения в размере 8918 руб. В результате высвобождаются трудовые ресурсы с соответствующей экономией зарплаты 56423 руб, что позволяет говорить о сроке окупаемости в пределах 0,16 года.

Размещено на Allbest.ru