太平洋恩利食品有限公司新建水產(chǎn)品加工冷藏工程項(xiàng)目的給水排水設(shè)計(jì)

紀(jì)麗萍

(國內(nèi)貿(mào)易工程設(shè)計(jì)研究院,北京100069)

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目特點(diǎn)

太平洋恩利食品有限公司是集水產(chǎn)品加工、運(yùn)輸及貿(mào)易為一體的外商獨(dú)資企業(yè),是在香港上市的太平洋恩利國際控股有限公司的直屬公司,產(chǎn)品出口到歐洲、美國、加拿大、日本、韓國等36個(gè)國家和地區(qū)。公司在青島市設(shè)有四個(gè)全資子公司及多家協(xié)作加工廠,員工達(dá)萬余人,年進(jìn)出口總量25萬噸。公司冷凍水產(chǎn)品系列是國際水產(chǎn)界公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,在水產(chǎn)界享有很高的聲譽(yù)。太平洋恩利食品有限公司新建水產(chǎn)品加工冷藏工程項(xiàng)目是公司投資8億元人民幣在青島市城陽區(qū)紅島鎮(zhèn)宿流村建立的大型現(xiàn)代化的國際食品加工工業(yè)園。工業(yè)園占地333000m2,車間面積共計(jì) 89909m2,可同時(shí)容納3000名員工作業(yè)。該園區(qū)經(jīng)過兩年多的施工,于2009年2月正式投產(chǎn)。在同行業(yè)中該工業(yè)園規(guī)模位居全國第一、水產(chǎn)品進(jìn)出口量位居全國第一、員工人數(shù)位居全國第一、加工能力位居全國第一。

1.2 項(xiàng)目組成

該工業(yè)園分為生產(chǎn)加工區(qū)、生活區(qū)及輔助設(shè)施區(qū),其中輔助設(shè)施區(qū)主要為生產(chǎn)加工區(qū)及生活區(qū)服務(wù)。生產(chǎn)加工區(qū)由一座原料冷庫 (公稱體積:99500m3、庫容量約為29000噸、庫溫 -28℃)、一座成品庫 (公稱體積:66300m3、庫容量約為11200噸、庫溫-28℃)、兩座二層小加工車間、后勤辦公樓、魚糜車間、機(jī)房、二座大加工車間、解凍中心、調(diào)理車間、腌制車間及魚粉車間、成品倉庫、丙類物料倉庫、丙類倉儲(chǔ)區(qū)、機(jī)修車間等組成,各車間之間由有頂蓋的封閉連廊連接。連廊最小寬度為6.2m,高為4.0m,消防車可通行。

1.3 用水量計(jì)算

根據(jù)業(yè)主提供資料,按每噸魚耗用28 m3水計(jì),大加工車間按每二班 (每天)處理42.86噸成品魚計(jì)算及小加工車間按每二班 (每天)處理21.43噸成品魚計(jì)算。解凍中心按每二班 (每天)解凍原料魚600噸,用水量為400 m3。車間生產(chǎn)用水量Kh=1.1;生活用水量按每人每班35升計(jì)算。生活用水量Kh=1.2。用水量及用水標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 用水量及用水標(biāo)準(zhǔn)

1.4 水產(chǎn)品加工工藝流程

從加工工藝流程可知,原料魚的解凍、修整、漂洗都涉及到給排水專業(yè)。

1.5 給水排水系統(tǒng)

本項(xiàng)目的所有水產(chǎn)品加工車間及冷庫都涉及到給水和排水。除涵蓋職工生活給排水系統(tǒng)及雨水系統(tǒng)外,還根據(jù)工藝、設(shè)備對(duì)水質(zhì)、水溫的不同要求,設(shè)有:

生產(chǎn)給水系統(tǒng):包括海水給水系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝給水系統(tǒng) (3～4℃冷水)、熱水給水系統(tǒng)。

生產(chǎn)排水系統(tǒng):包括加工車間生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)、油炸車間含油生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)及冷庫冷風(fēng)機(jī)熱氨融霜排水系統(tǒng)。

2 給水系統(tǒng)

2.1 給水水源

廠區(qū)由市政給水管網(wǎng)供水,壓力初期為0.15MPa,現(xiàn)為0.38MPa。供水流程為:

廠區(qū)給水管網(wǎng)→入戶水表→車間各用水點(diǎn)

2.2 給水系統(tǒng)分類

根據(jù)加工工藝及加工設(shè)備對(duì)給排水專業(yè)的不同需求,設(shè)以下生產(chǎn)給水系統(tǒng)。

2.2.1 海水給水系統(tǒng)

由于廠區(qū)位于海邊,有優(yōu)質(zhì)便利的海水供應(yīng)。為了既利用水資源又節(jié)能減排,生產(chǎn)線清洗處理工序及沖洗生產(chǎn)車間地面采用海水。海水由海水處理廠供給,根據(jù)生產(chǎn)要求,海水干管選用管徑為DN300。海水最高日用水量為3050m3/d;最高日最大時(shí)用水量為 210 m3/h;要求水壓不得小于0.25MPa。

2.2.2 生產(chǎn)工藝給水系統(tǒng) (3～4℃冷水)

生產(chǎn)工藝?yán)渌饕迷谄?(有冷卻作用)加工后的魚產(chǎn)品。經(jīng)與暖通專業(yè)協(xié)商,由暖通專業(yè)提供3～4℃工藝?yán)鋬鏊?給排水專業(yè)負(fù)責(zé)將冷凍水引至用水點(diǎn)。冷凍水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用四臺(tái)200USTR制冷量的電制冷螺桿式冷水機(jī)組,分兩級(jí)制冷。冷凍水供水設(shè)計(jì)采用閉式循環(huán)系統(tǒng),為確保供水水溫的穩(wěn)定,在回水端設(shè)30分鐘容水量的冷水儲(chǔ)罐。生產(chǎn)工藝?yán)渌┧鞒虨?

生產(chǎn)工藝?yán)渌罡呷沼盟繛?11m3/d。最高日最大時(shí)用水量為100m3/h。

2.2.3 熱水給水系統(tǒng)

由于青島冬天的水溫一般為5℃,建設(shè)方要求冬天的用水溫度為25℃。熱水供應(yīng)范圍為車間內(nèi)的洗手間及洗手消毒間。本項(xiàng)目的熱水供應(yīng)一部分利用鍋爐房提供的表壓為0.4MPa的飽和蒸汽做熱媒。選用容積式浮動(dòng)盤管汽—水熱交換器,提供60℃熱水供應(yīng)各集中設(shè)置的洗手間及洗手消毒間。該熱水系統(tǒng)采用干管機(jī)械循環(huán),設(shè)熱水循環(huán)泵;熱水循環(huán)泵的啟、閉由設(shè)在熱水循環(huán)泵吸水管上的電接點(diǎn)溫度計(jì)自動(dòng)控制,啟泵溫度為50℃,停泵溫度為55℃。而機(jī)房、后勤辦公樓及車間內(nèi)分散設(shè)置的洗手間及洗手消毒間的熱水則由就近設(shè)置的即熱式電熱水器供給。由于生產(chǎn)車間刷筐間內(nèi)用于工具、器具的清洗及消毒的熱水溫度最低要求為80℃,本項(xiàng)目采用快速汽—水混合加熱器直接將冷水加熱至80℃。熱水供應(yīng)范圍、要求及設(shè)備見表2。

表2 熱水供應(yīng)范圍、要求及設(shè)備

2.3 海水利用與節(jié)能減排

由于水產(chǎn)品加工用水量大且時(shí)間長,是耗水大戶,在生產(chǎn)線清洗處理工序及沖洗生產(chǎn)車間地面采用海水,日用水量3050 m3/d,每日可減少自來水用量約39%,做到了節(jié)能減排,也降低了生產(chǎn)成本,企業(yè)效益與社會(huì)效益雙豐收。

3 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

3.1 車間空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)

根據(jù)生產(chǎn)要求,水產(chǎn)品加工車間均設(shè)置空調(diào)?？照{(diào)冷卻循環(huán)水量為1200 m3/h,選用三臺(tái)節(jié)能超低噪音型橫流式玻璃鋼冷卻塔。冷卻塔主要設(shè)計(jì)參數(shù):型號(hào)MSX-500SL;標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工況:大氣壓力P=99400Pa;進(jìn)水溫度T1=37℃;出水溫度T2=32℃;濕球溫度Tw=28℃;干球溫度Td=31.5℃。循環(huán)水量500 m3/h臺(tái);N=15kW。

空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)流程為:

3.2 制冷工藝蒸發(fā)式冷凝器冷卻循環(huán)水系統(tǒng)

水產(chǎn)品加工間、凍結(jié)間、原料冷庫及成品冷庫內(nèi)均設(shè)有制冷設(shè)備。制冷采用蒸發(fā)式冷凝器 (六臺(tái))冷卻系統(tǒng),冷凝器補(bǔ)充水量為45 m3/h。冷凝器冷卻循環(huán)水系統(tǒng)流程為:

廠區(qū)管網(wǎng)補(bǔ)水→蒸發(fā)式冷凝器(自帶循環(huán)水泵)

3.3 解凍中心冰沙機(jī)冷凝器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

解凍中心內(nèi)設(shè)有5臺(tái)冰沙機(jī)制冰,用于解凍設(shè)備解凍原料魚。在解凍中心生活輔房屋面上設(shè)有5臺(tái)冷卻塔,與5臺(tái)冰沙機(jī)一一對(duì)應(yīng),便于生產(chǎn)時(shí)調(diào)控。每臺(tái)冰沙機(jī)冷凝器循環(huán)水量為40 m3/h,冷卻塔補(bǔ)水量為6 m3/h,由車間內(nèi)給水管直供。冷卻塔補(bǔ)水給水管閥后均設(shè)置壓力型真空破壞器,防止虹吸污染水質(zhì)。冷卻塔主要設(shè)計(jì)參數(shù):型號(hào)LRCMHL-50;標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工況:進(jìn)水溫度T1=37℃;出水溫度T2=32℃;濕球溫度Tw=28℃;循環(huán)水量50 m3/h臺(tái);N=1.5kW。循環(huán)水系統(tǒng)流程為:

4 消防系統(tǒng)

4.1 消火栓給水系統(tǒng)

本項(xiàng)目按丙類庫房,室內(nèi)按高度≤24m,體積≥5000 m3(或廠房高度≤24m,體積≥10000 m3)、室外按體積＞50000 m3進(jìn)行消防給水設(shè)計(jì)。確定室內(nèi)消火栓用水量為10L/s,室外消防水量為45L/s。火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為3h,共需消防水量594 m3?？紤]到衛(wèi)生要求,室內(nèi)、外消防管網(wǎng)為獨(dú)立的給水系統(tǒng)。室內(nèi)消防給水前10分鐘用水 (6 m3)由消防用氣壓給水設(shè)備供給,之后由消防泵房內(nèi)的消防泵供給。廠區(qū)設(shè)室外地下式消火栓,車間之間的有蓋連廊及車間內(nèi)均設(shè)室內(nèi)消火栓?？紤]到水產(chǎn)品加工是人員密集型操作,室內(nèi)消火栓選擇帶消防軟管卷盤型,便于發(fā)生火災(zāi)時(shí)工人自救。

4.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

4.2.1 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置的依據(jù)

水產(chǎn)品加工車間屬于用水不斷的場(chǎng)所,濕度大,溫度為15℃左右,室內(nèi)僅設(shè)置消火栓給水系統(tǒng)可滿足消防要求。由于加工車間生活輔房局部為二層或四層,車間的悶頂高度大于1.8 m,而悶頂內(nèi)是水、暖、電、制冷工藝等專業(yè)管線、風(fēng)道、電纜等的匯集地。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB 50084-2001)(2005年版)第7.1.8條:凈空高度大于800mm的悶頂和技術(shù)夾層內(nèi)有可燃物時(shí),應(yīng)設(shè)置噴頭。其中條文解釋:如悶頂、技術(shù)夾層內(nèi)部無可燃物,且頂板與吊頂均為非燃燒體時(shí),可不設(shè)置噴頭。這就要求悶頂內(nèi)水、暖、電、制冷工藝等專業(yè)的管線、風(fēng)道、電纜等設(shè)施均為不燃物,頂板、吊頂均為非燃燒體時(shí),可不設(shè)置噴頭。這些要求在實(shí)際工程中執(zhí)行起來有一定的難度。而且本項(xiàng)目的實(shí)際情況是,各生產(chǎn)加工車間通過有蓋連廊連為一體,一旦發(fā)生火災(zāi),加大了人員疏散與消防救援較獨(dú)立設(shè)置車間的難度。加之青島市當(dāng)?shù)叵啦块T也要求生產(chǎn)車間設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

4.2.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的取值與設(shè)置場(chǎng)所

根據(jù) 《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084-2001(2005年版),本工程火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為中危險(xiǎn)級(jí) I級(jí);噴水強(qiáng)度 6L/(min·m2),作用面積160m2。自噴系統(tǒng)消防水量為20L/s。

在車間悶頂內(nèi)設(shè)有自動(dòng)噴水滅火設(shè)施。其中濕式報(bào)警閥設(shè)在一層的水泵房內(nèi),便于管理。

管網(wǎng)供水由設(shè)在廠區(qū)消防水泵房內(nèi)的自動(dòng)噴水滅火消防泵集中供給。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)末端設(shè)有試驗(yàn)用手動(dòng)閥門,且配水管網(wǎng)頂端設(shè)有自動(dòng)排氣閥。

室外設(shè)置兩個(gè)SQX-100型地下式消防水泵接合器與噴淋管網(wǎng)相連。噴淋給水管進(jìn)戶處壓力為0.45MPa。最不利點(diǎn)處噴頭工作壓力0.10MPa,噴頭動(dòng)作溫度為68℃,噴頭流量系數(shù)K=80,噴頭向上安裝。

5 排水系統(tǒng)

5.1 水產(chǎn)品加工車間內(nèi)生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)

根據(jù)水產(chǎn)品加工工藝要求,在水產(chǎn)品加工的不同區(qū)域,根據(jù)加工設(shè)備的擺放位置、排水量大小設(shè)置不銹鋼排水淺溝,再由設(shè)在不銹鋼排水淺溝內(nèi)的帶網(wǎng)筐地漏將水收集后排至室外排水管網(wǎng)。

車間內(nèi)排水溝及地漏位置的設(shè)置,由于業(yè)主變更工藝設(shè)備,先后經(jīng)歷了三次顛覆性的改變。待業(yè)主最終確定工藝設(shè)備及相關(guān)工藝流程時(shí),車間主體結(jié)構(gòu)已施工完畢,地面樓板已預(yù)留好地漏等洞口(洞口￠≥400mm),而這些預(yù)留好的洞口與最終確定的工藝設(shè)備排水點(diǎn)又有很大差異。若簡(jiǎn)單根據(jù)工藝設(shè)備要求重新布置排水點(diǎn),那么已有的洞口多數(shù)要廢棄,還要增設(shè)新洞口,樓板開洞多,結(jié)構(gòu)不允許。經(jīng)與業(yè)主、工藝設(shè)備供貨商數(shù)次溝通、協(xié)商下,局部調(diào)整工藝設(shè)備,在充分利用已有地漏洞口的基礎(chǔ)上,盡量減少新開洞口,同時(shí)還要滿足工藝設(shè)備排水要求,整個(gè)設(shè)計(jì)調(diào)整過程繁雜而艱辛。最終獲得了業(yè)主的肯定與認(rèn)可。

5.2 調(diào)理車間含油生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)

調(diào)理車間內(nèi)設(shè)有油炸設(shè)備及水產(chǎn)品深度加工處理設(shè)備。生產(chǎn)廢水中含有大量油類及食品殘?jiān)?故必須設(shè)置隔油除渣裝置。該車間生產(chǎn)廢水集中排至設(shè)在地下架空層、靠近室外的隔油池后,再排至室外排水管網(wǎng)。

5.2.1 隔油池的設(shè)置

將隔油池設(shè)在地下架空層、靠近室外的部位,一方面對(duì)室內(nèi)、外環(huán)境造成污染的程度最小,另一方面又便于工人清掏維護(hù)和管理。

5.2.2 廢油運(yùn)輸方式

考慮在隔油池旁設(shè)置廢油、廢渣提升泵,通過泵將廢油、廢渣提升至室外密封裝置后外運(yùn)處理,減輕工人的工作強(qiáng)度,也減少對(duì)周圍環(huán)境的污染。

5.3 車間內(nèi)生活污水排水系統(tǒng)

車間內(nèi)洗手間 (男、女廁)生活污水先排至室外化糞池處理后,再排至室外排水管網(wǎng)。做到室內(nèi)生產(chǎn)廢水與生活污水分開排放,避免交叉污染。

5.4 原料冷庫與成品冷庫的冷風(fēng)機(jī)熱氨融霜排水系統(tǒng)

原料冷庫與成品冷庫的庫溫均為-28℃,每一冷間有 12臺(tái)冷風(fēng)機(jī),考慮到冷風(fēng)機(jī)熱氨融霜時(shí),庫溫 -28℃會(huì)使融霜排水管結(jié)冰,造成排水不暢或管道凍裂,除了對(duì)排水管道做保溫外,還需做電伴熱。冷風(fēng)機(jī)熱氨融霜時(shí),電伴熱即自動(dòng)開啟,融霜完3～5分鐘后關(guān)閉。

融霜排水先排至室外水封井后,再排至室外排水管網(wǎng)。

6 雨水系統(tǒng)

本工程屋面雨水均采用建筑外排水,大部分雨水直接排至室外地面,再由路面上設(shè)置的雨水口收集后排至廠區(qū)雨水管網(wǎng)。小部分屋面雨水排至連廊之后,在連廊與車間屋面連接側(cè)設(shè)置雨水口,用管道將雨水有組織地排至廠區(qū)雨水管網(wǎng)。廠區(qū)匯集后的雨水由管網(wǎng)排至廠外的海域排放點(diǎn)?？紤]到海水倒灌等因素,在排至海域排放點(diǎn)處的雨水管出口裝設(shè)LF橡膠止回閥,只允許雨水流出,不讓海水倒灌,保障雨水順利排放。

7 結(jié)語

本項(xiàng)目是外商獨(dú)資企業(yè),進(jìn)口工藝設(shè)備多,水產(chǎn)品加工工藝涉及到的給排水內(nèi)容較多、系統(tǒng)較多。設(shè)計(jì)過程中要充分熟悉、理解水產(chǎn)品加工工藝流程和產(chǎn)品質(zhì)量要求等方面的特點(diǎn),詳細(xì)了解工藝專業(yè)設(shè)備的運(yùn)行狀況,根據(jù)不同情況選擇合理的設(shè)計(jì)方案,滿足工藝提出的要求。與相關(guān)專業(yè)進(jìn)行良好的協(xié)調(diào),解決矛盾,做到合理的設(shè)計(jì)。水產(chǎn)品加工也是耗水大戶,充分利用海水資源,節(jié)省自來水用量,也是 “節(jié)能減排”所倡導(dǎo)的。

[1]路海鋒,劉芳.航空食品配餐樓項(xiàng)目設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].給水排水,2011,37(1):86-89