第十一章　公用系統(tǒng)

公用系統(tǒng)包括給排水、供電及儀表、供汽、采暖通風(fēng)、燃汽、壓縮空氣、智能化等工程。食品生產(chǎn)企業(yè)的公用系統(tǒng)直接與企業(yè)的運(yùn)行、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益有關(guān)，必須科學(xué)合理地設(shè)計(jì)和施工。

第一節(jié)　食品安全生產(chǎn)對(duì)公用系統(tǒng)的要求

與生產(chǎn)經(jīng)營密切相關(guān)的公用系統(tǒng)應(yīng)滿足生產(chǎn)的需要、衛(wèi)生的需要、安全可靠和經(jīng)濟(jì)節(jié)約的需要。

一、公用系統(tǒng)內(nèi)容

所謂公用系統(tǒng)是指與企業(yè)各部門、車間、工段有密切關(guān)系的，為這些部門所共有的一類動(dòng)力輔助設(shè)施的總稱。在食品工廠的設(shè)計(jì)中，這幾項(xiàng)工程分別由專業(yè)工種的設(shè)計(jì)人員承擔(dān)。當(dāng)然不一定每個(gè)整體項(xiàng)目設(shè)計(jì)都包括上述幾項(xiàng)工程，需按工廠的規(guī)模而定。在一般情況下，給水排水、供電、供汽這三項(xiàng)不管工廠規(guī)模大小均需具備，小企業(yè)由于投資和經(jīng)常性費(fèi)用高等原因可能不設(shè)冷庫、車間的采暖和空調(diào)。就當(dāng)?shù)氐臍庀笄闆r也不一定每個(gè)項(xiàng)目都得具備，至于擴(kuò)建性質(zhì)的工程項(xiàng)目，上述公用工程就更不一定同時(shí)存在。

1.企業(yè)外工程

給排水、供電等工程的水源、電源的落實(shí)和外管線的敷設(shè)，牽涉的外界因素較多，如與供電局、城市建設(shè)局、市政工程局、環(huán)保局、自來水公司、消防處、衛(wèi)生防疫站、環(huán)境監(jiān)測(cè)站以及農(nóng)業(yè)部門等均有一定的關(guān)系。與這些部門的聯(lián)系，最好先由籌建單位進(jìn)行一段時(shí)間的工作，初步達(dá)成供水、供電、環(huán)保等意向性協(xié)議，在這些問題初步落實(shí)之后，再開展設(shè)計(jì)工作。由于企業(yè)外工程屬于市政工程性質(zhì)，一般由當(dāng)?shù)貙ｉT的市政設(shè)計(jì)或施工部門負(fù)責(zé)，設(shè)計(jì)比較切合當(dāng)?shù)貙?shí)際，專業(yè)設(shè)計(jì)院一般不承擔(dān)廠外工程的設(shè)計(jì)。

企業(yè)外工程的費(fèi)用比較高，在決定廠址時(shí)，要考慮到這一因素。如果水源、電源離所選定的廠址較遠(yuǎn)，則要增加較大的投入，特別是中小型食品廠，其廠外管線的長度最好能控制在2～3km范圍以內(nèi)。

2.企業(yè)內(nèi)工程

企業(yè)內(nèi)工程是指在廠區(qū)范圍內(nèi)、生產(chǎn)車間以外的公用設(shè)施，包括給排水系統(tǒng)中的水池、水塔、水泵房、冷卻塔、外管線、消防設(shè)施；供電系統(tǒng)中的變配電所、廠區(qū)外線及路燈照明；供熱系統(tǒng)的鍋爐房、煙囪、煤場(chǎng)及蒸汽外管線；制冷系統(tǒng)的冷凍機(jī)房及外管線；環(huán)保工程的污水處理站及外管線等。這些工程的設(shè)計(jì)一般由負(fù)責(zé)整體項(xiàng)目的專業(yè)設(shè)計(jì)院承擔(dān)。

3.車間內(nèi)工程

車間內(nèi)工程主要是指有關(guān)生產(chǎn)設(shè)備及管線的安裝工程，如風(fēng)機(jī)、水泵、空調(diào)機(jī)組，電氣設(shè)備及制冷設(shè)備的安裝，包括水管、汽管、冷凍管、風(fēng)管、電線、照明等。其中水管和汽管由于和生產(chǎn)設(shè)備關(guān)系十分密切，它們的設(shè)計(jì)一般由工藝設(shè)計(jì)人員擔(dān)任，其他仍歸屬專業(yè)工種承擔(dān)。

二、對(duì)公用系統(tǒng)的要求

1.滿足生產(chǎn)需要

食品工業(yè)的季節(jié)不均性相當(dāng)突出，公用設(shè)施的負(fù)荷變化非常明顯，因此，要求公用設(shè)施的容量對(duì)負(fù)荷的變化要有足夠的適應(yīng)性才能滿足生產(chǎn)要求。不同的公用設(shè)施有不同的原則，例如供水問題，只有把供水能力按高峰季節(jié)各產(chǎn)品的小時(shí)需要總量來確定它的設(shè)計(jì)能力，才認(rèn)為具備了足夠的適應(yīng)性。如果供水量滿足不了高峰季節(jié)的生產(chǎn)需要，會(huì)造成原料的積壓或延長加工時(shí)間，從而對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量帶來損失。至于供水能力較大，在淡季時(shí)是否造成浪費(fèi)，這一點(diǎn)并不很重要，因?yàn)樗挠?jì)費(fèi)只跟實(shí)際消耗量有關(guān)，淡季少用水少付費(fèi)。對(duì)供電和供汽設(shè)施來講，如要具有適應(yīng)負(fù)荷變化的特征則需要考慮組合式結(jié)構(gòu)。所謂組合式是指不要設(shè)計(jì)單一變壓器或單一的鍋爐，而設(shè)置兩臺(tái)變壓器或兩臺(tái)鍋爐，以便有不同的能力組合，適應(yīng)不同的負(fù)荷。如何決定合理的組合，最好根據(jù)全年的季節(jié)變化畫出負(fù)荷曲線，才能求得最佳的組合。

2.符合衛(wèi)生要求

食品生產(chǎn)中原材料或半成品不可避免地要和水、蒸汽直接或間接接觸，要求生產(chǎn)用水的水質(zhì)必須符合衛(wèi)生部規(guī)定的生活用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。直接用于食品的蒸汽應(yīng)不含有危害健康或引起污染的物質(zhì)。氨制冷劑對(duì)食品衛(wèi)生是有害的，氨蒸發(fā)系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)防泄漏。

公用設(shè)施在廠區(qū)的位置是影響工廠環(huán)境衛(wèi)生的重要因素，如鍋爐的型號(hào)、煙囪的高度、運(yùn)煤出灰通道、污水處理的位置等。污水處理的工作流程是否選擇得當(dāng)，與工廠的環(huán)境衛(wèi)生有密切關(guān)系，具體要求詳見有關(guān)章節(jié)。

3.運(yùn)行可靠、費(fèi)用經(jīng)濟(jì)

運(yùn)行可靠是指供應(yīng)的數(shù)量和質(zhì)量要有可靠穩(wěn)定的參數(shù)，例如水的數(shù)量固然要保障，水的質(zhì)量更為重要。在工廠自己制水的系統(tǒng)中，原水的水質(zhì)往往隨季節(jié)的變化而波動(dòng)很大，一般秋冬季水質(zhì)較好，春夏季水質(zhì)較差，洪水期更差。也有的地方水源流量小，秋冬枯水期污染物質(zhì)的濃度增大，水質(zhì)反比春夏季差，這就要根據(jù)具體情況，采取各種相應(yīng)措施，使最后送到生產(chǎn)車間的水質(zhì)符合食品生產(chǎn)的水質(zhì)要求。又如供電，有些地方電網(wǎng)供電可能經(jīng)常出現(xiàn)局部停電現(xiàn)象，將影響生產(chǎn)的正常秩序，要考慮是否自備電源，以擺脫被動(dòng)局面。

參數(shù)的穩(wěn)定也非常重要，如水壓、水溫、電流、電壓、頻率、蒸汽壓力、冷庫或空調(diào)的溫度、濕度等，如果參數(shù)不穩(wěn)定，輕則影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，重則造成安全事故和重大損失。所謂經(jīng)濟(jì)性就是投資少、收效高，要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，正確收集和整理原始資料，進(jìn)行多方案的比較，避免貪大求洋，考慮近期的一次性投資和長期的經(jīng)常性費(fèi)用的關(guān)系，從而使設(shè)計(jì)投資最少，經(jīng)濟(jì)效益更好。

第二節(jié)　給排水系統(tǒng)

給排水工程是食品生產(chǎn)企業(yè)的命脈，建設(shè)項(xiàng)目的給排水設(shè)計(jì)包括：取水及凈化工程、廠區(qū)外及生活區(qū)的給排水管網(wǎng)、車間內(nèi)的給排水管網(wǎng)、消防系統(tǒng)、室內(nèi)衛(wèi)生工程和冷卻循環(huán)水系統(tǒng)。

一、食品生產(chǎn)企業(yè)對(duì)用水的衛(wèi)生要求

食品生產(chǎn)企業(yè)用水分為生產(chǎn)用水、鍋爐用水、冷卻用水、生活用水和消防用水等，其中生產(chǎn)用水是工廠用水量最大、要求比較嚴(yán)格的用水。

1.對(duì)用水的要求

（1）生產(chǎn)用水必須符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，“標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)飲用水質(zhì)提出35項(xiàng)要求，分為4大類：一是感觀性狀，規(guī)定水色不得超過15度，渾濁度不得超過3度，不得有異臭異味；二是化學(xué)指標(biāo)，規(guī)定水中揮發(fā)酚類不超過0.001mL/L，其他對(duì)鐵、錳、鋅、總硬度和pH等也分別作出了規(guī)定；三是毒理學(xué)指標(biāo)共有15項(xiàng)：氟化物、氰化物、砷、硒、汞、鎘、六價(jià)鉻、鉛等；四是細(xì)菌學(xué)指標(biāo)，規(guī)定細(xì)菌總數(shù)量不得超過100個(gè)/mL，大腸菌群不超過3個(gè)/L。致病菌規(guī)定：用氯消毒時(shí)，接觸30s后游離性余氯不低于0.3mg/L；管網(wǎng)末端游離性余氯不低于0.5mg/L。

（2）生產(chǎn)用水有清洗食品、制冰或?yàn)楫a(chǎn)品鍍冰衣，生產(chǎn)設(shè)施、工器具、容器和設(shè)備的清洗和消毒，同時(shí)還有飲用水，所有這些都要求使用安全衛(wèi)生用水，不能造成食品的污染。生產(chǎn)用水和生活用水均要符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。特殊生產(chǎn)用水是指直接進(jìn)入構(gòu)成產(chǎn)品組分的用水和鍋爐用水，這些用水對(duì)水質(zhì)有特殊要求，必須在符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，做進(jìn)一步處理。

（3）冷卻用水（如制冷系統(tǒng)的冷卻用水）和消防用水，其水質(zhì)要求略低于生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但一般仍要求無懸浮渾濁物質(zhì)，避免粘于傳熱壁上影響傳熱效果。在實(shí)際生產(chǎn)中，冷卻用水一般循環(huán)使用，為了便于管理和節(jié)約投資，多數(shù)食品廠并不另設(shè)冷卻供水系統(tǒng)。

2.對(duì)水源的要求

（1）集中式給水，除根據(jù)需要具備必要的凈化處理設(shè)備外，不論其水源是地面水或地下水，均應(yīng)有消毒設(shè)施。取地下水直接供入管網(wǎng)的一次配水井，必要時(shí)還應(yīng)有除沙、防渾濁設(shè)施。有關(guān)蓄水、配水和輸水等設(shè)備必須嚴(yán)密，不得與排水設(shè)施直接相連，防止倒虹吸。用水單自建的各類貯水設(shè)備要加以防護(hù)，定期清洗和消毒，防止污染。

凡與水接觸的給水設(shè)備所用原材料及凈水劑，均不得污染水質(zhì)。新材料和凈水劑均需經(jīng)過省、市、自治區(qū)衛(wèi)生廳（局）審批，并報(bào)衛(wèi)生部備案。自備的生活飲用水供水系統(tǒng)嚴(yán)禁與城、鎮(zhèn)供水系統(tǒng)連接。集中式給水應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)取水、凈化、蓄水、配水和輸水等設(shè)備的管理，建立行之有效的放水、清洗、消毒和檢修等制度及操作規(guī)程，以保證供水質(zhì)量。新設(shè)備、新管網(wǎng)投產(chǎn)前或舊設(shè)備、舊管網(wǎng)修復(fù)后，必須嚴(yán)格進(jìn)行沖洗、消毒，經(jīng)檢驗(yàn)渾濁度、細(xì)菌、肉眼可見物等指標(biāo)合格后方可正式通水。直接從事供水工作的人員，必須建立健康檔案，定期進(jìn)行體檢，每年不少于一次，如發(fā)現(xiàn)有傳染病患者或健康帶菌者，應(yīng)立即調(diào)離工作崗位。

（2）分散式給水應(yīng)加強(qiáng)衛(wèi)生管理，建立必要的衛(wèi)生制度，采取切實(shí)可行的措施，做好經(jīng)常維護(hù)和管理工作。若只經(jīng)過加氯消毒即供作生活飲用的水源水，總大腸菌群平均每升不得超過1 000個(gè)，經(jīng)過凈化處理及加氯消毒后供作生活飲用的水，總大腸菌群平均每升不得超過10 000個(gè)。

（3）生活飲用水必須設(shè)置衛(wèi)生防護(hù)地帶，集中式給水水源衛(wèi)生防護(hù)地帶的規(guī)定如下：地面水取水點(diǎn)上游1 000m至下游100m的水域，不得排入工業(yè)廢水和生活污水，其沿岸防護(hù)范圍內(nèi)不得得堆放廢渣，不得設(shè)立有害化學(xué)物品倉庫，堆?；蜓b卸垃圾、糞便和有毒物品的碼頭，不得使用工業(yè)廢水或生活污水灌溉及施用持久性或劇毒的農(nóng)藥，不得從事放牧等有可能污染該段水域水質(zhì)的活動(dòng)。

地下水取水構(gòu)筑物的防護(hù)范圍：在單井或井群的影響半徑范圍內(nèi)，不得使用工業(yè)廢水或生活污水灌溉和施用持久性或劇毒的農(nóng)藥，不得修建滲水廁所、滲水坑、堆放廢渣或鋪設(shè)污水渠道，并不得從事破壞深層土層的活動(dòng)。

（4）城市公共用水是最常用的水源，通常已進(jìn)行了凈化處理，符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，其優(yōu)點(diǎn)是安全、優(yōu)質(zhì)、可靠。自備水源指使用井水、海水等作為水源，最常用的是井水。所在地有自來水管網(wǎng)的應(yīng)優(yōu)先考慮采用自來水，其次考慮地下水，最后考慮地面水。采用地下水和地面水的工廠，應(yīng)自設(shè)水處理系統(tǒng)。采用何種水源應(yīng)根據(jù)工廠的具體情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析后確定。

（5）地表水取水點(diǎn)周圍半徑不小于100m的水域內(nèi)，不得?？看弧⒂斡?、捕撈和從事一切可能污染水源的活動(dòng)，并應(yīng)設(shè)有明顯的保護(hù)范圍標(biāo)志。在水廠生產(chǎn)區(qū)或單獨(dú)設(shè)立泵站時(shí)，沉淀池和清水池1km范圍內(nèi)，不得設(shè)立生活居住建筑和修建禽獸畜飼養(yǎng)場(chǎng)、滲水廁所、滲水坑；不得堆放垃圾、類便、廢渣或鋪設(shè)污水管道；要保持良好的衛(wèi)生狀況，在有條件的情況下，應(yīng)充分綠化。肉類加工企業(yè)應(yīng)盡量采用消毒的飲用水，并注意在廠內(nèi)是否存在污染的可能。自備水源要保護(hù)不受污染，定期檢查，并對(duì)水的貯存和分配也應(yīng)檢查，查明可能遭受污染的部位。消毒水通常采用氯化消毒，用有自動(dòng)釋放裝置的加氯器來消毒更好，這種消毒不但降低水中的細(xì)菌含量，還具有氯化有機(jī)物和某些鹽類及驅(qū)除供水氣味的作用。

（6）清潔的井水雖然能確保食品質(zhì)量和安全性，但比城市供水更容易受污染。井水的污染來源主要有：洪水淹沒，污水池或灌溉水源通過滲透污染井水，受其他有害物質(zhì)的污染。因此井水水源不宜離污水池、糞池或灌溉田太近，水源周圍應(yīng)保持良好的衛(wèi)生狀況，必要時(shí)應(yīng)設(shè)隔離設(shè)施，出水口必須密封，由出水管直接出水。

（7）如需使用海水，僅限于一些偏遠(yuǎn)的海濱地區(qū)或某些加工船。作為自然水源，其安全性和質(zhì)量易受天氣、季節(jié)、環(huán)境污染的影響，直接與食品接觸的井水或海水都應(yīng)符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)達(dá)不到衛(wèi)生質(zhì)量要求的水源，工廠要采取相應(yīng)的消毒處理措施，加氯量為1～3mg/L，最高不超過5mg/L，加氯后應(yīng)經(jīng)過一定的消毒時(shí)間（通常為30s）。

3.供水的衛(wèi)生管理

（1）水質(zhì)最初的檢測(cè)數(shù)據(jù)是食品企業(yè)能夠投產(chǎn)的依據(jù)，必須列入生產(chǎn)企業(yè)歷史資料檔案中。在日常的定期水質(zhì)檢測(cè)時(shí)，可分析水質(zhì)發(fā)生的某些變化，有針對(duì)性地采取控制和糾正措施，保證水質(zhì)的安全衛(wèi)生。水的中間儲(chǔ)存設(shè)施如蓄水池、水塔等，必須有完善的防塵、防蟲、防鼠措施，做到密閉，定期對(duì)中間儲(chǔ)存設(shè)施進(jìn)行清洗消毒，食品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)制定水的中間儲(chǔ)存設(shè)施的清洗消毒方法和程序。

無論是城市公共用水還是自備用水源，食品生產(chǎn)企業(yè)都必須監(jiān)控水質(zhì)。水質(zhì)監(jiān)測(cè)有兩種方式：定期水質(zhì)檢測(cè)和日常水質(zhì)監(jiān)測(cè)，企業(yè)必須每半年取水樣送指定的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行水質(zhì)項(xiàng)目檢測(cè)，如水質(zhì)檢測(cè)不合格必須采取有效的水處理措施。監(jiān)測(cè)加工用水的水質(zhì)包括感官檢驗(yàn)和常規(guī)理化檢測(cè)，如余氯含量和pH，至少每月對(duì)水的微生物指標(biāo)（細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群、致病菌）進(jìn)行一次檢測(cè)，監(jiān)測(cè)水樣取自各出水口。企業(yè)每月應(yīng)對(duì)所有出水口進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)，定期檢查所有供水設(shè)施的衛(wèi)生狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)采取處理措施。

（2）為了保證工廠內(nèi)有充足的用水量，必要時(shí)設(shè)有儲(chǔ)水設(shè)備如儲(chǔ)水池，其材料要求無毒、不污染水質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施。儲(chǔ)水設(shè)備定期清洗并每天檢查加氯消毒情況。如食品生產(chǎn)時(shí)用水屬非自來水，應(yīng)設(shè)置凈水或消毒設(shè)備，其水質(zhì)每年向政府機(jī)構(gòu)申請(qǐng)檢驗(yàn)一次，確保符合飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）供水管和排水管應(yīng)盡量靠墻走，不宜直接通過加工區(qū)域上方，防止冷凝水集聚滴下污染加工食品。當(dāng)供水管和排水管并排走向時(shí)，供水管在排水管道上方。企業(yè)有多套供水系統(tǒng)（如生產(chǎn)用水供水系統(tǒng)、非生產(chǎn)用水供水系統(tǒng)、熱水供應(yīng)系統(tǒng)）時(shí)，不同的供水系統(tǒng)必須嚴(yán)格分開，不采用交叉連接，并用不同顏色管道明顯區(qū)分，管路交叉時(shí)生產(chǎn)用水管在最上方。企業(yè)保存完整的供水網(wǎng)絡(luò)圖，以便日常管理和維護(hù)使用。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)出水口順序編號(hào)，水管出口應(yīng)具有防虹吸、防止水倒流等措施。

（4）飲用水系統(tǒng)與非飲用水系統(tǒng)之間須無交叉污染，加工操作中易造成交叉污染的防治措施如下：水源距離污染源15m以上，關(guān)于井水水源管口必須遠(yuǎn)離水井，管口密封，禁止污水進(jìn)入。水泵設(shè)計(jì)必須合理，防止虹吸，不使廢水和污水倒流。檢查時(shí)沿上水管道和廢水管道進(jìn)行，判定是否造成交叉污染。非飲用水使用的管路（如冷卻水等）與生產(chǎn)用水管路用顏色區(qū)分，不能有逆流或相互交接現(xiàn)象。生產(chǎn)用水管道的閥門設(shè)置回流裝置，防止地面或槽中臟水被吸入飲用水中。當(dāng)冰與食品、食品表面接觸時(shí)，必須以一種衛(wèi)生的方式生產(chǎn)和儲(chǔ)存，制冰桶的內(nèi)層采用食用級(jí)材料制成，食品與不衛(wèi)生的物品不能同存于冰中，制冰機(jī)應(yīng)經(jīng)常檢查保證清潔，不能存在污染。

二、給水設(shè)計(jì)、計(jì)算

給水設(shè)計(jì)包括取水及凈化工程、廠區(qū)及生活區(qū)的給水管網(wǎng)、車間內(nèi)外給水管網(wǎng)、室內(nèi)衛(wèi)生工程、冷卻循環(huán)水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)等。

1.設(shè)計(jì)依據(jù)

以水文地質(zhì)工程隊(duì)提供的建廠地點(diǎn)水源勘察報(bào)告作為基本條件，肉類加工企業(yè)工藝生產(chǎn)對(duì)給水的要求包括：各車間最大、最小和平均用水量，各車間最大、最小和平均排水量及污水的性質(zhì)，生產(chǎn)、生活和消防用水質(zhì)要求以及廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。廠區(qū)的總體布置，各建筑物衛(wèi)生設(shè)施及防火等級(jí)，生活區(qū)人口、建筑面積、衛(wèi)生設(shè)施等情況，國家有關(guān)給排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

收集廠區(qū)所在地和周圍的氣象、水文、地質(zhì)、地形資料，特別是作為水源的河、湖的詳細(xì)水文資料。了解引水、排水路線的現(xiàn)狀及擬接進(jìn)廠的市政自來水管網(wǎng)狀況，當(dāng)?shù)丨h(huán)保和公安消防部門的有關(guān)規(guī)定，所在地管材市場(chǎng)供應(yīng)情況，以及各部門對(duì)用水量、水質(zhì)、水溫及用水時(shí)間的要求。優(yōu)先考慮所在地城市自來水，如采用自備水源時(shí)，水質(zhì)應(yīng)符合衛(wèi)生部規(guī)定的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》及本廠的特殊要求。消防、生產(chǎn)、生活給水管網(wǎng)盡可能使用同一管路系統(tǒng)，生活、生產(chǎn)廢水應(yīng)達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。為了節(jié)約用水和減少能源消耗，冷卻水循環(huán)使用，避免不必要的浪費(fèi)。消防、冷卻循環(huán)等用于增壓的水泵盡可能集中布置，便于統(tǒng)一管理及使用。設(shè)計(jì)主廠房或車間的給排水管網(wǎng)時(shí)，應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝和生活安排的需要。

2.給水設(shè)計(jì)

小型食品生產(chǎn)企業(yè)，在進(jìn)行用水量計(jì)算時(shí)可采用“單位產(chǎn)品耗水量定額”估算法，也可按主要設(shè)備的用水量或食品工廠生產(chǎn)規(guī)模來擬定給水能力。大型食品工廠必須采用逐項(xiàng)計(jì)算的方法進(jìn)行用水量計(jì)算，以保證用水量的準(zhǔn)確性，方法如下：

第一，采用合適的計(jì)算方法，如做生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)，就要對(duì)整個(gè)過程和其中的每一個(gè)設(shè)備做詳細(xì)的用水量計(jì)算，計(jì)算項(xiàng)目要全面、細(xì)致，以便為后一步設(shè)備計(jì)算提供可靠依據(jù)。

第二，繪出用水量計(jì)算流程示意圖。為了使研究的問題形象化和具體化，通常使用框圖顯示所研究的系統(tǒng)，圖形表達(dá)的內(nèi)容應(yīng)準(zhǔn)確詳細(xì)。

第三，收集設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)規(guī)模、年生產(chǎn)天數(shù)、原料、輔料和產(chǎn)品的規(guī)格、組成及質(zhì)量等。確定工藝指標(biāo)及消耗定額。設(shè)計(jì)所需的工藝指標(biāo)、原材料消耗定額及其他經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)所用的生產(chǎn)方法、工藝流程和設(shè)備，對(duì)照同類生產(chǎn)工廠的實(shí)際水平來確定。

第四，選定計(jì)算基準(zhǔn)，計(jì)算基準(zhǔn)是工藝計(jì)算的出發(fā)點(diǎn)，可使計(jì)算結(jié)果大為簡化。由已知數(shù)據(jù)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行用水量計(jì)算，此計(jì)算既適用于整個(gè)生產(chǎn)過程，也適用于某一個(gè)工序或設(shè)備。在整個(gè)用水量計(jì)算過程中，對(duì)主要計(jì)算結(jié)果認(rèn)真校核，保證計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確無誤。最后把整理好的計(jì)算結(jié)果列成用水量計(jì)算表。

3.全廠用水量計(jì)算

（1）生產(chǎn)工藝用水量計(jì)算見第四章有關(guān)章節(jié)。鍋爐用水量是一個(gè)估算值，各企業(yè)在生產(chǎn)中取值有所不同，一般鍋爐用水按鍋爐蒸發(fā)量的1.2倍進(jìn)行估算，小時(shí)變化系數(shù)取1.5～2.0，鍋爐反沖洗時(shí)瞬間流量，即配置鍋爐旁通水總管徑時(shí)，應(yīng)按鍋爐的總蒸發(fā)量加上最大一臺(tái)鍋爐蒸發(fā)量的4～5倍計(jì)算。鍋爐用水量可按下式估算：

式中：qm——鍋爐房最大小時(shí)用水量，t/h；

　

K1——蒸發(fā)量系數(shù)，取1.15；　

K2——鍋爐房的其他用水系數(shù)，取1.25～1.35；

　Q——鍋爐蒸發(fā)量，t/h。

（2）冷凍機(jī)房冷卻用水量包括汽缸冷卻用水和冷卻塔循環(huán)用水，汽缸冷卻用水量見冷凍機(jī)產(chǎn)品樣本，冷卻塔循環(huán)用水量Gτ可用如下公式計(jì)算：

式中：Gτ——冷卻塔循環(huán)用水量，m3/h；

　Q1——冷凝器熱負(fù)荷，kJ/h；

　η——使用系數(shù)，取1.1～1.5；

　C——水的比熱容，取4.18kJ/（kg·℃）；

　ΔT——冷卻水的進(jìn)出溫差，℃；

　A1——冷凝器面積，m2；

　qvm——冷凝器單位面積用水量，m3/（m2·h）。

制冷機(jī)的冷卻水循環(huán)取決于熱負(fù)荷和進(jìn)出水溫差，通常取t2≤36℃，t1≤32℃。冷卻循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)際耗水量，即補(bǔ)充水量可按循環(huán)量的5%計(jì)算。

食品生產(chǎn)企業(yè)的制冷機(jī)房、車間空調(diào)機(jī)房及真空蒸發(fā)工段等常需要大量的冷卻水。為減少全廠總用水量，常設(shè)置冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和可降低水溫的裝置。

（3）生活用水量的大小受工廠所在地氣候、居民生活習(xí)慣以及衛(wèi)生設(shè)備配備情況的影響，可根據(jù)當(dāng)?shù)匾?guī)模相近的食品企業(yè)或居民的生活用水量來確定，也可按下式進(jìn)行估算：

式中：GL——最大小時(shí)生活用水量，m3/h；

　K——小時(shí)變化系數(shù)；

　Q——用水量指數(shù)；

　N——使用人數(shù)；

　t——使用時(shí)間，h。

員工宿舍用水Q取100～150L/（人·d），K取2～3；辦公室用水Q取10～15L/（人·班），K取2～2.5；浴室用水Q取90～135L/（人·次），K取1.5～2.0；食堂用水Q取10～25L/（人·餐），K取2～2.5。

（4）消防用水。食品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)性質(zhì)決定其發(fā)生火警的危險(xiǎn)性較低，建筑物耐火等級(jí)較高。食品生產(chǎn)企業(yè)的消防給水一般與生產(chǎn)、生活給水管合并，采用合流給水系統(tǒng)。室外消防給水管網(wǎng)應(yīng)為環(huán)形，水量按15L/s，水壓保證消防用水量達(dá)到最大且水槍布置在任何建筑物的最高處時(shí)，水槍充實(shí)水柱不小于10m。室內(nèi)消火栓的配置，保證兩股水柱每股水量不小于2.5L/s，保證同時(shí)到達(dá)室內(nèi)的各個(gè)位置，管道內(nèi)壓力保證水槍出口充實(shí)水柱不小于7m。

食品生產(chǎn)企業(yè)的室內(nèi)消防用水量為22.5L/s，室外消防用水量為10～75L/s。食品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)用水量較大，在計(jì)算全廠總用水量時(shí)，可不計(jì)入消防用水量，如發(fā)生火警，可調(diào)整生產(chǎn)和生活用水量加以解決。

（5）綠化、道路澆灑、汽車清洗用水量。廠區(qū)綠化用水量可按澆灑面積1.0～3.0L（m2·d）計(jì)算，干旱地區(qū)可酌情增加。廠區(qū)道路、廣場(chǎng)的澆水量可按澆灑面積2.0～3.0L（m2·d）計(jì)算。汽車清洗用水量可查有關(guān)資料確定。

（6）管網(wǎng)水力設(shè)計(jì)計(jì)算

水力計(jì)算是在繪制管網(wǎng)系統(tǒng)軸測(cè)圖基礎(chǔ)上進(jìn)行的，用以確定供水管網(wǎng)的管徑和總水頭，水力計(jì)算包括流量、流速、管徑、水頭損失和總水頭等項(xiàng)計(jì)算。室內(nèi)供水所需總壓力為

式中：H——建筑物供水管進(jìn)口處所需總壓力，Pa；

　H1——配水點(diǎn)與建筑物進(jìn)水管的標(biāo)高壓力，Pa；

　H2——管道沿程和局部水頭損失之和，Pa；

　H3——水表中的水頭損失，Pa；

　H4——配水點(diǎn)所需流出水壓力，Pa。

干管、立管和橫管一般選用管內(nèi)流速為1.01～0.8m/s，不大于1.8m/s，供水管網(wǎng)沿程水頭損失h1按下式計(jì)算：

式中：i——單位長度管段的沿程水頭損失，Pa/m；

　v——流速，m/s；

　d——管道的計(jì)算內(nèi)徑，m；

　l——管道的長度，m。

已知管內(nèi)流量，選定流速，即可計(jì)算管徑，可以在給排水手冊(cè)中查找。管道局部水頭損失計(jì)算為生活供水管：（25%～30%）h1、生產(chǎn)供水管：20%h1、消防供水管：10%h1。

三、給水系統(tǒng)及給水處理

1.給水系統(tǒng)

圖11－1　自來水供水系統(tǒng)示意圖

（1）當(dāng)城市自來水供水壓力、流量均能滿足生產(chǎn)、生活需要時(shí)，市政管網(wǎng)進(jìn)入廠區(qū)經(jīng)水表計(jì)量向廠內(nèi)各用水點(diǎn)直接供水，該系統(tǒng)是所有供水系統(tǒng)中最為簡便、理想的供水方案，見圖11－1。當(dāng)城市自來水供水壓力不能滿足生產(chǎn)、生活需要時(shí)，宜設(shè)置兩套供水管網(wǎng)：能滿足各用水點(diǎn)需要的采取直供方案；不能滿足各用水點(diǎn)需要的采用加壓裝置。通常自來水供水系統(tǒng)為高位水箱或水塔式供水系統(tǒng)，見圖11－2，蓄水調(diào)節(jié)池容積為最大小時(shí)用水量的1.5～2.0倍。有些工廠使用全自動(dòng)供水系統(tǒng)，包括氣壓自動(dòng)供水系統(tǒng)和變頻調(diào)速供水系統(tǒng)，見圖11－3、圖11－4。

圖11－2　高位水箱或水塔供水系統(tǒng)流程圖

圖11－3　氣壓自動(dòng)供水系統(tǒng)流程圖

圖11－4　變頻調(diào)速泵供水系統(tǒng)流程圖

（2）地下水給水系統(tǒng)包括凈化過程，見圖11－5，凈水設(shè)備的生產(chǎn)能力按日總用水量的1.1倍計(jì)算，凈水設(shè)備日工作時(shí)間按22h計(jì)算。凈水工藝流程和凈水設(shè)備的選擇根據(jù)水質(zhì)情況而定。

圖11－5　地下水供水系統(tǒng)流程圖

（3）地表水給水系統(tǒng)見圖11－6。

圖11－6　地表水供水系統(tǒng)流程圖

2.熱水用量及其水溫要求

（1）熱水用量根據(jù)工廠的衛(wèi)生設(shè)備完善程度、熱水供應(yīng)方式（全天供應(yīng)、定時(shí)供應(yīng)、集中供應(yīng)或分散供應(yīng)等）、當(dāng)?shù)貧夂驐l件和生活習(xí)慣確定。對(duì)于集中供應(yīng)熱水的建筑物，熱水溫度一般為65℃，熱水用量占熱水總用量的百分?jǐn)?shù)為：公共浴室50%～60%，企業(yè)生產(chǎn)40%～70%，洗衣房30%～50%。熱源一般為低壓蒸汽，其壓力不宜超過0.4MPa。

（2）大部分食品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)過程中需要40℃、62℃、80℃三種水溫的熱水，用于清洗地面、墻面，畜禽燙毛及刀具消毒，其用量視生產(chǎn)規(guī)模而定。40℃熱水需要量為每噸產(chǎn)品2～3t，80℃熱水需要量為每噸產(chǎn)品1～2t，62℃燙毛熱水以畜禽班每班40～45L計(jì)。

（3）常用熱水管道及設(shè)備有溶劑式加熱器、快速加熱器及水箱直接加熱設(shè)備，見圖11－7～圖11－9。

圖11－7　溶劑式加熱器的管道系統(tǒng)圖

圖11－8　快速加熱器的管道系統(tǒng)圖

圖11－9　水箱直接加熱設(shè)備的管道系統(tǒng)圖

三種設(shè)備各有優(yōu)缺點(diǎn)：溶劑式加熱器及其管道使用溫度可隨意選定，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，且具有一定儲(chǔ)存容積，熱水溫度穩(wěn)定，壓力供水可設(shè)在任何地方，噪聲低。但是該設(shè)備熱效率較低，傳熱系數(shù)較小，占地面積較大，設(shè)備管道比較復(fù)雜，投資較高，維護(hù)修理較麻煩?？焖偌訜崞鞴艿涝O(shè)備熱效率高，傳熱系數(shù)較大，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積較小，使用溫度可隨意定，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。但這種設(shè)備因?yàn)闆]有儲(chǔ)存水的設(shè)施，如果容積小而用水量變化大時(shí)會(huì)使供水溫度不均勻，如果水質(zhì)的暫時(shí)硬度比較高時(shí)，加熱容易結(jié)垢，加熱水力損失較大，維護(hù)修理麻煩。水箱直接加熱設(shè)備因是直接加熱，具有熱效率高、加熱時(shí)間快、制作方便、可以自己設(shè)計(jì)、投資較省、修理維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但該設(shè)備只能設(shè)置在高位并且噪聲比較大。

3.給水管網(wǎng)的布置

給水管網(wǎng)包括室外管網(wǎng)和室內(nèi)管網(wǎng)，室外管網(wǎng)布置形式分為環(huán)狀和樹枝狀兩種。小型食品廠的給水系統(tǒng)常采用樹枝狀，大中型工廠生產(chǎn)車間進(jìn)水管分幾路接入。為確保供水正常，大中型工廠多采用環(huán)狀管網(wǎng)。室外管網(wǎng)通常采用鑄鐵管，用鉛或石棉水泥接口，若采用焊接鋼管和無縫鋼管要進(jìn)行防腐處理，采用焊接接口。室內(nèi)管網(wǎng)由進(jìn)戶管、水表接點(diǎn)、干管、支管和配水設(shè)備組成，有的還配有水箱和水泵。管網(wǎng)布置形式有上行式、下行式和分區(qū)式三種，具體采用何種方式，由建筑物的性質(zhì)、幾何形狀、結(jié)構(gòu)類型、生產(chǎn)設(shè)備的布置和用水點(diǎn)的位置決定。水壓應(yīng)保證每個(gè)用水點(diǎn)的自由水頭不小于0.06～0.08MPa。對(duì)于水壓有特殊要求的用水點(diǎn)，可采取局部增壓措施。一般控制供水干管中水的流速≤2m/s，控制管道內(nèi)的水頭損失為490～980kPa/100m。

4.給水處理

給水處理目的是滿足各種用水的水質(zhì)要求，除去水中的懸浮雜質(zhì)、有色物質(zhì)、膠體物質(zhì)、可溶性鹽類、病菌及其他有害成分。給水處理有地表水的預(yù)處理、地下水的預(yù)處理和自來水的預(yù)處理三種。

（1）地表水的預(yù)處理。首先，用沉淀的方法除去水中較大顆粒的雜質(zhì)，使水在沉淀池中停留較長時(shí)間，以達(dá)到沉淀澄清的目的。其次，在水中加混凝劑，使水中的膠體物質(zhì)與細(xì)小的、難以沉淀的懸浮物質(zhì)相互凝聚，形成較大的易沉絨體，再在沉淀池和澄清池中沉淀和澄清，使水由渾濁變澄清。常用的混凝劑為硫酸鋁［Al2（SO4）3·8H2O］，硫酸亞鐵（FeSO4· 7H2O），三氯化鐵（FeCl3·7H2O）等。再次，將水通過裝有濾料的過濾池或過濾器，利用濾料與水中細(xì)微雜質(zhì)間的吸附、篩濾作用，使水質(zhì)得到澄清。最后，通過物理或化學(xué)的方法殺死水中的致病微生物，通常用的物理方法有：加熱、紫外線、超聲波和放射線等。化學(xué)方法有：氯、臭氧、高錳酸鉀及重金屬離子等藥劑，其中氯消毒法，即在水中加適量的液氯和漂白粉，是目前普遍采用的方法。

（2）地下水的預(yù)處理。地下水的特點(diǎn)是懸浮物的含量較低，但Fe2＋的含量普遍較高。這種水質(zhì)的除濁處理比較簡單，但除鐵處理卻比較復(fù)雜。當(dāng)水中含鐵量＜0.3mg/L時(shí)，可認(rèn)為是無鐵地下水，這種預(yù)處理主要取決于水中的懸浮物含量。原水中懸浮物＜20mg/L時(shí)，可直接進(jìn)行過濾；原水中懸浮物為20～100mg/L時(shí)，可進(jìn)行直流混凝；原水中懸浮物在150mg/L時(shí)，需采用雙層濾料過濾設(shè)備進(jìn)行直流混凝。

含鐵地下水對(duì)工業(yè)鍋爐及其水處理的危害很大，F(xiàn)e2＋極易污染離子交換樹脂，造成樹脂鐵中毒降低交換能力；含鐵水為鍋爐給水時(shí)，易在鍋爐受熱面上結(jié)垢，不僅影響傳熱效果，并使?fàn)t管腐蝕。從水中除去Fe2＋的方法包括曝氣除鐵法和錳砂過濾除鐵法兩種。

（3）自來水的預(yù)處理。自來水的濁度較低，但其中含有少量的游離性余氯。游離性余氯部分生成次氯酸，次氯酸會(huì)破壞交換樹脂的結(jié)構(gòu)，使其強(qiáng)度變差，易破碎。因此，用自來水作為鍋爐補(bǔ)水時(shí)，在離子交換軟化前，需將水中的游離性余氯除去，尤其是距離自來水廠較近時(shí)更應(yīng)注意除氯。

除氯的方法有化學(xué)還原法和活性炭脫氯法。化學(xué)還原法是向含有余氯的水中添加一定量的還原劑（二氧化硫和亞硫酸鈉），使之發(fā)生脫氯反應(yīng)。活性炭脫氯法利用活性炭吸附游離性余氯并與次氯酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)除去余氯，同時(shí)也能除去水中的臭味、色度及有機(jī)物等。

軟化是通過降低水中鈣、鎂離子的含量，進(jìn)而降低水的硬度的過程。軟化的方法有以下幾種：一是加熱法。將水加熱到100℃以上，使水中的Ca2＋、Mg2＋形成CaCO3、Mg（OH）2和石膏沉淀而除去。二是藥劑法。在水中加石灰和蘇打，使Ca2＋，Mg2＋生成CaCO3和Mg（OH）2而沉淀。三是離子交換法。使水和離子交換劑接觸，用交換劑中的Na＋或H＋把水中的Ca2＋、Mg2＋交換出來。以上方法并不單獨(dú)使用，而是根據(jù)原水的不同水源和水質(zhì)及生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)的不同要求，聯(lián)合使用幾種不同的給水處理工藝。

（4）無論采用何種水源作為生產(chǎn)和生活用水，為了減少水垢的形成，鍋爐用水必須進(jìn)行軟化處理，通常用離子交換法進(jìn)行軟化。以地面水（如河水、湖水等）作為生活飲用水時(shí)，經(jīng)過以下工序的處理：

原水→預(yù)沉→混凝沉淀或澄清→過濾→消毒

地下水的水質(zhì)要優(yōu)于地面水，若以地下水作為生活飲用水時(shí)，處理工藝較為簡單，只需經(jīng)過消毒即可。當(dāng)被用作特殊生產(chǎn)用水時(shí)，水質(zhì)要求較為嚴(yán)格，水處理工藝也較為復(fù)雜：

生活用水→機(jī)械過濾→電滲透或反滲透→陽離子交換器→陰離子交換器→混合離子交換器→紫外線或超濾殺菌→特種用水

5.冷卻水循環(huán)系統(tǒng)

食品生產(chǎn)企業(yè)的制冷機(jī)房、車間空調(diào)機(jī)房及真空蒸發(fā)工段等都需要大量的冷卻水，通常要設(shè)置冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和降溫的裝置，減少給水消耗，降低全廠總用水量。降溫系統(tǒng)主要有冷卻池、噴水池、自然通風(fēng)冷卻塔和機(jī)械通風(fēng)冷卻塔等。機(jī)械通風(fēng)冷卻塔（其代表產(chǎn)品有圓形玻璃鋼冷卻塔）具有冷卻效果好、體積小、質(zhì)量輕、安裝使用方便的特點(diǎn)，可以提高生產(chǎn)效率，節(jié)省用地和投資，并且只需補(bǔ)充循環(huán)量的5%～10%的新鮮水，對(duì)于水源缺乏或水費(fèi)較高且電費(fèi)不變的地區(qū)尤為適宜，因此被廣泛采用。

四、排水系統(tǒng)

（1）食品生產(chǎn)企業(yè)的排水量較大，包括生產(chǎn)污水、生產(chǎn)廢水、生活污水、生活廢水和雨水。生產(chǎn)污水指食品生產(chǎn)過程中被化學(xué)物質(zhì)、機(jī)械雜質(zhì)污染的水，如物料清洗，設(shè)備、車間的洗滌等加工過程排出的含有酸、堿、油脂、蛋白質(zhì)及其他有機(jī)物等的污水，排出的污水COD、BOD含量可能超過國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，必須經(jīng)處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或排放接管標(biāo)準(zhǔn)才能排放。生產(chǎn)廢水是指生產(chǎn)過程中用過但未受污染或僅被輕微污染，可以不處理或簡單處理后可重復(fù)或循環(huán)使用或作其他用途的水。如空調(diào)制冷、空壓機(jī)冷卻水、氨冷凝器、殺菌設(shè)備冷卻水、原料輸送水等，經(jīng)過濾可重復(fù)使用。生活污水指衛(wèi)生器具排出的污水。生活廢水是指盥洗、淋浴間的洗滌廢水及廚房等排出的廢水。雨水指建筑物屋面、道路、堆場(chǎng)、綠化等地的雨、雪降水。

（2）雨水排泄應(yīng)當(dāng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，在企業(yè)場(chǎng)地上不宜建造雨水下水道時(shí)，總平面中應(yīng)擬訂地面排水系統(tǒng)，以保證將雨水從企業(yè)場(chǎng)地排到附近場(chǎng)地的低洼處。在場(chǎng)地面積小于20hm2、場(chǎng)地上建造的建筑物寬度小于72m、高度不超過10m、屋頂且為無組織排水時(shí)一般才有這種情況。禁止將雨水排泄到易變?yōu)檎訚傻氐墓铝⒌屯莸?，未?jīng)特別批準(zhǔn)，也不得將雨水排泄到養(yǎng)魚池和死水塘，以及劃作浴場(chǎng)的水區(qū)。

當(dāng)場(chǎng)地面積超過20hm2時(shí)，在場(chǎng)地最低處應(yīng)有一個(gè)或數(shù)個(gè)排水匯水溝，其走向應(yīng)順著場(chǎng)地地面的坡度，匯合的排水溝網(wǎng)與匯水溝相連接。場(chǎng)地高處地段的排水，采用城市型道路排水溝，但在排泄能力不足處，或采用郊區(qū)型道路時(shí)，應(yīng)增設(shè)補(bǔ)充排水渠道，沿道路兩側(cè)布置邊溝。

（3）食品生產(chǎn)企業(yè)的室外排水系統(tǒng)應(yīng)采用污水和雨水分流，污水不能排入雨水系統(tǒng)中，污水要經(jīng)過處理才能排放，雨水也不能排放到污水系統(tǒng)中，否則就增加了污水處理的工程量。在污水進(jìn)入排水管道之前，應(yīng)經(jīng)過格柵或廢棄物收容坑截留固體廢棄物，防止堵塞管道。為了保證排水暢通，垂直排水管道口徑應(yīng)比計(jì)算大1～2號(hào)。生產(chǎn)車間內(nèi)對(duì)外的排水盡可能做到清濁分流，對(duì)含油脂或固體殘?jiān)^多的廢水（如肉類加工車間），需在車間外設(shè)置沉淀池時(shí)進(jìn)行沉淀，撇油去渣后再流入廠區(qū)排水管。

（4）食品生產(chǎn)企業(yè)大多用水量很大，排出的污水量也很大，許多污水含固體懸浮物多，BOD或COD含量很高。生產(chǎn)污水、生產(chǎn)廢水和生活污水可按生產(chǎn)和生活最大小時(shí)給水量的85%～90%計(jì)算，也按以下公式計(jì)算：

式中：Qu——計(jì)算管道污水流量，L/s；

　QP——同類型的一個(gè)衛(wèi)生器具的排水量，L/s；

　n0——同類型衛(wèi)生器具數(shù)量；

　b——衛(wèi)生器具同時(shí)排水的百分?jǐn)?shù)。

或者

式中：qy——生產(chǎn)、生活最大小時(shí)給水量，m3/h；

　K——系數(shù)，取0.85～0.9。

（5）雨水排水量可按下式計(jì)算：

式中：Qy——廠區(qū)降雨計(jì)算總量，L/s；

q——暴雨強(qiáng)度（由當(dāng)?shù)貧庀缶痔峁┍┯陱?qiáng)度公式），L/（s·m2）；

S——管道集流的降雨面積，m2；

　?——徑流系數(shù)，根據(jù)場(chǎng)地的覆蓋物選用，0.6～0.7。

（6）食品生產(chǎn)企業(yè)的室外污水排放必須采用埋地暗管，不宜采用溝渠，更不能采用明溝排放。若不能自流排出廠外，宜采用排水泵站進(jìn)行排放。廠區(qū)下水管不能用滲水材料砌筑，一般采用混凝土管，其管頂埋設(shè)深度不小于0.7 m，坡度控制在DN200，0.7%～1%；DN300，0.6%～0.7%；DN400，0.4%～0.5%；DN500，0.3%～0.4%；DN600～800，0.2%～0.3%；DN≥800，0.15%～0.2%。食品廠廢水中含有固體殘?jiān)^多，設(shè)計(jì)管道流速應(yīng)大于0.8m/s，最小管徑不小于150mm，避免淤塞管道。特別在北方地區(qū)，由于天氣寒冷，油脂在管道內(nèi)凝固，愈積愈多的凝固油脂堵塞了下水管道的通暢，因此，宜在理論計(jì)算排水管徑的基礎(chǔ)上放大1～2號(hào)。嚴(yán)寒地區(qū)無保溫的排水管，其管頂應(yīng)在冰凍線以下0.3～0.5m。

（7）排水管道包括排水管、排水支管、排水立管和排出管、通氣管。連接衛(wèi)生器與排水支管的管徑按衛(wèi)生器規(guī)格選定，有S形彎或P形彎，排水支管將生活污水或生產(chǎn)設(shè)備流出的污水排到立管中，可安置在地板上或懸吊在樓板下，要避免由于管道滴水污染加工的食品。

排出管接至檢查井，檢查井距離建筑物外墻一般為3.0～10m。生產(chǎn)車間內(nèi)的衛(wèi)生消毒池、磅秤地坑及電梯坑等，均需考慮排水裝置。生產(chǎn)車間的對(duì)外排水口應(yīng)加設(shè)防鼠裝置，采用水封窨井，不用存水彎頭以防堵塞。

第三節(jié)　供電系統(tǒng)

食品生產(chǎn)企業(yè)的供電包括：全廠的變配電工程，廠區(qū)的外線供電工程，車間內(nèi)設(shè)備配電系統(tǒng)，廠區(qū)及室內(nèi)照明，生產(chǎn)線、工段或單機(jī)的自動(dòng)控制，電器及儀表的防護(hù)與修理等。

一、供電設(shè)計(jì)

1.供電設(shè)計(jì)的要求

收集企業(yè)全部用電設(shè)備資料（包括功率、用電要求等），供電電源及技術(shù)數(shù)據(jù)，供電線路進(jìn)戶方位和方式，量電方式及量電器材劃分，廠外供電器材供應(yīng)的劃分，供電部門要求及供電等費(fèi)用。收集自控對(duì)象的系統(tǒng)流程圖及工藝要求。

（1）食品生產(chǎn)企業(yè)的用電性質(zhì)屬于Ⅲ類負(fù)荷，即臨時(shí)停電不會(huì)導(dǎo)致重大事故，一般采用單一電源供電就能滿足要求。但是實(shí)際上很多食品廠都因?yàn)榕R時(shí)停電而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，如進(jìn)口設(shè)備自動(dòng)流水線、分割肉生產(chǎn)線、冷庫的用電等。對(duì)于這些情況，根據(jù)廠址所在地區(qū)的供電條件考慮采取兩路電源供電，或考慮配置自備發(fā)電設(shè)備，避免停電造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）大中型食品生產(chǎn)企業(yè)一般設(shè)置兩臺(tái)變壓器供電，小型食品生產(chǎn)企業(yè)采用一臺(tái)變壓器供電。在設(shè)計(jì)時(shí)，變配電設(shè)備的容量和面積要留有一定發(fā)展余地，以適應(yīng)食品廠機(jī)械化水平的不斷提高。一般食品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)車間水汽大、濕度高，對(duì)供電管線及電器采取必要防潮措施，防止發(fā)生事故。食品生產(chǎn)企業(yè)的冷凍機(jī)、空氣壓縮機(jī)的用電負(fù)荷達(dá)全廠的1/3～1/2，變電、配電設(shè)施應(yīng)盡量靠近機(jī)房。隨著我國食品工業(yè)的發(fā)展，食品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，機(jī)械化、自動(dòng)化水平都在提高，從發(fā)展的角度應(yīng)留有一定富余量或發(fā)展空間。

2.用電負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇

根據(jù)企業(yè)全部用電負(fù)荷，確定變壓器的容量，一般選擇變壓器的容量為1.2倍于企業(yè)全部總計(jì)算負(fù)荷。食品生產(chǎn)企業(yè)的變配電系統(tǒng)及企業(yè)全部負(fù)荷計(jì)算多采用需要系數(shù)法。

（1）企業(yè)全部用電負(fù)荷計(jì)算：

式中：Pj——最大計(jì)算有功負(fù)荷，kW；

　Kx——用電設(shè)備的需要系數(shù)；

　Pe——用電設(shè)備的裝接容量之和，kW；

　Qj——最大計(jì)算無功負(fù)荷，kW；

　Sj——最大計(jì)算負(fù)荷，kW；

　tan?——對(duì)應(yīng)于用電負(fù)荷的cos?的正切值；

　cos?——用電負(fù)荷的平均自然功率因數(shù)。

（2）變壓器容量的選擇。食品生產(chǎn)企業(yè)的變壓器容量應(yīng)滿足企業(yè)全部最高負(fù)荷的要求，一般留有20%的富余量。計(jì)算公式如下：

式中：Se——變壓器額定容量，kV·A；

　Sj——企業(yè)全部最高負(fù)荷，kV·A。

變壓器的選擇應(yīng)結(jié)合額定容量按產(chǎn)品規(guī)范進(jìn)行，對(duì)季節(jié)性強(qiáng)的食品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的大小和負(fù)荷變化情況，合理地選擇變壓器的臺(tái)數(shù)及相應(yīng)容量，節(jié)省運(yùn)行成本。

二、供電控制

1.供電與量電

按照供電部門的規(guī)定，變壓器的容量在180kV·A以下或裝機(jī)容量在250kW以下，可以采用380/220V低壓供電，低壓量電；變壓器的容量在180kV·A和560kV·A之間為高壓供電，低壓量電；變壓器的容量在560kV·A以上，采用高壓供電，高壓量電。

食品生產(chǎn)企業(yè)的動(dòng)力與照明同時(shí)使用才能滿足生產(chǎn)要求，供電電壓低壓采用三相四線制，高壓采用10kV。供電系統(tǒng)要和當(dāng)?shù)毓╇姴块T一起商議確定，符合國家有關(guān)規(guī)程，安全可靠，運(yùn)行方便，經(jīng)濟(jì)節(jié)約。

供電設(shè)備包括配電變壓器、高壓開關(guān)柜、低壓配電屏、靜電電容柜等。配電變壓器一般采用三相雙線圈油浸自冷式，常用型號(hào)為SJ或SJL型兩大系列，從節(jié)能的角度考慮，應(yīng)選用低損耗系列的變壓器。高壓開關(guān)柜采用GG－lA型，低壓配電屏有BDL型和BSL型兩大系列，靜電電容柜常采用BJ（F）－3型。

2.無功功率補(bǔ)償

無功功率補(bǔ)償是為了提高功率因數(shù)，減少電力損耗，減小導(dǎo)線截面，提高網(wǎng)絡(luò)電壓的質(zhì)量。由于企業(yè)大量采用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，致使功率因數(shù)偏低，按供電部門的要求，低壓用戶的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.85，高壓用戶的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9，低于規(guī)定要求的功率因數(shù)要處以罰款，高于規(guī)定要求則給予獎(jiǎng)勵(lì)。為了提高功率因數(shù)，食品生產(chǎn)企業(yè)首先要提高電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率，避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象，其次使感應(yīng)電機(jī)同步化，當(dāng)功率因數(shù)仍達(dá)不到規(guī)定的要求時(shí)，必須進(jìn)行人工補(bǔ)償，使企業(yè)全部功率因數(shù)達(dá)到0.9左右。

食品生產(chǎn)企業(yè)一般采用低壓靜電電容器進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，并安裝在配電間集中補(bǔ)償，補(bǔ)償所需容量可由下式計(jì)算：

式中：Qc——補(bǔ)償所需容量，kV·A；

　

tan?1——補(bǔ)償前的功率因數(shù)角的正切值，取cos?1＝0.7～0.75；　

tan?2——補(bǔ)償后的功率因數(shù)角的正切值，cos?2＝0.9。

3.車間配電

大部分食品生產(chǎn)車間環(huán)境濕度大、溫度高，有的還有酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)，所以食品生產(chǎn)車間的電氣設(shè)備和器材應(yīng)按濕熱帶條件選擇。車間總配電裝置應(yīng)該設(shè)在一單獨(dú)小間內(nèi)，分配電裝置和啟動(dòng)控制設(shè)備要能防水汽，防腐蝕，并盡可能集中于車間的某一場(chǎng)所。配電裝置的保護(hù)宜相互配合，車間內(nèi)的啟動(dòng)和控制設(shè)備可按情況集中控制或分散控制，當(dāng)工藝設(shè)備許可時(shí)優(yōu)先選用直接啟動(dòng)方式。對(duì)于原料和產(chǎn)品經(jīng)常變化的車間，宜多留供電點(diǎn)，便于設(shè)備的調(diào)換或移動(dòng)，機(jī)械化生產(chǎn)線則設(shè)專用的自動(dòng)控制箱。

食品生產(chǎn)企業(yè)中的一些生產(chǎn)車間，如低溫庫以氨作為制冷劑的冷凍機(jī)房等均有防爆要求，電器設(shè)備、器材應(yīng)選用防爆型，供電應(yīng)按防爆要求設(shè)計(jì)，所有機(jī)械設(shè)備均應(yīng)接地保護(hù)。車間配電線路布置要求整齊美觀，最好采用暗管沿墻或頂棚上部敷設(shè)，某些走地面的管線要用套管，并注意安全防護(hù)。

4.電器照明

（1）車間和其他建筑物的照明電源必須與動(dòng)力線分開，并留有備用回路。生產(chǎn)車間的照明采用日光燈和節(jié)能燈，見表11－1。潮濕水霧多的工段采用防潮燈，防爆車間采用防爆燈具。有下列情況者采用低壓（36V或24V）照明：安裝檢修使用移動(dòng)燈具；操作人員容易接觸到的照明燈具。

表11－1　食品生產(chǎn)企業(yè)照明技術(shù)要求

當(dāng)車間凈高超過6m時(shí)，可采用高壓汞燈或和高壓鈉燈混合照明，車間內(nèi)應(yīng)設(shè)置滅蟲燈。大型車間照明燈的開關(guān)宜分批集中控制。路燈采用80～125W的高壓汞燈或100W的高壓鈉燈，且在傳達(dá)室集中控制。具有火險(xiǎn)的車間和倉庫選用60W的節(jié)能燈。

（2）食品生產(chǎn)企業(yè)的廠區(qū)外線采用低壓架空線，也可以采用低壓電纜，架空線路成本低、運(yùn)行靈活、易于維護(hù)，電力電纜運(yùn)行可靠、供電安全、維修工作量小。線路的布置應(yīng)保證路程最短，避免迂回供電，應(yīng)與道路和構(gòu)筑物交叉最少。架空導(dǎo)線采用LJ型鋁絞線，在建筑物密集的廠區(qū)采用絕緣線。電桿埋深為1/6桿長，桿距30m左右，電桿距路邊0.5～1.0m，每桿裝路燈一盞，根據(jù)土質(zhì)決定是否采用混凝土底盤。

5.建筑防雷和電氣安全

為了防止直接電擊，通常對(duì)電氣設(shè)備采用絕緣、屏護(hù)、間距等技術(shù)措施，保證用電安全。但當(dāng)設(shè)備一旦發(fā)生絕緣破壞導(dǎo)致外殼帶電等故障，外殼和大地之間便存在電壓，給工作人員造成接觸電壓或跨步電壓的觸電事故，稱之為間接電擊。為了確保電氣設(shè)備的安全使用，防止間接電擊發(fā)生，通常采用保護(hù)接地、保護(hù)接零等措施。

（1）自然接地體的利用。在設(shè)計(jì)和裝設(shè)接地裝置時(shí)，盡量利用自然接地體，節(jié)約投資和鋼材?？梢宰鳛樽匀唤拥伢w的有：地下水管，非可燃非爆炸液金屬管道，建筑物的金屬構(gòu)造及敷設(shè)于地下數(shù)量不少于兩根的電纜金屬外皮等。

（2）人工接地體的敷設(shè)。在自然接地體不能滿足接地電阻值要求時(shí)，需敷設(shè)人工接地體作為補(bǔ)充，但發(fā)電廠、變配電所等重要地方則均以人工接地體為主。

（3）保護(hù)接地。為了確保人身安全，防止觸電事故，將電氣設(shè)備外殼、支架及其相連的金屬部分通過接地裝置與大地連接起來的接地，稱為保護(hù)接地。與發(fā)電機(jī)、變壓器直接接地的中性點(diǎn)相連的導(dǎo)線，稱為零線。保護(hù)接零就是把電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與電網(wǎng)的零線緊密連接，有效地起到保護(hù)人身和設(shè)備安全的作用。

（4）食品生產(chǎn)企業(yè)的煙囪、水塔和多層廠房的防雷等級(jí)屬于第三類，見表11－2。電氣設(shè)備的工作接地，保持接地和保護(hù)接零的接地電阻應(yīng)不大于4Ω，接零系統(tǒng)重復(fù)接地電阻不大于10Ω。三類建筑防雷的接地裝置與電氣設(shè)備的接地裝置可以共用，自來水管路或鋼筋混凝土基礎(chǔ)亦可作為接地裝置。

表11－2　建筑物需考慮防雷的參考高度

6.儀表控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)

（1）隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的提高，食品工廠生產(chǎn)中要求儀表控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)的場(chǎng)合已很普遍，控制和調(diào)節(jié)的參數(shù)或?qū)ο笾饕袦囟取毫?、液位、流量、濃度、相?duì)密度、稱量、計(jì)數(shù)及技術(shù)度調(diào)節(jié)等。如肉類加工企業(yè)進(jìn)口施托克屠宰設(shè)備的自動(dòng)清洗豬屠體，自動(dòng)燙毛、打毛、清洗拋光，自動(dòng)開膛、劈半，均由控制系統(tǒng)自控和調(diào)節(jié)。又如冷庫控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)運(yùn)行、溫度、濕度、壓力等。自控設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：根據(jù)工藝要求及對(duì)象的特點(diǎn)，正確選擇監(jiān)測(cè)儀表和自控系統(tǒng)，確立檢測(cè)點(diǎn)、位置和安裝方式，對(duì)每個(gè)儀表和調(diào)節(jié)器進(jìn)行檢驗(yàn)和參數(shù)鑒定，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)按“全部手動(dòng)控制→局部自動(dòng)控制→全部自動(dòng)控制”的步驟運(yùn)行。

（2）簡單類型的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)由調(diào)節(jié)對(duì)象、測(cè)量變送元件、調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等四個(gè)相互聯(lián)系的部分組成。它們構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)，能夠有效地克服干擾的影響，保持被調(diào)參數(shù)的穩(wěn)定。確定被調(diào)參數(shù)后，根據(jù)調(diào)節(jié)對(duì)象的特性（放大系數(shù)、時(shí)間系數(shù)、滯后時(shí)間等）和調(diào)節(jié)要求，選擇合理的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，這不但可以節(jié)省投資，而且便于投運(yùn)和維護(hù)。自動(dòng)化水平的高低主要不在于選用儀表的型式、數(shù)量和系統(tǒng)的復(fù)雜程度，而在于生產(chǎn)過程控制的實(shí)際效果和工作可靠性。

（3）氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥是氣動(dòng)單元組合儀表的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，再配用自動(dòng)轉(zhuǎn)換氣后，也可作為電動(dòng)單元組合儀表的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、操作可靠、維修方便、品種較全、防火防爆等，其缺點(diǎn)是體積較大、比較笨重。氣動(dòng)薄膜隔膜調(diào)節(jié)閥適用于有腐蝕性、黏度高及有懸浮顆粒的介質(zhì)的控制調(diào)節(jié)。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是以電源為動(dòng)力，接受統(tǒng)一信號(hào)0～10mA或觸電開關(guān)信號(hào)，改變閥門的開啟度，從而達(dá)到對(duì)壓力、溫度、流量等參數(shù)的調(diào)節(jié)。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可與DFD型和DFD－09電動(dòng)操作器積極配合，做自動(dòng)、手動(dòng)的無干擾切換。電磁閥是由交流或直流電操作的二位電動(dòng)閥門，一般有二位一通，二位三通、二位四通及三位四通等。

（4）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成。用于生產(chǎn)過程控制的電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括：電子計(jì)算機(jī)主機(jī)，常規(guī)外部設(shè)備，過程輸入輸出通道，測(cè)量變送儀表，調(diào)節(jié)閥或執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及運(yùn)行操作平臺(tái)等幾個(gè)部分。它們通過主機(jī)的系統(tǒng)總線和接口電路相互聯(lián)系，構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，見圖11－10。

圖11－10　微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)框圖

第四節(jié)　供汽、采暖、通風(fēng)空調(diào)

供汽、采暖、通風(fēng)空調(diào)是改善工人的勞動(dòng)條件和工作環(huán)境，滿足產(chǎn)品的工藝要求或作為一種生產(chǎn)環(huán)境，防止建筑物發(fā)霉，提高企業(yè)衛(wèi)生條件所需要的手段。

一、供汽

蒸汽是食品生產(chǎn)企業(yè)動(dòng)力供應(yīng)的重要組成部分，大多數(shù)食品生產(chǎn)企業(yè)都要使用蒸汽，用汽部門主要是生產(chǎn)車間、浴室、洗衣房、食堂和冬季供暖等。汽的來源有兩種：一是自行設(shè)置鍋爐供汽；二是由供汽中心供汽，其中以后者較為理想，可以節(jié)省鍋爐設(shè)備的投資，熱效率高，節(jié)約能源，降低蒸汽的成本。但同時(shí)能滿足食品生產(chǎn)企業(yè)要求又靠近供汽中心，有時(shí)是很困難的，因此大多數(shù)食品廠需要自行設(shè)置鍋爐供汽。

供汽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)了解食品生產(chǎn)企業(yè)的最大用汽量、蒸汽負(fù)荷的波動(dòng)情況，結(jié)合食品廠的生產(chǎn)規(guī)模和用汽特點(diǎn)，正確選擇鍋爐并進(jìn)行合理的布置。

企業(yè)全部用汽量主要包括生產(chǎn)車間的用汽量、輔助部門用汽量及生活用汽量等。生產(chǎn)車間用汽量包括生產(chǎn)工藝用汽量，暖風(fēng)、熱工等特殊專業(yè)工種的用汽量。采暖和空調(diào)用汽、熱水用汽及其他干燥用汽，參考相關(guān)各部門的設(shè)計(jì)。輔助部門用汽量主要包括中心試驗(yàn)室、產(chǎn)品試制場(chǎng)、保溫倉庫的用汽量。生活用汽主要包括浴室、洗衣房、食堂、辦公室、宿舍等的用汽量。

鍋爐的額定容量是企業(yè)全部各用汽量的總和，并考慮15%的富余量?？砂聪率接?jì)算：

式中：Q——企業(yè)全部用汽量總和，t/h；

　Qc——企業(yè)全部生產(chǎn)最大蒸汽用量，t/h；

　Qs——企業(yè)全部生活最大蒸汽用量，t/h；

　Qz——鍋爐房自用汽量，t/h，取Q的5%～8%；

　Qg——管網(wǎng)熱損失，t/h，取Q的5%～10%。

用式11－15計(jì)算時(shí)，注意各個(gè)車間或部門的生產(chǎn)和生活用汽最大量不一定在同時(shí)出現(xiàn)，用汽高峰可能互相交錯(cuò)，計(jì)算鍋爐額定容量時(shí)，要根據(jù)全廠熱負(fù)荷的具體情況進(jìn)行精打細(xì)算，有時(shí)要比較不同用汽量調(diào)度下的最大、最小用汽量的方案，作出合理鍋爐總?cè)萘考板仩t臺(tái)數(shù)、每臺(tái)鍋爐容量的選擇，避免鍋爐及配套設(shè)施規(guī)模過大。

二、采暖

采暖與通風(fēng)設(shè)計(jì)內(nèi)容有：車間或生活的冬季采暖、夏季空調(diào)或降溫，某些食品生產(chǎn)過程中使用蒸汽和熱水。

（1）食品生產(chǎn)企業(yè)的采暖有熱風(fēng)采暖、散熱器采暖和輻射采暖等幾種，一般按車間單元體積大小來定。當(dāng)單元體積大于3 000m3時(shí)，以熱風(fēng)采暖為好；當(dāng)單元體積較小時(shí)，多半采用散熱器采暖。熱風(fēng)采暖時(shí)工作區(qū)域風(fēng)速宜為0.15～0.3m/s，熱風(fēng)溫度30～50℃，送風(fēng)口高度不低于3.5m。肉類加工企業(yè)采用熱煤一般為蒸汽或熱水，蒸汽的工作壓力要求在200kPa左右。

（2）根據(jù)國家規(guī)定，凡日平均溫度≤5℃的天數(shù)歷年平均為90d以上的地區(qū)，應(yīng)該集中供暖。食品生產(chǎn)企業(yè)的供暖也可按此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)查閱全國各主要城市室外氣象資料，還應(yīng)考慮不同生產(chǎn)車間的特點(diǎn)，如0～4℃的高溫庫、鮮產(chǎn)品的暫存間、副產(chǎn)品的暫存間，即使處于集中供暖地區(qū)，也不考慮人工取暖。而非采暖地區(qū)某些生產(chǎn)或輔助車間，因使用或衛(wèi)生方面的要求也需考慮采暖，如更衣室、浴室、醫(yī)務(wù)室、女工衛(wèi)生室、烘衣房等。

（3）設(shè)計(jì)集中供暖時(shí)，如生產(chǎn)無特殊要求，冬季室內(nèi)工作點(diǎn)的計(jì)算溫度采暖地區(qū)非工作時(shí)間宜按5℃設(shè)計(jì)，防止凍裂設(shè)備。當(dāng)生產(chǎn)工藝有特殊要求時(shí)，采暖溫度則應(yīng)按生產(chǎn)工藝的不同要求而定。

（4）平均熱負(fù)荷計(jì)算。

第一，采暖平均熱負(fù)荷：

式中：Q1平——采暖平均熱負(fù)荷，t/h；

　Q1——采暖最大熱負(fù)荷，t/h；

　?1——采暖系數(shù)，取0.5～0.7，或按下列公式計(jì)算：

式中：tn——采暖室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；

　tp——采暖室外平均溫度，℃；

　tw——采暖期采暖（或通風(fēng)）室外計(jì)算溫度，℃。

第二，通風(fēng)平均熱負(fù)荷：

式中：Q2平——通風(fēng)平均熱負(fù)荷，t/h；

　Q2——通風(fēng)最大熱負(fù)荷，t/h；

　?2——通風(fēng)系數(shù)，取0.5～0.8，或按下列公式計(jì)算：

tw之值應(yīng)以采暖期室外通風(fēng)計(jì)算溫度代入。

第三，生產(chǎn)平均熱負(fù)荷：全廠的生產(chǎn)平均熱負(fù)荷Q3平是將各車間平均負(fù)荷相加平均而得。

第四，生活平均熱負(fù)荷：生活熱負(fù)荷包括浴室、開水爐、廚房等用熱。由有關(guān)專業(yè)如水道、暖通提交的熱負(fù)荷，一般可視為最大小時(shí)熱負(fù)荷，即最大班時(shí)集中在1h內(nèi)的熱負(fù)荷。全廠生活平均熱負(fù)荷可近似地按下式計(jì)算：

式中：Q4平——生活平均熱負(fù)荷，t/h；

　Q4——生活最大熱負(fù)荷，t/h。

第五，鍋爐房平均熱負(fù)荷：

式中：Q平——鍋爐房平均熱負(fù)荷，t/h。

（5）年熱負(fù)荷計(jì)算。

第一，采暖年熱負(fù)荷：

式中：D1——采暖年熱負(fù)荷，t/a；

　24——按三班計(jì)算采暖小時(shí)數(shù)，當(dāng)一或二班制時(shí)，則分別以8、16代入；

　n1——采暖天數(shù)。

第二，通風(fēng)年熱負(fù)荷：

式中：D2——通風(fēng)年熱負(fù)荷，t/a；

　8——每班工作小時(shí)數(shù)；

　n2——通風(fēng)天數(shù)，一般n2＝n1；

　S——每晝夜工作班次。

第三，生產(chǎn)年熱負(fù)荷：

式中：D3——生產(chǎn)年熱負(fù)荷，t/a；

　n3——年工作天數(shù)，300～330d；

　Q3——熱物料在車間內(nèi)的耗冷量，kJ/h。

第四，生活年熱負(fù)荷：

式中：D4——生活年熱負(fù)荷，t/a。

第五，鍋爐房年熱負(fù)荷：

式中：D0——鍋爐房年熱負(fù)荷，t/a。

（6）精確計(jì)算采暖系統(tǒng)耗熱量公式很復(fù)雜，在此僅介紹概略計(jì)算耗熱量的公式：

式中：Q——耗熱量，kJ/h；

　P——熱指標(biāo)，kJ/（m3·h·℃），有通風(fēng)車間P＝1.0，無通風(fēng)車間P＝0.8；

　V——房間體積，m3；

　Tn——室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；

　Tw——室外計(jì)算溫度，℃。

單位面積耗熱量指標(biāo)就是每小時(shí)每建筑面積的平均耗熱量，即供暖系統(tǒng)每小時(shí)供給每m2建筑面積的熱量，也可按下式計(jì)算：

式中：Q——建筑物供暖熱負(fù)荷，W；

　q——單位面積耗熱量，W/m2；

　A——總建筑面積，m2。

這種計(jì)算方法在選擇鍋爐及計(jì)算室外供暖管道時(shí)使用，目前我國對(duì)建筑節(jié)能提出了更高的要求，現(xiàn)給出我國部分城市建筑物耗熱量、采暖耗煤量指標(biāo)，見表11－3。

表11－3　我國部分城市建筑物耗熱量、采暖耗煤量指標(biāo)

按表11－3確定耗熱量指標(biāo)后計(jì)算建筑物的供暖熱負(fù)荷，再根據(jù)采暖面積，估算出廠區(qū)集中供暖的熱負(fù)荷。

三、通風(fēng)

食品生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢蒸汽、余熱、余濕、有害氣體等有害物會(huì)污染空氣，惡化工作環(huán)境，控制有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響、改善室內(nèi)空氣質(zhì)量、保障生產(chǎn)人員的身體健康、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益十分重要。特別是南方食品廠的生產(chǎn)車間在高溫季節(jié)需設(shè)置通風(fēng)或空調(diào)裝置。通風(fēng)過程就是將含有害物質(zhì)的污濁空氣，經(jīng)過處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，從室內(nèi)排至室外，再將符合衛(wèi)生要求的新鮮空氣送入室內(nèi)，達(dá)到改善生產(chǎn)和生活環(huán)境的目的。

1.通風(fēng)系統(tǒng)分類

（1）按空氣流動(dòng)的動(dòng)力分類。自然通風(fēng)是依靠室內(nèi)外空氣溫度差所造成的熱壓，和室外風(fēng)力造成的風(fēng)壓使室內(nèi)空氣流動(dòng)進(jìn)行換氣，從而改善室內(nèi)環(huán)境。它不需要專門增設(shè)動(dòng)力裝置，對(duì)于產(chǎn)生大量余熱的車間是一種經(jīng)濟(jì)有效的通風(fēng)方法。選用自然通風(fēng)時(shí)，生產(chǎn)車間的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)按照夏季有利的通風(fēng)方向布置，并保證有足夠的窗戶面積。自然通風(fēng)不足之處是自然進(jìn)入室內(nèi)的空氣無法進(jìn)行預(yù)處理，從室內(nèi)排出的空氣如果含有粉塵或有害氣體，由于沒有進(jìn)行凈化處理，可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，自然通風(fēng)還會(huì)受到氣候條件的限制和影響，通風(fēng)效果不穩(wěn)定。

機(jī)械通風(fēng)是依靠通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力差使空氣流動(dòng)進(jìn)行換氣。風(fēng)機(jī)的壓力和風(fēng)量可根據(jù)需要選擇，能確保通風(fēng)量，還可以控制空氣的流動(dòng)方向和速度，滿足各種通風(fēng)的需要，在食品工業(yè)中的應(yīng)用很廣。

（2）按通風(fēng)的作用范圍分類。局部通風(fēng)是在有害物產(chǎn)生的地點(diǎn)直接將它們收集起來，經(jīng)過凈化處理，排至室外，控制有害物向室內(nèi)其他地方擴(kuò)散，或?qū)⑿迈r空氣送向局部地點(diǎn)。局部通風(fēng)有局部送風(fēng)和局部排風(fēng)兩種形式，局部通風(fēng)需要機(jī)械裝置，是排熱、排濕、防毒、排塵最有效的方法，可以用最小的風(fēng)量獲得最好的通風(fēng)效果。

全面通風(fēng)就是對(duì)整個(gè)車間或房間進(jìn)行通風(fēng)換氣，目的在于稀釋（或沖淡）室內(nèi)有害物質(zhì)的濃度，消除余熱、余濕，使空氣達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和滿足生產(chǎn)要求。全面通風(fēng)可以利用自然通風(fēng)方法或機(jī)械通風(fēng)方法實(shí)現(xiàn)，這些通風(fēng)方法在解決實(shí)際通風(fēng)問題時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體情況加以選擇，有時(shí)需要幾種方法聯(lián)合使用才能獲得良好的效果。

2.通風(fēng)的基本要求

（1）為了節(jié)約能耗和減少噪聲，應(yīng)優(yōu)先選擇自然通風(fēng)。車間的方位應(yīng)根據(jù)車間的進(jìn)風(fēng)形式、夏季最有利的風(fēng)向進(jìn)行布置，還要考慮通風(fēng)后的衛(wèi)生情況。自然通風(fēng)是利用空氣的自然流動(dòng)將室外的空氣引入室內(nèi)，將室內(nèi)的空氣和熱量排至室外，這種通風(fēng)方式與廠房的結(jié)構(gòu)形式、進(jìn)出風(fēng)口的位置等因素有關(guān)，它受地區(qū)周圍環(huán)境的影響較大，通風(fēng)效果不穩(wěn)定。自然通風(fēng)達(dá)不到要求時(shí)，采用機(jī)械通風(fēng)。機(jī)械通風(fēng)是以風(fēng)機(jī)為動(dòng)力，使廠房內(nèi)部空氣流動(dòng)，達(dá)到通風(fēng)降溫的目的。它的通風(fēng)效果比較穩(wěn)定，并可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，但設(shè)備費(fèi)用較高，耗電量較多。在無特殊要求的廠房中，盡量以自然通風(fēng)的方式解決廠房的通風(fēng)問題。

地下室的通風(fēng)、車間溫度超過規(guī)定值的通風(fēng)降溫、小容積工作室的換氣等，應(yīng)全面或局部采用機(jī)械通風(fēng)換氣，使車間溫度降到規(guī)定值以內(nèi)，有害氣體稀釋到最高允許濃度以內(nèi)。散發(fā)有害氣體的工段應(yīng)采取通風(fēng)換氣措施，確保室內(nèi)有害氣體含量控制在安全限度以內(nèi)。

（2）生產(chǎn)過程及設(shè)備的散熱通風(fēng)、除塵通風(fēng)以及高溫作業(yè)崗位的空氣淋浴可采用局部機(jī)械通風(fēng)。通常每人每小時(shí)應(yīng)有的新鮮空氣量標(biāo)準(zhǔn)如表11－4所示。

表11－4　新鮮空氣量標(biāo)準(zhǔn)

3.全面通風(fēng)換氣量的確定

（1）當(dāng)室內(nèi)產(chǎn)生的有害物為余熱時(shí)，房間內(nèi)所需全面通風(fēng)換氣量L可用下式計(jì)算：

式中：L——房間內(nèi)所需全面通風(fēng)換氣量，m3/h；

　Q——室內(nèi)余熱量，kW；

　tp——排出空氣的溫度，℃；

　ti——進(jìn)入空氣的溫度，℃；

　C——空氣的比熱容，kJ/（kg·℃）；

　γ——進(jìn)氣狀態(tài)下空氣的容重，kg/m3。

（2）散入室內(nèi)的有害物無法具體計(jì)算時(shí)，全面換氣量可根據(jù)類似房間的實(shí)測(cè)資料換氣數(shù)來確定：

式中：V——房間的體積，m3；

　n——單位時(shí)間內(nèi)的換氣次數(shù)，次/h。

（3）當(dāng)室內(nèi)產(chǎn)生的有害物為余濕時(shí)，所需全面通風(fēng)換氣量L可用下式計(jì)算：

式中：W——散濕量，g/h；

　dp——排出空氣的含濕量，g/kg；

　di——進(jìn)入空氣的含濕量，g/kg。

當(dāng)房間內(nèi)同時(shí)散發(fā)有害氣體、余熱和余濕時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算所需通風(fēng)換氣量，然后取其中的一個(gè)最大值作為整個(gè)房間的全面通風(fēng)換氣量。

（4）如果散入室內(nèi)的有害物無法具體計(jì)算時(shí)，全面通風(fēng)換氣量可以根據(jù)類似房間的實(shí)測(cè)資料或經(jīng)驗(yàn)的換氣次數(shù)來確定。

（5）進(jìn)、排氣口設(shè)置。我國幅員遼闊，南北方氣候差異較大，建造地區(qū)不同，熱加工車間進(jìn)、排風(fēng)口布置及構(gòu)造形式也不一樣，主要利用低側(cè)窗進(jìn)風(fēng)，高側(cè)窗和天窗排風(fēng)。根據(jù)熱壓原理，進(jìn)排風(fēng)口的高差越大，通風(fēng)效果越好。

南方炎熱地區(qū)作為進(jìn)風(fēng)口的低側(cè)窗窗臺(tái)標(biāo)高，可設(shè)為0.5～1m。因冬季不冷，不需調(diào)節(jié)進(jìn)排氣口面積控制風(fēng)量，故進(jìn)、排氣口可不設(shè)窗扇，為防雨水飄入室內(nèi)，必須設(shè)擋雨板。北方寒冷地區(qū)因溫差較大，進(jìn)、排氣口均須設(shè)置窗扇。低側(cè)窗可分為上下兩排，冬季上排窗開啟，下排窗關(guān)閉，避免冷風(fēng)吹向人體。夏季則將下排窗開啟，上排窗關(guān)閉。為了提高熱車間的通風(fēng)能力和便于窗扇啟閉，低側(cè)窗宜采用平開窗和立旋窗，尤其以立旋窗為最佳，因?yàn)樗拈_啟角度可隨風(fēng)向來調(diào)節(jié)，能得到最大的通風(fēng)量。排風(fēng)口的位置應(yīng)盡量高一些，一般都設(shè)在柱頂處。當(dāng)設(shè)有天窗時(shí)，天窗位置一般設(shè)在屋脊處或設(shè)于散發(fā)熱量較大的設(shè)備上方，這樣可縮短通風(fēng)距離，較快地排除熱空氣。中間部分的側(cè)窗一般不按進(jìn)、排風(fēng)口設(shè)計(jì)，以免減少進(jìn)風(fēng)口的進(jìn)氣量和氣流速度，但應(yīng)按采光窗設(shè)計(jì)，常采用固定窗或中懸窗。

4.風(fēng)機(jī)的選擇

通風(fēng)機(jī)有離心式、軸流式、慣流式、混流式四大類，根據(jù)輸送氣體的性質(zhì)確定型號(hào)、規(guī)格，根據(jù)計(jì)算風(fēng)量和計(jì)算風(fēng)壓進(jìn)行選擇。選擇效率高、體積小、噪聲低、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的通風(fēng)機(jī)，同時(shí)還要確定通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口位置、旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速、電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率、傳動(dòng)方式、皮帶輪規(guī)格及配件等。

5.局部排風(fēng)

食品生產(chǎn)車間日常有大量的余熱和水蒸氣散發(fā)出來，特別是在打毛間、人工剝皮間、白臟間、頭蹄尾等處，還有大量的異味，如果不能及時(shí)將這些余熱及水汽、臭味排出，會(huì)使車間的溫度升高，濕度增加，空氣污濁，而且還會(huì)使建筑物表面滴水、發(fā)霉。所以，在這些場(chǎng)所應(yīng)加強(qiáng)局部排風(fēng)，以改善車間的生產(chǎn)條件和衛(wèi)生狀況。小范圍局部排風(fēng)可選用排氣風(fēng)扇，軸流風(fēng)機(jī)和離心風(fēng)機(jī)。

四、空調(diào)

空氣調(diào)節(jié)指用人工的方法使車間或封閉空間的空氣溫度、濕度、潔凈氣流速度等狀態(tài)參數(shù)達(dá)到給定要求的技術(shù)過程，簡稱空調(diào)?？諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)指以空氣調(diào)節(jié)為目的，對(duì)空氣進(jìn)行處理、輸送、分配，并控制其參數(shù)的所有設(shè)備、管道及附件、儀表儀器的總稱。食品工廠的空氣調(diào)節(jié)通常按《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)，同時(shí)要滿足不同車間的環(huán)境要求，如食品工廠夏季工作地點(diǎn)的空氣溫度應(yīng)符合表11－5的要求。

表11－5　夏季生產(chǎn)車間內(nèi)職工工作地點(diǎn)空氣溫度要求　　單位：℃

恒溫恒濕要求保持一定的溫度和濕度，只控制溫度（濕度不控制），多數(shù)生產(chǎn)車間的空調(diào)都有這樣的要求。如要求溫度低于或高于某值，或要求溫度在某段范圍內(nèi)，當(dāng)實(shí)際溫度低于或高于某一溫度時(shí)，空調(diào)就會(huì)自動(dòng)開或閉?？照{(diào)設(shè)計(jì)的計(jì)算包括夏季冷負(fù)荷計(jì)算、夏季濕負(fù)荷計(jì)算和送風(fēng)量計(jì)算。

（1）夏季空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算：

式中：Q——總耗冷量，kJ/h；

　Q1——房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗冷量，kJ/h；

　Q2——滲入室內(nèi)的熱空氣耗冷量，kJ/h；

　Q3——熱物料在車間內(nèi)的耗冷量，kJ/h；

　Q4——熱設(shè)備的耗冷量，kJ/h；

　Q5——人體散熱量，kJ/h；

　Q6——電動(dòng)設(shè)備的散熱量，kJ/h；

　Q7——人工照明的散熱量，kJ/h；

　Q8——其他散熱量，kJ/h。

（2）夏季空調(diào)濕負(fù)荷計(jì)算：

式中：W——總散熱量，kg/h；

　W1——人體散濕量，kg/h；

　W2——潮濕地面散濕量，kg/h；

　W3——其他散熱量，kg/h。

式中：tn、ts——分別為室內(nèi)空氣的干、濕球溫度，℃；

　F——潮濕地面的蒸發(fā)面積，m2。

（3）送風(fēng)量的確定。

第一，根據(jù)總耗冷量和總散濕量計(jì)算熱濕比ε（kJ/kg）：

第二，確定送風(fēng)參數(shù)：食品廠生產(chǎn)車間送風(fēng)溫差Δt一般為6～8℃。

第三，確定新風(fēng)與回風(fēng)的混合點(diǎn)C，是否滿足補(bǔ)償局部排風(fēng)并保持室內(nèi)規(guī)定正壓所需要的風(fēng)量。C點(diǎn)即為新風(fēng)、回風(fēng)的混合點(diǎn)，C點(diǎn)表示的參數(shù)即為空氣處理的初參數(shù)。

（4）確定送風(fēng)量G：

式中：In、Ik——分別為室內(nèi)空氣及空氣處理終了時(shí)的焓，kJ/kg。

實(shí)際選擇風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮10%～15%的風(fēng)量附加值。

（5）空調(diào)車間對(duì)土建的要求。

第一，盡可能減少室外的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，需要空調(diào)的車間盡可能集中，以減少鄰室對(duì)空調(diào)車間的影響。車間建筑滿足氣流組織、風(fēng)管布置等方面的要求。

第二，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工要求：空調(diào)車間采用屋頂、墻、樓板導(dǎo)熱系數(shù)小的材料，空調(diào)車間的窗盡量避免東西向，盡可能減少窗面積，外窗應(yīng)設(shè)雙層窗，南向還應(yīng)有遮陽措施?？照{(diào)車間內(nèi)部裝飾整潔度較高時(shí)，可設(shè)吊平頂，平頂材料不吸潮、不長霉，墻面不積灰。

第五節(jié)　燃?xì)馀c壓縮空氣

燃?xì)饪煞譃樘烊粴夂腿斯っ簹鈨纱箢?，用天然氣和人工煤氣取代燒煤的鍋爐是大勢(shì)所趨。機(jī)械傳動(dòng)中的氣動(dòng)傳動(dòng)技術(shù)在屠宰設(shè)備中應(yīng)用很廣，因此對(duì)價(jià)格昂貴的易損易壞的空氣壓縮機(jī)的維修保養(yǎng)問題頗受人們的關(guān)注。

一、燃?xì)?/p>

在燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)中，輸配系統(tǒng)由氣源到用戶之間的煤氣輸送和分配設(shè)施組成，包括煤氣管網(wǎng)、儲(chǔ)氣庫（站）、儲(chǔ)配站和調(diào)壓室。

1.燃?xì)庥昧康娜剂险鬯惴椒?/p>

其他燃料（如煤）的年用量可以用下式折算為燃?xì)饽暧昧浚?/p>

式中：V——燃?xì)獾哪暧昧?，m3/a；

　G1——其他燃料的年用量，t/a；

　Qp——燃?xì)獾蜔嶂?，kJ/m3；

　Qd——其他燃料的低熱值，kJ/m3；

　η1——使用其他燃料時(shí)的熱效率，%；

　η2——使用燃?xì)鈺r(shí)的熱效率，%。

2.燃?xì)庥昧康姆猪?xiàng)計(jì)算方法

（1）生活用氣量的確定。

第一，采暖熱負(fù)荷通常用kJ/h來表示，房屋的基本熱損失可用下式表示：

式中：Q——基本熱損失，W；

　F——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，m2；

　K——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/（m2·℃）；

　tn——室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；

　tw——采暖室外計(jì)算溫度，℃；

　a——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。第二，通風(fēng)熱負(fù)荷可按下式計(jì)算：

式中：QT——通風(fēng)熱負(fù)荷，W；

　n——通風(fēng)換氣次數(shù)，次/h；

　Vn——室內(nèi)空間體積，m3；

　Cv——空氣的容積比熱，kJ/（m3·℃）；

　tn——室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；

　tw——通風(fēng)室外計(jì)算溫度，℃。

第三，生活熱水熱負(fù)荷。日常生活中，洗臉、洗澡、洗器皿等所消耗熱水的熱量，稱為生活熱水熱負(fù)荷。生活熱水熱負(fù)荷的大小與生活水平、生活習(xí)慣、用熱人數(shù)和用熱設(shè)備情況等有關(guān)。生活熱水熱負(fù)荷可由下式?jīng)Q定：

式中：Qz——生活熱水熱負(fù)荷，W；

　qz——用水量標(biāo)準(zhǔn)，L/（人·d）；

　N——使用熱水人數(shù)；

　th——熱水溫度，℃；

　tc——冷水溫度，℃；

　Cz——水的熱容量，kJ/L·℃；

　P——晝夜中負(fù)荷最大值的小時(shí)數(shù)，h/d。

（2）房屋采暖用氣量的計(jì)算。房屋采暖用氣量與建筑面積、耗熱指標(biāo)和采暖期長短等因素有關(guān)，可按下式計(jì)算：

式中：Qc——年采暖用量，m3/a；

　F——使用煤氣采暖的建筑面積，m2；

　q——耗熱指標(biāo)，kJ/（m2·h）；

　n——最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，h；

　Q——燃?xì)獾牡蜔嶂?，kJ/m3；

　η——燃?xì)獠膳到y(tǒng)熱效率，%。

由于各個(gè)地區(qū)的冬季室外采暖計(jì)算溫度不同，各種建筑物對(duì)室內(nèi)溫度又有不同的要求，所以各地的耗熱指標(biāo)不一樣，可由實(shí)測(cè)確定，一般可達(dá)70%～80%。最大負(fù)荷利用小時(shí)n可用下式計(jì)算：

式中：n——采暖最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，h；

　n1——采暖期，h；

　t1——室內(nèi)溫度，℃；

　t2——采暖期室外空氣平均溫度，℃；

　t3——采暖期室外計(jì)算溫度，℃。

（3）工業(yè)生產(chǎn)用氣量的確定。工業(yè)生產(chǎn)用氣量與工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模、工藝特點(diǎn)等有關(guān)。對(duì)每個(gè)工業(yè)生產(chǎn)用氣量進(jìn)行精確計(jì)算較為困難，常根據(jù)煤炭消耗量折算燃?xì)庥昧?，折算時(shí)考慮自然增長、使用不同燃料時(shí)熱效率的差別。作為估算也可以參照相似條件的工廠和民用用氣量比例，取一個(gè)適當(dāng)?shù)陌俜謹(jǐn)?shù)來進(jìn)行估算。如有條件時(shí)，可利用各種工業(yè)產(chǎn)品的用氣定額來計(jì)算工業(yè)用氣量。

3.燃?xì)獾妮斉湎到y(tǒng)

燃?xì)獾妮斉湎到y(tǒng)包括氣源廠到用戶前的一系列燃?xì)廨斔秃头峙湓O(shè)施。燃?xì)獾妮斔团c分配必須把燃?xì)夤?yīng)的安全和可靠放在重要地位。

（1）燃?xì)夤芫W(wǎng)單級(jí)系統(tǒng)只采用一個(gè)壓力等級(jí)（低壓）輸送、分配和供應(yīng)燃?xì)獾墓芫W(wǎng)系統(tǒng)。其輸配能力有限，故僅適用于規(guī)模較小的企業(yè)。兩級(jí)系統(tǒng)采用兩個(gè)壓力等級(jí)來輸送、分配和供應(yīng)燃?xì)獾墓芫W(wǎng)系統(tǒng)，包括高低壓和中低壓系統(tǒng)兩種。中低壓系統(tǒng)由于管網(wǎng)承壓低，有可能采用鑄鐵管，以節(jié)省鋼材，但不能大幅度升高遠(yuǎn)行壓力來提高管網(wǎng)通過能力，因此對(duì)發(fā)展的適應(yīng)性較小。高低壓系統(tǒng)因高壓部分采用鋼管，所以供應(yīng)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)可提高管網(wǎng)運(yùn)行壓力，靈活性較大，其缺點(diǎn)是耗用鋼材較多，并要求有較大的安全距離。三級(jí)系統(tǒng)是由高、中、低三種燃?xì)夤艿浪M成的系統(tǒng)，僅適用于大城市。

（2）燃?xì)夤芫W(wǎng)的布置要保證安全、可靠地供給各用戶具有正常壓力、足夠數(shù)量的燃?xì)?，滿足使用上的要求，要盡量縮短線路，節(jié)省管道和投資。管網(wǎng)布置的原則是：全面規(guī)劃，分期建設(shè)，近期為主，遠(yuǎn)近期結(jié)合。管網(wǎng)的布置應(yīng)在管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力級(jí)制確定后進(jìn)行，其順序按壓力高低，先布置高、中壓管網(wǎng)，后布置低壓管網(wǎng)。對(duì)于擴(kuò)建或改建燃?xì)夤芫W(wǎng)的工廠，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，充分利用原有管道。

第一，燃?xì)夤芫W(wǎng)布置必須服從管線綜合規(guī)劃的安排，高、中壓燃?xì)飧晒艿奈恢帽M量靠近大型用戶，主要干線逐步連成環(huán)狀。低壓燃?xì)夤茏詈迷趦?nèi)部道路下敷設(shè)，這樣既可保證管道兩側(cè)均能供氣，又可減少主要干管的管線位置占地。

第二，一般應(yīng)避開主要交通干道，采用直埋敷設(shè)以免給施工和運(yùn)行管理帶來困難。沿道路敷設(shè)管道時(shí)，可單側(cè)布置，也可雙側(cè)布置。

第三，不準(zhǔn)敷設(shè)在建筑物的下面，不準(zhǔn)與其他管線平行上下重疊，禁止在下列地方敷設(shè)燃?xì)夤艿溃焊鞣N機(jī)械設(shè)備和成品、半成品堆放場(chǎng)地；易燃、易爆材料和具有腐蝕性液體的堆放場(chǎng)所；高壓電線走廊、動(dòng)力和照明電纜溝道。為了確保安全，地下燃?xì)夤艿琅c建（構(gòu)）筑物或相鄰管道之間，在水平和垂直方向應(yīng)保持一定的安全距離，詳見有關(guān)的國家規(guī)范。

4.集中供熱系統(tǒng)

（1）供熱管網(wǎng)布置的形式有三種，枝狀或輻射狀管網(wǎng)比較簡單，造價(jià)較低，運(yùn)行方便，其管網(wǎng)管徑隨著與熱源距離的增加而逐步減少。缺點(diǎn)是沒有備用供暖，特別是當(dāng)管網(wǎng)某處發(fā)生故障時(shí)，在損壞地點(diǎn)以后的用戶就無法供熱。環(huán)狀和網(wǎng)狀管網(wǎng)主干管是互相聯(lián)通的，優(yōu)點(diǎn)是具有備用供熱，缺點(diǎn)是管徑比枝狀管網(wǎng)大，消耗鋼材多，造價(jià)高。實(shí)際工程中，多采用枝狀管網(wǎng)形式，枝狀管網(wǎng)只要設(shè)計(jì)合理，妥善安裝，正確操作，一般都能無故障地運(yùn)行。環(huán)狀和網(wǎng)狀使用得極少。

（2）供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式有架空和地下敷設(shè)兩類：

第一，架空敷設(shè)是將供熱管道敷在地面上的獨(dú)立支架或帶縱梁的桁架以及建筑物的墻壁上。支架距地面凈高不小于0.5m，中支架距地面凈高為2.5～4m，一般在人行交通頻繁地段宜采用高支架，距地面凈高為4.5～6m。架空敷設(shè)不受地下水位的影響，檢修方便，施工土方量小，是一種較經(jīng)濟(jì)的敷設(shè)方式。其缺點(diǎn)是占地多、管道熱損失大、影響廠區(qū)的景觀容貌。

第二，地下敷設(shè)分為有溝敷設(shè)和無溝敷設(shè)兩類。有溝敷設(shè)又分為通行地溝、半通行地溝和不通行地溝三種。地溝的主要作用是保護(hù)管道不受外力和水的侵襲，保護(hù)管道的保溫結(jié)構(gòu)，并使管道能自由地?zé)崦浝淇s。通行地溝凈高不低于1.8m，通道寬度不小于0.7m，溝內(nèi)有照明設(shè)施和自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)裝置，保證溝內(nèi)溫度不超過40℃，因此造價(jià)較高。半通行地溝考慮工人能彎腰走路進(jìn)行維修工作，一般半通行地溝的凈高1.4 m，通道寬度為0.5～0.7m，半通行地溝是有溝敷設(shè)中廣泛采用的方式，地溝斷面尺寸只需滿足施工的需要。無溝敷設(shè)是將供熱管道直接埋設(shè)在地下，保溫結(jié)構(gòu)與土壤直接接觸，它同時(shí)起到保溫和承重兩個(gè)作用，是最經(jīng)濟(jì)的一種敷設(shè)方式。一般在地下水位較低、土質(zhì)不會(huì)下沉、土壤腐蝕性小、滲透性質(zhì)較好的地區(qū)采用。

二、壓縮空氣機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)

氣動(dòng)設(shè)備如果不注意維護(hù)保養(yǎng)，就會(huì)頻繁發(fā)生故障或過早損壞，使其使用壽命大大降低，特別是進(jìn)口屠宰設(shè)備使用了氣動(dòng)設(shè)備，因此必須進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)工作，以減少和防止故障的發(fā)生，延長元件和系統(tǒng)的使用壽命。

1.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)工作的任務(wù)

（1）保證供給氣動(dòng)系統(tǒng)清潔干燥的壓縮空氣，保證氣動(dòng)系統(tǒng)的氣密性，保證使油霧潤滑元件得到必要的潤滑，保證氣動(dòng)元件和系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件（如使用壓力、電壓等）下工作和運(yùn)轉(zhuǎn)，以保證氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按預(yù)定的要求進(jìn)行工作。

（2）每天必須進(jìn)行的維護(hù)工作，包括冷凝水排放、檢查潤滑油和空壓機(jī)系統(tǒng)的管理等。

第一，冷凝水排放涉及整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)，從空壓機(jī)、后冷卻器、氣罐、管道系統(tǒng)直到各處的空氣過濾器、干燥器和自動(dòng)排水器等。在作業(yè)結(jié)束時(shí)，將各處的冷凝水排放掉，以防夜間溫度低于0℃時(shí)導(dǎo)致冷凝水結(jié)冰。由于夜間管道內(nèi)溫度下降，會(huì)進(jìn)一步析出冷凝水，故氣動(dòng)裝置在每天運(yùn)轉(zhuǎn)前，也應(yīng)將冷凝水排出。并要注意察看自動(dòng)排水器是否正常工作，水杯內(nèi)不應(yīng)存水過量。

第二，在氣動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，檢查油霧器的滴油量是否符合要求，油色是否正常，即油中不要混入灰塵和水分。

第三，空壓機(jī)系統(tǒng)的日常管理工作是：檢查空壓機(jī)系統(tǒng)是否向后冷卻器供給了冷卻水（指水冷式）；檢查空壓機(jī)是否有異常聲音和異常發(fā)熱現(xiàn)象，檢查潤滑油位是否正常。

（3）每周維護(hù)工作的主要內(nèi)容是漏氣檢查和油霧器管理，目的是及早地發(fā)現(xiàn)事故的苗頭。

第一，漏氣檢查在白天車間休息的空閑時(shí)間或下班后進(jìn)行，這時(shí)氣動(dòng)裝置已停止工作，車間內(nèi)噪聲小，但管道內(nèi)還有一定的空氣壓力，可根據(jù)漏氣的聲音便可知何處存在泄漏。嚴(yán)重泄漏處必須立即處理，如軟管破裂、連接處松動(dòng)等，其他泄漏應(yīng)做好記錄。

第二，油霧器管理。油霧器最好選用一周補(bǔ)油一次規(guī)定的產(chǎn)品，補(bǔ)油時(shí)注意油量減少的情況。若耗油量太少，應(yīng)重新調(diào)整滴油量；調(diào)整后滴油量仍少或不滴油，應(yīng)檢查油霧器進(jìn)出口是否裝反，油道是否堵塞，所選油霧器的規(guī)格是否合適。

（4）每月或每季度的維護(hù)工作比每日和每周的維護(hù)工作更仔細(xì)，但限于外部檢查的范圍。維護(hù)工作的主要內(nèi)容詳見有關(guān)資料。

2.故障種類

由于故障發(fā)生的時(shí)期不同，故障的內(nèi)容和原因也不同，因此，可將故障分為初期故障、突發(fā)故障和老化故障。

（1）初期故障

第一，元件加工、裝配不良，如元件內(nèi)孔的研磨不符合要求，零件毛刺未清除干凈，安裝不清潔，零件裝錯(cuò)、裝反，裝配時(shí)對(duì)中不良，緊固螺釘擰緊力矩不恰當(dāng)，零件材質(zhì)不符合要求，外購零件（如密封圈、彈簧）質(zhì)量差等。

第二，設(shè)計(jì)失誤。設(shè)計(jì)元件時(shí)，對(duì)零件的材料選用不當(dāng)，加工工藝要求不合理，對(duì)元件的特點(diǎn)、性能和功能了解不夠，造成設(shè)計(jì)回路元件選用不當(dāng)。設(shè)計(jì)的空氣處理系統(tǒng)不能滿足氣動(dòng)元件和系統(tǒng)的要求，回路設(shè)計(jì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

第三，安裝不符合要求。安裝時(shí)，元件及管道內(nèi)吹洗不干凈，使灰塵、密封材料碎片等雜質(zhì)混入，造成氣動(dòng)系統(tǒng)故障。安裝氣缸時(shí)存在偏載，沒有采取有效的管道防松、防振動(dòng)措施。維護(hù)管理不善，如未及時(shí)排放冷凝水，未及時(shí)給油霧器補(bǔ)油等。

（2）突發(fā)故障

系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)期內(nèi)突然發(fā)生的故障稱為突發(fā)故障。例如，油杯和水杯都是用聚碳酸酯材料制成的，如它們?cè)谟袡C(jī)溶劑的霧氣中工作，就有可能突然破裂；空氣或管路中殘留的雜質(zhì)混入元件內(nèi)部，突然使相對(duì)運(yùn)動(dòng)件卡死：彈簧突然折斷、軟管突然爆裂、電磁線圈突然燒毀；突然停電造成回路誤動(dòng)作等。有些突發(fā)故障是有先兆的，如排出的空氣中出現(xiàn)雜質(zhì)和水分，表明過濾器已失效，應(yīng)及時(shí)查明原因并予以排除，以免釀成突發(fā)故障。但有些突發(fā)故障是無法預(yù)測(cè)的，只能采取安全保護(hù)措施加以防范，或準(zhǔn)備一些易損件的備件，以備及時(shí)更換失效的元件。

（3）老化故障

個(gè)別或少數(shù)元件達(dá)到使用壽命后發(fā)生的故障稱為老化故障。參照系統(tǒng)中各元件的生產(chǎn)日期、開始使用日期、使用的頻繁程度以及已經(jīng)出現(xiàn)的某些征兆，如聲音反常、泄漏越來越嚴(yán)重、氣缸運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)等現(xiàn)象，大致預(yù)測(cè)老化故障的發(fā)生期限是有可能的。

3.常見故障分析及排除

在氣動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)過程中，常見故障都有其產(chǎn)生原因和相應(yīng)排除方法。了解和掌握這些故障現(xiàn)象及其原因和排除方法，可以協(xié)助維護(hù)人員快速解決問題。

（1）氣動(dòng)系統(tǒng)的氣壓異常故障如表11－6所示。

（2）氣動(dòng)控制閥的故障有減壓閥故障、溢流閥故障、換向閥故障等。

第一，氣動(dòng)系統(tǒng)中各類元件的使用壽命差別較大，像換向閥、氣缸等有相對(duì)滑動(dòng)部件的

表11－6　氣動(dòng)系統(tǒng)壓力異常的故障及排除

元件，其使用壽命較短。而許多輔助元件，由于可動(dòng)部件少，使用壽命就長些。各種過濾器的使用壽命主要取決于濾芯壽命，這與氣源處理后空氣的質(zhì)量關(guān)系很大。像急停開關(guān)這種不經(jīng)常動(dòng)作的閥，要保證其動(dòng)作可靠性，就必須定期進(jìn)行維護(hù)。因此，氣動(dòng)系統(tǒng)的維修周期，只能根據(jù)系統(tǒng)的使用頻度，氣動(dòng)裝置的重要性和日常維護(hù)、定期維護(hù)的狀況來確定。一般是每年大修一次。

第二，維修之前，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品樣本和使用說明書預(yù)先了解該元件的作用、工作原理和內(nèi)部零件的運(yùn)動(dòng)狀況。必要時(shí)，應(yīng)參考維修手冊(cè)。在拆卸之前應(yīng)根據(jù)故障的類型來判斷和估計(jì)哪一部分問題較多。

維修時(shí)，對(duì)日常工作中經(jīng)常出問題的地方要徹底解決。對(duì)重要部位的元件、經(jīng)常出問題的元件和接近其使用壽命的元件，宜按原樣換成一個(gè)新元件。新元件通氣口的保護(hù)塞在使用時(shí)才取下來。許多元件內(nèi)僅僅是少量零件損傷，如密封圈、彈簧等，為了節(jié)省經(jīng)費(fèi)，這些零件只要更換一下就可以。

第三，拆卸前，應(yīng)清掃元件和裝置上的灰塵，保持環(huán)境清潔。同時(shí)要注意必須切斷電源和氣源，確認(rèn)壓縮空氣已全部排出后方能拆卸。僅關(guān)閉截止閥，系統(tǒng)中不一定已無壓縮空氣，因有時(shí)壓縮空氣被堵截在某個(gè)部位，所以必須認(rèn)真分析并檢查各個(gè)部位，并設(shè)法將余壓排盡。如觀察壓力表是否回零，調(diào)節(jié)電磁先導(dǎo)閥的手動(dòng)調(diào)節(jié)桿排氣等。

拆卸時(shí)，要慢慢松動(dòng)每個(gè)螺釘，以防元件或管道內(nèi)有殘壓。一面拆卸，一面逐個(gè)檢查零件是否正常而且應(yīng)該以組件為單位進(jìn)行?；瑒?dòng)部分的零件要認(rèn)真檢查，要注意各處密封圈和密封墊的磨損、損傷和變形情況。要注意節(jié)流孔、噴嘴和濾芯的堵塞情況。要檢查塑料和玻璃制品是否有裂紋或損傷。拆卸下來的零件要按組件順序排列，并注意零件的安裝方向，以便于今后裝配。

第四，更換的零件必須保證質(zhì)量，銹蝕、損傷、老化的元件不得再用。必須根據(jù)使用環(huán)境和工作條件來選定密封件，以保證元件的氣密性和工作的穩(wěn)定性。拆下來準(zhǔn)備再用的零件，應(yīng)放在清洗液中清洗。不得用汽油等有機(jī)溶劑清洗橡膠件、塑料件，可以使用優(yōu)質(zhì)煤油清洗。零件清洗后，不準(zhǔn)用棉絲、化纖品擦干，最好用干燥的清潔空氣吹干。然后涂上潤滑脂，以組件為單位進(jìn)行裝配。注意不要漏裝密封件，不要將零件裝反。螺釘擰緊力矩應(yīng)均勻，力矩大小應(yīng)合理。

第五，安裝密封件時(shí)應(yīng)注意：有方向的密封圈不得裝反，密封圈不得扭曲。為容易安裝，可在密封圈上涂敷潤滑脂。要保持密封件清潔，防止棉絲、纖維、切屑末、灰塵等附著在密封件上。安裝時(shí)，應(yīng)防止溝槽的棱角處、橫孔處碰傷密封件（棱角應(yīng)倒圓）。還要注意塑料類密封件幾乎不能伸長，橡膠材料密封件也不要過度拉伸，以免產(chǎn)生永久變形。在安裝帶密封圈的部件時(shí)，注意不要碰傷密封圈。螺紋部分通過密封圈的，可在螺紋上卷上薄膜或使用插入用工具。活塞插入缸筒等筒壁上開孔的元件時(shí)，孔端部應(yīng)倒角。配管時(shí)，應(yīng)注意不要將灰塵、密封材料碎片等異物帶入管內(nèi)。

第六，裝配好的元件要進(jìn)行通氣試驗(yàn)。通氣時(shí)應(yīng)緩慢升壓到規(guī)定壓力，并保證升壓過程中氣壓達(dá)到規(guī)定壓力都不漏氣。檢修后的元件一定要試驗(yàn)其動(dòng)作情況。譬如對(duì)氣缸，開始將其緩沖裝置的節(jié)流部分調(diào)到最小。然后調(diào)節(jié)速度控制閥使氣缸以非常慢的速度移動(dòng)，逐漸打開節(jié)流閥，使氣缸達(dá)到規(guī)定速度。這樣便可檢查氣閥、氣缸的裝配質(zhì)量是否合乎要求。若氣缸在最低工作壓力下動(dòng)作不靈活，必須仔細(xì)檢查安裝情況。