Projektowanie - Opracowane Pytania, SGGW - Technologia żywnosci, VI SEEMSTR, Semestr VI, projektowanie


  1. wizja lokalna istniejącego obiektu pod kątem możliwości ulokowania w nim produkcji spożywczej.

Sytuacja przy lokalizacji szczegółowej = wizja lokalna :

  1. Wiemy, co mamy zbudować i szukamy lokalizacji (dopasowujemy do projektu).

  2. Mamy działkę-lokalizację.

  3. Mamy działkę i budynki.

ad. I mamy już projekt i pomysł i szukamy lokalizacji (wymagania, co do powierzchni, dostęp do energii - wiemy już ile jej potrzebujemy, transport itp.).

ad. II mamy działkę- zwracamy uwagę na ograniczenia lokalizacji i w ich ramach decydujemy, co możemy wybudować.

ad. III budynki mogą stanowić nawet 50% kosztów inwestycji, rodzinne inwestycje.

Wizja lokalna musi być przeprowadzona przy każdej sytuacji.

  1. program produkcji, metoda produkcji, struktura procesu produkcyjnego.

Program produkcji - podstawowe źródła procesu techniczno-technologicznego. Jest to ilościowe wyrażenie asortymentów przewidzianych do produkowania lub usług wyrażonych w jednostkach naturalnych. Jest podstawą do wszystkich obliczeń w procesie.

Strukt. Procesu:

- liniowy np. marmolada, chleb, mleko UHT

- rozdziału np. przem mleczarski, mięsny, młyny

- łączenia np. delicje

- mieszany (podzia ł+ łączenie) - wchodzi 1 surowiec, podział na kilka części i następnie łączymy w odpowiednich proporcjach np. przem. mięsny

Program produkcji- założenie do planowania zakładu.

Przy projektowania bierzemy pod uwagę:

  1. wahania sezonowe- występują okresowe nadwyżki lub niedobory surowców np. mleko

  2. rozproszenie terytorialne - związane z organizacją skupu, ze sposobem przyjęcia surowca.

  3. Jakość - interesuje nas standardowa jakość surowca (jednakowa jakość), nie chodzi nam wcale o najwyższą jakość.

  4. Nietrwałość produktów rolnych

  5. Przyjęty poziom mechanizacji - ma wpływ na udział kosztów płacy

Proces technologiczny- metody:

  1. technologia ciągła- wszystkie czynności technologiczne są wykonywane jednocześnie na taśmie przesuwającej się z surowcami. Dążymy do technologii ciągłej, bo są mniejsze koszty eksploatacyjne, ponieważ możemy zautomatyzować proces, wymaga większej powierzchni, większe koszty inwestycyjne.

  2. technologia okresowa- wymaga większej powierzchni. Na określonej ilości surowca wykonuje się szereg czynności, te czynności powtarza się na kolejnej partii surowca.

  1. Bilans materiałowy

By można było określić wydajność poszczególnych operacji technologicznych i później dobrać maszyny i urządzenia.

Bilans robimy w oparciu o stronę przychodów i strony rozchodów.

Surowiec - Produkt

- robimy bilans poszczególnych składników np. młyn kupuje zboże ( w bilansie uwzględniamy stopień zanieczyszczenia, wilg., s.m., rodzaje )

Rozchody - jakie są poszczególne składniki produktu gotowego oraz straty w poszczególnych operacjach techn. Do strat nie zaliczamy wypadków awaryjnych, ale za to uwzględniamy np. ile mleka pozostaje w rurach po zakończeniu procesu, a ile zostaje wypłukane z wodą.

Bilans robimy w szczególny sposób dla poszczególnych specjalizacji (w tech, mleka; tł. i objętość mleka). Na podstawie tego wyznaczamy wielkość zadań dla poszczególnych operacji technologicznych.

Mając zadania dla poszczególnych jednostek (pomocne są receptury wskazujące ile konkretnego surowca jest potrzebne do uzyskania konkretnego produktu lub półproduktu).

To zaczyna już być opisem technologii. Opis ten musi być jednoznaczny i konkretnie podajemy ile potrzebujemy surowca, jak długo przetwarzamy ( wielkość zadań poszczególnych operacji). Elementy te są konieczne do dalszych obliczeń.

  1. dobór maszyn i urządzeń

  1. typ urządzeń z uwzględnieniem harmonogramu pracy urządzeń - ciągły czy okresowy

  2. wielkość urządzenia dostosowana do zadań wynikających z bilansu materiałowego i zadań dla poszczególnych operacji

  3. określenie czy to ma być jedno urządzenie czy kilka o mniejszej wydajności(w sumie dając żądaną wydajność)

Wada: to, że jest 1 urządzenie, które w przypadku awarii traci 100% wydajności, nie można go wykorzystywać do dwóch różnych celów.

Przy wyborze urządzeń decydujemy też o tym czy będą one mniej czy bardziej uniwersalne np. linie do rozlewu piwa w puszki są wyspecjalizowane ale nie uwzględniają zmian wielkości puszki ( rozlew tylko 0,5l ).

  1. stopień zmechanizowania i automatyzacji

Czy zastępujemy pracę żywą (pracowników) pracą uprzedmiotowioną (maszynami) ? Wybór polega głównie na ekonomii a nie technologii (przyjmujemy tańsze rozwiązanie).

Pracę żywą można zastąpić pracą maszyn. Dążymy nie do unowocześnienia zakładu tylko patrzymy na koszty ekonomiczne. Czasami praca ludzi jest tańsza niż praca urządzenia np. możemy zakupić automatyczne urządzenie do załadunku surowca do pieca lub zatrudnić ludzi do wkładania i wybierania pieczywa z pieca. Rachunek jest taki, że musimy wziąć kredyt na zakup pieca + koszty exploatacyjne ( zużycie en., koszty konserwacji, remontów, zależne od kosztów amortyzacyjnych).

Przy rozwiązaniu II (żywa praca) koszty to są płace dla pracowników. Porównujemy rozw.I i II (w krótkim czasie). Wybór ostateczny na podstawie kosztów ekonomicznych- liczy się efektywność a nie wygląd, że np. mamy nowoczesną maszynę.

  1. wielkość zadań dla poszczególnych operacji techn. Wynikająca z bilansu materiałowego co jest wynikiem receptur i programu produkcji PP. Wielkość zadań wyliczmy np. 5000l mleka spaster/h , wynika z tych elementów receptura PP.

  2. Urządzenie dominujące- najczęściej jest 1 urządzenie w linii techn., które w jakiś sposób wyróżnia się od pozostałych np. wyższą ceną, wykonuje główną operacje techn lub musi pracować w sposób ciągły. Przed urządzeniem dominującym możemy założyć niewielką nadwyżkę wydajności innych urządzeń by zapewnić ciągłość pracy. Nierównomierność pracy tych urządzeń jest błędem.

Urządzenia dominujące np.:

- wieża rozpyłowa

- wyparka

- tunel zamrażalniczy

  1. modułowość- w przypadku sezonowości występowania danego surowca np. truskawki wtedy dobór urządzeń powinien dawać możliwość współpracy w różnych układach. Uwzględniamy to, że linie techn. będą zestawiane w miarę potrzeb i maszyny będą pracowały w różnych układach. Dlatego urządzenia mogą być przenośne tzn na kółkach- elastyczność przemieszczania. Im urządzenie bardziej mobilne tym droższe.

Dopasowujemy urządzenia do linii i zadań procesu technolog.

Po narysowaniu schematu aparaturowego uwzględniającego skalę urządzeń i ich rozmieszczenie w przestrzeni. Robimy zestawienie maszyn i urządzeń w postaci tabeli uwzględniając :

- nazwę urządzenia

- wydajność nominalną

- liczbę urządzeń

- dane istotne z punktu założenia (wymiary, masa urządzenia, moc zinstalowana, zapotrzebowanie na parę grzejną i wodę, zapotrzebowanie na gaz, olej opałowy itp.)

Rozmieszczenie maszyn i urządzeń

      1. staramy się tak rozplanować przestrzennie zakład by zachować przejrzystość czyli podstawowe urządzenia technologiczne rozmieszczamy zgodnie z przebiegiem linii technologicznej, w sąsiedztwie by ograniczyć transport.

      2. urządzenia możemy ustawić w kształcie litery J, L, U, raczej nie ustawiamy w literę X.

      3. bardzo oszczędnie gospodarujemy powierzchnią lub objętością zabudowaną (=budynki). Możemy to zrealizować poprzez zastosowanie urządzeń przystosowanych do montażu na zewnątrz np. stacje wyparne, zbiorniki na mleko.

      4. możemy też wykorzystać tzw. podwieszanie- lepsze wykorzystanie przestrzeni zabudowanej.

      5. bierzemy pod uwagę możliwość rozbudowy i modernizacji

      6. tak rozmieszczamy urządzenia by zminimalizować zagospodarowanie powierzchni przy zachowaniu wszystkich wymogów

      7. coraz częściej urządzenia które się da to wynosimy poza budynek np. tankosilosy

      8. minimalne koszty transportu

      9. określamy program badań- wypisujemy analizy na podstawie technologii. Może obejmować działy kontroli jakości oraz działy rozwoju i badań.

      10. określamy zakres badań rodzaju i ilości wykorzystywanego surowca. Uwzględniamy czy urządzenia są wrażliwe na drgania, zanieczyszczenia, nagrzewanie.

      11. uwzględniając program HACCP redagujemy program badań i technologii.

      12. lokalizacja laboratorium

  1. wytyczne dla projektowania kotłowni i sieci parowej

kotły parowe - kotłownie

  1. określenie parametrów ( ciśnienie, temp pary)

  2. użytkowanie skroplinami ( są one już uzdatnione, dlatego opłaca się je zawracać)

  3. ilości i miejsca poboru - rozprowadzenie pary jest trudniejsze niż rozprowadzenie en.elektr. . Technolog planuje rozmieszczenie rurociągów parowych ( powinny być jak najkrótsze i nie przechodzić przez pomieszczenia chłodzone)

  4. propozycja lokalizacji kotłowni oraz sposób zasilania w paliwo ( węgiel, koks, olej opałowy, gaz bezprzewodowy - miejsce składania paliwa musi spełniać odpowiednie przepisy szczególnie odnośnie odległości od poszczególnych budynków).Lokalizacja kotłowni powinna minimalizować wpływ jej zanieczyszczeń na zakład.

  5. Określenie wahania parametrów pary dla poszczególnych odbiorników. Im wyżej określimy parametry tym droższe będą koszty realizacji. Staramy się grupować odbiorniki pary tak by doprowadzenia były krótkie, a sieć mało rozbudowana.

  6. Określamy warunki temp w pomieszczeniach - związane z wentylacją

  7. Sposób zasilania wodą

W trakcie realizacji projektu można zmieniać założenia aby uzyskać bardziej korzystne rozwiązanie.

  1. korzystanie z wód

gospodarka wodna

  1. woda- dobro ograniczone

  2. system otwarty- jednokrotne użycie wody( duże zużycie wody, rozwiązanie techniczne proste)

  3. system zamknięty- wody wykorzystujemy w obiegach zamkniętych, oczyszczamy, chłodzimy, uzupełniamy jej straty , mniejsze zużycie wody ale konieczność zaprojektowania urządzeń uzdatniających

  4. system pośredni:

Wybór zależy od kosztów korzystania ze środowiska lub kosztów inwestycyjnych.

gospodarka ściekowa

  1. pokazanie jak przebiega w skali doby/miesiąca/roku przebieg produkcji ścieków:

  1. mały zakład i mała ilość ścieków to często podpisuje się umowę z innym zakładem mającym własną oczyszczalnie lub podpisać umowę z oczyszczalnią komunalną

  2. oczyszczalnia komunalna stosuje odpowiednie wymagania, co do przyjmowanych ścieków BZT5 dlatego zakłady przy wyższych parametrach ścieków muszą je niwelować w zbiornikach wyrównawczych

  3. BZT5 temp- gorąca woda-> mniejsza rozp O2, wzrost temp rzeki lub odbiornika ->zmienione warunki równowagi

Sposoby korzystania z wód:

- tzw powszechne np. z rzek (dla własnych potrzeb)

- zwykłe

- tzw szczególne (dla celów gospodarstwa, urządzania do nawadniania)

(powszechne + zwykłe)- trzeba mieć pozwolenie wodno-prawne

Zezwolenie na budowę uzyskuje się po przedstawieniu projektu budowlanego oraz wszystkich uzgodnień:

3 klasy czystości wód powierzchniowych:

I klasa - zdatna do picia i zaopatrzenia zakładów przemysłowych (spożywczych)

II klasa - do hodowli zwierząt gospodarczych, kąpielisk

III klasa- zakłady przemysłowe nie muszące korzystać z wód kl I i nawadniania

* oraz nie mieszczące się w normach - pozaklasowe - bez dodatkowego uzdatniania nie nadają się.

Przy odprowadzania ścieków do ścieków wodnych musimy tak je odprowadzać, by nie zmieniały parametrów dla danej klasy wody.

Przemysł spożywczy - znaczy konsument wód. Większość wód to wody kl I.

Zasoby wód podziemnych- są ograniczone, ogromne restrykcje na wprowadzanie zanieczyszczeń do ziemi.

  1. Rola wiatrów, ukształtowania terenu a plan zagospodarowania działki

Rozmieszczenie - elementy składowe

  1. warunki budowlane działki

- warunki klimatyczne

  1. warunki geotechniczne

  1. warunki hydrogeologiczne

  1. przyjęcie koncepcji rozwiązania elementów działki

  1. zagospodarowanie działki - strefowanie

STREFOWANIE - na terenie wydzielamy strefy o określonych funkcjach. Strefy mogą być wydzielone w zależności od potrzeby np.:

Ważne jest ogólne wrażenie, jakie robi zakład. Czy jest schludny, czysty, przejrzysty. Negatywny odbiór może wpłynąć na niechętny późniejszy zakup produktów z danego zakładu.

  1. oświetlenie pomieszczeń pracy

  1. kategorie niebezpieczeństwa pożarowego

ochrona przeciwpożarowa:

  1. zagrożenia pożarowe

  2. zagrożenia ludzi

  3. zagrożenia wybuchowe

kategorie niebezpieczeństwa pożarowego- określa stopień (zagrożenia) możliwości powstania pożaru- obiekty, urządzenia technologiczne muszą być zaliczone do jednej z 5 kategorii zagrożenia pożarowego.

kategorie niebezpieczeństwa pożarowego:

I * gazy stosowane w technologii

* gazy palne( wybuch przy stężeniu poniżej 10%)

* ciała stałe zapalające się w kontakcie z wodą np. sód

* ciecze o temp zapłonu poniżej 21ºC np. wydział extrakcji tłuszczu (użycie heksanu), wydziały uwodorniania tł ( użycie wodoru)

II * gazy palne powyżej 10%

* temp zapłonu poniżej 100ºC

* zawiesiny pyłów (przemiał zboża i transport, produkcja cukru pudru)

III * ciecze palne nie ogrzewane powyżej temp zapłonu

* ciała stałe podatne na zapalenie np. czyszczenie ziarna w młynach, płatkarniach, elewatory i magazyny, cukrownie, piekarnie, zakłady olejarskie i wytwórnie margaryny ( z wyjątkiem działu ekstrakcji).

IV * materiały niepalne w stanie gorącym (np. żelazo), rozżażonym lub stopionym np. kotłownie, piece piekarskie.

V * materiały niepalne w stanie zimnym, mokrym lub wilgotnym powyżej 60ºC np. wędzarnie ryb, przetwórstwo mięsa, mleka, chłodnie.

  1. Kryteria doboru odnośnie lokalizacji szczegółowej

wybór lokalizacji szczegółowej:

  1. wielkość działki (m2, ha, ar)

  1. kształt działki

  2. cena działki - im wyższa cena tym mniej korzystna działka (atrakcyjność rynkowa wynikająca z otoczenia)

  3. miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego (niezbędne jest zapoznanie się z nim)

  1. dostęp do komunikacji (telefoniczna, telegraficzna)