食品工厂工艺设计ppt课件

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1、食品工厂工艺设计 掌握消费车间水、电、汽、冷用量的估算方法；掌握消费车间平面布置的方法，可以绘制工艺流程图及消费车间平面图；熟习物料衡算的方法，对消费车间所需设备能选型配套，会估算车间所需劳动力；了解管道设计、计算及设备安装常识，能制定产品方案，确定班产量，确定工艺流程。教学目的食品工厂工艺设计 食品工厂的工艺设计是以消费产品的消费车间为中心的设计。根据方案义务书所规定的消费规模、产品种类、质量要求，并结合建厂地点、原料来源动力供应及水源水质等详细情况，因地制宜地确定消费方法、技术程度；选择工艺流程、消费设备进展消费车间的布置。工艺设计还需对工厂设计的其它部门或阶段设计提供技术要求和根本数据资

2、料。工艺设计应力求技术先进，经济合理。主要内容食品工厂工艺设计 产品方案、产品规格及班产量确定； 主要产品及综合利用产品的工艺流程确实定和操作阐明；物料衡算；消费车间设备的消费才干的计算、选型及配套；劳动力计算、平衡及劳动的组织；消费车间平面布置；消费车间水、电、汽、冷用量的估算；消费车间管道设计、计算及设备安装；工艺设计还必需向非工艺设计和其他有关方面从工艺角度提出要求。主要内容食品工厂工艺设计 产品方案是食品工厂预备全年消费产品的种类、数量、消费周期、消费班次的方案安排。产品方案制定原那么：四个满足：满足主要产品产量的要求；满足原料综合利用的要求；满足淡旺季平衡消费的要求； 满足经济效益的

3、要求。产品方案食品工厂工艺设计 五个平衡：产品产量与原料供应量要平衡；消费季节性与劳动力要平衡；消费班次要平衡；设备消费才干要平衡；水、电、汽负荷要平衡。产品方案食品工厂工艺设计 作用：是最主要的计算基准，直接影响到设备的配套，车间的布置和占地面积，公用设备和辅助设备的规格、大小以及劳动力的定员等；主要制约要素有原料的供应情况和市场销售情况、配套设备的消费才干以及运作情况、冷库及半废品的加工措施、产品种类的搭配以及工厂的自动化程度。班产量食品工厂工艺设计 年产量：Q=Q1+Q2-Q3-Q4消费班制：旺季三班，淡季一班、中季两班；消费天数：旺季78天、淡季75天、中季天、余下77天为节假日和设备

4、检修日；日产量班产量班产量食品工厂工艺设计 产品方案的制定教材p24-27产品方案的比较与分析分析评价目的：主要产品市场占有率的比较主要产品年产值的比较劳动消费率的比较平均每人每年产值的比较消费季节性的比较设备运用平衡情况的比较产品方案食品工厂工艺设计 水电汽耗量的比较环保维护比较产品方案的比较与分析表产品方案食品工厂工艺设计 工艺流程确定的意义：保证产质量量、提高设备利用率、降低消费本钱、影响企业的经济利益。确定原那么：根据原料性质、产品的规格要求、相关国家规范拟定；留意经济效益，尽量选投资少、能耗低、本钱低、产品收率高的消费工艺；留意“三废处置效果； 产品在市场上有较强的竞争才干，有利于原

5、资料的综合利用； 工艺流程确实定食品工厂工艺设计 对特产或传统名优产品不得随意更改消费工艺； 对科研成果，必需经过中试放大后，才干用于设计中；非定型产品，要待技术成熟后，方可用到设计中来；对新工艺的运用，需经过有关部门鉴定，才干运用到设计中来结合实践条件，优先采用机械化、延续自动化作业线； 严厉按照食品平安市场准入制度要求拟订工艺流程。工艺流程确实定食品工厂工艺设计 消费工艺流程方框图：内容包括工序消费工艺流程方框图：内容包括工序称号、完成该工序的工艺操作手段称号、完成该工序的工艺操作手段( (手手工或机械设备称号工或机械设备称号) )、物料流向、工艺、物料流向、工艺条件等。在方框图中，以箭头

6、表示物条件等。在方框图中，以箭头表示物料流动方向，其中粗实线箭头表示物料流动方向，其中粗实线箭头表示物料由原料到废品的主要流动方向，细料由原料到废品的主要流动方向，细实线箭头表示中间产物、废料的流动实线箭头表示中间产物、废料的流动方向。方向。消费设备流程图：相关设备的根本外消费设备流程图：相关设备的根本外形、设备称号和编号、工序称号、物形、设备称号和编号、工序称号、物料流向，设备间相对位置的间隔及其料流向，设备间相对位置的间隔及其高度。图中粗实线箭头表示主要物料高度。图中粗实线箭头表示主要物料流动方向，细实线箭头表示余料、废流动方向，细实线箭头表示余料、废料流动方向。料流动方向。工艺流程图的绘

7、制食品工厂工艺设计 物料计算意义物料计算意义物料平衡图：物料称号、废质量量、物料的流向、物料平衡图：物料称号、废质量量、物料的流向、投料顺序；绘制时物料主流向向用实线箭头表示，投料顺序；绘制时物料主流向向用实线箭头表示，用细实线表示物料支流向。用细实线表示物料支流向。物料平衡表物料平衡表物料计算食品工厂工艺设计 意义：是影响产质量量的关键，是表达消费意义：是影响产质量量的关键，是表达消费程度的规范，为动力配电、水、汽用量提供程度的规范，为动力配电、水、汽用量提供计算根据，是工艺布置的根底。计算根据，是工艺布置的根底。分类：计量和储存设备；定型公用设备；通分类：计量和储存设备；定型公用设备；通用

8、机械设备和非规范专业设备。用机械设备和非规范专业设备。原那么：原那么：满足工艺要求，保证产品的质量和产量满足工艺要求，保证产品的质量和产量 先进性。关键设备的质量性能、运用寿命、先进性。关键设备的质量性能、运用寿命、能量耗费、自动化程度应尽能够接近或到达能量耗费、自动化程度应尽能够接近或到达国际先进程度或国内领先程度。国际先进程度或国内领先程度。 设备选型食品工厂工艺设计 适用性。结合我国国情，选用的设备应适用性。结合我国国情，选用的设备应与建立规模、产品方案，以及工厂的员工与建立规模、产品方案，以及工厂的员工素质和管理程度相顺应；与能够得到的原素质和管理程度相顺应；与能够得到的原资料、辅助资

9、料和燃料相顺应；与环境维资料、辅助资料和燃料相顺应；与环境维护要求相顺应。护要求相顺应。 可靠性。选用的设备应经过消费、运转可靠性。选用的设备应经过消费、运转的检验，并有良好的可靠性记录。的检验，并有良好的可靠性记录。 平安性。选用的设备在正常运用中应确平安性。选用的设备在正常运用中应确保平安运转，调查所采用的设备能否会对保平安运转，调查所采用的设备能否会对操作人员呵斥人身损伤，有无维护措施，操作人员呵斥人身损伤，有无维护措施，能否会破坏自然环境和生态平衡，能否预能否会破坏自然环境和生态平衡，能否预防等。防等。 设备选型食品工厂工艺设计 经济合理性。在注重所采用的设备先进经济合理性。在注重所采

10、用的设备先进适用、平安可靠的同时，应着重分析所采适用、平安可靠的同时，应着重分析所采用的设备能否经济合理，能否有利于节约用的设备能否经济合理，能否有利于节约工程投资和降低消费本钱。工程投资和降低消费本钱。 所选设备应符合食品卫生要求，拆装清所选设备应符合食品卫生要求，拆装清洗方便，与食品接触部分用不易腐蚀的不洗方便，与食品接触部分用不易腐蚀的不锈钢或对食品无污染的资料制成。设备构锈钢或对食品无污染的资料制成。设备构造合理，资料性能可顺应各种任务条件造合理，资料性能可顺应各种任务条件( (温度、压力、湿度和酸碱度等温度、压力、湿度和酸碱度等) )。在温度、压力、真空、浓度、时间、速在温度、压力、

11、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、计数和程序等方面有合度、流量、液位、计数和程序等方面有合理的控制系统，并尽量采用自动控制方式。理的控制系统，并尽量采用自动控制方式。 设备选型食品工厂工艺设计 乳制品设备乳制品设备夹层锅、奶油分别机、洗瓶机、热交换器、夹层锅、奶油分别机、洗瓶机、热交换器、真空浓缩设备和喷雾枯燥设备、均质机、真空浓缩设备和喷雾枯燥设备、均质机、甩油机、凝冻机、冰淇淋装杯机甩油机、凝冻机、冰淇淋装杯机罐头工厂主要设备罐头工厂主要设备 1 1、保送设备、保送设备 液体保送设备：真空吸料安装、流送槽和液体保送设备：真空吸料安装、流送槽和泵泵固体物料保送设备：带式保送机、螺旋保固体物

12、料保送设备：带式保送机、螺旋保送机和斗式升送机送机和斗式升送机 设备选型食品工厂工艺设计 2 2、原料清洗设备、原料清洗设备常用清洗设备包括鼓风式清洗机、空罐清常用清洗设备包括鼓风式清洗机、空罐清洗机、全自动洗瓶机等洗机、全自动洗瓶机等 全自动洗瓶机全自动洗瓶机 3 3、原料预处置设备、原料预处置设备 分级机：滚筒式分级机、摆动筛、三辊筒分级机：滚筒式分级机、摆动筛、三辊筒式分级机式分级机切片机：蘑菇定向切片机、菠萝切片机切片机：蘑菇定向切片机、菠萝切片机 榨汁机、绞肉机、斩拌机、真空搅拌机榨汁机、绞肉机、斩拌机、真空搅拌机 设备选型食品工厂工艺设计 设备选型4 4、热处置设备、热处置设备 热

13、交换器：列管式热交换器、板式热交器、热交换器：列管式热交换器、板式热交器、滚筒式杀菌器、夹层锅、延续预煮机滚筒式杀菌器、夹层锅、延续预煮机真空浓缩设备：盘管式、中央循环式、升真空浓缩设备：盘管式、中央循环式、升膜式、降膜式、片式、刮板式和外加热式膜式、降膜式、片式、刮板式和外加热式 杀菌设备：杀菌设备：卧式杀菌器、常压延续杀菌器卧式杀菌器、常压延续杀菌器5 5、封罐设备、封罐设备6 6、包装设备、包装设备食品工厂工艺设计 配置目的：配置目的：用于工厂定员编制、计算生活设备的面积用于工厂定员编制、计算生活设备的面积和生活用水、用汽量一产品产量、定额目和生活用水、用汽量一产品产量、定额目的的制定以

14、及工资和福利的计算的的制定以及工资和福利的计算配置根据：配置根据：国家有关法律、法规及规章国家有关法律、法规及规章工厂建立规模工厂建立规模消费运营复杂程度与自动化程度消费运营复杂程度与自动化程度人员素质与劳动消费率要求人员素质与劳动消费率要求组织机构设置与消费管理制度组织机构设置与消费管理制度人力资源配置食品工厂工艺设计 配置内容：配置内容：制定合理的任务制度和运转班次，根据制定合理的任务制度和运转班次，根据食品加工类型和消费过程特点，提出任食品加工类型和消费过程特点，提出任务时间、任务制度、消费班次和方案等务时间、任务制度、消费班次和方案等分析员工配置数量，根据精简、高效的分析员工配置数量，

15、根据精简、高效的原那么和劳动定额，提出配备各职能部原那么和劳动定额，提出配备各职能部门、各任务岗位所需人员数量。技术改门、各任务岗位所需人员数量。技术改造工程，应根据改造后技术程度和自动造工程，应根据改造后技术程度和自动化程度提高的情况，优化人员配置，所化程度提高的情况，优化人员配置，所需人员首先由企业内部调剂处理需人员首先由企业内部调剂处理人力资源配置食品工厂工艺设计 确定各岗位人员应具备的劳动技艺和文化确定各岗位人员应具备的劳动技艺和文化素质素质分析测算职工工资和福利费用分析测算职工工资和福利费用分析测算劳动消费率分析测算劳动消费率提出员工选聘方案，特别是高层次管理人提出员工选聘方案，特别

16、是高层次管理人员和技术人员的来源和选聘方案。员和技术人员的来源和选聘方案。人力资源配置食品工厂工艺设计 配置方法：配置方法：按劳动效率计算定员按劳动效率计算定员按设备计算定员按设备计算定员 按劳动定额定员按劳动定额定员 按岗位计算定员按岗位计算定员 按比例计算定员按比例计算定员 按组织机构职责范围、业务分工计算管按组织机构职责范围、业务分工计算管理人员数理人员数 人力资源配置食品工厂工艺设计 布置原那么：布置原那么：要有全局观念，符合总体设计要求要有全局观念，符合总体设计要求 车间设备布置时，应使设备可以灵敏调车间设备布置时，应使设备可以灵敏调动，满足多种消费的能够，并留有适当动，满足多种消费

17、的能够，并留有适当余地；余地； 设备要尽量按工艺流水线安排；设备要尽量按工艺流水线安排； 尽能够利用消费车间的运输空间，各工尽能够利用消费车间的运输空间，各工序间要相互配合，保证各物料运输通畅，序间要相互配合，保证各物料运输通畅，防止反复往返，合理安排消费车间各种防止反复往返，合理安排消费车间各种废料排出，人员进出要和物料进出分开；废料排出，人员进出要和物料进出分开；车间工艺布置食品工厂工艺设计 对空压机房、空调机房、真空泵等既要分隔，对空压机房、空调机房、真空泵等既要分隔，又要尽能够接近运用地点，以减少保送管路又要尽能够接近运用地点，以减少保送管路及损失。对分发热量，气味及有腐蚀性的介及损失

18、。对分发热量，气味及有腐蚀性的介质，要单独集中布置；质，要单独集中布置； 应留意车间的采光、通风、采暖、降温等设应留意车间的采光、通风、采暖、降温等设备。必需思索消费卫生和劳动维护，如卫生备。必需思索消费卫生和劳动维护，如卫生消毒、防蝇防虫、车间排水、电器防潮及平消毒、防蝇防虫、车间排水、电器防潮及平安防火等措施。可以设在室外的设备，尽能安防火等措施。可以设在室外的设备，尽能够设在室外并加盖简易棚维护。够设在室外并加盖简易棚维护。车间工艺布置食品工厂工艺设计 步骤与方法：步骤与方法：做出设备清单做出设备清单对设备清单进展全面分析与整理、分类对设备清单进展全面分析与整理、分类确定厂房的建筑构造、

19、方式、朝向、跨度、确定厂房的建筑构造、方式、朝向、跨度、宽度，绘出承重柱、墙的位置宽度，绘出承重柱、墙的位置按照总平面图，确定消费流水线方向按照总平面图，确定消费流水线方向绘制草图、用方形或设备外形表示设备，尺绘制草图、用方形或设备外形表示设备，尺寸应按照比例减少，排出多种方案比较，以寸应按照比例减少，排出多种方案比较，以求最正确方案求最正确方案评价目的：评价目的：车间工艺布置食品工厂工艺设计 车间工艺布置对非工艺设计的要求：对建筑外形的选择要求 车间建筑的外形有长方形、L形、T形、U形等。普通为长方形，其长度取决于消费流水作业线的方式和消费规模，普通m左右适宜，车间层高按房屋的跨度和消费工艺

20、要求而定，般以m为宜。单层厂房可酌量提高，车间内立柱越少越好。国外消费车间般高度10m，也有车间达m以上。食品工厂工艺设计 车间工艺布置对非工艺设计的要求：对门、窗的要求 每个车间必需有两道以上的门。作为人流、货流和设备的出入口，门的规格应比设备高0.6-1.0m，比设备宽的0.2-0.5m。为满足货物或交通工具进出，门的规格应比装货物后的车辆高出0.4m以上，宽出0.3以上。 消费车间的门应按消费工艺的要求进展设计，普通要求设置防蝇、防虫安装，车间的门常用的有空洞门、单扇门、双扇门、单扇推拉门或双扇推拉门、单扇双面弹簧门、双扇双面弹簧门、单扇内外开双层门、双扇内外开双层门等。我国最常用的，效

21、果较好的是双层门一层纱门和一层开关门，门的代号用“M表示。在车间内部各工段间要求差距不太大，为便于各工段间往来运输及人员流动普通均采用空洞门。食品工厂工艺设计 车间工艺布置 对排出大量水蒸气或油蒸汽的车间，对排出大量水蒸气或油蒸汽的车间，应特别留意排汽问题。普通对产生水应特别留意排汽问题。普通对产生水蒸气或油汽的设备需进展机械通风，蒸气或油汽的设备需进展机械通风，可在设备附近的墙上或设备上部的屋可在设备附近的墙上或设备上部的屋顶开孔，用轴流风机在屋顶或墙上直顶开孔，用轴流风机在屋顶或墙上直接进展排汽。接进展排汽。 食品工厂消费车间，对于部分排出食品工厂消费车间，对于部分排出大量蒸汽的设备，在平

22、面布置时，应大量蒸汽的设备，在平面布置时，应尽量靠墙并设置在当地夏季主导风向尽量靠墙并设置在当地夏季主导风向的下风向位置，同时，将顶棚做成倾的下风向位置，同时，将顶棚做成倾斜式，顶板可用铝合金板，这样，可斜式，顶板可用铝合金板，这样，可使大量蒸汽排至室外。使大量蒸汽排至室外。食品工厂工艺设计 车间工艺布置对非工艺设计的要求：对采光的要求 我国目前各食品工厂消费车间根本上是天然采光，车间的采光系数普通要求为1/4-1/6。采光系数是指采光面积和房间地坪面积的比值。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资料、方式和大小有关，普通木窗的玻璃有效面积占窗洞的46%64%，钢窗的玻璃有

23、效面积占窗洞的74%-79%。 窗是车间主要透光的部分，窗有侧窗和天窗之分。车间内来自窗的采光主要靠侧窗，它开在周围墙上，工人坐着任务时窗台高可取0.8-0.9m；站着任务时，窗台高度取1-1.2m。窗的种类很多，常用的是双层内、外开窗纱窗和普通玻璃窗。窗的代号用“C表示。假设房屋跨度过大或层高过低，侧窗采光面积小，采光系数达不到要求，还需在屋子顶上开天窗添加采光面积，也可多设日光灯照明，灯高离地2.8m，每隔2m安一组。食品工厂工艺设计 对非工艺设计的要求：对地坪的要求 食品工厂的消费车间经常受水、酸、碱、油等腐蚀性介质侵蚀及运输车轮冲击，故地坪须用标号较高的水泥铺盖。消费车间设计陶土砖或设

24、计为水磨石地面。工艺布置中尽量将有腐蚀性介质排出的设备集中布置，做到部分设防，减少腐蚀范围。 地坪应有1.5-2.0%的坡度，并设有明沟或地漏排水。设计时车间应思索采用运输带和胶轮车，以减少地坪受冲击。国内食品工厂消费车间常用的地坪有地面砖、石板地面、高标号混凝土地面、红砖地面、塑料地面。国外亦多用红砖地坪和水泥地坪，也有水泥地层上敷有环氧树脂涂层。车间工艺布置食品工厂工艺设计 建筑构造：砖木构造、混合构造、钢建筑构造：砖木构造、混合构造、钢构造构造砖木构造：建筑物屋顶支承构件采用砖木构造：建筑物屋顶支承构件采用木制屋架木制屋架, ,建筑物的一切分量由木柱或建筑物的一切分量由木柱或砖墙传送到根

25、底和地基上的构造为砖砖墙传送到根底和地基上的构造为砖木构造，这样的墙叫承重墙。这种构木构造，这样的墙叫承重墙。这种构造因受木材长度和强度的限制，建筑造因受木材长度和强度的限制，建筑物的跨度普通小于物的跨度普通小于m m，往往在，往往在1 11 1m m左右。由于食品厂消费车间普左右。由于食品厂消费车间普通分发的温度和湿度较高，木材容易通分发的温度和湿度较高，木材容易腐烂而影响食品卫生，所以，食品厂腐烂而影响食品卫生，所以，食品厂消费车间普通不宜选用这种构造。消费车间普通不宜选用这种构造。车间工艺布置食品工厂工艺设计 钢筋混凝土构造：主要构件梁、柱、屋钢筋混凝土构造：主要构件梁、柱、屋架、根底均

26、采用钢筋混凝土，而墙只作架、根底均采用钢筋混凝土，而墙只作为防护设备，这种构造叫钢筋混凝土构为防护设备，这种构造叫钢筋混凝土构造，也叫框架构造，是食品工厂消费车造，也叫框架构造，是食品工厂消费车间和仓库等最常用的构造。在建筑的跨间和仓库等最常用的构造。在建筑的跨度、高度上可按消费要求加以放大，而度、高度上可按消费要求加以放大，而不受资料的影响。这种构造可以是单层，不受资料的影响。这种构造可以是单层，也可以是多层，并可将不同层高、不同也可以是多层，并可将不同层高、不同跨度的建筑物组合起来。但由于钢构造跨度的建筑物组合起来。但由于钢构造的主要构件采用钢材，造价高、且需求的主要构件采用钢材，造价高、

27、且需求经常维修，故对温度、湿度较高的食品经常维修，故对温度、湿度较高的食品厂消费车问不适宜。厂消费车问不适宜。 车间工艺布置食品工厂工艺设计 混合构造：混合构造的屋架用钢筋混凝土，混合构造：混合构造的屋架用钢筋混凝土，由承重墙来支持。混合构造普通只用作平由承重墙来支持。混合构造普通只用作平房，跨度在房，跨度在1818，层高可达，层高可达m m，柱距不超越柱距不超越m m。混合构造可用于食品工厂。混合构造可用于食品工厂消费车间的单层建筑。消费车间的单层建筑。钢构造：钢构造的主要构件采用钢材，由钢构造：钢构造的主要构件采用钢材，由于造价高，且需经常维修，故对温、湿度于造价高，且需经常维修，故对温、

28、湿度较高的食品厂消费车间，那么不适宜采用。较高的食品厂消费车间，那么不适宜采用。 总之，食品工厂消费车间的普通单层或多总之，食品工厂消费车间的普通单层或多层建筑，根本上选用钢筋混凝土构造，而层建筑，根本上选用钢筋混凝土构造，而单层建筑亦可选用混合构造。食品工厂消单层建筑亦可选用混合构造。食品工厂消费车间普通不宜采用砖木构造和钢构造。费车间普通不宜采用砖木构造和钢构造。车间工艺布置食品工厂工艺设计 计算意义：食品消费中，水是必不可少的物料加水量必需严厉控制供水衡算，即根据不同食品消费中对水的不同需求，进展用水量的计算，是非常重要的，并且与物料衡算、热量衡算等工艺计算以及设备的计算和选型、产品本钱

29、、技术经济等均有亲密关系。 水用量的计算食品工厂工艺设计 方法一：方法一：“单位位产品耗水量定品耗水量定额来估算来估算按按单位吨位吨产品耗水量来估算品耗水量来估算水用量的计算产品称号耗汽量耗水量产品称号耗汽量耗水量消毒奶0.280.4810奶油1.02.02849全脂奶粉1015130150干酪素4055380400全脂甜奶粉912100120乳粉40454050甜炼乳3.54.64560食品工厂工艺设计 按主要设备的用水量来估算有些设备的用水量较大，在安排管路系统时，要思索到它们在消费车间的分布情况。对用水压力要求较高，用水量大而集中的地方，应单独接入主干管路。水用量的计算食品工厂工艺设计

30、按食品工厂规模来估算 供水才干一个食品工厂要设置多大的给水才干，主要是根据消费规模，特别是班产量的大小而定。用水量与产量有一定的比例关系，但不一定成正比。班产量越大，单位产品耗水量相应越低。给水才干因此可相应减低。 水用量的计算食品工厂工艺设计 水用量的计算废品类别班产量t班建议给水才干th备注肉禽水产类罐头46810152040507090120150不包括速冻冷藏果蔬类46101525405070120150200250蕃茄酱例外奶粉、甜炼乳、奶油51015152028305760消毒奶、酸奶、冰淇淋、奶油干酪素、乳糖51050101518257090食品工厂工艺设计 方法二：方法二：“单

31、位位产品耗水量定品耗水量定额来来计算算对于于规模模较大的食品工厂，在大的食品工厂，在进展水用量展水用量计算；算；时必需采用必需采用计算的方法，保算的方法，保证用水量的用水量的准确性。方法和步准确性。方法和步骤如下：如下：1、要充分了解水用量、要充分了解水用量计算的目的要求，从而算的目的要求，从而采用适当的采用适当的计算方法。例如，要做一个消算方法。例如，要做一个消费过程程设计，当然就要，当然就要对整个整个过程和其中的每程和其中的每个个设备做做详细的用水量的用水量计算，算，计算工程要全算工程要全面、面、细致，以便致，以便为后一步后一步设备计算提供可靠算提供可靠根据。根据。水用量的计算食品工厂工艺

32、设计 2、绘出用水量计算流程表示图。为了使研讨的问题笼统化和详细化，使计算的目的正确、明了，通常运用框图显示所研讨的系统。图形表达的内容应准确、详细。3、搜集设计根底数据。需搜集的数据资料普通应包括：消费规模，年消费天数，原料、辅料和产品的规格、组成及质量等。4、确定工艺目的及耗费定额等。设计所需的工艺目的、原资料耗费定额及其他阅历数据，根据所用的消费方法、工艺流程和设备，对照同类消费工厂的实践程度来确定，这必需是先进而又可行的。水用量的计算食品工厂工艺设计 5、选定计算基准。计算基准是工艺计算的出发点；选择正确，能使计算结果正确，而且可使计算结果大为简化。因此，应该根据消费过程特点，选定一致

33、的基准。在工业上，常有的基准有： 1以单位时间产品或单位时间原料为计算基准。2以单位分量、单位体积或单位摩尔的产品或原料为计算基准。如肉制品消费用水量计算，可以以kg原料来计算。3以参与设备的一批物料量为计算基准，如啤酒消费就可以用投入糖化锅、发酵罐的每批次用水量为计算基准。水用量的计算食品工厂工艺设计 6、由知数据，根据质量守恒定律列出相关数学关联式，并求解。此计算既适用于整个消费过程，也适用于某一个工序和设备。7、校核与整理计算结果，列出水用量计算表。在整个水用量计算过程中，对主要计算结果都必需仔细校核，以保证计算结果准确无误。一但发现过失，必需及时重算更正，否那么将耽搁设计进度。最后，把

34、整理好的计算结果列成供水衡算表。水用量的计算食品工厂工艺设计 以5000t年啤酒为计算基准，混合原料量为1421kg(单位批次投料量)。糖化耗水量计算：100kg混合原料大约需用水量400kg。糖化用水量14214001005684kg糖化用水时间设为0.5，故：每小时最大用水量56840.510kgh 水用量的计算食品工厂工艺设计 洗槽用水：kg原料约用水kg，那么需用水量：.kg用水时间为.，那么每小时：洗槽最大用水量.kgh糖化锅洗刷用水：有效体积为的糖化锅及其设备洗刷用水每糖化一次，用水约，用水时间为，故：洗刷最大用水量水用量的计算食品工厂工艺设计 沉淀槽冷却用水：G=Q/ct2-t1

35、式中 热麦汁放出热量 热麦汁相对密度麦汁热麦汁量.kgh热麦汁比热容.kJkg.k热麦汁温度 冷却水温度冷却水比热容.kJkg.K.kJh带入上式得：G=14236kgh水用量的计算食品工厂工艺设计 沉淀槽洗刷用水：每次洗刷用水.，冲洗时间设为.，那么每小时最大用水量.th麦汁冷却器冷却用水：麦汁冷却时间设为，麦汁冷却温度为分两段冷却，第一段：麦汁温度 冷水温度冷却水用量： G=Q/ct2-t1水用量的计算食品工厂工艺设计 麦汁放出热量：麦汁量kg麦汁比热容.kJk g .K麦汁温度 水的比热容.kJk g. K冷却水温度1麦汁冷却时间h水用量的计算食品工厂工艺设计 麦汁冷却器冲刷用水：设冲刷

36、一次，用水4，用水时间为.h，那么：最大用水量为：.th酵母洗涤用水无菌水： 每天酵母泥最大产量约，酵母储存期每天换水一次，新收酵母洗涤次，每次用水量为酵母的倍，那么延续消费每天用水量：设用水时间为，故最大用水量为th水用量的计算食品工厂工艺设计 发酵罐洗刷用水：每天冲刷体积为的发酵罐个，每个用水，冲刷地面共用水，每天用水量。用水时间设为.，最大用水量.th 贮酒罐冲刷用水：每天冲刷体积为的贮酒罐一个，用水为，管路及地面冲刷用水，冲刷时间为，最大用水量为th。水用量的计算食品工厂工艺设计 水用量的计算清酒罐冲刷：每天运用体积为.的清酒罐个，冲洗一次，共用水，冲刷时间为min，那么最大用水量：t

37、h过滤机用水：过滤机台，每台冲刷一次，用水包括顶酒用水，运用时间为.，那么最大用水量.th食品工厂工艺设计 水用量的计算洗棉机用水：洗棉机放水量：洗棉机体积滤饼体积滤饼片 . . .m.t洗棉过程中换水量：取换水量为放水量的倍： . 食品工厂工艺设计 水用量的计算洗棉机洗刷用水： 每次洗刷用水. 洗棉机每日用水量： 淡季洗棉机开一班，旺季开两班，那么用水量： . . 在洗棉过程中，以换水洗涤时的耗水量最大，设换水时间为，那么每小时最大用水量为：.th 食品工厂工艺设计 水用量的计算鲜啤酒桶洗刷用水：旺季每天最大产啤酒量.三锅量，其中鲜啤酒占设桶装占，那么桶装啤酒量为： . 鲜啤酒桶体积为桶：

38、所需桶数.桶d 冲桶水量为桶体积.倍： 每日用水量.t 冲桶器每次同时冲洗桶，冲洗时间为.min，故： 每小时用水量. 2 .2.4th 食品工厂工艺设计 水用量的计算洗瓶机用水：按设备规范表，洗瓶机最大消费才干为瓶h最高线速，冲洗每个瓶约需水.L，那么： 用水量=.Lh以每班消费计，总耗水量L装酒机用水：每冲洗一次，用水.，每班冲洗一次，每次.，最大用水量.th杀菌机用水：杀菌机每个瓶耗水量以计算，那么： 用水量Lh L班其他用水：包括冲洗地面、管道冲刷、洗滤布，每班需用水，设用水时间为，那么每小时用水晕th 食品工厂工艺设计 水用量的计算把上述计算结果整理成供水衡算表 0年啤酒厂啤酒车间供

39、水衡算表年啤酒厂啤酒车间供水衡算表称号规格吨产品耗费额tt每小时用量kgh每天用量td年耗量t年冷 水无菌水自来水1170.15155379300023313582750750食品工厂工艺设计 用汽量的计算食品工厂工艺设计 用汽量的计算糖化用水耗热量：Q1=760425.5KJ第一次蒸煮耗热量：Q2=739707.7 KJ第二次蒸煮前混合醪升温至70的耗热量：Q3=181518.78 KJ第二次煮沸混合醪的耗热量：Q4=279463.7 KJ洗槽水耗热量：Q5=+1657198.6 KJ麦汁煮沸过程耗热量：Q6=4436638.82 KJ食品工厂工艺设计 用汽量的计算糖化一次总耗热量：Q总=

40、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=3918346kg糖化过程中每小时最大蒸汽耗用量：Qmax=1438.85kg/h用汽量的计算年耗蒸汽总量=3918.46700=2742922(kg)每吨啤酒废品耗用蒸汽量：2742922/5034=545kg/t每昼夜耗蒸汽量：3918.466=23510.76食品工厂工艺设计 1、概述管路的计算与设计是食品工厂工艺设计的主要内容之一。蒸汽、水、紧缩空气、煤气以及流体物料都要用管路来保送，设备与设备间的相互

41、衔接也要依托管路，组成一条延续化消费作业线。合理的管路设计，不仅可以保证建立目的的先进合理，还可以保证消费操作的正常进展以及厂房布置的整齐美观和良好的通风采光。特别对于乳品厂、饮料厂、啤酒厂等成套设备，都离不开管路衔接。在进展食品工厂设计时，特别是施工图设计阶段，任务量最大、花时间最多的是管路的布置设计。食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 2、管路设计与布置的步骤(1)选择管路资料。根据保送介质的化学性质、流动形状、温度、压力等要素，经济合理地选择管路的资料。(2)选择介质的流速。根据介质的性质、保送的形状、黏度、成分，以及与之相衔接的设备、流量等，参照有关表格数据，

42、选择合理经济的介质流速。(3)确定管径。根据保送介质的流量和流速，经过计算、查图或查表，确定适宜的管径。(4)确定管壁厚度。根据保送介质的压力及所选择的管道资料，确定管壁厚度。食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 (5)确定管路衔接方式。管道与管道间，管道与设备，管道与阀门间，设备与阀门间都存在着一个衔接方法问题，有等径衔接，也有不等径衔接。可根据管材、管径、介质的压力、性质、用途、设备或管道的运用检修形状，确定衔接方式。(6)选阀门和管件。介质在管内保送过程中，有分、有合、转弯、变速等情况。为了保证工艺的要求及平安，还需求各种类型的阀门和管件。根据设备布置情况及工艺、

43、平安的要求，选择适宜的弯头、三通、异径管、法兰等管件和各种阀门。食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 (7)选管路的热补偿器。管道在安装和运用时往往存在温差，冬季和夏季运用也有很大温差。为了消除热应力，首先要计算管道的受热膨胀长度，然后思索消除热应力的方法。当热膨胀长度较小时可经过管道的转弯、支管、固定等方式自然补偿；当热膨胀长度较大时，应从波形、方形、弧形、套筒形等各种热补偿中选择适宜的热补偿方式。(8)绝热方式、绝热层厚度及保温资料的选择。根据管道保送介质的特性及工艺要求，选定绝热的方式，保温、加热维护或保冷。然后根据介质温度及周围环境情况，经过计算或查表确定管壁温

44、度，进而经过计算、查表或查图等方法来确定绝热层厚度。根据管道所处环境(振动、温度、腐蚀性)，管道的运用寿命，取材的方便及本钱等要素，选择保温资料及辅助资料。 食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 (9)管路布置。首先根据消费流程，介质的性质和流向，相关设备的位置、环境、操作、安装、检修等情况，确定管道的敷设方式，明装或暗设。其次在管道布置时，在垂直面的排布和程度面的排布、管间间隔、管与墙的间隔、管道坡度、管道穿墙、穿楼板、管道与设备相接等各种情况，要符合有关规定。(10)计算管路的阻力损失。根据管道的实践长度、管道相连设备的相对标高、管壁形状、管内介质的实践流速，以及介

45、质所流经的管件、阀门等来计算管道的阻力损失，以便校核检查选泵、选设备、选管道等前述各步骤能否正确合理。当出现问题时，或改动管径，或改动管件、阀门，或重选泵等保送设备或其他设备的才干。食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 (11)选择管架及固定方式。根据管道本身的强度、刚度、介质温度、任务压力、线膨胀系数，投入运转后的受力形状，以及管道的根数、车间的梁柱、墙壁、楼板等土木建筑构造，选择适宜的管架及固定方式。(12)确定管架跨度。根据管道材质、保送的介质、管道的固定情况及所配管件等要素，计算管道的垂直荷重和所受的程度推力，然后根据强度条件或刚度条件确定管架的跨度。也可经过查

46、表来确定管架的跨度。食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 (13)选定管道固定器具。根据管架类型、管道固定方式、选择管架附件，即管道固定器具。所选管架附件是规范件，可列出图号。对于非规范件，需绘出制造图。(14)绘制管道图。管道图包括平面、剖面配管图、透视图、管架图和工艺管道支吊点预埋件布置图等。(15)编制管材、管件、阀门、管架及绝热资料综合汇总表。 食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 3、食品工厂车间管路的布置(1)选择恰当的管材和阀门 由于食品车间的管路所保送的介质具有一定的酸度和含有某些腐蚀性强的物质(如酸、碱等)，管路和阀门容易遭到腐

47、蚀引起渗漏，呵斥污染。因此，选择恰当的管材和阀门是防止污染，保证正常消费的重要环节。在食品车间配管中，除了上下水外，从卫生角度思索，尽能够采用不锈钢和无缝钢管。 选用的阀门有截止阀、闸阀、球阀、蝶阀、针形阀和橡皮隔膜阀等。食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 截止阀：主要用于上下水以及不直接与罐相连的蒸汽、空气和物料管道。当用在与罐直接相连的管道上时，必需采用高质量的，其阀芯最好改用聚四氟乙烯垫圈。针形阀：普通由不锈钢制成，适于小流量的调理，严密可靠，巩固耐用，普通用于取样、接种和补料口的管道上。球阀、蝶阀：用聚四氟乙烯作为密封垫圈，提高其密封性能以后，也可广泛运用于现

48、代食品工业。闸阀：适用于大口径的空气及蒸汽管道。 食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 平旋止逆阀：在食品车间的管道中运用较广泛。当设备某些部件发生缺点时，能防止管道中的液体或气体发生倒流。橡皮隔膜阀：优点是严密可靠，阀杆不与物料接触，所以特别适用于食品工业。但所采用的橡皮隔膜阀应耐高温，普通由氯丁橡胶与天然胶的混合物制成。隔膜阀需定期检查和改换隔膜。另有一种三通橡皮隔膜阀，主要用于接种(如酸奶的消费)。食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 (2)选择正确的管道衔接 除上下水管可以用螺纹衔接外，其他管道均以焊接和法兰衔接为宜。当管路遭到冷、热、震

49、动等的影响时，螺纹衔接的接口易松动，从而呵斥渗漏。如在接种和液体保送时，因液体快速流动呵斥部分真空，在渗漏处将外界空气吸入，空气中的微生物被带入管路和罐中呵斥污染。焊接的衔接方法简单，而且密封可靠，所以空气灭菌系统、培育液灭菌系统和其他物料管道以焊接衔接为好。需求经常装配检修处可以用管法兰衔接。食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 对接近罐、缸的管道，如补料管道、空气管道、油管等，均用弯管、焊接、法兰衔接取代弯头、管接头、三通、四通、大小头等管件衔接的方法，这样可以减少接头处渗漏染菌。(3)合理布置管道 食品消费车间的管道布置，一方面要满足消费工艺流程要求，保证管道和阀

50、门本身不漏，另一方面要思索清洗和灭菌彻底的要求。因此，对于食品消费车间的管道布置还要思索以下各点：尽量减少管道的数量和长度，一方面可节省投资，另一方面减少染菌时机。管道越短越好，安装要整齐美观。与罐、缸衔接的管道有空气管、进料管、蒸汽管、水管、取样管、排气管等，将其中可以合并的管道合并后与各种罐、缸衔接。例如有的工厂将空气管、进料管、出料管合为一条管与各种罐、缸衔接，做到一管多用。食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 要保证罐体和有关管道都可以进展蒸汽灭菌，即保证蒸汽可以到达一切需灭菌的地方。对于某些蒸汽能够达不到的死角(如阀)要装设与大气相通排气口。在灭菌操作时，将排

51、气口翻开，使蒸汽畅流经过，同样可以起到灭菌的作用。对于接种、取样、补料等操作管路要配置单独的灭菌系统，使其能在罐、缸灭菌后或消费过程中可单独进展灭菌。其他设备的安装均可照此配置。食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 对于种子罐的排气管不能由于节约管材，而相互衔接在一条总管上。其罐底排污管(下水管)也不能相互衔接在一条总管上。否那么在运用中会相互串通、相互关扰，引起污染的“连锁反响。排气管道的串通衔接尤其不利于污染的防治。普通以每台罐、缸具有独立的排气管、下水管道为宜。要防止冷凝水排入已灭菌的罐和空气过滤器中。冷凝水不是绝对无菌的，如进人罐内会导致污染，如进入空气过滤器会

52、使空气过滤器失效。为此，蒸汽管道应尽能够包有保温层，减少蒸汽在管道内冷凝，此外，一些与无菌部分相连的蒸汽管道要有排冷凝水的阀门。 食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 为了防止紧缩空气系统忽然停气或罐的压力高于过滤器，将罐内液体倒压至过滤器，引起消费事故，在空气过滤器和罐之间应装有单向阀(止逆阀)。为保证蒸汽的枯燥，并防止过高压力的蒸汽在灭菌时呵斥设备压损或爆炸事故，蒸汽总管道应安装分水罐、减压阀和平安阀。食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 止逆阀止逆阀(4)消灭管道死角 管道衔接的死角。食品车间有关管道的法兰加工、焊接和安装要坚持衔接处管道内

53、壁畅通、光滑、密封性好，以防止和减少管道染菌的时机。例如，法兰和管子焊接时受热不匀，使法兰翘曲、密封面发生凹凸不平景象而呵斥渗漏与死角。垫片的孔径要和管内径一致，过大或过小均易积存物料，呵斥死角。法兰安装时没有对准中心，也会呵斥死角。螺纹衔接容易产生松动而有缝隙，是微生物隐藏的死角，所以普通不采用螺纹衔接。目前消灭管道死角的较好方法是采用焊缝衔接法。储料罐放料管的死角 排气管的死角食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 (5)车间管路设计的有关参数管道间距应保证安装检修方便平行管道间最突出物间的间隔不能小于50-80mm，管道最突出部分距墙、管架边不能小于100mm。为了减少管间距，阀门、法兰，应尽量错开陈列；管道支架分布的间隔视管径、质量、作用力等要素，经过计算确定。 食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计 截止阀截止阀蝶阀蝶阀高压阀高压阀电磁阀电磁阀阀门阀门平安阀平安阀针型阀针型阀止逆阀止逆阀单向阀单向阀5、管路的伸缩弯设计6、管路的保温及标志7、管路布置的方法食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 管管路路的的计算算与与设计