Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5499| Назва: | Проект заводу безалкогольних напоїв вдосконаленої рецептури (цех підготовка води) |
| Автори: | Батраченко, Олександр Вікторович Ленець, Інна Аркадіївна |
| Ключові слова: | водопідготовка;знезалізнення |
| Дата публікації: | 30-чер-2024 |
| Короткий огляд (реферат): | Кваліфікаційна робота бакалавра: 81 с.; 15джерел; 3 креслення. Мета роботи: Проект заводу безалкогольних напоїв вдосконаленої рецептури (цех підготовка води). В проекті розглянуті напрямки водопідготовки. Розроблено апаратурно технологічну схему відділення безалкогольних напоїв та проведений продуктовий та розрахунок, енергетичний та розрахунок обладнання. Наведено технохімічний контроль. В процесі виконання роботи запропоновано заходи для покращення водопідготовки. КЛЮЧОВІ СЛОВА:ВОДОПІДГОТОВКА, КАТІОНІТОВИЙ ФІЛЬТР, ФІЛЬТР ЗНЕЗАЛІЗНЕННЯ, УСТАНОВКА ЗВОРОТНОГО ОСМОСУ, ВУГІЛЬНІ КОЛОНКИ |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5499 |
| Розташовується у зібраннях: | 181 Харчові технології (Харчові технології та інженерія) |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Ленець.pdf Restricted Access | 5.04 MB | Adobe PDF | Переглянути/Відкрити Запит копії |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет технологій, будівництва та раціонального природокористування
Кафедра харчових технології
ДОПУСТИТИ ДО ЗАХИСТУ
Завідувачкафедри
харчових технології
к.т.н., доцент Осипенкова І.І.
___________________________
“_____”_____________2024 р.
КВАЛІФІКАЦІЙНА БАКАЛАВРСЬКА РОБОТА
студента денної(заочної) форми навчання
Тема Проект заводу безалкогольних напоїв вдосконаленої рецептури (цех
підготовка води)
Виконала Інна Ленець
Керівник професор
Батраченко Олександр Вікторович
ЧЕРКАСИ – 2024
Черкаський державний технологічний університет
Факультет ФХТСО
Кафедра харчових технологій
Спеціальність Харчові технології та інженерія
Затверджую:
завідувач кафедри к.т.н. Осипенкова І.І.
« » 2024 р.
Завдання
до Кваліфікаційної роботи бакалавра
Ленець Інни Аркадіївни
1.Тема КРБ «Проект заводу безалкогольних напоїв вдосконаленої рецептури
(цех підготовка води)»
затверджена наказом ректора ЧДТУ від «__» 2024 р. № ______
2.Термін здачі студентом закінченого КРБ ______2024 р.
3.Вихідні дані до КРБ:Продуктивність N=2000 тис. дал/рік
Перспективи розвитку галузі
Норми технологічного проектування
Матеріали, зібрані під час переддипломної практики
Базова потужність заводу до і після реконструкції
Асортимент продукції
Сировина для виробництва основної продукції та ін.
4.Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що належить
розробити)
Вступ
1 Економічна частина
2 Технологічна частина
3 Будівельні рішення
4 Охорона праці
Висновки
Перелік посилань
5.Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
Апаратурно-технологічна схемаводопідготовки– 1аркуш
План заводу – 1 аркуш
Техніко-економічні показники – 1 аркуш
6.Консультанти кваліфікаційної роботи бакалавра, із зазначенням розділів
проекту, що стосуються їх
Підпис, дата
Розділ Консультант
Завдання видав Завдання прийняв
Економічна частина
Технологічна частина
Будівельна частина
Охорона праці
7.Дата видачі завдання ___________________________
Керівник _______________
(підпис)
Завдання прийняв до виконання ________________
(підпис)
Календарний план
Пор. Термін виконання етапів
Назва етапів дипломного проекту(роботи) Примітка
№ проекту (роботи)
1 Техніко-економічне обґрунтування проекту
2 Розробка технологічної схеми,
розрахунок продуктів і обладнання
3 Енергетичні розрахунки
4 Викреслювання планів
і погодження їх з консультантами
5 Апаратурно-технологічна схема
6 Техніко-економічні розрахунки
7 Оформлення креслень із затвердженням
їх консультантами
8 Оформлення пояснювальної записки
9 Подання проекту на кафедру і
підготовка до захисту в ДЕК
ЗВО___________________________________
(підпис)
Керівник проекту ___________________________________
(підпис)
РЕФЕРАТ
Кваліфікаційна робота бакалавра: 81 с.; 15джерел; 3 креслення.
Мета роботи: Проект заводу безалкогольних напоїв вдосконаленої
рецептури (цех підготовка води).
В проекті розглянуті напрямки водопідготовки. Розроблено апаратурно-
технологічну схему відділення безалкогольних напоїв та проведений
продуктовий та розрахунок, енергетичний та розрахунок обладнання. Наведено
технохімічний контроль.
В процесі виконання роботи запропоновано заходи для покращення
водопідготовки.
КЛЮЧОВІ СЛОВА:ВОДОПІДГОТОВКА, КАТІОНІТОВИЙ ФІЛЬТР,
ФІЛЬТР ЗНЕЗАЛІЗНЕННЯ, УСТАНОВКА ЗВОРОТНОГО ОСМОСУ, ВУГІЛЬНІ
КОЛОНКИ
Зміст
Вступ ...................................................................................................................................................... 6
1 Економічна частина ......................................................................................................................... 10
1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту .......................................................................... 10
1.2 Техніко-економічні розрахунки .............................................................................................. 12
2 Технологічна частина ...................................................................................................................... 18
2.1 Структура підприємства ........................................................................................................... 18
2.2 Режими роботи заводу .............................................................................................................. 19
2.3 Асортимент і характеристика готової продукції ................................................................... 19
2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів ............................................................. 21
2.5 Технологічна схема виробництва ............................................................................................ 27
2.5.1 Вибір і обґрунтування способів і режимів технології .................................................................................... 27
2.5.2 Принципова технологічна схема ...................................................................................................................... 42
2.5.3 Опис апаратурно-технологічної схеми ............................................................................................................ 42
2.6 Розрахунок продуктів ............................................................................................................... 44
2.7 Розрахунок кількості тари і допоміжних матеріалів ............................................................. 53
2.8 Розрахунок і підбір технологічного обладнання ................................................................... 54
2.9 Розрахунок складських приміщень і споруд .......................................................................... 57
2.10 Розрахунок води і стоків ........................................................................................................ 60
2.11 Розрахунок витрати пари ....................................................................................................... 61
2.12 Розрахунок потреб холоду ..................................................................................................... 61
2.13 Витрати двооксиду вуглецю і стисненого повітря .............................................................. 62
2.14 Розрахунок витрат електроенергії ......................................................................................... 63
2.15 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації щодо їх використання .. 64
2.16 Контроль виробництва і управління якістю продукції ....................................................... 66
2.17 Заходи щодо охорони довкілля ............................................................................................. 68
2.18 Компонування цеху підготовки води .................................................................................... 70
3 Будівельні рішення .......................................................................................................................... 73
4 Охорона праці ................................................................................................................................... 75
Висновки .............................................................................................................................................. 78
Перелік посилань ................................................................................................................................ 80
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Ленець І.А. Літ. Арк. Акрушів
Перевір. Батраченко О.В. 5 81
Реценз. Зміст
Н. Контр. Чепурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Затверд . Осипенкова І.І.
Вступ
Актуальність. Підприємства з виробництва безалкогольних напоїв
користуються водою з централізованих систем водопостачання, де вода вже
доведена до кондиції питної на спеціальних станціях або, що зустрічається
частіше, з власних артезіанських свердловин, де вода може не відповідати
кондиції питної. Крім того, навіть питна вода не відповідає вимогам
безалкогольного виробництва. З її використанням досягти високих
органолептичних і стабільних фізико-хімічних показників напоїв неможливо.
Тому для приведення складу води до відповідності вимогам виробництва
безалкогольних напоїв застосовують різні способи додаткового оброблення. В
межах загальних вимог до питної води існують дуже великі розбіжності її складу
залежно від географічного місця водозбору та його глибини, тому практично не
існує універсального способу оброблення, що був би придатний для води будь-
якого складу.
Процес водопідготовки практично зводиться до вирішення таких завдань:
- видалення колоїдних, завислих і розчинних органічних речовин
(очищення);
- зміна іонного складу (зм'якшення, знезалінення та ін.);
- видалення мікроорганізмів (знезараження).
Незважаючи на принципову різницю цих завдань, процеси, що
відбуваються під час здійснення конкретних способів водопідготовки, можуть
бути спільними залежно від фазово-дисперсного стану мінеральних органічних і
біологічних домішок води.
Далі наведені деякі перспективні способи водопідготовки, які ще не набули
значного поширення.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Ленець І.А. Літ. Арк. Акрушів
Перевір. Батраченко О.В. 6 81
Реценз. Вступ
Н. Контр. Чепурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
Оброблення води магнітним або електромагнітним полем. За такого
оброблення жорсткість води не змінюється, але під час кип'ятіння осад випадає у
вигляді дрібних кристаликів рухомого шламу, який не прилипає до поверхні
нагріву.
Електрохімічний спосіб оброблення води. Для цього використовують
електролізери без діафрагми або з напівпроникною діафрагмою. Під дією
постійного електричного струму у воді відбуваються складні хімічні
перетворення, в основному окисно-відновні реакції та процеси знезараження. В
результаті вода зм'якшується, видаляються сполуки заліза і марганцю, крім того
в анодній зоні знижується показник рН, що дає можливість зменшити витрати
харчових кислот у приготуванні напоїв.
Мембранні технології водопідготовки. При цьому виді водопідготовки
суміш розділяється на концентрат і перміат. Концентрат містить компоненти, що
утримуються мембраною, а перміат - компоненти, що проходять крізь неї.
Здатність мембрани затримувати складові концентрату - це селективність.
Рушійною силою перенесення речовин крізь мембрану є різниця
потенціалів:
- гідролітичного тиску (мікрофільтрація, ультрафільтрація, зворотний
осмос);
- концентрації (дифузійне розділення газових сумішей, випаровування
крізь мембрану, осмос, діаліз).
- електричних потенціалів (електродіаліз).
У технології водопідготовки перспективними є мембранні установки, в
яких рушійною силою є різниця гідростатичного тиску або електричних
потенціалів. Під час електродіалізу відбувається перенесення іонів через іонітові
мембрани під дією електричного поля, тому завдяки послідовному пропусканню
крізь катіонітові та аніонітові мембрани можна досягти повного знезараження
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ 7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
води. У разі використання установок, де рушійноюсилою є різниця
тиску,залежно від
розміру пор мембрани розділяють: зворотний осмос (0,5...5 нм) - фільтрація
відбувається на рівні іонів і недисоційованих молекул; ультрафільтрацію (5...50
нм) - фільтрація відбувається на рівні високомолекулярних сполук і колоїдів;
мікрофільтрацію (50...10000нм)- на рівні колоїдних сполук і мікроорганізмів.
Способи знезараження води. Для видалення з води мікроорганізмів її
відфільтровують на фільтрах спеціальних конструкцій. Як фільтрувальний
матеріал використовують кераміку, знепліднювальний фільтр-картон або
мембрани. Одним з найефективніших способів знезараження води є її
оброблення ультрафіолетовими променями. На деяких підприємствах
застосовують озонування або оброблення іонами срібла.
Мета кваліфікаційної роботи – розробити проєкт цеху підготовки води у
виробництві безалкогольних напоїв з впровадженням інноваційних технологій.
Завдання кваліфікаційної роботи:
- виконати техніко-економічне обґрунтування проекту та техніко-
економічні розрахунки;
- описати структуру підприємства, режим роботи, асортимент продукції;
- навести характеристику сировини і допоміжних матеріалів;
- описатитехнологічну схему виробництва;
- розрахувати продукти, кількість тари і допоміжних матеріалів,складських
приміщень і споруд, підібрати технологічне обладнання;
- розрахувативоду і стоки, витрати пари, потреби холоду, двооксиду
вуглецю і стисненого повітря, витрат електроенергії;
- охарактеризувати відходи, навести методи контролю виробництва і
управління якістю;
-розробити заходи щодо охорони довкілля;
-скомпонувати цех підготовки води;
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ 8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
-розробити будівельні рішення;
-торкнутися питань охорони праці.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ 9
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
1 Економічна частина
1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту
Метою кваліфікаційної роботи є розробка проекту цеху підготовки води у
виробництві безалкогольних напоїв з впровадженням інноваційних технологій.
Місцем будівництва проектованого цеху було обрано місто Черкаси.
Черкаси – одне з найкрасивіших міст України розташоване на березі
Дніпра. Згідно з поширеною гіпотезою, свою назву місто отримало від
тюркського племені «чорних асів», які проживали на його території на рубежі
першого тисячоліття.
Черкаси – це індустріальний і культурний центр області. У ньому
розвинена харчова, легка і хімічна промисловість, машинобудування. У місті є 3
вищі навчальні заклади, спортивні споруди, краєзнавчий та художній музеї.
Архітектура міста спланована в 1820-х роках шотландським архітектором
Вільямом Гесте за принципом «шахової дошки». Зручні прямокутні квартали
потопають у зелені парків і скверів.
З Черкасами пов'язані імена таких видатних людей, як українських поетів
Т.Г. Шевченка, П. Тичини, письменника К. Паустовського, акторки М.
Заньковецької, драматурга і. Карпенка-Карого, композитора К. Стеценка та
багатьох інших. Станом на 1 січня 2022 року населення міста становить 269 836
осіб.
При сприятливих кліматичних умовах область багата рослинністю,
славиться цінними мальовничими лісами, різноманіттям тваринного світу. В
області розташований найбільший в лісостеповій зоні України Канівський
природний заповідник, всесвітньо відомий Уманський дендропарк «Софіївка»–
перлина садово-паркового мистецтва.Багаті природні ресурси, значнийісторико-
культурний потенціал, багатство архітектурних і археологічнихпам'яток
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Ленець І.А. Літ. Арк. Акрушів
Перевір. Батраченко О.В. 10 81
Реценз. Економічна частина
Н. Контр. Чепурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
створюють можливості для всебічного задоволення пізнавальних і рекреаційних
потреб не тільки вітчизняних, а й іноземних туристів.
На Черкащині є заповідні місця, де на кожному кроці оживають давні
звичаї та традиції українського народу, 39 державних музеїв, 558 історико-
культурних пам'яток, 358 мистецьких, 7169 археологічних пам'яток, 78 музеїв на
громадських засадах, 141 музей при закладах освіти та 7 історико-культурних
заповідників: Чигиринщина - історичне ядро української нації, центр створення
Української держави; заповідник "Батьківщина Тараса Шевченка" на
Звенигородщині; Шевченківський національний заповідник у м. Каневі; Корсунь-
Шевченківський історико-культурний заповідник; Кам'янський історико-
культурний заповідник; історико-культурний заповідник "Трахтемирів";
заповідник трипільської культури в м.Тальне.
Розвитку сільського господарства області сприяє її промисловий комплекс,
який включає 314 великих промислових підприємств. За структурою
виробництва вони розподіляються таким чином: харчова промисловість – 43,6%
(до обсягу виробництва області), хімічна – 26,1%, електроенергетика – 9,7%,
машинобудування та металообробка – 7,1%, деревообробна та целюлозно-
паперова промисловість – 6,9%, добувна промисловість – 2,4%, легка
промисловість – 1,0% та інші.
Складання виробничої програми починаємо з визначення потреби
конкретного регіону у виробництві, виходячи з чисельності населення на
перспективу, планованого приросту населення і розрахункового часу реалізації
проекту. Очікувана чисельність населення регіону:
Nt = No * (1 + f·t/100),
де No - чисельність населення регіону на початок проекту,
f - щоденний приріст населення регіону,
% - розрахунковий час реалізації проекту, міс.
Nt = 269 836·(1+2·4/100) = 291423чол.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ 11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Потреба в продукції в даному регіоні:
t = q * Nt,
де q - річне споживання напоїв на душу населення, дал/чол., q = 6,8дал/чол.
t = 6,8·291423= 2000000дал
Таким чином, необхідна потужність проектованого заводу безалкогольних
напоїв складе 2000000дал за рік.
1.2 Техніко-економічні розрахунки
Метою економічного розрахунку є виявлення економічної доцільності
проектування заводу безалкогольних напоїв, розрахунок собівартості та
економічного ефекту, одержуваного від впровадження проекту.
Розрахунок капітальних вкладень на будівництво цеху. Обсяг капітальних
вкладень на будівництво цеху залежить від витрат на будівлі і споруди, основне і
допоміжне обладнання, витрат на проектування, будівництво і монтаж
обладнання. Капітальними витратами є кошти, необхідні для здійснення проекту.
Величину капітальних вкладень на проектований завод визначаємо
укрупненими показниками за питомими витратами за формулою:
К = (Цпр + Цо · n)·k + Цм,
де Цпр-вартість проектних робіт, грн;
Цпр = Цпр.з + Цпр.п = 20000+ 10000 = 30000 грн.
Цпр.з-вартість проекту заводу,
Цпр.п-вартість проекту прив'язки заводу на місцевості,
Цо-вартість обладнання і матеріалів,
Цо = Цт.о. + Цвс. + Цел= 165419 + 50000 + 50000 = 265419грн.
Цт.о-вартість основного технологічного обладнання,
Цвс- вартість допоміжного обладнання та арматури,
Цел-вартість електрообладнання, вузлів обліку, комплекту КВП і А,
n-коефіцієнт, що враховує частку накладних витрат, n = 1,1;
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ 12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
k-коефіцієнт, що враховує націнку комерційної організації, k = 1,16;
Цм-вартість монтажних робіт, пусконалагодження і режимної
налагодження,
К = (30000 + 265419· 1,1)· 1,16 + 36000 = 409475грн.
Розрахунок вартості сировини і допоміжних матеріалів.
Під поточними витратами (витратами виробництва) розуміється сума
витрат на сировину, основні і допоміжні матеріали, напівфабрикати, паливо і всі
види енергетичних витрат, заробітна плата з нарахуваннями (річний фонд
заробітної плати розраховується виходячи з планової кількості робочого часу на
рік на одного робітника і штатного розкладу цеху або установки), амортизація,
витрати на ремонт обладнання, загальнозаводські і цехові витрати.
Таблиця 1.1– Вартість сировини
Найменування сировини, Ціна за Добова норма Річна норма Сума,
одиниці виміру одиницю, грн. витрати витрати грн.
Вода з міської мережі 57,5 110,4 35659 2050404
Розрахунок заробітної плати виробничих робітників
Витрати на оплату праці виробничих робітників-велика категорія в складі
собівартості виготовлення продукції.Розмір заробітної плати визначається в
залежності від займаної посади, категорії працюючого, його кваліфікації, типу
підрозділу, професійного рівня та особистого внеску працівника у виконання
поставлених завдань.
Кожне підприємство має право застосовувати свою систему оплати праці,
тобто порядок обчислення розмірів заробітної плати, що підлягає виплаті
працівникам відповідно до виконуваних трудових функцій і результатів праці,
включаючи розміри тарифних ставок, окладів (посадових окладів), доплат і
надбавок компенсаційного характеру. При цьому на підприємство покладається
зобов'язання з обліку часу, фактично відпрацьованого кожним працівником.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ 13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
З боку трудового законодавства передбачено ряд гарантій працівникам, в
тому числі з питань оплати праці. Наприклад, встановлюється мінімальний
розмір оплати праці (МРОП), який не може бути нижче величини прожиткового
мінімуму працездатного населення. Якщо працівник повністю відпрацював за
період норму робочого часу і виконав норми праці, його місячна заробітна плата
не може бути нижче МРОП.
Розрахунок заробітної плати виконується по формулі:
ЗГОД = (Зср · Kраб · tг),
де ЗСР-середня заробітна плата одного робітника, грн.;
Кроб-кількість робітників, чол;
tг-кількість робочих місяців на рік.
Таблиця 1.2 -Розрахунок заробітної плати виробничих робітників
Кількість Середня ЗП одного ЗП всіх ЗП всіх
Професія робітників, робітника на робітників на робітників на
чол. місяць, грн. місяць, грн. рік, грн.
Водопідготовка
Оператор цеху
2 10000 20000 240000
водопідготовки
Розрахунок заробітної плати на одиницю продукції.
3
Зп.ед= Зп /Вп= 240000/ 35659 = 6,7грн/м
Розрахунок енергоресурсів та енерговитрат
При обліку витрат палива і енергії в складі виробничих витрат в
собівартості товарної продукції їх необхідно розділяти на змінні і умовно-
постійні витрати. При такій класифікації основною умовою є те, що до складу
змінних витрат відносяться технологічні витрати енергетичних ресурсів, які
змінюються пропорційно зміні обсягу випуску продукції або розміру виробничої
потужності, а постійними є господарські витрати енергії, які практично не
залежать від зміни обсягу виробництва.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ 14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розмір технологічних витрат енергії, необхідний для виробництва одиниці
продукції, визначається на основі встановлених норм витрат даного виду
ресурсу, а при відсутності норм – на основі показників контрольно-
вимірювальних приладів. Господарські витрати енергетичних ресурсів
визначаються аналогічно, а в разі якщо їх віднесення на собівартість окремих
видів продукції ускладнено, то вони повинні бути включені в собівартість
пропорційно кошторисним ставкам. Кошторисні ставки на одиницю продукції за
діючими рекомендаціями встановлюються виходячи з норм витрат конкретного
виду енергетичних ресурсів та їх ціни. Розмір кошторисних ставок періодично
повинен переглядатися при зміні норм витрат або цін. При цьому розмір втрат
енергетичних ресурсів, які виникають у процесі здійснення виробничої
діяльності підприємством, не планується.
Таблиця 1.3 –Розрахунок річних енерговитрат на виготовлення продукції
Енергоресурси Ціна од., грн. Витрата Витрати, грн.
Паливо, кг 5,8 2,46 14270
Ел. енергія, КВт * год 3 1,25 3750
3
Повітря, м 0,3 1,31 393
3
Вода, м 39 0,09 3510
Пар 95 0,01 1250
Разом 23173
Калькуляція собівартості продукції
Ключове місце в загальній системі показників, що характеризують
ефективність виробництва відведено точному розрахунку собівартості. Це одне з
головних завдань підприємства, яке займається випуском продукції. Собівартість
прийнято ділити на планову, фактичну і кошторисну.
Планова собівартість-орієнтовна вартість послуг, матеріалу і сировини –
ресурсів, які будуть витрачені на виробництво товару в майбутньому. Може
розраховуватися на будь-який період.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ 15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Фактична собівартість-сума фактичних витрат, вже витрачених на
виробництво. Можлива ситуація, коли фактична і планова собівартість не
збігаються. Для виявлення причин розбіжності потрібно проводити порівняльний
економічний аналіз.
Кошторисна собівартість-варіант планової собівартості, при якому
розраховуються витрати на конкретну продукцію або замовлення.
Таблиця 1.4 – Собівартість
Найменування статей витрат Сума, грн.
Сировина 2050404
ЗП всіх робітників 240000
Єдиний соціальний податок 86400
Енерго ресурси 23173
Цехові витрати 719993,1
3
Собівартість 1 м 3119970
Розрахунок прибутку і рентабельності виробництва.
Прибуток-один з узагальнюючих показників виробничо - господарської
діяльності підприємства, компанії, галузі. Прибуток як економічна категорія
відображає чистий дохід, створений у сфері матеріального виробництва в процесі
підприємницької діяльності. Результатом з'єднання факторів виробництва (праці,
капіталу, природних: ресурсів) і корисної продуктивної діяльності
господарюючих суб'єктів є готова продукція, яка стає товаром за умови її
реалізації споживачеві. На стадії реалізації виявляється вартість товару, що
включає вартість минулого уречевленого і живої праці. Вартість живої праці,
відображає новостворену вартість, яка розпадається на дві частини. Перша являє
собою заробітну плату робітників (вартість необхідної праці), друга відображає
чистий дохід (вартість додаткової праці). На рівні підприємства в умовах
товарно-грошових відносин чистий дохід приймає форму прибутку.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ 16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.5 - Прибуток і рентабельність виробництва
Найменування Випуск Оптові Повна собі- Виручка від Прибуток від Рента-
продукції продукції, ціни, вартість, реалізації, реалізації, бельність,
3
м /рік грн. грн. грн. грн. %
Вода очищена» 35659 513 3119970 18310731 8239829 45
Висновки про економічну ефективність проектованого цеху
1. Розрахунок чистого прибутку:
ПЧ = ПР – ПР*НДС – ПР*НПР,
де НПР -податок на прибуток, 20 %;
ПР-виручка від реалізації продукції, грн.;
ПДВ-податок на додаткову вартість, 20%.
ПЧ =18310731 - 18310731*0,2 - 18310731*0,2 = 10986439грн.
2.Розрахунок річного економічного ефекту:
ЕГ = ПЧ – ЕП*к,
де ЕП-коефіцієнт порівняльної економічної ефективності вкладень, ЕП = 0,15
1/рік;
К-капітальні вкладення, грн.
ЕГ = 10986439 – 0,15*409475= 10925016 руб.
3.Розрахунок терміну окупності:
Т = К / ПЧ = 409475/ 10986439 = 0,3 року = 3,5 місяців
Таблиця 1.6 - Техніко-економічні показники проекту
Показник Одиниці виміру Значення
3
Річний випуск продукції м /рік 35659
Собівартість грн. 3119970
Прибуток від реалізації грн. 8239829
Чистий прибуток грн. 10986439
Капітальні вкладення грн. 409475
Термін окупності капітальних вкладень місяців 3,5
Рентабельність % 45
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ 17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2 Технологічна частина
2.1 Структура підприємства
Технологічна схема передбачає основне виробництво безалкогольних
напоївна совах, настоях, композиціях і концентратах.До складу виробництва
входять:
- приготування інвертованого цукрового сиропу і кольору;
- приготування, фільтрація та охолодження купажу безалкогольних напоїв;
- приготування дезінфікуючих розчинів для миття обладнання та
трубопроводів;
- цех водопідготовки;
- цехові склади сировини (цукру, соків і концентратів).
Витратний склад настоїв в композицій необхідно розмістити в приміщенні,
безпосередньо зблокованому з модулем (елемент прив'язки) в зв'язку з тим, що
передаються у виробництво кількості сировини дуже малі і розфасовуються в
дрібну транспортну тару (пляшки, бочки, фляги і т.п.). Перекачування названих
компонентів ва великі відстані неприпустима. Крім того, приміщення зберігання
настоїв і композицій відносяться по вибухонебезпечності до категорії "А" і не
можуть бути розташовані в межах модуля.
Ефективність роботи цеху досягається системою автоматизації
технологічного процесу. Передбачені захист від переливів, контроль і
сигналізація верхнього рівня в збірниках, регулювання температури купажу,
кольору і квасу.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Ленець І.А. Літ. Арк. Акрушів
Перевір. Батраченко О.В. 18 81
Реценз. Технологічна частина
Н. Контр. Чепурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Затвер д. Осипенкова І.І.
2.2 Режими роботи заводу
Режим роботи заводу наведено в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1 – Режим роботи заводу
Число змін за добу Число днів роботи
Вид виробництва
літом зимою в місяць в рік
Безалкогольні напої 2 1 21 238 (або 323 зміни)
2.3 Асортимент і характеристика готової продукції
Асортимент готової продукції наведений в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2 – Асортимент готової продукції
Найменування напою Відсоток від загальної кількості, % Виробництво за рік, дал
Байкал 45 900 000
Крем-сода 15 300 000
Лимонад 40 800 000
Всього 100 2 000 000
Безалкогольні напої повинні відповідати вимогам ДСТУ 4069:2016.
За органолептичними показниками рідкі безалкогольні напої, крім напоїв
бродіння (квас), повинні відповідати вимогам, зазначеним у таблиці 2.3.
Таблиця 2.3 – Органолептичні показники безалкогольних напоїв
Назва Характеристика Метод контролю-
показника прозорі непрозорі (замутнені) вання
Прозора рідина без осаду
Непрозора рідина.
і сторонніх включень.
Допускають наявність осаду, Органолептичні
Допускають
часток та зависів, показники та об'єм
Зовнішній опалесценція,
характерних для безалкогольних
вигляд обумовлена
використаної сировини, без напоїв визначають
особливостями зернової
сторонніх включень, згідно з ДСТУ 7099.
та плодово-ягідної
невластивих продукту
сировини
Смак і
Обумовлені особливостями використаної сировини Згідно з ДСТУ 7099
аромат
Колір Обумовлений особливостями використаної сировини Згідно з ДСТУ 7099
Примітка 1. Додаткові вимоги до органолептичних показників встановлює виробник
у технологічній інструкції або рецептурі на кожну назву безалкогольного напою.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
За фізико-хімічними показниками рідкі безалкогольні напої повинні
відповідати вимогам, зазначеним у таблиці 2.4.
Таблиця 2.4 – Фізико-хімічні показники рідких безалкогольних напоїв
Назва Значення Метод
Група, вид
показника показника контролювання
від 0 до
Масова частка
рідкі безалкогольні напої 20,0
сухих речовин у
Масова частка включно
напоях
сухих не менше
енергетичні напої визначають
речовин, % 8,0
згідно з ДСТУ
не менше
напої бродіння (квас) 4855
3,5
рідкі безалкогольні напої 0,5 Стійкість у
Об’ємна напоях
частка спирту, визначають
напої бродіння (квас) 1,2
%, не більше згідно з ДСТУ
7100.
Кислотність, від 1,0 до
рідкі безалкогольні напої
см3 , 1 15,0 Кислотністьу
моль/дм3 напоях
розчину визначають
від 1,5 до
гідроксиду напої бродіння (квас) згідно з ДСТУ
7,0
натрію на 100 7102
см3 напою
0 від 0,20
до 0,30 масову частку
включ. діоксиду
негазовані
Масова частка понад 0,30 вуглецю у
слабогазованісередньогазованісильногазовані
діоксиду до 0,40 напоях
напої бродіння (квас), фасовані (розлиті) в
вуглецю, % включ. визначають
пляшки і металеві банки
понад 0,40 згідноДСТУ
не менше 7138
0,30
Примітка 1. Масова частка діоксиду вуглецю не регламентують в напоях, які
реалізують через апарати «Постмікс», «Премікс», фасують (розливають) в металеві бочки
(кеги) та інше аналогічне обладнання Примітка 2. Низькокалорійні напої контролюють за
показником кислотність, встановленим для рідких безалкогольних напоїв. Примітка 3. В
рідких безалкогольних напоях визначають об’ємну частку спирту, якщо під час його
виробництва використовували спиртовмісну сировину.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів
Основноюсировиною у виробництвібезалкогольнихнапоїв є вода. Воду, яку
використовують увиробництві безалкогольних напоїв, за призначенням
поділяють на технологічну та технічну.
Вода технічного призначення не має безпосереднього контакту з
сировиною, напівфабрикатами та готовою продукцією, вона використовується
для забезпечення технологічного процесу та функціонування підприємства
загалом.Вода технологічного призначення є основною сировиною і входить до
складу напоїв, а також вона безпосередньо контактує з напівфабрикатами в
технологічному процесі, її можна поділити як на сировину та таку воду, що може
контактувати з сировиною в процесі приготування напоїв (миття обладнання
тощо).Основна вимога до води технологічного призначення – її відповідність
стандарту на питну воду (ДСанПіН 2.2.4-171-10).
За органолептичними показниками вода повинна відповідати вимогам,
зазначеним у таблиці 2.5.
Таблиця 2.5 – Органолептичні показники води
Назва показника Значення
Запах за температури 20 °С і під час нагрівання до 60 °С,бали не більше 2
Смак і присмак за температури 20 °С, бали не більше2
Колірність, град не більше20
3
Мутність за стандартною шкалою, мг/дм не більше 1,5
За фізико-хімічними показниками вода повинна відповідати вимогам,
зазначеним у таблиці 2.6.
Таблиця 2.6 –Фізико-хімічні показники води
Показник Значення
Водневий показник рН 6,0…9,0
3
Сухий залишок, мг/дм , не більше 1000
3
Загальна жорсткість, мг-екв/дм , не більше 7
3
Вміст, мг/дм , не більше:
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Хлоридів 350
Сульфатів 500
Заліза 0,3
Марганцю 0,1
Міді 5,0
Цинку 5,0
Поліфосфати залишкові 3,5
Бактеріологічні показники якості питної води:
3
Загальна кількість бактерій у 1см води, не більше 100
Колі-титр, не менше 300
Колі-індекс, не більше 3
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.6
Токсикологічні показники (граничні значення)якості питної
3
води, мг/дм
Алюміній залишковий 0,5
Берилій 0,0002
Миш’як 0,05
Молібден 0,25
Нітрати 45,0
Поліакриламід залишковий 2,0
Свинець 0,03
Селен 0,001
Стронцій 7,0
Фтор 0,7…1,5
Уран природний і уран-238 1,7
3
Радій-226, Бк/дм 4,44
3
Стронцій-90, Бк/дм 14,8
Цукор. Цукор білий (сахароза – С12Н22О11) повинен відповідати вимогам
ДСТУ 4623:2006/ГОСТ 31361-2008.
За органолептичними показниками кристалічний цукор повинен
відповідати вимогам, зазначеним у таблиці 2.7.
Таблиця 2.7 – Органолептичні показники кристалічного цукру
Білий, чистий без плям і сторонніх домішок, для цукру третьої і четвертої
категорії допускають жовтуватий відтінок.
Зовнішній
Кристалічний цукор повинен бути сипкий, без грудочок. Для цукру третьої і
вигляд
четвертої категорій допускають грудочки, що розпадаються від легкого
натискання
Солодкий без сторонніх запаху і присмаку, як у сухому цукрі, так і в його
Запах і смак водному розчині, для цукру четвертої категорії допускають слабкий запах
меляси
Розчин цукру повинен бути прозорим, без нерозчинного осаду, механічних та
Чистота
інших домішок. Для цукру третьої і четвертої категорій допускають
розчину
опалесценцію. Для цукрової пудри не визначають
За фізико-хімічними показниками кристалічний цукор повинен відповідати
нормам, зазначеним у табл. 2.8.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.8– Фізико-хімічні показники кристалічного цукру
Значення за категоріями кристалічного
цукру, сахарози для шампанського і
Назва показника
цукрової пудри
1 2 3 4
Масова частка , %:
сахарози (поляризація), %, не менше, 99,7 99,7 99,61 99,5
редукувальних речовин (в перерахунку на
суху речовину), %, не більше 0,04 0,04 0,05 0,065
вологи, %, не більше:
кристалічному цукрі 0,1 0,1 0,14 0,15
у сахарозі для шампанського 0,1 0,1 - -
у цукровій пудрі 0,2 0,2 0,2 -
золи (в перерахунку на суху речовину),
0,027 0,04 0,04 0,05
не більше: %
балів 15,0 - - -
Кольоровість у розчині, не більше:
одиниць ICUMSA 45,0 60,0 104,0 195,0
балів 6 8 - -
умовних одиниць - - 0,8 1,5
Масова частка феродомішок, %, не більше 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003
Розмір окремих часток феродомішок, у
0,5 0,5 0,5 0,5
найбільшому лінійному вимірі, мм, не більше
Діоксид вуглецю.Діоксид вуглецю газоподібний і скраплений повинен
відповідати вимогам ДСТУ 4817:2007.
За органолептичними і фізико-хімічними показниками діоксид вуглецю
повинен відповідати вимогам, зазначеним у таблиці 2.9.
Таблиця 2.9 – Органолептичні і фізико-хімічні показники діоксиду вуглецю
Значення показників для сортів
Назва показника
вищого першого другого
Злегка кислуватий присмак без сторонніх
Запах і смак
запахів
Об’ємна частка діоксиду вуглецю (СО2), %, не
99,9 99,5 99,0
менше
Наявність мінеральних мастил і механічних
Повинен витримувати випробування
домішок
Наявність оксидів азоту (NO,NO2) Нижче чутливості методу
Масова концентрація сірчистого ангідриду
0,002 0,004 0,005
(SO2), г/ , не більше
Масова концентрація етилового спирту, г/ , Нижче 0,075 0,2
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
не більше ніж чутливості
методу
Наявність сірководню (H2S) Повинен витримувати випробування
Масова частка води, %, не більше Нижче чутливості методу 0,1
Масова концентрація водяної пари за
температури 20˚С і тиску 101,3 кПа (760 мм 0,037 0,076 0,184
рт. ст.), г/ , не більше
Температура насичення діоксиду вуглецю
водяною парою, яка відповідає тиску 101,3
- 48 - 42 - 34
кПа (760 мм рт. ст.) і температурі 20 ˚С, не
більше
Наявність ароматичних вуглеводнів Повинен витримувати випробування
Примітки: 1. Смак і запах біодіоксиду вуглецю технічного призначення не визначають. 2.
Масову частку води визначають тільки для біодіоксиду вуглецю в балонах.
Лимонна кислота.Лимонна кислота, яка використовується у виготовленні
безалкогольних напоїв повинна відповідати вимогам ДСТУ ГОСТ 908:2006.
За органолептичнимипоказниками лимонна кислота повинна відповідати
вимогам, зазначеним у таблиці 2.10.
Таблиця 2.10 – Органолептичні показники лимонної кислоти
Зовнішній вигляд і колір Безколірні кристали або білий порошок без грудок
Смак Кислий,без стороннього присмаку
Запах Не повинно бути
Структура Сипка і суха, на дотик не липка
Металеві домішки Не допускається
За фізико-хімічними показниками лимонна кислота повинна відповідати
вимогам, зазначеним у таблиці 2.11.
Таблиця 2.11–Фізико-хімічні показники лимонної кислоти
Ідентифікація лимонної кислоти Витримуєвипробування
Масова частка, %:
лимонної кислоти моногідрату (С6Н8О7 · Н2О):
не менше 99,5
не більше 100,5
води: не менше 7,5
не більше 8,8
сульфатної золи, не більше 0,05
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
сульфатів, не більше 0,015
оксалатів, не більше 0,01
Випробування на фероціаніди Витримує випробування
Те саме на легкообвуглювані речовини Те саме
Те саме на залізо Те саме
Есенції. Есенції, яківикористовуються у виготовленні безалкогольних
напоїв повинна відповідати вимогам ДСТУ 4716:2007.
За органолептичнимипоказниками есенції повинні відповідати вимогам,
зазначеним у таблиці 2.12.
Таблиця 2.12 – Органолептичні показники есенції
Назва показника Значення
Зовнішній вигляд сипкий порошок, без грудочок
Колір та запах характерні для есенції
Колер.Колер, що використовується у виготовленні безалкогольних напоїв
повинна відповідати вимогам ДСТУ 7545:2014.
За органолептичнимипоказниками колер повинен відповідати вимогам,
зазначеним у таблиці 2.13.
Таблиця 2.13 – Органолептичні показники колеру
Назва показника Характеристика
Зовнішній вигляд Рідина без осаду і сторонніх домішок
Колір Від темно-коричневого до чорно-бурого
Запах Чистий, без стороннього запаху
Гіркувато-солодкуватий, без сторонніх
Смак
присмаків
Інтенсивність забарвлення при λ=400 нм, S=3
мм водного розчину колеру масовою
0,280 – 0,340
концентрацією 2 г/дм3, D, одиниця оптичної
густини
За фізико-хімічними показниками колер повинен відповідати вимогам,
зазначеним у таблиці 2.14.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.14 –Фізико-хімічні показники колеру
Назва показника Норма
Масова частка сухих речовин, % від 50 до 80
Відносна густина, d20 1,25 – 1,40
Масоваконцентрація
3 70
гідроксиметилфурфуролу, мг/дм , не більше
Тест на розчинність та утворення осаду повне розчинення без утворення осаду
розчин колеру повинен залишатися
Тест на утворення помутніння
прозорим
Композиції.Композиції, що використовуються у виготовленні
безалкогольних напоїв повинна відповідати вимогам ДСТУ4069:2012.
2.5 Технологічна схема виробництва
2.5.1 Вибір і обґрунтування способів і режимів технології
В результаті промислового, сільськогосподарського та побутового
забруднень у питній воді можуть міститися інші хімічні речовини (токсичні,
радіоактивні тощо). Питна вода не повинна містити помітні оком включення вод-
них організмів і мати на поверхні плівку.
До води як сировини для виробництва безалкогольних напоїв ставлять вищі
вимоги, ніж до питної. Це зумовлено потребою одержання напоїв з високими та
стабільними органолептичними показниками, збільшенням терміну зберігання, а
також технологічними особливостями. Така вода повинна бути зовсім прозора,
без кольору, приємна на смак і не мати запаху, в результаті відстоювання у
склянці протягом доби за температури 20 °С не повинна давати осаду. Реакція
води повинна бути близькою до нейтральної (рН 6,2…7,3).
Додаткові вимоги ставляться і до іонного складу води. Тверда вода та вода
з високою лужністю для виробництва напоїв непридатна. У разі її використанні
кислоти напою нейтралізуються, що призводить до їх перевитрат під час надання
необхідної кислотності. Крім того, у результаті взаємодії іонів кальцію та магнію
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
зі складовими сировини може утворюватися небажаний осад. Найкращою є вода
2+ 2+
мінімальної твердості. Негативний вплив Са та Мg на смак може виявлятися
за концентрації, що перевищує поріг відчуття. У разі їх підвищеної концентрації
напої набувають неприємного смаку, гальмується інверсія сахарози, відбувається
їх взаємодія з дубильними та пектиновими речовинами, змінюється колір,
виникає каламутність напоїв.
Високі вимоги до технологічної води ставлять щодо кількості сухого
залишку, вмісту міді, цинку, нітратів і фенольних сполук, її окиснення та
мікробіологічної чистоти, що безпосередньо впливає на стійкість напоїв. Крім
того, вода не повинна містити патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів.
Вимоги до води технічного призначення. Технічну воду використовують
для охолодження (через поверхню теплообміну) та як засіб для миття (за
винятком частин обладнання та споруд, що безпосередньо контактують із
сировиною, напівфабрикатами та готовою продукцією).Вода для охолодження не
повинна давати відкладень і викликати корозію обладнання. Придатність води
для охолодження залежить від таких факторів: температури води та
охолоджуваної поверхні, величини карбонатної жорсткості, вмісту вільної
вугільної кислоти, зависі, заліза, мікроорганізмів, системи водозабезпечення
(прямопотокова чи зворотна) та ін. Основні вимоги такі: низька температура,
мала карбонатна жорсткість і незначна некарбонатна жорсткість, мінімальна
кількість зависі, некорозійноактивність, в ній не повинні створюватись
сприятливі умови для розвитку біологічного наросту.
Вода для паросилового господарства не повинна містити домішок, здатних
спричиняти відкладення накипу, спінювання котлової води, винесення солей з
парою і корозію металу. Небезпечність утворення накипу спричинена його
малою теплопровідністю, що призводить до погіршення теплопередачі,
перевитрат палива, перегріву та розриву найбільш теплонапружених
кип’ятильних та екранних тгрн. Крім того, накип порушує циркуляцію води в
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
котлі і навіть може повністю закупорити труби. Він утворюється внаслідок
термічного розкладу гідрокарбонатів. Крім того, безперервне випарювання
призводить до збільшення концентрацій розчинних у воді солей та їх випадання з
відкладанням на стінках котла. З таких солей найшкідливіші ті, розчинність яких
з підвищенням температури зменшується. Це солі з негативним (від’ємним)
термічним коефіцієнтом розчинності (сульфат кальцію, силікати кальцію і
магнію, карбонат кальцію). Вони осаджуються на стінках парових котлів,
утворюючи котловий камінь, який особливо швидко відкладається на найбільш
нагрітих поверхнях.
Таблиця 2.15 – Характеристика солей
3
Концентрація, мг/дм Характер
Сіль
Трохи відчутний смак Смак, щосприймається якпоганий смаку
NaCl 150 500 Солоний
MgCl2 100 400 Гіркий
MgSO4 200 500 »
СаSO4 70 150 В’яжучий
KCl 350 700 Гіркий
FeSO4 1,5 5,0 Заліза
МnCl2 2,0 4,0 Болота
FeCl2 0,3 0,5 »
Солі з позитивними термічними коефіцієнтами розчинності (Na2S04, NаСІ,
Na3РO4, Nа2СO3) випадають тільки з досить концентрованих перенасичених
розчинів, утворюючи накип у вигляді рихлого шламу, що відкладається
переважно на холодніших поверхнях. Проте їхня наявність зменшує розчинність
відповідних солей кальцію і магнію, посилюючи таким чином утворення накипу.
Досить небажаним є спінювання води в котлах, що призводить до
захоплення парою домішок і утворення відкладень. Утворення стійкої піни
спричинене наявністю у воді лугів, фосфатів, мастильних матеріалів,
нафтопродуктів. Особливо стійка піна утворюється за наявності поверхнево-
активних колоїдних речовин.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Оскільки всі речовини, що утворюють накип, проходять стадію колоїдного
розчину, завжди існує можливість забруднення пари цими солями. Отже,
боротьба з утворенням накипу сприяє підвищенню чистоти пари, яка
утворюється.
Луги здатні переводити грубодисперсні речовини в колоїдний стан,
посилюючи тим самим небезпеку забруднення пари. Проте для запобігання
корозії металу вода повинна мати певну лужність (наявність лугу в воді суттєво
зменшує розчинність сполук заліза). Гідроксид заліза (II), який утворюється у
воді в результаті корозії, швидко виділяється з розчину і осідає на поверхні
металу, утворюючи щільну захисну плівку. Під час експлуатаційних
спостережень рекомендовано підтримувати вміст лугу в живильній воді у межах
3
25…50 мг/дм .Особливо небажана у воді кремнієва кислота (Н2SіO3), яка здатна
утворювати щільний накип з дуже низькою теплопровідністю.
Корозія паросилового обладнання спричиняє руйнування металу. Цей
процес в основному має електрохімічний характер і може бути наслідком дії
розчинених у воді кисню, мінеральних та органічних кислот, різнорідності
структури металу, а також контакту різнорідних металів.Вміст кисню у воді, яка
використовується для живлення котлів низького тиску, не повинен перевищувати
3
3 мг/дм , а у воді для котлів середнього і високого тиску наявність кисню
недопустима.Схемиводопідготовки поєднують різні способи, тому залежно від
складу вихідної води складають схему водопідготовки окремо для кожного
підприємства.
Практично процес водопідготовки зводиться до вирішення такихзавдань:
1. Видалення колоїдних, завислих і розчинних органічних речовин (очищення).
2. Зміна іонного складу (пом’якшення, знезалізнення та ін.).
3. Звільнення від мікроорганізмів (знезараження).
Незважаючи на принципову різницю цих завдань, процеси, що
відбуваються під час здійснення конкретних способів водо підготовки, можуть
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
бути спільними залежно від фазово-дисперсного стану мінеральних, органічних і
біологічних домішок води.
Відстоювання
Воду відстоюють для попереднього очищення її від грубодисперсних
домішок. Їх потрібно видаляти на перших стадіях водопідготовки, оскільки вони
значно знижують ефект очищення на подальших стадіях. Під час відстоювання
осаджуються завислі частинки під дією сили тяжіння, при цьому відбувається як
вільне, так і сполучене їх осадження. У верхніх шарах відстоюваної води, де
концентрація завислих частинок мала, спостерігається вільне осадження, за якого
виключається взаємовплив частинок. У нижніх шарах, де концентрація завислих
частинок зростає за рахунок верхніх шарів, відбувається сполучене осадження. В
результаті одні частинки з’єднуються з іншими, утворюючи численні пластівці,
які за достатнього згущення діють практично як фільтр, затримуючи і
захоплюючи за собою малі частини.
Воду відстоюють у відстійних апаратах різних типів. У разі витрати води
3
до 125 м /год доцільно використовувати вертикальні відстійники – циліндричні
резервуари з конічним днищем. Зсередини відстійника закріплено відкриту у
нижній частині трубу, в яку подають воду. В трубі вода переміщується спочатку
догори, а потім донизу, та, потрапляючи до робочої частини відстійника, знову
піднімається догори. В трубі потік води робить крутий поворот, а на виході різко
змінює швидкість, що сприяє випаданню завислих частинок. У міру накопичення
осад скидають до каналізації або очисних споруд. Припустима швидкість
3
вихідного потоку води у такому апараті – 1,8…2,2 м /год., час відстоювання – до
двох годин.
Коагулювання
Коагулюванням називають процес укрупнення частинок у дисперсній
системі внаслідок їх злипання. Результатом коагулювання є утворення агрегатів
частинок і їх випадання в осад.Метою коагулювання є звільнення води від
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
домішок, що надають їй каламутності та колірності. Цим способом із води
видаляються зависі та колоїди, якщо відстоювання та фільтрування через
зернисті матеріали неефективне. Завись – це глинисті, кварцові, вапняні та
гіпсові частинками, речовини тваринного та рослинного походження; колоїди –
сполуки кремнію, заліза, сірки, продукти життєдіяльності та розкладу
мікроорганізмів, а також гумусові речовини. Часто неорганічні частинки
утворюють золі та адсорбуються органічними колоїдами. Такі сполуки
зумовлюють найстійкішу каламутність води.
Коагулянти – це солі слабких основ і сильних кислот. При розчиненні у
воді вони гідролізуються, тобто взаємодіють з гідроксил-іонами, внаслідок чого
утворюються малорозчинні основи. Коагуляція складається з трьох стадій:
гідроліз коагулянтів і утворення розчинних золів гідроксидів; взаємодія золів
гідроксидів із колоїдами і зависсю води; утворення пластівців і випадання їх
агрегатів у осад.
Агрегатна стійкість колоїдної системи зумовлена однаковими
електричними зарядами її частинок, між якими діють сили електромагнітного
відштовхування, що перешкоджають взаємному сполученню частинок.
Електричний заряд виникає внаслідок адсорбції іонів із розчинів або віддачі в
розчин певного заряду. Колоїдна частинка у розчині перебуває у безперервному
броунівському русі. Потенціал рухомої частинки відносно оточуючого її
середовища називається електрокінетичним, або ξ-потенціалом, який і
характеризує стабільність системи. Щоб її порушити, потрібно усунути сили
відштовхування між частинками, тобто знизити ξ-потенціал.
Під час очищення води для зниження ξ-потенціалу частинок
використовують принцип взаємної коагуляції колоїдів. Суть його в тому, що до
колоїдного розчину, частинки якого мають негативний заряд, додають інший
колоїдний розчин з позитивно зарядженими частинками. При цьому протилежно
заряджені частинки нейтралізуються з подальшим утворенням агломератів.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Оскільки колоїдні частинки звичайних домішок природних вод (кремнієвих,
гумінових кислот) характеризуються негативним знаком ξ-потенціалу, для їх
коагуляції використовують колоїдні розчини важкорозчинних у воді основних
солей і гідроксиди металів Al(ОН)SO4, Al(ОН)3, Fе(ОН)2, колоїдні частинки яких
мають позитивний ξ-потенціал.
Таблиця 2.16 – Характеристика гідроксидів металів
3
Гідроксид Добутокрозчинності Розчинність,г/100 см води
-33 -8
Al(ОН)3 1,9·10 2,26·10
-16 -5
Fе(ОН)2 4,8·10 4,4·10
-38 -9
Fе(ОН)3 3,8·10 2,13·10
У лужному середовищі за наявності у воді розчиненого кисню гідрат
оксиду заліза (II) окислюється до ще більш важкорозчинного гідрату оксиду
3+ 2+
заліза (III). Гідроліз як Al , так і Fе призводить до підвищення концентрації
+
іонів водню. У природній воді це підвищення незначне завдяки зв'язуванню Н з
-
бікарбонат-іоном НСО3 .Але за малої лужності води та наявності коагулянтів
буферність води може бути вичерпана, що призводить до зниження рН і як
наслідок – до неповного гідролізу.
Швидкість встановлення гідролітичної рівноваги солей заліза та алюмінію
залежить також від температури. В чистих розчинах за температури 20 °С
гідроліз відбувається за 5…8 хвилин. У разі зниження температури гідролітична
рівновага встановлюється через більший проміжок часу.Однією з основних умов
ефективного процесу коагулювання є правильний вибір кількості коагулянта.
Оптимальною є його мінімальна концентрація, за якої досягають швидкого та
повного освітлення води. Орієнтовну дозу коагулянту у перерахунку на
Al2(SO4)3розраховують за емпіричними формулами, залежно від колірності та
каламутності води. Під час оброблення води коагулянтами потрібно зважати на
вплив рН. Ізоелектрична точка Al(ОН)3 розташована при рН 5,5, але солі води
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
можуть зміщати її в бік вищих значень рН. У природних водах коагуляція
відбувається, якщо рН 5,7…7,8, причому за нижчих значеннях рН – у м’якій та
вищих – у твердій воді.
Існує два основних способи коагулювання: в об’ємі та контактне. Для
коагулювання в об’ємі воду з коагулянтом змішують у камері
пластівцеутворення, після чого коагулянт відокремлюють відстоюванням або
фільтруванням. Суть контактного коагулювання полягає в тому, що воду з
коагулянтом пропускають через контактний освітлювач, де відбувається процес
пластівцеутворення та фільтрування. Контактний освітлювач – це резервуар,
завантажений пошарово піском і гравієм з різною крупністю зерен. Воду
пропускають крізь шар піску та гравію для зменшення крупності зерен.
Пластівці, затримуючись на насадці з піску та гравію, утворюють
фільтрувальний шар, здатний затримувати навіть тонкодисперсні частинки.
Контактним коагулюванням досягається вищий порівняно з коагулюванням в
об’ємі ефект освітлення води за менших кількостей коагулянта.
Оброблення води коагулянтами супроводжується підвищенням
2- -
концентрації у воді іонівSO4 абоCl . У разі підвищення їх концентрації вище
допустимої рекомендується обробляти воду способом електрохімічного
коагулювання. Він полягає в тому, що пластівці гідроксиду алюмінію та заліза
одержують не внесенням коагулянтів, а пропусканням крізь воду постійного
електричного струму від алюмінієвих і залізних електродів. У процесі
електролізу відбувається анодне розчинення пластин з утворенням іонів
алюмінію та заліза. У водному розчині ці іони утворюють відповідні
важкорозчинні гідроксиди.
Фільтрування
Фільтруванням називається процес розділення суспензій за допомогою
пористих речовин, що пропускають рідину, але затримують тверді частинки. Як
правило, воду фільтрують для її доочищення після певної водопідготовки
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
(відстоювання, коагулювання та ін.). Вода, що надходить на фільтрування, не
3
повинна містити більш як 8…12 мг/дм завислих речовин. Сутність фільтрування
полягає у розділенні та затримуванні завислих частинок у порах зернистого
фільтрувального матеріалу.Фільтрувальний матеріал повинен мати відповідну
механічну міцність, бути хімічно стійким щодо води та її домішок, а розміри
зерен повинні бути однорідними. Як фільтрувальний матеріал використовують
переважно кварцовий пісок і подрібнений антрацит. Ефект фільтрування
залежить від розміру завислих частинок, розміру зерен фільтрувального шару та
швидкості фільтрування.
Після певного терміну роботи фільтра швидкість руху води у ньому
поступово уповільнюється через осідання зависі у фільтрувальному шарі. Тому
фільтр періодично очищають пропусканням води у зворотному напрямку та
дезінфікують. Для промивання фільтра використовують окрему комунікацію. Під
час увімкнення фільтра у роботу після промивання першу воду спускають до
каналізації.
Воду, яка має забарвлення та(або) неприємний запах, фільтрують на
вугільно-піщаних фільтрах, в яких фільтрування здійснюють через додатковий
шар активного вугілля, яке є адсорбентом пахучих і барвних речовин.
Послідовність завантаження фільтрувальних матеріалів у вугільно-
піщаному фільтрі
Фільтрувальний матеріал Товщина шару, см
Гравій 10
Пісок 35
Активне вугілля 15
Гравій 10
На висоті 15 см від дна всередині корпусу фільтра укладають луджену
мідну сітку, на яку насипають чотири шари фільтрувальних матеріалів.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
У верхній частині фільтра залишають вільний простір для приймання води,
що надходить на фільтрування. Відфільтрована вода виходить з нижньої частини
фільтра. Усі завантажуванні фільтрувальні матеріали повинні бути очищені та
промиті. Шари відокремлюються один від одного мідними лудженими сітками.
Можна встановлювати два послідовно з’єднаних фільтри – піщаний та вугільно-
піщаний. Відфільтрована вода збирається у закритий збірник, звідки подається на
виробництво.
Для фільтрування води можуть бути використані фільтрпреси, які
працюють безперервно. Як фільтрувальний матеріал у фільтрпресах
використовують фільтрокартон. Фільтрпрес складається з ряду рифлених плит,
що розміщені між упорною та натискною плитами. Між рифленими плитами
укладається фільтрокартон. Останнім часом на підприємствах галузі у підготовці
води набули поширення мембранні технології, які дають можливість практично
повністю звільнитися від розчинних солей. Такий спосіб застосовують, як
правило, після попереднього пом’якшення води і видалення мікроорганізмів.
Магнетит (Магнетитовий кварцит) - природний мінерал на основі діокису
марганцю, який використовується як зернистий фільтрматеріал у процесі
очищення води від заліза, марганцю та сірководню. Колір від темно - сірого до
3
чорного, щільність 1,9-2,0 г/см , ефективний розмір 1,5 мм, коефіцієнт
3
однорідності 1,7, насипна щільність 3,8 г/см .
При проходженні через зернистий шар магнетиту, розчинений у воді
сірководень, залізо і марганець окислюються і затримуються в капілярно-
пористій структурі шару з подальшим видаленням при зворотному
промиванні.Використання додаткових хімічних продуктів при регенерації не
потрібне - тільки періодичне зворотне промивання вихідною водою.
Зерна магнетиту міцні та хімстійкі з високою пористістю фільтруючого
шару, що визначає його високу брудоємність і високий ступінь очищення води.
Магнетит може використовуватися у поєднанні з аерацією, хлоруванням,
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
озонуванням та іншими методами додаткової обробки вихідної води, які
прискорюють реакцію каталітичного окиснення.
Іонообмінні способи водопідготовки
До іонообмінних способів відносять катіонітовий та аніонітовий. Їх
сутність полягає в обміні катіонів або аніонів солей, що містяться у воді, на іони
катіонітів або аніонітів. Найпоширенішим під час водо підготовки у виробництві
2+
безалкогольних напоїв є катіонітовий спосіб, який передбачає обмін іонів Са і
2+ + +
Mg води на іони Na і H катіонітів.
Головним показником катіонітів є обмінна ємність, яка визначається
3
числом г-екв катіонів, поглинутих 1 м катіоніту. Велике значення мають також
показники стійкості під час роботи в певних умовах, набухливість, опірність до
зносу, максимальна робоча температура та ін.
З вичерпанням поглинальної здатності катіоніту його регенерують –
витісняють катіони кальцію і магнію розчинами солі, що містить іон натрію (при
+ +
Na -катіонуванні) або водню (при H -катіонуванні). Як правило, для регенерації
використовують хлорид натрію та сірчану кислоту.Обладнання для пом’якшення
води катіонітовим способом складається з катіонітового фільтра, солерозчинника
(або збірника розчину кислоти), збірників пом’якшеної води та зворотних вод.
Знезаражування води
Знезаражуванням води називається санітарно-технічний спосіб знищення у
воді мікроорганізмів, зокрема збудників інфекційних захворювань. Відомо багато
фізичних, хімічних і фізико-хімічних способів знезаражування води. На
безалкогольних заводах може бути використане хлорування, стерилізаційне
(знепліднювальне) фільтрування, оброблення ультрафіолетовими променями та
іонами срібла, озонування, електрохімічне оброблення та інші способи.
Хлорування води.
Цей спосіб біологічного очищення води дуже поширений. Бактерицидна
дія хлору полягає у пригніченні обміну речовин та окисленні складових клітин
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
мікроорганізмів, внаслідок чого вони гинуть. Ця дія зумовлена наявністю у
-
хлорованій воді хлорнуватистої кислоти та іона ClO , що безпосередньо
взаємодіють з речовинами клітини. Для хлорування води використовують
газоподібний хлор, дозування якого здійснюється спеціальними приладами –
газодозаторами або хлораторами. Хлорування може відбуватись також водним
розчином хлорного вапна. У процесі хлорування мікроорганізми знищуються не
хлором, а атомарним киснем, що виділяється в результаті розпаду
хлорнуватистої кислоти, яка утворюється під час розчинення хлору у воді.
Бактерицидна дія хлору значною мірою залежить від його початкової дози
3
та тривалості контакту з водою. Від дози хлору 1 мг/дм та тривалості контакту 1
год кількість бактерій знижується удвічі. Його розчинність за нормального тиску
3
та температури 10 °С становить 9,75 г/дм .
Під час хлорування води більша частина введеного хлору витрачається на
окиснення небіологічних домішок (гумусу, продуктів розпаду клітковини, білків,
солей двовалентного заліза, нітритів, аміаку, сірководню та ін.). Внаслідок
окисної дії хлору зменшується колірність води, зникають присмаки та запахи,
зумовлені домішками. Хлорування сприяє також видаленню із води заліза та
марганцю. Органічні сполуки заліза під дією хлору руйнуються, двовалентне
залізо окиснюється до тривалентного і випадає в осад у вигляді гідроксиду заліза
Fе(ОН)3; марганець окиснюється з утворенням нерозчинного діоксиду марганцю,
що легко видаляється на фільтрах. Хлорування – ефективніший спосіб видалення
з води заліза та марганцю порівняно з аерацією та катіонуванням.
Дози хлору, що встановлюються органами державної санітарної інспекції з
урахуванням хлоропоглинальної здатності води та загальної кількості
3 3
мікроорганізмів в 1 см води, повинні бути від 0,33 до 2 мг/дм , тривалість
контактування хлору з водою – 1 година. Зі зменшенням дози хлору термін
контакту можна збільшувати до 2 год, а зі збільшенням дози хлору його можна
скоротити до 30 хвилин.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
У виробництві безалкогольних напоїв хлорування води повинно
супроводжуватись дехлоруванням (залишковий хлор надає їй неприємного смаку
та запаху). Під дією хлору можуть окислюватись також ефірні олії та виникати
помутніння напоїв. Тому кількість залишкового активного хлору у воді, яка
надходить для виготовлення напоїв, постійно контролюють у лабораторії.
Озонування води.
Ефективним способом біологічногоочищення води є озонування. Озон –
алотропна модифікація кисню, його молекула складається з трьох атомів кисню.
Термодинамічна нестійкість молекули озону зумовлює її активний контакт з
багатьма мінеральними та органічними речовинами, у тому числі і з плазмою
клітин мікроорганізмів. Знезаражувальна дія озону в 15…20 разів швидша за дію
хлору.
Озонуванням вода не тільки знезаражується, а й поліпшується її смак,
запах і знижується забарвленість. Характерною особливістю озонування є також і
те, що з озоном до води не вносяться сторонні домішки, а залишковий озон
практично миттєво розщеплюється з утворенням звичайних двоатомних молекул
кисню.
Обробка води іонами срібла. Бактерицидні властивості іонів срібла
пояснюються їх здатністю руйнувати та денатурувати плазму мікроорганізмів.
Характер дії срібла на мікроорганізми можна пояснити адсорбційною теорією,
згідно з якою бактеріальна клітина втрачає життєдіяльність у результаті
адсорбції іонів срібла на поверхні клітини та взаємодії електростатичних сил, що
виникають між негативно зарядженою протоплазмою клітини та позитивно
зарядженими іонами срібла.
Антимікробна дія срібла пояснюється також руйнуванням ферментів, що
містять SН- та СООН- групи, і порушенням нормального обміну речовин
мікроорганізмів. Бактерицидна дія срібла досить сильна, зокрема у 3,5 рази
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
сильніша за сулему у тій самій концентрації та сильніша за пеніцилін і біоміцин.
Срібло вбиває грампозитивні, грамнегативні бактерії та віруси.
Швидкість знезаражування може знижуватись за наявності у воді деяких
речовин. Так, наявність у воді хлоридів призводить до створення плівки АgСl на
поверхні електродів, що утруднює розчинення срібла. Негативно впливають
також органічні високомолекулярні сполуки, що здатні сорбувати на своїй
поверхні іони срібла.
Воду обробляють пропусканням постійного електричного струму крізь два
занурених у воду срібних електроди. При цьому відбувається електролітичне
розчинення анода. До складу іонаторів входять електролізуючий пристрій, срібні
електроди та збірник, крізь який проходить вода.
Таблиця 2.17 – Залежність тривалості оброблення води і напоїв від
концентрації іонів срібла
3
Назва Концентрація, мг/дм Тривалість оброблення, год
Питна вода 0,05…0,5 0,5…2,0
Мінеральна вода 0,2 2…6
Фруктові і цитрусові напої 0,2…0,5 2…6
Збагачення води іонами срібла можна досягти не тільки електролізом, а й
безпосереднім розчиненням у воді електролітів, що містять срібло: нітриту
срібла, аміачного розчину срібла (амаргену П.Є.Єрмолаєва), таблеток олігодину
та ін. Використання таких препаратів досить зручне для дозування срібла, але їх
бактерицидні властивості можуть знижуватись під дією світла внаслідок
відновлювальних процесів. Тому оброблення води препаратами срібла менш
ефективне.Останнім часом поширена думка, що іони срібла негативно впливають
на клітини організму людини. Тому їх використання в більшості країн світу (в
тому числі в Україні) заборонено.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Оброблення води ультрафіолетовими променями. Біологічне очищення
води ультрафіолетовими променями ґрунтується на властивості променів з
довжиною хвиль 200…295 нм знищувати всі види бактерій і спор. Термін
оброблення становить кілька хвилин. Бактерицидні властивості
ультрафіолетових променів і загибель клітин пояснюють їх фотохімічною дією
на білкові колоїди протоплазми клітин, що спричиняє зміну її структури та
дисперсності.
Як джерело ультрафіолетових променів використовують ртутно-кварцові
та аргоно-ртутні лампи, які встановлюють в апаратах для опромінення води в
потоці. Розрізняють апарати з заглибленими та незаглибленими джерелами
випромінювання ультрафіолетових променів.
Простим апаратом для опромінення води з незаглибленими джерелами
випромінювання є апарат лоткового типу, у якому вода переміщується уздовж
лотка з поперечними перегородками. Лоток накрито рефлектором, під яким
розміщені лампи. По шляху проходження вода опромінюється. В апаратах
струминного типу вода опромінюється під час падіння її з розподільної системи
до збірного каналу. Опромінення відбувається з обох боків струменя.
Апарат для бактерицидного опромінення води з заглибленими джерелами
опромінення складається з кількох послідовно взаємосполучених бактерицидних
камер. У кожній камері встановлено циліндричну трубку з кварцового скла, в яку
вмонтовано бактерицидну лампу. Вода надходить до верхньої частини камери,
проходить по спіралі навколо омиваних нею бактерицидних ламп і виходить з
нижньої частини камери. Апарати такого типу характеризуються вищим
коефіцієнтом використання бактерицидної енергії ламп.
Бактерицидне (знепліднювальне) фільтрування. Для біологічного
очищення воду піддають бактерицидному фільтруванню. Значного поширення
набули свічкові керамічні фільтри. Це металічний корпус з кришкою, що
закривається герметично, та решіткою усередині корпусу, на якій закріплені
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
пористі керамічні свічки з розміром пор 1,50…1,57 мкм. Керамічна свічка –
порожнистий, закритий з нижнього кінця циліндр. Верхній кінець свічки має
металеву голівку з отвором. Вода під тиском 0,2…0,25 МПа потрапляє в корпус
фільтра та проникає крізь пори свічок у їх середину, залишаючи на зовнішній
поверхні мікроорганізми та інші дрібні частинки. Із свічок крізь отвори в їх
голівках вода потрапляє до верхньої частини корпусу, з якого і відводиться до
виробничих збірників. У процесі фільтрування пори свічок забиваються, тому
щодня після закінчення роботи потрібно їх промивати. Для цього протягом 10 хв
пропускають воду у напрямку, зворотному напрямку фільтрування.
2.5.2 Принципова технологічна схема
Принципова схема відображає послідовність технологічного процесу і в
подальшому використовується при кресленні апаратурно-технологічної схеми,
розрахунках продуктів, матеріальних потоків та ін.
Принципова технологічна схема наведена на рис. 2.1.
2.5.3 Опис апаратурно-технологічної схеми
Вода з артезіанської свердловини направляється через збірник розчину 1,
до фільтру з магнетитом 2, після проходження зернистого шару магнетиту,
розчинений у воді сірководень, залізо і марганець окислюються і затримуються в
капілярно-пористій структурі шару, вода направляється до Na-катіонітового
фільтру, де з вичерпанням поглинальної здатності катіоніту його регенерують -
витісняють катіони кальцію і магнію розчинами солі, що містить іон Натрію 3,
після чого вода направляється в солерозчинник 4. Вода збирається у збірнику для
води 5, після чого через відцентровий насос 6, направляється до керамічного
фільтру 7, проходить через невеликі пори, що забезпечує фільтрацію води від
різних забруднень та бактерій. Після чого підготовлена вода направляється до
наступного технологічного процесу.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Вода зі
кварц пісок, промивна свердловини
вода
модифікований кварц. Фільтрація відпрацьована вода
пісок, промивна вода
відпрацьована вода
Знезалізнення
кварц. пісок
Фільтрація
актив. вугілля, пара
кварц. пісок, промивна Дехлорування
вода
катіоніт, сіль Фільтрація відпрацьована вода
Пом`якшення
Деміліралізація
концентрат
(зворотній осмос)
перміат
Купаж
колер
Знезараження (УФ-
есенція
випромінювання)
цукор
Купаж
лимонна кислота
бензоат Na Фільтрація
барвник
Карбонізація
концентрат
Розлив
Рис. 2.1 - Принципова технологічна схема
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
В сироповарильний апарат 8 зі складу направляється підготовлена вода,
цукор в цей час з котельні подається пара. В збірник кислоти 9, подається зі
складу підготовлена вода та лимонна кислота, після чого також направляється в
сироповарильний апарат 8, у котельню направляється конденсат пари. Після чого
сироп переходить через шестерний насос 10, та фільтр-вловлювач 11. Після чого
надходить до пластинчастого теплообмінника 12, через відцентровий насос 13
івертований сироп переходить в збірники для сиропу 14.
Зі складу сік та морс направляється в ємність для соків і вина 20, після чого
переходить до фільтр-пресу 18. Звідти додаються зі складу сік, вино та морс і
направляються в збірники для соків і морсів 17. В цей час в збірники кислоти 15,
надходять зі складу ароматичні речовини та лимонна кислота.
Всі суміші переходять до сироповарильного апарату 8. Звідти через фільтр-
прес 23 та пластинчастий теплообмінник 24. Купажний сироп переходить до
збірника купажу 25 та на лінію розливу.
2.6 Розрахунок продуктів
Потужність заводу безалкогольних напоїв становить 2 млн дал напоїв на
рік. На заводі випускається продукція, асортимент якої представлений в табл.
2.18, а рецептури на 100 дал готового напою – в табл. 2.19-2.20.
Таблиця 2.18 – Асортимент та обсяги виробництва проектованих
безалкогольних напоїв
Найменування Обсяг
напою Відсоток від загальної кількості, % Виробництво за рік, дал
Байкал 45 900000
Крем-сода 15 300000
Лимонад 40 800000
Всього 100 2000000
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.19 – Рецептура на 100 дал готового напою «Байкал»
Вміст сухих речовин у компоненті
Найменування компонента Витрата компоненту
масова частка, % кг
Цукор, кг 94,61 99,85 94,46
Екстрактивна частина Б 10,5 68,5 7,19
Ароматична частина А 0,45 - -
Діоксид вуглецю, кг 4,0 - -
Всього - - 101,65
Таблиця 2.20– Рецептура на 100 дал готового напою «Крем-сода»
Вміст сухих речовин у компоненті
Найменування компонента Витрата компоненту
масова частка, % кг
Цукор, кг 83,55 99,85 83,42
Кислота лимонна 0,88 90,97 0,80
Есенція «Крем-сода», л До 4,97 - -
Діоксид вуглецю, кг 4,0 - -
Колер 0,67 70,0 0,47
Всього - - 84,69
Таблиця 2.21 – Рецептура на 100 дал готового напою «Лимонад»
Вміст сухих речовин у
Витрата
Найменування компонента компоненті
компоненту
масова частка, % кг
Цукор, кг 101,79 99,85 101,63
Кислота лимонна 1,408 90,97 1,28
Композиція для купажу напою «Лимонад», л До 3,86 - -
Діоксид вуглецю, кг 4,0 - -
Колер 0,96 70,0 0,67
Всього - - 103,58
Напій «Байкал»
Цукор і цукровий сироп
За рецептурою витрати цукру на 100 дал напою становлять 94,61 кг в
натурі, або 94,61∙0,9985=94,46кг сухих речовин за вологості цукру 0,14 %.
Втрати сухих речовин в процесі приготування і транспортування сировини
становлять 1%, тобто 94,46∙0,01=0,9446 кг, а у сиропі залишиться
94,46– 0,9446=93,5154кг.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Якщо готується цукровий сироп з масовою часткою сухих речовин 65 %, то
маса сиропу за рахунок розбавлення цукру водою
93,5154∙100÷65143,8698,
3
а його об’єм за густини сиропу 1,3163 кг/дм
3
143,8698÷1,3163 = 109,2986дм .
Під час приготування цукрового сиропу випаровується 5% води. Отже,
загальні витрати води становитимуть
3
((143,8698-94,46)100)÷100-5=52,01дм .
Екстрактивна частина Б На 100 дал напою за рецептурою витрати
становлять 10,5 кг із вмістом сухих речовин 7,19 кг. Фактичний вміст сухих
речовин становить 7,19кг. Отже, її фактичні витрати
10,5∙7,19 =75,495 кг.
Результати розрахунків узагальнюють в табл. 2.22.
Таблиця 2.22– Витрати компонентів на 100 дал напою «Байкал»
Кількість
Найменування компонента 3
компоненту, дм сухої речовини, кг
Цукровий сироп 109,2986 93,5154
Екстрактивна частина Б 75,495 7,19
Ароматична частина А 0,45 -
Діоксид вуглецю, кг 4,0 -
Всього 189,2436 100,7054
Приймаємо втрати під час купажування і фільтрування купажу рівними 1
%, тобто
3
189,2436∙0,01=1,8924дм або100,7054∙0,01=1,007 кг.
Об’єм готового купажного сиропу на 100 дал напою
3
189,2436∙0,99=187,3511дм
із вмістом сухої речовини 100,7054∙0,99=99,698кг.
3
У 1 дм купажного сиропу сухих речовин міститься
99,698/187,3511= 0,53 кг.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Кількість газованої води становитиме
3
100∙10 – 189,2436 = 810,7564 дм ,
де 10 – коефіцієнт перерахунку декалітрів у дециметри кубічні.
Враховуючи 10 % втрат під час сатурування та розливу, води потрібно
3
810,7564∙100/90 = 900,84 дм .
Напій «Крем-сода»
Цукор і цукровий сироп За рецептурою витрати цукру на 100 дал напою
становлять 83,55 кг в натурі, або 83,55∙0,9986=83,433 кг сухих речовин за
вологості цукру 0,14 %.
Втрати сухих речовин в процесі приготування і транспортування сировини
становлять 1 %, тобто
83,55∙0,01=0,8355кг, а у сиропі залишиться 83,55– 0,8355кг =82,7145кг.
Якщо готується цукровий сироп з масовою часткою сухих речовин 65 %, то
маса сиропу за рахунок розбавлення цукру водою
82,7145∙100÷65127,253,
3
а його об’єм за густини сиропу 1,3163 кг/дм
127,253÷1,3163 =96,6748.
Під час приготування цукрового сиропу випаровується 5 % води. Отже,
загальні витрати води становитимуть
3
( (127,253-83,55)100)÷100-5=46дм .
Лимонна кислота
3
На 100 дал напою при кислотності його 2,0 см розчину гідроксиду натрію
3 3
концентрацією 1 моль/дм на 100 см та еквіваленті лимонної кислоти 0,064
потрібно кислоти
3
2,0∙0,064 = 0,128 г/100 см або 1,28 кг на 100 дал.
З урахуванням масової частки 99,5 % витрати кислоти
1,28∙100/99,5 = 1,29 кг.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
У разі витрат 100 кг цукру вологістю 0,14 % у 100 дал напою міститься
води
( )
3
де 1,56 – маса 1 дм цукру, кг.
Витрати кислоти на нейтралізацію солей жорсткості води
де 91,2 – норма витрат лимонної кислоти для нейтралізації солей
3
жорсткості 100 дал води із жорсткістю 1,4265 ммоль/дм , г;
1000 – коефіцієнт перерахунку грамів у кілограми.
Загальні витрати кислоти на 100 дал напою становитимуть
1,29 + 0,087 = 1,37 кг.
У перерахунку на товарну кислоту з масовою часткою 99,5 % загальні
витрати кислоти 1,37∙100/99,5 = 1,38 кг.
З товарної кислоти для приготування напою готують розчин з масовою
часткою 50 %. Маса розчину
1,38∙100/50 = 2,76 кг,
3 3
а його об’єм за відносної густини 1,2204 кг/дм 2,76/1,2204 = 2,26 дм .
Витрата води для приготування розчину кислоти дорівнює
3
2,26 – 1,38/1,2204 = 1,12 дм .
Приготування і витрати колеру
Вміст сухих речовин у колеру
0,67∙0,7 = 0,469 кг.
Для приготування колеру з виходом 105 % потрібно цукру
0,469·100/105 = 0,45 кг.
Для одержання купажного сиропу колер розбавляють п’ятикратною
кількістю води. Маса розчину колеру
0,45∙6 = 2,7кг,
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
а його об’єм за густини 1,047 кг/дм3
3
2,7/1,047 = 2,58дм .
Для приготування колеру води потрібно
3
2,58 – 0,45/1,56 = 1,36 дм ,
3
де 1,56 – маса 1 дм цукру, кг
Результати розрахунків узагальнюють в табл. 2.23.
Таблиця 2.23– Витрати компонентів на 100 дал напою «Крем-сода»
Кількість
Найменування компонента 3
компоненту, дм сухої речовини, кг
Цукровий сироп 96,6748 82,7145
Кислота лимонна 2,26 1,11
Есенція «Крем-сода» 4,97 -
Діоксид вуглецю, кг 4,0 -
Колер 2,58 2,58
Всього 110,4848 86,4045
Приймаємо втрати під час купажування і фільтрування купажу рівними 1
%,
3
110,4848∙0,01= 1,1048дм або 86,4045∙0,01=0,86 кг.
Об’єм готового купажного сиропу на 100 дал
3
110,4848∙0,99= 109,38дм
із вмістом сухої речовини 86,4045∙0,99 =85,54кг.
3
У 1 дм купажного сиропу сухих речовин міститься
85,54/109,38= 0,78 кг.
Кількість газованої води
3
100∙10 – 109,38= 890,62 дм ,
де 10 – коефіцієнт перерахунку декалітрів у дециметри кубічні.
Враховуючи 10 % втрат під час сатурування та розливу, води потрібно
3
890,62 ∙100/90 = 989,57дм .
Напій «Лимонад»
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Цукор і цукровий сироп.
За рецептурою витрати цукру на 100 дал напою становлять 101,79 кг в
натурі, або
101,79∙0,9986=10,6474кг сухих речовин за вологості цукру 0,14 %.
Втрати сухих речовин в процесі приготування і транспортування сировини
становлять 1 %, тобто
101,79∙0,01=1,0179кг,
а у сиропі залишиться 101,79– 1,0179кг =100,7721кг.
Якщо готується цукровий сироп з масовою часткою сухих речовин 65 %, то
маса сиропу за рахунок розбавлення цукру водою
100,7721∙100÷65155,034,
3
а його об’єм за густини сиропу 1,3163 кг/дм
155,034÷1,3163 =117,7801.
Під час приготування цукрового сиропу випаровується 5 % води. Отже,
загальні витрати води становитимуть
( (155,034-101,79)100)÷100-5=56,046дм .
Лимонна кислота
3
На 100 дал напою при кислотності його 2,0 см розчину гідроксиду натрію
концентрацією 1 моль/дм3 на 100 см3 та еквіваленті лимонної кислоти 0,064
потрібно кислоти
3
2,0∙0,064 = 0,128 г/100 см або 1,28 кг на 100 дал.
З урахуванням масової частки 99,5 % витрати кислоти
1,28∙100/99,5 = 1,29 кг.
У разі витрат 100 кг цукру вологістю 0,14 % у 100 дал напою міститься
води
( )
3
де 1,56 – маса 1 дм цукру, кг.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрати кислоти на нейтралізацію солей жорсткості води
де 91,2 – норма витрат лимонної кислоти для нейтралізації солей
3
жорсткості 100 дал води із жорсткістю 1,4265 ммоль/дм , г; 1000 – коефіцієнт
перерахунку грамів у кілограми.
Загальні витрати кислоти на 100 дал напою становитимуть
1,29 + 0,087 = 1,37 кг.
У перерахунку на товарну кислоту з масовою часткою 99,5 % загальні
витрати кислоти 1,37∙100/99,5 = 1,38 кг.
Із товарної кислоти для приготування напою готують розчин з масовою
часткою 50 %. Маса розчину
1,38∙100/50 = 2,76 кг,
3 3
а його об’єм за відносної густини 1,2204 кг/дм 2,76/1,2204 = 2,26 дм .
Витрата води для приготування розчину кислоти дорівнює
3
2,26 – 1,38/1,2204 = 1,12 дм .
Приготування і витрати колеру
Вміст сухих речовин у колеру 0,96∙0,7 = 0,672 кг. Для приготування колеру
з виходом 105 % потрібно цукру
0,672·100/105 = 0,64 кг.
Для одержання купажного сиропу колер розбавляють п’ятикратною
кількістю води. Маса розчину колеру
0,64∙6 = 3,84кг,
3
а його об’єм за густини 1,047 кг/дм
3
3,84/1,047 = 3,667дм .
Для приготування колеру води потрібно
3
3,84 – 0,64/1,56 = 2,05 дм ,
3
де 1,56 – маса 1 дм цукру, кг
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Результати розрахунків узагальнюють в табл. 2.24.
Таблиця 2.24– Витрати компонентів на 100 дал напою «Лимонад»
Кількість
Найменування компонента
компоненту, дм3 сухої речовини, кг
Цукровий сироп 117,7801 100,7721
Кислота лимонна 2,26 1,11
Композиція для купажу напою «Лимонад», л 3,86 -
Діоксид вуглецю, кг 4,0 -
Колер 2,58 2,58
Всього 130,4801 104,4621
Приймаємо втрати під час купажування і фільтрування купажу рівними 1
%,
3
130,4801∙0,01= 1,3048 дм або 104,4621∙0,01=1,044кг.
Об’єм готового купажного сиропу на 100 дал
3
130,4801∙0,99 = 129,1752дм
із вмістом сухої речовини 104,4621∙0,99 =103,417кг.
3
У 1 дм купажного сиропу сухих речовин міститься
103,417/129,1752= 0,8 кг.
Кількість газованої води
3
100∙10 – 129,1752= 870,8248дм ,
де 10 – коефіцієнт перерахунку декалітрів у дециметри кубічні.
Враховуючи 10 % втрат під час сатурування та розливу, води потрібно
3
890,62 ∙100/90 = 989,57дм .
Результати продуктових розрахунків для всіх видів напоїв наведено в табл.
2.25.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.25– Зведена таблиця продуктових розрахунків
Витрати компоненту для напою На
Найменування Байкал Крем-сода Лимонад річний
Од.вим.
компоненту На 100 На 900 На 100 На 300 На 100 На 800 випуск 2
дал тис дал тис дал тис млн дал
Цукровий
дм³ 109,298 983687 96,674 290024 117,78 942240 2215951
сироп
Екстрактивна
дм³ 75,495 679455 - - - - 679455
частина Б
Ароматична
дм³ 0,45 4050 - - - - 4050
частина А
Підготовлена
дм³ 900,84 8107560 989,57 2968710 870,824 646598 11722868
вода
Розчин
лимонної дм³ - - 2,26 6780 2,26 18080 24860
кислоти
Есенція Крем-
дм³ - - 4,97 14910 - - 14910
сода
Розчин колеру дм³ - - 2,58 7740 2,58 20640 28380
Композиція
для купажу
дм³ - - - - 3,86 30880 3088
напою
«Лимонад»,
2.7 Розрахунок кількості тари і допоміжних матеріалів
Пляшки
Приймаємо, що напої розливаються в ПЕТ-пляшки місткістю 1,5 л.
Враховуючи продуктивність заводу2 000 000 дал/рік розлив напоїв в ПЕТ-пляшки
на рік складає (табл. 2.26).
Таблиця 2.26– Розрахунок кількості ПЕТ-пляшок
Найменування напою Виробництво за рік, дал Кількість пляшок, шт.
Байкал 900 000 6000000
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Крем-сода 300 000 2000000
Лимонад 800 000 5333333
Всього 2 000 000 13333333
Кришки і етикетки
По нормам на 1 дал напоїв потрібно 104,5 кришок і 103 % етикеток від
кількості пляшок готової продукції.
Кришки
Етикетки
2.8 Розрахунок і підбір технологічного обладнання
1.Розрахунок катіонітового фільтра
Вода
11722868/238=49256л
0,8=40
( )( )
Де, h - висота слою катіоніту (h=1,5м);
l - обмінна спроможність катіоніту (l=300);
Wп і Wк - початкова і кінечна жорсткість води, г екв;
T- час роботи фільтра(T=10год);
t-час регенерації фільтра(t=1,5 год);
Wr - продуктивність установки, м³/добу
Тут, Qв - витрата води по лініях автоматичного розливу, м³/год;
n - число змін(n=3зміни);
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
τ- число годин роботи в одну зміну (τ=8 год).
( )( )
При установці двох фільтрів площа фільтрування одного фільтра ( в м²)
Діаметр фільтра
π
Добове число регенерації одного фільтра
( ) ( )
де τ-час роботи ліній автоматичного розливу на добу.
добове число регенерації двох фільтрів
Витрата води на розпушування, регенерацію і відмивку(в м³/добу)
де К- питома витрата води на одну регенерацію, м³/м³катіоніту (К=4,5 м³)
Повна часова витрата води на установку (в м³)
п=Qв+ /τ 48+329/8=89
Витрата солі на одну регенерацію ( в г)
де Е- питома ємність поглинання катіоніту (Е=300г екв/м³);
V-об`єм сульфовугілля, м³.
d-витрата солі на регенерацію 1г екв. жорсткості (d=200 г/г екв).
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2м³/год=2000л/год=200дал/год
Приймаємо фільтр ФОВ-1,0-0,6, d=1000
2.Значно складніше видалити залізо органічного та біологічного
походження. Зазвичай рекомендують у цих випадках проводити коагуляцію
колоїдів солями заліза чи алюмінію, ультрафільтрацією чи сорбцією на
активному вугіллі. З'єднання заліза видаляють також найефективнішим способом
– хлоруванням води. Для знезалізнення приймаємо фільтр ФЗ-2,0-2062/T.
3. Для знезараження ультрафіолетом використовують лампу
продуктивністю 10 м³/год, d-365мм, l-1025мм.
4.Для опромінення води застосовують установки відритого типу – із
незануреним джерелом опромінення та закритого типу – із зануреними
джерелами опромінення. Приймаємо БУВ-15.
5.Зворотньо-осматична установка. Промислова установка зворотного
осмосу, продуктивністю 15м³/год, ROF-15000.Загальні параметри: Висота - 1890
мм, робочий тиск – 12бар, країна виробник - Україна, кількість мембранних
елементів – 15шт. Параметри мережі: частота - 50GHzH, напруга – 380В.
6. Вугільні колонки
П- 2000000дал/рік=2000000/238=8403дал/добу
П1-200дал/год
Визначаємо площу фільтрування за формулою:
F = Q⋅a/ωн = 200⋅1, 1/2 = 110 м 2 ,
де Q – продуктивність колонки по освітленій воді (Q = 200 дал/год);
а – коефіцієнт, що враховує витрати освітленої води на власні служби
(1,03÷1,1);
ωн –швидкість фільтрування за нормального режиму роботи (ωн = 2 м/ч).
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Визначаємо розрахункову площу фільтрування однієї колонки за
нормального режим роботи:
f' = F/(n – 1),
де n - Число колонок, яке можна визначити за формулою:
n = П/(П1⋅24)=8403/(200⋅24)=1,75
де П – продуктивність цеху пакування лікеро-горілчаних виробів, рівна2
тис. дал/добу;
П1 – середня продуктивність вугільної колонки, що дорівнює 30 дал/год;
n = 1,75 ≈ 2 плюс одну резервну, разом 3 колонки.
f' = 110/(3 – 1) = 55м²
Витрата кухонної солі на одну регенерацію (кг):
G = kc⋅f⋅hk⋅Е/1000=4950
Специфікація технологічного обладнання наведена на табл.2.27.
Таблиця 2.27– Специфікація технологічного обладнання
№поз. на схемі Найменування, тип обладнання Кіл-ть Технічна х-ка
d=1000мм
1 Катіонітовий фільтр, ФОВ-1,0-0,6 4
Н=2610 мм
2 Фільтрзнезалізнення ФЗ-2,0-2062/T 10 1300х2100 мм
3 Лампа відритого типу БУВ-15 1
4 Установка зворотного осмосу ROF-15000 2 1 200x1 750x5 800
5 Вугільні колонки 3
2.9 Розрахунок складських приміщень і споруд
Склад цукру. Згідно з рецептурою, цукор йде на приготування
безалкогольних напоїв і також витрачається на приготування колеру. Витрата
цукру наведена в табл. 2.28.
Таблиця 2.28– Витрата цукру
Найменування Цукор Цукор для колеру
Байкал 94,61 -
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Крем-сода 83,55 0,45
Лимонад 101,79 0,64
Всього 279,95 1,09
Разом 281,04
Всього в рік витрата цукру з урахуванням 1% втрат при транспортуванні і в
процесі варіння, отримуємо:
Мц = (281,04 * 2000000/100) ·1,01 = 5677008 кг
Площа складу для цукру знайдемо по співвідношенню:
ц ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
м
⋅ ⋅
де Мц-річна кількість цукру, кг;
N-норма запасу сировини (рік, місяць), для цукру n = 15 днів;
k - коефіцієнт, що враховує площу для обслуговування та проїзду (k =1,5);
τ - кількість днів роботи заводу в рік;
2
m-питоме навантаження на 1 м площі, кг.
Склад оборотних пляшок. Площа складу знаходять для зберігання 2-
добового запасу оборотних пляшок з урахуванням площі, необхідної для
установки обладнання та проїзду штабелукладачів за формулою:
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
м
⋅ ⋅
де k-річний випуск пляшкової продукції в палетах для ПЕТ-пляшок;
m1-коефіцієнт, що враховує площу, необхідну для установки обладнання та
проїзду автонавантажувачів, (m1 = 1,5);
m2-коефіцієнти, що враховує брак в складі посуду мийно-розливному цеху
і складі готової продукції, (m2 = 1,01);
2-кількість змін на добу;
238 -число днів роботи в році;
2
n-кількість палет, що розміщуються на 1 м площі при укладанні в 3 яруси
по висоті (n = 75 шт.).
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Склад нових пляшок. На складі повинен бути заповнений спад пляшок,
рівний 8,09% місячного випуску продукції. При розливі напоїв в більш
напружений місяць, при рівномірному випуску в один місяць, допускаючи
незначну похибку в розрахунку, місячний випуск продукції буде:
дал
Запас нових пляшок складе:
176523 × 0,0809 = 14280 шт.
Площа складу для зберігання нових пляшок при штабелюванні в 3 яруси на
2
1 м по 75 шт. і коефіцієнті запасу площі 1,5 складе:
⋅
м
2
Склад порожніх пляшок складе: 340 + 286 = 626 м .
Склад готової продукції. Розрахунок складу готової продукції ведуть на 2-
2
добовий запас готової продукції при укладанні її в 2 яруси по 50 ящиків на 1 м
площі:
⋅ ⋅
м
⋅
де 1,0009-коефіцієнт, що враховує брак на складі готової продукції.
Результати розрахунків наведені в табл. 2.29.
Таблиця 2.29 – Площа складських приміщень
2
Найменування приміщень Площа, м
Склад цукру 511
Склад оборотних пляшок 340
Склад нових пляшок 286
Склад готової продукції 339
Загальна площа складу 1476
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.10 Розрахунок води і стоків
Воду на харчовихвиробництвах використовують на технологічні та
господарчо-побутові потреби або як холодоагент. Витрати води на технологічні
потреби розраховують окремо для кожної технологічної стадії, пов’язаної з
використанням води. При цьому використовують дані розрахунку продуктів і
норми витрат. Витрати води наведені на табл. 2.30.
Таблиця2.30– Зведена таблиця витрат води
Витрата води
Технологічна операція,
Примітки
обладнання
1. Головний корпус. Сироповарильний відділ і цех розливу у пляшки.
Приготування цукрового Залишається в
323 12,98 10 30 1,298 1,298
сиропу в реакторі продукті
Використовується
Охолодження цукрового
323 115,2 20 60 5,76 5,76 для оборотного
сиропу до інверсії та після
водопостачання
Мийка реактора для
323 0,64 4 10 0,151 - Спускається в
цукрового сиропу
каналізацію
Мийка підлоги 323 2,5 2 30 1,25 -
Купажний відділ
Приготування купажу
безалкогольних напоїв і Залишається в
323 12,0 15 30 0,8 0,8
товарного сиропу в продукті
резервуарах
Мийка обладнання в
323 25 20 30 1,25 - Спускається в
купажному відділі
каналізацію
Мийка підлоги 323 2,5 2 30 1,25 -
Водопідготовка
Приготування газованої
(238) Залишається в
води для безалкогольних 110,4 - 600 - -
323 продукті
напоїв
Мийка пляшок для В літній період при
(238)
безалкогольних напоїв і 728 2 - 26 26 2-змінній роботі
323
мінеральних вод спускається в
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Кількість змін
(днів) роботи
обладнання на
рік
Витрати води на
добу, м³
Кількість
операцій на
добу
Тривалість
операції, хв
На одну
операцію, м³
На одиницю
обладнання,
м³/год
каналізацію
2.11 Розрахунок витрати пари
На безалкогольному заводі пар витрачається переважно на технологічні
цілі і в порівняно невеликій кількості – на господарські. Завод має власну
котельню, що працює на газоподібному паливі. Основними споживачами заводу
безалкогольних напоїв для технологічних цілей є сироповарочное і купажне
відділення. Витрата пара розраховується на варіння цукрового сиропу в
залежності від технології його приготування.
Витрати пари наведені на табл. 2.31.
Таблиця 2.31– Зведена таблиця витрат пари (сироповарильний відділ
безалкогольних напоїв)
Витрата пари, кг
№, Тиск,
Технологічна операція
п/п МПа
Повернення
1 Варіння цукрового сиропу 10 60 825 825 8250 0,3 конденсату 8250
кг/добу
2 Інверсія цукрового сиропу 10 90 37 24,7 370 0,3 370 кг/добу
Продувка і пропарка
Спускається в
3 трубопроводу цукрового 1 10 16 96 16 0,05
каналізацію
сиропу
2.12 Розрахунок потреб холоду
Холод на підприємстві витрачається на технологічні та експлуатаційні
потреби, вентиляцію.Витрати холоду наведені на табл. 2.32.
Таблиця 2.32– Витрати холоду
Охолоджуваний продукт, Кількість продукту, Температура
охолоджувана ділянка цеху л продукту, °С
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Кі
ль
кіс
ть
Топр
иерв Кількість
аацліі операцій на
сйть Тдорбиув алість
онпа операції, хв
деро На
абцуі операцію
ї,
На годину
хв
На добу
Те
мп
ер
ат
ур
Примітки
ни
й
ре
жи
м
пр
им
іщ
ен
ь,
°С
На На
операцію добу
Купаж газованого напою 6,83 60 272 1857,7 25 10 16
Вода перед сатурацією для
10 60 1104 11040 25 1 16
безалкогольних напоїв
2.13 Витрати двооксиду вуглецю і стисненого повітря
Витрати повітря наведені на табл. 2.33.
Таблиця 2.33– Таблиця витрати повітря
Витрата, м³
Тиска
№
Технологічна операція повітря,
п/п
МПа
Продувка лінії концентрату цукрового
1 2 10 0,21 1,26 0,42 0,15-0,07
сиропу
Витрати діоксиду вуглецю наведені на табл. 2.34
Таблиця 2.34– Витрати діоксиду вуглецю
Витрати, кг (при 2-змінній
роботі по 7год)
№
Технологічна операція Тиск, МПа
п/п
На годину На добу
Сатурація
1 23 92880 152,6 2136,2 1,0
безалкогольних напоїв
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Норма
витрати
діоксиду
вуглецю,
кг/1000л
напою
Кількість
продукту
на добу, л Кількість
операцій
Тривалість
операції, хв
На
операцію
На годину початкова
На добу
кінцева
2.14 Розрахунок витрат електроенергії
Головними споживачами електроенергії на заводі є електродвигуни та
освітлювальні установки.
Електроенергія від трансформаторів по кабелях подається до цеховим
розподільним пунктам, звідки надходить безпосередньо до струмоприймачів.
Силову мережу виконують чотирипровідною і по ній подають струм напругою
380/220 В.
Для управління електроприводами застосовують наступну
пускорегулюючу апаратуру: для ручного управління – рубильники, пакетні
вимикачі, контролери, Реостати з ручним управлінням; для автоматичного
управління – реле, відрегульовані на досягнення певних параметрів (часу,
температури, тиску, рівня), при яких вони спрацьовують, замикаючи або
розмикаючи електричний ланцюг, що веде в електродвигуна; Контактори і
магнітні пускачі; командоапарати (кнопки управління, шляхові і кінцеві
вимикачі, що спрацьовують при певному положенні механізму).
Витрати електроенергії наведені на табл. 2.35
Таблиця 2.35– Зведена таблиця витрат електроенергії
Число годин
Місце роботи
установки і електродвигуна
Приводний склад
механізм управління
(корпус, На добу На рік
цех, відділ)
Реактор для
варіння і
інверсії 4 АО2-42-4 5,5 1450 16 3808
Сиропо-
цукрового
варний
сиропу
відділ
Насос для
цукрового 4 АО-51-6 2,8 950 6 1428
сиропу
Реактор для Купажний
6 АО2-32-4 3 1500 16 3808
приготування відділ
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Кількість
робочих
електродвигунів
Тип
встановленого
електродвигуна
Потужність
встановленого
електродвигуна,
кВт
Частота обертів
електродвигуна,
об/хв
купажу
Фільтр-прес 2 АО2-42-4 2,8 1410 9 1864
Насос для
торгового
2 АО2-32-2 4 2900 Склад соків 8 1904
сиропу, соків,
настоїв
Насос для
1 АО2-22-2 2,2 2860 2 476
соків, настоїв
Колеро-
варний 1 АО2-11-2 0,6 1360 8 1190
апарат
Насос для
браку, 2 АО-41-6 1 930 5 1190
Сиропо-
закваски
варний
Норія для
відділ
цукрового 1 АО2-22-6 1,1 960 5 1190
піску
Реактор для
цукрового 1 АО2-32-4 3 1500 5 1190
сиропу
2.15 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації
щодо їх використання
Води стоку заводу безалкогольних напоїв містять розчинні, нерозчинні та
колоїдні речовини, які можуть впливати на стан води в природних водоймах.
Скид завислих речовин у річку може спричинити часткове розчинення та
утворення суспензії, що зумовлює мутність води. Деякі розчинені речовини
можуть зазнаватихімічні реакції в природному середовищі, призводячи до
утворення інших відкладень.
Стічні води, які містять суспензії, негативно впливають на стан водойма.
Осадження суспензій на дні водойми призводить до утворення мулу, що може
призвести до знищення донних мікроорганізмів, важливих для процесів
самоочищення води. Гниття осадів може спричинити утворення шкідливих
речовин, таких як сірководень, що загрожує забрудненню всієї води в річці.
Органічні забруднення можуть призводити до зниження вмісту
розчиненого кисню в воді, що може спричинити загибель водних організмів та
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
фітопланктону. Викиди азоту та фосфору можуть призвести до цвітіння води та
порушення біологічної рівноваги водойми.
Для вирішення проблем стічних вод можна вживати різноманітні заходи,
такі як попередження виникнення відходів, їх очищення на міських та заводських
очисних спорудах, а також використання води виробництва в процесах з
відведенням частини її назад у виробництво. Кращим рішенням може бути
створення безвідходного виробництва, хоча це може вимагати значних
інвестицій.
Активоване вугілля являє собою гранульоване вугілля, яке застосовується
для процесів протікання каталітичних реакцій. Воно має відмінні адсорбційні
властивості, тому в якості фільтруючого елемента ефективно справляється з
видаленням з рідини домішок і небезпечних речовин, знебарвленням,
коригуванням смаку, захистом мембран зворотного осмосу та іонообмінних
смол.
Однак такий фільтр з часом вимагає заміни, а активоване вугілля стає
відходом, який містить речовини різного хімічного складу - сірководень, залізо,
фосфіни, нітрати та ін. Більшість матеріалів, адсорбованих в активованому
вугіллі, являють собою органічні сполуки, які випаровуються або розкладаються
при високій температурі.
Для цього вугілля відправляється в піч, в якій за кілька годин досягається
температура 800°С - 1000°С. Висока температура допомагає знищити активну
органіку, руйнуючі мікроорганізми, мікроби. Такий процес називається
реактивація активованого вугілля після його насичення і використання в якості
фільтрату.
Інший спосіб відновлення активованого вугілля включає повторне
використання вуглецю в якості палива для випалу цементних печей.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Також можливе відновлення порошкоподібного активованого вугілля.
Однак, оскільки характеристики обробки і оброблюваність порошку не є
задовільними, рециркуляція в більшості випадків не проводиться.
Натомість, використовується видаленняактивованого вугілля шляхом його
захоронення на спеціалізованих полігонах.
В процесі очищення іони, які є у воді (наприклад кальцій і магній)
"вибивають" з матриці протиіони (наприклад натрій) і стають на їх місце.
Важливо зауважити, що вони закріплюються стехіометрично– один іон
2+ +
Ca замінить 2 іони Na . Після того, як більша частина поверхні іонообмінної
смоли зайнята іонами кальцію та магнію потрібно здійснювати регенерацію.
Вона полягає в обробці іоніту концентрованим розчином реагентів. У випадку з
пом'якшенням води – це концентрований розчин NaCl або HCl. Після
промивання розчин з відмитими зі смоли іонами відводиться в каналізацію та
вона знову може очищати воду. Коли ресурс смоли закінчується, ще до проскоку
забруднювача, фільтр переводиться в режим промивки. У сучасному обладнанні
автоматика здатна виконувати цей процес в повністю автоматичному режимі з
мінімальною участю користувача.
Зазвичай регенерація передбачає 4 етапи:
промивка зворотним потоком води для видалення механічних забруднень;
промивання розчином реагентів з бака солерозчинника;
промивання прямим потоком води для видалення надлишку реагентів;
заповнення сольового бака водою.
2.16 Контроль виробництва і управління якістю продукції
Опис об’єктів, методів і параметрів контролю технологічних процесів
наведено в таблиці 2.36.
Таблиця 2.36– Схема технологічного контролю технологічних процесів
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Хто
контрол
Об`єкт Метод і
Стадії Параметр, що Нормативний ює і де
контрол частота
процесу контролюється параметр фіксують
ю контролю
результа
ти
Запах, смак Органолептично
Забарвленість Колориметрично
Перед
Мутність Колориметрично
подачею на Хімік-
Твердість загальна Титрометрично
Забір води очистку 1 технолог
Лужність загальна Титрометрично
з дм³, кожен , журнал
Залізо Колориметрично
артезіанськ день обліку
Вода Перманганатнаокислюван
ої Титрометрично сировини
ість
свердловин і готової
и Перед продукці
подачею на Ваговий або ї
Сухий залишок очистку 1 інтерферометри
дм³ 1 раз чно
на квартал
ВМІСТ ІОНІВ
Полум`яна
Калію + натрію
фотометрія
Марганцю Колориметрично Хімік-
Перед технолог
Кремнію Колориметрично
подачею на , журнал
Хлоридів Титрометрично
очистку 3 обліку
Вода Сульфатів Колориметрично
дм³ 1раз на сировини
Силікатів Колориметрично
квартал і готової
Нітратів Колориметрично
продукці
Поліфосфатів
Колориметрично ї
Ортофосфатів
Азот аміака Колориметрично
Загальна твердість Трубопрові Титрометрично
Хімік-
д, 1 дм³
технолог
через
, журнал
Вода в кожні 2
обліку
процесі Вода години,
Лужність Титрометрично сировини
очищення перед
і готової
регенераціє
продукці
ю через 1
ї
годину
Візуально, Хімік-
Забарвленість
колориметрично технолог
Збірник, Органолептично , журнал
Вода Смак і запах
напірний обліку
пом`якшен Вода
Перманганатнаокислюваніс бак, 1 дм³, сировини
а Титрометрично
ть кожен день і готової
Твердість Титрометрично продукці
Лужність Титрометрично ї
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Збірник
пом`якшен Ваговий або
Сухий залишок ої води 1 інтерферометри
раз на чно
квартал
ВМІСТ ІОНІВ
Полум`яна
Калію + натрію
фотометрія
Комплексо-
Кальцію
нометрично Хімік-
Комплексо-
Магнію технолог
Збірник нометрично , журнал
пом`якшен
Заліза Колориметрично обліку
Вода ої води 1
Кремнію Колориметрично сировини
дм³, 1 раз
Хлоридів Титрометрично і готової
на квартал
Сульфатів Колориметрично продукці
Силікатів Колориметрично ї
Нітратів Колориметрично
Поліфосфатів Колориметрично
Ортофосфатів Колориметрично
2.17 Заходи щодо охорони довкілля
Виробничі процеси повинні бути організовані так, щоб виключити
забруднення повітря, ґрунту і водойм шкідливими речовинами. До основних
впливів від роботи заводу на природне середовище відносять забруднення
атмосфери, скиди забруднюючих вод, утворення виробничих відходів.
Установок поочищенню відхідних газів на підприємстві немає. Основними
джереламизабруднення атмосферного повітря на підприємстві єавтотранспортна
техніка, автонавантажувачі, трактори.У складі газових викидів від
автотранспорту та іншої технікипереважають окис вуглецю, оксиди азоту,
вуглеводні, сірчистий газ,сажа, бензапірен. Також джерелами забруднення
атмосферного повітряє зварювальні роботи, металообробка, шліфувальні та
заточувальніроботи. Всі джерела забруднення атмосферного повітря
єпересувними (нестаціонарними).Відповідно до СанПіН 2.2.1/2.1.1.1200-03
розмір санітарно-захисної зони встановлено в розмірі 50 м. Фактична відстань
донайближчого житла становить понад 3 км.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Відходи виробництва формуються із залишків сировини,матеріалів,
напівфабрикатів та інших виробів і продуктів, які утворилися в процесі
виробництва, а також товари (продукція), що втратили свої споживчі властивості.
Виробництво безалкогольних напоїв включає в себе наступніетапи:
водопідготовку, приготування купажних розчинів, виготовленнязаготовок для
ПЕТ пляшок, розлив готової продукції. Привипуску безалкогольних напоїв
утворюються наступні види відходів:поліетилену у вигляді брухту і літників,
пакувального картону, поліетилену ввигляді плівки, поліпропілену у вигляді
плівки, пластмасова тара,поліетилентерефталату, дерев'яної упаковки,
активованого вугілля,відходи при обробці стічних вод.При обслуговуванні
автотранспорту, техніки та іншого обладнанняутворюються наступні види
відходів: масла відпрацьовані, акумуляторисвинцеві, інші відходи паперу та
картону, обтиральний матеріал,покришки відпрацьовані, гальмівні колодки,
брухт чорних металів,стружка чорних металів, тирса деревна, залишки і
недогарки електродів,відходи абразивних кругів, гумові вироби, шлак
зварювальний, шкуркашліфувальна. У допоміжних підрозділах підприємства
також утворюютьсянаступні види відходів: ртутні лампи, відходи паперу та
картону,сміття від побутових приміщень, відходи споживання на
виробництві,харчові відходи громадського харчування, відходи при обробці
стічнихвод, сміття будівельне, тара і упаковка з алюмінію, інші відходи.
Всі відходи передаються на подальшу переробку вспеціалізовані
організації на договірній основі або вивозяться назвалище. У відділенні
водопідготовки проводиться очищення і підготовкаводи муніципальних мереж
для технологічних цілей. Якреактиви для водопідготовки використовуються:
негашене вапно; сульфатзаліза; гіпохлорид натрію.
Комплекс природоохоронних заходів. На підприємствіпередбачено
комплекс заходів щодо зниження впливу відходів настан навколишнього
середовища, які представлені в таблиці 2.37.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.37 - Природоохоронні заходи
Найменування відходів Природоохоронні заходи
Всі відходи Отримати ліміти на розміщення відходів
Всі відходи Щорічно надавати статистичнузвітність
Відходи споживання на Оформити паспорт небезпечних відходів
виробництвіподібні
комунальним та іншимвідходам
Всі відходи Укладати договори на збір,
вивезення,використання, знешкодження
тарозміщення відходів
Як видно з таблиці 237, всі заходи носять документальнийхарактер і не
пов'язані безпосередньо з виробничоюдіяльністю.
2.18 Компонування цеху підготовки води
Обладнання водопідготовки розміщується в окремомуцехузаводу по
виробництву безалкогольних напоїв. В цехуводопідготовкиможна виділити
наступні блоки приміщень:
- відділення натрій- і водень-катіонітних фільтрів. Цей блок має найбільшу
висоту в порівнянні з іншими приміщеннями, вона на 2,5 м вище повної висоти
фільтрів. Концентрація шкідливостей в цьому відділеннявідносно невелика, тому
зал обладнується природною вентиляцією. У фільтрувальному залі фільтри
розташовуються в один ряд;
- блок приміщень зберігання і розчинення реагентів. Приміщення для
зберігання і приготування розчину кислоти в цьому блоці повинно бути
ізольовано і мати не менше двох виходів назовні, тому що сірчана кислота
відноситься до сильно діючих отруйних речовин. Висота приміщень в цьому
блоці визначається висотою використовуваного обладнання і повинна бути не
менше 4,2 м. В цьому блоці необхідна витяжна механічна вентиляція;
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
- блок приміщень баків, насосів для розпушування і перекачування води.
Висота цього приміщення визначається за тим же принципом, що і в
попередньому блоці. Цей блок ізолюється внаслідок великого шуму;
- блок допоміжних і побутових приміщень. У цьому блоці мінімальне
виділення шкідливостей, приміщення блоку характеризуються постійним
перебуванням виробничого персоналу. Стандартна висота приміщень в цьому
блоці 3,6 м.
Геометричні розміри будівлі повинні відповідати модульній сітці,
прийнятій в будівництві. Проліт дорівнює 12 м, крок колон приймається 12 м.На
станції водоочищення передбачається вантажопідйомне обладнання для
максимального виключення ручної праці.Розташування обладнання повинно
забезпечити рух води по найкоротших шляхах з метою скорочення довжини
трубопроводів і втрат напору в них.
Відкриті ємнісні споруди, якщо їх стіни підносяться над відміткою підлоги,
майданчики або планування менш ніж на 0,75 м, повинні мати по зовнішньому
периметру захисну огорожу, при цьому загальна висота до верху огорожі
повинна бути не менше 0,75 м. Для стін, ширина верхньої частини яких більше
300мм, допускається відсутність огорожі при підвищенні їх над підлогою,
майданчиком або плануванням не менше 0,6 м. Відмітка підлоги або планування
повинна бути нижче верху стін відкритих ємнісних споруд не менше ніж на 1,5
м.
Прохід між фільтрами і стіною не менше 500 мм, а вільний прохід між
сусідніми фільтрами - не менше 700мм. Ширина коридору, до якого звернений
фронт фільтра з засувками, не менше 2 м. Така ширина коридору необхідна для
полегшення роботи обслуговуючого персоналу, можливості зручного монтажу,
ревізії та ремонту апаратури.
При проектуванні розташування обладнання в приміщенні, приймаємо
ширину проходів не менше:
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
- між насосами або електродвигунами - 1,0 м;
- між насосами або електродвигунами в заглиблених приміщеннях-0,7 м, в
інших-1,0 м;
- між нерухомими виступаючими частинами обладнання-0,7 м;
- між агрегатами і електророзподільним щитом - 2,0 м.
Трубопроводи розташовуються таким чином, щоб забезпечити вільний
прохід до обладнання та запірно-регулюючої арматури.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
3 Будівельні рішення
Проектоване підприємство – завод по виробництву безалкогольних напоїв
–займає площу 4,165 га. На територію заводу передбачено два в'їзди - головний і
запасний.Частина складських приміщення на проектованому заводі
розташовуються у виробничому корпусі, частина - на території заводу. Вони
призначені для обслуговування виробництва безалкогольних напоїв.
На майданчику розміщуються будівля проектованого цеху з виробництва
безалкогольних напоїв, будівля магазину, контрольно-пропускний пункт, будівля
адміністративного корпусу з їдальнею, склад сировини допоміжних матеріалів,
гараж з автомайстерні, очисні споруди, трансформаторна підстанція,
автостоянка, котельня, компресорна, насосна, а також ремонтні майстерні.
Покриття основних проїздів і майданчиків перед складами передбачено
асфальтобетонне, пішохідних доріжок - асфальтове. Споруди та будівлі на
генплані розташовані таким чином, що потоки руху людей не перетинаються з
вантажопотоками. Територія заводу має глухе залізобетонне огородження.
Територія заводу озеленена, площа озеленення становить 14%.
Мережа автодоріг до території підприємства прийнята з урахуванням
зовнішніх вантажопотоків і з урахуванням забезпечення підприємства
сировиною.Зонування території вироблено з урахуванням «рози вітрів». В цілому
компонування генерального плану враховує вимоги щодо створення умов
необхідних для нормального функціонування підприємства, а розміщення будівлі
виконано також з урахуванням протипожежних розривів один від одного.
Будівля основного виробничого корпусу цеху -одноповерхова з сіткою
колон 12x12 м.Висота виробничих приміщень 6м. Розмір виробничого корпусу
60х84 м. Міжповерхове перекриття виконано з монолітного бетону.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Ленець І.А. Літ. Арк. Акрушів
Перевір. Батраченко О.В. 73 81
Реценз. Будівельні рішення
Н. Контр. Чепурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
Корпус заводу-каркасного типу. Несучими елементами каркаса є колони
перетином 400х400 мм, виконані із залізобетону, під них запроектовані
стовпчасті фундаменти. Стіни заводу самонесучі, що складаються з
легкобетонних блоків товщиною 400 мм.Перегородки в виробничому корпусі
виконані з шлакоблоку товщиною 0,2 м. Покриття корпусу складається з балок з
паралельними поясами і плит. Розмір балки - 120,41,2 м; плити - 61,50,4 м.Зверху
плит перекриття робиться огороджувальна частина, яка складається з
пароізоляції, утеплювача, вирівнюючого шару, гідроізоляційного шару і
захисного шару легкого гравію на бітумній мастиці.На проектованому заводі
передбачається організоване відведення дощових вод з покрівлі через водозабірні
воронки і стояки.
Вікна в основному цеху заводу виконані шириною 4,8 м, висотою 2м. Двері
в приміщеннях є однопільні, розміром 0,8х2,1 м і двопільні - 1,2х2,1 м; 2,2х2,1 м.
В основних і виробничих приміщеннях стіни облицьовані на 1,8 м
глазурованими плитками, вище - панелі оштукатурені, пофарбовані силікатною
фарбою. Підлоги в приміщеннях основного виробничого корпусу бетонні. У
побутових приміщеннях стіни облицьовані глазурованою плиткою, підлоги
викладені плиткою. У кімнатах адміністративно-управлінського персоналу
панелі оштукатурені і пофарбовані силікатною фарбою, підлоги покриті
ламінатом.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
74
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
4 Охорона праці
Розташування обладнання хімічної водопідготовки (фільтрів і деаератора)
забезпечує вільний доступ до апаратів і зручне обслуговування. Устаткування і
трубопроводи установок ретельно ущільнені, щоб уникнути підсосів і викидів
пари і води.Для безпечного обслуговування обладнання розроблені спеціальні
інструкції, що включають в себе відомості про пуск, зупинку і експлуатації
обладнання, основні положення з техніки безпеки, режим і параметри роботи
установки, короткі відомості про ремонт.
Експлуатаційний персонал при обслуговуванні обладнання зобов'язаний
дотримуватися заходів безпеки, передбачених нормативними документами. Не
допускати ремонт зовнішніх частин апаратів, що знаходяться під тиском.
Забороняється проводити заміну сальників на арматурі, що знаходиться під
тиском і підтягувати сальники на працюючих насосах.
Щоб уникнути ураження електричним струмом і травмування обертовими
частинами обладнання забороняється пускати в роботу обладнання, що не має
заземлення і зі знятими огорожами обертових частин.Приміщення ділянки
хімічної водопідготовки з пожежної безпеки відносяться категорії Д. Всі
виробничі приміщення забезпечені первинними засобами пожежогасіння. Кожен
працівник, який помітив пожежу, зобов'язаний повідомити про це майстра або
начальника ділянки, зателефонувати в пожежну службу і вжити заходів щодо
ліквідації або обмеження поширення пожежі.
Виробничі приміщення хімічної водопідготовки обладнані припливно-
витяжною вентиляцією з механічним спонуканням. Безперебійна і ефективна
робота вентиляційних установок здійснюється правильною і систематичною їх
експлуатацією.Експлуатація установок проводиться відповідно довказівок
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Ленець І.А. Літ. Арк. Акрушів
Перевір. Батраченко О.В. 75 81
Реценз. Охорона праці
Н. Контр. Чепурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
робочих інструкцій. Забороняється включати вентиляційні установки при
відсутності огорож, кожухів, приводних ременів, сполучних муфт.
Робоче місце освітлено розсіяним і нерізким світлом. Передбачено
додаткове аварійне освітлення робочих місць від самостійного джерела живлення
електроенергією незалежно від загальної електроосвітлювальної
мережі.Мікроклімат виробничих приміщень водопідготовки має наступні
параметри:
- температура повітря в холодний період року 17-20 °С, в теплий - 20-22
°С;
- відносна вологість повітря в холодний і теплий період року 60-40 %;
- швидкість руху повітря в холодний період року 0,2 - 0,3 м/с, в теплий
період року - 0,3-0,4 м/с.
При обслуговуванні обладнання робітники повинні користуватися
захисним спецодягом, рукавицями. Апаратник хімічного водоочищення
зобов'язаний дотримуватися особистої безпеки і обережності при роботі зі
скляними приладами і хімічної посудом. При проведенні аналізів, приготуванні
розчинів реагентів необхідно використовувати індивідуальні засоби захисту
(гумові рукавички, захисні окуляри, прогумований фартух).У відділенні хімічної
водопідготовки для регенерації фільтрів використовується технічна кухонна сіль
(93%), що відноситься до 3 класу небезпеки, ГДК в повітрі робочої зони
3
виробничих приміщень - 5 мг/м , вплив на організм людини - не токсична.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
7 6
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
В таблиці 4.1 наведені засоби індивідуального захисту, якими
забезпечується апаратник хімводопідготовки.
Таблиця 4.1 – Засоби індивідуального захисту
Періодичність
Засіб індивідуального захисту
забезпечення
Костюм для захисту від загальних виробничих забруднень і
1 раз на рік
механічних впливів
Фартух для захисту від розчинів кислот і лугів 2 рази на рік
Чоботи гумові 1 пара на рік
Рукавички з полімерним покриттям 12 пар на рік
Рукавички гумові або з полімерних матеріалів до зносу
Щиток захисний лицьовій або окуляри захисні до зносу
Засіб індивідуального захисту органів дихання фільтруючий або
до зносу
ізолюючий
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
7 7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Висновки
Очищена вода на харчових підприємствах – запорука високої якості і
безпеки товарів. У харчовій галузі промислова водопідготовка дозволяє
поліпшити органолептичні властивості продуктів харчування і підвищити
мікробіологічні та фізико-хімічні показники кінцевої продукції. Сучасні
промислові системи очищення води на харчових підприємствах виконують
відразу кілька функцій:
1. Зворотній осмос. Високотехнологічні промислові установки зворотного
осмосу частково або повністю пом'якшують і знесолюють воду, видаляють
з неї кремній, амоній, фтор, бор, нітрати і сульфати.
2. Аерацію. Цей метод очистки води дозволяє видаляти з води сірководень,
окислювати марганець і залізо для подальшої водопідготовки.
3. Системи комплексної очистки та знезалізнення. Сучасні промислові
фільтри очищують воду від заліза, марганцю, аміаку, механічних
забруднень, органічних сполук і хлору.
4. Пом'якшення води. Процес дозволяє очищати воду від солей магнію,
кальцію.
5. УФ-знезараження. В системі водоочищення ультрафіолетова лампа для
води повністю знезаражує оброблюване середовище.
До води як сировини для виробництва безалкогольних напоїв ставлять вищі
вимоги, ніж до питної. Це зумовлено потребою одержання напоїв з високими та
стабільними органолептичними показниками, збільшенням терміну зберігання, а
також технологічними особливостями.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Ленець І.А. Літ. Арк. Акрушів
Перевір. Батраченко О.В. 78 81
Реценз. Висновки
Н. Контр. Чепурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
Застосування промислових систем водопідготовки на підприємствах
безалкогольної галузі дозволяє досягти високої якості та безпеки продукції.
Зокрема, використання методів, таких як зворотний осмос, аерація, системи
комплексної очистки та знезалізнення, пом'якшення води та ультрафіолетове
знезараження, забезпечує видалення різних забруднень та хімічних сполук.
Отримані результати свідчать про те, що правильно організована
водопідготовка допомагає поліпшити органолептичні властивості продукції,
продовжує термін зберігання та виключає негативний вплив забруднень на
процес виробництва.
Завдяки використанню сучасних технологій водопідготовки можливо
досягти високих стандартів якості та забезпечити виробництво безалкогольних
напоїв, яке відповідає всім санітарно-гігієнічним та екологічним вимогам. Такий
підхід стає запорукою успішного функціонування підприємств безалкогольної
галузі в умовах сучасного ринкового середовища.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
79
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Перелік посилань
1. Напої безалкогольні. Загальні технічні умови: ДСТУ 4069:2016. – [Чинний від
2016-06-01]. – Київ: Держспоживстандарт України, 2016 – 22 с. –
(Національний стандарт України).
2. Цукор білий. Технічні умови: ДСТУ 4623:2006. – [Чинний від 2007–07–01]. –
Київ: Держспоживстандарт України, 2010. – 14 с. – (Національний стандарт
України)
3. СанПіН 2.3.2.1078-01 «Гігієнічні вимоги безпеки і харчової цінності харчових
продуктів»
4. Домарецкий В.А. Виробництво концентратів, екстрактів і безалкогольних
напоїв. Довідник. – К.: Урожай,1990. – 248 с.
5. Інструкція по хіміко-технологічному контролю лікеро-горільчаного
виробництва / Український науково-дослідний інститут спирту і біотехнології
продовольчих продуктів - К.: Україна. 1999 - 458 с.
6. Колесникова І.Л., Сергєєва Н.М. сировина для виробництва безалкогольних
напоїв. - К: Техніка, 1988. - 165 С.
7. Колесникова І.А., Зазірна М.В., Сергєєва Н. М. Сировина для виробництва
безалкогольних напоїв: довідник. - Київ: Урожай, 1992. - 238 с.
8. Колотуша П.В., Домарецький В. А. технологічне проектування солодовенних
і пивобезалкогольних заводів. - Київ, вид. "Вища школа", 1987.
9. Технологія безалкогольних напоїв: підручник / В.Л. Прибильський, З.М.
Романова, В.М. Сидор та ін. ; за ред. В.Л. Прибильського. – Київ: НУХТ,
2014. –310 с.
10. Технологія пивоварного і безалкогольного виробництв у задачах і прикладах /
За ред. А.Є. Мелетьєва. – К.: НУХТ, 2004. – 230 с.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Ленець І.А. Літ. Арк. Акрушів
Перевір. Батраченко О.В. 80 81
Реценз. Перелік посилань
Н. Контр. Чепурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
11. Снєжко А.П., Батура г. м. технологія будівельного виробництва. Курсове та
дипломне проектування видавництво: Вища школа, 1991 р.
12. Пістун І.П., Піщенюк В.Ф., Березовський А.Г., Безпека життєдіяльності.Л.,
1996 р. – 255 с.
13. Єлисєєв А.Г. Охорона праці, Київ, 1991 р. – 166 с.
14. Є. Примакова, О. Пироженко, В. Кузнєцов. Сертифікація продукції, товарів та
послуг: Підручник. – 2007 р. – 336 с
15. Антрушин Г.М. Стандартизація та сертифікація: Підручник. – 2004 р. – 182 с.
Арк.
КРБ 24.ТБВ24.37.00.000 ПЗ
81
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата