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食品工廠設(shè)計與環(huán)境保護 第0章緒論 概念 將一個待建項目 一個工廠 車間 一套設(shè)備 用圖紙 表格和必要的文字說明表達出來 然后由施工人員建設(shè)完成的一系列程序 工廠設(shè)計 第0章緒論 原則 體現(xiàn)國家有關(guān)方針和政策 切實可行 安全適用 技術(shù)先進 效益良好 內(nèi)容 包括總體設(shè)計和局部設(shè)計 工廠設(shè)計 第0章緒論 作用和意義 1 從國家角度 相關(guān)部門的項目資助步驟對經(jīng)濟的推動作用宏觀調(diào)控2 從工廠角度 新廠的建設(shè)融合資金 生存發(fā)展經(jīng)濟效益 建設(shè)期的長短 工廠設(shè)計 第0章緒論 3 從個人角度 就業(yè) 晉升對基礎(chǔ)知識的強化從事其他相關(guān)專業(yè) 工廠設(shè)計 第0章緒論 基本建設(shè)程序廠址選擇和總平面設(shè)計食品工廠工藝設(shè)計輔助部門工廠衛(wèi)生和生活設(shè)施公用系統(tǒng) 本課程的內(nèi)容 第0章緒論 認識本課程的重要性獲取相關(guān)知識的途徑對已有知識的復(fù)習和加強掌握制圖軟件查閱參考書 學習要求 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 了解基本建設(shè)及基本建設(shè)程序的主要內(nèi)容 熟悉項目建議書概要 工廠設(shè)計時應(yīng)注意的問題 掌握可行性研究的主要依據(jù) 作用 步驟 可行性研究報告的內(nèi)容及可行性研究注意事項 了解食品工廠設(shè)計工作的職責 具體內(nèi)容 工作步驟及施工 安裝 試產(chǎn) 驗收 交付生產(chǎn)的工作程序和要求 教學目標 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 概念 基本建設(shè)是指固定資產(chǎn)的建筑 添置和安裝 包括工廠 農(nóng)場 水庫 商店等工程的建設(shè) 以及機械設(shè)備和車輛等的添置和安裝 也包括機關(guān) 學校 醫(yī)院等房屋 設(shè)備的建筑 添置和安裝及居民住宅的建設(shè)等 內(nèi)容 建筑工程 設(shè)備安裝工程 設(shè)備 包括需要安裝的和不需要安裝的 工具 器具的購置 其他與固定資產(chǎn)擴大再生產(chǎn)相聯(lián)系的勘察 設(shè)計等工作 基本建設(shè) 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 概念 基本建設(shè)程序是指基本建設(shè)項目在整個建設(shè)過程中各項工作的先后順序 根據(jù)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的長遠規(guī)劃和生產(chǎn)力布局的要求 結(jié)合行業(yè)和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的要求 提出項目建議書 項目建議書經(jīng)有關(guān)部門批準后 進行初步可行性研究或可行性研究 同時選擇廠址 在可行性研究獲得批準后 編寫設(shè)計計劃任務(wù)書 根據(jù)批準的設(shè)計計劃任務(wù)書進行勘察 設(shè)計 施工 安裝 試產(chǎn) 驗收 最后交付使用 基本建設(shè)程序 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 項目建議書必須根據(jù)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的長遠規(guī)劃和工業(yè)布局的要求 以及國內(nèi)外市場的需求 在進行初步調(diào)查研究的基礎(chǔ)上提出 是投資決策前對擬建項目的輪廓性設(shè)想 主要是分析項目建設(shè)的必要性和可行性 主要內(nèi)容 產(chǎn)品方案 市場分折 生產(chǎn)規(guī)模 投資額度 廠址選擇 資源狀況 建設(shè)條件 建設(shè)期限 資金籌措及經(jīng)濟效益和社會效益分析等 項目建議書 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 概念 可行性研究是對擬建項目在工程技術(shù) 經(jīng)濟及社會等方面的可行性和合理性進行的研究 依據(jù) 根據(jù)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的長遠規(guī)劃及行業(yè)和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃進行可行性研究根據(jù)市場的供求狀況及變化趨勢進行可行性研究 根據(jù)可靠的自然 地理 氣象 地質(zhì) 經(jīng)濟 社會等基礎(chǔ)資料進行可行性研究 可行性研究 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 根據(jù)與項目有關(guān)的工程技術(shù)方面的標準 規(guī)范 指標等進行可行性研究根據(jù)國家公布的關(guān)于項目評價的有關(guān)參數(shù) 指標等進行可行性研究 可行性研究 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 作用 為投資者進行工程項目決策提供依據(jù) 為投資者申請項目貸款提供依據(jù) 為商務(wù)談判和簽訂有關(guān)合同或協(xié)議提供依據(jù) 是建設(shè)項目進行項目設(shè)計和項目實施的基礎(chǔ) 是投資項目制訂技術(shù)方案 設(shè)備方案的依據(jù) 是安排基本建設(shè)計劃 進行項目組織管理 機構(gòu)設(shè)置及勞動定員等的依據(jù) 是環(huán)保部門審查建設(shè)項目對環(huán)境影響程度的依據(jù) 為企業(yè)投資上市提供依據(jù) 可行性研究 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 參與部門 項目建設(shè)單位 主管部門 金融機構(gòu) 工程咨詢公司 工程建設(shè)承包單位 設(shè)備及材料供應(yīng)單位以及環(huán)保 規(guī)劃 市政公用工程等部門和單位參與人員 工業(yè)經(jīng)濟 市場分析 工業(yè)管理 工藝 設(shè)備 土建及財務(wù)等方面的專家和投資者工作步驟 組建工作小組對擬建的工程項目進行可行性研究數(shù)據(jù)調(diào)研與收集方案編制與優(yōu)化形成可行性研究報告初稿論證和修改 可行性研究 可行性研究 建設(shè)項目 了解委托單位的建廠意圖 資源調(diào)查 原料落實 市場需求調(diào)整 預(yù)測 擬定產(chǎn)品方案及建設(shè)規(guī)模 主要生產(chǎn)設(shè)備計算及選型 綜合方案 向委托單位征求意見 廠址勘查 管理體制 公用工程方案 工藝試驗 工藝流程 可行性研究 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 內(nèi)容 建設(shè)目的建設(shè)規(guī)模產(chǎn)品方案或綱領(lǐng)生產(chǎn)方式工廠組成總占地面積和地形圖總的建筑面積和要求 設(shè)計計劃任務(wù)書 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 公用設(shè)施交通運輸投資估算建廠進度估算建成后的經(jīng)濟效益 設(shè)計計劃任務(wù)書 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 注意事項 工程地質(zhì) 水文地質(zhì)的勘探 勘察報告 要按照規(guī)定 有主管部門的正式批準文件主要原材料和燃料 動力需要外部供應(yīng)的 要有有關(guān)部門 有關(guān)單位簽署的協(xié)議草案或意見書交通運輸 給排水 市政公用設(shè)施等應(yīng)有協(xié)作單位或主管部門草簽的協(xié)作意見書或協(xié)議文件建設(shè)用地要有政府部門批準的正式文件產(chǎn)品銷路 經(jīng)濟效果和社會效益應(yīng)有技術(shù) 經(jīng)濟負責人簽署的調(diào)查分析和論證資料 設(shè)計計劃任務(wù)書 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 環(huán)保措施要有環(huán)保部門的鑒定意見采用新技術(shù) 新工藝時 要有技術(shù)部門簽署的技術(shù)工藝成熟 可用于工程建設(shè)的鑒定書建設(shè)資金來源 如中央預(yù)算 地方預(yù)算內(nèi)統(tǒng)籌 自籌 銀行貸款 合資聯(lián)營 利用外資 均需注明乞如金融機構(gòu)提供項目貸款的 應(yīng)附有關(guān)金融機構(gòu)簽署的意見 設(shè)計計劃任務(wù)書 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 設(shè)計準備擬建項目現(xiàn)場收集資料同類工廠或同類工程項目所在地考察一些技術(shù)性 關(guān)鍵性資料從政府有關(guān)部門收集國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃 城市發(fā)展規(guī)劃 環(huán)境保護執(zhí)行標準 基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀與規(guī)劃資料等設(shè)計內(nèi)容二階段設(shè)計 擴初設(shè)計和施工圖設(shè)計擴初設(shè)計 設(shè)計說明書 附件 總概算施工圖設(shè)計 圖紙 施工 安裝說明 表格 技術(shù)經(jīng)濟分析 預(yù)算 設(shè)計工作 1 工藝部分 包括生產(chǎn)流程圖 車間工藝設(shè)備布置平面圖 立面圖 管道布置平面圖 剖面圖或透視圖 設(shè)備安裝圖 操作臺 設(shè)備及管道支架 吊架 管零件 工器具以及設(shè)備表 材料匯總表等 2 給排水 包括供水 排水 水處理 污水處理設(shè)備布置 管道布置 生活室 衛(wèi)生設(shè)備 浴室給排水管道布置 廠區(qū)排水沙井 消防系統(tǒng) 涼水塔及循環(huán)用水 廢水回收 以及設(shè)備表等 3 動力部分 包括鍋爐房 空壓機站 冷凍機和冷庫設(shè)備布置圖 安裝圖 管道流程圖 機房及廠區(qū)管道布置圖 管道保溫結(jié)構(gòu)圖 主要的支架 吊架圖以及設(shè)備表 材料表等 4 采暖通風部分 包括通風 除塵 采暖 空調(diào)設(shè)備及管道布置圖 系統(tǒng)圖 管道安裝施工詳圖 通用圖以及設(shè)備表 材料表等 5 供電部分 包括變電站 所 高 低壓配電室設(shè)備布置圖 動力配線圖 照明配線圖 廠區(qū)接線系統(tǒng) 防雷 通訊 非標準配電柜接線圖 安裝詳圖以及設(shè)備表 材料表等 6 儀表及自動控制部分 包括生產(chǎn)過程各種介質(zhì)的流量 質(zhì)量 液位 溫度 壓力 分析儀表的指示 記錄 信號 調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖 線路圖 儀表盤 儀表柜布置圖 接線圖以及材料表等 7 土建部分 包括總平面布置圖 廠區(qū)土方平衡圖 各部分廠房 建筑物的建筑平面圖 立面圖 剖面圖和結(jié)構(gòu)圖 各構(gòu)筑物 圍墻 道路 溝道結(jié)構(gòu)圖 設(shè)備基礎(chǔ)圖 預(yù)留孔 預(yù)埋件圖 各種節(jié)點詳圖 選用的標準圖 通用圖 門窗圖 表等 8 施工說明 包括各專業(yè)工種的施工說明各有不同 工藝的施工說明設(shè)備的安裝要求 注意事項 管道設(shè)計的管材選用 連接方式保溫結(jié)構(gòu) 試壓要求 防腐油漆及標志油漆的色澤 安裝驗收規(guī)范和標準等 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 工藝設(shè)計 全廠總體工藝布局產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確主要產(chǎn)品和綜合利用產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程的確定物料計算 設(shè)備生產(chǎn)能力的計算 選型車間平面布置勞動力計算及平衡水 電 汽 冷 風 暖等用量的估算管道布置 安裝及材料清單和施工說明 工廠設(shè)計內(nèi)容 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 非工藝設(shè)計 總平面 土建 采暖通風 給排水 供電及自控 制冷 動力 環(huán)保等的設(shè)計 有時還包括設(shè)備的設(shè)計 工藝設(shè)計與非工藝設(shè)計關(guān)系 工藝向土建提出工藝要求 而土建給工藝提供符合工藝要求的建筑工藝向給排水 電 汽 冷 暖 風等提出工藝要求和有關(guān)數(shù)據(jù) 而水 電 汽等又反過來為工藝提供有關(guān)車間安裝圖 工廠設(shè)計內(nèi)容 第1章基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計的內(nèi)容 土建對給排水 電 汽 冷 暖 風等提供有關(guān)建筑 而給排水 電 汽等又給建筑提供有關(guān)涉及建筑布置的資料用電各工程如工藝 冷 風 汽 暖等向供電提出用電資料 用水各工程如工藝 冷 風 汽 消防等向給排水提出用水資料 工廠設(shè)計內(nèi)容 第2章廠址選擇和總平面設(shè)計 掌握食品廠廠址選擇的原則及廠址 選擇報告的編寫內(nèi)容 了解總平面設(shè)計的原則 內(nèi)容和基本方法 教學目標 第2章廠址選擇和總平面設(shè)計 原則 應(yīng)設(shè)在當?shù)氐囊?guī)劃區(qū)內(nèi) 以適應(yīng)當?shù)匕l(fā)展規(guī)劃的統(tǒng)一布局 做到節(jié)約用地一般建在原料產(chǎn)地附近的大中城市郊區(qū) 個別產(chǎn)品為有利于銷售也可設(shè)在市區(qū)所選廠址要有可靠的地質(zhì)條件 應(yīng)避免將工廠設(shè)在流沙 淤泥 土崩斷裂層上 廠址選擇 第2章廠址選擇和總平面設(shè)計 廠區(qū)的標高應(yīng)高于當?shù)貧v史最高洪水位所選廠址面積的大小 應(yīng)能盡量滿足生產(chǎn)要求 并有發(fā)展余地和留有適當?shù)目沼鄨龅厮x廠址附近應(yīng)有良好的衛(wèi)生環(huán)境 較方便的運輸條件所選廠址附近不僅要有充足的水源 而且水質(zhì)要好 廠址選擇 第2章廠址選擇和總平面設(shè)計 內(nèi)容 廠址的坐落地點 四周環(huán)境情況原料供應(yīng)情況水 電 燃料 交通運輸及職工福利設(shè)施的供應(yīng)和處理方式廢水排放情況經(jīng)濟分析通過選擇比較 經(jīng)濟分析 確認哪一個廠址符合條件 廠址選擇報告 第2章廠址選擇和總平面設(shè)計 概念 所謂總平面設(shè)計 就是一切從生產(chǎn)工藝出發(fā) 研究并處理建筑物 構(gòu)筑物 道路 堆場 各種管線和綠化諸方面的相互關(guān)系并在一張或幾張圖紙上用設(shè)計語言表示出來的方法 內(nèi)容 平面布置和豎向布置平面設(shè)計 運輸設(shè)計管線綜合設(shè)計綠化布置和環(huán)保設(shè)計綠化布置豎向設(shè)計 與平面設(shè)計垂直方向的設(shè)計 總平面設(shè)計 第2章廠址選擇和總平面設(shè)計 總平面設(shè)計的基本原則 食品工廠總平面設(shè)計 布置務(wù)必緊湊合理 節(jié)約用地 應(yīng)符合工廠生產(chǎn)工藝的要求 綠化布置和環(huán)保設(shè)計綠化布置 主車間 倉庫等應(yīng)按生產(chǎn)流程布置 并盡量縮短距離 避免物料往返運輸 總平面設(shè)計 第2章廠址選擇和總平面設(shè)計 必須滿足食品工廠衛(wèi)生要求和食品安全要求 廠區(qū)道路應(yīng)按運輸量及運輸工具的情況決定其寬度廠區(qū)建筑物間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)范設(shè)計廠區(qū)各建筑物布置也應(yīng)符合規(guī)劃要求 同時合理利用地質(zhì) 地形和水文等自然條件 相互間有影響的車間 盡量不要放在同一建筑物里 但相似車間應(yīng)盡量放在一起 提高場地利用率 總平面設(shè)計 第2章廠址選擇和總平面設(shè)計 建筑物 構(gòu)筑物分類 生產(chǎn)車間 如實罐車間 空罐車間 糖果車間 餅干車間 面包車間 奶粉車間 煉乳車間 消毒奶車間 果汁灌裝車間 葡萄酒灌裝車間 麥乳精車間 綜合利用車間等 輔助車間 機修車間 中心試驗室 化驗室等 倉庫 原料庫 冷庫 包裝材料庫 保溫庫 成品庫 危險品庫 五金庫 堆場 廢品庫 車庫等 動力設(shè)施 發(fā)電間 變電站 鍋爐房 冷凍機房 空壓機房和真空泵房等 供水設(shè)施 水泵房 水處理間 水井 水塔 水池等排水系統(tǒng) 廢水處理設(shè)施 總平面設(shè)計 第2章廠址選擇和總平面設(shè)計 階段 擴初設(shè)計 施工圖設(shè)計擴初步設(shè)計 總平面布置圖 擴初設(shè)計說明書總平面布置圖 總平面布置圖圖紙比例按1 500或1 1000 圖內(nèi)應(yīng)有地形等高線 原有建筑物 構(gòu)筑物和擬建的建筑物 構(gòu)筑物的布置位置和層次 地坪標高 綠化位置 道路梯級 管線 排水溝及排水方向等 在圖的一角或適當位置繪制風向玫瑰圖和地區(qū)位置圖 擴初設(shè)計說明書 設(shè)計依據(jù) 布置特點 主要技術(shù)經(jīng)濟指標和概算等 總平面設(shè)計 第2章廠址選擇和總平面設(shè)計 施工圖設(shè)計 建筑總平面布置施工圖豎向布置管線布置圖總平面布置施工圖說明書 總平面設(shè)計 第3章食品工廠工藝設(shè)計 掌握生產(chǎn)車間水 電 汽 冷用量的估算方法 掌握生產(chǎn)車間平面布置的方法 能夠繪制工藝流程圖及生產(chǎn)車間平面圖 熟悉物料衡算的方法 對生產(chǎn)車間所需設(shè)備能選型配套 會估算車間所需勞動力 了解管道設(shè)計 計算及設(shè)備安裝常識 能制訂產(chǎn)品方案 確定班產(chǎn)量 確定工藝流程 教學目標 第3章食品工廠工藝設(shè)計 食品工廠的工藝設(shè)計是以生產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)車間為核心的設(shè)計 根據(jù)計劃任務(wù)書所規(guī)定的生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品品種 質(zhì)量要求 并結(jié)合建廠地點 原料來源動力供應(yīng)及水源水質(zhì)等具體情況 因地制宜地確定生產(chǎn)方法 技術(shù)水平 選擇工藝流程 生產(chǎn)設(shè)備進行生產(chǎn)車間的布置 工藝設(shè)計還需對工廠設(shè)計的其它部門或階段設(shè)計提供技術(shù)要求和基本數(shù)據(jù)資料 工藝設(shè)計應(yīng)力求技術(shù)先進 經(jīng)濟合理 主要內(nèi)容 第3章食品工廠工藝設(shè)計 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品規(guī)格及班產(chǎn)量確定 主要產(chǎn)品及綜合利用產(chǎn)品的工藝流程的確定和操作說明 物料衡算 生產(chǎn)車間設(shè)備的生產(chǎn)能力的計算 選型及配套 勞動力計算 平衡及勞動的組織 生產(chǎn)車間平面布置 生產(chǎn)車間水 電 汽 冷用量的估算 生產(chǎn)車間管道設(shè)計 計算及設(shè)備安裝 工藝設(shè)計還必須向非工藝設(shè)計和其他有關(guān)方面從工藝角度提出要求 主要內(nèi)容 第3章食品工廠工藝設(shè)計 產(chǎn)品方案是食品工廠準備全年生產(chǎn)產(chǎn)品的種類 數(shù)量 生產(chǎn)周期 生產(chǎn)班次的計劃安排 產(chǎn)品方案制定原則 四個滿足 滿足主要產(chǎn)品產(chǎn)量的要求 滿足原料綜合利用的要求 滿足淡旺季平衡生產(chǎn)的要求 滿足經(jīng)濟效益的要求 產(chǎn)品方案 第3章食品工廠工藝設(shè)計 五個平衡 產(chǎn)品產(chǎn)量與原料供應(yīng)量要平衡 生產(chǎn)季節(jié)性與勞動力要平衡 生產(chǎn)班次要平衡 設(shè)備生產(chǎn)能力要平衡 水 電 汽負荷要平衡 產(chǎn)品方案 第3章食品工廠工藝設(shè)計 作用 是最主要的計算基準 直接影響到設(shè)備的配套 車間的布置和占地面積 公用設(shè)施和輔助設(shè)施的規(guī)格 大小以及勞動力的定員等 主要制約因素有原料的供應(yīng)情況和市場銷售情況 配套設(shè)備的生產(chǎn)能力以及運作情況 冷庫及半成品的加工措施 產(chǎn)品品種的搭配以及工廠的自動化程度 班產(chǎn)量 第3章食品工廠工藝設(shè)計 年產(chǎn)量 Q Q1 Q2 Q3 Q4生產(chǎn)班制 旺季三班 淡季一班 中季兩班 生產(chǎn)天數(shù) 旺季78天 淡季75天 中季135天 余下77天為節(jié)假日和設(shè)備檢修日 日產(chǎn)量班產(chǎn)量 班產(chǎn)量 第3章食品工廠工藝設(shè)計 產(chǎn)品方案的制訂 教材p24 27 產(chǎn)品方案的比較與分析分析評價指標 主要產(chǎn)品市場占有率的比較主要產(chǎn)品年產(chǎn)值的比較勞動生產(chǎn)率的比較平均每人每年產(chǎn)值的比較生產(chǎn)季節(jié)性的比較設(shè)備使用平衡情況的比較 產(chǎn)品方案 第3章食品工廠工藝設(shè)計 水電汽耗量的比較環(huán)保保護比較產(chǎn)品方案的比較與分析表 產(chǎn)品方案 第3章食品工廠工藝設(shè)計 工藝流程確定的意義 保證產(chǎn)品質(zhì)量 提高設(shè)備利用率 降低生產(chǎn)成本 影響企業(yè)的經(jīng)濟利益 確定原則 根據(jù)原料性質(zhì) 產(chǎn)品的規(guī)格要求 相關(guān)國家標準擬定 注意經(jīng)濟效益 盡量選投資少 能耗低 成本低 產(chǎn)品收率高的生產(chǎn)工藝 注意 三廢 處理效果 產(chǎn)品在市場上有較強的競爭能力 有利于原材料的綜合利用 工藝流程的確定 第3章食品工廠工藝設(shè)計 對特產(chǎn)或傳統(tǒng)名優(yōu)產(chǎn)品不得隨意更改生產(chǎn)工藝 對科研成果 必須經(jīng)過中試放大后 才能用于設(shè)計中 非定型產(chǎn)品 要待技術(shù)成熟后 方可用到設(shè)計中來 對新工藝的應(yīng)用 需經(jīng)過有關(guān)部門鑒定 才能應(yīng)用到設(shè)計中來結(jié)合實際條件 優(yōu)先采用機械化 連續(xù)自動化作業(yè)線 嚴格按照食品安全市場準入制度要求擬訂工藝流程 工藝流程的確定 第3章食品工廠工藝設(shè)計 生產(chǎn)工藝流程方框圖 內(nèi)容包括工序名稱 完成該工序的工藝操作手段 手工或機械設(shè)備名稱 物料流向 工藝條件等 在方框圖中 以箭頭表示物料流動方向 其中粗實線箭頭表示物料由原料到成品的主要流動方向 細實線箭頭表示中間產(chǎn)物 廢料的流動方向 生產(chǎn)設(shè)備流程圖 相關(guān)設(shè)備的基本外形 設(shè)備名稱和編號 工序名稱 物料流向 設(shè)備間相對位置的距離及其高度 圖中粗實線箭頭表示主要物料流動方向 細實線箭頭表示余料 廢料流動方向 工藝流程圖的繪制 第3章食品工廠工藝設(shè)計 物料計算意義物料平衡圖 物料名稱 成品質(zhì)量 物料的流向 投料順序 繪制時物料主流向向用實線箭頭表示 用細實線表示物料支流向 物料平衡表 物料計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 意義 是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵 是體現(xiàn)生產(chǎn)水平的標準 為動力配電 水 汽用量提供計算依據(jù) 是工藝布置的基礎(chǔ) 分類 計量和儲存設(shè)備 定型專用設(shè)備 通用機械設(shè)備和非標準專業(yè)設(shè)備 原則 滿足工藝要求 保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量先進性 關(guān)鍵設(shè)備的質(zhì)量性能 使用壽命 能量消耗 自動化水平應(yīng)盡可能接近或達到國際先進水平或國內(nèi)領(lǐng)先水平 設(shè)備選型 第3章食品工廠工藝設(shè)計 適用性 結(jié)合我國國情 選用的設(shè)備應(yīng)與建設(shè)規(guī)模 產(chǎn)品方案 以及工廠的員工素質(zhì)和管理水平相適應(yīng) 與可能得到的原材料 輔助材料和燃料相適應(yīng) 與環(huán)境保護要求相適應(yīng) 可靠性 選用的設(shè)備應(yīng)經(jīng)過生產(chǎn) 運行的檢驗 并有良好的可靠性記錄 安全性 選用的設(shè)備在正常使用中應(yīng)確保安全運行 考察所采用的設(shè)備是否會對操作人員造成人身傷害 有無保護措施 是否會破壞自然環(huán)境和生態(tài)平衡 能否預(yù)防等 設(shè)備選型 第3章食品工廠工藝設(shè)計 經(jīng)濟合理性 在注重所采用的設(shè)備先進適用 安全可靠的同時 應(yīng)著重分析所采用的設(shè)備是否經(jīng)濟合理 是否有利于節(jié)約項目投資和降低生產(chǎn)成本 所選設(shè)備應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求 拆裝清洗方便 與食品接觸部分用不易腐蝕的不銹鋼或?qū)κ称窡o污染的材料制成 設(shè)備結(jié)構(gòu)合理 材料性能可適應(yīng)各種工作條件 溫度 壓力 濕度和酸堿度等 在溫度 壓力 真空 濃度 時間 速度 流量 液位 計數(shù)和程序等方面有合理的控制系統(tǒng) 并盡量采用自動控制方式 設(shè)備選型 第3章食品工廠工藝設(shè)計 乳制品設(shè)備夾層鍋 奶油分離機 洗瓶機 熱交換器 真空濃縮設(shè)備和噴霧干燥設(shè)備 均質(zhì)機 甩油機 凝凍機 冰淇淋裝杯機罐頭工廠主要設(shè)備1 輸送設(shè)備液體輸送設(shè)備 真空吸料裝置 流送槽和泵固體物料輸送設(shè)備 帶式輸送機 螺旋輸送機和斗式升送機 設(shè)備選型 第3章食品工廠工藝設(shè)計 2 原料清洗設(shè)備常用清洗設(shè)備包括鼓風式清洗機 空罐清洗機 全自動洗瓶機等全自動洗瓶機3 原料預(yù)處理設(shè)備分級機 滾筒式分級機 擺動篩 三輥筒式分級機切片機 蘑菇定向切片機 菠蘿切片機榨汁機 絞肉機 斬拌機 真空攪拌機 設(shè)備選型 第3章食品工廠工藝設(shè)計 設(shè)備選型 4 熱處理設(shè)備熱交換器 列管式熱交換器 板式熱交器 滾筒式殺菌器 夾層鍋 連續(xù)預(yù)煮機真空濃縮設(shè)備 盤管式 中央循環(huán)式 升膜式 降膜式 片式 刮板式和外加熱式殺菌設(shè)備 臥式殺菌器 常壓連續(xù)殺菌器5 封罐設(shè)備6 包裝設(shè)備 第3章食品工廠工藝設(shè)計 配置目的 用于工廠定員編制 計算生活設(shè)施的面積和生活用水 用汽量一產(chǎn)品產(chǎn)量 定額指標的制定以及工資和福利的計算配置依據(jù) 國家有關(guān)法律 法規(guī)及規(guī)章工廠建設(shè)規(guī)模生產(chǎn)運營復(fù)雜程度與自動化水平人員素質(zhì)與勞動生產(chǎn)率要求組織機構(gòu)設(shè)置與生產(chǎn)管理制度 人力資源配置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 配置內(nèi)容 制訂合理的工作制度和運轉(zhuǎn)班次 根據(jù)食品加工類型和生產(chǎn)過程特點 提出工作時間 工作制度 生產(chǎn)班次和方案等分析員工配置數(shù)量 根據(jù)精簡 高效的原則和勞動定額 提出配備各職能部門 各工作崗位所需人員數(shù)量 技術(shù)改造項目 應(yīng)根據(jù)改造后技術(shù)水平和自動化水平提高的情況 優(yōu)化人員配置 所需人員首先由企業(yè)內(nèi)部調(diào)劑解決 人力資源配置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 確定各崗位人員應(yīng)具備的勞動技能和文化素質(zhì)分析測算職工工資和福利費用分析測算勞動生產(chǎn)率提出員工選聘方案 特別是高層次管理人員和技術(shù)人員的來源和選聘方案 人力資源配置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 配置方法 按勞動效率計算定員按設(shè)備計算定員按勞動定額定員按崗位計算定員按比例計算定員按組織機構(gòu)職責范圍 業(yè)務(wù)分工計算管理人員數(shù) 人力資源配置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 布置原則 要有全局觀點 符合總體設(shè)計要求車間設(shè)備布置時 應(yīng)使設(shè)備能夠靈活調(diào)動 滿足多種生產(chǎn)的可能 并留有適當余地 設(shè)備要盡量按工藝流水線安排 盡可能利用生產(chǎn)車間的運輸空間 各工序間要相互配合 保證各物料運輸通暢 避免重復(fù)往返 合理安排生產(chǎn)車間各種廢料排出 人員進出要和物料進出分開 車間工藝布置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 對空壓機房 空調(diào)機房 真空泵等既要分隔 又要盡可能接近使用地點 以減少輸送管路及損失 對散發(fā)熱量 氣味及有腐蝕性的介質(zhì) 要單獨集中布置 應(yīng)注意車間的采光 通風 采暖 降溫等設(shè)施 必須考慮生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動保護 如衛(wèi)生消毒 防蠅防蟲 車間排水 電器防潮及安全防火等措施 可以設(shè)在室外的設(shè)備 盡可能設(shè)在室外并加蓋簡易棚保護 車間工藝布置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 步驟與方法 做出設(shè)備清單對設(shè)備清單進行全面分析與整理 分類確定廠房的建筑結(jié)構(gòu) 形式 朝向 跨度 寬度 繪出承重柱 墻的位置按照總平面圖 確定生產(chǎn)流水線方向繪制草圖 用方形或設(shè)備外形表示設(shè)備 尺寸應(yīng)按照比例縮小 排出多種方案比較 以求最佳方案評價指標 車間工藝布置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 車間工藝布置 對非工藝設(shè)計的要求 對建筑外形的選擇要求車間建筑的外形有長方形 L形 T形 U形等 一般為長方形 其長度取決于生產(chǎn)流水作業(yè)線的形式和生產(chǎn)規(guī)模 一般 m左右適宜 車間層高按房屋的跨度和生產(chǎn)工藝要求而定 般以 m為宜 單層廠房可酌量提高 車間內(nèi)立柱越少越好 國外生產(chǎn)車間 般高度 10m 也有車間達 m以上 第3章食品工廠工藝設(shè)計 車間工藝布置 對非工藝設(shè)計的要求 對門 窗的要求每個車間必須有兩道以上的門 作為人流 貨流和設(shè)備的出入口 門的規(guī)格應(yīng)比設(shè)備高0 6 1 0m 比設(shè)備寬的0 2 0 5m 為滿足貨物或交通工具進出 門的規(guī)格應(yīng)比裝貨物后的車輛高出0 4m以上 寬出0 3 以上 生產(chǎn)車間的門應(yīng)按生產(chǎn)工藝的要求進行設(shè)計 一般要求設(shè)置防蠅 防蟲裝置 車間的門常用的有空洞門 單扇門 雙扇門 單扇推拉門或雙扇推拉門 單扇雙面彈簧門 雙扇雙面彈簧門 單扇內(nèi)外開雙層門 雙扇內(nèi)外開雙層門等 我國最常用的 效果較好的是雙層門 一層紗門和一層開關(guān)門 門的代號用 M 表示 在車間內(nèi)部各工段間要求差距不太大 為便于各工段間往來運輸及人員流動一般均采用空洞門 第3章食品工廠工藝設(shè)計 車間工藝布置 對排出大量水蒸氣或油蒸汽的車間 應(yīng)特別注意排汽問題 一般對產(chǎn)生水蒸氣或油汽的設(shè)備需進行機械通風 可在設(shè)備附近的墻上或設(shè)備上部的屋頂開孔 用軸流風機在屋頂或墻上直接進行排汽 食品工廠生產(chǎn)車間 對于局部排出大量蒸汽的設(shè)備 在平面布置時 應(yīng)盡量靠墻并設(shè)置在當?shù)叵募局鲗?dǎo)風向的下風向位置 同時 將頂棚做成傾斜式 頂板可用鋁合金板 這樣 可使大量蒸汽排至室外 第3章食品工廠工藝設(shè)計 車間工藝布置 對非工藝設(shè)計的要求 對采光的要求我國目前各食品工廠生產(chǎn)車間基本上是天然采光 車間的采光系數(shù)一般要求為1 4 1 6 采光系數(shù)是指采光面積和房間地坪面積的比值 采光面積不等于窗洞面積 采光面積占窗洞面積的百分比與窗的材料 形式和大小有關(guān) 一般木窗的玻璃有效面積占窗洞的46 64 鋼窗的玻璃有效面積占窗洞的74 79 窗是車間主要透光的部分 窗有側(cè)窗和天窗之分 車間內(nèi)來自窗的采光主要靠側(cè)窗 它開在四周墻上 工人坐著工作時窗臺高 可取0 8 0 9m 站著工作時 窗臺高度取1 1 2m 窗的種類很多 常用的是雙層內(nèi) 外開窗 紗窗和普通玻璃窗 窗的代號 用 C 表示 若房屋跨度過大或?qū)痈哌^低 側(cè)窗采光面積小 采光系數(shù)達不到要求 還需在屋子頂上開天窗增加采光面積 也可多設(shè)日光燈照明 燈高離地2 8m 每隔2m安一組 第3章食品工廠工藝設(shè)計 對非工藝設(shè)計的要求 對地坪的要求食品工廠的生產(chǎn)車間經(jīng)常受水 酸 堿 油等腐蝕性介質(zhì)侵蝕及運輸車輪沖擊 故地坪須用標號較高的水泥鋪蓋 生產(chǎn)車間設(shè)計陶土磚或設(shè)計為水磨石地面 工藝布置中盡量將有腐蝕性介質(zhì)排出的設(shè)備集中布置 做到局部設(shè)防 縮小腐蝕范圍 地坪應(yīng)有1 5 2 0 的坡度 并設(shè)有明溝或地漏排水 設(shè)計時車間應(yīng)考慮采用運輸帶和膠輪車 以減少地坪受沖擊 國內(nèi)食品工廠生產(chǎn)車間常用的地坪有地面磚 石板地面 高標號混凝土地面 紅磚地面 塑料地面 國外亦多用紅磚地坪和水泥地坪 也有水泥地層上敷有環(huán)氧樹脂涂層 車間工藝布置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 建筑結(jié)構(gòu) 磚木結(jié)構(gòu) 混合結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)磚木結(jié)構(gòu) 建筑物屋頂支承構(gòu)件采用木制屋架 建筑物的所有重量由木柱或磚墻傳遞到基礎(chǔ)和地基上的結(jié)構(gòu)為磚木結(jié)構(gòu) 這樣的墻叫承重墻 這種結(jié)構(gòu)因受木材長度和強度的限制 建筑物的跨度一般小于 m 往往在1 1 m左右 由于食品廠生產(chǎn)車間一般散發(fā)的溫度和濕度較高 木材容易腐爛而影響食品衛(wèi)生 所以 食品廠生產(chǎn)車間一般不宜選用這種結(jié)構(gòu) 車間工藝布置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 主要構(gòu)件梁 柱 屋架 基礎(chǔ)均采用鋼筋混凝土 而墻只作為防護設(shè)施 這種結(jié)構(gòu)叫鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 也叫框架結(jié)構(gòu) 是食品工廠生產(chǎn)車間和倉庫等最常用的結(jié)構(gòu) 在建筑的跨度 高度上可按生產(chǎn)要求加以放大 而不受材料的影響 這種結(jié)構(gòu)可以是單層 也可以是多層 并可將不同層高 不同跨度的建筑物組合起來 但由于鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件采用鋼材 造價高 且需要經(jīng)常維修 故對溫度 濕度較高的食品廠生產(chǎn)車問不適宜 車間工藝布置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 混合結(jié)構(gòu) 混合結(jié)構(gòu)的屋架用鋼筋混凝土 由承重墻來支持 混合結(jié)構(gòu)一般只用作平房 跨度在 18 層高可達 m 柱距不超過 m 混合結(jié)構(gòu)可用于食品工廠生產(chǎn)車間的單層建筑 鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件采用鋼材 由于造價高 且需經(jīng)常維修 故對溫 濕度較高的食品廠生產(chǎn)車間 則不適宜采用 總之 食品工廠生產(chǎn)車間的一般單層或多層建筑 基本上選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 而單層建筑亦可選用混合結(jié)構(gòu) 食品工廠生產(chǎn)車間一般不宜采用磚木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu) 車間工藝布置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 計算意義 食品生產(chǎn)中 水是必不可少的物料加水量必須嚴格控制供水衡算 即根據(jù)不同食品生產(chǎn)中對水的不同需求 進行用水量的計算 是十分重要的 并且與物料衡算 熱量衡算等工藝計算以及設(shè)備的計算和選型 產(chǎn)品成本 技術(shù)經(jīng)濟等均有密切關(guān)系 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 方法一 單位產(chǎn)品耗水量定額 來估算按單位噸產(chǎn)品耗水量來估算 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 按主要設(shè)備的用水量來估算有些設(shè)備的用水量較大 在安排管路系統(tǒng)時 要考慮到它們在生產(chǎn)車間的分布情況 對用水壓力要求較高 用水量大而集中的地方 應(yīng)單獨接入主干管路 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 按食品工廠規(guī)模來估算供水能力一個食品工廠要設(shè)置多大的給水能力 主要是根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模 特別是班產(chǎn)量的大小而定 用水量與產(chǎn)量有一定的比例關(guān)系 但不一定成正比 班產(chǎn)量越大 單位產(chǎn)品耗水量相應(yīng)越低 給水能力因而可相應(yīng)減低 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 方法二 單位產(chǎn)品耗水量定額 來計算對于規(guī)模較大的食品工廠 在進行水用量計算 時必須采用計算的方法 保證用水量的準確性 方法和步驟如下 1 要充分了解水用量計算的目的要求 從而采用適當?shù)挠嬎惴椒?例如 要做一個生產(chǎn)過程設(shè)計 當然就要對整個過程和其中的每個設(shè)備做詳細的用水量計算 計算項目要全面 細致 以便為后一步設(shè)備計算提供可靠依據(jù) 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 2 繪出用水量計算流程示意圖 為了使研究的問題形象化和具體化 使計算的目的正確 明了 通常使用框圖顯示所研究的系統(tǒng) 圖形表達的內(nèi)容應(yīng)準確 詳細 3 收集設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 需收集的數(shù)據(jù)資料一般應(yīng)包括 生產(chǎn)規(guī)模 年生產(chǎn)天數(shù) 原料 輔料和產(chǎn)品的規(guī)格 組成及質(zhì)量等 4 確定工藝指標及消耗定額等 設(shè)計所需的工藝指標 原材料消耗定額及其他經(jīng)驗數(shù)據(jù) 根據(jù)所用的生產(chǎn)方法 工藝流程和設(shè)備 對照同類生產(chǎn)工廠的實際水平來確定 這必須是先進而又可行的 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 5 選定計算基準 計算基準是工藝計算的出發(fā)點 選擇正確 能使計算結(jié)果正確 而且可使計算結(jié)果大為簡化 因此 應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)過程特點 選定統(tǒng)一的基準 在工業(yè)上 常有的基準有 1 以單位時間產(chǎn)品或單位時間原料為計算基準 2 以單位重量 單位體積或單位摩爾的產(chǎn)品或原料為計算基準 如肉制品生產(chǎn)用水量計算 可以以 kg原料來計算 3 以加入設(shè)備的一批物料量為計算基準 如啤酒生產(chǎn)就可以用投入糖化鍋 發(fā)酵罐的每批次用水量為計算基準 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 6 由已知數(shù)據(jù) 根據(jù)質(zhì)量守恒定律列出相關(guān)數(shù)學關(guān)聯(lián)式 并求解 此計算既適用于整個生產(chǎn)過程 也適用于某一個工序和設(shè)備 7 校核與整理計算結(jié)果 列出水用量計算表 在整個水用量計算過程中 對主要計算結(jié)果都必須認真校核 以保證計算結(jié)果準確無誤 一但發(fā)現(xiàn)差錯 必須及時重算更正 否則將耽誤設(shè)計進度 最后 把整理好的計算結(jié)果列成供水衡算表 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 以5000t 年啤酒為計算基準 混合原料量為1421kg 單位批次投料量 糖化耗水量計算 100kg混合原料大約需用水量400kg 糖化用水量 1421 400 100 5684 kg 糖化用水時間設(shè)為0 5 故 每小時最大用水量 5684 0 5 11370 kg h 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 洗槽用水 kg原料約用水 kg 則需用水量 kg 用水時間為 則每小時 洗槽最大用水量 kg h 糖化鍋洗刷用水 有效體積為 的糖化鍋及其設(shè)備洗刷用水每糖化一次 用水約 用水時間為 故 洗刷最大用水量 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 沉淀槽冷卻用水 G Q c t2 t1 式中熱麥汁放出熱量 熱麥汁相對密度 麥汁 熱麥汁量 kg h 熱麥汁比熱容 kJ kg k 熱麥汁溫度 冷卻水溫度 冷卻水比熱容 kJ kg K kJ h 帶入上式得 G 14236 kg h 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 沉淀槽洗刷用水 每次洗刷用水 沖洗時間設(shè)為 則每小時最大用水量 t h 麥汁冷卻器冷卻用水 麥汁冷卻時間設(shè)為 麥汁冷卻溫度為 分兩段冷卻 第一段 麥汁溫度 冷水溫度 冷卻水用量 G Q c t2 t1 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 麥汁放出熱量 麥汁量 kg麥汁比熱容 kJ kg K 麥汁溫度 水的比熱容 kJ kg K 冷卻水溫度 1 麥汁冷卻時間 h 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 麥汁冷卻器沖刷用水 設(shè)沖刷一次 用水4 用水時間為 h 則 最大用水量為 t h 酵母洗滌用水 無菌水 每天酵母泥最大產(chǎn)量約 酵母貯存期每天換水一次 新收酵母洗滌 次 每次用水量為酵母的 倍 則連續(xù)生產(chǎn)每天用水量 設(shè)用水時間為 故最大用水量為 t h 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 發(fā)酵罐洗刷用水 每天沖刷體積為 的發(fā)酵罐 個 每個用水 沖刷地面共用水 每天用水量 用水時間設(shè)為 最大用水量 t h 貯酒罐沖刷用水 每天沖刷體積為 的貯酒罐一個 用水為 管路及地面沖刷用水 沖刷時間為 最大用水量為 t h 水用量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 水用量的計算 清酒罐沖刷 每天使用體積為 的清酒罐 個 沖洗一次 共用水 沖刷時間為 min 則最大用水量 t h 過濾機用水 過濾機 臺 每臺沖刷一次 用水 包括頂酒用水 使用時間為 則最大用水量 t h 第3章食品工廠工藝設(shè)計 水用量的計算 洗棉機用水 洗棉機放水量 洗棉機體積 濾餅體積 濾餅 片 m t 洗棉過程中換水量 取換水量為放水量的 倍 第3章食品工廠工藝設(shè)計 水用量的計算 洗棉機洗刷用水 每次洗刷用水 洗棉機每日用水量 淡季洗棉機開一班 旺季開兩班 則用水量 在洗棉過程中 以換水洗滌時的耗水量最大 設(shè)換水時間為 則每小時最大用水量為 t h 第3章食品工廠工藝設(shè)計 水用量的計算 鮮啤酒桶洗刷用水 旺季每天最大產(chǎn)啤酒量 三鍋量 其中鮮啤酒占 設(shè)桶裝占 則桶裝啤酒量為 鮮啤酒桶體積為 桶 所需桶數(shù) 桶 d 沖桶水量為桶體積 倍 每日用水量 t 沖桶器每次同時沖洗 桶 沖洗時間為 min 故 每小時用水量 2 2 4 t h 第3章食品工廠工藝設(shè)計 水用量的計算 洗瓶機用水 按設(shè)備規(guī)范表 洗瓶機最大生產(chǎn)能力為 瓶 h 最高線速 沖洗每個瓶約需水 L 則 用水量 L h 以每班生產(chǎn) 計 總耗水量 L 裝酒機用水 每沖洗一次 用水 每班沖洗一次 每次 最大用水量 t h 殺菌機用水 殺菌機每個瓶耗水量以 計算 則 用水量 L h L 班 其他用水 包括沖洗地面 管道沖刷 洗濾布 每班需用水 設(shè)用水時間為 則每小時用水暈 t h 第3章食品工廠工藝設(shè)計 水用量的計算 把上述計算結(jié)果整理成供水衡算表 0 年啤酒廠啤酒車間供水衡算表 第3章食品工廠工藝設(shè)計 用汽量的計算 第3章食品工廠工藝設(shè)計 用汽量的計算 糖化用水耗熱量 Q1 760425 5 KJ 第一次蒸煮耗熱量 Q2 739707 7 KJ 第二次蒸煮前混合醪升溫至70 的耗熱量 Q3 181518 78 KJ 第二次煮沸混合醪的耗熱量 Q4 279463 7 KJ 洗槽水耗熱量 Q5 1657198 6 KJ 麥汁煮沸過程耗熱量 Q6 4436638 82 KJ 第3章食品工廠工藝設(shè)計 用汽量的計算 糖化一次總耗熱量 Q總 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6760425 5 739707 7 181518 78 279463 7 1657198 6 4436638 82糖化一次耗用蒸汽量 M蒸汽 3918346 kg 糖化過程中每小時最大蒸汽耗用量 Qmax 1438 85kg h 用汽量的計算 年耗蒸汽總量 3918 46 700 2742922 kg 每噸啤酒成品耗用蒸汽量 2742922 5034 545kg t每晝夜耗蒸汽量 3918 46 6 23510 76 第3章食品工廠工藝設(shè)計 1 概述管路的計算與設(shè)計是食品工廠工藝設(shè)計的主要內(nèi)容之一 蒸汽 水 壓縮空氣 煤氣以及流體物料都要用管路來輸送 設(shè)備與設(shè)備間的相互連接也要依靠管路 組成一條連續(xù)化生產(chǎn)作業(yè)線 合理的管路設(shè)計 不僅可以保證建設(shè)指標的先進合理 還可以保證生產(chǎn)操作的正常進行以及廠房布置的整齊美觀和良好的通風采光 特別對于乳品廠 飲料廠 啤酒廠等成套設(shè)備 都離不開管路連接 在進行食品工廠設(shè)計時 特別是施工圖設(shè)計階段 工作量最大 花時間最多的是管路的布置設(shè)計 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 2 管路設(shè)計與布置的步驟 1 選擇管路材料 根據(jù)輸送介質(zhì)的化學性質(zhì) 流動狀態(tài) 溫度 壓力等因素 經(jīng)濟合理地選擇管路的材料 2 選擇介質(zhì)的流速 根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì) 輸送的狀態(tài) 黏度 成分 以及與之相連接的設(shè)備 流量等 參照有關(guān)表格數(shù)據(jù) 選擇合理經(jīng)濟的介質(zhì)流速 3 確定管徑 根據(jù)輸送介質(zhì)的流量和流速 通過計算 查圖或查表 確定合適的管徑 4 確定管壁厚度 根據(jù)輸送介質(zhì)的壓力及所選擇的管道材料 確定管壁厚度 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 5 確定管路連接方式 管道與管道間 管道與設(shè)備 管道與閥門間 設(shè)備與閥門間都存在著一個連接方法問題 有等徑連接 也有不等徑連接 可根據(jù)管材 管徑 介質(zhì)的壓力 性質(zhì) 用途 設(shè)備或管道的使用檢修狀態(tài) 確定連接方式 6 選閥門和管件 介質(zhì)在管內(nèi)輸送過程中 有分 有合 轉(zhuǎn)彎 變速等情況 為了保證工藝的要求及安全 還需要各種類型的閥門和管件 根據(jù)設(shè)備布置情況及工藝 安全的要求 選擇合適的彎頭 三通 異徑管 法蘭等管件和各種閥門 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 7 選管路的熱補償器 管道在安裝和使用時往往存在溫差 冬季和夏季使用也有很大溫差 為了消除熱應(yīng)力 首先要計算管道的受熱膨脹長度 然后考慮消除熱應(yīng)力的方法 當熱膨脹長度較小時可通過管道的轉(zhuǎn)彎 支管 固定等方式自然補償 當熱膨脹長度較大時 應(yīng)從波形 方形 弧形 套筒形等各種熱補償中選擇合適的熱補償形式 8 絕熱形式 絕熱層厚度及保溫材料的選擇 根據(jù)管道輸送介質(zhì)的特性及工藝要求 選定絕熱的方式 保溫 加熱保護或保冷 然后根據(jù)介質(zhì)溫度及周圍環(huán)境狀況 通過計算或查表確定管壁溫度 進而通過計算 查表或查圖等方法來確定絕熱層厚度 根據(jù)管道所處環(huán)境 振動 溫度 腐蝕性 管道的使用壽命 取材的方便及成本等因素 選擇保溫材料及輔助材料 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 9 管路布置 首先根據(jù)生產(chǎn)流程 介質(zhì)的性質(zhì)和流向 相關(guān)設(shè)備的位置 環(huán)境 操作 安裝 檢修等情況 確定管道的敷設(shè)方式 明裝或暗設(shè) 其次在管道布置時 在垂直面的排布和水平面的排布 管間距離 管與墻的距離 管道坡度 管道穿墻 穿樓板 管道與設(shè)備相接等各種情況 要符合有關(guān)規(guī)定 10 計算管路的阻力損失 根據(jù)管道的實際長度 管道相連設(shè)備的相對標高 管壁狀態(tài) 管內(nèi)介質(zhì)的實際流速 以及介質(zhì)所流經(jīng)的管件 閥門等來計算管道的阻力損失 以便校核檢查選泵 選設(shè)備 選管道等前述各步驟是否正確合理 當出現(xiàn)問題時 或改變管徑 或改變管件 閥門 或重選泵等輸送設(shè)備或其他設(shè)備的能力 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 11 選擇管架及固定方式 根據(jù)管道本身的強度 剛度 介質(zhì)溫度 工作壓力 線膨脹系數(shù) 投入運行后的受力狀態(tài) 以及管道的根數(shù) 車間的梁柱 墻壁 樓板等土木建筑結(jié)構(gòu) 選擇合適的管架及固定方式 12 確定管架跨度 根據(jù)管道材質(zhì) 輸送的介質(zhì) 管道的固定情況及所配管件等因素 計算管道的垂直荷重和所受的水平推力 然后根據(jù)強度條件或剛度條件確定管架的跨度 也可通過查表來確定管架的跨度 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 13 選定管道固定用具 根據(jù)管架類型 管道固定方式 選擇管架附件 即管道固定用具 所選管架附件是標準件 可列出圖號 對于非標準件 需繪出制作圖 14 繪制管道圖 管道圖包括平面 剖面配管圖 透視圖 管架圖和工藝管道支吊點預(yù)埋件布置圖等 15 編制管材 管件 閥門 管架及絕熱材料綜合匯總表 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 3 食品工廠車間管路的布置 1 選擇恰當?shù)墓懿暮烷y門由于食品車間的管路所輸送的介質(zhì)具有一定的酸度和含有某些腐蝕性強的物質(zhì) 如酸 堿等 管路和閥門容易受到腐蝕引起滲漏 造成污染 因此 選擇恰當?shù)墓懿暮烷y門是防止污染 保證正常生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié) 在食品車間配管中 除了上下水外 從衛(wèi)生角度考慮 盡可能采用不銹鋼和無縫鋼管 選用的閥門有截止閥 閘閥 球閥 蝶閥 針形閥和橡皮隔膜閥等 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 截止閥 主要用于上下水以及不直接與罐相連的蒸汽 空氣和物料管道 當用在與罐直接相連的管道上時 必須采用高質(zhì)量的 其閥芯最好改用聚四氟乙烯墊圈 針形閥 一般由不銹鋼制成 適于小流量的調(diào)節(jié) 嚴密可靠 堅固耐用 一般用于取樣 接種和補料口的管道上 球閥 蝶閥 用聚四氟乙烯作為密封墊圈 提高其密封性能以后 也可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代食品工業(yè) 閘閥 適用于大口徑的空氣及蒸汽管道 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 平旋止逆閥 在食品車間的管道中使用較廣泛 當設(shè)備某些部件發(fā)生故障時 能防止管道中的液體或氣體發(fā)生倒流 橡皮隔膜閥 優(yōu)點是嚴密可靠 閥桿不與物料接觸 所以特別適用于食品工業(yè) 但所采用的橡皮隔膜閥應(yīng)耐高溫 一般由氯丁橡膠與天然膠的混合物制成 隔膜閥需定期檢查和更換隔膜 另有一種三通橡皮隔膜閥 主要用于接種 如酸奶的生產(chǎn) 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 2 選擇正確的管道連接除上下水管可以用螺紋連接外 其余管道均以焊接和法蘭連接為宜 當管路受到冷 熱 震動等的影響時 螺紋連接的接口易松動 從而造成滲漏 如在接種和液體輸送時 因液體快速流動造成局部真空 在滲漏處將外界空氣吸入 空氣中的微生物被帶入管路和罐中造成污染 焊接的連接方法簡單 而且密封可靠 所以空氣滅菌系統(tǒng) 培養(yǎng)液滅菌系統(tǒng)和其他物料管道以焊接連接為好 需要經(jīng)常拆卸檢修處可以用管法蘭連接 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 對靠近罐 缸的管道 如補料管道 空氣管道 油管等 均用彎管 焊接 法蘭連接取代彎頭 管接頭 三通 四通 大小頭等管件連接的方法 這樣可以減少接頭處滲漏染菌 3 合理布置管道食品生產(chǎn)車間的管道布置 一方面要滿足生產(chǎn)工藝流程要求 保證管道和閥門本身不漏 另一方面要考慮清洗和滅菌徹底的要求 因此 對于食品生產(chǎn)車間的管道布置還要考慮以下各點 盡量減少管道的數(shù)量和長度 一方面可節(jié)省投資 另一方面減少染菌機會 管道越短越好 安裝要整齊美觀 與罐 缸連接的管道有空氣管 進料管 蒸汽管 水管 取樣管 排氣管等 將其中可以合并的管道合并后與各種罐 缸連接 例如有的工廠將空氣管 進料管 出料管合為一條管與各種罐 缸連接 做到一管多用 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 要保證罐體和有關(guān)管道都可以進行蒸汽滅菌 即保證蒸汽能夠達到所有需滅菌的地方 對于某些蒸汽可能達不到的死角 如閥 要裝設(shè)與大氣相通排氣口 在滅菌操作時 將排氣口打開 使蒸汽暢流通過 同樣可以起到滅菌的作用 對于接種 取樣 補料等操作管路要配置單獨的滅菌系統(tǒng) 使其能在罐 缸滅菌后或生產(chǎn)過程中可單獨進行滅菌 其他設(shè)備的安裝均可照此配置 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 對于種子罐的排氣管不能因為節(jié)約管材 而互相連接在一條總管上 其罐底排污管 下水管 也不能相互連接在一條總管上 否則在使用中會相互串通 相互干擾 引起污染的 連鎖反應(yīng) 排氣管道的串通連接尤其不利于污染的防治 一般以每臺罐 缸具有獨立的排氣管 下水管道為宜 要避免冷凝水排入已滅菌的罐和空氣過濾器中 冷凝水不是絕對無菌的 如進人罐內(nèi)會導(dǎo)致污染 如進入空氣過濾器會使空氣過濾器失效 為此 蒸汽管道應(yīng)盡可能包有保溫層 減少蒸汽在管道內(nèi)冷凝 此外 一些與無菌部分相連的蒸汽管道要有排冷凝水的閥門 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 為了避免壓縮空氣系統(tǒng)突然停氣或罐的壓力高于過濾器 將罐內(nèi)液體倒壓至過濾器 引起生產(chǎn)事故 在空氣過濾器和罐之間應(yīng)裝有單向閥 止逆閥 為保證蒸汽的干燥 并避免過高壓力的蒸汽在滅菌時造成設(shè)備壓損或爆炸事故 蒸汽總管道應(yīng)安裝分水罐 減壓閥和安全閥 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 止逆閥 4 消滅管道死角 管道連接的死角 食品車間有關(guān)管道的法蘭加工 焊接和安裝要保持連接處管道內(nèi)壁暢通 光滑 密封性好 以避免和減少管道染菌的機會 例如 法蘭和管子焊接時受熱不勻 使法蘭翹曲 密封面發(fā)生凹凸不平現(xiàn)象而造成滲漏與死角 墊片的孔徑要和管內(nèi)徑一致 過大或過小均易積存物料 造成死角 法蘭安裝時沒有對準中心 也會造成死角 螺紋連接容易產(chǎn)生松動而有縫隙 是微生物隱藏的死角 所以一般不采用螺紋連接 目前消滅管道死角的較好方法是采用焊縫連接法 儲料罐放料管的死角 排氣管的死角 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 5 車間管路設(shè)計的有關(guān)參數(shù) 管道間距應(yīng)保證安裝檢修方便平行管道間最突出物間的距離不能小于50 80mm 管道最突出部分距墻 管架邊不能小于100mm 為了減少管間距 閥門 法蘭 應(yīng)盡量錯開排列 管道支架分布的距離視管徑 質(zhì)量 作用力等因素 通過計算確定 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 截止閥 蝶閥 高壓閥 電磁閥 閥門 安全閥 針型閥 止逆閥 單向閥 5 管路的伸縮彎設(shè)計6 管路的保溫及標志7 管路布置的方法 第3章食品工廠工藝設(shè)計 管路的計算與設(shè)計 第5章輔助部門 工廠設(shè)計時 除生產(chǎn)車間 物料加工所在的場所 以外的其他部門或設(shè)施 都可稱之為輔助部門 就其所占的空間大小來說 它們往往占整個工廠的大部分 食品工廠只有生產(chǎn)車間無法進行生產(chǎn) 還必須有足夠的輔助設(shè)施 這些輔助設(shè)施可分為生產(chǎn)性輔助設(shè)施 動力性輔助設(shè)施和生活性輔助設(shè)施三大類 1 生產(chǎn)性輔助設(shè)施主要包括原材料的接收和暫存 原料 半成品和成品的檢驗 產(chǎn)品 工藝條件的研究和新產(chǎn)品的試制 機械設(shè)備和電氣儀器的維修 車間內(nèi)外和廠內(nèi)外的運輸 原輔材料及包裝材料的儲存 成品的包裝和儲存等 概述 第5章輔助部門 2 動力性輔助設(shè)施主要包括給水排水 鍋爐房或供熱站 供電和儀表自控 采暖 空調(diào)及通風 制冷站 廢水處理站等 3 生活性輔助設(shè)施主要包括辦公樓 食堂 更衣室 廁所 浴室 醫(yī)務(wù)室 托兒所 綠化園地和職工活動室及單身宿舍等 以上三大部分屬于工廠設(shè)計中需要考慮的基本內(nèi)容 此外 尚有職工家屬宿舍 子弟學校 技校 職工醫(yī)院等 一般作為社會文化福利設(shè)施 可不在食品工廠設(shè)計這一范疇內(nèi) 但亦可考慮在食品工廠設(shè)計中 以上三大類輔助部門的設(shè)計 由它們的工程性質(zhì)和工作量大小來決定專業(yè)分工 通常第一類輔助設(shè)施主要由工藝設(shè)計人員考慮 第二類輔助設(shè)施則分別由相應(yīng)的專業(yè)設(shè)計各自承擔 第三類輔助設(shè)施主要由土建設(shè)計人員考慮 概述 第5章輔助部門 肉類原料接受站水產(chǎn)原料接受站果蔬原料接受站乳制品原料接受站糧食原料接受站 原料接受站 第5章輔助部門 研發(fā)中心的任務(wù) 1 供加工用的原料品種的研究 2 制訂符合本廠實際的生產(chǎn)工藝 3 開發(fā)新產(chǎn)品 4 原輔材料綜合利用的研究 新型包裝材料的試用研究 某些輔助材料的自制 三廢 治理工藝的研究等 5 搜集整理先進的技術(shù)情報 并綜合本廠實際加以推廣應(yīng)用 研發(fā)中心 第5章輔助部門 研發(fā)中心的裝備研發(fā)中心一般由研究工作室 分析室 保溫問 細菌檢驗室 樣品間 資料室及中試車間等組成 罐頭廠的研發(fā)中心在儀器方面 除配備一定數(shù)量的常用儀器外 最好能配備一套罐頭中心溫度測試儀和自動模擬殺菌裝置 在設(shè)備方面 可配備一些小型設(shè)備 如小型夾層鍋 手扳封罐機 小型壓力殺菌鍋以及電冰箱 真空泵 空壓機等 動力裝接容量大體為Dg50的水管 Dg40的蒸汽管 20kW左右的電源 并需事先留有若干電源插座 研發(fā)中心在廠區(qū)中的位置原則上應(yīng)在生產(chǎn)區(qū)內(nèi) 或單獨 或毗鄰生產(chǎn)車間 或合并在由樓房組成的群體建筑內(nèi)均可 總之 要與生產(chǎn)聯(lián)系密切 并使水 電和汽供應(yīng)方便 研發(fā)中心 第5章輔助部門 品控中心的任務(wù)品控中心的任務(wù)可按檢驗對象和項目來劃分 其檢驗對象一般有原料檢驗 半成品檢驗 成品檢驗 鍍錫薄板及涂料的檢驗 其他包裝材料檢驗 各種添加劑檢驗 水質(zhì)檢驗及環(huán)境監(jiān)測等 其檢驗項目一般有感官檢驗 理化檢驗及微生物檢驗等 品控中心的組成品控中心的組成一般是按檢驗項目來劃分的 它分為感官檢驗室 可兼作日常辦公室 物理檢驗室 化學檢驗室 空罐檢驗室 精密儀器室 細菌檢驗室 包括預(yù)備室 即消毒清洗間 無菌室 細菌培養(yǎng)室 鏡檢室等 及儲藏室等 品控中心的裝備 品控中心 第5章輔助部門 品控中心對土建的要求品控中心的位置最好選擇在距離生產(chǎn)車間 鍋爐房 交通要道稍遠一些的地方 并應(yīng)在車間的下風或樓房的高層 這是為了不受煙囪和來往車輛灰塵的干擾以及避免車輛 機器震動精密分析儀器 另外 品控中心里有時有有害氣體排出 在下風向或高層樓位置 有害氣體不能污染食品和影響工人的健康 建筑結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)要做到防震 防火 隔熱 空氣流通 光線充足 準備間 無菌室 精密儀器室 工作間要合理設(shè)置 通風排氣櫥最好在建筑房屋時一起建在適當位置的墻壁上 墻壁要用瓷磚鑲好 并裝上排氣扇 品控中心 第5章輔助部門 上 下水管品控中心上 下水管的設(shè)置一定要合理 通暢 自來水的水龍頭要適當多安裝幾個 除一般洗滌外 大量的蒸餾 冷凝實驗也需要占用專用水龍頭 除墻壁角落應(yīng)設(shè)置適當數(shù)量水龍頭外 實驗操作臺兩頭和中間也應(yīng)設(shè)置水管 品控中心水管應(yīng)有自己的總水閘 必要時各分水管處還要設(shè)分水閘 以便于冬天開關(guān)防凍 或平時修理時開關(guān)方便 并不影響其他部門的工作用水 下水管應(yīng)設(shè)置在地板下和低層樓的天花板中間 應(yīng)為暗管式 下水道口采用活塞式堵頭 以防發(fā)生水管堵死現(xiàn)象時可很方便打開疏通管道 下水管的平面段 傾斜角度要大些 以保證管內(nèi)不存積水和不受腐蝕性液體的腐蝕 品控中心 第5章輔助部門 室內(nèi)光線操作臺面的保護天平室要求安靜 防振 干燥 避光 整齊 清潔 精密儀器室要求不受陽光直射 與機械傳動 跳動 搖動等震動大的儀器分開 避免各種干擾 藥品儲藏室最好為不向陽的房間 室內(nèi)要干燥 通風 無菌室要求比較特殊 一般需要設(shè)立二道緩沖走道 在走道內(nèi)設(shè)紫外燈消毒 為防止高溫季節(jié)工作室悶熱 可安裝窗式空調(diào)器 由于用電儀器較多 在四周墻壁上應(yīng)多設(shè)電源插座 清洗消毒及培養(yǎng)基制備等小間應(yīng)考慮機械排氣方便 一般置于下風向 品控中心 第5章輔助部門 食品工廠是物料流量較高的企業(yè) 僅原輔材料 包裝材料和成品這三種物料 其總量就約等于成品凈重的3 5倍 而這些物料在工廠的停留時間往往以星期或月為單位計算 因此 食品廠的倉庫在全廠建筑面積中往往占有比生產(chǎn)車間更大的比例 作為工藝設(shè)計人員 對倉庫問題要有足夠