Расчет количества основного технологического оборудования

Следует выделить два этапа расчета: выбор необходимого объема для партионной обработки сырья и полуфабриката и расчет необходимого количества.

Для определения необходимого объема аппаратов исходными данными являются технологический регламент процесса, масса обрабатываемого сырья и полуфабриката в сутки и сменность работы. Следует придерживаться трехсменного графика работы для жидкостных процессов и двухсменного – для прочих операций.

Для расчета оборудования жидкостных процессов определяют необходимый суммарный полезный объем аппаратов для данной группы жидкостных процессов по формуле

, (70)

где V_П – необходимый суммарный полезный объем аппаратов для данной группы жидкостных операций; M – масса сырья или полуфабриката, перерабатываемого в год, т; ρ – плотность обрабатываемого сырья или полуфабриката; ЖК_мах – максимальный жидкостной коэффициент для данной группы жидкостных операций; D – число рабочих дней в году; Т₁ – продолжительность использования аппарата в технологическом цикле, включая время загрузки и выгрузки сырья и полуфабриката, заполнение и слив ванны; Т₂ – время работы аппарата в сутки; К_Т – норматив времени на техническое обслуживание и ремонт, %.

После определения V_П следует решить вопрос о количестве аппаратов для данной группы жидкостных операций. С одной стороны, снижение числа устанавливаемых аппаратов приводит к снижению затрат на их обслуживание, сокращению протяженности коммуникаций, уменьшению суммарных затрат на приобретение оборудования, с другой стороны, при установке малого числа аппаратов повышенного объема снижается гибкость производства, что приводит к невозможности переработки малых партий сырья и полуфабриката, а также к увеличению риска критичного сбоя на производстве при выходе хотя бы одной единицы оборудования из строя.

Число аппаратов для жидкостных процессов определяется по формуле

, (71)

где N – число аппаратов; Va – объем аппарата; К_З – коэффициент заполнения аппарата данного типа.

Необходимый суммарный объем откатных, протрясных, комбинированных, разбивочных барабанов рассчитывается по формуле

, (72)

где V – суммарный объем аппаратов данного типа, м³; M – масса полуфабриката, перерабатываемого в год, кг; D – число рабочих дней в году; Z – загрузка аппарата полуфабрикатом, кг/м³; Т₁ – продолжительность использования аппарата в технологическом цикле, включая время загрузки и выгрузки полуфабриката; Т₂ – время работы аппарата в сутки, ч; К_Т – норматив времени на техническое обслуживание и ремонт, %.

При выборе количества аппаратов данного типа необходимо руководствоваться соображениями, аналогичными для жидкостных процессов. Следует отметить, что для данной группы отделочных операций широко применяются нестандартные барабаны, изготовленные силами предприятия.

Число аппаратов для откатки, протряхивания и разбивки определяется по формуле

, (73)

где N – принятое число аппаратов; V_a – объем аппарата; V – необходимый суммарный объем аппаратов.

Необходимая суммарная загрузка аппаратов химчистки рассчитывается по формуле

, (74)

где W – необходимая суммарная загрузка аппаратов химчистки, кг; M – масса полуфабриката, перерабатываемого в год, кг; Т₁ – продолжительность использования аппарата в технологическом цикле, включая время на отжим, сушку, загрузку и выгрузку полуфабриката; Т₂ – время работы аппарата в сутки; D – число рабочих дней в году; К_З – загрузочный коэффициент (0, 6–0, 8); К_Т – норматив времени на техническое обслуживание и ремонт, %.

Определив необходимую суммарную загрузку, выбирают марку аппарата, учитывая, что используемые в меховой промышленности аппараты для сухого обезжиривания представляют собой серийные аппараты химчистки, адаптированные к условиям мехового производства. Выбирая аппарат химчистки для мехового производства необходимо учитывать, что в технических характеристиках указывается загрузка аппарата в расчете на текстильные материалы, которые значительно меньше, нежели пушно-меховой полуфабрикат, впитывают растворитель, поэтому необходимо снижать загрузку аппарата, вводя соответствующие загрузочные коэффициенты (для аппаратов химчистки 0, 5–0, 75). На производстве следует использовать аппараты с двумя перегонными кубами, поскольку при работе в условиях мехового производства растворитель постоянно проходит стадию рекуперации, следовательно, система рекуперации должна иметь соответствующий объем и мощность. Кроме того, дополнительный куб необходим для перегонки растворителя с острым паром, так как при содержании жира более 30 % в смеси жир–растворитель перегонка практически полностью прекращается в виду того, что во всех модификациях машин перегонные кубы работают в изотермическом режиме, равном температуре кипения тетрахлорэтилена – 121 °С.

В целом, требованиям мехового производства отвечают аппараты химчистки с загрузкой по текстилю не менее 25 кг, имеющие не менее двух перегонных кубов и танки для растворителя общим объемом не менее 800 л.

Расчетное количество аппаратов для сухого обезжиривания определяется по формуле

, (75)

где N – расчетное число аппаратов; W – необходимая суммарная загрузка аппаратов химчистки, кг; М – загрузка аппарата химчистки, считая на текстильные материалы.

Необходимое количество и мощность центрифуг возможно рассчитать аналогично тому, как это было указано для аппаратов химчистки, загрузочный коэффициент при этом принимается равным 1.

Расчет количества туннельных сушилок, сушилок для сушки кож и овчин в растяжку, сушилок типа СБМ производится следующим образом. Определяется количество полуфабриката в штуках, единовременно находящегося в сушильном агрегате:

, (76)

где W – количество полуфабриката, единовременно находящегося в сушильных агрегатах, шт.; M – масса полуфабриката, перерабатываемого в год, кг; Т₁ – продолжительность сушки полуфабриката, ч; Т₂ – время работы аппарата в сутки; D – число рабочих дней в году; К_Т – норматив времени на техническое обслуживание и ремонт, %.

После того как определено количество полуфабриката, единовременно находящегося в сушилках, в том случае, если используются сушилки модульно-секционного исполнения, следует определить необходимое количество секций сушилки по следующей формуле

, (77)

где W – количество полуфабриката, единовременно находящегося в сушильных агрегатах, шт.; М – максимальная загрузка секции сушилки, шт.

Полученное значение округляют до ближайшего большего целого.

В том случае если для сушильных операций применяются сушильные камеры нестандартного размера, оборудуемые непосредственно в специально отведенных для этого помещениях (для предприятий по производству пушнины), то их объем рассчитывается по следующей формуле:

, (78)

где W – количество полуфабриката, единовременно находящегося в сушильных агрегатах, шт.; C – удельная загрузка сушильной камеры, шт./м³.

Расчетное число машин и агрегатов для поштучных операций определяется исходя из продолжительности работы в сутки, норм выработки, числа рабочих дней в году по следующей формуле:

, (79)

где M – количество полуфабриката, перерабатываемого в год, шт.; n – кратность использования машины или агрегата в технологическом цикле; Т – время работы машины или агрегата в сутки; D – число рабочих дней в году; К_Т – норматив времени на техническое обслуживание и ремонт, %.

Полученное значение округляют до ближайшего большего целого. Результаты расчета необходимого количества основного технологического оборудования представляют в табличной форме, пример заполнения формы приведен в табл. 21.

Таблица 20. Необходимое количество машин, агрегатов
и аппаратов

Спецификацию основного технологического оборудования приводят в табличной форме, образец заполнения которой представлен в табл. 22.

Таблица 21. Спецификация основного технологического
оборудования