公用工程设备，是保证牙膏生产企业正常有序运行的能源供应设备，即水、电、气供应的设施和设备系统，最重要的包含：生产、生活设施、设备的动力供电和照明供电系统（如变压器、总配电柜、各分路动力和照明配电柜）；设备正常运行所需的压缩空气系统；工厂的给排水系统和废污水处理设施以及设备正常运行所需的工艺冷却水系统等。牙膏生产线所示。

  根据生产特点，牙膏生产分为制膏生产和灌包装生产，因此生产车间可依此分为制膏车间和灌包装车间。制膏生产线的用电计算，应该从原料输送、膏体输人到灌装机膏体料斗为止；灌包装生产线的用电计算，应该从灌装机到大包装（装箱、封箱）结束为止。

  本书第十四章第五节对牙膏生产企业的配电规范、原则及其方法将作详细的论述。

  按照工厂送配电的规范设计，首先应该确定企业用电的总用量（总负荷），即生产、仓储、检验、办公、生活、科研、消防、室内外照明等用电的总负荷；其次，应该要依据自身的发展要求，为以后发展预留适当用电量。配电设备布置的一般流程如图12 -6 -1所示。从图12 -6 -1中能够准确的看出，总用电量的计算，是各个用电使用点负荷的汇总。计算时，应该从下到上进行，总用电负荷确定后，再留出安全冗余和损耗以及以后发展用电的预留量，得出总装接容量。

  按照总装接容量要求，根据《低压配电设计规范（GB 50054 — 2011)》以及其他国家标准、法 规和行业技术规范进行牙膏生产企业送配电系统的设计，设计变电站主变压器方案、主开关配电柜 方案、无功补偿方案、电量计量方案、基本接线方式（放射式、树干式及环式三种类型）、分布在各使用点的动力和照明配电屏柜（GCS、GCK、GCL、GGD等）方案以及连接到各个用电设备的配电开关箱布置等。消防设施及重要部门的配电，应该在常规的供电回路之外，留有应急供电设备。在常规供电回路故障或断电时，应急供电设备能确保消防设施和重要部门的供电。

  根据负荷容量、输入电压、输出电压、相数、安装方法等技术指标，参考价格成本，选择变电站主变压器的型号规格。

  交流低压配电屏（简称配电屏）适用于发电厂、变电站、厂矿企业中作为交流50Hz、标称电压380V及以下的低压配电系统中动力、配电、照明之用。该配电屏户内安装，为开启式双面维护的低压配电装置。

  配电屏基本结构采用薄钢板及角钢焊接组合而成。屏前有门，屏面上方有仪表板，为可开启的小门，可装设指示仪表，维护方便。组合并列拼装的屏，屏间加有隔板，减少了事故扩大的可能。主母线安装在屏后上方，并设有母线防护罩，以防止上方坠落金属物引起主母线短路。配电屏拥有非常良好的保护接地系统，主接地点焊接在骨架的下方，仪表门也有接地点与壳体互连。中性母线装置在屏下方的绝缘子上。多屏并列时，始端屏与终端屏的左右两侧可加装防护板。配电屏屏宽尺寸有400mm、600mm、800mm和1000mm四种，每一个屏都可作为一个独立单元，并且能以屏为单元组成各种不同的方案。

  配电屏大体上分为低压配电屏（图12-6-2)、髙压配电屏、直流配电屏、交流配电屏。

  GCS型低压配电柜具有较髙技术性能指标，能适应电力市场发展需要。低压配电柜适用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、髙层建筑等行业，作为输电、配电及电能转换之用。

  低压配电柜是为三相交流电频率为50 (60) Hz、额定工作电压为380 (400) V、660V、额定电流为4000A及以下的供电系统配电、电动机集中控制、无功功率补偿使用的低压成套配电装置。

  低压配电柜的设计符合下列标准：《低压成套开关和控制设备OEC439-1—1992)》，《低压成 套开关设备（GB7251 —2005)》，《低压抽出式成套开关设备（JB/T9661_1999)；低压配电柜须通过国家3C认证。

  牙膏工厂用水量是指完成全部生产的全部过程所需要的各种水量的总和，包括制膏用水量、间接冷却水量、生活用水量和消防用水量等。排水量包括生活垃圾污水、生产废水和雨水等的排放总量。工厂的给排水量的计算在第十四章第五节将作详细论述。

  生产系统的给水最重要的包含：生产系统用水（如：生产用纯水制造设备的给水、水环式真空泵、设备的冷却循环水系统的给水和补充水、设备的清洗用水、生产工人的洗手用水、车间清洁卫生用水、车间厕所给水等）；生活办公系统（如：检验化验室、科研实验中心、食堂、浴室、厕所等）; 室外地用水（如：室外场的冲洗、绿地浇灌等）以及工厂消防设施的给水等。

  工厂给水系统是对工厂各用水点供水的设备，通常的给水系统由总进水管（保证工厂总用水量）、总if*水表、总水箱和控制阀门、水泵房和水泵及消防专用水泵、高财箱和进水控制阀门等组成，并由高位水箱通过水管对用水点进行供水。给水系统设施、设备基本构成流程如图12-6-4所示。

  （1）地下总水箱。水箱可采用钢筋混凝土结构，容积可设计为全厂每日总用水量1/5左右。

  （2）总供水泵。总供水泵的供水量应大于工厂供水量的要求，应采取一用一备的设备配置。

  （3）消防专用水泵。应满足消防设施、设备的用水量，根据相关规范设计选型，并根据用备结合的原则进行水泵的配置。

  （4）高位水箱的结构和容积。结构可采用钢筋混凝土结构。容积可设计为工厂用水量的1/10。 工厂总供水栗与高位水箱应采用自动供水方法，当高位水箱低位时，总供水泵自动供水，高位时自 动停止运行。高位水箱的水位低位设置，应在消防用水点的上方。

  （1）SH型双吸离心泵。SH型泵系单级、双级、泵壳中开的卧式离心栗，被吸收送液体最高温度80X：。SH型泵的流量为110~12500m3/h，扬程为10.6~140m，适用于工厂、矿山、城市给水、电站、水利工程、农田灌溉及排游等（图I2-6-5)。

  （2）BA型离心水栗。BA型泵是单级单吸悬臂式离心泵，供汲送清水及物理化学性质类似于水的液体之用，其液体的最高温度不允许超出80T，适用于消防，卫生等淡水或海水以及工厂、矿山、城市给水和农村灌溉等用（图12-6 -6)。

  （3）XBD-W型消防泵概述。XBD-W型消防泵分单吸单级和单吸多级分段式两种。大多数都用在消防联动控制系统增压送水，也可用于厂矿给排水。输送液体的流量范围为5-80L/S，压力范围为0.2 ~ 2.25MPa，配套功率范围为1.5~200kW，口径范围为步∅50-∅250mm (图12-6-7)。

  牙膏工厂排水采用分流制排水系统，厂区雨水可直接排入市政雨水管道，污水需经污水处理站处理达标后再排入市政污水管道；排水量一般按给水量的90%计算；排水系统的管线设计和布置应 按规范进行，其中工厂的污水（生活垃圾污水和生产污水），经污水处理站处理达标后排入市政污水管道。从中能够准确的看出，除雨水外，工厂所有排水均需进行污水处理，水质处理达标后方可进行排放。

  工厂提供污水排放总量/日和生产污水的日、时峰值量以及生产污水的水质指标，便于有资质的 专业公司做污水处理站的设计、建设以及污水处理的达标。以某牙膏企业为例，其污水处理站包 括以下设备：

  牙膏工厂的压缩空气系统，大多数都用在生产设备和检验、实验设备的气动元件和气动装置（如气动阀、气动卸料器、气动推进器等），有些工厂还选择用压缩空气作动力进行原料输送如粉料的气流输送等。压缩空气系统通常由空压机、一级储气罐、压力表、初过滤器、冷干机、中级过滤器、二级储气罐、精过滤器到使用点组成。空压机是供气设备，其后端设备和容器是改善压缩空气气体质量（去除压缩空气中的油、水、尘）和稳定使用点压力的配套设备。建立压缩空气系统时，首选需要确定压缩空气的最大用量和压力（包括损耗因素），依此进行空压机、储气罐、冷干机和其他气质处理器的选型和配备。

  说明：由于每次输送时用气量较大，建议粉料的气流输送系统采用独立供气系统。

  牙膏工厂使用的空虽机一般为单螺杆和双螺杆空压机，冷却散热方式有水冷式和风冷式。风冷式设备安装简单，但环境的通风条件要求比较高；水冷式设施安装很复杂，需要配套安装水冷却循环设备，但散热冷却效果比较好。因此，工厂在选择设备时，应根据真实的情况进行（表12-6-2、 表 12-6-3)。

  压缩空气储气罐主要起稳定压力和气体储存作用。牙膏工厂使用的压缩空气储气罐一般耐压在1.6MPa以内，储存气体的压力小于1.0MPa，使用点的压力一般为0.5MPa左右。通常用的储气罐的大小为：6m3、3m3和2m3。可根据公司使用点的情况选择一级储气罐的大小，并根据车间分布情况确定二级储气罐的数量。

  压缩空气系统中的冷干机（图12-6-11)主要起去除压缩空气中水分的作用，减小或避免受气装置、元件及原料因水分而受损情况的发生。

  膏体制造工艺温度的控制和调节主要是通过对制膏设备的夹套冷却来实现的。夹套的冷媒一般都会采用冷水机组制作的冷冻水，温度一般为9 ~11°C。有些工厂采用深井水作冷媒，由于不可重复使 用，浪费较大；地下水金属离子含量髙，容易对设备的夹套造成结垢现象，影响设备的冷却效果。

  冷水机组可分为：溴化锂冷水机组，离心式冷水机组，螺杆式冷水机组，活塞式冷水机组等。这几种设备均可用作冷冻水的制作，并通过循环式冷却系统设备的配置，实现对制膏设备的冷却。

  冷却循环系统设备由水箱、控制阀门、水泵、冷水机组、使用点设备和管道组成，属于封闭式循环系统，耗水极少，仅需补水即可。

  水箱是提供系统水源的设备，循环系统的出水和回水均以水箱为起点进行循环工作。封闭式循环系统的水箱不宜设计过大，一般容积为2 ~3m3。材质以不对水质产生污染的不锈钢或丙烯塑料等为宜。

  系统中的水泵一般以达到工艺冷却要求的单位时间设备冷却循环次数进行计算和选用，制膏设备的夹套约300L左右，满足工艺冷却的条件要求循环次数在10次/时左右，进水压力0.3MPa。水泵的布置以一用一备为宜，设备的选型可参照表12-1-5。

  冷水机组是冷却系统中的关键设备，将常温水或带有设备热量的水通过制冷，生成9 ~11丈低温 水。工厂能够准确的通过制膏设备和别的设备的冷能耗量和设备总数进行总冷耗量计算，并适当安排余量 进行设备的选择，如有条件，宜采用一用一备的设备布置。

  该系统的核心设备为LDC-4-16-2X型上进风式高效滤筒除尘器（图12-6-16)，其技术参 数见表12-6-6。配套设备包括：

  风淋室（图12-6-17)也称风淋间，是人员进入洁净区由风机通过风淋喷嘴喷出经过髙效过滤的洁净强风吹除人或物体表面吸附尘埃的一种通用性很强的局部进化设施。

  风淋室是人员进人洁净室无尘车间必备的净化设备，通用性强，可与所有的洁净室和洁净厂房配套使用。工作人员进人车间时，一定要通过此设备，用强劲洁净的空气，由可旋转喷嘴从各个方向喷射至人身上，有效而迅速清除掉附着在衣服上的灰尘、头发、发屑等杂物，减少人进出洁净室带来的污染问题。风淋室的两道门电子互锁，兼起气闸室的作用，阻止外界污染和未被净化的空气进入洁净区域。杜绝工作人员将头发、灰尘、细菌带入车间，达到工作场地严格的无尘净化标准，保证生产出高质量的产品。

  （2）风淋室的底板通常用不锈钢制成，箱体用不锈钢板折弯焊接，表面为乳白色烤漆。

  （3）箱体采用优质的冷轧钢板制造，表面静电喷塑处理，美观大方，内底板用不锈钢板制作，耐摩擦，易清洁。