Теоретическая часть
1. Понятие о проектировании промышленного предприятия. Организация и методы проектирования предприятий отрасли.
2. Предпроектная подготовка – обоснование инвестиций в строительство промышленного предприятия отрасли. Структура задания на проектирование.
3. Общие принципы и основные требования к компоновке технологического оборудования при проектировании предприятий отрасли.
4. Выбор метода (технологии) производства, разработка и оптимизация технологической схемы производства при проектировании предприятий отрасли.
5. Стадии и этапы проектирования. Основные разделы проекта, их содержание и назначение.
6. Общие принципы и основные требования при расчетах площади помещений основного и вспомогательного назначения при проектировании предприятий отрасли.
7. Подбор и расчет технологического оборудования при проектировании предприятий отрасли. Особенности расчета нестандартного оборудования.
8. Технико-экономическое обоснование строительства и реконструкции предприятий отрасли.
9. Общие принципы анализа, расчета и выбора технологического оборудования при проектировании новых биотехнологических производств.
10. Проектирование энергетических систем снабжения предприятий отрасли: пароснабжение, электроснабжение, холодоснабжение.
11. Подбор и расчет оборудования при реконструкции предприятий отрасли.
12. Продуктовый расчет при проектировании производства: назначение и основные принципы составления.
13.. График организации технологического процесса: назначение и общие принципы составления.
14. График работы технологического оборудования: назначение и общие принципы составления.
15. Охрана окружающей среды от промышленных загрязнений при проектировании биотехнологических производств.
16. Основные требования и общие принципы проектирования системы водоснабжения и канализации при проектировании биотехнологических производств.
Практическая часть
1. Провести анализ генерального плана предприятия по производству кисломолочных продуктов, расшифровать условные обозначения, принятые на плане. Учитывая масштаб плана, составить экспликацию зданий и сооружений (таблица 1). Построить розу ветров, используя данные о госпудствующих ветрах (таблица 2). Вычислить технико-экономические показатели генерального плана (таблица 3), рассчитать коэффициент плотности застройки и использования площади предприятия, сопоставить с нормативными данными и сделать вывод о рациональности плана.
Таблица 1 – Экспликация зданий и сооружений
| Наименование | Площадь застройки, м2 | Примечание |
| 1. Производственный корпус | ||
| 2. Склад инвентаря | ||
| …… |
Таблица 2 – Данные метеорологической службы о направлении ветров за 50 лет
| Год | Количество дней, в течение которых преобладают ветры румбов | |||||||
| …. | С | СЗ | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З |
| Итого | 78,4 | 67,5 | 21,7 | 24,5 | 57,2 | 53,3 |
Таблица 3 – Технико-экономические показатели
| Наименование | Единицы измерения | Количество |
| 1. Площадь территории | м2 | |
| 2. Площадь застройки | м2 | |
| …… | м2 |
2. Определить балансовым методом суточную мощность проектируемого хлебозавода для города с населением 707,8 тыс. человек, если проектирование производится c учетом перспективы на 10 лет. Принять коэффициент использования мощности проектируемого предприятия 0,7, ежегодный естественный прирост населения 0,6 %, среднегодовую норму потребления хлебобулочных изделий на душу населения 90 кг. Суммарный ввоз хлебобулочных изделий из других населенных пунктов 0,15 т/сутки. Планируемый вывоз хлебобулочных изделий 1,8 т/сутки. По результатам расчета оценить переспективу увеличения производственной мощности проектируемого хлебозавода.
3. Провести анализ компоновочного плана цеха по производству кисломолочных продуктов:
1) Выявить все подразделения, цехи, участки и отделения, входящие в компоновку;
2) Составить таблицу и схему функциональных связей для компоновки;
3) Составить принципиальную схему компоновки;
4) Выявить недостатки компоновки и предложить возможности их устранения.
4. Проектируется молокоперерабатывающий завод мощностью 100 т молока в смену. Ассортимент продукции проектируемого предприятия: молоко пастеризованное, кефир, сметана, творог. Составьте эскизную технологическую схему их производства.
5. Определите сменную, суточную и годовую проектную мощность хлебопекарного предприятия по выпуску пшеничного хлеба. Ведущим оборудованием является хлебопекарная конвейерная печь с ленточным подом ФТЛ-2. На проектируемом предприятиии предусматривается трехсменный режим работы, продолжительность одной смены 8 часов, количество рабочих дней – 330. По результатам расчета определить годовую потребность в сырье.
Справочные данные:
- количество люлек в печи – 24, число изделий на люльке – 21;
- масса пшеничного хлеба – 1 кг, время выпечки – 60 минут;
- коэффициент для пересчета в условный сорт хлеба и хлебобулочных изделий – 1,2;
- плановый выход пшеничного хлеба – 136 %.
6. Провести расчет площадей производственного цеха, склада и экспедиции используя исходные данные:
| Параметр | Значение |
| Суммарная площадь, занимаемая оборудованием f, м2 | |
| Тип производства | 3* |
| Среднесуточное постуаление груза Pср, кг | |
| Остаток груза а, % | |
| Средняя продолжительность хранения груза tхр, сут. | |
| Норма укладки груза q, кг/м2 | |
| Среднесуточное поступление груза в экспедицию Рсэ, кг | |
| Норма укладки 1 т груза в экспедиции qг, кг/м2 |
* аппаратные цеха молокоперерабатывающих предприятий
7. Определите потребный объем емкости и число бункеров для хранения на хлебозаводе пшеничной муки. Хлебозавод должен выработать 25 т пшеничного хлеба в сутки. Плановый выход хлеба 136 %. Срок хранения муки до отправки ее в основное производство 7 дней. Вместимость одного буккера (данной системы) для хранения муки 35 т, плотность муки 550 кг/м3.
8. Замена базовой технологии производства продукции на прогрессивную технологию потребовала 1,6 млрд р. капитальных вложений. В результате использования прогрессивной технологии выход готовой продукции повысился с 69 до 87 %. Безвозвратные потери составляют 2 %, выход отходов сократился с 29 до 11 %. Цена продукции 5 000 р./т, цена возвратных отходов 1 000 р./т, годовой выпуск продукции 600 тыс. т.
9. Рассчитать оборудование дрожжевого отделения для приготовления хлеба формового из пшеничной муки II сорта. В состав дрожжевого отделения входят заварочная работа (V=200 л) с автомукомером и дозатором воды, чаны для заквашивания закваски (V=1000 л), чаны для приготовления питательной смеси, чаны для выведения дрожжей (V=600 л), насосы и система трубопроводов. Производительность 794 кг/ч. На 100 кг муки расходуется 25 кг жидких дрожжей. Дрожжи готовят из ржаной обдирной муки.
Справочные данные:
- выход хлеба 143,0 %;
- количество муки для приготовления жидких дрожжей – 5 кг;
- количество воды для приготовленяи жидких дрожжей – 20 кг;
- плотность массы на стадии заварки, закисания заварки и выведения дрожжей – 1,1 кг/л;
- время занятости заварочных машин, чанов для закисания закваски, дрожжевых чанов – 1-1,5 часа, 12-14 часов и 8-10 часов соответственно;
- коэффициенты, учитывающие формы массы при работе лопастей заварочных машин, чанов для закисания закваски и дрожжевых чанов – 1,5, 1,3 и 1,5 соответственно.
10. Рассчитать расход электроэнергии при производстве консервов «Вишневый компот». Материальный баланс и перечень машин и оборудования для производства консервов приведены в таблице 1 и 2 соответственно.
Таблица 1 – Материальный баланс производства консервов «Вишневый компот»
| № п/п | Движение сырья и полуфабрикатов | Потери и отходы | Поступление на операцию, кг/см | |
| % | кг/см | |||
| Прием | - | - | 19623,5 | |
| Хранение | 2,0 | 392,5 | 19623,5 | |
| Инспекция и сортировка | 2,0 | 384,6 | 19231,0 | |
| Калибровка | 1,0 | 192,4 | 18846,4 | |
| Мойка | 1,0 | 192,4 | 18654,6 | |
| Удаление | 3,0 | 576,9 | 18461,6 | |
| Удаление плодоножки | 2,0 | 384,6 | 17884,7 | |
| Фасование | 0,5 | 96,2 | 17500,1 | |
| Укупорка | 0,3 | 57,6 | 17403,9 | |
| Стерилизация | 0,2 | 38,5 | 17346,3 | |
| Складские операции | - | - | 17307,8 | |
| Итого |
Таблица 2 – Перечень машин и технологического оборудования для производства консервов «Вишневый компот»
11. На выработку пастеризованного молока в цех после реконструкции направляют 30000 кг молока в смену. График работы оборудования и машин реконструируемого цеха представлен на рисунке. Провести проверочный расчет машин и технологического оборудования реконструируемого цеха и сделать вывод о необходимости его замены или увеличения количества, чтобы обеспечить проектную мощность цеха. На основании расчетов построить новый график работы оборудования и машин
Рисунок – График работы машин и технологического оборудования
12. Определить массу кисломолочного напитка «Варенец» с массовой долей жира 3,2 %, производимого резервуарным способом. На переработку направлено 10000 кг молока с массовой долей жира 3,6 %. Рецептура на 1000 кг продукта приведена в таблице:
| Сырье | До топления, кг | После топления, кг |
| Молоко с массовой долей жира, %: - 3,25 - 3,40 | - | - |
| Закваска на обезжиренном молоке | - | |
| Итого | - |
13. Проектируется молокоперерабатывающий завод мощностью 100 т молока в смену. Ассортимент продукции проектируемого предприятия: молоко пастеризованное, кефир, сметана, творог. Предусмотрен трехсменный режим работы, продолжительность смены 8 часов. Приемка молока проводится в первую и во вторую смены. Составьте график технологического процесса производства пастеризованного молока, если на его производство направляется 20 % от количества молока, принимаемого в смену. Фасовка продукта предусмотрена в пакеты вместимостью 500 см3.
14. Проведен расчет и подбор технологического оборудования для производства пюре для детского питания «Тыква-кабачок» (таблица). Определите количество единиц каждого оборудования, использую данные их паспортной и расчетной производительности. Результаты внесите в таблицу.
Таблица – Перечень технологического оборудования для производства пюре для детского питания
| № п/п | Наименование | Марка | Производительность, т/ч | Количество, ед. | |
| расчетная | паспортная | ||||
| Пластинчатый транспортер | PgG/26 | 0,4 | 1,5 | ||
| Моечная машина | PG 016 | 0,4 | 3,0 | ||
| Машина для очистки | МОК-400 | 0,4 | 4,0 | ||
| Машина для удаления плодоножек | М8-КЗП | 0,4 | 2,0 | ||
| Машина для резки | А9-КРВ | 0,4 | 2,0 | ||
| Дробилка | А9-КИС | 0,4 | 6,3 | ||
| Бланширователь | БКП-400 | 0,4 | 0,4 | ||
| Протирочная машина | Т1-КПХ | 0,4 | 1,0 | ||
| Насос для перекачивания густой массы | РБ-100 | 0,4 | 0,1 | ||
| Смеситель-дозатор | PG 204 | 0,4 | 3,0 | ||
| Гомогенизатор | А1-ОГМ-15 | 0,4 | 0,15 | ||
| Деаэратор | П8-ОДУ-А5 | 0,4 | 0,15 | ||
| Нагреватель стеклотары | PG 401 | 0,4 | 1,0 | ||
| Машина дозирования | ДН-1 | 0,4 | 1,7 | ||
| Машина розлива | Mario Ronchi | 0,4 | 1,7 | ||
| Машина укупорки | Б4-КЗС-12М | 0,4 | 1,5 | ||
| Упаковщик автоклава | PG 282 | 0,4 | 0,9 | ||
| Автоклав | А9-КСК | 0,4 | |||
| Разгрузчик автоклава | PG 284 | 0,4 | 0,25 | ||
| Этикетировочная машина | ЭР-2 | 0,4 | 1,4 | ||
| Датер | Видео-Джет | 0,4 | 1,6 | ||
| Машина упаковки в термоусадочную пленку | КЭП-150 | 0,4 | 3,0 |
Составить график работы технологического оборудования линии по производству пюре для детского питания «Тыква-кабачок». На проектируемом предприятии предусмотрен двухсменный график работы, продолжительность одной смены – 8 часов. Норма расхода исходного сырья – тыквы и кабачков – по 3200 кг в смену.
15. Определить площадь (в м2 и строительных квадратах) аппаратного цеха молочного комбината (строительно-монтажная схема) мощность 100 т перерабатываемого молока в смену. Перечень машин и оборудования, расположенных в цехе представлен в спецификации. Справочный материал: коэффициент запаса площади – 5,0.
16. Рассчитайте расход воды на городском молокоперерабатывающем предприятии с мощностью 100 т молока в смену.
Дополнительные вопросы
1.Перечислите основные критерии при выборе площадки строительства при проектировании биотехнологических производств.
2. Какие методы используют для определения мощности проектируемого производства?
3. Какие варианты компоновки применяют при проектировании промышленных объектов?
4. Что является основой при составлении принципиальной технологической схемы?
5. Какой нормативно-правовой документ определяет состав проекта?
6. По каким признакам осуществляется зонирование территории проектируемого предприятия?
7. Какими критериями следует руководствоваться при выборе или разработке оборудования?
8. Перечислите основные технико-экономические показатели, рассчитываемые при технико-экономическом обосновании проекта.
9. Какими показателями оценивается экономичность технологического оборудования?
10. Из каких данных складывается суммарная активная мощность потребления электроэнергии?
11. Перечислите основные критерии эффективности при проектном выборе технологического оборудования.
12. Какие факторы влияют на выбор технологии производства?
13. Какие параметры, являются определяющими при построении графика технологического процесса?
14. Какая норма эффективного времени работы технологического оборудования в смену?
15. Охарактеризуйте общие принципы биологической очистки стоков при проектировании биотехнологических производств.
16. Какая норма запаса воды установлена на молокоперерабатывающих предприятиях?