Учебник основы проектирования и строительства перерабатывающих предприятий

Основы проектирования и строительства перерабатывающих предприятий

БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ

«ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ»

Выполнил: студент группы И-521

Проверил: доцент Курин Ю.А.

Введение

Дисциплина » Проектирование предприятий отрасли» содержит общие основы проектирования новых, а также реконструкции, расширения и технического перевооружения действующих предприятий мясной и молочной промышленности, принципы размещения предприятий отрасли и перспективы её развития; современные методы проектирования, вопросы строительства и эксплуатации предприятий отрасли и их сантехнических систем.

Дисциплина является базовой при выполнении курсового и дипломного проектов.

Дисциплина содержит два раздела:

Строительное проектирование предприятий отрасли.

Технологическое проектирование предприятий отрасли.

Площадь озеленения принимают не менее 15% от общей территории предприятия.

1. Проектирование генерального плана предприятия

Генеральный план предприятия представляет собой схему проектируемого объекта промышленного комплекса с расположением проектируемых и существующих зданий и сооружений, основными проездами, подъездными железнодорожными путями, озеленением и благоустройством. Разработку генеральных планов новых и реконструируемых предприятий и промышленных районов ведут в соответствии с СН и П II-89-80 «Генеральные планы промышленных предприятий»

Разрывы между предприятиями следует назначать минимальные, исходя из условий размещения дорог, тротуаров и инженерных сетей, с соблюдением требований санитарных и противопожарных норм, но не менее 6 м.

Технико-экономические показатели генерального плана зависят от площади территории, измеряемой в гектарах, коэффициентов застройки и использования участка.

Площадь озеленения принимают не менее 15% от общей территории (коэффициент = 0,15)

Порядок выполнения работы:

Построить розу ветров.

Расположить здания и сооружения на генеральном плане.

Определить технико-экономические показатели генплана.

Вычертить генеральный план предприятия.

Построение розы ветров. Розу ветров строят для города, где расположено предприятие, по данным повторяемости ветра в летний период года по направленности. Повторяемость ветра (в%) в масштабе откладывается в соответствующем направлении (по соответствующему румбу). Большему значению вектора на розе ветров соответствует господствующие направление ветра.

Расположение зданий и сооружений на генеральном плане.

Расположить здания и сооружения на генеральном плане с учетом производственных вредностей и розы ветров.

Размеры главного производственного здания, административно-бытового корпуса и вспомогательного корпуса принимаем по заданию. Размеры остальных зданий и сооружений указаны на рис.2.3.4 (с учетом масштаба) и в «общих методических указаний» и задача 1.

Технико-экономические показатели генплана.

тогда

где — площадь участка (территория предприятия), га;

— площадь, занимаемая зданиями крытыми сооружениями, га, и определяем по заданию и рис.2.3.4

Коэффициент использования участка

, , тогда

где — площадь занимаемая зданиями, сооружениями и устройствами, включая дороги (рельсовые и безрельсовые), склады (открытые и закрытые), га, определяемая по заданию и рис.2.3.4

Коэффициент озеленения

где — площадь, занимаемая под озеленения.

Генеральный план предприятия. В масштабе 1: 1000 выполнить генеральный план предприятия (мясокомбината или гормолзавода). Роза ветров изображается в левом верхнем углу генплана. Графическая часть выполняется на стандартном листе чертежной бумаги (формат № 24) в карандаше с соблюдением правил строительного чертежа и ЕСКД.

Место строительства, город Иркутск

Повторяемость ветра для летнего периода

Части света	с	св	в	юв	ю	юз	з	сз
Повторяемость,%	4	2	5	32	9	6	18	24

Размеры главного производственного здания 72х24 м

Размеры административно-бытового корпуса 48х12 м

Размеры вспомогательного корпуса 48х18 м

а) Построение розы ветров

б) Расположить здания и сооружения на генплане. В качестве источника выделения вредных веществ принять котельную. Она должна располагаться так, чтобы дымовой факел не попадал на главное производственное здание;

в) Определим технико-экономические показатели генплана.

м 2

Площадь озеленения (при К_оз =0,15) составляет:

22469·0,15=3370 м 2

2. Конструирование промышленного здания

Место строительства, город Иркутск

Расчетные температуры наружного и внутреннего воздуха

Глубина промерзания грунта

Вид и расчетное сопротивление грунта R=20т/м 2

Размеры здания в осях 72х24 м, высота помещения 4,8 м

Порядок выполнения работы

Произвести теплотехнический расчет стены и покрытия

Рассчитать фундамент под пристенную колонну

Сконструировать фундамент; рассчитать уступы

Вычертить план и размеры здания в соответствии с ЕСКД на листе чертежной бумаги.

где — расчетная температура воздуха в нутрии помещения,

— расчетная зимняя температура наружного воздуха, , принимается в зависимости от массивности окружающей конструкции: расчета массивной конструкции (кирпичная стена) берут ее по самым холодным суткам; для расчета конструкции средней массивности (сборные стеновые панели из керамзитобетона) в качестве расчетной температуры принимают среднею арифметическую между первыми двумя температурами;

— сопротивление теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, для стен и покрытий

— коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения относительно наружного воздуха; для стен и покрытий n =1

— коэффициент качества теплоизоляции, равный 1,1 для не уплотняющихся теплоизоляционных материалов с плотностью, равной или менее — для теплоизоляционных материалов, подверженных уплотнению или усадке (минераловатные плиты, войлоки, керамзитовый гравий и др.). При расчете толщины кирпичной стены и стен из сборных панелей ;

— нормативный перепад между температурой воздуха внутри помещений и температурой внутренней поверхности ограждения, который принимается по СНиП II-3-79

Толщина кирпичной кладки наружной стены определяется по формуле:

где — искомая толщина кирпичной кладки, м;

— коэффициент проводимости кирпичной кладки, .

— сопротивления теплоотдачи соответственно внутренней и наружной поверхности стен,

— требуемое (необходимое) сопротивление теплоотдачи стены получаемое по формуле 1;

— термическая (тепловое) сопротивление слоя штукатурки, .

Для стен из сборных панелей формула 2 примем следующий вид:

где — искомая толщина стеновой панели, м;

— коэффициент теплопроводимости материала панели,

— тепловой (термическое) сопротивление теплопередачи отдельного слоя с двух сторон панели; принять толщину каждого отделочного слоя м, коэффициент теплопроводности .

В формуле — коэффициенты теплопроводности материалов;

— толщина слоев, входящих в покрытие.

Расчет под пристенную колонну. Определяем площадь и ширину квадратной подошвы фундамента при осевой нагрузке по следующей формуле:

— нагрузка, передаваемая от наземной части здания на фундамент колонны (для одноэтажных зданий с сеткой колонн 6х12 м принять, в среднем принять 50 т);

— расчетная сопротивление грунта, ;

— плотность материала фундамента, ; для железобетонного фундамента ;

— глубина заложения подошвы фундамента, м;

— ширина квадратной подошвы фундамента, м.

Конструирование фундамента. Расчет уступов. Для зданий применяют колонны квадратного сечения 0,4 х 0,4 м с заглублением их от нулевой отметки (уровня чистого пола) на 0,9 м.

а) теплотехнический расчет стены

определяем толщину сборных панелей наружной стены

=2 = 0,052 Вт/

Принимаем стандартное значение толщины стены м.

б) теплотехнический расчет покрытия

в) Расчет фундамента

принимаем стандартное значение

Ширина уступов фундамента:

Общая высота уступов фундамента:

Принимаем три уступа высотой 0,35; 0,4 и 0,6м и шириной 0,15; 0,2 и 0,2м.

Расчетная схема определения ширины и высоты уступов фундамента при осевой нагрузки на него.

Расчетная схема наружной стены промышленного здания.

Расчетная схема покрытия промышленного здания.

3. Расчет системы водяного отопления

Определение расхода тепла на отопление здания.

Ориентировочный подсчет тепловых потерь здания тепловой мощности системы отопления произвести по укрупненным показателям.

Расчетную величину тепловых потерь зданием определить по формуле:

где — удельная тепловая характеристика (принять для мясных предприятий ; для молочных ;

— объем здания по наружному обмеру (с учетом толщины стен и покрытия), ;

— соответственно температура внутреннего и наружного воздуха в помещении.

При расчете тепловой мощности системы отопления учесть тепловыделения производственного оборудования в размере 30% от тепловых потерь ;

Определение поверхности нагревательных приборов.

Произвести вычисления общей поверхности F нагревательных приборов по величине найденной тепловой мощности системы отопления .

где — расчетный коэффициент теплопередачи относительно прибора, зависит от типа прибора, вида теплоносителя ;

— температура поверхности нагревательных приборов

— температура воздуха в нутрии помещения.

Определение числа секций в нагревательных приборов:

где — площадь поверхности одной секции нагревательного прибора,

Определение числа секций в одном нагревательном приборе:

где — число нагревательных приборов.

Теплоноситель: вода .

Размеры отапливаемого помещения 72х24 м.

а) определение теплопотерь здания

м 3

б) определение мощности отопительной системы

в) определение площади поверхности всех нагревательных приборов

г) определение числа секций во всех нагревательных приборах

д) определение числа секций в одном нагревательном приборе

4. Расчет приточной вентиляции

Коэффициент очистки, указанный в технической характеристике, должен быть больше найденному по расчету или больше его.

Определить рабочую поверхность фильтра и число стандартных секций.

Рабочую поверхность вычислим по формуле:

где — удельная нагрузка на фильтра,

— производительность системы вентиляции

Число стандартных секций

где — рабочая площадь поверхности одной секции, .

Определение диаметров воздуховодов

где — расход воздуха на n-ом участке ;

— скорость воздуха на участке, .

где — расход воздуха через одно приточное отверстие ;

— число приточных отверстий одной вентиляционной системы.

Воздухообмен

Начальная концентрация пыли ровна

Конечная концентрация пыли ровна

Размеры вентилируемого помещения 72х24.

а) подбор воздушного фильтра:

Рабочую поверхность фильтра находим по формуле:

Число стандартных секций:

б) определение диаметра воздуховодов

Таблица 1-Расчетные параметры приточной вентиляции

№ участка	Длина участка, м	Расход воздуха по участкам, м 3 /ч	Расчетная скорость воздуха, м/с	Диаметр воздуховода, мм
				расчетный	стандартный
1-2	12	10000	12	544	560
2-3	12	8000	10	533	560
3-4	12	6000	8	516	500
4-5	12	4000	6	486	500
5-6	12	2000	4	421	450

в) подбор вентилятора, центробежный вентилятор типа Ц-4-70 подбирается по величине воздухообмена для одной вентиляционной установки.

Полное давление . КПД = 0,8. По номограмме подбираем вентилятор №3 (Ц-4-70№3).

5. Расчет водопроводной сети

За основу принять тупиковую схему, показанную на рисунке 12 (методичка), и вычертить ее в соответствии с размерами здания в пояснительной записке. Водозаборные краны установить по средним колоннам, на расстоянии 12 метров друг от друга. Расход воды на любом участке тупиковой схемы находят как сумму расходов последующих потребителей.

Определение диаметров труб:

где — расчетный расход воды на n-ом участке, ;

— скорость движения воды в трубах .

Определение потерь напора в трубах.

Потери напора на трение определить по каждому участку: 1-2, 2-3 и т.д. по формуле:

где — длина участка в метрах;

— гидравлический уклон, м.

Потери напора в местных сопротивлениях можно принять равными 20% от суммарных потерь напора на трение:

тогда общие гидравлические потери по всей сети составляет:

Подбор насоса. Насос подобрать по величине суммарной подачи и полного напора :

где — число водоразборных кранов.

где — геометрическая высота подъема воды от уровня оси насоса до уровня наивысшей точки водоразбора .

Геометрическая высота подъема будет ровна:

где — сумма гидравлических потерь на трение и местные сопротивления на всей линии от точки 1 до точки ;

— величина остаточного напора у водоразборного крана;

— величина, свободного напора в наружной магистрали.

Расход воды на один водопроводный кран .

Располагаемый напор в сети наружного водопровода у ввода

Остаточный напор у дальнего водоразборного крана

Расчет: определение диаметров труб, задаёмся скоростью движения и расчетным расходом воды: на участке 6-7 v=0.8 м/с, q₇ =0.001 м 3 /с

на участке 5-6 v=0.9 м/с, q=q₇ +q₆ =0.001+0.001=0.002 м 3 /с

на участке 4-5 v=1 м/с, q=q₇ +q₅ +q₆ =0.003 м 3 /с,

Принимаем трубопровод стандартного диаметра.

Расчетный расход воды

№ расчетных участков	Длина участка l, м	Скорость течения воды в трубе V, м/с	Потери напора на трение на участке hтр =i·l, м/1п. м.
				расчетный	стандартный
1-2	12	0.006	0.068	0.080	0.042	1.21	0.504
2-3	12	0.005	0.065	0.070	0.072	1.42	0.864
3-4	12	0.004	0.060	0.070	0.047	1.13	0.564
4-5	12	0.003	0.054	0.050	0.100	1.41	1.2
5-6	12	0.002	0.047	0.050	0.046	0.94	0.552
6-7	12	0.001	0.036	0.040	0.047	0.8	0.564

Определяем потери напора в трубах. При движении по трубам возникают потери двух видов: на трение и местное сопротивление. Потери напора на трение определить по каждому участку.

Суммарные потери на трение Σ по всей сети определяем как сумму величин графы 8 таблицы 8. Потери напора Σ в местных сопротивлениях можно принять равным 20% от суммы потерь напора Σ на трение, т.е. Σ , тогда общие гидравлические потери по всей сети составят:

Σ

Подбираем насос по величине суммарной подачи

= 35,1 м = 351 кПа

6. Расчет канализационной сети

Количество сточных вод , отводимых одним трапом внутренней производственной канализации, принять равным расходу воды одного водозаборного крана.

Уклон трубопровода следует выбирать в зависимости от полученного диаметра.

Схема канализационной сети. За основу принять типовую схему, показанную на рисунке 13 (методичка). Стоки по трубопроводу, уложенному подполом, попадают в канализационный колодец КК и далее трубопровод дворовой канализации. Трапы расположить через 12 м.

Определим диаметр канализационных труб.

Определить диаметры труб для всех участков канализационной сети по формуле:

где — расчетный расход воды на n-ом участке, ;

— скорость движения воды в трубах .

По найденному значению диаметров труб подобрать ближайший стандартный диаметр чугунных канализационных труб. Диаметр вытяжного канализационного стока ВКС принять равным 0,1 м. Все расчетные данные записать в таблицу. Проверка скорости воды.

Проверку скорости воды произвести на одном из участков трубопровода:

где — гидравлический радиус, характеризующий отношение площади живого сечения потока к смоченному периметру потока, м:

— геометрический уклон трубопровода;

— скоростной коэффициент, учитывающий шероховатость стенок трубы и величину гидравлического радиуса:

где — коэффициент шероховатости,

Расчетное наполнение канализационных труб принять равным до половины их диаметра.

Если вычисленное значение скорости отличается от принятого, более чем на 15%, то расчет необходимо повторить, изменив уклон.

Водоотведение сточных вод через один трап

Типовая схема внутренней канализации приведена на рис.13 (методичка).

Определение диаметров труб на всех участках канализационной сети:

За основу принять типовую схему, показанную на рисунке 13 (методичка). Стоки по трубопроводу, уложенному подполом, попадают в канализационный колодец КК и далее трубопровод дворовой канализации. Трапы расположить через 12 м.

Определим диаметр канализационных труб.

расход воды на участке, м 3 /с

№ расчетных участков	Длина участка, м	Скорость течения воды в трубе, м/с	Диаметр труб, м
			расчетный	стандартный
1-2	12	0.0065	1.7	0.1	0.1
2-3	12	0.0055	1	0.12	0.125
3-4	12	0.0045	1	0.11	0.125
4-5	12	0.0035	1	0.094	0.1
5-6	12	0.0025	1	0.08	0.08
6-7	12	0.0015	1	0.062	0.07

По найденному значению диаметров труб подобрать ближайший стандартный диаметр чугунных канализационных труб. Диаметр вытяжного канализационного стока ВКС принять равным 0,1 м.

Проверка скорости воды. Проверку скорости воды произвести на одном из участков трубопроводов:

Расчетное наполнение канализационных труб принять равным до половины их диаметра. Если вычисленное значение скорости отличается от принятого более чем на 15%, то расчет необходимо повторить, изменив уклон.

Список используемой литературы

5. СНиП 2.09.02-85. «Производственные здания промышленных предприятий» М.: Стройиздат, 1998.

6. СНиП 11-89-80. «Генеральные планы промышленных предприятий» М.: Стройиздат, 1998.

7. СНиП 2.09.02-85. «Административные здания» М.: Стройиздат, 1997.

8. СНиП 2.04.05-86. «Отопление, вентиляция кондиционирование воздуха» М.: Стройиздат, 1998.

9. СНиП П-3-79. «Строительная теплотехника» М.: Стройиздат, 1998.

Источник