第6章 公用工程
所谓公用系统，是指与食品工厂的各部门、车间、工段有着密切
关系，并为这些部门所共有的一类动力辅助设施的总称。它与食
品工厂的生产相辅相成、密切相关，是食品厂正常生产不可缺少
的重要环节。公用设施一般包括给排水、供电及仪表、供汽、采
暖与通风、制冷等五项工程。一般说来，给水排水、供电和仪表、
供汽这三者不管工厂规模大小都得具备，因各地的气候各异，所
以制冷和通风两项不一定同时具备。公用系统的设计应根据食品
工厂的规模、产品的类型以及本单位经济状况而定。公用工程的
专业性较强，各有其内在深度，因此应分别由五个专业工种的设
计人员承担。食品工厂的公用系统直接与工厂的运行和生产密切
相关 。
概
述
设计要求
(1)符合食品卫生要求 在食品生产中，生产用水的水质必须符合
卫生部门规定的生活饮用水的卫生标准。制冷系统中氨制冷剂对食
品卫生有不利影响，应严防泄漏。公用设施在厂区的位置是影响工
厂环境卫生的重要因素，环境因素的好坏会直接影响食品的卫生。
(2)能充分满足生产负荷 食品生产的一大特点就是季节性较强，
导致公用设施的负荷变化非常明显，因此要求公用设施的容量对生
产负荷变化要有足够的适应性。
(3)经济合理，安全可靠 进行设计时，要考虑到经济的合理性，
应根据工厂实际和生产需要，正确收集和整理设计原始资料，进行
多方案比较，处理好近期的一次性投资和长期经常性费用的关系，
从而选择投资最少、经济收效最高的设计。
概
述
设计内容
整体项目的给排水设计一般包括：取水及净化工程、厂区及生活区
的给排水管网、车间内外给排水管网、室内卫生工程、冷却循环水
系统和消防系统等。
设计所需基础资料
(1)各部门对用水量、水质、水温及用水时间的要求。
(2)厂区所在地和厂区周围地区的气象、水文、地质、地形资料，
特别是作为水源的河、湖的详细水文资料。
(3)引水、排水路线的现状及有关的协议或拟接进厂区的市政自来
水管网状况。
(4)当地环保和公安消防主管部门的有关规定。
(5)所在地管材市场供应情况。
给
排
水
食品工厂用水分类
一般生产用水、特殊生产用水、冷却用水、生活用水和消防用水等。
食品工厂对水质的要求
一般生产用水和生活用水要求符合生活饮用水水质标准。特殊生产
用水是指直接进入构成产品组分的用水和锅炉用水，这些用水对水
质有特殊要求，必须在符合生活饮用水水质标准的基础上，做进一
步处理。
给
排
水
类别 优 点 缺 点
自来水
技术简单，一次性投资省，上马快，水
质可靠
水价较高，经常性费用大
地下水
可就地直接取用，水质稳定，且不易受
外部污染，理化指标变化小，水温低，
基本终年恒定。取水构筑物简单，一次
性投资不大，经常性费用低
水中往往含有多种矿物质，
硬度可能过高，甚至含有某
种有害物质，大量抽取地下
水会影响地面沉降
地面水 水中溶解物少，经常性费用低
净水系统技术管理复杂，取
水构筑物多，一次性投资大，
水质、水温随季节变化大
水源的选择
给
排
水
全厂用水量的计算
生产用水量
生活用水
消防用水
给
排
水
给水系统
自来水给水系统
地下水给水系统
地面水给水系统
给水处理方法
(1)自然沉淀 即用沉淀的方法除去水中较大颗粒的杂质，具体方法
是使水在沉淀池中停留较长时间，以达到沉淀澄清的目的。
(2)混凝沉淀 在水中加混凝剂，使水中的胶体物质与细小的、难以
沉淀的悬浮物质相互凝聚，形成较大的易沉绒体后，再在沉淀池和澄
清池中沉淀和澄清，使水由混浊变澄清。常用的混凝剂为硫酸铝、硫
酸亚铁、三氯化铁。
(3)过滤 将水通过装有滤料的过滤池或过滤器，利用滤料与水中细
微杂质间的吸附、筛滤作用，使水质得到澄清。
(4)消毒 就是通过物理或化学的方法杀死水中的致病微生物。通常
用到的物理方法有：加热、紫外线、超声波和放射线等。化学方法有：
氯、臭氧、高锰酸钾及重金属离子等药剂，其中氯消毒法，即在水中
加适量的液氯和漂白粉，是目前普遍采用的方法。
给
排
水
(5)软化 软化是通过降低水中钙、镁离子的含量，进而降低水的硬度
的过程。软化的方法有以下几种。
①加热法将水加热到100℃以上，使水中的Ca2+、Mg2+形成CaC03、
Mg(OH)2和石膏沉淀而除去。
②药剂法在水中加石灰和苏打，使Ca2+、Mg2+生成CaC03和Mg(OH)2而
沉淀。
③离子交换法使水和离子交换剂接触，用交换剂中的Na+或H+把水中的
Ca2+、Mg2+交换出来。
此外，当水中铁、锰等离子含量超过水质标准时，还需要进行除铁、
锰等离子的处理。
一般情况下，以上方法并不是单独使用的，而是根据原水的不同水源
和水质及生产对水质的不同要求，联合使用几种不同的给水处理工艺。
给
排
水
(1)以地面水(如河水、湖水等)作为生活饮用水时，一般必须经过
以下工序的处理：
原水→预沉→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒
(2)地下水的水质要优于地面水，所以若以地下水作为生活饮用水
时，一般只经过消毒即可。
(3)为了减少水垢的形成，锅炉用水都必须进行软化处理，且一般
用离子交换法进行软化。
(4)当被用作特殊生产用水时，水质要求较为严格，水处理工艺也
较为复杂：
生活用水→机械过滤→电渗透或反渗透→阳离子交换器→阴离子交
换器→混合离子交换器→紫外线或超滤杀菌→特种用水
给
排
水
给水管网的布置
给水管网包括室外管网和室内管网。室外管网布置形式分为环状
和树枝状两种，小型食品厂的给水系统一般采用树枝状，大中型
生产车间进水管多分几路接入，为确保供水正常，多采用环状管
网。室外管网一般采用铸铁管，用铅或石棉水泥接口，若采用焊
接钢管和无缝钢管要进行防腐处理，用焊接接口。室内管由进口
管、水表接点、干管、支管和配水设备组成，有的还配有水箱和
水泵。管网布置形式有上行式、下行式和分区式三种，具体采用
何种方式，由建筑物的性质、几何形状、结构类型、生产设备的
布置和用水点的位置决定。
给
排
水
冷却水循环系统
在食品厂中，制冷机房、车间空调机房及真空蒸发工段等都需要大
量的冷却水。通常要设置冷却水循环系统和降温的装置，以减少给
水消耗，降低全厂总用水量。降温系统主要有冷却池、喷水池、自
然通风冷却塔和机械通风冷却塔等。机械通风冷却塔(其代表产品
有圆形玻璃钢冷却塔)具有冷却效果好、体积小、质量轻、安装使
用方便的特点，可以提高生产效率，节省用地和投资，并且只需补
充循环量的5％～10％的新鲜水，对于水源缺乏或水费较高且电费
不变的地区尤为适宜，因此被广泛采用。
排水系统
排水系统的组成
食品工厂的排水系统由室内排水系统和室外排水系统两部分组成。
室内排水系统包括卫生洁具和生产设备的受水器、水封器、支管、
立管、干管、出户管、通气管等钢管。室外排水系统包括支管、干
管、检查井、雨水口及小型处理构筑物等。
给
排
水
消防系统
食品厂的生产性质决定其发生火警的危险性较低，建筑物耐火
等级较高。食品厂的消防给水一般与生产、生活给水管合并，
采用合流给水系统。室外消防给水管网应为环形，水量按15L/s
，水压应保证当消防用水量达到最大且水枪布置在任何建筑物
的最高处时，水枪充实水柱仍不小于l0m。室内消火栓的配置，
应保证两股水柱每股水量不小于
各个位置，管道内压力要保证水枪出口充实水柱不小于7m。
给
排
水
设计内容
食品厂整体项目的供电及自控工程设计包括：全厂的变配电工程，
厂区的外线供电工程，车间内设备配电系统，厂区及室内照明，生
产线、工段或单机的自动控制，电器及仪表的防护与修理等，地区
气象、土质有关情况等。
设计所需基础资料
(1)全厂用电设备详细情况(包括功率、用电要求等)。
(2)供用电协议和有关资料，包括供电电源及技术数据，供电线路
进户方位和方式，量电方式及量电器材划分，厂外供电器材供应的
划分，供电部门要求及供电费用等。
(3)自控对象的系统流程图及工艺要求。
供
电
及
自
控
系
统
食品厂对供电的要求及措施
(1)有些食品厂生产的季节性很强，像饮料厂、罐头厂、乳品厂等
产品产量随季节波动较大，电负荷变化较大。因此，大中型食品厂
一般设置两台变压器供电，小型食品厂采用一台变压器供电即可。
(2)在设计时，变配电设备的容量和面积要留有一定发展余地，以
适应食品厂机械化水平的不断提高。
(3)食品厂用电设备一般属Ⅲ类负荷，可采用单电源供电，采用双
电源供电是避免意外停电(供电不稳定地区)时导致的原料腐败和变
质，减少不必要的浪费。
(4)一般食品工厂的生产车间水汽大、湿度高，应对供电管线及电
器采取必要防潮措施，防止发生事故。
供
电
及
自
控
系
统
负荷计算
供电系统
食品厂的动力与照明同用时，电源才可以满足生产要求。供电电压
低压采用380/220V三相四线制，高压一般采用l0kV。供电系统要和
当地供电部门一起商议确定，要符合国家有关规程，安全可靠，运
行方便，经济节约。
建筑防雷及电器安全
一般食品厂的烟囱、水塔和高层厂房的防雷等级属于第三类。
变配电设施及对土建的要求
供
电
及
自
控
系
统
蒸汽是食品厂动力供应的重要组成部分。食品工厂用汽部门主要有
生产车间（包括原料处理、配料、热加工、发酵、灭菌等）和辅助
生产车间，如综合利用、罐头保温、试制室、浴室、洗衣房、食堂
等，罐头保温库要求连续供热。
关于蒸汽的压力，除以蒸汽作为热源的热风干燥、真空熬糖、高温
油炸等要求～外，其他用汽压力大多在以下，大
部分产品在生产过程中对蒸汽品质的要求是低压饱和蒸汽，因此蒸
汽在使用时需经过减压装置，以确保用汽安全。
为了适应食品工厂生产的季节性变化，一般需要配备不少于两台型
号相同的锅炉。
供
汽
系
统
锅炉容量的确定
供
汽
系
统
锅炉的选型
锅炉的型号要根据食品厂的要求与特点和全厂及锅炉的热负荷来确
定。型号必须满足负荷的需要，所用的蒸汽、工作压力和温度也应
符合食品厂的要求，选用的锅炉应有较高的热效率和较低的燃料消
耗、基建和管理费用，并能够经济有效地适应热负荷的变化需要。
锅炉房在厂区的位置
锅炉排出的气体中，含有大量的灰尘和煤屑，这些煤屑排人大气后，
由于速度减慢而散落下来，造成环境污染。所以，锅炉房应处在食
品工厂主车间全年主导风向的下风向，并有较好的朝向，以利于自
然通风和采光，位置要靠近热负荷比较集中的地区，锅炉房附近要
有足够的燃料和灰渣堆放场所。在总体布置上，锅炉房要选在对生
产车间影响较小的地方，不宜和生产厂房或宿舍相连，也不宜布置
在厂前区或主干道旁，并且需留有扩建的余地。
供
汽
系
统
锅炉房的布置
(1)锅炉房附属的锅炉间、水泵间、水处理间和化验室等应建在
同一建筑物内。
(2)烟囱离锅炉所在建筑物应有一定距离，避免烟囱基础下沉而
影响锅炉房的基础。烟道布置应力求简单，并使每台锅炉抽力
均衡。
(3)锅炉房顶部最低结构与锅炉最高操作点的距离不应小于2m。
(4)锅炉房前墙与锅炉前端的距离不应小于3m，对于需要在炉前
操作的锅炉，其炉前区长度要比燃烧室长2m。
(5)不需要在侧面操作的锅炉，其通道宽不小于1m，需要在侧面
操作的锅炉，如在4t/h以下，其通道宽不小于2m，如在4t/h以
上，其通道宽不小于。锅炉侧面和后端不需要操作时，其
通道不应小于。
供
汽
系
统
锅炉的给水处理
锅炉属于特殊的压力容器。水在锅炉中受热蒸发成蒸汽，原水中的
矿物质会结成水垢留在锅炉内壁，影响锅炉的传热效果，严重时会
影响锅炉的运行安全。所以，锅炉给水和炉水的水质应符合低压锅
炉水质标准要求，以保证锅炉的安全运行。
供
汽
系
统
煤及灰渣的储运
煤场的存煤量可按25～30d的煤耗量考虑，粗略估算每lt煤可
产6t蒸汽。煤场一般为露天堆场，也可建一部分干煤棚。煤
场的转运设备是将运输工具上的煤卸至储煤场和将煤送至锅
炉房的上煤系统的设备，可根据锅炉房的规模选用人工翻斗
手推车、装载机、皮带输送机等。锅炉在两台以下时用人工
手推车将渣运至渣场，多台锅炉时可用框链出渣机、刮板出
渣机、耐热胶带输送机将渣运至渣场，渣场的储量一般按不
少于5d的最大渣量考虑。
供
汽
系
统
通风和排烟除尘
锅炉通风的目的是向炉膛内提供燃料燃烧所需要的空气，并将燃
烧后的烟气及时排出炉外。通风方式有自然通风和机械通风两种。
自然通风仅适于小型锅炉，是利用烟囱的抽吸力将烟气排出；机
械通风利用机械方式进行，如用鼓风机将空气送入燃烧室或用引
风机将烟气排出。烟囱的材料以砖砌为多，口径和高度应满足锅
炉的通风要求，即烟囱的抽力应大于锅炉及烟道的总阻力，并有
20%的余量。但若高度超过50m或在7级以上的地震区，最好采用
钢筋混凝土烟囱。
燃料燃烧产生的烟尘及部分未燃尽的燃料和有害气体So2等，会
使锅炉机组受热面及引风机造成磨损，还将增加环境的污染。烟
尘与二氧化硫在烟囱出口处的允许排放量与烟囱的高度相关。烟
尘由煤烟和飞灰组成，一般通过改进炉子设计和燃烧装置来减轻
锅炉烟尘的危害，另外还可在锅炉尾部装备除尘器，使排出烟气
中的含尘量符合排放标准。
供
汽
系
统
采暖通风
采暖通风的目的是改善工人的劳动条件和工作环境；满足某些产
品的工艺要求或作为一种生产手段；防止建筑物发霉，改善工厂
卫生。采暖与通风设计的主要内容有：车间或生活室的冬季采暖、
夏季空调或降温，某些食品生产过程中的保温(罐头成品的保温
库)或干燥(脱水蔬菜的烘房)，某些设备或车间的排气与通风以
及某些物料的风力输送等。
室内温度的确定
采
暖
与
通
风
采暖方式
食品厂一般以蒸汽或热水作为采暖热媒。生活区常用热水，在生产
车间中，如生产工艺中的用汽量远远超过采暖用汽量时，则车间采
暖一般选择蒸汽作为热媒，工作压力。
食品厂的采暖方式一般有热风采暖、散热器采暖和辐射采暖等几种。
食品厂大多采用散热器采暖，如果夏季有空调要求的车间或车间单
元体积大于3000m3时，应该采用热风采暖，此时，选择工作区域风
速～
通风与空调的一般规定：
(1)优先考虑自然通风
(2)机械通风
(3)夏季工作地点的温度确定
(4)新鲜空气量标准
(5)有关车间的温度要求
采
暖
与
通
风
采
暖
与
通
风
采
暖
与
通
风
食品工厂设置制冷工程的主要作用是对原辅料及成品进行储藏保鲜。
如为延长生产期，保持原辅料及成品新鲜的果蔬高温冷藏库及肉禽
鱼类的低温冷藏库。食品在加工过程中的冷却、冷冻、速冻工艺，
车间空气调节或降温也需要配备制冷设施。
冷库容量
制
冷
制
冷
特点
(1)食品冷加工场所的建筑主要受到生产工艺流程和运输条件的制约。
(2)冷库要求结构坚固，并且具有较大承载力，以满足堆放货物和各
种装卸运输设备正常运转的要求。
(3)设置合理的保温隔热层和隔汽防潮层。
(4)建筑材料和构件应保证有足够的强度和抗冻能力。
冷库平面布置的基本原则
(1)根据资源量及商品的不同要求确定合理的冷藏间和间隔面积。
(2)为了减少外部的围护结构，冷库冷间的平面几何形状最好接近
正方形。
(3)平面布置时应合理安排同温库房，以减少绝热层厚度。
(4)宜采用常温穿堂，而不宜设室内穿堂。
保温隔热设计
通常应选择导热系数小、体积小、质量轻、吸湿性小、不易燃烧、
不生虫腐烂的材料作为保温隔热材料。
目前，冷库墙体隔热层主要有以下三种施工方式：①采用夹层墙；
②采用预制隔热嵌板；③墙体上现场喷涂聚氨酯。根据实际情况合
理选择。
制
冷
隔汽防潮设计
(1)隔汽防潮层必须在绝热层的高温侧设置。
(2)对于低温侧比较潮湿的场所，其外墙和内墙隔热层两侧均应
设防潮层。
(3)冷库内隔墙在相同温度时，可不设置隔汽层。
(4)常用隔汽防潮材料主要有两大类：石油、沥青、油毡和塑料
薄膜防潮材料。
制
冷
