. . 年產(chǎn) 3000 噸全脂乳粉工廠設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名：劉宇航 學(xué) 號：20134024310 班 級：13 設(shè)計(jì) 3 班 指 導(dǎo) 教 師：李玉清 所 在 學(xué) 院：工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 中 國 大 慶 2016 年 10 月 . . 目 錄 1 項(xiàng)目論證 .3 1.1 產(chǎn)品介紹 .3 1.2 國內(nèi)乳粉行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀 .3 1.3 項(xiàng)目建議書 .3 2 工藝流程 .4 2.1 乳粉生產(chǎn)工藝流程（設(shè)備流程圖見附圖一） .4 2.2 操作要點(diǎn) .4 3 物料衡算 .5 3.1 每小時產(chǎn)量計(jì)算 .5 3.2 標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算 .6 3.3 工藝工程物料計(jì)算 .7 4 設(shè)備選型 .9 4.1 貯奶罐 .9 4.2 配料罐 .9 4.3 平衡罐 .10 4.4 過濾器 .10 4.5 凈乳機(jī) .10 4.6 均質(zhì)機(jī) .10 4.7 板式換熱殺菌器 .11 . . 4.8 三效蒸發(fā)濃縮器 .11 4.9 噴霧干燥 .12 4.10 篩粉機(jī) .12 4.11 包裝機(jī) .13 5 總平面及車間布置 .13 5.1 生產(chǎn)車間（車間布置圖見附圖二） .13 5.2 車間布置與結(jié)構(gòu) .14 5.3 總平面布置基本原則（總平面布置圖見附圖三） .14 5.4 總平面設(shè)計(jì)說明 .13 總 結(jié) .15 參考文獻(xiàn): .15 . . 1 項(xiàng)目論證 1.1 產(chǎn)品介紹 乳粉，就是以新鮮牛乳為原料，或者以新鮮牛乳為主要原料， 添加一定數(shù)量的植物或動物蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等配料， 經(jīng)殺菌、濃縮、干燥等加工工藝除去大部分水分而制成的粉末狀產(chǎn) 品。 1.2 國內(nèi)乳粉行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀 目前，國內(nèi)已有大小乳粉生產(chǎn)廠 500 多家。乳粉的種類很多， 根據(jù)乳粉原料和加工方法的不同，可以將乳粉分為以全脂乳粉、全 脂甜乳粉、脫脂乳粉、嬰兒配方乳粉、中小學(xué)生乳粉、中老年乳粉、 孕婦乳粉、免疫乳粉、降糖乳粉和營養(yǎng)強(qiáng)化乳粉等等，幾乎涵蓋了 所有年齡段和人群。其中全脂甜乳粉占總量的一半左右，全脂乳粉 和脫脂乳粉的生產(chǎn)量也較大，而其他配方乳粉的生產(chǎn)量則較小。 1.3 項(xiàng)目建議書 1.3.1 廠址選擇及資源優(yōu)勢 乳粉廠選址于江蘇省鎮(zhèn)江市新區(qū)。鎮(zhèn) 江 新 區(qū) 位 于 長 江 下 游 南 岸 ， 鎮(zhèn) 江 市 的 東 郊 。 地 理 位 置 東 經(jīng) 11945， 北 緯 3211。 總 面 積 為 218.9 平 方 公 里 。 鎮(zhèn) 江 新 區(qū) 的 行 政 管 理 機(jī) 構(gòu) 是 鎮(zhèn) 江 新 區(qū) 管 理 委 員 會 ， 代 表 鎮(zhèn) 江 市 政 府 對 新 區(qū) 的 工 作 實(shí) 施 統(tǒng) 一 領(lǐng) 導(dǎo) 和 管 理 。 新 區(qū) 下 轄 丁 崗 、 大 路 、 姚 橋 三 個 鎮(zhèn) 和 大 港 、 丁 卯 兩 個 街 道 ， 總 面 積 218.9 平 方 公 里 。 . . 蘇 南 地 區(qū) 地 處 長 江 三 角 洲 ， 長 江 三 角 洲 是 拉 動 中 國 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 的 三 駕 馬 車 之 一 ， 也 是 中 國 區(qū) 域 經(jīng) 濟(jì) 實(shí) 力 最 強(qiáng) 的 地 區(qū) 之 一 ； 該 地 區(qū) 以 占 全 國 2.2%的 陸 地 面 積 ， 6.4%的 人 口 ， 創(chuàng) 造 了 全 國 22.1%的 國 內(nèi) 生 產(chǎn) 總 值 ； 24.5%的 財 政 收 入 ； 28.5%的 進(jìn) 出 口 總 額 。 目 前 ， 長 江 三 角 洲 已 進(jìn) 入 工 業(yè) 化 中 期 階 段 ， 資 金 、 科 技 、 人 才 積 聚 已 達(dá) 到 快 速 發(fā) 展 水 平 。 鎮(zhèn)江市屬北亞熱帶季風(fēng)氣候的溫暖亞帶，四季分明，溫暖濕潤， 熱量豐富，雨量充沛，宜于多種作物的生長繁育，鎮(zhèn)江市盛行為東 北到東偏南向風(fēng)，其平均風(fēng)速偏大，常年平均 3.4 風(fēng)速米?秒，上半 年風(fēng)速比下半年大，冬末春初（24 月）為全年最大。 鎮(zhèn) 江 新 區(qū) 地 處 中 國 沿 海 沿 江 “T”型 產(chǎn) 業(yè) 布 局 的 結(jié) 合 點(diǎn) ， 位 于 萬 里 長 江 與 京 杭 大 運(yùn) 河 十 字 黃 金 水 道 的 交 匯 處 ， 正 處 在 華 東 地 區(qū) 的 中 心 區(qū) 域 。 作 為 蘇 南 地 區(qū) 唯 一 臨 江 的 省 轄 市 開 發(fā) 區(qū) ， 鎮(zhèn) 江 新 區(qū) 位 于 中 國 歷 史 文 化 名 城 、 古 城 鎮(zhèn) 江 的 東 郊 ， 東 臨 上 海 、 西 接 南 京 、 北 與 揚(yáng) 州 隔 長 江 相 望 ， 處 于 上 海 經(jīng) 濟(jì) 圈 和 南 京 都 市 圈 的 交 叉 輻 射 范 圍 內(nèi) 。 具 有 依 托 城 市 和 港 口 的 雙 重 優(yōu) 勢 ， 區(qū) 位 交 通 優(yōu) 勢 十 分 獨(dú) 特 。 未 來 5-10 年 ， 隨 著 鎮(zhèn) 江 港 口 的 擴(kuò) 建 和 多 條 國 家 級 交 通 主 動 脈 的 陸 續(xù) 建 成 ， 鎮(zhèn) 江 新 區(qū) 將 坐 擁 長 江 中 下 游 的 億 噸 大 港 ， 成 為 華 東 地 區(qū) 的 陸 路 聯(lián) 運(yùn) 中 心 和 具 有 戰(zhàn) 略 地 位 的 交 通 樞 紐 。 1.3.2 產(chǎn)品銷路 目 前 ， 鎮(zhèn) 江 的 乳 粉 市 場 主 要 為 外 來 進(jìn) 口 ， 本 土 區(qū) 域 自 產(chǎn) 自 銷 的 乳 粉 產(chǎn) 品 比 較 少 ， 所 以 本 產(chǎn) 品 銷 路 即 為 鎮(zhèn) 江 市 現(xiàn) 轄 京 口 、 潤 州 、 . . 丹 徒 三 區(qū) 以 及 代 管 的 句 容 、 丹 陽 、 揚(yáng) 中 三 市 。 1.3.3 確定產(chǎn)品方案 乳品廠原料為牛奶，在制定方案時必須綜合考慮人們的生活、 消費(fèi)習(xí)慣，季節(jié)，奶源，銷售等具體因素。乳粉是一個淡旺季銷售 不太明顯的產(chǎn)品，但仍然會隨著消費(fèi)者的需求及天氣變化等產(chǎn)生一 定的淡旺季銷售差距。 綜合考慮并且根據(jù)銷售市場需求，定年產(chǎn)量為 6000 噸。 2 工藝流程 2.1 乳粉生產(chǎn)工藝流程（設(shè)備流程圖見附圖一） 原料乳驗(yàn)收預(yù)處理預(yù)熱、均質(zhì)、殺菌真空濃 縮噴霧干燥出粉冷卻過篩包裝檢驗(yàn) 成品 2.2 操作要點(diǎn) 2.2.1 原料乳驗(yàn)收和預(yù)處理 原料乳的質(zhì)量將直接影響成品質(zhì)量的好壞，故必須嚴(yán)格控制其 質(zhì)量。原料乳應(yīng)符合無公害生鮮牛乳的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范（NY-5054- 2001） ，同時各項(xiàng)指標(biāo)（感官指標(biāo)、理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)）要結(jié)合 中國規(guī)定生鮮牛乳驗(yàn)收的條件。原料乳必須新鮮，不能混有異常乳， 比重應(yīng)為 1.0281.032(20)，酸度不超過 20T，含脂率不低于 3.1%，乳固體不低于 11.5%。雜菌數(shù)不超過 20 萬個/毫升。合格牛 奶要進(jìn)行過濾和凈化等處理。 原料乳的凈化：原料乳經(jīng)過凈乳機(jī)凈化后可除去大量的乳泥、 . . 脫落的乳房上皮組織等物，達(dá)到高度純凈的目的。 原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化：標(biāo)準(zhǔn)化后的原料乳脂及與非脂乳固體之比應(yīng)等 于成品中脂肪與非脂乳固體之比。 原料乳的均質(zhì)：均質(zhì)時一般壓力控制在 1421Mpa，溫度控制在 60為宜。二級均質(zhì)時，第一級壓力為 1421Mpa，第二級均質(zhì)壓 力為 350Mpa 左右。均質(zhì)后脂肪球變小，從而可以有效地防止脂肪的 上浮，并易于消化吸收。 2.2.2 預(yù)熱殺菌 目的是殺死乳中微生物和破壞酶的活性，同時可提高牛乳的熱 穩(wěn)定性和乳粉的香味。牛乳常見的殺菌方法有很多，具體應(yīng)用時可 根據(jù)產(chǎn)品本身特性選擇不同的方法。一般采用高溫短時間殺菌法， 或超高溫瞬時間殺菌法。若使用片式或管式殺菌器，通常采用的殺 菌條件為 8085、保持 30 秒鐘，或 95，保持 24 秒鐘。若用超 高溫瞬時殺菌裝置，則為 120150，保持 12 秒鐘。 2.2.3 真空濃縮 原料乳經(jīng)殺菌后，應(yīng)立即進(jìn)行真空濃縮。一般濃縮至原料乳體 積的 1/4 左右，即乳固體含量 45%左右。濃縮的方法有：自然蒸發(fā) 和沸騰蒸發(fā)，分為常壓蒸發(fā)和減壓蒸發(fā)。由于牛乳屬于熱敏性物料， 濃縮宜采用減壓法。濃縮設(shè)備，一般小型乳品廠多用單效真空濃縮 鍋，較大型的乳品廠則都用雙效或三效真空蒸發(fā)器，也有采用片式 真空蒸發(fā)器的。濃縮結(jié)束，濃縮乳應(yīng)進(jìn)行過濾，一般采用雙聯(lián)過濾 器。 . . 2.2.4 噴霧干燥 干燥是乳粉生產(chǎn)中很關(guān)鍵的一道工序，將直接影響最終產(chǎn)品的 質(zhì)量好壞。噴霧干燥的方法有很多，應(yīng)根據(jù)需要具體選擇。先將過 濾的空氣由鼓風(fēng)機(jī)吸進(jìn)，通過空氣加熱器加熱至 130160后，送 入噴霧干燥室。同時將過濾的濃縮乳由高壓泵送至噴霧器或由奶泵 送至離心噴霧轉(zhuǎn)盤，噴成 1020 微米的乳滴與熱空氣充分地接觸， 進(jìn)行強(qiáng)烈的熱交換和質(zhì)交換，迅速地排除水分，在瞬間完成蒸發(fā)， 干燥。隨之沉降于干燥室底部，通過出粉機(jī)構(gòu)不斷地卸出，及時冷 卻。最后進(jìn)行篩粉和包裝。 2.2.5 出粉、冷卻 噴霧干燥室內(nèi)的乳粉要求迅速連續(xù)地卸出及時冷卻，以免受熱 過久，降低制品質(zhì)量。乳品工業(yè)常用的出粉機(jī)械有螺旋輸送器、鼓 型閥、渦旋氣封閥和電磁振蕩出粉裝置等。先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，是將 出粉、冷卻、篩粉、輸粉、貯粉和稱量包裝等工序聯(lián)接成連續(xù)化的 生產(chǎn)線。出粉后應(yīng)立即篩粉和晾粉。使制品及時冷卻。噴霧干燥乳 粉要求及時冷卻至 30以下。目前一般采用流化床出粉冷卻裝置。 2.2.6 稱量與包裝 乳粉冷卻后應(yīng)立即用馬口鐵罐、玻璃罐或塑料袋進(jìn)行包裝。根 據(jù)保存期和用途的不同要求，可分為小罐密封包裝、塑料袋包裝和 大包裝。需要長期保存的乳粉，最好采用 500 克馬口鐵罐抽真空充 氮密封包裝，保藏期可達(dá) 35 年。如果短期內(nèi)銷售，則多采用聚乙 烯塑料袋包裝，每袋 500 克或 250 克，用高頻電熱器焊接封口。小 . . 包裝稱量要求精確、迅速，一般采用容量式或重量式自動稱量裝罐 機(jī)。大包裝的乳粉一般供應(yīng)特別需要者，也分為罐裝和袋裝。每罐 重 12.5 千克；每袋重 12.5 千克或 25 千克。 3 物料衡算 3.1 每小時產(chǎn)量計(jì)算 年產(chǎn)量為 3000 噸,全年按 250 天計(jì)算，每天 2 班。 則 q 班 =3000/（0.752250）=8 噸/班 每班工作 4 小時，則每小時產(chǎn)量為 1 噸/時 3.2 標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算 3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化定義及方法 我國標(biāo)準(zhǔn)要求牛乳中的脂肪含量不應(yīng)低于32，但由于奶牛 的品種、泌乳期、季節(jié)、飼料以及喂養(yǎng)條件的不同，使原乳中的脂 肪含量可能不符合國家標(biāo)準(zhǔn)，所以需要在加工前將它標(biāo)準(zhǔn)化。 標(biāo)準(zhǔn)化的具體計(jì)算方法： （1）檢測原料乳中的各項(xiàng)指標(biāo)(特別是原料乳的脂肪含量和水分 含量)。 （2）根據(jù)我國全脂乳粉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，確定所要生產(chǎn)乳粉的各項(xiàng) 指標(biāo)的具體數(shù)值。 （3）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化原則，判斷是提出還是加入稀奶油才能滿足要求。 脂肪含量過高：將原料乳離心分離取出一定的脂肪，再將脫脂乳剩 下的原料乳中。脂肪含量過低：將原料乳中加入一定量的稀奶油， . . 使它達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化要求。 （4）根據(jù)溫度等條件確定脫脂乳與稀奶油的脂肪含量以及非脂干 物質(zhì)含量。 注：一般要求在分離時把稀奶油含脂率控制在40左右，這樣有 利于各種乳制品的標(biāo)準(zhǔn)化工作，此外如果稀奶油濃度過高也會影響 到乳的分離效果以及機(jī)器的壽命，因此以40含脂率為宜。 （5）最后根據(jù)公式即可求得原料乳所需要提出或是加入稀奶油的 質(zhì)量。 3.2.2 成分表 原料乳成分表 乳脂肪 蛋白質(zhì) 乳糖 水分 灰分 非乳脂固體 3.6% 3.2% 4.7% 0.7% 87.8% 8.6% 注：非乳脂固體（%）=蛋白質(zhì)（%）+乳糖（%）+灰分（%） 產(chǎn)品成分表 乳脂肪 水分 非乳脂固體 27% 3% 70% 標(biāo)準(zhǔn)乳成分 乳脂肪 水分 非乳脂固體 3.3% 88.1% 8.6% 3.2.3 乳脂肪(F)與非脂乳固體(S)之比(R) 原料乳R 0 =F0/S0 =3.6%/8.6%= 0.42 成品R =F/S =27%/70% =0.39 . . 標(biāo)準(zhǔn)化的方法：由于R。>_R，說明原料乳中的脂肪含量偏高， 需要標(biāo)準(zhǔn)化使之平衡。原料乳中的脂肪含量過高，所以要把部分原 料乳進(jìn)行分離，分離出的脫脂乳要加入原料乳中使它達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)乳要 求，而分離的稀奶油則另用容器貯存。 3.3.4 稀奶油及脫脂乳中的非脂干物質(zhì)的計(jì)算 設(shè)定：當(dāng)預(yù)熱溫度為40時 脫脂乳含脂肪E=0.01 稀奶油含脂肪F 2=40 脫脂乳中非脂乳固體： S1=(100-F1)/（100-F 0）S 0=(100-0.01)/(100-3.6) 8.6%=8.92% 稀奶油中非脂乳固體： S2=(100-F2)/（100-F 1）S 0=(100-40)/(100-0.01) 8.6%=5.16% 3.3.5 每噸原料乳應(yīng)添加的脫脂乳(M 1) M1=(F0-RS0)/(RS1-F1)1000=(3.6- O.398.6)/(0.398.92-0.01)1000=82.50kg 3.3.6 標(biāo)準(zhǔn)乳成分 脂肪含量：F 標(biāo) =(10003.6%+M10.01%)/(1000+M1) =（10003.6%+82.500.01%)/(1000+82.50)=3.3% 非脂乳固體：S 標(biāo) =F標(biāo) /R=3.3%/0.39=8.6% . . 3.3.7 制(M 1)脫脂乳需要分離原料乳(G) 設(shè)：分離(G kg)原料乳可得到(M 1kg)脫脂乳和(M 2kg)稀奶油根據(jù) 脂肪含量守衡可知：GF 0=M1F1+M2F2 且G=M 1+M2 則M 2=M1(F0-F1)/(F2-F0)=82.5(3.6-0.01)/(40-3.6) =8.14 kg 則需要分離原料乳：G=M 1+M2=82.50+8.14=9064kg。 3.3.8 一噸原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)乳(G 1)去除的稀奶油(G 2) 一噸原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)乳：1090.64/1082.50=1000/G 1,則 G1=992.54kg 去除的稀奶油：G 2=1000一G 1=1000-99254=746kg。 3.3.9 檢驗(yàn) 一噸原料乳中含脂肪量：m 0=M0F0=100036=36kg 一噸原料乳分離后得到標(biāo)準(zhǔn)乳中的脂肪含量：m 1=G1F標(biāo) =99254x 33=3275kg。 一噸原料乳脫去稀奶油中的脂肪含量：m 2=G2F2=746x 40=298kg。 結(jié)論：m 0m 1+m2，計(jì)算正確 3.3 工藝工程物料計(jì)算 查閱資料得 各流程的損失率為：過濾0.05% 凈乳0.05% 殺菌0.05% 均質(zhì)0.1% . . 過篩0.5% 水分蒸發(fā)率為：濃縮48% 噴霧干燥75% 設(shè)原料量為 W 噸/時，則 W（1-0.05%） （1-0.05%） （1-0.1%） （1-0.05%） （1-48%） （1- 75%） （1-0.5%）= 2 解得 W= 15.5 噸/時 (1) 原料乳的質(zhì)量為 15.5 噸 （2）取過濾的損失率為 0.05%，則經(jīng)過濾后的質(zhì)量為 15.5（1-0.05%）=15.492 噸 （3）取凈乳的損失率為 0.05%，則經(jīng)凈乳后的質(zhì)量為 15.492（1-0.05%）=15.485 噸 （4）取均質(zhì)的損失率為 0.1%，則經(jīng)均質(zhì)后的質(zhì)量為 15.485（1-0.1%）=15.470 噸 （5）取殺菌的損失率為 0.05%，則經(jīng)殺菌后的質(zhì)量為 15.470（1-0.05%）=15.462 噸 （6）取濃縮的水分蒸發(fā)率為 48%，則經(jīng)濃縮后的質(zhì)量為 15.462（1-48%）=8.040 噸 （7）取噴霧干燥的水分蒸發(fā)率為 75%，則經(jīng)噴霧干燥后的質(zhì)量 為 8.040（1-75%）=2.01 噸 （8）取過篩的損失率為 0.5%，則經(jīng)過篩后的質(zhì)量為 2.01（1-0.5%）=2 噸 . . 具體物料衡算流程圖如下： 原料乳驗(yàn)收 15.5 噸/時 過濾 15.5 噸/時 -0.05% 凈乳 15.492 噸/時 -0.05% 冷卻 15.485 噸/時 貯乳 15.485 噸/時 均質(zhì) 15.485 噸/時 -0.1% 標(biāo)準(zhǔn)化 15.470 噸/時 預(yù)熱殺菌 15.470 噸/時 -0.05% 真空濃縮 15.462 噸/時 -48% 噴霧干燥 8.040 噸/時 -75% 出粉冷卻 2.01 噸/時 . . 過篩 2.01 噸/時 -0.5% 包裝 2 噸/時 成品 4 設(shè)備選型 4.1 貯奶罐 根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn) 2t/h 的乳粉, 則原料量為 15.5t/h，則按一天 8 小時工作計(jì)，則一天貯奶量為 124t/d，經(jīng)計(jì) 算需要 119040.3495L/d(密度約為 1.04g/ml)。選用上海瑞派公司的 BPC-30 型的貯奶罐 4 個，其主要參數(shù)為： 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 設(shè)備名稱 BPC 系列室外儲罐 廠家介紹 上海瑞派機(jī)械有限公司 設(shè)備型號 BPC-30 罐體總高 (mm) 7850 罐體外徑 (mm) 2700 進(jìn)出口徑 (mm) 51 電機(jī)功率 (kW) 2.2 公稱容積( L) 30000 設(shè)備重量（kg) 3720 . . 4.2 配料罐 根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn) 2t/h 的乳粉, 則原料量為 15.5t/h，即 14880L/h。選用安達(dá)市天宏乳品機(jī)械制造有限公司生 產(chǎn)的 RZGC05-5000 型配料罐 3 個，其具體參數(shù)如下： 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 設(shè)備名稱 配液罐 設(shè)備型號 RZGC05-5000 設(shè)備容積 5000L 工作壓力：內(nèi)膽 常壓 工作壓力：夾套 0.2MPa 電機(jī)功率 2.2kw 設(shè)備高度 4200 直徑 1500 4.3 平衡罐 根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn) 2t/h 的乳粉, 則原料量為 15.5t/h，即 14880L/h。選用江陰頂紅機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的 5000L 平衡罐 3 個，其具體參數(shù)如下： 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 公稱容積(L) 5000 工作壓力 0.09Mpa 試驗(yàn)壓力 0.15Mpa 攪拌器轉(zhuǎn)速 36r/min . . 加熱面積（m 2） 13.3 物料進(jìn)出口（DN） 40 4.4 過濾器 根據(jù)物料衡算得，若需要生產(chǎn) 2t/h 的乳粉, 則原料量為 15.5t/h，可以選用鄭州玉祥機(jī)械設(shè)備有限公司的雙聯(lián)過濾器，其主 要參數(shù)如下： 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 過濾面積（） 0.75 過濾溫度（） 100 使用壓力 MPa 0.2 進(jìn)口管徑 G2 出口管徑 G2 外形尺寸 mm(長寬高) 1300 500 1300 4.5 凈乳機(jī) 根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn) 2t/h 的乳粉, 則原料量為 15.5t/h，即 14880L/h。選用江蘇巨能機(jī)械有限公司的 DHN550 型的 凈乳機(jī)，其主要參數(shù)如下： 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 機(jī)型 DHN550 處理量（L/h） 15000 進(jìn)口壓力（Mpa） 0.05 出口壓力（Mpa） 0.1-0.5 . . 電機(jī)功率（kw） 22 質(zhì)量（kg） 2300 外型尺寸（mm）長寬高 195015001960 4.6 均質(zhì)機(jī) 根據(jù)物料衡算得，均質(zhì)量為 15.485t/h。選用上海申鹿 SRH4000 型均質(zhì)機(jī)，其具體參數(shù)如下： 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 規(guī)格型號 SRH4000-30 柱塞根 3 額定流量升/小時 4000 最大工作壓力 MPa 30 連續(xù)工作壓力 Mpa 24 電源（KW） 40 重量（Kg） 1800 外形尺寸 LWH(m) 1.511.5 4.7 板式換熱殺菌器 根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn) 2t/h 的乳粉, 則原料量為 15.5t/h，即 14880L/h。選用上海宣辰機(jī)械設(shè)備有限公司 BR0.05 型 板式換熱器，其具體參數(shù)如下： 規(guī)格 BR 0.05 單片換熱面積 0.05 板片尺寸 500 168 . . 板片厚度 0.8 角孔直徑 38 接管直徑 28 波紋形狀 人字形波紋 平均板間距 3.8 可組合換熱面積 0.5 5 最大允許使用壓力 Mpa 0.4 2 最高允許使用溫度 一般 120 160 特殊可達(dá) 250 傳熱系數(shù) W/ 2000 6000 4.8 三效蒸發(fā)濃縮器 根據(jù)物料衡算得，真空濃縮量為 15.462t/h，經(jīng)計(jì)算濃縮蒸發(fā) 量為 15.462100048%=7421.76kg/h,選用江蘇科威機(jī)械有限公司 生產(chǎn)的 SJN3-8000 型三效外循環(huán)真空蒸發(fā)器，其具體參數(shù)如下： 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 型號名稱 SJN3-8000 蒸發(fā)量 KgH2O/h 8800 耗氣量 Kg/h 2200 外形尺寸 （LWH）m 935 循環(huán)耗水量 T/h 40 蒸發(fā)溫度一效 8590 蒸發(fā)溫度二效 7075 . . 蒸發(fā)溫度三效 5565 真空度一效 Mpa -0.02-0.04 真空度二效 Mpa -0.05-0.06 真空度三效 Mpa -0.08-0.09 濃縮比重 1.251.4 蒸汽壓力 Mpa 0.050.09 4.9 噴霧干燥 根據(jù)物料衡算得，噴霧干燥量為 8.040t/h，則噴霧干燥每小時 蒸發(fā)的水分為 8.04075%=6.03t/h，即蒸發(fā)水分量為 6030kg/h。選 用常州市至尊機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的 LPG6500 高速離心噴霧干燥 機(jī)，其具體參數(shù)如下： 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 型號 LPG6500 入口溫度 140-350 自控 出口溫度 80-90 噴霧形式 高速離心霧化器（機(jī)械傳動或無極變頻調(diào)速 可供選擇 水分蒸發(fā)量 kg/h 6500 霧化器轉(zhuǎn)速 rmp 11000-12000 霧化盤直徑 mm 根據(jù)工藝要求確定 電加熱最大功率 kw 根據(jù)工藝流程、場地條件及用戶要求確定 干粉回收率% 同上 . . 占地長度、寬度 m 同上 噴頭吊裝高度 m 同上 塔體高度 m 同上 塔體直徑 m 6 注：水份蒸發(fā)量與物料特性，含固量及熱風(fēng)進(jìn)出口溫度有關(guān)。 用度可根據(jù)當(dāng)?shù)啬茉催x定加熱方式，根據(jù)物料特性選擇收塵，除塵 方式。該噴霧干燥設(shè)備帶有流化床裝置。 4.10 篩粉機(jī) 根據(jù)物料衡算得，篩粉量為 2.01t/h，選用安達(dá)市天宏乳品機(jī) 械制造有限公司生產(chǎn)的 S49-A-單層式篩粉機(jī) 2 臺，其具體參數(shù)如下： 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 設(shè)備名稱 吊懸式篩粉機(jī) 廠家介紹 安達(dá)市天宏乳品機(jī)械制造有限公司 生產(chǎn)能力 1000Kg/h（奶粉） 篩網(wǎng)規(guī)格 20 目 電機(jī)功率 50Kg/臺 設(shè)備特點(diǎn) 適用于乳粉及其它粉狀物料的篩選,篩 細(xì)不篩粗，塊狀及顆粒狀的物料適合用 振動篩進(jìn)行分級 4.11 包裝機(jī) 根據(jù)物料衡算，包裝量為 2t/h，最終選用 25kg 每袋大包裝。 . . 選用河南鄭州長宏機(jī)械有限公司供應(yīng)的 DZ500-T 臺式真空包裝機(jī) 4 臺，其具體參數(shù)如下： 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 電源電壓 220V 50Hz 功率 900w 熱封功率（>5s) 1.2KW 真空室最低絕對壓強(qiáng) 1KPa 熱封條有效尺寸 50012mm 每室熱封條數(shù) 2 真空泵排氣量 20 m3/h 包裝速度 1-3次/分 真空形式及材質(zhì) 不銹鋼真空室 真空室尺寸 （LWH） 520520975mm 外形尺寸 （LWH） 750600530mm 外包裝尺寸 （LWH） 750670660mm 5 總平面及車間布置 5.1 生產(chǎn)車間（車間布置圖見附圖二） 根據(jù)全脂乳粉生產(chǎn)的工藝要求，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，需要以下建筑 或構(gòu)建物。 5.1.1 原料倉庫（室外貯奶罐） . . 用于新鮮牛乳的貯存，共有三個罐，每個罐容積 30000L 。 5.1.2 生產(chǎn)車間 （1）生產(chǎn)流程車間 根據(jù)具體的生產(chǎn)工藝流程可分為前期操作車間，包括：收奶間、 預(yù)處理間、混料間、化油間等。主車間包括主車間 1（進(jìn)行均質(zhì)、 凈乳、殺菌等工藝流程），主車間 2（進(jìn)行濃縮、噴霧、篩粉工藝） ，包裝間緊鄰主車間 2，以便直接進(jìn)行成品包裝。 （2）輔助車間 包括：檢驗(yàn)室、水處理間、CIP、原輔料庫、包材庫、周轉(zhuǎn)箱 暫存間、洗箱間等。 （3）常溫庫和冷庫 與主要生產(chǎn)車間比鄰，是存放加工、包裝后的乳產(chǎn)品的區(qū)域。應(yīng) 按照冷庫設(shè)計(jì)的要求使用材料和安排布局。 （4）公共設(shè)施 包括：配電間、更衣室（位于進(jìn)入各個車間的必經(jīng)之地，分左右 男女更衣室，不同工段的工人可以分別從不同更衣室進(jìn)入不同的生 產(chǎn)車間，避免交叉污染）、辦公室、值班室等。 5.2 車間布置與結(jié)構(gòu) （1）設(shè)計(jì)排水溝盡量位于經(jīng)常排污、排水設(shè)備的下面，保證車間排 水通暢、每個排污口要安裝防鼠網(wǎng)。 （2）設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與墻壁之間均要留出適當(dāng)?shù)目障?，不但可?保證操作方便，而且便于維修和清洗。 . . （3）更衣室位于車間入口處，工人先更衣，經(jīng)洗手、消毒后方能進(jìn) 入車間。為保證產(chǎn)品質(zhì)量和車間衛(wèi)生，工人進(jìn)入車間必須保證工作 服、工作帽、口罩、手套、膠鞋等統(tǒng)一規(guī)范，開始工作前有專人檢 查并記錄。 5.3 總平面布置基本原則（總平面布置圖見附圖三） （1）以方便生產(chǎn)為前提，符合車間生產(chǎn)程序，避免原料、半成品、 人流的交叉污染。 （2）全建筑物采取南北朝向，利于通風(fēng)、采光。 （3）配電房、鍋爐靠近生產(chǎn)車間，減少能源消耗，鍋爐房處于廠西 北角，使生產(chǎn)車間處在其上風(fēng)位置。 （4）通盤考慮全廠布置，填平補(bǔ)齊，力求合理、經(jīng)濟(jì)，并充分考慮 全廠擴(kuò)大生產(chǎn)。 5.4 總平面設(shè)計(jì)說明 （1）生產(chǎn)區(qū)：包括成品庫、生產(chǎn)車間、污水處理間、機(jī)修間等，設(shè) 置時盡量縮短距離，避免物料的往返運(yùn)輸以方便生產(chǎn)。 （2）生活間：包括煤場、鍋爐房、食堂、浴室、職工宿舍樓、機(jī)動 車停車場、非機(jī)動車停車處、辦公樓、研發(fā)中心、質(zhì)檢中心等。 （3）應(yīng)在適宜位置設(shè)置公共廁所，經(jīng)考慮在生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)各設(shè)置 一個公廁。 （4）綠化情況：在廠房四周，各種建筑空地與預(yù)留地種植草坪。 （5）廠區(qū)道路：廠區(qū)主干道與非主要道路應(yīng)留有足夠的空間以便人 流和物流經(jīng)過； . . （6）廠區(qū)考慮到防火要求，各主要建筑物和易燃物附近均設(shè)有消防 水龍頭和滅火器。 （7）設(shè)置了三個大門：正大門（人流），物料進(jìn)口、物料出口（以 便奶罐車等進(jìn)入），每個大門都配有值班室。 總 結(jié) 拿到的設(shè)計(jì)任務(wù)后,就開始查找相關(guān)資料,自己定下了相對熟悉 并且資料較豐富的全脂乳粉工廠設(shè)計(jì)題目。然后再根據(jù)背景資料和 相關(guān)數(shù)據(jù)文獻(xiàn)對自己所選的題目進(jìn)行配方和工藝設(shè)計(jì),包括物料衡算,根 據(jù)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)備選型和繪制主要設(shè)備圖紙。在此過程中,通過 對各種文獻(xiàn)和資料的查閱,叢中學(xué)到了對重點(diǎn)的把握度和該如何解決 問題分析問題,如何更好的利用書本資源和網(wǎng)絡(luò)資源,和如何更好地 與同學(xué)和老師討論分析問題,較高效率地完成所布置的任務(wù)。 經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我們發(fā)現(xiàn)，工廠設(shè)計(jì)不同于我們以往做的 任何一次課程設(shè)計(jì)，它對于實(shí)踐要求很高，而很多時候我們的只是 僅限于書本理論，拿到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程中根本不可行或是不完善，這 也讓我充分認(rèn)識到，書本知識必須要付諸于實(shí)踐才能真正的學(xué)習(xí)到 知識。 最后非常感謝陳老師的悉心指導(dǎo)和耐心糾正。 . . 參考文獻(xiàn): 1 馬海樂主編， 食品機(jī)械與設(shè)備 ，中國輕工業(yè)出版社，2006 2 伍建新主編， 乳品技術(shù)裝備 ，中國輕工業(yè)出版社，2000 3 王如福主編， 食品工廠設(shè)計(jì) ，中國輕工業(yè)出版社，2009 4 郭本恒主編，乳粉，化學(xué)工業(yè)出版社，2003