Пути уменьшения расхода энергоресурсов (воды, природного газа) для производства солода на АО "Пивзавод Воронежский"

Введение
Пивовареннаяпромышленность относится к числу немногих динамично развивающихся отраслейРоссии. Объемы производства пива за последние пять лет ежегодно возрастают на125 — 130 %. В 2000 году было произведено около 350 млн. дал пива.
Ростпроизводства пива традиционно опережает производство солода, дефицит которогоиз года в год растет. Ежегодно импортируется более 40 % солода, в основном изстран дальнего зарубежья. Сдерживающим фактором в ускоренном наращиваниисолодовенных мощностей служит проблема отечественных пивоваренных ячменей. Вевропейской части России в ряде областей (Липецкой, Воронежской, Курской,Белгородской, Тамбовской, Орловской) имеются хорошие почвенно-климатическиеусловия для выращивания качественных ячменей. Сейчас районировано 33 сорта.Вместе с тем обеспеченность промышленности отечественным пивоваренным ячменемиз года в год ухудшается и растет импорт ячменя. Так, в 2000 году импортированоболее 400 тыс. т ячменя.
Анализ качестваотечественных пивоваренных ячменей, проведенных во ВНИИПБ и ВГТ, показал, чтооколо половины проверенных партий не удовлетворяют требованиям ГОСТ 5060-92 посодержанию мелких зерен, по крупности, по белку и способности прорастания.
Для решенияпроблемы использования высококачественного отечественного ячменя разработанапрограмма «Пивоваренный ячмень России» при поддержке Минсельхозпрода РФ. Вближайшие 3-5 лет существующая сегодня диспропорция между мощностями попроизводству пива и солода будет значительно снижена в результате строительстваряда крупных солод овен компаниями «Балтика», «Очаково», «Росар», «Эфес» и др.
Основнымнедостатком уже действующих предприятий является устаревшее оборудование,амортизация которого достигла 70-100%. Многие здания пивоваренных заводовстарые, физически изношенны, для их обновления требуются большие капитальныевложения.
Перспективаразвития отрасли предполагает, что к 2003 году объемы производства по пивудолжны возрасти до 550 млн. дал пива в год.
При этомдействующие предприятия должны стремится к увеличению производительности, в томчисле и за счет модернизации имеющегося оборудования.

1.1 Общиесведения о пивоваренной отрасли
 
1.1.2 Описаниетехнологической схемы производства солода
Приготовление солода— сложный комплекс специфических процедур, состоящий из очистки, сортировки,замачивания и ращения зерна, а также обработки свежепроросшего солода.
Солод,проросший при оптимальных условиях, имеет свежий огуречный запах. Принаступлении анаэробного дыхания солод приобретает эфирный, яблочный запах.Основным признаком окончания проращивания является растворимость мучнистоготела зерна 6, чем свидетельствует легкое растирание его между пальцами.
По принятой в производствесхеме (ДП-260601-35-2005-ВСЛ-00.00.000 ТЗ) поступивший на предприятие ячменьпроходя через переключатели потока 2 с помощью ленточного транспортера 3,норией подается в промежуточный бункер 6. Далее попадая в магнитный сепаратор7, очищается от ферропримесей, взвешивается на весах 8 и следует на очистку ввоздушно-ситовой сепаратор 9.Фракции ячменя первого и второго сорта собираются вбункерах 21, а ячмень третьего сорта направляется на утилизацию.
Очищенный и отсортированныйячмень в определенном количестве засыпается в замочный чан 24, где отмываетсяот загрязнений и дезинфицируется. Легкое зерно и мелкие примеси (сплав) вовремя мойки всплывают на поверхность и удаляются вместе с моечной водой.Вымытое зерно перекачивается в замочный чан 25, где его влажность повышается до41…43 %.После окончания замачивания замоченное зерно направляется всолодорастильный аппарат 26, для проращивания в течении 6-9 суток. В нем зернопродувается воздухом с относительной влажностью 96…98 % и температурой 12 ˚С.При необходимости зерно орошается водой имеющей температуру около 12 ˚С.
Температура зерна должнаоставаться в пределе 14-18 ˚С.
Из солодорастильногоагрегата зеленый солод при помощи разгрузочного устройства подается в норию 27,и поднимается в камеру подвяливания солодосушилки 28, где равномернораспределяется специальными механизмами и сыплется в вертикальные шахтысушилки. Сушилка имеет три зоны благодаря чему сушильный агент несколько разпроходит сквозь вертикальные слои солода. Температура Сушильного агентаизменяется от 45 ˚С до 85 ˚С, продолжительность сушки 24…36 часов.
Сухой горячий солод изсушилки выгружается в росткоотбойную машину 29, где очищается от ростков.Ростки собирают в бункере 30, для последующей утилизации. Очищенный солодотлеживается в бункере 31 в целях повышения влажности оболочки зерна и ееэластичности. Сухой солод без ростков очищается от загрязнений, полируется в полировочноймашине 32 и подается в силос для хранения 33, где хранится и в нужный момент подаетсяв варочный цех.
1.2 Назначение и классификация машин для производствасолода
Мощностьсолодовенного цеха определяется в тоннах сухого солода, выпускаемого в год попроизводительности оборудования солодорастильного и сушильного отделений. В состав солодовенного цехавходят следующие сооружения и производственные подразделения
1) элеватор:
приемноеустройство для ячменя;
рабочая башняэлеватора;
силосные корпуса— надсилосное и подсилосное помещения.
2) солодовенныйкорпус;
а) замочноеотделение;
б)солодорастильное отделение;
в)отделениесушки солода;
г)отделениеподготовки и обработки воды;
д)отделение мойкии предварительного замачивания ячменя;
е) отделениеподготовки и обработки воды.
3) административно-бытовойкорпус;
4) автовесыподъездные пути, сантехнические и другие сооружения.
В каждом от делении солодовни используют различноетехнологическое оборудование необходимое для выполнения ряда технологических идополнительных операций:
— очистки ячменя и его дозирования (взвешивание);
— повышения влажности зерна и мойки;
— сушки зеленого солода и подработки;
— транспортировки и хранения.
Для выделенияиз зерновой массы примесей, отличающихся от зерен основной культуры по ширине итолщине, применяют машины, основным рабочим органом которых является системавибрирующих, вращающихся или движущихся возвратно-поступательных сит.
Принципдействия зерноочистительных машин основан на отделении примесей от основноймассы зерна по линейным размерам и аэродинамическим свойствам.
Взерноочистительных машинах применяютразличные способы пневмосепарирования: в вертикальном, наклонном или поперечномвоздушном потоке; с использованием поля центробежных сил; пневмоинерционное;пневмоситовое и др. Наибольшее распространение благодаря конструкционнойпростоте и компактности устройств получил способ сепарирования зерновой смеси ввертикальном воздушном потоке.
Сортирующиемашины разделяют очищенноезерно по толщине и ширине, а триеры — по длине частиц. Металлические примесиизвлекаются из массы зерна магнитными аппаратами. Во время мойки зерна частицыс малой плотностью всплывают на поверхность воды и удаляются из моечного аппаратав отдельный сборник.

1.2.1 Зерновыесепараторы
Для очисткизерна от примесей, отличающихся от него геометрическими размерами (шириной итолщиной), применяют ситовые сепараторы с плоскими и цилиндрическими ситами.Сепараторы с плоскими ситами бывают с возвратно-поступательным и круговымпоступательным в горизонтальной плоскости движением сит. К сепараторам сцилиндрическими ситами относят виброцентробежные сепараторы, рабочие цилиндрыкоторых установлены вертикально, и барабанные с горизонтальным расположением барабана.
Воздушно-ситовыесепараторы очищают зерно от примесей по аэродинамическим свойствам и линейнымразмерам. В них зерно от мелких и крупных примесей очищают на ситах, а отлегких — в пневмосепарирующих каналах до поступления зерна на сита и на выходеиз машины.
1.2.2 Цилиндрическиеи дисковые триеры
Примеси,отличающиеся от зерен основной культуры длиной, отделить на ситах невозможно.Для этой цели используют триеры. Рабочим органом триера является цилиндр илидиск с ячейками, выбирающие короткие частицы.
По назначениюразличают триеры-куколеотборники — для выделения из основной массы зернаполовинчатых зерен и шаровидных примесей (куколя, гречишки и т.п.) итриеры-овсюгоотборники — для отделения зерен основной культуры (ячменя, пшеницыи др.).
Ячейки рабочейповерхности куколеотборника выбирают из массы зерна шаровидные примеси иполовинчатые зерна, количество которых не превышает 5%. Ячейки овсюгоотборника,напротив, выбирают основную составную часть — ячмень, пшеницу или рожь,количество которой обычно равно 95% объема зерновой массы. Естественно, приравных размерах производительность куколеотборника гораздо больше, чемовсюгоотборника.

1.2.3 Магнитныесепараторы
В зерновойсмеси, поступающей в производство, могут быть металлические примеси, которыенельзя выделить в сепараторах или триерах. Металломагнитные примеси весьмаразнообразны по размерам, форме и происхождению: это случайно попавшие предметы(гвозди, гайки, кусочки металла и т.п.) и частицы, попадающие в продукт врезультате износа. Наличие таких примесей может привести к искрообразованию илиповреждению рабочих органов машин. Особенно опасно и нежелательно попаданиеметалломагнитных примесей в готовую продукцию.
Втехнологическом процессе переработки зерна предусмотрена установка магнитнойзащиты после бункеров для неочищенного зерна, перед сепараторами, триерами идробилками, а также на контроле готовой продукции.
Основа рабочего процесса магнитныхсепараторов — различие в магнитных свойствах зерновых продуктов и примесей.
1.2.4 Аппараты для мойки и замочки ячменя
Замачивание зернаявляется важным этапом в производстве пивоваренного солода. Достаточнаявлажность, наличие кислорода и оптимальная температура — основные условиясолодоращения. Длямойки и замачивания зерна используются специальные аппараты разных конструкций.Как моечные, так и замочные аппараты изготовляют из листовой стали толщиной4...6 мм и обрабатывают специальным покрытием, исключающим коррозию металла.
Современныеконструкции замочных аппаратов имеют цилиндрическую форму, обеспечивающуюсамотечную выгрузку замоченного ячменя.
1.2.5 Аппаратыдля солодоращения
Целью проращивания солода является синтези активизация неактивных ферментов, под влиянием которых в процессе затираниядостигается растворение всех резервных веществ зерна. Под действием ферментовпри солодоращении часть сложных веществ зерна превращается в мальтозу, глюкозу,мальтодекстрины и высшие декстрины, пептоны, пептиды, аминокислоты и др.
В замочном аппарате с коническим днищем подаваемый потрубопроводу в нижнюю часть эрлифтной трубы сжатый воздух увлекает за собойзерно с водой и поднимает его вверх.
Плотность смеси воды ивоздуха намного ниже плотности воды и зерна, находящихся вокруг трубы. За счетэтой разницы зерно поднимается по трубе вверх, где с помощью сегнерова колеса равномернораспределяется по объему аппарата.
Сжатый воздух подается также в кольцевыебарабаны трубки, которые расположены на внутренней поверхности конической частизамочного аппарата. Для равномерного распределения воздуха по всему объемуаппарата в трубках в нижней части имеются отверстия диаметром 2...3 мм. Дляспуска замоченного зерна в аппарате для солодоращения в нижней части замочногоаппарата находятся вентиль с клапаном и спускной штуцер.
1.2.6 Оборудование для сушки солода
Сушка солодаосуществляется в целях снижения его влажности с 50...40 до 10...3% к общеймассе, при которой становятся невозможными его самопроизвольные ферментативныеизменения, которые зависят от скорости обезвоживания, температуры сушильногоагента, его влажности и условий сушки. После тепловой обработки в сушильнойкамере солод приобретает специфический вкус, цвет и аромат, при этом частьвысокомолекулярных белков свертывается, что в дальнейшем положительносказывается на процессах осветления солода и пива. Ростки, придающие пивунеприятный горький вкус, при сушке становятся хрупкими и легко удаляются.
Солодосушилкиделятся на два типа: периодического и непрерывного действия.
К солодосушилкампериодического действия относятся горизонтальные одно-, двух- и трехъярусныесушилки, а также вертикальные сушилки, которые в настоящее время имеют широкоераспространение. Сушка в этих сушилках происходит с перерывами для выгрузкисухого и загрузки свежепроросшего солода. Температура сушильного агентаизменяется от 45 до 80… 105 °С.
К солодосушилкамнепрерывного действия относятся вертикальные сушилки типа ЛСХА, карусельныесушилки КТИПП, а также статические солодовни, работающие по совмещенному способу.
В сушилках разных типов сушка солодапротекает в две стадии. В первой стадии удаляется гигроскопическая влага, авлажность солода легко снижается до 10 %. Во второй стадии, когда остаточнаявлага более прочно связана с коллоидной структурой солода, снижение влажностидо 2.„5 % затруднено. На данной стадии сушки солод темнеет, появляютсяхарактерные аромат, цвет и вкус. В связи с этим сушилки для солода должныработать с переменным по зонамколичеством воздуха.
1.2.7 Машиныдля обработки сухого солода
После окончаниясушки солода удаляют ростки, которые могут придать пиву горьковатый привкус.Отделять ростки от солода необходимо немедленно после сушки, так как прихранении из-за высокой гигроскопичности ростки теряют свою хрупкость иотделяются очень трудно. Очистка солода от ростков производится наросткоотбойных машинах.
Всеросткоотбойные машины работают путем прижимания рабочим органои зерен кповерхности ситового цилиндра, в результате чего ростки отбиваются и удаляютсярасположенным ниже по уровню шнеком.
В качестверабочего органа машина может иметь вал с лопостями, шнек, вал с бичами.
Сухой солод послевыдерживания на складе и перед подачей в производство с целью удаления из негопыли, оставшихся ростков, цветковой оболочки и других примесей пропускают черезсолодополировочные машины, после которых он приобретает чистый вкус, аповерхность его становится блестящей.
Дробление высушенного и отлежавшегосясолода представляет собой тонкое измельчение солода для ускоренияфизиологических и биохимических процессов растворения зерна при затирании.
Полировочные машины присоединены к системеаспирации и имеют помимо магнитов для улавливания ферропримесей наборвибрационных сит, проходя через которые из солода удаляются все грубые и тонкиепримеси. Затем солодпротирается между щеточным валиком с мягкимищетками ипрофилированным листом, очищаясь таким образом от пыли. В зависимости отрастворимости солода солодополировачнчя машина может быть настроена на болееили менее интенсивную очистку.
1.3 Современныеконструкции
1.3.1 Аппараты длязамачивания ячменя
Последние десятилетиязамачивание осуществляют в основном в цилиндроконических емкостях.Изготавливают их из стального листа, а в последнее время — из нержавеющейстали. Такая форма емкостей выбрана для обеспечения полного опорожнения замочкив ящик.
Как правило, замочноеотделение размещают над помещением для проращивания. В старых замочных цехах досих пор существуют традиционные конструкции замочных чанов когда два замочныхчана размещаются друг под другом, и замачиваемый ячмень через них проходитпоследовательно.
Подобная форма замочногочана себя оправдывает, но проблемы возникают для части ячменя, находящегося внижней части воронки. С поглощением воды усиливаются жизненные процессы, вчастности дыхание. Для зерна, находящегося в нижней части воронки, этоозначает, что после ухода из нее воды она продолжает еще поступать вниз изверхних слоев зерна, тогда как зерно вверху уже аэрируется. С развитием дыханияобразующаяся двуокись углерода опускается в нижнюю часть воронки и затрудняетдыхание находящегося там зерна. Если ничего не предпринимать, то может получитьсянеравномерно развивающийся солод.
Со временем была предложена(впервые — Вильдом (ВДЫ)) замочная емкость с центральнойвертикальной трубой, через которую в первыйдень замачивания ячмень перекачивался внутри емкости («предварительное замачиваниепо Вильду») (рисунок 1).
Благодаря этому исключается невыгодное положениезерна в воронке и достигается равномерное снабжение его водой, а также аэрациявсего зерна в чане. Такая конструкция чана используется и в настоящее время, но вместо прежнегомеханического перемещения ячменя через центральную трубу используется более бережнаяего перекачка сжатым воздухом.
Если неиспользуется чан с воронкой, то в настоящее время большей частью применяютчаны, в которых сжатый воздух вдувается через форсунки, что гарантируетобеспечение ячменя воздухом и во время водопоглощения. Если замоченный ячменьтранспортируется далее механическими средствами («сухая выгрузка»), то в концевыпуск должен быть под более острым углом (около 600), чем при последующемгидравлическом транспортировании (около 90°, «мокрая выгрузка»).
В последнеевремя разработан тип замочного чана с плоским дном (рисунок 4.). Такие чанымогут применяться самостоятельно или в качестве второго чана в комбинации с цилиндроконическим чаном.
Подобныйзамочный чан представляет собой цилиндрическую емкость с плоским дном, на ситовом днище которогоиз нержавеющей стали, имеющем 24-32 %-ную щелевую проходную поверхность, размещается ячмень.Распределение ячменя и выгрузка уже наклюнувшегося материала осуществляется спомощью многорукавного радиального разгрузочного механизма, который принеобходимости может подниматься или опускаться. Находящиеся на нем «весла»могут перемещать материал либо к середине или на края, либо разравнивать его.
Для аэрации замачиваемогоматериала под ситовым днищем имеются форсунки сжатого воздуха. Для промывки пространствапод ситовым днищем размещены водяные форсунки. Благодаря размещению материаларавномерным слоем в замочном чане возможно добиться быстрого и равномерного егопрорастания.
Чаны с плоским днищемтребуют несколько большего расхода воды, чем чаны с воронкой, так какпространство под ситовым дном нельзя уменьшить. Чтобы, несмотря на это,экономить воду, на некоторых солодовенных заводах применяют специальное устройстводля поддержания над ячменем пониженного уровня воды.
В замочныхчанах с плоским дном уже нет той части зерна, которая в замочных чанах с воронкой оказывается в невыгодномположении.
Еще однувозможность дают шнеки для замачивания, которые могут применяться для мойки, атакже для предварительного и основного замачивания ячменя.
Ячмень подаетсяв заполненный водой желоб и медленно перемещается из воды наклонноустановленным шнеком. При этом ячмень естественно насыщается водой. Сплавудаляется через предварительно установленное устройство.
Особенноинтенсивно процесс мойки протекает в замочном барабане представленного на рисунке2.
Во вращающемся барабанеячмень в течение 30-45 мин заливается водой при 25 ºС, при этомпродвигаясь вверх с помощью подъемных корзин, расположенных внутри корпуса.Хороший эффект промывки барабаном сказывается прежде всего на удалении споверхности зерен спор плесневых грибов («антигашингоный барабан»). Замочныйбарабан способствует также ускоренному водопоглощению ячменя до 27-30 % влажности.
Для сравнения:
Конусныезамочные чаны
Используемыеразмеры — на 50-60 т ячменя; для увеличения суточной выработки используютнесколько чанов, работающих параллельно. Расход воды — 4-6 м3 натонну ячменя.
Чаны с плоскимдном
Рассчитаны назагрузку больших партий и обеспечивают равномерную переработку продукта. К ихнедостаткам относят:
— увеличениезатрат на устройство решетчатого настила, погрузочной и разгрузочной машины;
— увеличениеводопотребления — до 5-7 м3на тонну ячменя — из-занеиспользуемого пространства под решеткой;
— необходимость ручной очисткипространства под решеткой.
Замочныебарабаны
Особенно хорошидля первой фазы замачивания в комбинации с последующим замачиванием внепрерывном токе воды и воздуха или с воздушно-оросительным замачиванием.Водопотребление в них невелико, от 0,6 до 0,8 м3 на тонну ячменя.
1.3.2 Высокопроизводительныесушилки для солода
Современныесушилки оснащены погрузчиками и разгрузчиками. Такие сушилки бывают впрямоугольном или круглом исполнении и могут иметь конструкцию в виде одно- илидвухъярусной сушилки.
Напримеродноярусная высокопроизводительная сушилка с круглой решеткой. Она оборудованапoгpyзочно-разгрузючнымустройством. Для таких сушилок отсутствует необходимость в ворошителе.
Решетки в видеперфорированных листов или сит с прорезями имеют 30%-ную свободную проходнуюповерхность опираются снаружи на ролики и равномерно приводятся в движение 3-6двигателями мощностью по 1-2 кВт каждый. Приводы снабжены переключателями для правогои левого вращения, а также имеют две скорости.
Погрузочно-разгрузочноеустройство может подниматьсяи опускаться и имеет в качестве основного элемента конструкции горизонтальныйтранспортирующий шнек, который по мере необходимости перемещает продукт изпериферии к центру или наоборот. Вся операция занимает обычно около часа.
Для загрузкипогрузочно-разгрузочное устройство устанавливается на высоте, соответствующейпредусмотренной толщине слоя. В конструкциях со вращающейся решеткойтранспортировка и загрузка продукта осуществляется из периферии к центру, приэтом полная загрузка сушилки занимает около часа. По окончании процесса сушкипогрузочно-разгрузочное устройство опускается в нижнее положение и приповорачивающейся решетке постепенно перемещает солод к отверстию для выгрузки.
Весь процесс сушки, включая загрузку ивыгрузку, осуществляется автоматически и занимает 18-20 часов.
В конструкцияхс неподвижной решеткой поворачивается и перемещается в горизонтальной плоскостисам шнек.
Преимуществаконструкции с поворачивающейся решеткой заключаются в том, что
— отбиваемыетранспортным шнеком ростки солода падают в определен ном месте и могут оттудаудаляться;
— солод приопорожнении сушилки может перемещаться к неподвижному отверстию в стенке.
Двухъяруснаясушилка (рисунок 5.) состоит из двух решеток, расположенных друг над другом. Вто время как на одной решетке идет отсушка, на другой свежепроросший солоднаходится в фазе подвяливания. При этом горячий сухой воздух от решетки дляотсушки можно направлять после добавления свежего воздуха под решеткуподвяливания, а затем отводить увлажненный в процессе подвяливания воздухнаружу.
Две решетки вдвухъярусной сушилке можно:
— располагать ввертикальной плоскости друг над другом или рядом;
— работать сперебрасыванием солода или без него.
При работе сперебрасыванием процессы подвяливания и сушки ведут на отдельных решетках.Необходимость в перебрасывании может отпадать, если подвяливание и сушкапроводятся на одной и той же решетке. Однако для реализации этого техническогорешения необходима система, позволяющая переключать воздушные каналы.
Оба вариантаимеют свои преимущества и недостатки. Преимущество переключения воздушныхканалов состоит, прежде всего в возможности увеличения продолжительности сушки,так как отсутствует перебрасывание, отнимающее примерно 2 часа.
В принципесуществует возможность эксплуатировать две одноярусные сушилки как однудвухъярусную.
Если имеется вналичии двухъярусная сушилка с перебрасыванием солода, и с ней хотят работать вдва этапа (подвяливание и сушка) в течение 2- 20 ч, то происходит это так, какпоказано на рисунке 5.
Подвод воздухадля верхнего яруса регулируется совершенно независимо от температуры нижнегояруса. Количество воздуха устанавливается таким образом, чтобы отводимый надверхним ярусом воздух при температуре 25-30 °С постоянно насыщался влагой, в товремя как независимо от этого процесса нижний ярус мог бы работать притемпературе отсушки.
Загрузка иразгрузка ярусов осуществляется описанными выше способами. Для перегрузки сверхнего на нижний ярус обе решетки и оба шнека двигаются с одинаковойскоростью.
Из экономических соображений следует, какможно полнее использовать тепловую энергию отводимого воздуха: вентиляторпрогоняет свежий воздух через теплообменник, где воздух предварительнонагревается, а затем с помощью системы отопления доводится до нужнойтемпературы. При эксплуатации двухъярусной сушилки данный процесс проводитсянесколько по-другому: воздух, пройдя нижний ярус, доводится до требуемойтемпературы путем регулируемого добавления теплого и холодной воздуха,благодаря чему достигается раздельное управление температурой и подачей воздухадля верхнего и нижнего яруса.
1.4 Патентная проработка проекта
В России в настоящее время стоимостьэнергетических носителей начинает приближаться к среднемировому уровню цен,поэтому именно сегодня направление экономии энергетических ресурсов приобретаетособую актуальность.
В данном дипломном проекте была поставлена задачауменьшение расхода энергоресурсов (воды, природного газа) для производствасолода.
1.4.1 Замочный чан
Изобретение относится к пивоваренной промышленности, вчастности к оборудованию для производства солода. Аппарат (Приложение А, фиг.1)состоит из цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем 2 и герметичнойкрышкой 3 с загрузочными шахтами 4. В корпусе 1 на уровне затопления водойустановлен сетчатый цилиндрический фильтр 5, внутри которого расположен клапан6, соединенный трубопроводом 7, проходящим через герметичную крышку 3, с центробежнымнасосом 8. Озонатор 9 подсоединен через трубопровод 10 к эжектору-смесителю 11,выходной патрубок которого трубопроводом 12 соединен с жестко установленной надне корпуса 1 соплом вверх форсункой 13, над рабочим соплом которой установлендиффузор 14 трубы 15 гидролифта. Центробежный насос 8 трубопроводом 16 соединенс эжектором-смесителем 11. Труба 15 гидролифта жестко прикреплена к стенкамкорпуса 1 с помощью направляющих 17. На герметичной крышке 3 корпуса 1установлена система 18 вентиляции надводного пространства. В коническом днище 2корпуса 1 расположен механизм 19 для разгрузки зерна, подвода и отвода воды. Накорпусе 1 расположено окно 20 для удаления сплава. На герметичной крышке 3корпуса 1 расположены иллюминаторы 21. Изобретение позволит ускорить процесссолодоращения, улучшить качество солода и экологичность производства.
Изобретение относится к пивоваренной промышленности, вчастности к оборудованию для производства солода.
Известен аппарат для мойки и замачивания зерна [3],содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, трубопроводы, эрлифтнуютрубу, барботерные трубки и механизм для разгрузки зерна, подвода и отводаводы.
Недостатком известного устройства является неизбежноезасорение отверстий барботерных трубок, что приводит к неполному перемешиваниюзерновой массы, понижению степени аэрации жидкости, а также неудовлетворительноймойке и дезинфекции зерна. Кроме того, использование при дезинфекции зернарастворов негашеной извести, хлорной извести, перманганата кали и т.д. приводитк ухудшению качества солода, а сбросы — к загрязнению водоемов. Использованиеданных реагентов не гарантирует полную дезинфекцию зерна и дополнительнотребуются затраты больших объемов воды на промывку зерновой массы последезинфекции.
Технический эффект заключается в ускорении процессасолодоращения, улучшении качества солода, экономии водных ресурсов, получениивысоких показателей дезинфекции и улучшении экологичности производства.
Сущность изобретения заключается в том, что аппаратдля замочки зерна, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, трубопроводы,механизм для разгрузки зерна, подвода и отвода воды, а также окно для удаления сплава,снабжен озонатором, подсоединенным через трубопровод к эжектору-смесителю,выходной патрубок которого трубопроводом соединен с жестко установленной на днекорпуса соплом вверх форсункой, над рабочим соплом которой установлен диффузортрубы гидролифта. На уровне затопления водой установлен сетчатый цилиндрическийфильтр, внутри которого расположен клапан, соединенный трубопроводом, проходящимчерез герметичную с загрузочными шахтами крышку корпуса, с центробежным насосом,подсоединенным трубопроводом к эжектору-смесителю. При этом труба гидролифтажестко прикреплена к стенкам корпуса, на крышке которой установлена системавентиляции надводного пространства.
На рисунке (Приложение А, фиг. 1) изображенопредлагаемое устройство, состоящее из цилиндрического корпуса 1 с коническимднищем 2 и герметичной крышкой 3 с загрузочными шахтами 4. В корпусе 1 науровне затопления водой установлен сетчатый цилиндрический фильтр 5, внутри которогорасположен клапан 6, соединенный трубопроводом 7, проходящим через герметичнуюкрышку 3, с центробежным насосом 8. Озонатор 9 подсоединен через трубопровод 10к эжектору-смесителю 11, выходной патрубок которого трубопроводом 12 соединен сжестко установленной на дне корпуса 1 соплом вверх форсункой 13, над рабочимсоплом которой установлен диффузор 14 трубы 15 гидролифта. Центробежный насос 8трубопроводом 16 соединен с эжектором-смесителем 11. Труба 15 гидролифта жесткоприкреплена к стенкам корпуса 1 с помощью направляющих 17. На герметичной крышке3 корпуса 1 установлена система вентиляции 18 надводного пространства. Вконическом днище 2 корпуса 1 расположен механизм для разгрузки зерна, подвода иотвода воды 19. На корпусе 1 расположено окно 20 для удаления сплава. Нагерметичной крышке 3 корпуса 1 расположены иллюминаторы 21.
Аппарат работает следующим образом. В цилиндрическийкорпус 1 заливают воду на 1/3 его объема, затем насыпают очищенное зерно взагрузочные шахты 4. В корпус 1 доливают воду до уровня окна 20 для удаления сплава.Включают центробежный насос 8, который забирает воду через огороженный сетчатымфильтром 5 клапан 6 по трубопроводу 7. Далее вода под напором по трубопроводу16 нагнетается в эжектор-смеситель 11, с помощью которого воду можно насыщатьобычным воздухом либо озоновоздушной смесью. Выбор режима работыэжектора-смесител 11 зависит от проводимой технологической операции. Насыщенна спомощью эжектора-смесител 11 газом вода подается по трубопроводу 12 в форсунку13, из которой вода струей (активна среда) направляется в диффузор 14. При этомактивной средой эжектируется пассивна водно-зернова смесь и происходит ихперемешивание. По трубе 15 гидролифта насыщенна газом водно-зернова смесь под напоромактивной среды подается на поверхность воды. При режиме озонирования в целяхбезопасности необходимо включать систему вентиляции 18, которая откачиваетостатки озона из надводного пространства аппарата. После прохождения процессазамачивания, когда зерно достигнет необходимого процента влажности, открываютзапорный клапан механизма для разгрузки зерна 19 и водно-зерновую массуперекачивают солодо-растительные ящики для проращивания .
По сравнению с известными решениями предлагаемоеустройство позволяет эффективно перемешивать водно-зерновую смесь и даватьвысокие показатели аэрации воды, сокращает время мойки зерна, гарантирует полнуюдезинфекцию зерновой массы, не требует после процесса дезинфекции слива воды,т.к. озон разлагается в воде на кислород, при этом отпадает необходимостьополаскивания зерновой массы после дезинфекции, что экономит ресурсы воды. Впроцессе замачивания малые дозы озона в воде положительно влияют на активностьферментов в зерне.
Формула изобретения:
Аппарат дл замочки зерна, содержащий цилиндрическийкорпус с коническим днищем, трубопроводы, механизм дл отвода зерна, подвода иотвода воды, а также окно дл удаления сплава, отличающийся тем, что он снабженозонатором, подсоединенным через трубопроводы к эжектору-смесителю, выходнойпатрубок которого трубопроводом соединен с жестко установленной на дне корпусасоплом вверх форсункой, над рабочим соплом которой установлен диффузор трубыгидролифта, на уровне затопления водой установлен сетчатый цилиндрическийфильтр, внутри которого расположен клапан, соединенный трубопроводом,проходящим через герметичную с загрузочными шахтами крышку корпуса, сцентробежным насосом, подсоединенным трубопроводом к эжектору-смесителю, приэтом труба гидролифта жестко прикреплена к стенкам корпуса, на крышке которойустановлена система вентиляции надводного пространства.
1.4.2 Теплоутилизатордля солодосушилки
Вертикальнаясушилка «Топфа» относится к сушилкам периодического действия. В сушилкахданного типа хорошо используется сушильное пространство, поэтому она относитсяк сушилкам высокой производительности. Отопление сушилки производят с помощьюприродного газа, сушат солод с помощью нагретого воздуха который пронизываетсолод в поперечном направлении поступая в каждую зону через воздушные форсункирасположенные в полах сушильных зон.
Энергопотреблениетаких сушилок велико, поэтому в данных сушилках наиболее важным вопросомявляется вопрос оптимизация теплоэнергетической работы сушилки.
Оптимизация теплоэнергетической работысушилки на тепловой баланс дает следующий эффект:
— для наиболее холодной пятидневки — снижение затрат тепловойи электрической энергии на подогрев и увлажнение приточного воздуха;
Одним изнаиболее эффективных способов снижения энергоресурсов при эксплуатациисолодосушилки является внедрение технологии утилизации вторичных потоковвытяжного воздуха. Удаляемый из солодосушилки воздух —довольно энергоемкий вторичный поток.
Сушилка с применением теплоутилизации позволяют сэкономить до50%. Исследования показали, что нецелесообразно стремиться к высокойэффективности теплоутилизации. Оптимальная тепловая эффективность соответствуетпорядка 50 %, при этом система устойчиво работает до температур выше –20 оС,практически исключая режим обмерзания.
В настоящее время известны четыре типа />утилизаторовтепла вытяжного воздуха: пластинчатые и роторные теплообменники, тепловые трубыи утилизаторы на основе промежуточного энергоносителя (как правило, этиленгликоля).В пластинчатых и роторных теплообменниках передача />теплаосуществляется через стенку. В тепловых трубах тепло переносится изменениемагрегатного состояния теплоносителя. В теплообменниках с промежуточнымтеплоносителем />тепло переносится потоком мелкодисперсногоматериала или жидкости. Фактически такой теплообменник состоит из двух, онимогут располагаться на значительном расстоянии друг от друга. Использованиетого или иного типа теплообменника в каждом конкретном случае должно бытьобосновано технико-экономическим расчетом, поскольку каждый из них имеет своидостоинства и недостатки. Наибольшее распространение в системах вентиляцииполучили рекуперативные пластинчатые и роторные теплообменники и теплообменникис промежуточным теплоносителем.
При установке теплоутилизатора в солодосушилку на ОАО«Пивзавод Воронежский» необходимо использовать пластинчатый рекуператор(ДП-260601- -35-2005-ВСЛ-06.00.000 ВО) поскольку потоки воздуха должныоставаться разделенными, для предотвращения попадания влаги в подаваемыйвоздух. Эффективность пластинчатого рекуператора достигает 40%.
Рекуператорвыполняется из алюминиевых листов со специальным покрытием поверхности, котораяоптимизирует характеристики рекуператора, обеспечивая высокий КПД и низкоеаэродинамическое сопротивление. Рекуператор может иметь встроенный байпас,который можно использовать для регулирования и прекращения рекуперации приугрозе замерзания. Такая система имеет два клапана: один в рекуператоре, другой— в байпасе. Управлять обоими клапанами можно с помощью одногоэлектродвигателя. Под рекуператором устанавливается поддон для сбораконденсата. В линии отвода конденсата установлен водяной сифон с достаточнойвысотой затвора. Расчеты показывают, что применение теплоутилизаторов —выгодное и просто необходимое мероприятие.
1.5Формулирование идеи модернизации и обоснование технического решения
1.5.1 Формулированиеидеи модернизации замочного чана и обоснование технического решения
Модернизацией замочного чана является оборудование егосистемой озонирования воды. Введение озона в воду влечет за собой образованиегидроксильного радикала — ОН и протона водорода Н. В результате химических ибиохимических реакций образуются новые химические соединения, в том числе итакие естественные антисептики, как перекись водорода, муравьиная кислота и др.Образование антисептиков при озонолизе воды, частично объясняет приобретаемыеводой дезинфицирующие свойства. Насыщение воды озоном позволяет уничтожатьбактерии, споры, вирусы, разрушать растворенные в воде органические вещества.Применение озонированной воды возможно при всех традиционных способах замочкизерна (воздушно-водяной, непрерывным током воды и воздуха, оросительной).Внедрение новой технологии на этом этапе соложения позволит отказаться отдезинфекции ячменя хлоросодержащими препаратами, формалином, что обеспечитэкологическую чистоту сырья, а также повысит прорастаемость зерна.
1.5.2 Формулированиеидеи модернизации солодосушилки и обоснование технического решения
Теплоутилизаторыобеспечивают повышение на 5 — 10 % энергоэффективности оборудования иуменьшение вредных выбросов и теплового загрязнения окружающей среды. Напримердля промышленных котлов на природном газе снижение расхода газа на 5 — 8 м3 на 1 т вырабатываемого пара (для паровых котлов) и на 6 — 12 м3 на 1 Гкал вырабатываемой тепловой энергии (для водогрейных котлов). Для промышленныхпечей, теплогенераторов, сушильных установок теплоутилизаторы обеспечиваютвозврат и использование 30 — 60 % выбрасываемой тепловой энергии. Массогабаритныехарактеристики теплоутилизаторов значительно меньше, чем у теплообменниковтрадиционных типов. Относительно небольшое аэродинамическое сопротивление теплоутилизаторовпозволяет, при оснащении ими оборудования, использовать штатные тяго-дутьевыемашины. Предлагаемый теплоутилизатор характеризуется высокой надежностью истабильностью характеристик в условиях длительной работы.

2. Описание модернизируемых машин иаппаратов
 
2.1 Описаниеконструкции и технические характеристики сушилки периодического действия свертикальными решетками марки «ТОПФА».
В даннойсушилке солод находится между двумя вертикальными решетками, отстоящими одна отдругой на расстоянии 0,20 м. Каждая такая секция (шахта) с солодом по вертикалиразделена на три зоны, которые соответствуют верхней, средней и нижней решеткамтрехъярусной сушилки. Между секциями с солодом находятся воздушные камерышириной до 80 см.
В глухихперекрытиях между этажами воздушных камер имеются круглые отверстия склапанами, расположенными в шахматном порядке, благодаря чему воздух проходит всушилке зигзагообразно. Воздух трижды пересекает слой солода в секциях. Вверхней части нижних и средних воздушных камер имеются воздуховоды для подачихолодного воздуха, подмешиваемого по мере надобности к теплому воздуху.Движение воздуха обеспечивается нагнетающими вентиляторами, установленными внижнем этаже сушилки, и всасывающими вентиляторами, находящимися в верхнемэтаже. Нагревание воздуха производится в паровых калориферах. Вертикальная сушилкаимеет топку. Свежепроросший солод ковшовым элеватором поднимается на верхнийэтаж сушилки, затем телескопической трубой направляется в шнековыйраспределитель, который равномерно распределяет солод по всем секциям. Подкаждой секцией установлен шнек для выгрузки солода по окончании цикла сушки.
При работесушилки через каждые 12 ч сухой солод из нижней зоны удаляется разгрузочнымишнеками. Солод из средней зоны спускается в нижнюю зону в, а из верхней — всреднюю. Освободившаяся верхняя зона заполняется свежепроросшим солодом. Общаяпродолжительность пребывания солода в секциях сушилки при 12-часовом циклеравна 36 ч.
Все операции ввертикальной сушилке механизированы, а сушилка имеют от 3 до 12 секций.Производительность каждой секции за цикл (за каждую выгрузку) 1350 кг сухогосолода.
Общим недостатком сушилоки являетсянарушение режима сушки во время загрузки свежепроросшего солода, перемещениясолода с решетки на решетку и выгрузки сухого солода. После каждого простоясушилки, необходимого для проведения указанных погрузочно-разгрузочных работ,температура в слое солода и скорость сушки резко снижаются, что несомненно, тормозитсложные физико-химические и биохимические процессы в зернах солода. Даннаясушилка относится к сушилкам высокой производительности, то есть имеет огромноеэнергопотребление. Именно в этих сушилках наиболее важным вопросом является вопростеплоутилизации.
Техническая характеристика сушилки «ТОПФА»
Число ярусов 3
Производительность сушилки:
gовысушенному светлому солоду, т/сут 28
Число шахт 10
Продолжительность сушки, ч
в одной зоне 12
общая 36
Мощность эл.двигателей, кВт 49,6
Размеры, мм:
ширина по фронту 10800
длина(глубина) 6162
высота зон
верхней 2740
средней 2640
нижней 2633

2.2 Описание конструкции итехнические характеристики замочного аппарата
Моечный аппарат для зерна состоит из цилиндрическогокорпуса, моечного устройства, сливной коробки выпускного устройства. Перемешиваниезерна в целях его мойки и насыщения кислородом осуществляется с помощьюмоечного устройства, расположенного в центре аппарата. Для перемещения зерна вмоечное устройство подается сжатый воздух, он увлекает за собой зерно с водой иподнимает его вверх. Для спуска замоченного зерна в аппарате для солодоращенияв нижней части замочного аппарата находятся вентиль с клапаном и спускнойштуцер. В таком аппарате перед замачиванием можно проводить и мойку зерна.
Техническая характеристика замочногоаппарата
Вместимость, м3 52
Масса замачиваемого ячменя, кг 24000
Размеры, мм:
диаметр 4500
высота цилиндрической части 2500
высота конуса 2250
общая высота 6400
Масса, кг 5600
Масса с полной нагрузкой, кг 57600

3. Инженерные расчеты
 
3.1 Технологический расчет солодосушилки
Произведем тепловой расчет сушилки солода для цехапроизводительностью 18000 тонн в год по товарному солоду.
Определим суточную производительность солодосушилки Псуткг/сут, по формуле
Псут=18000/Прд, (3.1)
где, Прд — количество рабочих дней в году, Прд=330дней;
Псут=18000/330=54545 кг/сут. = 2371,5 кг/ч
Количество сырья, полуфабрикатов и продукции поосновным стадиям производства помещаем в таблицу 3.1
Таблица 3.1 — Исходные данные для расчета, кгНаименование На 100 кг товарного солода На 5454,5 кг товарного солода
Ячмень товарный
Ячмень отсортированный
Зеленый солод
Свежевысушенный солод
Отлежавший солод
Товарный солод
Ростки
141,8
126,6
168,4
97,6
100,2
100,0
5,1
77345
69054
91854
53236
54654
54545
2782
Определим количество влаги удаляемого при сушке солодабез учета ростков W0, кг/сут,по формуле
W0=Пзел.с — Псв.с; (3.2)
W0=91854 – 53236= 38618 кг/сут.

Определим количество свежевысушенных ростков Псух.р, кг/сут по формуле
Псух.р= /> (3.3)
где W5-конечная влажность ростков, %, W5=3 %;
Псух.р=/> кг/сут. = 112 кг/ч
Определим количество влажных ростков Пвл, р, кг/сут, по формуле
Пвл.р=/> ,(3.4)
где,
W1-начальная влажность ростков, %, W1=4.3%
Пвл.р/> кг/сут.
Определим количество влаги удаляемой из ростков впроцессе сушки Wp,кг/сут, по формуле
Wp=Пвл.р-Псух.р, (3.5)
Wp=4076-2581= кг/сут.
Определим общее количество влаги W,кг/сут удаляемой в процессе сушки по формуле
W=W0+Wp, (3.6)
W=38618+1495=40113кг/сут;

Определим общее количество свежевысушенного солода иростков g1, поформуле
g1=Псв.с+Псух.р, (3.7)
g1=2314,6+112,2=2426,8 кг/ч.
Определим общее количество зеленого солода с ростками G1, кг/сут, загружаемого в сушилку по формуле
G1=Пзел.с+Пвл.р (3.8)
G1=91854+4076=95930 кг/сут.
Определим вес солода g2, кг/ч, поступающего в i-ю зону по формуле
g1=g1/>, (3.9)
где Wi– влажность солода в i- ой зоне, %;
g2=2426,8/> кг/ч.
g3=/> кг/сут.
g4=/> кг/сут.
Определяем количество удаляемой воды Wi, кг/ч позонам в соответствии с формулой
Wi=gi-gi+1, (3.10)
где, gi — количество солода поступающего в i-уюзону, кг/ч;
gi+1-количество солода поступающего в i+1-ую зону, кг/ч;
W1=4107.9-3181=989.9 кг/ч.
W2=3181-2675=506 кг/ч.
W3=2675-2504.3=170.7 кг/ч.
W4=2504.3-2426.8=77.5 кг/ч.
Таблица.3.2 — Расчетный режим сушилкиМесто наблюдения Влажность солода,% Температура солода,%
Сверху 1-ой зоны(зеленый солод, отработанный воздух)
Внизу 1-ой зоны
Внизу 2-ой зоны
Внизу 3-й зоны
Внизу 4-й зоны (сухой солод нагретый воздух)
 
43
26
12
6
3
30
50
67
81
85
Определим общий расход воздуха L,кг/ч по формуле
L =/>, (3.11)
где d2 –влагосодержание воздуха, выходящего из солодосушилки, г/кг;
d0– влагосодержание воздуха, входящего всолодосушилку, г/кг,
d0=10,2 г/кг;
Для летних условий параметры свежего воздуха определимиз I-d диаграммы
t0– температура окружающего воздуха, оС, t0=20оС;
φо – относительная влажность,%, φо=70%;
I0– энтальпия воздуха, кДж/кг, I0=46,5 кДж/кг;
Параметры отработанного воздуха
t0= 300C; φ0=80%; I0=20.6 кДж/кг; d0=22,0 г/кг;
Определим массовый расход воздуха для летних условий поформуле
L =/> кг/ч.
Для зимних условий параметры свежего воздухаопределены по I-x диаграмме:
t0=-20оС; φ0=80%; d0=0,7 г/кг; I0=-19,7 кДж/кг;
Параметры отработанного воздуха определяем по таблице:
t2=27оС; φ0=70%; d2=16,2 г/кг; I2=68,3 кДж/кг;
Определим массовый расход воздуха для зимних условийпо формуле
L =/> кг/ч.
Составим тепловой баланс
Расход тепла на подогрев солода при температурах(начальная температура солода 160С) определяем по формуле
после 1-ой зоны 35оС;
после 2-ой зоны 50оС;
после 3-й зоны 65оС;
после 4-й зоны 80оС;
QCi=gi+1ΔtCiCi, (3.12)
где gi+1 — массасолода находящегося в (i+1)-й зоне, кг;
ΔtC– арифметическая разность температур между (i+1)-й и iзоной, оС;
Ci — теплоемкость солода в i зоне, кДж/(кг·оС), по формуле
Ci=/> , (3.13)
где, Wi+1-влажность солода в (i+1)-й зоне;
Определим расход тепла QCi,кДж/кг, по формуле (3.12) предварительно определив значение Ci в данной зоне по формуле (3.13)
С1=/> кДж/(кг·оС).
QC1=3181/> кДж/ч.
для второй зоны
С2=/> кДж/(кг·оС).
QC2=/>кДж/ч.
для третей зоны
С3=/> кДж/(кг·оС).
QC3=/> кДж/ч.
для четвертой зоны
С4=/> кДж/(кг·оС).
QC4=/>кДж/кг,
Конструктивная толщина стенок сушильной камеры 142 мм – листовая сталь 2 мм, два слоя пенобетона по 30 мм и слой полиуритана 80 мм.
Определим общий коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2·К),стенок камеры по формуле
К =/> , (3.14)
где ά1 — коэффициент теплопередачи оттеплоносителя к стенке, кДж/(м2·К);
ά1=5000 кДж/(м2·К);
/> — сумма термических сопротивлений стенки, (м2 ·К)/кДж;
ά2-коэффициент теплопередачи от стенкив окружающую среду кДж/(м2·К);
ά2=5000 кДж/(м2·К);
К = /> кДж/(м2·К).
Температуру в помещении принимаем равной 16 оС.
Определим поверхность теплообмена F, м2по зонам в соответствии с формулой
FI= />, (3.15)
где hI — высота i-ой зоны, м;
b-ширина продуктовой шахты, м; ( b=0,2 м);
F1=/> м2.
F2=/> м2.
F3=/> м2.
F4=/> м2.
Определим потери тепла по зонам в соответствии сформулой
QI=FI·K·ΔtI; (3.16)
где ΔtI — средняя разность температур определяемая по формуле, оС,
ΔtI=/>, (3.17)
где tBi+1-температура воздуха в (i+1) зоне, оС;
tBi — температура воздуха в i-ой зоне, оС;
Определим потерю тепла в первой зоне предварительноопределив разность температур по формуле (3.17)
Δt1= />оС.
тогда Q1=/> кДж/кг.
для второй зоны
Δt2=/> оС.
Q2= /> кДж/кг.
для третей зоны
Δt3=/> оС.
Q3=/> кДж/кг.
для четвертой зоны
Δt4=/> оС.
Q4=/> кДж/кг.
Величиной потерь тепла с воздухом, уходящим черезнеплотности воздуховодов и разгрузочные отверстия шахт, пренебрегаем в связи сустановкой нагнетательного вентилятора непосредственно у сушилки и засосом частивоздуха из помещения для пользования при сушке.
Определим величины потерь тепла Δi, кДж/ч, по зонам в соответствии с формулой
Δi=Witi-QCi-Qi (3.18)
Δ1= /> кДж/ч.
Δ2=/> кДж/ч.
Δ3=/> кДж/ч.
Δ4=/> кДж/ч.
Определим общую величину потерь по формуле

Δ=/>, (3.19)
Δ=/> кДж/ч.
Все необходимое для сушки тепло в сушилку подводитсяпри помощи нагретого в калорифере воздуха.
Определим массовый расход воздуха LK проходящего через калорифер по формуле
LK=/> (3.20)
Из диаграммы влажного воздуха для летних условийопределяем параметры:
I1=113.1 кДж/кг; t1 = 85оС; dо=10,2 г/кг;
тогда
LK=/>кг/ч.
Для достижения предписанного температурного режима вовторой и третей зоне к нагретому воздуху добавляется наружный воздух, количествокоторого определяется при помощи I-d диаграммы.
Через четвертую зону сушилки проходит воздух, нагретыйв калорифере. Количество воды удаляемой в третей и четвертой зоне составляет248,2 кг/ч,
Влагосодержание воздуха при выходе из третей зоныопределим по формуле
d3=d0+/>, (3.21)
d3=/> г/кг.

Из диаграммы видно, что при выходе из третей зонывоздух имеет температуру 75 0С и влажность около 5 %. Чтобы снизитьтемпературу до 67 0С приходится добавлять свежий приточный воздух,количество которого определим из соотношения
L1=LK/> (3.22)
L1=/> кг/ч.
Определим влагосодержание воздуха после второй зоны поформуле
d2=d3+/>, (3.23)
d2=/> кг/ч.
При выходе из второй зоны воздух имеет температуру 54 оС.
Расчет при помощи I-dдиаграммы показывает, что необходима добавка свежего воздуха в такомколичестве, чтобы температура смеси составляла 47 оС.
Определим количество добавочного воздуха L2, кг/чза второй зоной из соотношения
L2=/> (3.24)
L2=/> кг/ч.
Находим общий массовый расход воздуха L!кг/ч, в летний период по формуле

L!=LK+L1+L2, (3.25)
L!=92461+20546,9+36944,9=148952,8 кг/ч.
Разница между массовыми расходами воздуха составляет1156,2 кг/ч или 0,7 %.
Определим количество нагреваемого в калорифере воздухав зимний период по формуле (3.20)
LK=/>кг/ч.
Проверку параметров воздуха и определение количествавоздуха, подводимого в отдельные зоны, проводим по I-dдиаграмме.
Определяем влагосодержание воздуха при выходе изтретей зоны по формуле( 3.21)
d3=/> г/кг.
Массовый расход добавочного воздуха при входе вовторую зону в зимний период равен по формуле(3.22)
L1=/> кг/ч.
Определим влагосодержание воздуха после второй зоны поформуле (3.23)
d2=/> кг/ч.
Определим массовый расход добавочного воздуха привходе в первую зону по формуле (3.24)
L2=(94109,4+10587,3)/> кг/ч.
Находим общий массовый расход воздуха в зимний периодвремени по формуле (3.25)
L!=94109,4+10587,3+7755,3=112452 кг/ч.
Разница между массовыми расходам L и L! составляет 1369,2 кг/ч, что равно 1,2 %, что допустимо.
Определим расход тепла на сушку в зимний периодвремени по формуле
Q3=LK(I1-I2)(3.26)
Q3=/>кДж/ч.
Определим расход тепла на сушку влетний период временипо формуле (3.26)
Q3=/> кДж/ч.
3.2 Проектирование и расчет теплоутилизатора
 
3.2.1 Определение конструктивных параметровтеплоутилизатора
При проектирование конструкций теплоутилизаторов необходимостремится к тому чтобы, его теплотехнические характеристики были оптимальными.
Под оптимальными подразумеваются такие характеристики,которые позволяют обеспечить наибольшую экономию теплоты при минимальныхзатратах на изготовление, монтаж и эксплуатацию теплоутилизатора.
К основным теплотехнических характеристикамтеплоутилизатора относят 1) коэффициент температурной эффективности ξt,2) номинальная массовая скоростьVρ, кг/(м2·с) воздушных потоков кканалах теплоутилизатора, данные характеристики определяют его поверхностьтеплообмена, потери давления, габаритные размеры, материал для егоизготовления.
Теплопроизводительность теплоутилизатора Q,кДж/ч, определим по формуле
Q=/> , (3.27)
где G- массовая пропускная способность теплоутилизатора,кг/с, G=20,5 кг/с,
CP — удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг К), CP=1,005кДж/(кг·К),
ξt — коэффициент температурной эффективности, ξt=0,75,
tY — температура удаляемого воздуха, оС, tY=30оС,
tН — температура наружного воздуха, оС, tН=10 оС,
Q=/>кДж/ч.
Величину поверхности теплообмена FT, м2, определим по формуле
FT=/>, (3.28)
где ν — скорость движения воздуха в каналахтеплоутилизатора, м/с,
ρ- плотность воздуха, кг/м3, ρ =1,165 кг/м3,
Исходя из практического опыта эксплуатациипластинчатых теплоутилизаторов наиболее оптимальное значение скорости потоковвоздуха V= 4 м/с.
FT=/>м2.
Определим конструктивные параметры теплоутилизатора
Величину условного прохода S, м2,для движения теплоносителя определим по формуле
S =/>, (3.29)
S =/>м2.
При проектирование теплоутилизатора для рационализацииконструкции рекомендуют принимать кубическую форму камеры теплообмена.
Площадь поверхности Sбок, м2, грани куба будет равна Sбок=8,8 м2.
Объем камеры теплообмена Vк.т, м3, найдем по форрмуле
Vк.т.=/>, (3.30)
Vк.т.=/>=26,1 м3.
Площадь пластины теплообмена равна Sплас=8,8 м2., тогда ее размеры l×l — 2,96×2,96м.
Число пластин найдем по формуле
n=/> , (3.31)
n=/>
Общее число пластин 258 (2 на боковые стенки).
Расстояние между пластинами h, м, равно
h = />, (3.32)
h =/>м.
При изготовления камеры теплообмена теплоутилизаторанеобходимо стремится к наименьшей величине термического сопротивления пластины.
Принимаем пластину имеющую толщину стенки 0,5миллиметра.
3.2.2 Подбор материала для изготовления поверхноститеплообмена теплоутилизатора
Так как теплоутилизатор проектируем на равные расходыприточного и удаляемого воздуха при перекрестной схеме движения теплоносителейможно использовать известную форму В.М. Кэйса и А.Л.Лондона
ξt= /> (3.33)
где К- коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·К).
FT — поверхности теплообмена теплоутилизатора, м2, FT=2255 м2;
G-массовая пропускная способность теплоутилизатора, кг/с, G=20,5кг/с;
CP — удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг·К), CP=1,005 кДж/(кг·К);
Решая уравнение (3.33) относительно К получим
К=/> (3.34)
К=/> Вт/(м2·К).
Материал пластин теплоутилизатора определимотносительно величины коэффициента теплопроводности λ, Вт/(м ·К).
Иначе величина К равна
К =/>, (3.35)

где ά1,ά2-коэффициенты теплоотдачи соответственно от вытяжного воздуха к пластине и отпластины к приточного воздуху, Вт/(м2·К).
δ- толщина пластины, м, δ=0,0005 м.
λ- коэффициент теплопроводности пластины, Вт/(м·К).
Решая уравнение относительно λ, Вт/(м· К),получим зависимость
λ=/> , (3.36)
Для определения_λ необходимо найти величины ά1и ά2.
Движение в каналах турбулентное тогда величинукоэффициентов теплоотдачи ά1 и ά2, Вт/(м2·К),определим по формуле
/> , (3.37)
где V — скорость движения воздуха в каналахтеплоутилизатора, м/с, V
d-эквивалентный диаметр канала, м.
ν- кинематическая вягкость воздуха, ν=/> м2/с.
Κв — коэффициент теплопроводности воздуха,λв=/> Вт/(м К).
Эквивалентный диаметр канала определим по формуле
d= /> (3.38)
где S- площадь сечения одного канала, м2, S=0,032 м2.
П- смоченный полупериметр, м, П =5,82 м.
d=/> м.
Значение ά1 и ά2 будутравны
/> Вт/(м2 К).
Тогда по формуле (3.2.2.4) величина λ Вт/(м К),равна
λ=/> Вт/(мК).
По величине λ наиболее оптимальным вариантомявляется алюминий имеющий значение λ=209,3 Вт/(м К).
Так как разница между расчетным и принятым значениемне более 5%, нет необходимости уточнять площадь теплообмена.
3.2.3 Определение потери давления в каналахтеплоутилизатора.
Определим потери давления ΔР, Па, в каналахтеплоутилизатора по формуле
/>, (3.39)
где ξм — коэффициент местныхсопротивлений, ξм=4,16.
lk и Sk — соответственно длина и ширина канала, м. lk=2,91м, Sk=0,011м.
/>Па.
По полученному значению можно сделать вывод, чтоспроектированный теплоутилизатор имеет малое гидравлическое сопротивление и наработу приточных вентиляторов не повлияет.

3.2.4 Оценка эффективности работы теплоутилизатора
Эффективность теплоутилизатора определим по формѣле
Э=/>/> (3.40)
где Qсушил-затратѫ теплоты на сушку в летний период по формуле(3.26)
Qсушил =6157902,6 кДж/ч.
n-число теплоутилизаторов установленных в сушилку, n=2.
Qутил — теплопроизводительность теплоутилизатора ,
Qутил=1112535 кДж/ч.
Э=/> 
При данной конструкции теплоутилизатора обеспечиваетсяэкономия 36% тепла в летнее время.
3.3 Расчет замочного чана
Определим вместимость и число замочных аппаратов атакже расход воды и сжатого воздуха при выработке 1800 т.тонн солода в год,если продолжительность мойки составит τм=1 ч, продолжительностьзамачивания τз=48 ч, число смен воды при замачивании m =2.
Расход очищенного ячменя в сутки ,Gкг/сут, составит
G =/> , (3.41)
где r- коэффициент учитывающий очистку и сортировку ячменя,r=1,25;
N-производительность солода в год, тонн, N=1800 т;
nд — число рабочих дней в солодовне, nд=330;
G=/>тонн.
Общая суточная вместимость замочных аппаратов Vа м3, составит
Vа=/> , (3.42)
где е- коэффициент учитывающий увеличение объем ячменяпри замачивании, е=1,5;
Gя — масса замачиваемого ячменя, кг, Gя= G =6,18 тонн;
ρ- насыпная плотность зерна, кг/м3, ρ=650кг/м3;
Vа=/> м3.
Общий расход воды на мойку и замачивание ячменя Vв м3/ч, равен
Vв=/> , (3.43)
где Vм — общийрасход воды на мойку, м3/кг, Vм=0,0015 м3/кг;
Vз– расход воды при ее сменах вовремя замачивания, м3/кг, Vз=0,001 м3/кг;
m — число смен воды при замачивании, m=2;
Vв=/> м3/ч.
Расход сжатого воздуха Рн м3/кг,при мойке составит
Рн =/>, (3.44)
где Рм — расход сжатого воздуха при мойкеячменя, м3/(кг·ч), Рм=0,033 м3/(кг·ч);
Рз — расход сжатого воздуха при замачивании,м3/(кг ч), Рз=0,013 м3/(кг·ч);
ρр — плотность воздуха при давлении мойки,ρр=2,82 кг/м3;
ρн — плотность воздуха при нормальномдавлении, кг/м3, ρн=1,29 кг/м3;
Рн=/>м3/ч.
3.3.1 Конструктивный расчет эжектора
Задаем диаметр сопла который должен лежат в пределе8-10 мм.
Примем d1 =10мм;
Коэффициент эжекции для для водно-газовых эжекторовпримем равным
Кэ= 0,6
В соответствии с выбранными диаметром сопла икоэффициентом эжекции по нижеприведенной таблице находится диаметр камеры смешенияd3.
Таблица.1-Зависимость Кэ от отношения d3/ d1Кэ 0,6 0,7 0,8 d3/ d1 1,71 1,8 1,86
Откуда d3= 1,71э· d1,
d3=1,71·10=17,1 мм;
Эжектируемый поток находится по формуле
Qэ=Qp·Кэ, (3.45)
где Qp — расход жидкости проходящей через эжектор, м3/с,
Расход жидкости проходящей через эжектор Qp, м3/с,определим по формуле

Qp=/> . (3.46)
где V-объем воды в замочном чане, м3, V=8,21м3;
τ- время проведения процесса дезинфекции, с, τ=1200с;
Qp=/> м3/с. = 6,8литра/с.
Эжектируемый поток равен
Qэ=0,0068·0,6=0,0041 м3/с.
Диаметр диффузора рассчитывается в соответсвии с фориулой
d5≤1.7·d3, (3.47)
d5 ≤ 1.7·17.1=29 мм.
Примем d5=25 мм
Длину сопла рекомендуется принимать
Lc=(6..10)·d1,(3.48)
Lc=6·10=60 мм.
Длина цилиндрической части выходного сечения сопларекомендуется
Lсц=(0,25..0,5)· d1,(3.49)
Lсц=0,5·10=50 мм.
Расстояние от сопла до входного участка камерысмешения
Lс1=(1..1,5)· d3, (3.50)
Lс1=1,5·17,1=25,65 мм.
Длина входного участка камеры смешения
Lс2=(0,8..1,0)· d3, (3.51)
Lс2=1,0·17,1=17,1 мм.
Длину цилиндрической части камеры смешения принимем
Lк=(4..8)· d3, (3.52)
Lк=8·17,1=136,8 мм.
Длину диффузора определяют по формуле
Lд=(6..7)·( d5 — d3), (3.53)
Lд=7·(29-17,1)=11,9 мм.
Диаметр приемной части камеры смешения находим поформуле
d5= d5+ Lс2, (3.54)
d5= 17,1+17,1=34,2 мм.

4. Сведения о монтаже, эксплуатации и ремонтеоборудования
 
4.1 Монтаж, эксплуатация и ремонт солодосушилки
Монтаж оборудования для солодосушилки проводят силамисторонних организацией так как объем работ сравнительно высок.
Для выполнения монтажных работ также организуется временныйколлектив из своих рабочих сил. Все оборудование монтируется в одном помещении.Место для монтажа каждой единицы оборудования должно быть заранееподготовлено.Поверхность фундамента должна быть ровной.
Перед установкой на фундамент тщательно очищаютмеханизм подъема секций от антикоррозионных покрытий, нанесенные наобработанные открытые и закрытые ограждения поверхностей. Очистка производитсядеревянной лопаткой и ветошью. Окончательно покрытия удаляют керосином или авиационнымбензином, а чистые поверхности покрывают тонким слоем смазки.
Детали и составные части упакованные отдельно, очищаютот антикоррозионных покрытий и устанавливают на механизм подъема и транспортирования,установка механизмов производится по уровню с помощью клиньев.
Механизмы выверяют по плоскости станины в продольном ипоперечном направлении. Отклонение плоскости штанги от горизонтального положенияне должно превышать 0,8 мм на 100 мм в обоих направлениях. Затем колодцыфундаментных болтов заливают бетоном. После его затвердевания затягивают гайкифундаментных болтов, проверяя горизонтальность плоскости штанги.
Механизмы могут установлены на полу или науровне.Некоторые механизмы могут быть установлены на виброзащите. Послевнешнего осмотра опоры крепятся к раме механизма. Закрепив опоры гайками нараме, механизм опускают и смотрят чтобы все опоры были нагружены равномерно.
Если какая либо опора нагружена не равномерно то ееположение регулируют с помощью проходного болта. Максимальный диапазонрегулирования равен 10 миллиметров.
Все механизмы устанавливают на бетонных площадкахтолщиной не менее 100 миллиметров с отклонением от горизонтали не более 4миллиметров на длине 2 метра.
Перед эксплуатацией оборудования необходимо проверитьправильность работы всех систем автоматизации, а также правильность выполнениязаземления. Все резьбовые соединения должны быть хорошо затянуты.
При монтаже соблюдать все технические параметры, в томчисле величины натяжения цепей и их ограждения.
Во время работы оборудования необходимо следить за качествоми своевременностью смазки трущихся поверхностей.
В дни санитароной обработки оборудования выполняетсятехническое обслуживание :
чистка;
подтягивание болтов;
внешний осмотр;
проверка подшипников и масляных устройств;
В процессе эксплуатации оборудования нуждается времонте. Ремонты бывают: планов- предупредительные, капитальные и текущие.
Организация планово предупредительного ремонтаявляется составной частью функции обеспечения стабильности технологическихпроцессов в комплексной системе управления качеством продукции.
Задачами планово-предупредительного ремонта является:
— продолжительное поддержание оборудования вработоспособном состоянии;
— обеспечение высокого коэффициента использованияоборудования;
— предупреждение преждевременного износа оборудования;
— рациональная организация ремонта при минимальномпростое линии во время работы;
— усовершенствование организации и методов ремонта,снижение материальных затрат на ремонт.
Планово-предупредительный ремонт включает:
— техобслуживание;
— текущий ремонт;
— средний ремонт;
— капитальный ремонт;
Возглавляет работу по проведению капитального ремонтаглавный инженер.
Проведение средних и капитальных ремонтов проводитсяпо разработанному годовому плановому графику.
Порядок проведения по среднему и капитальному ремонту.Работу по проведению среднего и капитального ремонта осуществляет службаглавного механика.
При среднем ремонте проводят:
— выверка всей установки с частичной разборкой всехосновных узлов и сменой или реставрацией отдельных наиболее изношенных деталей,не способных обеспечить нормальную работу до следующего ремонта.
При капитальном ремонте производят:
— полная разборка оборудования;
— проверка всех узлов и деталей оборудования;
— доведение допусков и посадок взаимосопряженных деталей,определяющих точность и надежность работы оборудования до имевшихся при выпускеего заводом-изготовителем
— замена всех износившихся узлов и деталей илиисправление их с доведением до размеров, установленных техническимитребованиями;
— тщательная выверка, центровка и балансировка узлов идеталей оборудования;
— выверка в случае необходимости рамы установки.
На основании дефектных ведомостей главный механик даетзаказ ремонтной мастерской на изготовление деталей и узлов, отсутствующих на заводе.
Для своевременного обеспечения деталями оборудования,подлежащего ремонту, отдел главного механика не позднее, чем за 15 дней доначала проведения ремонта выписывается наряд.
По окончании капитального ремонта на установку краскойнаносится дата окончания ремонта.
Результаты приведенных ремонтов заносятся в книгуучета ремонтов.
Для солодосушилки предусмотрены следующие видыремонтов: капитальный, средний, текущий и техническое обслуживание. Капитальныйремонт проводят каждые 4года; средний ремонт проводят каждые 23 месяца; текущий12 месяцев. Между плановыми ремонтами проводят 23 технических обслуживания.Категория ремонтосложности солодосушилки – 143, продолжительность капитальногоремонта – 52 часа.
Остановка оборудования на средний и капитальный ремонтпроизводится начальником цеха в строгом соответствии с утвержденным графиком.
Главный механик предприятия обеспечивает необходимойтехнической документацией на проведение всех видов ремонтных работ.
Объем средних и капитальных ремонтов устанавливаетсямехаником цеха совместно с представителя отдела главного механика на основании дефектныхведомостей. Смета на капитальный ремонт составляется дополнительно.
Текущей ремонт производится в связи с производственнойнеобходимостью. При текущем ремонте проводят следующие работы:
устранение мелких дефектов в работе оборудования;
замена мелких быстроизнашивающихся деталей, износкоторых достиг установленного предела.
Порядок проведения работ по техобслуживанию и текущемуремонту оборудования. Проведение техобслуживания осуществляется в соответствиис должностными инструкциями, правилами технической эксплуатации оборудования,правилами и нормами по охране труда и технике безопасности, руководством попланово-предупредительному ремонту и рациональной эксплуатации оборудованияпредприятий пивоваренной промышленности.
Работа по техобслуживанию и текущему ремонтуосуществляет персонал цеха. Техобслуживание включает следующие виды ремонта:
обтирка, промывка, чистка оборудования;
смазка оборудования, периодическая проверка действиятормозных устройств;
наблюдение за состоянием подшипников, разъемных инеразъемных соединений;
Результаты осмотров и текущих ремонтов заносятсямехаником цеха в цеховой журнал.

5. Электрическая схема озонатора
В схеме устройства(ДП-02068108-200601-35-2005-ВСЛ-00.00.000-Э) на излучателе А1 образуетсяэлектрическая дуга, через которую проходит поток воздуха. Для образованияравномерно распределенной дуги на излучателе необходимо получить высоковольтноенапряжение (15...80 кВ) достаточной мощности. Это осуществляется с помощьюсхемы преобразователя и трансформатора Т1. В первичной обмотке Т1 тиристор VS1формирует импульсы за счет разряда конденсаторов С1… С- через обмотку.Управляет работой тиристора автогенератор на транзисторе VT1. Резистор R2подобран так, что, когда напряжение на конденсаторах С1… С- достигнет 300 В(за счет заряда от сети), открывается тиристор VS1. Конденсаторы С1… С- типаМБМ, К42У-2, на рабочее напряжение не менее 500 В, С4 — К73-9 на 100 В. ДиодыVD1...VD4 можно заменить сборкой КЦ405Ж, В. Высоковольтный трансформатор Т1выполнен на пластинах из трансформаторного железа, набранных в пакет Такаяконструкция позволяет исключить намагничивание сердечника. Намотка выполняетсявиток к витку: сначала вторичная обмотка — 2 — 2000 витков проводом ПЭЛдиаметром 0,08...0,12 мм (в четыре слоя), затем первичная — 1 — 20 витков.Межслойную изоляцию лучше выполнять из нескольких слоев тонкой (0,1 мм)фторопластовой ленты, но подойдет также и конденсаторная бумага (ее можнодостать из высоковольтных неполярных конденсаторов. Трансформатор обеспечиваетво вторичной обмотке амплитуду напряжения более 90000 В, но включать его беззащитного разрядника F1 не рекомендуется, так как при этом возможен пробойвнутри катушки. защитный разрядник выполняется из двух оголенных проводов,расположенных на расстоянии 20...24 мм (для воздуха пробойное напряжениесоставляет примерно 3 кВ на 1 мм зазора).

6. Безопасность и экологичность проекта
 
6.1 Производственная безопасность
Анализ опасных и вредных производственных факторов
Приоритетной задачей каждого предприятия должна бытьзадача безопасности труда, то есть создание таких условий труда, при которыхисключается или уменьшается воздействие на рабочих опасных, и вредныхпроизводственных факторов, таких как:
— физические;
— химические;
— биологические;
— психофизиологические.
6.1.1 Физически опасные и вредные производственныефакторы
Метеорологические условия на производстве
В процессе производства солодазадействованы двенадцать операторов. Они выполняют работы, относящиеся ксредней категории тяжести: следят за исправностью оборудования, производят егообслуживание. Операторы загрузочного, замочного, солодосушильного отделенийвыполняют работу по категории тяжести IIа, аработа операторов по проращиванию относится к IIб.
Операторы должны находиться на своемрабочем месте непрерывно. Для обеспечения хорошего состояния оператора, нарабочем месте должны соблюдаться нормы микроклимата. Допустимые параметрымикроклимата указаны в таблице 6.1
На участках замачивания и проращиванияячменя особенно нужно следить за влажностью, так как технологический процесснепосредственно связан с водой.
На этих участках рекомендуетсяиспользовать общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию.
Таблица 6.1- Допустимые значения параметровмикроклимата на рабочих местах при относительной влажности воздуха от 40 до 75%.Период года Категория работ (по уровню энергозатрат, Вт) Температура воздуха, оС
Скорость движения воздуха, м/с,
не более Холодный и переходный
IIа (190)
IIб (290)
18-21
16-18
0.1-0.2
0.2-0.3 теплый
IIа (232)
IIб (290)
22-25
20-23
0.1-0.3
0.2-0.3
Освещение производственных помещений
Солодовенный цех состоит из отделений, в каждомотделение происходит определенный технологический процесс. Отделения цеха вдневную смену освещаются естественным светом, в ночную искусственным светом. Освещенностьв каждом отделении характеризуется степенью сложности зрительных работ таблица6.2
Таблица 6.2 — наименьшая допустимая освещенностьрабочих поверхностей в производственном помещении.
Характеристика
Зрительных работ по степени сложности Наименьший размер объекта различения, мм Категория зрительной работы
Освещенность
система общего освещения, лк грубая Более 5  VI 200
высокой точности
(регистрирующие приборы ) 0.5  III 400
Шум и вибрация на производстве
К опасным и вредным производственным факторам можноотнести повышенный уровень звукового давления на участке загрузки ячменем,сушки солода в результате работы вентиляторов и транспортирующих устройств. Шумможет возникнуть в результате неправильной центровки валов электродвигателя иподшипниковых опор. Допустимое значение уровня звукового давления 85 дБ начастоте 500 Гц, допустимое значение вибрации 92 дБ на частоте 16 Гц. Такимобразом фактические значения шума и вибрации превышают нормы допустимыхзначений. Мероприятия по предупреждению возникновения опасных ситуаций иснижению действия на человека: для защиты отповышенного уровня звукового давления необходимо осуществлять точную центровкувалов электродвигателя и опоры подшипниковой. Кроме этого, необходимо закрытьвентиляторы и насосы звукоизолирующим кожухом. Вентиляторы, которые являютсяосновными источниками вибрации необходимо устанавливать на виброизоляторы (пружины), а также средства индивидуальной защиты.
Электрический ток
Поражение электрическим током может произойти толькопри непосредственном контакте рабочих с токоведущими поверхностями или споверхностями, на которых появилось напряжение в следствие пробоя изоляции илиотсутствия заземления. По классу опасности поражения электрическим током помещениесолодовенного цеха можно разделить на две группы. Отделения сушки, замачиванияи загрузки ячменя относятся к помещениям с повышенной опасностью, характеризующиесяотносительной влажностью воздуха превышающей 75 %, наличием токопроводящейпыли, сырых полов. Отделение проращивания ячменя относится к помещениям особоопасных, характеризующееся относительной влажностью воздуха близкой к 100 %. Для защиты от поражения электрическим токомрекомендуются следующие меры: изоляция токоведущих частей с соприкосновением1,0 МОм для цепи управления и 0,5 МОм для силовых цепей. Для защитногозаземления установки и пульта управления на каркасах установлены заземляющиеболты, возле которых наклеен знак заземления (по ГОСТ 21130-75).
Защитное заземление (трубы) имеетсопротивление R3=4 ОМ. диаметр 25 мм и длина 2 м, врытые на глубину 0,5 м.
При открывании двери пульта блокирующимустройством автоматически отключается напряжение с токоведущих частей,расположенных за ним, при подаче электроэнергии на пульте управления загораетсясветодиод «сеть».
6.1.2 Химически опасные и вредные производственныефакторы
На производстве солода имеют место газообразныевещества общетоксичного действия: диоксид углерода СО2, выделяющийсяпри проращивании ячменя в течение семи суток, и при замачивании ячменя во время/>воздушной паузы. В качествехимических опасных и вредных производственных факторов также могут рассматриватьсямоющие и дезинфицирующие средства.
На производстве солода для мойки и обеззараживанияоборудования
используется различные вещества таблице 6.3
Обработку необходимо проводить в периоды остановкиоборудования и использовать средства индивидуальной защиты.
Таблица 6.3- Вредные вещества, используемые втехнологическом процессе.Наименование технологической операции Вещество
ПДК, мг/м3
(для газов) Класс токсичности Проращивание замачивание
Диоксид
углерода 30  4
Мойка,
дезинфекция хлорная известь  1  2
6.1.3 Биологически опасные вредные производственныефакторы
К биологическим факторам относят палочки Коха,кишечные палочки являющиеся возбудителями заболеваний. Повышенная температура ивлажность на солодовне создают благоприятные условия для развития плесени игрибов которые могут поражать зерно и готовый солод делая его непригодным дляпроизводства.
6.1.4 Психофизиологические опасные и вредныепроизводственные факторы
В работе операторов солодовенного производства вразличных отделениях цеха наблюдается монотонность и однообразие. Наиболееэффективным средством ликвидации монотонности является рациональный режим трудаи отдыха, производственная гимнастика. Правильно организованная производственнаягимнастика значительно снижает напряжение рабочих в течение дня.
6.2 Экологическая безопасность
Как любое пищевое предприятие ОАО " ПивзаводВоронежский " является загрязнителем окружающей среды. В процессепроизводства солода имеет место спуск сточных вод от санитарной обработкиоборудования и канализаций, загрязнение пылевидными выбросами в атмосферу,загрязнение выхлопными газами от автотранспорта, утилизация отходовпроизводства.
Вопросы охраны окружающей среды и системы безопасного производстваявляются одними из главных приоритетов для предприятия. Предприятиеосуществляет свою деятельность с учетом: совершенствования производственногопроцесса и поэтапного снижения вредного воздействия на окружающую среду. Данноепредприятие относится к материальным промышленным загрязнителям (загрязнениявыбросами в атмосферу, сточными водами и твердыми отходами).
Производственные сточные воды загрязнены различными по происхождениювеществами. На предприятии производится грубая очистка воды от примесей наметаллических ситах. На которых оседают примеси такие как ячмень, мелке камни идруге вещества, которые могли случайно попасть в чан с водой. После грубойочистки воды, примеси собирают в специальном контейнере для примесей, контейнерперегружают в автотранспорт и вывозят с территории предприятия для утилизации.Дальнейшая очистка воды производится на очистных сооружениях. Качество очисткисточных вод в таблице 6.4
Таблица 6.4 — Показатели качества сточных вод на ОАО «Пивзавод Воронежский”Наименование показателей ПДК Фактический выброс
рН
Нефтепродукт, мг/дм3
Взвешенные частицы, мг/дм3
Сульфаты, мг/дм3
Хлориды, мг Cl/дм3
Железо, мг/дм3
Медь, мг/дм3
Сухой остаток, мг/дм3
Азот амонийный, мг/дм3
Фосфаты, мг/дм3 6,5 — 9,0 1,95 225 80 250 1,54 0,005 1000 5 мг на 100 мг 1 мг на 100 мг 6,9 0,21 202 240 90,3 0,19 0,012 59 8,2 0,32
Данные, приведенные выше, свидетельствуюто фактическом выбросе,
показывают на то, что существующие очистные сооруженияне обеспечивают требуемых значений нормативных показателей для некоторых.
Производство солода связано с хранением и переработкойячменя следовательно в процессе производства происходит запыление помещенийцеха, а при перевозке солода происходит запыления окружающей среды. Также приперевозке автотранспортом атмосфера загрязняется выхлопными газами. Для того чтобыне допустить запыления помещений, необходимо установить аспирационную системуподведенную к каждому аппарату. Для отделения воздуха от пыли использоватьсистему циклонов. В данном дипломном проекте предлагается построение галереитранспортировки солода и ячменя. Проект конструкции галереи предусматриваетиспользование ленточных транспортеров в закрытом помещении, где будутустанавливаться аспирационные системы, которые будут очищать воздух от пыли.Использование ленточных транспортеров дает возможность исключить автотранспорт,а следовательно и выхлопные газы ликвидируются.
6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях
Для предупреждения и ликвидации возможных чрезвычайныхситуаций на предприятии создана специализированная сводная группа. Командиргруппы – главный инженер. Сводная группа состоит из четырех звеньев: звеноразведки, аварийно – техническое звено, пожарное звено, санпост. Классификация помещений солодовни по взрывопожароопасностипредставленна в таблице 6.6
Таблица 6.6- Классификация помещенийсолодовни по взрывопожароопасности.Наименование помещения По характеру среды По электроопасности
По пожаро
опасности
По пожаро
взрывоопасности
Зерносушилка
Топочное пмещение
Силосное отделение
Отделение мойки и проращивания
 СрП
СП
СП
СрП
 ООП
ППО
ППО
ООП
 В
Г
В
Д
 П-2
П-2
П-2
------
Пожарная безопасность предприятия главнымобразом обусловлена правильным расположением предприятия, рациональнойпланировкой дорог, водопроводных сетей, воздушных линий энергоснабжения,наличием и расположением резервуаров с водой. Автомобильные дороги должны иметьширину не менее 3,75 метра. На территории и в помещении находятся пожарныегидранты.
Для предотвращения взрыва и пожара необходимообеспечить герметичность оборудования и вентиляцию. Натерритории предприятия не допускается беспорядочное хранение сырья.Оборудования участка хранения и подготовки сырья к производству должно бытьвыполнено во взрывоопасном исполнении; для защиты от статического электричествасилосы, бункеры заземлены, оборудование загерметизировано, установленовентиляционное оборудование тщательно теплоизолировано (температуратеплоизоляции наружного слоя не выше 45 °С).
Основными общими мерами пожарнойбезопасности при эксплуатации технологического оборудования являются:
— режим работыоборудования (температура, давление, скорость вращающихся частей) должнысоответствовать нормативным данным;
— своевременнаяи качественная смазка подшипников машины и механизмов, температура которых недолжна превышать температуру окружающей среды более чем на 45 оС;
— надежнаягерметизация подвижных и неподвижных соединений;
— предотвращение накоплении статического электричества;
— применениесистем автоматизации, блокировки, средств контроля, предупредительной иаварийной сигнализации.
Для обнаружения пожара применяетсяавтоматический пожарный известитель типа КИ-1, реагирующий на повышениетемпературы и появление дыма.
Для тушения пожара применяется системаводотушения, а также первичные средства тушения пожара, наружный и внутреннийводопровод, песок, огнетушители.
В качестве средств пожаротушения напредприятии применяют:
— углекислотныйогнетушитель типа ОУ-2, применяемый при тушении электроустановок, находящихсяпод напряжением. К таким установкам относятся в данном случае ворошитель исолодосушилка. Продолжительность работы огнетушителя до 60 с, ее можноприостановить, закрыв вентиль запорного устройства;
— порошковыйогнетушитель типа ОПС-10. Порошковые огнетушители более универсальны иэффективны, в том числе при тушении небольших очагов возгорания материалов,время действия 30 с.
На предприятии решен вопрос собеспеченностью огнетушителями. На каждом участке есть отведенные местапротивопожарной безопасности в которых установлены средства пожаротушения. Вкабинете по технике безопасности регулярно проводится инструктаж по вопросампротивопожарной безопасности.
Для забора воды из водопроводной сети, на нейустанавливают пожарные гидранты, расстояние между которыми не должно превышать150 м, а от стен зданий не менее 5 м.
В производственном корпусе на случай возникновенияпожара предусмотрены эвакуационные выходы и проходы, которые всегда должны бытьсвободными.
Определение пылевого режима производственногопомещения солодовенного цеха по взрывоопасности в условиях нормального веденияпроизводственного процесса производим в соответствии с методикой расчетаутвержденной законодательством РФ.
В качестве критериев классификации пылевого режимапринят критерий значений удельной интенсивности пылеотложения на полу производственногопомещения qкрвеличина которого определяется из условия что горючая пыль отложившаяся впомещении при нагреве его во взвешенном состоянии может образоватьвзрывоопасную смесь и займет объем по отношению к объему помещения
— до 5 % — взрывоопасный пылевой режим;
— от 5 % до 25 % — взрывоопасный пылевой режим;
— более 25 % особовзрывоопасный пылевой режим;
Классификация производят на основе сравненияизмеренного/> qп и критического qкр

/>
1
5  -особовзрывоопасный пылевой режим;
При известном значении qп = 0.342 определим значение qкр по формуле
qкр= /> , (6.1)
где Н- высота помещения, м, Н=4,2 м;
FП и FСТ –площадь пола и помещения, м2, FП=64 м2, FСТ=128 м2;
FОБ– труднодоступная площадь, м2,FОБ=8 м2;
СНКВП — наименьший концентрационный предел воспламенения,г/м3
по таблице 16 из [ 6 ]. СНКВП=47,4 г/м3;
N-количество генеральных уборок за смену, N=1;
qкр= /> .
/> — взрывобезопасный пылевой режим;
На основе полученных данных можно сделать вывод, что внаиболее запыленных помещения солодовни поддерживают взрывобезопасный пылевойрежим.

7. Бизнес-планирование и технико-экономические расчеты
 
7.1 Бизнес-план реализации проекта
 
7.1.1 Резюме
В данном бизнес – проекте предлагается внедрениеозонатора для обработки воды используемой для мойки и замачивания ячменя атакже установка теплоутилизатора в солодосушилки на ОАО «Пивзавод Воронежский»
Внедрение озонатора для обработки воды используемойдля мойки и замачивания ячменя а также установка теплоутилизатора всолодосушилки позволит снизить расход используемых энергоресурсов и улучшить качествополучаемого сырья для производства пива, что приведет к снижению себестоимостипродукта и как следствие увеличение прибыли предприятия.
Для осуществления проекта предприятию необходимы капиталовложенияв размере 861,6 тыс.р. Изготовление теплоутилизатора предполагаетсясобственными силами предприятия с использованием собственных и приобретенныхматериалов, озонатор необходимо приобрести у сторонних производителей так какон является сложным электрическим прибором что делает его изготовление сложнымпроцессом.
В проекте представлены технико – экономические расчетыдля оценки экономической целесообразности внедрения озонатора итеплоутилизатора: экономия текущих затрат при реализации проекта 415,33тыс.р./год; годовой экономический эффект, обусловленный внедрением проекта285,6 тыс.р./год; расчетный срок окупаемости капиталовложений 2 года;показатель рентабельности капиталовложений равен 56 %.
7.1.2 Характеристика предприятия
Акционерное общество открытого типа «Пивзавод Воронежский» создано в 1936 г. В 1953 г. был введён в эксплуатацию солодовенный цех с проектной мощностью 1800 тонн солода вгод. В 1964 г. был введён в эксплуатацию пивоваренный корпус с проектноймощностью 6750 тонн пива в год.
Воронежский пивзавод вырабатывает пиво 9 сортов с расфасовкой в стеклянныебутылки ёмкостью 0,5 л., пластиковые бутылки ёмкостью 1,5 и 2 литра, бочки ипивовозы, вырабатывает ячменный солод с реализацией его до 50 % другимпивоваренным заводам, а также вырабатывает пищевую углекислоту.
В 1976 году пиву «Московское» и в 1978 году пиву «Славянское», выпускаемымВоронежским пивзаводом был присвоен Государственный Знак качества. В 1995 г.пиво «Воронежское» было названо лучшим пивом года. В настоящее время пиво,выпускаемое заводом, имеет 1 категорию качества.
В настоящее время требуются новые технологии, новое оборудование свысокой производительностью, но из-за отсутствия финансирования продолжаютиспользовать старое оборудование. В этом случае особое значение приобретаетмодернизация оборудования, целью которой в конечном итоге является повышениепроизводительности и уменьшение потребления энергоресурсов.
7.1.3 Характеристика продукции
Пиво – это игристый освежающий напиток, с характернымхмелевым запахом и приятным вкусом, насыщенный диоксидом углерода, образовывающимсяв процессе брожения.
Воронежский Пивзавод вырабатывает пиво девяти сортов ирасфасовывает в стеклянную тару емкостью 0,5 л., пластиковые бутылки, емкостью 1 л., 1,5 л., 2 л., вырабатывает ячменный солод с реализацией его до 50 % другимпивзаводам и пищевую углекислоту.
В 1976 году пиву «Московское» и в 1978 году пиву«Славянское», выпускаемых Воронежским пивзаводом, был присвоен Государственныйзнак качества. В 1995 году пиво «Воронежское» было названо лучшим пивом года.Выпускаемое пиво на данный момент имеет 1 категорию качества.
В настоящее время пиво пользуется большойпопулярностью в нашей стране и спрос на него постоянно растет, поэтому надостремиться к повышению качества пива и увеличению его производства.
Технология производства пива довольно сложна и требуетзначительных энергетических затрат и больших производственных площадей, крометого, процесс проводится в течении достаточно большого периода времени.Соблюдение технологических параметров на всех технологических стадиях, начинаяс приемки сырья и заканчивая выпуском готовой продукции, имеет огромноезначение. Даже незначительные отклонения от технологии приводят к нежелательнымпоследствиям.
Продукция представляемая конкурирующими предприятиямина рынке пивобезалкогольной продукции имеет как преимущества, так и недостатки,по сравнению с продукцией Воронежского пивзавода. К достоинствам следуетотнести невысокую стоимость и натуральный хмелевой вкус; к недостаткам: малыесроки хранения и невысокое качество продукции.
7.1.4 Характеристика конкурентов и выбор конкурентнойстратегии
Данное предприятие обеспечивает продукцией область иприлегающие города. Кроме пива, до 50% солода идет на реализацию в другиегорода на пивоваренные заводы. Пивзавод обеспечивает реальную потребность,соответствующий объем сбыта. В настоящее время появилось очень много современныхпивоваренных заводов, выпускающих пиво соответствующего качества, из-за чегоспрос на воронежское пиво снизился.
Для увеличения спроса начинают выпускать новые сортапива, чтобы заинтересовать покупателя своей новой продукцией. Продукциянепосредственно реализуется по приемлемым ценам.
Модернизация, предлагаемая в данном проекте, позволяетснизить потребление энергоресурсов и улучшить качество пива. Следовательно,спрос на пиво повысится, и рынок сбыта можно будет увеличивать.
7.1.5 План маркетинга
Внедрение озонатора для обработки воды используемойдля мойки и замачивания ячменя а также установка теплоутилизатора всолодосушилки позволит снизить расход используемых энергоресурсов и улучшитькачество получаемого сырья для производства пива, что приведет к снижениюсебестоимости продукта и как следствие увеличение прибыли предприятия.
Новая цена реализации 1 тонны солода, котораяустанавливается на основе фактических затрат на производство и реализациюпродукции и среднего или нормального уровня рентабельности производствааналогичной продукции в отрасли:
Ц = ФС (Р+1), (7.1)
 
где Ц – цена реализации единицы готовой продукции,р/тонн;
ФС – фактические затраты на производство и реализациюединицы готовой продукции, р/л;
Р – нормальная рентабельность производства аналогичнойпродукции в отрасли.
/> р/тонн..
7.1.6 Производственный план
Внедрения разработанной в данном дипломном проекте модернизации,предполагается провести собственными силами предприятия. Необходимые дляреализации проекта материалы предлагается закупать на соответствующихмашиностроительных предприятиях. Проведение монтажных, демонтажных операций,слесарные, сварочные, токарные, фрезерные операции предполагается выполнитьсилами ремонтно-механических мастерских предприятия. Ориентировочно можнопредположить, что на выполнение работ до начала реального функционированиянового дезодоратора потребуется 5 – 6 месяцев.
Реализацию проекта предлагается поручить бригаде из6-7 человек, в которую входят рабочие соответствующих специальностей иквалификаций во главе с механиком предприятия.
Производственная инфраструктура позволит бездополнительных капиталовложений осуществить данное мероприятие. Дополнительныепотребности в рабочих кадрах не планируется.
7.1.7 Календарный план реализации проекта
Планирование производственной и реализационнойдеятельности по периодам и этапам совершения операций проведем путем построениясетевого графика. Сшивание сетевого графика производится на основе перечня выполняемыхработ.
В таблице 7.1 приводится перечень выполняемыхпроектных работ, а также их продолжительность.
Таблица 7.1 — Перечень выполняемых проектных работНаименование работ
Продолжительность,
человеко — дней Код Выбор поставщиков ресурсов 2 0 – 1 Техническое проектирование 5 0 – 2 Расчет потребности в ресурсах 2 1 – 3 Рабочее проектирование 10 2 – 4 Закупка производственных ресурсов 10 3 – 5 Изготовление деталей 8 4 – 5 Сертификация деталей 2 3 – 7 Разработка технологии сборки 3 5 – 6 Сборка изделия 11 6 – 7 Введение в эксплуатацию 5 7 — 8

7.1.8 Финансовый план
При составлении финансового плана особоевнимание должно отводиться расчетам планируемых доходов и расходов, выборуоптимальных экономических решений, определению безубыточности.
Под точкой безубыточности илисамоокупаемости понимается такое состояние бизнеса, когда разность междурасходами и доходами оказывается равной нулю, т.е. предприятие еще не получаетприбыли, но и не несет убытки. Точка безубыточности характеризует равновесиесовокупных доходов и расходов и позволяет определить такой объем выпускакаждого вида продукции, при достижении которого доходы будут превышать расходы.Точка безубыточности определяется по формуле:
/>, (7.2)
где Аб — объем выпускабезубыточной продукции, тонн;
СПИ — совокупные постоянные издержки,р./год;
Ци — цена изделия, р./тонн;
ПИ — удельные переменные издержки, р./кг.
Совокупные постоянные затраты составляют109,8 тыс. р/год, переменные издержки равны 2,180 р./тонн, а цена одной единицытовара – 5200 р./тонн, то точка безубыточности составляет:
/> тонн/год.
При реализации проекта возникают затраты на приобретение озонатора,необходимых материалов и элементов для изготовления теплоутилизатора, которыевключает в себя трудовые затраты и накладные расходы.
На приобретение озонатора, необходимых материалов,изготовление теплоутилизатора и монтаж данного оборудования будут необходимы денежныесредства.
7.2 Технико – экономические расчеты
Исходные данные для технико – экономических расчетовпредставлены в таблице 7.2
Таблица 7.2 — Исходные данные длятехнико-экономических расчетовПоказатель Обозначение Ед. изм. Значение 1 2 3 4 Объем производства Впр т/год 1800 Цена реализации единицы продукции Ц1 р./тонн 5200 Норматив амортизационных отчислений НА % 18 Норматив затрат на ремонт НР % 8 Стоимость технических средств для реализации проекта КБ+КВ тыс. р. 861,3 Действующие на предприятии тарифные ставки рабочих и ИТР Цчч р./чел.–ч. ---
Средний заработок по предприятию
— работники основного производства;
— вспомогательные работники.
Зср
Зср
ЗВ тыс. р. тыс. р. тыс. р.
6
5
4 Минимальная заработная плата Змин тыс.р. 1 Режим работы предприятия (продолжительность работы энергопотребляющих устройств и оборудования) Тн ч/год 2640
Действующие цены приобретения используемых ресурсов:
— электроэнергия;
— вода;
— газ ЦЭ
кВт ч
м3
м3
1,53
3,57
1,6 Стоимость 1 кв.м производственной площади ЦН р. 5000 Стоимость 1 чел. -часа проектных работ Цчч р. 30 Норматив удельных капиталовложений КУ % 16 Норматив расхода на текущий ремонт, содержание и амортизацию Нар % 6 Среднеотраслевая экономическая эффективность капитальных затрат Ен % 25 Учетная ставка Центрального банка России Бс % 18 Нормативная ставка налога для предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности Нсн % 48
7.2.1 Расчет капиталовложений (инвестиций) в проект
Капитальные затраты К (тыс.р.) на создание и внедрениепроекта направленые на проектирование, изготовление и монтаж новых узлов и оборудования,покупку комплектующих и технических средств, обеспечение дополнительнымипроизводственными площадями, инфраструктурой рассчитываются по формуле (7.3):
/>, (7.3)
где КБ – балансовая стоимость основногооборудования, дополнительно устанавливаемого по проекту, включающая расходы наприобретение (изготовление), транспортировку, хранение, монтаж и наладку,тыс.р.;
КВ – стоимость вспомогательного ирезервного оборудования, тыс.р.;
КИ – затраты на создание дополнительнойинфраструктуры, тыс.р.;
КС – стоимость зданий и помещений,необходимых для реализации проекта (дополнительное строительство илиприобретение), тыс.р.;
КП – производственные затраты, включающиерасходы на проектирование и разработку проектной документации, тыс.р.;
КД – стоимость демонтируемых основныхпроизводственных фондов, препятствующих внедрению проекта или подлежащихзамене, тыс.р.;
КО – экономия капиталовложений (инвестиций)за счет реализации оборудования, технических средств демонтируемых приреализации проекта, тыс.р.
Для расчета составляющих формулы (7.3) необходимопровести дополнительные расчеты, причем используемые материалы и трудовыересурсы целесообразно учитывать по действующим рыночным ценам.
Т.к. в бизнес-плане оговорено, что для реализациипроекта необходимо изготовить и приобрести новое оборудование, то приопределении величины КБ учитываются использованные материальныересурсы, представленные в таблице 8.3, а также трудовые затраты, представленныев таблице 8.4, т.е. прямые затраты на изготовление оборудования, а такженакладные расходы.
Определение потребности в трудовых ресурсах происходитсогласно производственному плану и на основе экспертной оценки трудоемкостиразличных работ и сложившейся в отрасли или на предприятии практики ихтарификации. В случае использования для оплаты труда работников, занимающихсяизготовлением оборудования, повременной формы оплаты труда для нахождениятарифного фонда оплаты необходимо трудоемкость отдельной работы умножить на часовуютарифную ставку, соответствующего данной работе тарифного разряда.
Таблица 8.3 — Расчет материальных ресурсовМатериал Ед. змерения Цена еденицы р. Расход Стоимость необходимых рескрсов Сталь12Х18Н10Т т 6500 0,65 4225 Лист алюминиевый м2 14,5 4560 65975 ТрубаО70×5 12Х18Н10Т
 
м 1100 55 55500 Сталь Ст3  т 2093 0,5 1046,5 Уголок 80 Ст3  м 283 15 4258 Всего 131045,5

Таблица 8.4 Расчет трудозатрат и средств на оплатутрудаВиды работ Тарифный разряд Трудоемкость, чел.ч. Часовая тарифная ставка, р. Тарифный фонд оплаты труда, р.
Станочные, всего
в том числе:
— токарные
— фрезерные
— сверлильные
— элекроимпульсные
5
4
4
5
0,6
0,3
0,2
0,2
8,26
7,3
7,3
8,26
5,0
2,2
2,2
1,7 Сварочные 5 2,4 8,26 19,8 Слесарные 4 2,3 7,3 16,8 Сборочные 6 2,5 9,22 23,0 Итого (Зтр) 70,7
В таблице производится расчет средств на оплату трудаосновных работников. Однако, значение данного показателя должно бытьскорректировано с учетом начислений и дополнительной заработной платы:
/>, (7.4)
где Кз – коэффициент, учитывающийдополнительную зарплату и начисления. В расчетах следует использовать Кз= 2,0.
/>.
Таким образом, полная себестоимость оборудования составит:
/>, (7.5)
где Кн — коэффициент, учитывающий накладныерасходы. Кн = 2,0-3,0
/>.=459,01 т.р
Капитальные затраты на приобретение новогооборудования КВ, представлены в таблице 8.5
Затраты на приобретение вспомогательного и резервногооборудования КВ, на приобретение объектов дополнительнойинфраструктур КИ, равны нулю.
Так как для установки оборудования не требуетсядополнительной площади, то КС = 0.
Таблица8.5– Номенклатура приобретаемых техническихсредств.Наименование, марка Цена, р. Кол-во, шт. Сумма, р. 1. Озонатор 280000 1 280000 2. Насос специальный 75000 1 75000 3. Фильтр сетчатый 950 3 2850 5 Насос 15000 3 45000 ИТОГО 118950 - 402850
Общие капитальные затраты КБ составят861860,65 р. =861,86 т.р.
Затраты на проектирование Кп, следуетопределять, исходя из трудоемкости проектных работ и средней стоимости одногочеловека-часа проектных работ:
/>, (7.6)
где Тп — трудоемкость проектных работ,чел.-ч.
/>, (7.7)
где Ч – количество проектировщиков, чел. (находитсяпутем экспертной оценки);
В – длительность проектирования, рабочих дней(находится путем экспертной оценки);
8 – длительность рабочего дня проектировщика, ч.
/>
/>
КД – стоимость демонтируемых основных производственныхфондов препятствующих внедрению проекта или подлежащих замене, равны нулю, КД=0.
КО – экономия капиталовложений (инвестиций)за счет реализации оборудования, технических средств демонтируемых приреализации проекта, равны нулю, КО=0.
Следовательно, капитальные затратысоставят:
К= 861,86+12,6 = 873,3 т.р.
7.3 Расчет дополнительных текущих расходов приреализации проекта
Дополнительные текущие расходы И, тыс.руб./ год,определим по формуле:
И = Из + Иэ + Иат + Иас+ Им + Ип, (7.8)
где Из — затраты насодержание персонала, дополнительно необходимого для обслуживания оборудованияи технических средств после реализации проекта, И3= 0 тыс.р./год;
Иэ — стоимость дополнительнопотребляемых энергоресурсов, тыс.р/год;
ИП=М КИ ЦПТН, (7.9)
где М — установленная мощностьэнергопотребляющих устройств инновационного проекта, кВт, М = 0,26 кВт;
Ки — коэффициент интенсивногоиспользования установленной мощности энергопотребляющих устройств, предусмотренныхпроектом, К = 0,85;
Цп — стоимость одного кВт-ч, р,Цп = 1,53 р.; Тн — продолжительность работы энергопотребляющих устройствв год, ч, Тн = 1360 ч.
/> р./год
Иат — дополнительные расходына содержание, текущий ремонт и амортизацию оборудования и технических средств;
Иат = (Кв + Ки) Нар/ 100, (7.10)
где Нар — норматив расхода на текущий ремонт, содержание и амортизацию, Нар =18 %.
/>р.
Найдем дополнительные текущие расходы по формуле:
И = 72513 + 459,8 = 72972,8 р./ год = 72,97 т.р/год.
7.4 Расчет экономии текущих затрат при реализациипроекта
Экономия текущих затрат, обусловленнаяреализацией проекта, рассчитывается на календарный год или отчетный период,измеряется в тыс.р./год и находится следующим образом:
/>, (7.11)
где Эс — экономия,обусловленная уменьшением расхода сырья, материалов, топлива, тепла,электроэнергии и прочих ресурсов, тыс. р./год;
Эз — экономия на заработнойплате и сопутствующих начислениях основных и вспомогательных работников, тыс.р./год;
Эу — экономия наусловно-постоянной части расходов, образующаяся при увеличении объема производствапродукции, тыс. р./год;
Эб – экономия, обусловленнаяуменьшением брака продукции и повышением ее качества, тыс. р./год;
Эк – экономия, обусловленнаяповышением качества продукции, тыс. р./год;
Эн — экономия, обусловленнаяуменьшением брака продукции и повышением ее качества и ассортимента, тыс.р./год;
Эо — экономия на расходах посодержанию, ремонту и эксплуатации оборудования, тыс. р./год;
И – дополнительные текущие расходы, тыс.р./год.
Таким образом, общая экономия достигаетсяпри суммировании сэкономленных денежных средств, за счет реализации различныхпреимуществ рассматриваемого инновационного проекта.
Величина экономии, обусловленной уменьшением расходаэнергоресурсов (воды и природного газа) определяется по следующей формуле:
/>, (7.12)
где Нс – норма расхода энергоресурсов напроизводство единицы готовой продукции, НВОДЫ = 2 м3/тонн,НГАЗА=3,79 м3/тонн;
Дс – относительное снижение нормы расходаэнергоресурсов, обусловленное внедрением проекта, Дс = 0,2;
В – объем производства продукции после внедренияпроекта, т,
В2=1800 тыс/год;
Цс – цена единицы израсходованныхэнергоресурсов, ЦГАЗА= 1,6 р/м3.
ЦВОДЫ = 3,57 р/м3.
/>/> тыс.р/год.
/>/> тыс. р/год.
Внедрение озонатора и теплоутилизатора не предполагаетувеличение численности рабочего персонала или использования труда болеевысококвалифицированных работников, поэтому Эз = 0.
Экономия на условно-постоянной частирасходов Эу = 0, так как при внедрении проекта не увеличивается объемпроизводства.
Экономия, обусловленная уменьшением брака продукции Эб=0так как внедрение данного вида оборудования как таковое не повлияет на удельныйвес бракованной продукции.
Экономия, обусловленная повышением уровнянадежности оборудования Эн = 0.
Экономия на расходах по содержанию, ремонту иэксплуатации оборудования Эо=0.
Эт=218,3+270-72,97=415,33тыс.р/год.
7.4 Расчет годового экономическогоэффекта и показателя рентабельности капиталовложений (инвестиций)
Годовой экономический эффект, которыйможет быть достигнут при реализации инновационного проекта, определяетсяследующим образом:
/>, (7.13)
где Эг — годовой экономическийэффект, обусловленный внедрением проекта, тыс.р./год;
Eн-среднеотраслевой коэффициент экономической эффективности капитальных вложений впроект, Ен = 0,15.
/> тыс.р./год.
Расчетный срок окупаемостикапиталовложений (инвестиций) в проект (То) с момента начала его реализацииопределяется по следующей формуле:

/>, (7.14)
/> 
Период реализации проекта Тр,дней, с начала его финансирования до момента промышленной эксплуатацииопределяется с учетом времени, необходимого на проектирование Тп,дней, изготовление и получение комплектующих Ти, дней, сборку,монтаж, наладку Тм, дней, и опытную эксплуатацию Тоэ, дней:
/>, (7.15)
/> дней.
Прирост прибыли предприятия Пп,тыс.р./год, обусловленный реализацией проекта будет равен экономии текущихзатрат Эт.
Показатель рентабельности капиталовложений(эффективности) в проект определяется по следующей формуле, %
/>, (7.16)
Р=/>56 %
Результаты реализации проекта по данных проведенноготехнико-экономического расчета приведены в таблице 7.6

Таблица.6 – Результаты реализации проекта
Наименование
показателя Величина показателя
До внедрения
проекта
После внедрения
проекта
Результат
(+,-) Объем производства; т. 18000 18000 - Себистоимость единицы продукта, р.  3010 2779,4  -230,5 Выручка тыс. р  9360  9360  -- Общие расхды млн.р/год 5,418 5,003 -0,415 Эффективность капиталовложений, % - 56 Капиталовложения в проект тыс.р 873,3 Срок окупаемости, год - - 2