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工厂设计作业题

Documentnumber：

BGCG-0857-BTDO-0089-2022

工厂设计作业题

食品工厂设计作业

王莹

第三章作业

1.食品工厂工艺设计的内容

1.产品方案、产品规格及班产量的确定；

2.主要产品生产工艺流程的确定及其安全的确定；

3.物料衡算；

4.生产车间设备生产能力的设计、选型及配套；

5.劳动力平衡及劳动组织；

6.生产车间平面布置；

7.生产车间水、电、汽、冷耗用量的估算；

8.生产车间管道计算及设计；

9.此外，还包括对非工艺设计从工艺角度提出要求

2.什么是产品方案制定时要遵循的原则和要求

产品方案又称生产纲领，是食品工厂准备全年生产哪些品种和各产品的数量、生产周期（产期）、生产班次等的计划安排。

制定产品方案的要求：

（1）首先根据设计任务书和调查研究的资料来确定主要产品的品种、规格、产量、生产季节和生产班次，对季节性影响大的产品，应优先考虑。

（2）用调节性的产品来调节生产上的忙闲不均的现象。

（3）尽可能利用原材料进行综合利用及加工半成品贮存，待到淡季时再进行加工。

（4）每月一般按25天计，全年生产日为300天，实际不能小于250天，每天按1~2班。

高峰期可按3班考虑。

总之，在安排产品方案时应尽量做到“四个满足”和“五个平衡”。

“四个满足”

（1）满足主要产品产量的要求；

（2）满足原料综合利用的要求；

（3）满足淡、旺季平衡生产的要求；

（4）满足经济效益的要求。

“五个平衡”

（1）产品产量和原料供应量应平衡；

（2）生产季节性与劳动力应平衡；

（3）生产班次要平衡；

（4）设备生产能力要平衡；

（5）水、电、汽负荷要平衡。

3.什么是调节性产品举例说明

调节性产品即不受季节限制的产品，如肉类、蚕豆、黄豆、香菜心、豆芽菜等。

4.决定班产量的因素

1）原料供应量的多少；

2）配套设备生产能力；

3）延长生产期的条件；

4）每天生产班次及生产品种的搭配；

5）市场销售情况等。

5.选择工艺流程是要遵循原则工艺流程图包括哪两种，其内容包括

（1）根据产品规格要求和部颁标准、行业标准或企业标准或客户的特殊规格标准拟订；

（2）根据原料性质拟订；

（3）结合具体条件，应优先采用机械化、连续化作业线；对尚未实现机械化、连续化的品种，其工艺流程应尽可能按流水线排布，使成品或半成品在生产过程中停留的时间最短，以避免半成品的变色、变味、变质；假如是需要进行杀菌的食品，为保证其产品质量，最好采用连续杀菌或高温短时杀菌的工艺；

（4）对特产或名产不得随意更改生产方法；若需改动时，要经过反复试验，然后报请有关部门批准，方可作为新技术应用到设计中；

（5）非定型产品，要待技术成熟后，方可用到设计中；对科研成果，必须经过中试放大后，才能应用到设计中；对新工艺的采用，需经过有关部门的鉴定后，才能应用到设计中。

工艺流程图有两种：

生产工艺流程方框图：

其主要作用是定性地表明原料变成产品的路线和顺序，以及应用的过程及设备。

它是在物料衡算前进行的。

它主要是作为报批材料上报，经上级部门批准后再绘制。

生产工艺设备流程图：

它是进行车间工艺布置的直观依据。

生产工艺流程方块图：

工序名称

内容工序操作手段（手工或设备名称）

物料流向（管路连接）

工艺条件等

生产工艺设备流程图：

工序名称（或序号）

内容有关设备的基本外形图（单一设备）

物料流向（管路连接）

6.什么是物料计算它包括哪些项目

物料计算：

对物料平衡进行计算称物料计算。

包括原辅材料和包装材料

7.设备选择的依据、选择的原则及要求

依据：

物料衡算

选择的原则及要求：

1.满足工艺要求，保证产品的质量和产量

2.大型工厂应选择技术先进、选型美观、机械化、连续化、自动化程度较高的设备。

中型工厂则是具体生产条件，一些主要产品可选机械化连续化程度较高的设备；

小型食品厂应选择较简单的设备。

3.选择能充分利用原料、能耗少、效率高、体积小、维修方便、劳动强度小，并能一机多用的设备，备品、备件供应方便。

4.所选设备应符合食品卫生要求，拆装方便，与食品接触部分要用不锈钢或对食品无污染的材料，不会对食品造成污染。

5.设备结构合理，材料性能可适应各种工作条件（如温度、压力、湿度、酸碱度等）。

6.在温度、压力、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、计数和程序等方面有合理的控制系统，并尽可能采用自动控制方式。

8.劳动力定员方法，如何计算

国际上通用的定员方法：

企业定员方法

1。

按劳动效率定员

2。

按设备定员

3。

按岗位定员

4。

按比例定员

5。

按业务分工定员

1.按劳动效率定员（车间生产人员）

生产任务

1）定员人数=__________________________________

工人劳动效率×出勤率

2）每班所需工人数=劳动生产率×班产量

1

劳动生产率=___________________________

劳动效率

2.劳动生产率：

是指生产单位重量的品种所需劳动工日。

3.按设备定员（看管设备人员）

机器设备台数×每台机器设备开动班次

人数=_________________________________________

工人看管设备定额×出勤率

4.按比例定员（勤杂、保健、食堂、托幼人员）

按职工总数或某类人员的一定比例来确定另一类人员的数量。

5.按业务定员（管理人员、技术人员）

在一定的组织机构下，根据职责范围、业务分工确定人数。

6.按岗位定员（辅助人员和服务人员）

根据工作岗位的数量、各岗位所需人数、工作班次和出勤率来计算。

9.生产车间工艺布置设计及其其设计内容。

车间工艺布置设计就是将各工序及其设备按工艺流程在空间上进行组合、布置，并用管道连接起来,前者是设备布置,后者是管道布置,统称为工艺布置设计.

内容：

生产车间平面布置、生产车间立面布置、管路布置

10.主生产车间的主要组成部分

原辅料预处理工段

生产工段

生产部门成品包装工段

控制室

泵房

变配电室

主生产车间辅助部门车间化验室

机修、电修室

仓库等

办公室

工人休息室

生活部门更衣室、厕所

浴室

11.食品工厂常用的门和窗户种类和作用。

（1）门

每个车间至少必须有两道以上的门，作为人流、货流和机器设备的出入口。

作为人流出入口的门，其尺寸在正常情况下应能满足生产要求，在火灾或某种紧急状态下亦应满足迅速疏散的要求.

车间的门常用有空洞门、单扇门、双扇门、单扇推拉门或双扇推拉门、单扇双面弹簧门等.

门在图纸上表示的代号：

M

（2）窗

窗是车间的主要透光部分.窗有侧窗和天窗两种.侧窗就是在四周墙上的窗.天窗就是开在屋顶的窗.

12.生产车间工艺布置对建筑物外形、门、窗、采光、地坪、室内内墙面、通风、建筑结构的设计要求

1.对建筑物的要求（外形、尺寸）

（1）对建筑外型的选择要求

食品工厂生产车间的建筑外型的选择,应根据生产品种、厂址、地形等具体条件而定.

一般外形有:

长方形、“L”形、“T”形、“U”形等，其中以长方形最为常见。

其长度取决于流水作业线的形式和生产规模。

（2）建筑物的统一模数制（尺寸）

建筑工业化要求建筑物件必须标准化,定型化,预制化.尺寸按统一标准,规定建筑物的基本尺度,即实行建筑物的统一模数制.

2.对门、窗的要求

（1）门

每个车间至少必须有两道以上的门，作为人流、货流和机器设备的出入口。

作为人流出入口的门，其尺寸在正常情况下应能满足生产要求，在火灾或某种紧急状态下亦应满足迅速疏散的要求.

车间的门常用有空洞门、单扇门、双扇门、单扇推拉门或双扇推拉门、单扇双面弹簧门等.

门在图纸上表示的代号：

M

（2）窗

窗是车间的主要透光部分.窗有侧窗和天窗两种.侧窗就是在四周墙上的窗.天窗就是开在屋顶的窗.

3采光

采光系数是指采光面积和房间地坪面积的比值.

我国目前各食品工厂的生产车间基本上是天然采光。

一般要求食品工厂生产车间的采光系数为1／4～1／6。

采光面积不等于窗洞面积。

采光面积占窗洞面积的百分比与窗的材料，形式和大小有关。

4对地坪的要求（一般要求）

①在工艺布置中尽量将有腐蚀性介质排出的设备集中布置,做到局部设防,减少腐蚀范围。

②地坪须选用标号较高的水泥铺盖。

③生产车间设计陶土砖或水磨石地面。

而且车间地面应有的坡度，并设有明沟或地漏排水。

④在设计时，尽量改进生产车间内的运输条件，采用运输带和胶轮车，以减少对地坪的冲击损坏。

5内墙面

房屋内的墙面叫内墙面。

一般在内墙面的下部做～高的墙裙（又叫台度，护壁、护墙）。

材料可用白瓷砖或塑料面砖，塑料面砖可从地面处直铺到天棚（又叫顶棚，天花板、平顶）下。

墙裙的作用是在人的动作高度内，保证墙面少受污染，并易清洗。

其余墙面和天棚可用耐化学腐蚀的过氯乙烯油漆或六偏水性内墙防霉涂料。

墙面也可采用白水泥砂浆粉刷，亦可用塑料油漆，丙烯树脂等涂敷。

6食品工厂生产车间的建筑结构

四大类型:

砖木结构、混合结构、钢筋混凝土结构（常用）、钢结构

13.为什么水、汽用量计算时要选择计算基准

不同的原料、产品选择相同的计算标准是为了方便计算。

14.计算物料管径时的决定因素

通过管道设计断面的水流量Q和管道设计断面处的水流平均速度v

15.管路设计要遵循的原则

①直线、少拐弯、少交叉—线路最短、阀门最少

②标高：

合理，便于检修

③尽可能沿厂房墙壁排列，留管管间距、管墙间距

④管路应尽量集中敷设，在穿过墙和楼板间的管道内，特别注意要避免有焊缝。

⑤坡度：

气体和易流动物料的管道坡度一般为~%，黏度较大的一般大于1%等。

16.生产车间水汽等总管管径的确定方法和步骤

可以按两种方法进行：

一种是根据生产车间耗水（或耗汽等）高峰期时的耗量来计算管径；另一种是按生产车间耗水（或耗汽等）高峰期同时使用的设备及各工种的管径截面积之和来计算。

目前一般采用后一种方法，其优点是计算简单方便，余量较大，比较适合工厂的实际生产情况。

其具体做法如下：

根据产品的方案，将各产品在生产过程中分别出用水（或用汽等）的操作图表，看哪一个在哪一个时候用水（或用汽等）的设备最多，耗量最大，。

而设备上的进水管径是固定的。

所以进入生产车间的水管或蒸汽管的总管内径，其平方值应等于高峰期各同时用水或用汽管道内径的平方和。

根据算出的内径再查标准管即可。

厂区总管也可按此方法进行计算

17.水泵的选择参数

流量Q和扬程H

第四章作业

1.辅助设施按使用功能划分几类，具体有哪些

生产性辅助设施主要包括原材料的接收和暂存，原料、半成品和成品检验，产品、工艺条件的研究和新产品的试制，机械设备和电气仪器的维修，车间内外和厂内外的运输，原辅材料及包装材料的贮存，成品的包装和贮存等。

动力性辅助设施主要包括给水排水、锅炉房或供热站、供电与仪器仪表、采暖与通风、废水处理等。

生活性辅助设施主要包括办公室、食堂、更衣室、厕所浴室、医务室、托儿所、绿化原地、职工活动室及单身宿舍等。

2.生产性辅助设施主要包括哪些部门各部门的职责、组成是什么建筑面积如何计算它们对土建有哪些要求

（1）生产性辅助设施主要包括原料接收站、中心试验室、化验室、仓库、工厂运输、机修车间六个部门。

（2）各部门的职责和组成

原料接收站的职能：

接收、贮藏

原料接收站需要一个适宜的卸货验收计量、及时处理、车辆回转和容器对方的场地，并配备相应的计量设施（如地磅、电子秤）、容器和及时处理配套设备（如制冷系统）。

中心试验室的职能是供加工用的原料品种的研究；制定符合本厂实际的生产工艺；开发新产品和其他方面。

中心试验室一般由研究工作室、分析室（称重、烘干等分析仪器）、保温室、微生物检验室（显微镜等）、样品间（样品架等）、资料室、试制工场等（小型加工设备）等组成。

化验室（质量检验室）的职能是卫生监督、质量检验

化验室的组成一般按检验项目来划分，分为感官检验室、物理检验室、化学检验室、包装材料、容器、精密仪器室、微生物检验室、贮藏室等。

化验室对土建的要求

建筑位置：

单层建筑、车间下风向或楼房的高层。

建筑结构：

防震、防火、隔热、空气流通、光线充足。

上下水管：

合理、通畅；供水要充足。

平面布置：

以物理、化学分析室为主体。

注意几点：

1）天平室：

独立、安静、防震、干燥、避光、整洁等。

2）工作台面的保护（耐酸碱等）。

3）无菌室：

设立二道缓冲走道。

内设紫外消毒灯。

4）药品贮藏室最好为不向阳的房间，但室内要干燥、通风。

仓库的职能：

储藏

仓库通常由原材料（常温库、冷风库、冷藏库等）；辅助材料库（各种添加剂、油、糖等）；

成品库（常温库、保温库、冷风库）；包装材料及容器库；设备工具库等。

各类仓库容量的确定公式：

V=W×T

式中：

V——仓库容量，吨（t）

W——单位时间的货物量，吨/天

T——存放时间（日或月）

仓库容量确定后，仓库的建筑面积可按下式计算：

A=V/d×k=V/dp

式中：

A——仓库面积，m2

d——单位面积堆放量,t/m2

k——面积有效利用系数，~

dp——单位面积的平均堆放量，t/m2

V——库容量，t

仓库对土建的要求

1）果蔬原料库：

短期储藏、常温库；长期储藏，冷风库；

2）肉禽原料库：

冷藏库（T：

-15~-18℃，RH：

95~100%）

3）罐头保温库：

小间，恒温（T：

常温或37℃）库内高度：

~3m

4）成品库：

出货方便、地坪耐重耐击可承受~吨/m2的载荷

5）包装材料及容器：

防潮、去湿、避晒、窗宜小不宜大。

6）马口铁仓库：

多层楼的地层或平房地坪10~20吨/m2承载能力

工厂运输的职能是进出厂货物及生产加工物料的运输。

工厂运输包括厂外运输、厂内运输、车间运输。

厂外运输进出厂的货物，大都通过水路或公路。

1）公路运输视物料情况，一般采用载重汽车，对冷冻物品则需冷藏车或保温车，特殊物料则用专用车辆，如运输鲜奶的奶槽车。

2）对水路运输，一般工厂只需配备装卸机械。

厂内运输厂内运输指的是厂区内、车间外的运输。

厂区内道路弯道多，窄小，有时又要进出车间，因此要求运输设备轻巧、灵活、装卸方便，如各种叉车、手推车等。

随着大型现代化工厂的崛起，机械化程度高的运输设备也越来越多地穿梭于厂内。

车间运输车间运输的设计，也可属于车间工艺设计的一部分，因为车间运输与生产流程融为一体，工艺性很强。

根据生产需要，输送设备主要有以下几种：

1）垂直运输：

电梯、斗式升降机、磁性升降机、真

空升降机、物料泵等；

2）水平运输：

带式输送机、螺旋输送机、滚筒输送

机、铲车；

3）起重设备：

葫芦，起重机

机修车间的职能：

制造非标准专业设备；维修保养专用设备

组成：

大型工厂：

厂部机修：

制造和维修；车间保养：

车间日常维护；

中小型工厂：

厂一级保养：

全厂维修业务。

机修车间对土建的要求：

比较常规，没有特殊要求，如设备较多又较笨重，则厂房应考虑安装行车。

机修车间在厂区的位置应与生产车间保持适当的距离，即不互相影响有互相联系、方便。

特别注意：

噪音比较大的设备的布置，避免对厂区的影响，特别是对厂区周围的影响（对附近的居民楼）“环保的要求”

第五章作业

1．工厂卫生的要求包括那几个方面了解具体要求。

1）厂址选择的卫生要求；

（1）通风日照良好，空气清新，地势高燥（地下水位较低），且要有一定的坡度以利于排水，土质坚硬适于建筑。

（2）环境内外土壤清洁并适于绿化，面积宽敞且留有余地。

（3）能源（包括电力）供应充足，并要有清洁的水源，充足的电量。

凡用于食品生产，包括洗涤原料、容器设备之水都必须符合饮用水水质标准。

（4）交通要方便，但又必须与公路、马路有一定的间距，以免尘土飞扬造成污染。

（5）要便于污水、废弃物的处理，附近最好有承受污水放流的地面水体。

企业必须有自己有效的生活垃圾和生产加工废弃物的处理系统。

2）工厂内部平面布置的卫生要求；

厂内布局首先必须注意污染源及被污染的问题,目的是要防止外环境对食品的污染。

因此要尽量做到：

（1）食品厂、库应有单独的院落。

厂内不要有暴露的土地，要进行绿化，车间与垃圾箱、牲畜圈、坑厕等污染源之间距离应在25m以上。

锅炉房及污染源均应位于车间的下风向，厕所应有排臭、防蝇、防鼠措施和装置自动关闭式的向外开的纱门。

（2）厂区周围和厂内的道路应以水泥、柏油、砖石等不漏水易清扫的材料铺装，并保持一定坡度，以利于雨雪水的排除。

（3）厂区建筑物密度不可过大，要尽量避免四周连接的闭锁式建筑，以利通风。

（4）按生产工艺流程的作业线布置全厂整体建筑物，防止迂回运输及交叉污染。

（5）必须具备下列辅助设施：

生产卫生用室：

更衣室、洗衣室、浴室

生活卫生用室：

厕所、休息室

容器洗消室：

在使用方面的地点设置专业洗刷车辆、容器、工具用的洗消室。

企业应具有蒸汽和热水供应设备如锅炉房。

3）车间内部建筑的卫生要求；

生产车间的配置目前有两种:

多层建筑中垂直配置和单层建筑（平房）中水平配置。

无论何种配置方式均符合下列基本卫生要求:

（1）车间结构的本身应便于清洗消毒,能防蝇、防尘。

（2）车间的前处理，加工段及杀菌段三个工段应加以分隔并确保加工段的严格卫生。

（3）人员和物料进出口处均采用防蝇虫措施结合具体情况可分别采用灭虫灯、风幕、缓冲间等。

车间内应配备热水及温水系统，供设备及人员清洗用。

（4）车间天花板的粉刷层应耐潮,不应因吸潮而脱落。

（5）车间地面要有~2%的坡度，便于清洗排水，排水要采用明沟排水。

（6）层顶与墙的结合处、墙角、地角等，要作成圆弧形，窗台是坡形的。

（7）在车间进出口处应设有靴、鞋消毒池及洗设备。

（8）车间通风要好，尽量采用自然通风，对特殊工段，可采用机械通风。

（9）车间光线要充足，尽量采用自然采光，对特殊工段，夜间生产可采用人工照明。

（10）车间必须与更衣、洗手消毒等生产卫生用室连接在一起。

4）仓库卫生要求；

按库内所需温度可将仓库分为常温库、冷藏库和高温库。

在进行设计时，除参照食品生产车间的卫生要求外还要注意以下几方面：

（1）要注意防潮；

（2）要保持低温和恒湿；

（3）仓库方向朝北为好，且要设置防光窗帘；

（4）冷藏库应设置预冷间；

（5）高温库多见于罐头食品厂的保温库，库内也必须装置调节温湿度的设备，并能遥控遥测。

5）生产人员卫生要求；

（1）凡从事食品加工、检验及有关人员，应严格遵守卫生制度。

定期进行健康检查，发现有开放性或活动性肺结核、传染性肝炎、流行性感冒、肠道传染病或带菌者，化脓性或渗出性皮肤病、疥疮及其他传染性疾病者，均不得直接参加食品生产操作。

（2）食品生产车间的操作人员，必须穿戴白色工作服和帽，进车间前必须洗手消毒，不得穿工作服进厕所。

（3）严禁在车间吸烟和吃食品。

（4）注意个人卫生，做到勤洗澡、勤换衣服、勤剪指甲、勤理发即“四勤”。

培养良好的卫生习惯。

6）原辅材料的卫生要求。

（1）各种原辅材料应符合有关标准规定，并经检验合格方能投产。

畜禽类原料应有非疫区和当地检疫证明方能使用。

（2）原辅材料的运输车辆应保持清洁。

（3）肉、禽、水产类原料储藏应有冷库，而且冷库必须符合卫生要求。

（4）生产用水必须符合生活饮用水标准和罐头、饮料等的特殊要求。

2．会对全厂性的生活设施的面积进行计算。

行政办公楼、食堂、更衣室、浴室、厕所、婴幼儿托儿所、医务室、礼堂、学校等。

更衣室：

设在靠近人员进出口处。

建筑面积计算：

1~人

浴室：

设在车间内与更衣室、厕所等形成一体、淋浴器数量按最大班人数的6~9%

建筑面积计算：

5~6m2/淋浴器

厕所：

蹲位按最大班人数计，男40~50人/蹲位、女30~40人/蹲位

建筑面积计算：

~3m2/蹲位

第六章作业

1.简述食品工厂公用系统、设计的主要内容及设计要求有哪些

公用系统的定义：

主要是指与食品工厂的各个车间、工段、以及各部门有着密切关系，且为这些部门所共有的一类动力性辅助设施的总称。

它是食品厂正常生产不可缺少的重要环节。

公用系统的主要内容：

给排水、供电与仪表、供汽、制冷、采暖与通风

由专业工种的设计人员完成的

对公用工程的要求：

1）满足生产负荷要求

2）符合食品卫生要求

3）运行可靠、费用经济

2.食品工厂的水按其使用用途可分哪五部分

（1）如生产工艺用水、环境美化、设备及用具的清洗等卫生用水

（2）特殊生产用水：

如产品成品中的水分、锅炉、冷冻机的冷却水

（3）冷却用水：

如泵的冷却水

（4）生活用水：

如职工的生活用水

（5）消防用水：

灭火

3.食品工厂对水质有何要求有何处理办法

不同的用途，有不同的水质要求：

（1）一般生产用水、生活用水：

要符合《生活饮用水水质标准》；

（2）特殊生产用水：

必须在符合生活饮用水水质要求的基础上，给予进一步处理；

（3）冷却用水、消防用水：

可低于生活饮用水水质标准。

由于冷却水要循环使用，因此要求水质中无悬浮混合物质。

4.什么是ERP，其实际应用的意义如何

（1）ERP（EnterpriseResourcePlanning），ERP意为企业资源计划，它建立在信息技术的基础上，利用现代企业先进管理思想，全面地集成了企业的资源信息，为企业提供决策、计划、经营、控制和业绩评估的全方位、系统化的管理平台。

（2）意义：

通过这个管理平台，可以为生产与检验过程的高效和科学运作以及各类信息的保存、交流和加工提供平台，更好地促进用户的贯标工作。

5.设计锅炉房时在厂区的布置有哪些要求

（1）锅炉房应处在食品工厂生产车间污染系数最小方向的上侧或全年主导风向的下风向，

（2）有较好的朝向，以利于自然通风和采光，

（3）位置尽可能靠近热负荷比较集中的地区，且锅炉房的附近应有足够的燃料和灰渣堆放场所。

（4）在总体布置上，锅炉房需有扩建的余地。

不宜和生产厂房或宿舍相连。

6.食品工厂的用水量、排水量、电负荷、热负荷是如何估算的

（1）用水量

1）生产用水量

工艺用水：

见第三章工艺设计部分

锅炉用水：

按锅炉蒸发量的倍计算，小时变化系数为

Q锅=×蒸汽（t/h）

冷冻机房冷却水：

其中t2≤36℃,t1≤32℃;补充水量可按循环量的5%计。

2）生活用水

生活最大小时用水量=最大班人数×70/1000（m3/h）（水流度70L/h）

3）消防用水

室外消防用水量为10～75L/S室内消防用水量为2×L/S

（2）排水量

1）生产废水、生活污水

排放量q=k×q1

式中：

q1——生产、生活最大小时给水量（m3/h）；k——系数，一般取～

2）雨水W=q×A×F

式中：

w—雨水量，kg/s；q—暴雨强度kg/s（气象水文资料）；

A—径流系数（～）；F—厂区面积（m2）。

（3）电负荷

Pj=KxPe（kW）

Qj=Pjtg

（KW）

Sj=Pj/cos

=

式中Pj————最大计算有功负荷，kW

Kx————用电设备的需要系数

Pe————用电设备的装接容积之和