Площади основных производственных цехов определяют, исходя из условий рационального размещения оборудования, обеспечивающего поточность технологических процессов, с учетом габаритов технологического оборудования, площадок обслуживания машин и аппаратов, расстояния от оборудования до стен и колонн здания, размеров проходов и проездов.
Площади цехов основных производств определяют двумя методами: методом расчета и методом моделирования.
Определение площади производственных цехов методом плоскостного моделирования заключается в следующем. Из миллиметровой бумаги вырезают план технологического оборудования в виде прямоугольников или кружков в масштабе 1:100 и обозначают их номерами согласно спецификации. Затем на миллиметровой бумаге вычерчивают взаимно перпендикулярные оси продольной и поперечной стен цеха и располагают технологическое оборудование в четкой последовательности технологического процесса с учетом нормативных расстояний (от стен цеха, между машинами, необходимых проходов и др.). После чего определяют габаритные размеры цеха и рассчитывают его площадь.
Методом расчета площадь производственного цеха определяют по формуле:
где: ∑ƒ - суммарная площадь, занятая технологическим оборудованием в данном цеху без учета площадок обслуживания, м;
К - коэффициент запаса площади, учитывающий площадки и проходы для обслуживания технологического оборудования.
Коэффициент запаса площади зависит от характера производства, наличия транспортных средств и габаритов оборудования и составляет:
- для приемно-аппаратного цеха - 4÷6;
- для маслодельно-сыродельного цеха, цеха сгущения и цеха розлива - 3÷5;
- для цеха цельномолочной продукции - 5÷6;
- для молокохранилищ, цехов сгущения, стерилизации, сушки и расфасовки молочных консервов - 2÷3;
- для цеха лактозы - 3÷4;
Значение коэффициента запаса площади увеличивается, если в цеху предусматривают транспортировку тары и готовой продукции с помощью электрокаров.
Площадь приемно-моечного отделения (Fп.м.) в стр. квадратах (36м2) проездного типа для автомашин зависит от количества постов приемки и определяется по формуле:
Fп.м=К×П;м2,
где П - количество постов, необходимых для обеспечения почасовой приемки молока и мойки автомолцистерн;
К - коэффициент, определяемый конструкцией приемно-моечного отделения и грузотоннажа машин, осуществляющих доставку молока на завод.
По конструкции приемно-моечное отделение может быть: 2-х операционным - приемка молока, мойка автомолцистерн; 3-х операционным - отбор проб, приемка молока, мойка автомолцистерн.
Для 2-х операционного моечного отделения К = 144 (4 стр.кв.)
- при грузоподъемности автомолцистерн не более 3300 кг;
К = 216 (6 стр.кв.) - при грузоподъемности автомолцистерн до 11500 кг.
Для 3-х операционного моечного отделения К = 288 (8 стр.кв.)
- при грузоподъемности автомолцистерн до 15500 кг.
Необходимое количество постов приемки определяют по формуле:
где Z - продолжительность приемки молока из автомолцистерн, мин равная 30 мин, если К = 6÷8 стр.кв. и 40 мин, если К = 4 стр.кв.
пц - необходимое количество автомолцистерн, для доставки молока на завод в течение часа, определяемое по формуле:
где Мм.ч. - интенсивность приемки молока в течение часа, кг;
Мц - емкость одной автомолцистерны, кг.
Площадь вспомогательных служб-лабораторий, административно-хозяйственных, слесарно-механических мастерских, электроцеха и др. определяют по нормам проектирования, в соответствии с санитарными требованиями к предприятиям молочной промышленности, исходя из объема производства и вида предприятия. На заводах большой мощности такие службы, как ремонтно-механические мастерские, электроцех и другие, проектируются во вспомогательном корпусе [4].
Площади бытовых помещений рассчитываются по санитарно-техническим нормам с учетом численности производственных рабочих.
На крупных заводах административно-бытовые помещения целесообразнее размещать в отдельном корпусе, который может соединяться с производственным корпусом галереей или примыкать к нему.
Результаты расчета площадей основного производственного корпуса сводят в таблицу (табл. 2.6):
Таблица 2.6 – Сводная таблица площадей производственного корпуса
| № п/п | Наименование помещений | Площадь | ||
| Расчетная или нормативная, м2 | Компоновочная | |||
| в м2 | в строительных квадратах (36 м2) | |||
Компоновка помещений
Производственные помещения располагают по ходу технологического процесса, не допуская встречных потоков сырья и готовой продукции и обеспечивая возможно короткие и прямые коммуникации молокопроводов.
Основные цеха должны иметь максимальное естественное освещение. В случае значительной глубины цехов (более 24м) рекомендуется проектировать фонари, остекленные перекрытия или ленточное остекление контура здания.
Цеха и склады, имеющие близкие температурные режимы, следует располагать по возможности рядом.
Помещения и участки производственного корпуса с избытком тепла - более 20 ккал/м3∙час (отделения сгущения и сушки, отделения выпечки вафель и др.) следует размещать у наружных стен здания. Если по условиям технологии указанные помещения не могут быть размещены у наружных стен здания, то допускается принимать иное их размещение, но с обязательным обеспечением для них притока наружного воздуха системами вентиляции или другими мероприятиями.
Помещения с повышенной влажностью (солильные отделения, камеры созревания сыров) размещают в средней части здания.
Помещения, взрывоопасные и опасные в пожарном отношении, располагают у наружных стен и на верхнем этаже многоэтажного здания.
Помещения вентиляционных камер размещают с учетом возможности добора наружного воздуха через стенки или потолочные перекрытия.
При компоновке компрессорной в основном корпусе её размещают рядом с камерами хранения на углу здания, предусмотрев два выхода.
Такие производственные помещения, как аппаратный цех, лаборатории, цех розлива и расфасовки молочной продукции желательно располагать на южной стороне здания, а камеры хранения готовой продукции, молокохранильные отделения, экспедиции - на северной.
В проекте предусматривают размещение в одном помещении производств с близкими температурно-влажностными режимами и одинаковой категорией по взрывопожарной опасности.
Требуют выделения в отдельные помещения следующие производства:
- на городских молочных заводах - цехи розлива молочной продукции в стеклянную тару, сырково-творожный и сметаны, мороженого и выпечки вафель, маслодельные, отделения сгущения сыворотки и производства заменителей цельного молока, подготовки наполнителей (мойка изюма, резка масла и др.);
- на сыродельных заводах - цеха маслодельной, цельномолочной продукции, сгущения и сушки, молочного сахара, камера для сыра перед отгрузкой;
- на молочноконсервных заводах - отделения сгущения и сушки, фасовки сгущенного молока, сироповарочные, цеха цельномолочной продукции, маслодельные;
- на заводах сухого обезжиренного молока и заменителя цельного молока - отделения сгущения и сушки, фасовки сухого молока, цельномолочной продукции, отделение подготовки жировых компонентов для ЗЦМ.
На всех предприятиях в отдельное помещение требуют выделения заквасочные. В состав заквасочных должны входить следующие отделения: производства чистых культур, производства кефирной закваски ацидофильной, моечная и тамбур. Устройство тамбура при входе в заквасочную предусматривается с целью асептического приготовления заквасок, для санитарно-гигиенической обработки обслуживающего персонала и обеззараживания спецодежды.
Для обеспечения самотека готового продукта на розлив, при одноэтажном исполнении основного производственного корпуса, как правило, проектируют внутри цеха антресоли для монтажа на них резервуаров и ванн.
Для приема и отправки грузов предусматривать платформы шириной от 3 до 6 м: 3 м - в случае применения подъемно-транспортного оборудования непрерывного действия (транспортеров и ручных тележек), 6 м - в случае применения механических средств напольного транспорта - электропогрузчиков.
Компоновка оборудования
Завершив планировку цехов и помещений основного производственного корпуса приступают к компоновке технологического оборудования. Это дает возможность определить направление движения сырья полуфабрикатов, вторичного сырья и готовой продукции, вспомогательных материалов и тары; выяснить расположение дверных и оконных проемов; определить схему движения рабочих из санитарно-бытовых помещений к рабочим местам.
При размещении технологического оборудования исходят из основного принципа компоновки - рационального размещения машин и аппаратов. При этом необходимо соблюдать следующие основные условия компоновки оборудования:
- расположение оборудования должно обеспечивать поточность технологического процесса;
- необходимо обеспечить кратчайший путь движения сырья от начальной до конечной операции технологического процесса, избегая встречных или пересекающихся потоков, максимально сокращая длину трубопроводов;
- организовать группировку оборудования по назначению и тепловым показателям;
- обеспечить освещенность рабочих мест по существующим нормативам и по возможности естественное в дневное время;
- создать удобства обслуживания машин и подводки паросиловых коммуникаций, обеспечить необходимые площади обслуживания и пространство между машинами и оборудованием, строго соблюдая правила техники безопасности;
- обеспечить возможность проведения санитарного контроля за производственными процессами, качеством сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, а также возможности мойки, уборки и дезинфекции оборудования и помещений;
- учитывать требования промышленной эстетики.
Крупногабаритное оборудование устанавливают в глубине цеха или перпендикулярно к оси оконных проемов с тем, чтобы обеспечить максимальное освещение рабочих мест.
Пастеризационные установки, сепараторы, автоматы для расфасовки продуктов в мелкую тару располагают в плане цеха параллельно оконным проемам для улучшения освещенности рабочих, мест.
Емкости для хранения цельного молока, обезжиренного молока и сыворотки устанавливать, как правило, вне зданий с обеспечением условий их обслуживания из закрытых и отапливаемых помещений.
Каждый вид оборудования должен быть привязан по осям к несущим стенам и колоннам.
Определив место расположения технологического оборудования и сделав анализ взаимосвязи их с другими помещениями производственного цеха, приступают к компоновке машин и аппаратов в цехе, используя метод моделирования.
В едином масштабе 1:100 на ватмане вычерчивают план основного производственного корпуса с указанием колонн, стен и перегородок соответствующей толщины. После размещения оборудования на чертеже определяют расположение дверей, окон, лестничных клеток и лифтов.
Одновременно с расстановкой оборудования уточняют размеры производственных цехов, совершенствуя их компоновку.