Проектирование сахарного завода
Проектирование сахарного завода
Не стоит думать, что производство сахара простое, на самом деле оно одно из самых трудных и сложных в пищевой промышленности. Для строительства нового сахарного завода или реконструкции старого требуется разработка грамотного проекта, учитывающего требования нормативов, в том числе ведомственных, санитарных и гигиенических, нюансы технологии производства. Хорошее проектное бюро предлагает оптимальные технологические и конструктивные решения, оказывает помощь на этапе согласования с Роспотребнадзором, составляет план строительных работ.
Ведомственные нормативы
Российские сахарные заводы строятся в регионах, в которых свекла является главной сельхозкультурой. Обработка на заводе требует наличия качественного современного оборудования и четкого соблюдения технологических процессов и температурных режимов. Проектировщики должны применять самые прогрессивные технологии и материалы, методы организации и управления, способные обеспечить выпуск сахара надлежащего качества.
В проект, разработанный для строительства нового сахарного завода, включаются производственные и вспомогательные объекты, сложные инженерные коммуникации. Место выбирается в центре сырьевой зоны, основная масса свеклы доставляется на завод автомобилями. Поблизости должны быть расположены источники энергии и чистой воды, ж/д станции, автомагистрали, обязательно учитывается возможность построить поселок.
При разработке технических решений сахарного завода проектировщик учитывает возможность расширения производства в будущем при увеличении объема доступного сырья. Проектирование комплексное, состав документации зависит от количества зданий и сооружений. Обязательно соблюдение нормативов, относящихся к проектированию промышленных объектов. Мощность завода определяется технико-экономическими расчетами на основе объема сырья, указанного заказчиком.
Задача технических решений:
- гарантирование соответствия сахара стандартам качества;
- оптимальный расход тепловой и электрической энергии;
- учет естественных потерей энергии;
- обеспечение наличия тепловой энергии не только для производства, но и для обогрева офиса и бытовых помещений.
Потребность в воде на сахарном заводе составляет 80% от веса свеклы, требования к качеству определены в приложении к «Инструкции по эксплуатации водного хозяйства сахарных заводов».
При выборе схем и технологии производства, оборудования завода учитываются требования регламентов и правил, относящихся к производству сахара. При проектировании технологической схемы сахарного завода проектировщики тоже должны ориентироваться на «Инструкцию», учитывать опыт работы отрасли и разработки научных, исследовательских институтов.
Тепловая схема сахарного завода проектируется с учетом теплового режима и требований пяти-ступенчатой системы выпаривания. Для проектирования систем подачи воды и канализации разработаны отдельные методические рекомендации. Оборудование выбирается с учетом производительности, определенной заказчиком.
Важная часть системы управления сахарным заводом — автоматизация производственных процессов. Проект является частью документации, разработанной для общей системы управления.
Предусматривается автоматизация:
- производства в объеме СА-85;
- технологий организационных систем (если это экономически целесообразно);
- учета сырья и расчетов с контрагентами.
Важно учесть, что некоторые виды оборудования для сахарных заводов поставляются с встроенными средствами автоматизации (пультами, датчиками, щитами). Цель проектирования сахарного завода — достичь автоматизации на уровне от 96%.
Система связи и сигнализации предусматривает проектирование:
- производственной связи;
- громкоговорящей связи;
- производственной радиофикации;
- внутренней телефонной связи;
- наружной связи с городом;
- системы сигнализации по времени;
- промышленного телевидения;
- охранной, пожарной сигнализации.
При разработке схемы теплоснабжения сахарного завода проектировщик учитывает специфику установок и работы, возможность производства электроэнергии из пара, кооперирования с соседними производственными предприятиями. При определении количества котлов и котельных обязательно учитываются требования СНиП.
ТЭЦ сахарного завода связывается с общей сетью, что позволяет передавать избыток энергии в процессе производства, компенсировать недостаток в остальное время, при авариях. Схема связи подбирается согласно требованиями СН 174-75. Для распределения по сахарному заводу проектируется отдельная схема с генераторами напряжения.
Для производства сахара требуется сжатый воздух, вырабатываемый компрессорными станциями. Для определения мощности рассчитывается среднее потребление и возможные потери.
Цель разработки проекта генплана — максимальная целесообразность распределения зданий/сооружений сахарного завода. На этапе компоновки предусматриваются свободные площади для расширения. На них не возводятся надземные сооружения. Площадь резерва может достигать размеров сахарного завода.
Производственные здания сахарного завода проектируются многоэтажными, организуются открытые площадки для размещения некоторых видов оборудования. Проектировщик учитывает вероятность размещения дополнительного оборудования в будущем. Планировочные решения предусматривают возможность удобно демонтировать имеющееся оборудование и установить новое. На планах оставляются монтажные проемы и проезды.
Склады сахарного завода проектируются без окон или небольшими окнами. Для размещения санитарно-бытовых помещений проектируется отдельное здание с учетом требований СНиП 2.09.04-87 (с соединением с производственными цехами).
В проектах систем подачи воды и канализации завода учитываются требования ГОСТ 2874-82, СНиП 2.04.02-84, 2.04.01-85, 2.04.03-85, 2.09.02-85. Надежность подачи воды и насосных станций II-ой категории, объем стоков составляет до 75% от веса свеклы. Обратное водоснабжение категории I, стоки обеззараживаются и охлаждаются.
Проектирование отопления и вентиляции сахарного завода проводится с учетом требований ГОСТ 18-334-81 и СН 245-71. Важно обеспечить воздушную среду, соответствующую ГОСТ 12.1.005-88. Для производственных помещений проектируется воздушной отопление.
Этапы проектирования сахарного завода
Проектирование сахарного завода требует особого подхода, так как необходимо учесть особенности технологии и температурного режима. Для проведения этой работы требуются грамотные специалисты.
Проектирование сахарного завода невозможно без ТЗ, учитывающего требования нормативов, технологических схем и особенностей участка. Клиент предоставляет бизнес-план и производственную программу. Участок осматривается, проводятся геодезические и экологические исследования, заказчику предоставляется квалифицированная консультация. ТЗ составляются для каждого раздела проекта сахарного завода.
Этапы проектирования завода:
- выбор участка для строительства сахарного завода;
- предпроектные работы (определение типа зданий/сооружений, конструкций, материалов, создание эскизов, разработка экономического и технического обоснования, основной архитектурной концепции, расчеты потоков энергии и воды);
- выбор схем производства, компоновка строений и оборудования;
- технологическое проектирование;
- проектирование производства сахарного завода;
- создание генплана;
- разработка ПП (проектной документации);
- согласование в госорганах;
- разработка РД (рабочей документации) — детализированных решений для строителей (чертежей, схем, спецификаций);
- проектирование инженерных коммуникаций сахарного завода;
- разработка проектов систем автоматизации, управления, охраны среды;
- мероприятия гражданской обороны;
- составление смет;
- расчет эффективности инвестиций.
Экспертизу проектной документации проводит Главгосэкспертиза. Оценивается качество разработки, экономическая целесообразность строительства сахарного завода, соответствие санитарным и экологическим нормам.
Хорошие проектировщики предлагают услугу авторского надзора.
Состав проектной документации сахарного завода
По результатам предпроектных работ определяется цель, объем, источник финансирования, назначение завода и мощность. Составляется перечень энергоресурсов и стройматериалов, заказчик подает ходатайство о намерениях в исполнительный орган. При положительном решении разрабатывается обоснование инвестирования и задание.
Содержание задания на проектирование завода:
- адрес, название объекта;
- основание для разработки проекта (приказ, решение администрации);
- информация об участке;
- требования к архитектурным решениям;
- стадии проектирования сахарного завода;
- адрес, наименование проектного бюро;
- адрес, наименование подрядчика;
- требования к благоустройству.
Одновременно с заданием заказчик подает:
- разрешение на строительство сахарного завода;
- задание по архитектуре и планированию;
- разрешение на присоединение к общим коммуникациям.
Проектировщик разрабатывает варианты поставок транспорта, сырья, списки работников, проводит технические исследования участка, собирает данные справочников, работает на площадке, проводит анализ полученных данных.
Цель данных мероприятий — получить информацию о:
- рельефе;
- свойствах грунта;
- уровне подземных вод;
- климате, атмосферных условиях;
- состоянии среды;
- влиянии сахарного завода на среду.
По результатам разрабатывается и передается на экспертизу обоснование.
Состав ПП:
- пояснительная записка;
- схема организации завода;
- архитектурные решения;
- планировочные, конструктивные решения;
- информация об инженерных коммуникациях, технологические решения, перечень оборудования;
- технологические решения;
- организация строительства;
- пожарная безопасность, охрана труда;
- сметы.
Проектирование проводится в один или два этапа, сахарный завод сложный, первый вариант не подходит.
Разработка технических решений для сахарного завода
Сахарные заводы капиталоемкие, технологичные, сложные в проектировании. При ускоренной приватизации в РФ возникли определенные проблемы. Выращивание свеклы отделилось от обработки, возникли экономические и технологические проблемы. Уровень технического оснащения действующих предприятий отрасли низкий. При проектировании новых сахарных заводов требуется внедрение современных технологий, позволяющих увеличить выход сахара.
На данный момент требуется:
- замещение импорта;
- внедрение технологий, экономящих ресурсы;
- повышение экологической безопасности производства;
- выпуск экологически чистого сахара;
- увеличение объемов экспорта.
Современные технологи сложные, предпроектные расчеты требуют использования сложных математических методов.
Проектирование новых сахарных заводов направлено на снижение расхода артезианской и речной воды, уменьшение вредных выбросов, снижение уровня загрязнения среды. Хороший проектировщик предлагает технологии, сберегающие энергию и другие ресурсы, внедрение оборотной системы водоснабжения. Это избавляет от использования площадей для очистки стоков.
Немаловажно так же повышение конкурентоспособности. Именно внедрение современных технологий на этапе проектирования позволяет повысить эффективность производства, гарантировать экологическую безопасность. Оптимальное решение — утилизация жома, диффузного сока, фильтрационного осадка наряду с созданием замкнутой системы для обеспечения водой. Кроме рафинада и песка необходимо организовать выпуск жидкой сахарозы, сиропов, сахаров с добавками. Из свекольной стружки тоже можно производить пищевые продукты.
Задачи проектировщиков:
- обеспечить современность технологий;
- внедрить инновации на всех звеньях производства сахара;
- предотвратить возникновение «пустых мест» в технологической цепи;
- использовать достижения прикладной науки;
- обеспечить взаимодействие звеньев производства;
- на этапе подготовки к проектированию сахарного завода точно определять экономическую эффективность строительства.
Соблюдение этих правил обеспечивает равновесие между государством, бизнесом и экологией. Отбираются варианты, которые на самом деле эффективны.
Критерии выбора проектного бюро:
- наличие государственной лицензии;
- способность сотрудников использовать все возможности современных компьютерных технологий;
- наличие банка данных по вариантам технических решений;
- наличие современной методики для расчетов коммуникаций для носителей тепла;
- способность предложить эффективные алгоритмы управления;
- учет возможности использовать ресурсы вторично.
Не менее важно правильно рассчитать эффективность производства сахарного завода.
Современный технологический проект — это:
- сбор первичных данных при помощи современного оборудования;
- создание энергосберегающих тепловых схем;
- расчет тепловых и водных балансов на текущий момент и перспективу;
- предложение концептов, обоснованных экономическими, техническими, технологическими расчетами;
- проектирование оборотной системы водоснабжения.
Раздел «Технологические решения» проекта содержит планы технологий, перечень и план размещения оборудования, расчеты трудоемкости производственного процесса, данные о выбросах, схемы перемещения грузов. Пакет документации дополняется пояснительной запиской.
При проектировании оборотной системы поставки воды требуется соблюдение определенных требований:
- объединение потребителей по свойствам стоков с группировкой по похожим характеристикам;
- обеспечение максимально возможного количества обратной воды;
- четкое распределение стоков по отдельным ветвям в зависимости от метода очистки;
- создание замкнутой, максимально автономной системы.
Схема должна быть экономичной, однако при проектировании необходимо ориентироваться на мощность основного источника. Производственные процессы должны быть полностью обеспечены независимо от параметров и состояния оборудования, трудоемкости, температуры. Не менее важная задача — сокращение количества насосных станций в системах подачи воды и канализации. В готовой документации определены все параметры, в том числе расчеты, планы размещения трубопроводов и оборудования, сметы.
Рабочая документация
В состав включаются чертежи и схемы для проведения строительных и монтажных работ. Дополнительно разрабатываются документы на стройматериалы, эскизы нетиповых изделий, спецификации материалов и оборудования, локальные сметы. Конкретный перечень зависит от задания. При создании чертежей можно применять типовые конструкции.
Основные рабочие документы — ПОС (проект строительства) и ППР (проект выполнения работ), первый обязательный.
Состав документации:
- обоснование технологий и методов организации работ;
- указания по проведению работ зимой;
- техника безопасности;
- список оборудования (инвентаря, оснастки);
- график проведения работ;
- схема генплана;
- краткая пояснительная записка.
Содержание проекта строительства:
- экономическое, техническое обоснование;
- задание на разработку проекта сахарного завода;
- информация о результатах инженерных изысканий;
- решения по ресурсам, механизмам, материалам;
- условия поставки конструкций, изделий, оборудования, стройматериалов;
- конструктивные, планировочные решения отдельных объектов;
- технологические схемы.
Содержание проекта проведения работ:
- календарный план;
- генпланы подготовительного и основного строительства;
- технологические и организационные схемы;
- ведомости объемов работ;
- график потребности в спецтехнике;
- график потребности в рабочих.
К пакету прилагается объяснительная записка, содержащая:
- информацию, необходимую для разработки технологических и организационных решений;
- обоснования технологий и методов организации работ;
- потребность в кадрах, технике, материалах.
Генплан, транспортная структура
Пакет состоит из текстовых документов и графических материалов:
- ситуационного плана;
- схемы организации участка;
- разбивочного плана;
- планов масс земли, рельефа, благоустройства, озеленения;
- плана проездов;
- схемы движения транспорта;
- сводного плана инженерных коммуникаций.
Текстовая часть — это пояснительная записка.
Сметная документация содержит:
- сводные расчеты;
- локальные, объектные сметы;
- сметы изысканий и разработки проекта сахарного завода.
К сметам прилагаются пояснительные записки с указанием каталогов и сборников, нормативов, обоснований стоимости работ.
Стоимость проектирования сахарного завода
Большинство проектировщиков ориентируются на сборники базовых цен для промышленности, проектирования инженерных коммуникаций. Учитываются технические параметры (площадь, этажность, мощность). Затем применяются коэффициенты, учитывающие стадию проектирования сахарного завода, легкость или сложность процесса. Иногда используется так же коэффициент объема работ, индекс, учитывающий инфляцию.
Полученная сумма обязательно согласуется с заказчиком, формируется договорная стоимость, учитывающая:
- степень развития имеющейся инфраструктуры;
- площадь, этажность зданий/строений;
- особенности форм конструкций;
- вид оборудования;
- сложность проектирования и устройства инженерных коммуникаций;
- качество стройматериалов;
- инфляцию;
- сроки разработки документации.
Если использовать только справочники, невозможно учесть:
- затраты на разработку нескольких вариантов документации;
- внесение изменений, устранение ошибок;
- создание дополнительных чертежей;
- разработку ТЗ для производства оборудования под заказ.
Невозможно заранее определить, что повлияет на окончательную стоимость. Переговоры с заказчиком проводятся до подписания договора. Подход индивидуальный, подбирается сумма, устраивающая обе стороны сделки.