36 6.1 wzps_tresc

29
Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie” Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego 1 Moduł VI Instalacje techniczne stosowane w przetwórstwie spożywczym Wprowadzenie 1. Instalacje elektryczne 2. Instalacje gazowe 3. Instalacje wodno-kanalizacyjne 4. Instalacje grzewcze 5. Instalacje wentylacyjne 6. Instalacje klimatyzacyjne Bibliografia

Transcript of 36 6.1 wzps_tresc

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

1

Moduł VI

Instalacje techniczne stosowane

w przetwórstwie spożywczym

Wprowadzenie

1. Instalacje elektryczne

2. Instalacje gazowe

3. Instalacje wodno-kanalizacyjne

4. Instalacje grzewcze

5. Instalacje wentylacyjne

6. Instalacje klimatyzacyjne

Bibliografia

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

2

Wprowadzenie

Obecnie w Polsce funkcjonuje około kilkunastu tysięcy zakładów przemysłu spożywcze-

go o różnych skalach produkcji i formach własności. Szczególne zadania przemysłu spo-

żywczego jako ogniwa gospodarki żywnościowej stwarzają określone wymagania doty-

czące instalacji wody, energii, a także ścieków.

W przemyśle spożywczym wykorzystywane są różnorodne instalacje techniczne dbające

o jakość i efektywność procesów technologicznych. Instalacje mogą być zdefiniowane

jako ciąg zależnych od siebie zjawisk elementarnych realizowanych w postaci operacji

lub procesów jednostkowych, których celem jest osiągnięcie określonego etapu prze-

twarzania żywności.

Ze względu na charakter zjawiska elementarne możemy podzielić na:

operacje jednostkowe – jeżeli zachodzące zmiany mają charakter fizyczny. Do

tej grupy możemy zaliczyć:

operacje mechaniczne (dynamiczne), opierające się na mechanice ciał sta-

łych i płynów,

operacje cieplne, związane z wymianą cieplną,

operacje fizykochemiczne, polegające na zmianie stanu skupienia i rozpra-

szaniu,

operacje dyfuzyjne, opierające się na prawach wnikania i przenikania ma-

sy;

procesy jednostkowe – jeżeli zmiany mają charakter chemiczny. Do tej grupy

możemy zaliczyć:

procesy biotechnologiczne, wykorzystujące mikroorganizmy i enzymy,

procesy chemiczne, polegające na reakcji chemicznej pomiędzy reagenta-

mi bez udziału czynników biologicznych.

Wszystkie operacje i procesy jednostkowe składają się na proces technologiczny i są

wykonywane przez przystosowane do nich instalacje techniczne.

W zależności od konkretnego procesu potrzebne są dostosowane do jego specyfiki insta-

lacje. Możemy jednak wyróżnić te instalacje, które są niezbędne w każdym zakładzie

przetwórstwa spożywczego:

instalacje wodno-kanalizacyjne,

instalacje elektryczne,

instalacje gazowe,

instalacje wentylacyjne,

instalacje grzewcze/chłodnicze.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

3

1. Instalacje elektryczne

W zakładach przemysłu spożywczego niezwykle ważny jest sposób zasilania energią

elektryczną. Prąd elektryczny stosuje się do oświetlenia hal produkcyjnych i biurowych,

zasilania urządzeń i maszyn produkcyjnych, laboratoryjnych, instalacji grzewczych,

wentylacyjnych, klimatyzacyjnych itp. Podczas projektowania zakładów spożywczych

należy zliczyć moc wszystkich urządzeń produkcyjnych i dobrać odpowiednią instalację

elektryczną, aby zapewnić bezawaryjną pracę zakładu. O wyborze sposobu zasilania

decyduje głównie wymagana pewność zasilania. Zależy ona od wielkości strat ponoszo-

nych przez zakład w przypadku przerwy w zasilaniu. Wielkość strat szacuje się w grani-

cach 30–150-krotnego kosztu niedostarczonej energii elektrycznej. Straty te mogą być

jeszcze większe w przypadku zamrażalni czy zakładów mięsnych.

Ekstremalne warunki pracy dla instalacji elektrycznych, występujące w czasie procesu

dezynfekcji maszyn, linii technologicznych, a także całych zespołów produkcyjnych, są

nie lada wyzwaniem dla służb utrzymania ruchu w każdym zakładzie przemysłu spo-

żywczego. Dynamiczny rozwój urządzeń wspomagających procesy myjące i stosowanie

agresywnych środków chemicznych zapewnia najwyższą czystość maszyn produkcyj-

nych, ale też powoduje powstawanie osadu na instalacjach elektrycznych wokół urzą-

dzenia lub pod nim. Tory kablowe powinny więc być uszczelniane. Nowością w branży

elektrycznej jest osłona ze stali nierdzewnej wykonana techniką pierścieniową wraz z

dławikiem. Charakteryzuje się ona nie tylko bardzo dobrymi parametrami roboczymi, co

zapewnia odpowiedni poziom izolacji, ale również posiada strukturę, która przeciwdzia-

ła rozwojowi niebezpiecznych grzybów czy pleśni i jest łatwa do czyszczenia.

Podstawowym zadaniem instalacji elektroenergetycznej w zakładzie przemysłu spo-

żywczego jest dostawa energii elektrycznej do odbiorników, w sposób zapewniający

odpowiednią pewność zasilania, jakość energii, niezawodność zasilania i spełnienie

wymagań bezpieczeństwa. Różnorodność stosowanych rozwiązań przemysłowych in-

stalacji elektroenergetycznych wysokiego, średniego i niskiego napięcia w zakładach

przemysłu spożywczego zależy od:

wielkości zakładu,

rodzaju produkcji i stosowanych technologii,

rodzaju zastosowanych urządzeń elektrycznych,

rodzaju wytwarzanych wyrobów i wynikających stąd technologii,

wymogów dotyczących pewności zasilania,

jakości dostarczanej energii elektrycznej.

Zakład przemysłowy może być zasilany:

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

4

z sieci rozdzielczej niskiego napięcia, jeżeli pobór mocy nie przekracza od 200 do

300 kVA,

z sieci rozdzielczej średniego lub wysokiego napięcia, jeżeli pobór mocy jest

większy.

Zasilanie zakładu (rozdzielnicy głównej) z elektroenergetycznej sieci rozdzielczej (naj-

częściej z sieci średniego napięcia SN/nn) oraz instalacje elektroenergetyczne niskiego

napięcia powinny zapewnić dostarczenie energii elektrycznej o odpowiednich parame-

trach technicznych, ochronę przed porażeniem elektrycznym, odgromową, przed prze-

pięciami, pożarem, nadmierną emisją drgań i hałasu oraz oddziaływaniem pola elektro-

magnetycznego.

Wymaganą pewność zasilania odbiorników energii elektrycznej w zakładzie przemysłu

spożywczego uzyskuje się poprzez:

stosowanie układów niezależnego zasilania z dwóch odrębnych źródeł,

sekcjonowanie szyn zbiorczych rozdzielnic niskiego napięcia zasilanych z od-

dzielnych transformatorów,

sekcjonowanie szyn rozdzielnic niskiego napięcia połączone ze stosowaniem au-

tomatyki samoczynnego załączenia rezerwy,

odpowiednie ukształtowanie sieci wewnątrzzakładowej,

stosowanie wyposażenia zapewniającego większą niezawodność,

stosowanie odpowiednich układów i urządzeń zasilania rezerwowego, awaryjne-

go i/lub gwarantowanego.

Instalacja elektryczna to zestaw urządzeń elektrycznych służących do przesyłania

prądu elektrycznego. Połączone urządzenia elektryczne o określonych parametrach od-

powiadają za przypisane im funkcje. Rolą instalacji elektrycznej jest doprowadzenie

energii elektrycznej do odbiorników przetwarzających ją na inny rodzaj energii: świetl-

ną, cieplną oraz mechaniczną.

Linie elektryczne w zakładzie wykorzystywane są do:

zasilania urządzeń produkcyjnych i wspomagających w czasie procesu technolo-

gicznego,

oświetlania zakładu, hal, pomieszczeń,

zasilania instalacji wodnej, wentylacyjnej, klimatyzacyjnej, cieplnej itp.,

zasilania urządzeń biurowych, zabezpieczających,

zasilania instalacji alarmowych PPOŻ,

zasilania urządzeń sanitarno-higienicznych, oczyszczalni, urządzeń do uzdatnia-

nia wody itd.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

5

W skład instalacji elektrycznej wchodzą:

linie elektroenergetyczne ze złączami i rozdzielnicami, doprowadzające prąd do

zakładów;

przewody z żyłą miedzianą o odpowiedniej liczbie i rodzaju żył;

puszki rozgałęźne;

gniazdka wtyczkowe służące do zasilania urządzeń, mające dobry styk bolca

wtyczki z tulejką stykową w gnieździe i zamykające dostęp do elementów pod

napięciem, zaopatrzone w styk chroniący bolec, połączony z przewodem ochron-

nym;

Rysunek 6.1. Łącznik i gniazda wtyczkowe

łączniki pozwalające na włączanie i wyłączanie odbiorników elektrycznych po-

przez mechanizm migowy, zapewniający szybkie przerwanie lub podłączenie

obwodu; wyróżniamy łączniki: hebelkowe, przyciskowe, klawiszowe, kołyskowe,

jedno- i wieloobwodowe, podświetlane, na kluczyk i pilota;

obwody rozdzielcze i odbiorcze;

zabezpieczenia oraz środki ochrony przeciwpożarowej.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

6

Rysunek 6.2. Przykład położenia linii elektrycznej w pomieszczeniach produkcyjnych

Wyróżniamy następujące rodzaje instalacji elektrycznych:

instalacje przemysłowe – wykorzystywane w zakładach przemysłowych, wy-

dobywczych, w rolnictwie;

instalacje budowlane – wykorzystywane w budownictwie mieszkaniowym, biu-

rowym, szkolnym, budynkach użyteczności publicznej itp.;

instalacje siłowe – zasilające silniki, urządzenia grzejne, odbiorniki przemysło-

we o dużej mocy;

instalacje oświetleniowe – zasilające źródła światła, obwody gniazd wtyczko-

wych, odbiorniki o małej mocy;

instalacje stałe – w obiektach stałego użytkowania;

instalacje tymczasowe – w obiektach prowizorycznych i na placach budowy;

instalacje alarmowe – ochrony przeciwpożarowej, ochrony mienia, ochrony od-

gromowej i przepięciowej;

instalacje teletechniczne i komputerowe;

instalacje i urządzenia sygnalizacji, sterowania, pomiarów oraz monitoro-

wania;

instalacje specjalne, np. inteligentnego budynku.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

7

W zakładach przemysłu spożywczego wykorzystuje się dwa rodzaje instalacji elektrycz-

nej:

jednofazową o napięciu 230 V – przeznaczoną do podłączenia większości urzą-

dzeń produkcyjnych o małej mocy i wydajności;

trójfazową o napięciu 230/400 V – wykorzystywaną do urządzeń o dużej mocy

i wydajności, np.: pieców, pomp próżniowych, wyciągów itp.

Przy projektowaniu, zakładaniu i użytkowaniu instalacji elektrycznej montowane są

następujące zabezpieczenia:

zabezpieczenia przeciążeniowe posiadające wyłącznik nadprądowy, rozłącza-

jący obwód, zbudowane z bimetalowego elementu, chroniące instalacje przed

przeciążeniem, uszkodzeniem izolacji, połączeń zacisków lub otoczenia na skutek

nadmiernego wzrostu temperatury;

zabezpieczenie zwarciowe posiadające wyłącznik nadprądowy, rozłączający

obwód, zbudowane z wyzwalacza magnetycznego, powodujące wyłączenie zasi-

lania, zanim pojawi się niebezpieczeństwo uszkodzeń cieplnych i mechanicznych

w przewodach oraz połączeniach;

zabezpieczenia przeciążeniowo-zwarciowe wykonane przez wspólne urzą-

dzenie lub przez osobne urządzenia, wyłączające uszkodzony odbiornik lub ob-

wód prądu bez odłączania zasilania odbiorników i obwodów nieuszkodzonych.

Instalacje elektryczne należy kłaść według następujących zasad:

należy zapewnić dostęp do złączy instalacji elektrycznej, aby mieć możliwość od-

łączenia od elektroenergetycznej sieci zasilającej;

należy zabezpieczyć ją przed osobami niepowołanymi, wpływami atmosferycz-

nymi i zniszczeniem;

instalację należy kłaść w odpowiedniej odległości od innych instalacji, np. gazo-

wej, wodnej itp.;

każde pomieszczenie powinno mieć osobną instalację;

obwody oświetlenia, gniazda wtykowe do urządzeń i maszyn o szczególnych za-

bezpieczeniach powinny być prowadzone osobno;

główne ciągi instalacji elektrycznych należy prowadzić w wydzielonych kanałach

lub szybach instalacyjnych, nie w pomieszczeniach dla ludzi;

w przestrzeniach zamkniętych należy kłaść instalację elektryczną zabezpieczoną

w osłonie lub obudowie o przystosowanej klasie odporności ogniowej;

przewody należy układać na ścianach poziomo i pionowo pod kątem prostym.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

8

Większość maszyn i urządzeń w przemyśle spożywczym wyposażona jest w silniki

elektryczne o różnej mocy. Często warunki pracy maszyn zaopatrzonych w silniki elek-

tryczne są trudne, co spowodowane jest możliwością zalania ich wodą, pracą w powie-

trzu o dużej wilgotności, w niskich i wysokich temperaturach, zagrożeniem przeciążenia

i zmiennymi obrotami. Zakłady cechuje znaczne rozbudowanie przestrzenne oraz sto-

sunkowo niewielkie moce silników elektrycznych, zainstalowanych na poszczególnych

liniach technologicznych. Linie te charakteryzują się ponadto skoncentrowaniem znacz-

nej liczby silników.

Rysunek 6.3. Silnik elektryczny

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

9

2. Instalacje gazowe

Gaz ziemny to surowiec naturalnie wydobywany z zasobów Ziemi, który po zastosowa-

niu procesów chemicznych, przystosowany jest do transportu i wykorzystania w insta-

lacjach gazowych. Gaz płynny, z uwagi na charakteryzującą go czystość, znajduje szero-

kie zastosowanie – może być stosowany przy produkcji żywności bez ryzyka zanieczysz-

czenia jej szkodliwymi substancjami. Znajduje on zastosowanie m.in. w:

piekarniach i cukierniach – stosowany jest do ogrzewania pieców i suszarni pie-

karniczych służących do wypieku pieczywa oraz wyrobów ciastkarskich;

produkcji płatków ziemniaczanych;

przetwórstwie mięsno-wędliniarskim – gaz płynny, dzięki możliwości precyzyj-

nego kontrolowania temperatury, znajduje zastosowanie w technologii obróbki

cieplnej w procesie uboju, w produkcji wędlin (piece konwekcyjne oraz wyparza-

cze z palnikami gazowymi);

zakładach przetwórstwa owocowo-warzywnego – gazem ogrzewa się kotły do

produkcji i pasteryzacji soków oraz przetworów owocowo-warzywnych;

zakładach mleczarskich – gazem ogrzewa się kotły do produkcji gorącej wody do

celów technologicznych;

pakowaniu produktów – pakowarki stosujące folie termokurczliwe mogą być za-

silane gazem;

transporcie żywności – chłodnie samochodowe mogą być zasilane gazem płyn-

nym.

Z uwagi na czystość gaz znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym. Mo-

że być stosowany przy produkcji żywności, ponieważ nie zanieczyszcza jej szkodliwymi

substancjami. Projektując zakład spożywczy należy dobrać odpowiedni rodzaj instalacji

gazowej do potrzeb zakładu i prowadzonych procesów technologicznych.

W instalacjach gazowych wykorzystuje się następujące rodzaje gazu:

gaz syntetyczny (wodny) to mieszanina wodoru i tlenku węgla; stosuje się go w

przemyśle chemicznym, do produkcji syntetycznej benzyny;

gaz ziemny (naturalny), którego głównym składnikiem jest metan; wykorzysty-

wany w systemach grzewczych, kotłowniach, promiennikach ciepła, urządze-

niach do podgrzewania wody, piecach dwufunkcyjnych, nagrzewnicach powie-

trza, urządzeniach piekarniczych, kotłach warzelnych, piecach, taboretach pod-

grzewających, do wytwarzania pary technologicznej itp.;

gazy płynne – składające się z propanu, butanu lub ich mieszaniny;

mieszanki propanu-butanu z powietrzem – stosowane w urządzeniach grzew-

czych, kotłach, nagrzewnicach wentylatorowych, promiennikach ciepła, w urzą-

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

10

dzeniach do podgrzewania wody, piecach dwufunkcyjnych, kuchenkach gazo-

wych, piekarnikach, palnikach do lutowania, usuwania farby, butlach gazowych,

paliwach silnikowych itd.;

biogaz to mieszanina metanu, dwutlenku węgla i innych gazów; służy do otrzy-

mania prądu elektrycznego i ciepła; wykorzystuje się go w urządzeniach do

ogrzewania wody oraz jako paliwo do napędu silników.

Wykorzystany w przemyśle gaz ma wiele zalet. Jest przesyłany bezpośrednio do od-

biornika przy pomocy instalacji, ma możliwość regulacji i automatyzacji procesów spa-

lania oraz sposobność kontrolowania zużycia gazu. Odpowiednio konserwowane od-

biorniki wykazują wysoki poziom bezpieczeństwa, są bezpieczne dla środowiska, wyka-

zują natychmiastową gotowość do pracy oraz zachowują niezbędny poziom czystości i

higieny pracy.

Wyróżniamy następujące rodzaje instalacji gazowej:

instalacja gazowa składająca się z układu przewodów gazowych wraz z armatu-

rą, wyposażeniem i urządzeniami gazowymi, którego początkiem jest miejsce po-

łączenia przewodu z kurkiem głównym gazowym odcinającym tę instalację od

przyłącza, a zakończenie stanowią urządzenia gazowe wraz z urządzeniami;

instalacja gazowa zasilana z sieci gazowej składająca się z układu przewodów

za kurkiem głównym, poprowadzonych na zewnątrz lub wewnątrz budynku wraz

z armaturą, kształtkami, wyposażeniem, urządzeniami do pomiaru zużycia gazu,

urządzeniami gazowymi oraz przewodami spalinowymi;

instalacja gazu płynnego składająca się układu przewodów gazowych z armatu-

rą, wyposażeniem, urządzeniami gazowymi, zasilana ze źródła gazu płynnego,

którego początkiem jest miejsce podłączenia przewodu gazowego z kurkiem

głównym, a zakończenie stanowią urządzenia gazowe;

instalacja zbiornikowa gazu płynnego składająca się z zespołu urządzeń, w

skład którego wchodzą: bateria butli, zbiornik lub grupa zbiorników z armaturą,

osprzętem oraz przyłączami gazowymi z kurkiem głównym.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

11

Rysunek 6.4. Przykład instalacji gazowej

Instalacja gazowa składa się z następujących elementów:

przewody rurowe – są wykorzystywane do transportu i rozprowadzane do

urządzeń pod odpowiednim ciśnieniem;

złączki, kształtki – zmieniają kierunek przewodów, łączą odcinki rur z więk-

szych do mniejszych średnic, pod różnym kątem: 45° i 90°, tworzą łuki gięte, jako

trójniki, czwórniki łączą więcej rur, dwuzłączki redukują średnice, łączniki adap-

tacyjne służą do kompensacji różnic między rozstawem króćców starych i no-

wych typów gazomierzy;

reduktory ciśnienia – służą do obniżania ciśnienia gazu w sieci;

armatura regulująca – kurki, zawory kulowe odcinające przepływ gazu;

armatura ochronna – w postaci filtrów do gazu;

armatura rewizyjna – wyczystki, tzw. trójniki rewizyjne zakryte zaślepką, służą

do inspekcji rur;

gazomierze – służą do pomiarów zużycia gazu;

armatura czerpalna – szybkozłącza z kurkiem i przewodem elastycznym służą-

ce do podłączenia kuchenek gazowych;

przewody spalinowe – łączą odbiornik gazowy z kominem, stosowane w ko-

tłach gazowych, pogrzewaczach;

urządzenia gazowe – wyposażone są w palniki gazowe, zbudowane z dysz regu-

lujących dopływ gazu, różnej wielkości kołpaków i nakrywek powodujących roz-

chodzenie się płomienia o odpowiedniej intensywności.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

12

Rysunek 6.5. Przykład połączenia instalacji gazowej

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

13

3. Instalacje wodno-kanalizacyjne

Woda to jeden z podstawowych czynników stosowanych w przemyśle spożywczym.

Głównym źródłem wody w zakładach przemysłu spożywczego jest ujęcie wody pod-

ziemnej lub woda dostarczana z sieci wodociągowej dostępnej w miejscu zlokalizowania

zakładu. Przemysł spożywczy charakteryzuje się znacznym zużyciem wody na potrzeby

technologiczne i pozatechnologiczne związane z utrzymaniem higieny oraz wytworze-

niem ciepła, chłodu itd. Współczesna technika umożliwia odzyskanie znacznej ilości wo-

dy z procesów technologicznych i ponownie jej wykorzystanie. Wodę tę nazywa się wo-

dą wtórną. Wodę odzyskaną po uzdatnieniu najbezpieczniej jest wykorzystywać w insta-

lacji przeciwpożarowej, do produkcji pary, w instalacjach mycia – pod warunkiem, że

będzie przesyłana wyodrębnioną, oznakowaną instalacją, która nie ma połączeń z insta-

lacją wody pitnej. Przewody instalacji wodnej powinny być gładkie, szczelne, o kon-

strukcji zapobiegającej opadaniu ewentualnych skroplin lub zanieczyszczeń na artykuły

spożywcze. W nowo budowanych zakładach nie należy prowadzić instalacji po wierzchu

ścian. Wymaganie to nie dotyczy podłączeń do odbiorników. Instalacje powinny być

prowadzone pod tynkiem (w bruzdach) lub zabezpieczone osłonami. Zakład produkcyj-

ny, w zależności od potrzeb, powinien mieć na swoim terenie hydranty doprowadzające

wodę do zmywania powierzchni oraz wydzielone, kryte i odpowiednio wyposażone

miejsca do mycia środków transportu.

W zakładzie przemysłu spożywczego musi być odpowiednia kanalizacja z krytym od-

prowadzeniem ścieków do sieci kanalizacji publicznej. W miejscowościach nieposiadają-

cych sieci kanalizacyjnej zakład powinien mieć własne, odpowiednio zlokalizowane

urządzenia kanalizacyjne. Przewody instalacji kanalizacyjnej powinny być gładkie,

szczelne, o konstrukcji zapobiegającej opadaniu ewentualnych skroplin lub zanieczysz-

czeń na artykuły spożywcze. W obrębie budynku wewnętrzne instalacje kanalizacji sani-

tarnej, odprowadzające ścieki z misek ustępowych, pisuarów i innych tego rodzaju urzą-

dzeń, nie mogą być podłączone do wewnętrznej instalacji kanalizacji technologicznej

odprowadzającej ścieki poprodukcyjne. Kanalizacyjne wpusty podłogowe powinny być

zabezpieczone kratkami i posiadać zamknięcia syfonowe oraz łatwe do czyszczenia

osadniki. W nowo budowanych zakładach odtłuszczowniki należy usytuować na ze-

wnątrz budynku lub w wydzielonym pomieszczeniu w części techniczno-gospodarczej

zakładu.

Instalacja wodociągowa, która składa się z połączonych ze sobą przewodów, armatury

i urządzeń doprowadzających zimną i ciepłą wodę, musi spełniać kilka kryteriów jako-

ściowych. Musi być zgodna ze wszystkimi obowiązującymi przepisami prawa. Ponadto

połączenia wszystkich elementów muszą być szczelne. Obecnie rury prowadzące wodę

łączy się przez skręcanie, sklejanie, zgrzewanie lub za pomocą kształtek zaciskowych.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

14

Konsumpcja wody jest jedną z kluczowych kwestii ochrony środowiska w sektorze spo-

żywczym. Woda posiada wiele różnych zastosowań, m.in.:

chłodzenie i czyszczenie,

jako surowiec, zwłaszcza dla przemysłu napojów,

woda technologiczna, np.: mycie surowców, produktów pośrednich oraz produk-

tów,

do gotowania, rozpuszczania i transportu,

woda pomocnicza, np. do wytwarzania pary wodnej i próżni,

woda sanitarna.

Jakość potrzebnej wody zależy od jej konkretnego zastosowania.

W zakładach przemysłu spożywczego woda jest niezbędna do następujących celów:

technologicznych – wchodzi w skład niektórych produktów, np. napojów, musi

więc odpowiadać parametrom wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi; wo-

da jest poddawana szczegółowej kontroli;

technicznych – umożliwia pracę wielu urządzeń, np. kotłów parowych, służy do

ogrzewania pomieszczeń i celów klimatyzacyjnych;

produkcyjnych – jest stosowana m.in. do mycia i płukania surowców, sprzętu

oraz urządzeń;

higienicznych – jest wykorzystywana do sprzątania pomieszczeń magazyno-

wych, produkcyjnych, pomocniczych, socjalnych i sanitarnych;

sanitarno-higienicznych – służy do zachowania higieny osobistej pracowników.

W zakładzie przemysłu spożywczego niezbędna jest zarówno zimna, jak i ciepła woda.

Przewidziane są dla nich oddzielne, różnie oznakowane instalacje. Przewody z zimną

wodą mają często barwę niebieską, a z ciepłą – czerwoną.

Głównymi elementami instalacji wodnej są:

przewód doprowadzający wodę z wodociągu, wykonany z rur ciśnieniowych,

ocynkowanych, polichlorku winylu, polietylenu, rzadziej z miedzi;

kształtki i rozgałęzienia rurociągów;

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

15

Rysunek 6.6. Elementy do łączenia instalacji wodnej

zawory, czyli główny zawór odcinający i zawory przelotowe, które służą do od-

cinania wody w różnych punktach sieci wodociągowej wewnętrznej, oraz zawory

zwrotne, bezpieczeństwa – zapobiegające cofaniu się wody;

zawory redukcyjne zmniejszające ciśnienie płynącej wody;

zawory i wylewki umożliwiające pobranie wody w poszczególnych punktach;

wodomierze, czyli urządzenia do pomiaru ilości doprowadzonej wody;

piony-przewody prowadzące wodę od głównego rozdzielacza zimnej wody na

wszystkie kondygnacje;

przewody do rozprowadzenia wody do wszystkich punktów jej poboru, np. ha-

la odbioru surowca, punkt poboru wody;

stacje uzdatniania wody i filtry oczyszczające wodę;

urządzenia do odpowietrzania wody zainstalowane w najwyższym punkcie in-

stalacji wodociągowej;

urządzenia do podgrzewania wody do celów technologicznych i socjalnych.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

16

Rysunek 6.7. Przykład instalacji wodnej

W wewnętrznej sieci wodociągowej musi być odpowiednie ciśnienie, które zapewnia

dopływ wody do wszystkich punktów jej poboru. W przypadku, gdy zakład korzysta z

własnego ujęcia wody, istnieje konieczność zainstalowania hydroforu (pompy ze zbior-

nikiem wody).

Woda ciepła musi być doprowadzana oddzielnymi przewodami. Uzyskiwana jest ona

poprzez podgrzewanie wody z zastosowaniem dodatkowego źródła ciepła. Jest dostar-

czana z zakładowej elektrociepłowni lub z instalacji centralnego ogrzewania, a także z

kolektorów solarnych i pomp ciepła.

W przemyśle spożywczym, pomimo dużego zróżnicowania, pewne źródła ścieków są

wspólne dla wielu jego sektorów. Obejmują one:

mycie surowców,

namaczanie surowców,

wodę wykorzystywaną do transportu lub spływu surowca lub odpadów,

czyszczenie instalacji i urządzeń, linii produkcyjnych oraz obszaru przetwórstwa,

czyszczenie opakowań produktu,

odmulanie i odsalanie kotłów parowych,

wodę chłodzącą z systemów otwartych lub ścieki z systemów chłodzenia z za-

mkniętym obiegiem,

wodę popłuczną z instalacji uzdatniania wody,

wodę z procesu rozmrażania chłodni i zamrażalni,

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

17

ścieki deszczowe.

Instalacja kanalizacyjna składa się z zespołu urządzeń technicznych i przewodów słu-

żących do odprowadzania ścieków powstających w wyniku procesów:

technologicznych – ścieki technologiczne,

higieniczno-sanitarnych – ścieki bytowo-gospodarcze.

W skład instalacji kanalizacyjnej wchodzą:

podejścia do przyborów sanitarnych – rury biegnące częściowo poziomo z

pewnym odchyleniem, przymocowane do ścian;

przewody zbiorcze łączące odpływy z kilku urządzeń;

Rysunek 6.8. Przykład połączenia rur kanalizacyjnych

piony spustowe odprowadzające ścieki z różnych kondygnacji;

poziomy odprowadzające ścieki do kanalizacji ulicznej – w przypadku, gdy

ścieki odprowadzane są do kanalizacji miejskiej lub do własnej oczyszczalni ście-

ków;

przykanaliki – przewody łączące instalację kanalizacyjną z instalacją zbiorczą

lub osadnikiem ściekowym;

wpusty kanalizacyjne podłączone są do rury spustowej; umożliwiają odpływ

ścieków bezpośrednio z posadzki;

syfony montowane pod każdym urządzeniem, zalane wodą – są naturalnymi za-

worami uniemożliwiającymi przedostanie się nieprzyjemnych zapachów z insta-

lacji kanalizacyjnej;

kratki i kanały ściekowe – tzw. wpusty podłogowe odprowadzające ścieki w

miejscu ich powstania;

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

18

otwór rewizyjny – tzw. czyszczaki, czyli odpowiednia kształtka, która zamyka

przykręconą pokrywę, uniemożliwiając w ten sposób odsłonięcie wnętrza rury

kanalizacyjnej;

element wentylujący, odpowietrznik umieszczany jest zwykle na dachu bu-

dynku i zapobiega powstawaniu podciśnienia w przewodach kanalizacyjnych

oraz wydobywaniu się obcych nieprzyjemnych zapachów; elementami wentylu-

jącymi są zazwyczaj wentylatory, zawory napowietrzające itd.

Przewody kanalizacyjne wykonane są z tworzywa sztucznego PCV, żeliwa lub z kamion-

ki. Działanie instalacji kanalizacyjnej wspomagają następujące elementy:

separatory tłuszczu służące do oddzielenia tłuszczu ze ścieków technologicz-

nych;

separatory skrobi służące do oddzielania skrobi od reszty ścieków w sposób

grawitacyjny;

osadniki miazgi oddzielające przez sita naskórki, obierzyny spływające podczas

pracy obieraczek;

osadniki piasku oddzielające piasek z mycia warzyw;

rozdrabniacze do odpadków organicznych – młynki koloidalne, rozdrabniają

odpady poprodukcyjne mieląc nawet drobne kości, które następnie są emulgo-

wane i odprowadzane do kanalizacji.

Instalacja kanalizacyjna, działająca w każdym zakładzie przemysłu spożywczego, obej-

muje nie tylko doprowadzenie wody, ale również odprowadzenie wody zanieczyszczo-

nej (czyli ścieków) do własnej oczyszczalni ścieków bądź też do kanalizacji miejskiej.

Rysunek 6.9. Zakładowa oczyszczalnia ścieków

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

19

4. Instalacje grzewcze

W przemyśle spożywczym, poza energią elektryczną, wykorzystuje się energię cieplną w

postaci pary wodnej lub gorącej wody do gotowania, pasteryzacji, suszenia, odparowa-

nia i innych procesów. Biorąc pod uwagę zakres temperaturowy instalacji, można osza-

cować, że w przemyśle spożywczym 50% stanowią instalacje niskotemperaturowe <

100°C, a drugie 50% – instalacje średniotemperaturowe w zakresie 100–300°C. Projek-

tując zakład spożywczy, należy oszacować jego potrzeby ciepłownicze i dobrać odpo-

wiednią instalację grzewczą.

Podstawowymi nośnikami energii cieplnej wykorzystywanymi w instalacjach grzew-

czych są:

para wodna,

gorąca woda,

powietrze.

Mają one zdolność zapewnienia wymaganych parametrów technologicznych (tempera-

tura, ciśnienie) niezbędnych do prawidłowego przebiegu procesu technologicznego, po-

nadto nie są toksyczne i nie zagrażają zdrowiu ludzkiemu w przypadku przedostania się

do produktu, a nawet umożliwiają bezprzeponową wymianę ciepła. Oprócz wielu innych

zalet (nie wytwarzają osadu, mają dobre właściwości hydrodynamiczne, małe opory

przepływu) odznaczają się dobrą, jak na warunki przemysłu spożywczego, dyspozycyj-

nością temperaturową w zakresie względnie niskich ciśnień, są łatwo dostępne i proste

do wytworzenia. Najbardziej rozpowszechniona jest para wodna stanowiąca produkt

odparowania wody w instalacji kotłowej. Odznacza się ona największą pojemnością

cieplną (wykorzystanie ciepła skraplania) wśród nośników energii.

Rozróżnia się następujące rodzaje pary:

para nasycona będąca w stanie równowagi z wodą, z której powstała w danych

warunkach temperatury i ciśnienia, zawierająca w swej masie kropelki nieodpa-

rowanej wody;

para nasycona sucha – w temperaturze nasycenia, tj. w temperaturze wrzenia

wody, z której powstała, z pominięciem fazy ciekłej;

para przegrzana – para sucha, ogrzana powyżej temperatury nasycenia.

Niekiedy używane jest określenie para żywa, tj. para doprowadzona bezprzeponowo do

produktu, wody lub innego medium.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

20

Rysunek 6.10. Kocioł grzewczy

Parę wytwarza się głównie w urządzeniach kotłowych przystosowanych do spalania

określonych rodzajów paliw oraz do produkcji pary wodnej o odpowiednich parame-

trach. Zakłady przemysłu spożywczego mają najczęściej specyficzny profil produkcji,

polegający na zmiennym natężeniu produkcji w cyklu rocznym i dobowym. Powyższe

uwarunkowania decydują o sposobie eksploatacji urządzenia kotłowego, z uwzględnie-

niem między innymi:

przystosowania do zmiennych obciążeń w cyklu produkcyjnym,

wydajności,

parametrów produkowanej pary,

rodzaju i właściwości paliwa,

jakości wody zasilającej,

pojemności wodnej kotła,

rodzaju paleniska.

Najczęściej stosowane są kotły płomienicowe i wodnorurkowe. W dużych zakładach

przemysłowych, w których stosuje się parę pod wysokim ciśnieniem, eksploatuje się

także kotły innych typów, np. konwekcyjne. Coraz częściej w małych zakładach wyko-

rzystuje się generatory pary przeznaczone do szybkiego, automatycznego wytwarzania

pary. Podczas przerwy w pobieraniu pary następuje automatyczne zamknięcie dopływu

paliwa lub energii elektrycznej, eliminujące powstawanie nadciśnienia, czego nie można

uniknąć w konwencjonalnych urządzeniach kotłowych.

Do przesyłania pary wodnej i wody gorącej stosuje się instalacje rurociągowe.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

21

W zakładach, w których nośnikiem energii jest para wodna, uzyskuje się skropliny. Ra-

cjonalne wykorzystanie skroplin (do zasilania kotłów) zmniejsza zużycie paliwa. Do od-

zysku skroplin w zakładach przemysłu spożywczego stosuje się odwadniacze pływa-

kowe. Zadaniem odwadniacza jest odzyskanie z pary wodnej, pod stałym ciśnieniem,

maksymalnej ilości energii i odprowadzenie skroplin, przy jednoczesnym uniemożliwie-

niu wypływu pary.

Nowoczesne instalacje grzewcze wykorzystują do ogrzewania zakładów pompy ciepła.

Są to urządzenia umożliwiające przemianę ciepła o niskiej temperaturze w ciepło o wy-

sokiej temperaturze. Źródło energii stanowi w tym przypadku woda, grunt lub powie-

trze. Z otoczenia uzyskuje się ciepło, które wykorzystuje się do ogrzewania pomieszczeń

oraz do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Rozwiązania te najczęściej stosowane są

do ogrzewania podłogowego lub ściennego. Pompy zużywają darmową energię zgroma-

dzoną w gruncie, wodach podziemnych lub w powietrzu, pracują bez emisji spalin.

Instalacje grzewcze na gaz płynny są wykorzystywane w piekarniach, cukierniach i za-

kładach cukierniczych przy wypieku pieczywa, ciast, ciasteczek oraz do przygotowywa-

nia różnego rodzaju mas cukierniczych. W przetwórstwie warzyw i owoców gazem

płynnym ogrzewane są kotły do produkcji przetworów, pasteryzacji soków. Używa się

go także między innymi do suszenia i produkcji płatków ziemniaczanych, mleka w

proszku, suszenia owoców.

Typowe zastosowania instalacji grzewczych parowych to produkcja mleczarska, maka-

ronów, przetworów owocowych oraz browary, piekarnie przemysłowe itd.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

22

5. Instalacje wentylacyjne

Wentylacja to cyrkulacja powietrza, która z reguły odbywa się pomiędzy pomieszcze-

niami a przestrzenią na zewnątrz. Prawidłowo działająca wentylacja jest niezbędna w

pomieszczeniach produkcyjnych, gdzie dopływające z zewnątrz powietrze zapewnia

wymianę zużytego i zanieczyszczonego na świeże, niezbędne do oddychania oraz pra-

widłowej i bezpiecznej pracy urządzeń. Jest to szczególnie ważne w sytuacji dodatko-

wych zanieczyszczeń, takich jak: dym, opary substancji chemicznych, pyły itp.

Technologia produkcji żywności w zakładach przemysłu spożywczego stawia instalacji

wentylacyjnej wysokie wymagania dotyczące przede wszystkim utrzymania ścisłej czy-

stości, a także precyzyjnie wyznaczonej temperatury i wilgotności powietrza.

Pomiary parametrów powietrza są podstawą do oceny prawidłowości funkcjonowania

instalacji oraz zgodności z założeniami projektowymi, bądź wymaganiami przepisów

prawa.

Projektując zakłady przetwórstwa spożywczego, musimy odpowiednio zaprojektować

instalacje wentylacyjne, aby zapewnić czystość hal produkcyjnych oraz odpowiednie

warunki do pracy. W pomieszczeniach powinna być wentylacja grawitacyjna lub mecha-

niczna, zgodna z wymaganiami bezpieczeństwa i higieny pracy. Nad otwartymi urządze-

niami, z których wydobywa się para, pył, dym itp., powinny być zainstalowane okapy z

wyciągiem mechanicznym (odciągi miejscowe). Ponadto na otworach wentylacyjnych

powinny być zainstalowane kratki z materiału nierdzewnego, o konstrukcji łatwej do

zdejmowania (demontażu) i mycia. Usytuowanie nawiewu i wywiewu powietrza powin-

no umożliwiać swobodny jego ruch w całym pomieszczeniu, bez tworzenia się tzw. mar-

twych stref. Kierunek przepływu powietrza powinien odbywać się od strony, w której

nie występują zanieczyszczenia gazowe, tj. od strony czystej, do strony brudnej po-

mieszczenia. Pomieszczenia o różnym poziomie wymagań sanitarnych nie mogą być łą-

czone we wspólny układ wentylacji mechanicznej.

Rozróżnia się następujące rodzaje wentylacji:

wymiana powietrza przy wykorzystaniu przeciągu;

grawitacyjna (naturalna) wymiana powietrza wykorzystująca różnicę ciśnień

między przestrzenią wentylowaną a ujściem kanału wentylacyjnego do atmosfe-

ry – zanieczyszczone powietrze zostaje wyssane z pomieszczenia przez kratkę

wentylacyjną, a do pomieszczenia, przez celowo wykonane nawiewy (np.: okna,

kratki nawiewne sterowane higroskopijnie) albo nieszczelności w obudowie bu-

dynku, napływa powietrze zewnętrzne;

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

23

mechaniczna – sterowana wymiana powietrza, które wprawiane jest w ruch

przy pomocy jednego lub kilku wentylatorów; nie zależy od wpływów atmosfe-

rycznych;

ciągła – działająca nieprzerwanie poprzez kratki wentylacyjne;

okresowa – działająca okresowo poprzez włączony wentylator;

ogólna – powietrze wymieniane jest w całym pomieszczeniu równomiernie;

miejscowa – przeciwdziałająca powstawaniu powietrza zanieczyszczonego w

miejscu jego emisji;

odciągi miejscowe – usuwające zanieczyszczenia w miejscu ich powstania;

nawiewy miejscowe – nawiewane jest powietrze inne niż obecne w całym po-

mieszczeniu;

kurtyny powietrzne – mające za zadanie wtłaczanie powietrza ciepłego lub

zimnego w celu ochrony pomieszczeń często otwieranych;

nawiewna – świeże powietrze nawiewane jest mechanicznie, a zanieczyszczone

– usuwane naturalnie poprzez nadciśnienie w pomieszczeniu; zbudowana z wen-

tylatora tłoczącego, nagrzewnicy powietrza, filtru pyłowego, przewodów po-

wietrznych;

wywiewna (wyciągowa) – świeże powietrze dostarczone jest w sposób natural-

ny, a wywiewane w sposób mechaniczny, poprzez powstanie podciśnienia; zbu-

dowana jest z wentylatorów wyciągowych z silnikami, przewodów powietrza

wywiewnego i odprowadzanego;

nawiewno-wywiewna – dostarczanie świeżego powietrza i usuwanie zanie-

czyszczonego odbywa się przy pomocy dwóch systemów, współdziałających ze

sobą w pełni mechanicznie;

wentylacja z chłodzeniem – mająca możliwość utrzymania odpowiedniej tem-

peratury;

wentylacja z dowilżaniem – utrzymująca większą wilgotność na produkcji;

wentylacja z osuszaczem – mająca możliwość zmniejszenia wilgotności powie-

trza;

nadciśnieniowa – strumień objętości powietrza nawiewanego jest większy od

strumienia objętości powietrza wywiewanego;

podciśnieniowa – strumień objętości powietrza wywiewanego jest większy od

strumienia objętości powietrza nawiewanego;

wentylacja o niskich, średnich lub wysokich prędkościach – charakteryzująca

się różnymi prędkościami przepływu.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

24

Rysunek 6.11. Przykład instalacji wentylacyjnej

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

25

6. Instalacje klimatyzacyjne

Klimatyzacja to proces wymiany powietrza w pomieszczeniu mający na celu utrzymy-

wanie zadanych warunków klimatycznych, czyli odpowiedniego zakre-

su temperatur i wilgotności powietrza, zapewniających dogodne warunki do pracy i

funkcjonowania człowieka (warunki komfortu) lub optymalne warunki dla określonego

procesu technologicznego.

Temperatura produktu czy temperatura otaczającego go powietrza są jednym

z najważniejszych czynników decydujących o jakości w produkcji i transporcie żywno-

ści. Klimatyzacja w przemyśle spożywczym to dział klimatyzacji dedykowany pomiesz-

czeniom o szczególnym charakterze pracy, w których należy utrzymać dokładną tempe-

raturę pomieszczenia oraz zapewnić odpowiednie parametry powietrza (wilgotność,

ilość wymiany i czystość).

Proces technologiczny może wymagać zapewnienia odpowiedniego mikroklimatu. Jed-

nak oprócz określenia optymalnych parametrów powietrza wewnętrznego, ważnym

elementem jest w tym przypadku utrzymanie założonych tolerancji wahań temperatury

i wilgotności względnej czy prędkości powietrza. Nierzadko również proces technolo-

giczny wymaga utrzymania odpowiedniej czystości powietrza (mechanicznej, chemicz-

nej, mikrobiologicznej).

Technologia produkcji żywności w zakładach przemysłu spożywczego stawia instalacji

klimatyzacyjnej wysokie wymagania dotyczące przede wszystkim utrzymania czystości,

a także precyzyjnie wyznaczonej temperatury i wilgotności powietrza. Wiele systemów

elektronicznych zwalnia pracę, gdy temperatura w pomieszczeniu przekracza 30°C. Dla-

tego, projektując zakłady spożywcze, trzeba odpowiednio dobrać instalację klimatyza-

cyjną do potrzeb zakładu.

Instalacja klimatyzacji musi być przygotowana do zapewnienia wymaganych przez pro-

ducenta warunków wewnętrznych w każdych warunkach meteorologicznych (tempera-

tura, wilgotność powietrza, wietrzność i nasłonecznienie).

Sprawność urządzeń chłodzących i grzewczych określają dwa podstawowe

wskaźniki:

współczynnik wydajności chłodniczej wyrażający stosunek mocy chłodniczej

do mocy pobranej przez sprężarkę urządzenia chłodniczego;

współczynnik wydajności energetycznej wyrażający stosunek mocy grzewczej

do mocy pobranej przez urządzenie grzewcze.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

26

Klimatyzator składa się ze sprężarki, parownika i skraplacza (dwa ostatnie elementy

wyposażone są w wentylator). Wentylator promieniowy wymusza obieg powietrza na

parowniku umieszczonym wewnątrz chłodzonego pomieszczenia. Powietrze z pomiesz-

czenia ochładza się na parowniku, oddając ciepło czynnikowi chłodniczemu pośrednie-

mu, który krąży w obiegu zamkniętym. Następnie czynnik pośredni (gaz) zostaje sprę-

żony w sprężarce – wzrasta jego temperatura i jest przetłoczony do skraplacza, który

znajduje się na zewnątrz (w powietrzu zewnętrznym). W skraplaczu ciepło z czynnika

zostaje oddane do powietrza zewnętrznego, gaz skrapla się i staje się cieczą (nadal pod

wysokim ciśnieniem). Ciecz dostaje się do elementu rozprężnego, gdzie jest dławiona –

jej ciśnienie (i co za tym idzie – temperatura) zostaje zmniejszone. Schłodzony czynnik

w postaci cieczy ponownie zostaje podany na parownik, gdzie ogrzewa się od powietrza

w pomieszczeniu i przechodzi w stan gazowy.

Klimatyzatory wyposażone w układy sterowania mogą utrzymywać stałą, zadaną tem-

peraturę w pomieszczeniu oraz (w niewielkim zakresie) również wilgotność powietrza.

Rysunek 6.12. Klimatyzator naścienny sterowany elektronicznie

Początkowo klimatyzator był zwartym urządzeniem, montowanym najczęściej na ele-

wacji budynku lub w oknach. Ze względu jednak na znaczny hałas, jaki generuje sprę-

żarka, zdecydowano się podzielić urządzenie: parownik wraz z wentylatorem tworzy

jednostkę wewnętrzną, natomiast skraplacz wraz ze sprężarką – jednostkę zewnętrzną.

Obie jednostki połączone są ze sobą dwoma przewodami freonowymi (gazowym i cie-

czowym). Rozwiązanie takie pozwala umiejscowić jednostkę zewnętrzną z dala od

miejsc przebywania ludzi. Klimatyzatory podzielone na dwie części, tj. jednostkę we-

wnętrzną i jednostkę zewnętrzną, nazywamy klimatyzatorami typu split.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

27

Rysunek 6.13. Jednostka zewnętrzna klimatyzatora

Obecnie jednostka wewnętrzna klimatyzatora – oprócz chłodnicy freonowej i wentyla-

tora – często wyposażona jest w standardzie w filtr powietrza a czasami w nagrzewnicę

elektryczną. Obecnie klimatyzatory najczęściej są również pompą ciepła dzięki odwró-

ceniu układu chłodniczego – parownik staje się skraplaczem. Tego typu urządzenia za-

zwyczaj regulują temperaturę w granicach 16–30°C.

Wyróżniamy następujące rodzaje klimatyzatorów:

ścienne, podstropowe, sufitowe lub przypodłogowe (stojące), kasetonowe

oraz kanałowe;

przenośne, które mogą być dowolnie przenoszone między pomieszczeniami, ko-

nieczne jest jednak umieszczenie za oknem elementu odprowadzającego ciepłe

powietrze;

pojedyncze split składające się z dwóch elementów – jednostki wewnętrznej

nawiewającej chodne powietrze i jednostki zewnętrznej (sprężarki i wentylato-

ra);

ze względu na ilość jednostek wewnętrznych podłączonych do jednej jednostki

zewnętrznej: multisplity oraz systemy VRV (VRF) – rozbudowane instalacje

klimatyzatorów typu split;

ze względu na tryb pracy: klimatyzatory tylko z opcją chłodzenia i klimatyza-

tory grzewczo-chłodzące pracujące jednocześnie jako pompa ciepła lub posia-

dające nagrzewnicę elektryczną;

ze względu na sposób sterowania i budowę podzespołów: klimatyzatory kla-

syczne (ze zwykłą sprężarką – stałe obroty, zawsze 100%) i klimatyzatory in-

werterowe (płynnie regulowane obroty sprężarki).

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

28

Klimatyzatory klasyczne włączają się, gdy temperatura w pomieszczeniu przekroczy

ustawiony poziom i wyłączają, gdy osiągną zadaną wartość. Takie rozwiązanie powodu-

je większe wahania temperatury w pomieszczeniu i większe koszty eksploatacji (duży

prąd rozruchu sprężarki). Inwertery są droższe, ale za to bardziej energooszczędne.

Płynnie dostosowują swoją wydajność i działanie do temperatury w pomieszczeniu

dzięki czemu rzadziej się włączają i wyłączają. Włączanie odbywa się w sposób płynny,

bez uderzenia prądowego, nie generuje zatem niepotrzebnych strat energii. Inwertery

dokładniej też utrzymują temperaturę ustawioną w pomieszczeniu.

Czynnikiem chłodniczym w klimatyzatorach jest substancja szybkowrząca zwa-

na freonem. Najbardziej popularnym freonem w klimatyzatorach starego typu był R-22,

którego stosowanie obecnie jest zabronione ze względu na jego szkodliwość. Współcze-

śnie stosuje się gazy proekologiczne, np.: R-407C, R-410A, R-134A.

Projekt „Model systemu wdrażania i upowszechniania kształcenia na odległość w uczeniu się przez całe życie”

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyposażenie zakładów przetwórstwa spożywczego

29

Bibliografia

Literatura obowiązkowa

Burcan J., Podstawy rysunku technicznego, Wydawnictwo Naukowo-Technicze, Warsza-

wa 2006.

Dąbrowski A., Podstawy techniki w przemyśle spożywczym, WSiP, Warszawa 1999.

Dłużewska A., Dłużewski M., Technologia żywności, cz. 2, WSiP, Warszawa 2007.

Grzesińska W., Wyposażenie techniczne zakładów, WSiP, Warszawa 2005.

Kasperek A., Kondratowicz M., Wyposażenie zakładów gastronomicznych i gospodarstw

domowych, Wydawnictwo Rea, Warszawa 2011.

Pijanowski E., Dłużewski M., Dłużewska A., Jarczyk A., Ogólna technologia żywności, Wy-

dawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2004.

Literatura dodatkowa

Dobrzański T., Rysunek techniczny maszynowy, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne,

Warszawa 2004.

Jastrzębski W., Wyposażenie techniczne zakładów gastronomicznych, WSiP, Warszawa

2009.

Konarzewska M., Lada E., Zielonka B., Wyposażenie techniczne zakładów gastronomicz-

nych, Wydawnictwo Rea, Warszawa 2011.