项目建设中给排水工程配合设计方法探讨
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摘要：在饮料工厂项目建设中,就设计内容而言,给排水项目建设及主要协作配套工程是产品方案、生产方式和生产工艺流程在设计中的先决条件和必须要求。假设日产茶饮料240吨,需配置一条24000瓶/小时灌装500毫升规格的PET线为例,从给排水提资要点,各水量平衡需求研究进行阐述为重点,体现给排水工程在饮料工程中的配合的重要性。给排水整体配合设计符合低碳和节约用水的同时也为环保污水处理的设计符合国家有关规定提供支持。
关键词：给排水配合设计;水平衡;饮料工程项目建设
中图分类号：TU 文献标识码：A文章编号：1672-3198（2011）05-0272-01
1 引言
饮料工厂项目建设涉及面较广,单从生产车间内部的建设来讲,就涉及到工艺设备,给排水、电力、蒸汽、制冷、压缩空气等公用工程,卫生设施、食品工厂GMP标准及许多不同种类的专业。单从工艺或其他某一专业为出发点,不进行各专业的协调配合,不按程序化进行,势必会出现顾此失彼,前后无法衔接。
本文现以PET线生产茶饮料为例对饮料工厂项目建设中给排水工程的配合设计方法进行探讨性的叙述,希望能为企业的项目管理和生产管理提供一些参考。
在饮料工厂项目建设中,就设计内容而言,给排水项目建设及主要协作配套工程是产品方案、生产方式和生产工艺流程在设计中的先决条件和必须要求。为此,在进行工程的配合设计方法探讨前,我们需要对这些条件内容进行简单阐述。
（1）假设日产茶饮料240吨,即需配置一条24000瓶/小时灌装500毫升规格的PET线和与此相配套的吹瓶、茶萃取等工艺设备。
（2）事先已经设计和提列出产品方案和生产工艺流程图。
（3）根据要求已经完成对设备工艺进行规划和设备选型。
以上规划条件状况具备后,其配套公用系统的设计就同时进入我们的项目内容,特别是PET线茶饮料生产线中的给排水项目。另外需要注意的是：在设计和规划中,要先理清思路,最好用流程图和方块图等类似图示表格的形式,清晰地显示出主要工序的输入、输出关系,便于设计工作的开展。
2 PET线给排水工程系统提资内容
产品方案、产能、生产工艺流程、设备规划等设计完成后,我们就可以进行给排水、电、汽、冷、气工程系统的提资,并按程序进行设计工作,这里重点阐述给排水的提资工作。
（1）根据产品方案的制定满足设备生产能力和给排水负荷的平衡。
（2）根据产品方案的比较列出设备平衡情况和给排水量的比较。
（3）根据主要产品生产工艺流程图,可将原料的性质、成品的要求,并把所采用的生产过程和设备组合起来,提列其水的使用量和排放量。
（4）根据工艺流程图可进行设备选择、热量衡算,为产品给排水量计算提供依据。
（5）根据工艺设计要求,可以确定主要设备和非定型设备,并估算出其对水的需求和具体要求。
（6）从工艺角度出发,向非工艺设计提出有关的各种数据（如生产车间的给排水量及负荷进行计算）,使整个设计协调、合理,使项目建设按程序化的方向发展。
3 PET线给排水工程的配合设计方法探讨
PET线茶饮料工厂整个给排水工程项目的设计都围绕工艺需要而进行,并相互配合,反过来工艺为给排水工程项目提供设计依据。给排水系统工程的配合设计方法：
饮料工厂在生产过程中需要大量的水,而且在不同的使用场合有不同的水质要求,特别是工艺用水更有严格的质量要求。因此,给排水系统工程的配合设计方法选择的恰当与否直接影响到饮料工厂的基建投资、生产管理、品质管理、成本核算等方面。为了保证经济合理、安全可靠地供应用水,满足生产对水量、水质和水压的要求,及时地排出废水和污水,在进行食品工厂设计时就必须对工厂的给排水工程作出统一、合理的设计。
给排水工程设计的内容包容广泛。本文拟从假设的条件中以饮料工厂整体规划水平衡进行分析探讨。
3.1 生活用水量的估算
生活用水量的多少与当地气候、人们的生活习惯和卫生设备的完善程度有关。具体计算方法可查阅《给排水设计手册》。
A、生活用水 50升/人/班
淋浴用水 40升/人/班
食堂用水 15升/人/餐
饮用水 2升/人/班
绿化用水 2升/平方/日
洗车用水 600升/辆/日
未预见用水 20%日用水量（不包括生产用水）。
B、若有集体宿舍和员工住宅,则按下例计算（包括上面的公共项）：
集体宿舍用水 100～200升/人/日
员工住宅用水 130～270升/人/日
或采用300升/人/日的国家甲一标准计算。
C、如作粗略估算,则可按下式：
生活最大小时用水量最大班人数×70÷1000（m3/h）,小时变化系数为2.0～3.0。
要注意的是,无论以上面何种方法计算,都必须要预先知道员工编制数量。其数量在工艺设计和流程中已经完成（按全厂员工140人、绿化面积2500平方、车3辆基础数据计算）。
Q生活140×（50+40+2+15）+2×2500+3×600+20%Q生活；
Q生活（14980+5000+1800）÷0.8 27225升/天27.225吨/天。
3.2 消防用水量的估算
饮料工厂的室外消防用水量标准为10～15升/秒,水柱不小于10米。室内消防用水量标准为2.5～5.0升/秒,水柱不小于7米。消防用水只用在发生火灾的非常时间,所以当工厂的生产和生活水量超过消防水量时,就不必累加消防用水量,发生火灾时可以通过调整生产和生活用水量解决。另外,在工厂设计中,若地方面积合适,可考虑利用景观水池作为消防用蓄水,一举两得。另外在实际操作中,也可以在屋顶加一消防蓄水池,以备不时之需。
3.3 生产用水量的估算
生产用水包括锅炉用水、冷冻机房冷却用水、工艺用水。
（1）锅炉用水。
锅炉单位用水量即是需要软化的水量。它包括蒸汽用户的凝结水损失；排污水损失（小于锅炉额定蒸发量的10%）；锅炉自用蒸汽的凝结水损失；室外管路的漏损；水处理设备的自耗软水量；水处理装置的富裕量。
（2）冷冻机房冷却用水。
前面已经计算出冷冻机房冷却循环水量100吨/小时,补充水按1%,即每小时冷却用水消耗量为1吨/小时。
同样方式可计算出吹瓶、茶萃取和PET整线每小时冷却用水消耗量为2吨/小时。
（3）工艺用水。
工艺用水包括：加入到物料中的水量；水赶产品用水；生产工艺设备CIP清洗用水；PET洗瓶和冷却用水；车间冲洗和打扫用水；输送链用水；水处理及浓水排放；未预见用水等。
3.4 生产废水和生活废水的估算
（1）废水排放量的计算。
饮料工厂的排水量普遍较大,排水中包括生产废水和生活废水。生产废水和生活废水,根据国家环境保护法,须经过处理达到排放标准才能排放,其排放量可按生产、生活最大小时给水量的85～90%计算。
（2）排水设计要求。
对有机物含量较高,酸碱度偏高或偏低,无有害元素的污水,在进行处理时要有针对性；室内、室外的排水要考虑清浊分流,生活污水的处理需要采用化粪池；室内排水需要明沟和地漏,室外转弯和汇流处设置检查井；单独建立污水处理站；饮料工厂污水可选用生物处理法,达标后的水可再循环使用。
4 结语
以PET线生产茶饮料为例,对饮料工厂项目建设中给排水工程的配合设计方法进行探讨性的叙述,这些内容仅仅是饮料工厂项目建设中很小的也是非常重要的一个组成部分。从探讨性的叙述这一小块内容我们可以发现,企业的项目建设和生产管理是有许多必然联系的,项目建设的设计方法既为生产管理提供相关的专业基础在实际中的应用,也为工厂生产管理提供了有理、有据、有序、衔接适当的基础数据和逻辑方式。反过来,设计方法里有规划、组织、协调、控制、决策等管理活动贯穿始终。
参考文献
［1］段成君.袖珍给排水工手册［M］.北京：机械工业出版社,2004.
［2］邵长富.软饮料工艺学［M］.北京：中国轻工业出版社,2005:136-154.
［3］李肇全.化工原理［M］.北京：科学出版社，2004.