[精选]第4章食品工厂工艺设计7057.pptx

第四章第四章 食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计第一节第一节 概述概述第二节第二节 产品方案的确定产品方案的确定 第三节第三节 主要产品的工艺流程设计与确定主要产品的工艺流程设计与确定 第四节第四节 物料衡算物料衡算第五节第五节 设备选型设备选型 第六节第六节 水、汽用量估算水、汽用量估算第七节第七节 劳动力计算劳动力计算第八节第八节 生产车间工艺布置生产车间工艺布置第一节第一节 概述概述v食食品品工工厂厂设设计计由由工工艺艺设设计计和和非非工工艺艺设设计计组组成成，工工艺艺设设计是整个设计的主体和中心计是整个设计的主体和中心v工工艺艺设设计计决决定定全全厂厂生生产产和和技技术术的的合合理理性性，并并对对建建厂厂的的费费用用和和生生产产的的产产品品质质量量、产产品品成成本本和和劳劳动动强强度度有有着着重重要的影响要的影响v食食品品工工厂厂设设计计由由食食品品工工艺艺设设计计人人员员和和其其它它专专业业设设计计人人员相互配合、协同设计而完成。员相互配合、协同设计而完成。一、工艺设计的主要内容一、工艺设计的主要内容v工工艺艺设设计计是是在在由由原原料料到到各各个个生生产产过过程程中中，设设计计物物质质变变化化及及流流向，包括所需设备的选型和设计。向，包括所需设备的选型和设计。v初初步步设设计计主主要要解解决决生生产产技技术术经经济济问问题题，是是在在投投资资额额度度内内和和质质量量要要求求下下，在在指指定定的的时时间间、空空间间限限制制条条件件下下，做做出出技技术术上上可可行、经济上合理的设计和规定，并编制项目总概算。行、经济上合理的设计和规定，并编制项目总概算。v施施工工图图设设计计是是使使工工程程设设计计达达到到施施工工、安安装装的的要要求求（详详细细化化、具体化），并编制项目施工预算。具体化），并编制项目施工预算。一、工艺设计的主要内容一、工艺设计的主要内容v设计依据和范围设计依据和范围v全厂生产车间组成全厂生产车间组成v全厂生产工艺流程比较、选择和阐述全厂生产工艺流程比较、选择和阐述v各生产车间综合叙述各生产车间综合叙述v存在的问题及建议存在的问题及建议v附件：附件：工艺流程图工艺流程图 设备布置图设备布置图 设备一览表设备一览表 主要材料估算表主要材料估算表车间概况及特点：车间设计的生产规模、生产方案、生产方法及工艺流程车间概况及特点：车间设计的生产规模、生产方案、生产方法及工艺流程特点、其技术的先进性、布置的合理性、生产的安全性及多方案比较。特点、其技术的先进性、布置的合理性、生产的安全性及多方案比较。车间劳动组织：车间主任、工段长、班长及员工。车间劳动组织：车间主任、工段长、班长及员工。工作制度：年工作日、日工作小时、生产班数等。工作制度：年工作日、日工作小时、生产班数等。成品或半成品的主要技术规格及标准。成品或半成品的主要技术规格及标准。生产流程简述：物料经过设备的顺序及生成物的去向，产品及原料的运输生产流程简述：物料经过设备的顺序及生成物的去向，产品及原料的运输和贮备方式，主要操作技术条件及操作要点。和贮备方式，主要操作技术条件及操作要点。采用新技术的内容、效益及来源（专利或中试报告）。采用新技术的内容、效益及来源（专利或中试报告）。主要工艺技术指标和工艺参数（需列表说明）。主要工艺技术指标和工艺参数（需列表说明）。原料、辅料、水、电、汽等的消耗量，物料平衡、热能平衡等的计算，并原料、辅料、水、电、汽等的消耗量，物料平衡、热能平衡等的计算，并与国内先进技术指标比较。与国内先进技术指标比较。设备选型及计算，确定生产设备的规格和台数。设备选型及计算，确定生产设备的规格和台数。车间设备布置及说明、设备一览表。车间设备布置及说明、设备一览表。二、工艺设计的步骤二、工艺设计的步骤1.1.根据前期可行性调查研究，确定产品方案及生产规模根据前期可行性调查研究，确定产品方案及生产规模2.2.根据当前的技术，经济水平选择生产方法根据当前的技术，经济水平选择生产方法3.3.生产工艺流程设计生产工艺流程设计4.4.物料衡算物料衡算5.5.能量衡算能量衡算(包括热量、耗冷量、供电、水量计算包括热量、耗冷量、供电、水量计算)6.6.生产车间设备生产能力计算和设备选型生产车间设备生产能力计算和设备选型7.7.车间工艺布置车间工艺布置8.8.管路设计管路设计9.9.向非工艺设计提出的要求和提供的技术参数向非工艺设计提出的要求和提供的技术参数10.10.编制工艺流程图、管道设计图及说明书等编制工艺流程图、管道设计图及说明书等9 9、向非工艺设计提出的要求和提供的技术参数、向非工艺设计提出的要求和提供的技术参数v对全厂总平面布置中建筑物相对位置的要求；对全厂总平面布置中建筑物相对位置的要求；v对车间建筑在土建、采光、通风及卫生方面的要求；对车间建筑在土建、采光、通风及卫生方面的要求；v生产车间水、电、汽、冷的消耗量计算；生产车间水、电、汽、冷的消耗量计算；v生产工艺对用水水质的要求；生产工艺对用水水质的要求；v对三废（废水、废渣、废气）排放的要求；对三废（废水、废渣、废气）排放的要求；v关关于于各各种种仓仓库库建建筑筑面面积积的的计计算算及及对对仓仓库库在在保保温温、防防潮潮、防防鼠鼠、防防虫虫等方面的特殊要求。等方面的特殊要求。第二节第二节 产品方案及班产量的确定产品方案及班产量的确定一、产品方案的概念一、产品方案的概念w又又称称生生产产纲纲领领，是是食食品品厂厂准准备备全全年年（季季度度、月月）生生产产哪哪些些品品种种和和各各种种产产品品的的规规格格、产产量量、产产期期、生生产产车车间间及及班班次等的计划安排。次等的计划安排。w影影响响产产品品方方案案的的因因素素：产产品品的的市市场场销销售售、人人们们的的生生活活习习惯、地区的气候和不同季节。惯、地区的气候和不同季节。二、制定产品方案的方法二、制定产品方案的方法v首首先先要要调调查查研研究究，得得到到的的资资料料，以以此此确确定定主主要要产产品品的的品种、规格、产量和生产班次。品种、规格、产量和生产班次。v其次要用调节产品用以调节生产忙闲不均的现象。其次要用调节产品用以调节生产忙闲不均的现象。v最最后后尽尽可可能能把把原原料料综综合合利利用用及及贮贮存存半半成成品品，以以合合理理调调剂生产中的淡、旺季节。剂生产中的淡、旺季节。二、制定产品方案的步骤二、制定产品方案的步骤1.1.确定产品的种类及包装规格；确定产品的种类及包装规格；2.2.根根据据设设计计规规格格，结结合合各各产产品品原原料料的的供供应应量量、供供应应周周期期长长短短等等实实际情况，确定各种产品在总产量中所占比例及产量；际情况，确定各种产品在总产量中所占比例及产量；3.3.根据原料的生产季节及保藏时间确定产品的生产时间；根据原料的生产季节及保藏时间确定产品的生产时间；4.4.根据各种产品的设计产量，确定班次产量及生产班次数；根据各种产品的设计产量，确定班次产量及生产班次数；5.5.产品方案比较产品方案比较；6.6.产品方案表达。产品方案表达。5 5、产品方案比较、产品方案比较（1）主要产品年产值的比较；）主要产品年产值的比较；（2）每天所需生产工人数的比较；）每天所需生产工人数的比较；（3）劳动生产率的比较（年产量）劳动生产率的比较（年产量t/工人总数）工人总数）（4）每天（月）原料、产品数之差比较；）每天（月）原料、产品数之差比较；（5）平均每人年产值的比较（元）平均每人年产值的比较（元/人人年）；年）；（6）设备平衡情况的比较；）设备平衡情况的比较；5 5、产品方案比较、产品方案比较（7）水、电、汽耗量的比较；水、电、汽耗量的比较；（8）组织生产难易情况的比较；组织生产难易情况的比较；（9）基建投资的比较；基建投资的比较；（10）社会效益的比较；）社会效益的比较；（11）经济效益（利税元）经济效益（利税元/年）；年）；（12）结论。）结论。产品方案分析表产品方案分析表项目方案项目方案方案一方案一方案二方案二方案三方案三产品年产值产品年产值劳动生产率（劳动生产率（t/t/人人年）年）平均每人年产值平均每人年产值(元元/人人年年)基建投资（元基建投资（元)经济效益（利税经济效益（利税元元/率）率）水、电、汽耗量水、电、汽耗量（元）（元）员工人数（人）员工人数（人）全年员工人数差全年员工人数差值（人）值（人）原料损耗率原料损耗率四、安排产品方案要遵循的原则和要求四、安排产品方案要遵循的原则和要求四个满足：四个满足：w满足主要产品产量的要求满足主要产品产量的要求w满足原料综合利用的要求满足原料综合利用的要求w满足淡旺季平衡生产的要求满足淡旺季平衡生产的要求w满足经济效益的要求满足经济效益的要求四、安排产品方案要遵循的原则和要求四、安排产品方案要遵循的原则和要求五个平衡：五个平衡：w产品产量与原料供应量平衡产品产量与原料供应量平衡w生产季节性与劳动力平衡生产季节性与劳动力平衡w生产班次平衡生产班次平衡w产品生产量与设备生产能力平衡产品生产量与设备生产能力平衡w水、电、汽负荷平衡水、电、汽负荷平衡年产年产40004000吨罐头厂产品方案吨罐头厂产品方案产品产品名称名称年年产产量量吨吨班班产产量量吨吨一一月月二二月月三三月月四四月月五五月月六六月月七七月月八八月月九九月月十十月月十一十一月月十二十二月月青刀豆青刀豆1500清水马清水马蹄蹄300糖水菠糖水菠萝萝1200菠萝汁菠萝汁50青豆青豆500水产类水产类罐头罐头500番茄酱番茄酱400五、班产量（年产量）的确定五、班产量（年产量）的确定v班产量是工艺设计的最主要经济基础，直接影响到车间布置、班产量是工艺设计的最主要经济基础，直接影响到车间布置、设备配套，占地面积，劳动定员和产品经济效益。设备配套，占地面积，劳动定员和产品经济效益。v一般情况下，食品工厂班产量越大，单位产品成本越低，效一般情况下，食品工厂班产量越大，单位产品成本越低，效益越好，由于投资局限及其它方面制约，班产量有一定的限益越好，由于投资局限及其它方面制约，班产量有一定的限制，但是必须达到或超过经济规模的班产量。制，但是必须达到或超过经济规模的班产量。v最适宜的班产量实质就是经济效益最好的规模。最适宜的班产量实质就是经济效益最好的规模。五、班产量（年产量）的确定五、班产量（年产量）的确定年生产能力估算：年生产能力估算：Q=Q1+Q2-Q3-Q4+Q5vQ 新建厂某类食品年产量新建厂某类食品年产量vQ1本地区该类食品消费量本地区该类食品消费量vQ2本地区该类食品年调出量本地区该类食品年调出量vQ3本地区该类食品年调入量本地区该类食品年调入量vQ4本地区该类食品原有厂家的年产量本地区该类食品原有厂家的年产量vQ5 本厂准备销出本地区以外的量本厂准备销出本地区以外的量五、班产量（年产量）的确定五、班产量（年产量）的确定 对于淡旺季明显的产品（如饮料、月饼、巧克力）：对于淡旺季明显的产品（如饮料、月饼、巧克力）：Q=Q旺旺+Q中中+Q淡淡wQ旺旺：旺季产量：旺季产量wQ中中：中季产量：中季产量wQ淡淡：淡季产量：淡季产量五、班产量（年产量）的确定五、班产量（年产量）的确定v班产量受到各种因素的影响，每个工作日实际产量并不完全相同。班产量受到各种因素的影响，每个工作日实际产量并不完全相同。v一般食品工厂每天生产班次为一般食品工厂每天生产班次为12班，淡季一班，中季二班，旺季三班，淡季一班，中季二班，旺季三班制。班制。v班产量班产量 Q班班=Q/k(3t旺旺+2t中中+t淡淡)nK 设备不均匀系数设备不均匀系数nt旺旺旺季天数旺季天数nt中中中季天数中季天数nt淡淡淡季天数淡季天数第三节第三节 主要产品工艺流程设计与确定主要产品工艺流程设计与确定一、工艺路线的选择一、工艺路线的选择二、工艺流程设计中的注意事项二、工艺流程设计中的注意事项三、工艺流程设计三、工艺流程设计四、工艺流程图的绘制四、工艺流程图的绘制一、工艺路线的选择一、工艺路线的选择1 1、工艺流程的设计、工艺流程的设计w工工艺艺流流程程：一一个个生生产产车车间间或或工工段段自自原原料料或或半半成成品品开开始始，经经不不同同加加工工处处理理方方法法，直直至至成成为为合合乎乎要要求求的的半半成成品品或或最最终终产产品品为为止止的的工工艺艺要要求求和生产过程。和生产过程。w工工艺艺流流程程设设计计：是是确确定定生生产产过过程程的的具具体体内内容容、顺顺序序和和组组合合方方式式，并并最后以工艺流程图的形式表示出整个生产过程的全貌。最后以工艺流程图的形式表示出整个生产过程的全貌。一、工艺路线的选择一、工艺路线的选择2 2、工艺路线选择的原则、工艺路线选择的原则w原原料料匹匹配配性性 根根据据原原料料的的加加工工特特性性，选选择择易易于于加加工工，原原料料消消耗耗少少，营营养养损损失低的工艺路线；失低的工艺路线；w符符合合产产品品质质量量和和规规格格 根根据据产产品品规规格格要要求求及及有有关关标标准准来来选选择择加加工工产产品品的的工工艺路线；艺路线；w技技术术水水平平先先进进合合理理 应应优优先先采采用用机机械械化化、连连续续化化作作业业生生产产线线，以以保保证证半半成成品不发生变色、变味、变质，节约能耗，降低成本；品不发生变色、变味、变质，节约能耗，降低成本；w经济合理性经济合理性 尽量选择投资少、能耗低、成本低、产品得率高的生产工艺；尽量选择投资少、能耗低、成本低、产品得率高的生产工艺；w慎慎重重对对待待传传统统生生产产工工艺艺 一一些些名名、特特、优优的的产产品品生生产产不不得得随随意意改改动动；若若需需改动，必须经反复试验，经专家鉴定认可后，方可采用；改动，必须经反复试验，经专家鉴定认可后，方可采用；w结合我国国情结合我国国情二、注意事项二、注意事项1.1.根根据据所所生生产产的的产产品品品品种种确确定定生生产产线线的的数数量量。若若产产品品加加工工的的性性质差别很大，就要考虑几条生产线来加工；质差别很大，就要考虑几条生产线来加工；2.2.根根据据生生产产规规模模，投投资资条条件件，确确定定操操作作方方式式。对对于于目目前前我我国国的的实实际际情情况况，采采用用半半机机械械化化，机机械械化化操操作作很很广广泛泛，自自动动化化操操作作是发展方向；是发展方向；3.3.首首先先确确定定主主要要产产品品工工艺艺流流程程。然然后后确确定定工工艺艺过过程程中中每每个个工工序序的加工方式；的加工方式；4.4.正正确确选选择择合合理理的的单单元元操操作作，确确定定每每一一单单元元操操作作中中的的方方案案及及设设备类型。备类型。三、生产工艺流程设计三、生产工艺流程设计1 1、确定生产线数目、确定生产线数目w根据产品方案及生产规模，视生产实际情况，结合投资根据产品方案及生产规模，视生产实际情况，结合投资大小，确定生产线及生产线数目。大小，确定生产线及生产线数目。w如果产量大，可采用几条生产线，以便生产调剂，设备如果产量大，可采用几条生产线，以便生产调剂，设备护理等。护理等。三、生产工艺流程设计三、生产工艺流程设计2 2、确定生产线自动化程度、确定生产线自动化程度w生产线有间歇和连续两种。生产线有间歇和连续两种。w在确定生产线自动化程度时，根据生产特点和技术成熟在确定生产线自动化程度时，根据生产特点和技术成熟性，结合生产规模，一般采用先进、经济、合理的自动性，结合生产规模，一般采用先进、经济、合理的自动化生产线，高品质产品生产配以自动化在线检测，以保化生产线，高品质产品生产配以自动化在线检测，以保证产品质量。证产品质量。三、生产工艺流程设计三、生产工艺流程设计3 3、工艺流程图的设计、工艺流程图的设计（1 1）工艺流程示意图）工艺流程示意图（2 2）工艺流程草图）工艺流程草图（3 3）工艺流程图）工艺流程图（1 1）生产工艺流程示意图）生产工艺流程示意图v又称方框流程图，在物料衡算前进行。又称方框流程图，在物料衡算前进行。v主主要要是是定定性性表表述述由由原原料料转转变变为为半半成成品品、产产品品的的过过程程及及应应用用的的相相关关设设备。备。v内内容容：工工序序名名称称、完完成成该该工工序序工工艺艺操操作作手手段段（手手工工或或机机械械设设备备名名称称）、物料流向、工艺条件等、物料流向、工艺条件等。v在在方方框框图图中中，应应以以箭箭头头表表示示物物料料流流动动方方向向，其其中中以以粗粗实实线线表表示示物物料料由由原原料料到到成成品品的的主主要要流流动动方方向向，细细实实线线表表示示中中间间产产物物，辅辅助助料料，废废料的流动方向。料的流动方向。方便湿面工艺流程示意图方便湿面工艺流程示意图啤酒生产工艺流程示意图啤酒生产工艺流程示意图啤酒生产工艺流程示意图啤酒生产工艺流程示意图 水、蒸汽水、蒸汽 酒花酒花麦芽麦芽大米大米 酵母酵母 CO2 麦糟麦糟 热凝固物热凝固物 热啤热啤热啤热啤 冷固形物冷固形物 鲜啤鲜啤 粉碎机粉碎机糊化锅糊化锅糖化锅糖化锅过滤槽过滤槽蒸煮锅蒸煮锅回凝沉淀槽回凝沉淀槽麦汁麦汁 冷却器冷却器发酵罐发酵罐啤酒啤酒过滤器过滤器清酒罐清酒罐罐装机罐装机杀菌机杀菌机啤酒酿造工艺流程啤酒酿造工艺流程（2 2）工艺流程草图）工艺流程草图四部分组成：四部分组成：w生产工艺流程图生产工艺流程图w图例图例w设备一览表设备一览表w必须的文字说明必须的文字说明（2 2）工艺流程草图）工艺流程草图绘制工艺流程草图要求：绘制工艺流程草图要求：表示出厂房各层楼面的标高表示出厂房各层楼面的标高用细实线画出设备示意图用细实线画出设备示意图用粗实线画出物料流程管线，并画出流向箭头。用粗实线画出物料流程管线，并画出流向箭头。用细实线画用细实线画 水、汽、空气等动力管线，并画出流向箭头。水、汽、空气等动力管线，并画出流向箭头。绘制设备和管道上主要阀门、控制仪表及管路附件。绘制设备和管道上主要阀门、控制仪表及管路附件。对不能用图线表达的必要部分，用文字注释。如对不能用图线表达的必要部分，用文字注释。如“三废三废”、副产物、副产物的去向等。的去向等。附注图例，并按图标绘出。常采用附注图例，并按图标绘出。常采用1:50，1:100，1:200等。等。（3 3）生产工艺流程图）生产工艺流程图v又称带控制点的工艺流程图，是初步设计的重要内容又称带控制点的工艺流程图，是初步设计的重要内容v经过多次反复比较、修改，确认设计合理无误后绘制的经过多次反复比较、修改，确认设计合理无误后绘制的正式设计结果正式设计结果v更加全面、完整、合理，是设备布置和管道设计的依据，更加全面、完整、合理，是设备布置和管道设计的依据，并可供施工安装、生产操作时参考并可供施工安装、生产操作时参考四、工艺流程图的绘制四、工艺流程图的绘制1 1、生产工艺流程图的绘制步骤、生产工艺流程图的绘制步骤 生生产产工工艺艺流流程程示示意意图图物物料料平平衡衡计计算算设设备备设设计计及及计计算算设设备备选选型型绘绘制制工工艺艺流流程程草草图图车车间间设设备备设设计计草草图图的修改和完善的修改和完善正式绘制生产工艺流程图正式绘制生产工艺流程图2 2、工艺流程图绘制重点内容、工艺流程图绘制重点内容v图形主要用于表示各设备按工艺流程次序展开在同一平面上，并辅图形主要用于表示各设备按工艺流程次序展开在同一平面上，并辅助表示管线、管件、阀门、仪表控制点助表示管线、管件、阀门、仪表控制点v标注设备型号、名称、管线编号、控制点代号、必要的尺寸数据标注设备型号、名称、管线编号、控制点代号、必要的尺寸数据v图例代号及其它标注的说明图例代号及其它标注的说明v标题栏注明图名、图号标题栏注明图名、图号v用细线画出设备的轮廓，用虚线绘制有工艺特征的内部结构用细线画出设备的轮廓，用虚线绘制有工艺特征的内部结构v在图样上应标注设备位号及名称在图样上应标注设备位号及名称第四节第四节 物料衡算物料衡算一、物料衡算的概念一、物料衡算的概念二、物料衡算的目的二、物料衡算的目的三、物料衡算的方法三、物料衡算的方法四、物料衡算的步骤四、物料衡算的步骤五、主要技术经济指标五、主要技术经济指标一、物料衡算的概念一、物料衡算的概念v物料计算是计算食品工厂生产中各个环节选用原料、加入辅料、处理物料计算是计算食品工厂生产中各个环节选用原料、加入辅料、处理加工、使用包装以及生产成品等全部过程中量的变化。加工、使用包装以及生产成品等全部过程中量的变化。v物物料料计计算算是是工工艺艺计计算算的的基基础础，在在整整个个工工艺艺计计算算中中开开始始得得最最早早，并并且且是是最最先先完完成成的的项项目目。当当生生产产方方案案确确定定并并完完成成了了工工艺艺流流程程示示意意图图后后，即即可进行物料计算，设计工作即从定性分析发展到定量计算。可进行物料计算，设计工作即从定性分析发展到定量计算。二、物料衡算的目的二、物料衡算的目的v确定原辅料的消耗量、采购运输量和仓库储存量确定原辅料的消耗量、采购运输量和仓库储存量v确定生产设备的容量、台套数和主要尺寸确定生产设备的容量、台套数和主要尺寸v为水、蒸汽、热量、冷量平衡计算等提供计算依据为水、蒸汽、热量、冷量平衡计算等提供计算依据v车间布置、生产班次、劳动定员、成本核算、管线设计车间布置、生产班次、劳动定员、成本核算、管线设计等提供依据等提供依据v通过物料计算，不仅为后续的工艺设计打下基础，而且通过物料计算，不仅为后续的工艺设计打下基础，而且可对所设计的生产过程进行进一步分析，寻找薄弱环节，可对所设计的生产过程进行进一步分析，寻找薄弱环节，挖掘生产潜力。挖掘生产潜力。1 1、运算法则、运算法则w根根据据质质量量守守恒恒定定律律，凡凡引引入入某某一一系系统统或或设设备备的的物物料料重重量量Gm，必必等等于于所所得得到到的的产产物物重重量量Gp和和物物料料损损失失量量Gt之之和和，即即：Gm=GP+Gtw该该运运算算法法则则既既适适合合于于整整个个生生产产过过程程，也也适适合合于于单单元元操操作作；既既可可进进行行总总物物料料计计算算，也也可可对对混混合合物物中中某某一一组组分分作作部部分分物料计算。物料计算。三、物料衡算方法三、物料衡算方法 2 2、物料衡算的依据物料衡算的依据v物物料料计计算算的的基基本本资资料料是是“技技术术经经济济定定额额指指标标”，即即各各工工厂厂在生产实践过程中积累起来的经验数据。在生产实践过程中积累起来的经验数据。v选选用用时时要要根根据据设设计计工工厂厂的的具具体体情情况况，对对比比相相同同类类型型，相相近条件工厂的有关技术经济指标，进行适当修正。近条件工厂的有关技术经济指标，进行适当修正。v工工艺艺技技术术经经济济指指标标必必须须是是先先进进且且可可行行，它它表表明明一一个个工工程程项目设计先进可靠和经济合理程度。项目设计先进可靠和经济合理程度。3 3、物料衡算结果的表示、物料衡算结果的表示v 物料平衡图物料平衡图根根据据物物料料的的重重量量与与经经过过加加工工处处理理后后所所得得的的成成品品及及少少量量损损耗耗之之和和在数值上是相等的原理来绘制在数值上是相等的原理来绘制包括包括物料名称、质量、成品质量、物料的流向、投料顺序物料名称、质量、成品质量、物料的流向、投料顺序实线箭头表示物料主流向，必要时用细实线表示物料支流向实线箭头表示物料主流向，必要时用细实线表示物料支流向v 物料平衡表物料平衡表物料平衡图物料平衡图物料平衡表物料平衡表名称名称计算计算单位单位主、辅原料主、辅原料产品产品食食 品品损损失失1损损失失2损损失失3批批次次质量质量百分百分比比班班次次质量质量百分百分比比四、物料衡算的步骤四、物料衡算的步骤1.1.弄清题意，充分了解计算的目的和要求。弄清题意，充分了解计算的目的和要求。2.2.画出物料流程示意图。用箭头标出各物料的进出方向、数量、组画出物料流程示意图。用箭头标出各物料的进出方向、数量、组成以及温度、压力等条件，并用适当符号标明待求的未知量。成以及温度、压力等条件，并用适当符号标明待求的未知量。3.3.整理有关设计基础数据和物化常数基础数据。一般包括：生产规整理有关设计基础数据和物化常数基础数据。一般包括：生产规模，年生产天数，原辅料和产品的规格、组成及质量等；常用物模，年生产天数，原辅料和产品的规格、组成及质量等；常用物化常数有密度、比热等。化常数有密度、比热等。4.4.确定确定工艺技术经济指标工艺技术经济指标。常用的工艺技术经济指标有：原辅料消。常用的工艺技术经济指标有：原辅料消耗定额，蒸煮温度、时间和压力，耗电、水、汽量，产品率等。耗定额，蒸煮温度、时间和压力，耗电、水、汽量，产品率等。四、物料衡算的步骤四、物料衡算的步骤5.5.选定选定计算基准计算基准是工艺计算的出发点，选择正确不仅能使计算结果是工艺计算的出发点，选择正确不仅能使计算结果正确，而且使计算过程大为简化。正确，而且使计算过程大为简化。6.6.由已知数据，根据质量守恒定律来进行计算。由已知数据，根据质量守恒定律来进行计算。7.7.校对与整理计算结果认真校对计算结果，确保计算结果准确无误。校对与整理计算结果认真校对计算结果，确保计算结果准确无误。8.8.列出物料衡算表或绘制物料流程图来表示计算结果。列出物料衡算表或绘制物料流程图来表示计算结果。食品工艺计算常用的基准食品工艺计算常用的基准v以单位时间产品量或单位时间原料量以单位时间产品量或单位时间原料量v以单位质量、单位体积或单位物质的量的产品或原料以单位质量、单位体积或单位物质的量的产品或原料量量v以加入设备的一批物料量以加入设备的一批物料量v每每班班耗耗用用原原料料量量（Kg/班班）=单单位位产产品品耗耗用用原原料料量量（Kg/t）X 班产量（班产量（t/班）班）v每每班班耗耗用用各各种种辅辅助助材材料料量量（Kg/班班）=单单位位产产品品耗耗用用各各种种辅助材料量（辅助材料量（Kg/t）X 班产量（班产量（t/班）班）v每每班班耗耗用用包包装装容容器器量量（只只/班班）=单单位位产产品品耗耗用用包包装装容容器器（只（只/t）X 班产量（班产量（t/班）班）X（1+损耗率）损耗率）食品工艺计算常用的基准食品工艺计算常用的基准五、主要技术经济指标五、主要技术经济指标1生产规模（生产规模（t/a）2生产方法生产方法3生产天数（生产天数（d/a）4产品日产量（产品日产量（t/d）5产品年产量（产品年产量（t/a）6副产品年产量（副产品年产量（t/a）7产品质量产品质量8总回收率（）总回收率（）五、主要技术经济指标五、主要技术经济指标9原材料单耗原材料单耗w主原料（主原料（t/t产品）产品）w辅料（辅料（t/t产品）产品）w水（水（t/t产品）产品）w电（电（kWh/t产品）产品）w蒸汽（蒸汽（t/t产品）产品）w冷量（冷量（kJ/t产品）产品）10总投资（万元）总投资（万元）w设备价值设备价值w材料费材料费w运杂费运杂费w建筑工程费建筑工程费w工资工资 w其他其他五、主要技术经济指标五、主要技术经济指标11劳动生产率劳动生产率v 生产人员生产人员v 商品产值（万元）商品产值（万元）v 全员劳动生产率【万元全员劳动生产率【万元/（人（人a）】）】v 工人实物劳动生产率【工人实物劳动生产率【t/（a人）】人）】五、主要技术经济指标五、主要技术经济指标12单位成本（元单位成本（元/t）13利润利润n单位产品利润（元单位产品利润（元/t）n总利润（万元总利润（万元/a）14 投资回收年限（投资回收年限（a）15 全厂设备总重量（全厂设备总重量（t）16全厂主要管件、管材总重（全厂主要管件、管材总重（t）17钢铁、水泥、木材消耗钢铁、水泥、木材消耗第五节第五节 设备设计与选型设备设计与选型一、设备设计与选型的任务一、设备设计与选型的任务二、食品工厂设备类型二、食品工厂设备类型三、设备设计与选型的原则三、设备设计与选型的原则四、设备设计与选型的内容四、设备设计与选型的内容五、设备生产能力、数量和容积的设计计算与选型五、设备生产能力、数量和容积的设计计算与选型六、通用设备的选择六、通用设备的选择一、设备设计与选型的任务一、设备设计与选型的任务v物物料料衡衡算算是是设设备备选选型型的的根根据据，在在工工艺艺计计算算的的基基础础上上才才能能确确定生产设备的型号、台数和主要尺寸等。定生产设备的型号、台数和主要尺寸等。v物物料料衡衡算算是是进进行行生生产产车车间间布布置置设设计计和和后后期期非非工工艺艺设设计计的的基基础，同时也为设备的制作和采购提供资料。础，同时也为设备的制作和采购提供资料。v本本节节主主要要论论述述食食品品专专业业设设备备的的设设计计选选型型和和通通用用设设备备（如如泵泵、空压机等）的选型。空压机等）的选型。二、食品工厂设备类型二、食品工厂设备类型v食食品品工工厂厂设设备备分分为为定定型型专专业业设设备备、通通用用机机械械设设备备和和非非标标准设备三种。准设备三种。v专专业业设设备备系系指指原原料料分分级级机机、果果蔬蔬去去皮皮机机、饼饼干干成成型型机机等等专门为某些食品生产而配置的专业性较强的设备。专门为某些食品生产而配置的专业性较强的设备。v通用设备系指泵、风机、电动机等通用机电产品。通用设备系指泵、风机、电动机等通用机电产品。v非标准设备是指操作台面、贮存池、槽、罐等特殊设施。非标准设备是指操作台面、贮存池、槽、罐等特殊设施。三、食品工厂设备选择的原则三、食品工厂设备选择的原则v设设备备选选型型是是保保证证产产品品质质量量的的关关键键和和体体现现生生产产水水平平的的标标准准，又又是是车车间间工工艺艺布布置置的的基基础础，并并且且为为动动力力配配电电，水水、汽汽用用量计算提供依据。量计算提供依据。三、食品工厂设备选择的原则三、食品工厂设备选择的原则1 1、与生产能力相匹配的原则、与生产能力相匹配的原则 w产品产量是选定加工设备的基本依据产品产量是选定加工设备的基本依据w设设备备的的加加工工能能力力、规规格格、型型号号和和动动力力消消耗耗必必须须与与相相应应的的产量相匹配产量相匹配w考虑到停电、机器保养、维修等因素考虑到停电、机器保养、维修等因素w设备选型应具有一定的储备系数（一般设备选型应具有一定的储备系数（一般10102020）三、食品工厂设备选择的原则三、食品工厂设备选择的原则2 2、利于加工设备在生产线上相匹配、利于加工设备在生产线上相匹配w充充分分考考虑虑各各工工段段、各各流流程程设设备备的的合合理理配配套套，保保证证各各设设备备流流量量的的相相互互平衡，同一工艺流程中所选设备的加工能力大小应基本一致平衡，同一工艺流程中所选设备的加工能力大小应基本一致w对对生生产产中中的的关关键键设设备备，除除按按实实际际生生产产能能力力所所需需的的台台数数配配备备外外，还还应应考虑有备用设备。考虑有备用设备。w后道工序设备的生产能力要略大于前道工序，以防物料积压。后道工序设备的生产能力要略大于前道工序，以防物料积压。三、食品工厂设备选择的原则三、食品工厂设备选择的原则3 3、设备的先进性、经济性原则、设备的先进性、经济性原则4 4、工作可靠性原则、工作可靠性原则n选选择择设设备备尽尽量量选选择择系系列列化化、标标准准化化成成熟熟设设备备，并并充充分分考考虑虑到到其其性能的稳定性和维修的简便性。性能的稳定性和维修的简便性。5 5、利于产品改型及扩大生产规模的原则、利于产品改型及扩大生产规模的原则n注意选用通用性好，一机多用的设备。注意选用通用性好，一机多用的设备。四、设备设计与选型的内容四、设备设计与选型的内容v设备所负担的工艺操作任务和工作性质、工作参数等的确定设备所负担的工艺操作任务和工作性质、工作参数等的确定v不同型号设备的特点和性能评价不同型号设备的特点和性能评价v设备生产能力的确定设备生产能力的确定v设备台数的确定（考虑余量）设备台数的确定（考虑余量）v设备主要尺寸的确定设备主要尺寸的确定v设备中物质能量交换过程的计算设备中物质能量交换过程的计算v设备动力消耗的计算设备动力消耗的计算v设备材质的选择和用量的计算设备材质的选择和用量的计算v设备壁厚的计算设备壁厚的计算v其他特殊情况的考虑其他特殊情况的考虑五、设备的设计计算与选型五、设备的设计计算与选型v通通过过对对设设备备生生产产能能力力、数数量量和和容容积积等等参参数数计计算算，进进行设备选型。行设备选型。v在在充充分分了了解解生生产产工工艺艺的的基基础础上上，才才能能进进行行设设备备的的设设计和选型。计和选型。v对对不不同同食食品品生生产产工工艺艺的的所所需需设设备备性性能能特特点点、生生产产能能力的设计计算可参阅有关设计手册和食品设备书籍。力的设计计算可参阅有关设计手册和食品设备书籍。1 1、确定设备的生产能力、确定设备的生产能力v间间歇歇式式设设备备生生产产能能力力的的表表示示方方法法一一般般为为kg/kg/批批或或m m3 3/批批。由由工工艺艺计计算算可得生产能力的大小，据此数据进行相关设备的选型。可得生产能力的大小，据此数据进行相关设备的选型。v对对连连续续式式生生产产，单单位位时时间间内内通通过过各各设设备备的的物物料料量量，是是由由工工厂厂的的生生产产规模与物料计算决定。规模与物料计算决定。v若若连连续续式式生生产产是是一一套套自自动动生生产产线线，在在设设备备选选型型时时，其其生生产产能能力力的的大大小应满足工艺要求；小应满足工艺要求；v若若连连续续式式生生产产是是由由不不同同性性能能的的设设备备配配套套而而成成，则则各各设设备备的的生生产产能能力力应相互协调，以生产能力最低的一台为基准进行设备选型配套。应相互协调，以生产能力最低的一台为基准进行设备选型配套。2 2、确定设备的数量、确定设备的数量v间歇式生产设备数量的确定：间歇式生产设备数量的确定：2 2、确定设备的数量、确定设备的数量v对连续式生产，应尽量减少生产线上相同设备的数量。对连续式生产，应尽量减少生产线上相同设备的数量。v在工艺条件许可的情况下，同类设备亦可选数台。在工艺条件许可的情况下，同类设备亦可选数台。3 3、确定设备的容积、确定设备的容积 v间歇式食品生产设备容积的确定：间歇式食品生产设备容积的确定：v间间歇歇对对连连续续式式生生产产，若若已已知知物物料料流流量量q qv v（m m3 3/h/h）和和逗逗留留时时间间t t（h h），可由下式计算设备的有效容积：可由下式计算设备的有效容积：六、通用设备的选择六、通用设备的选择 v通通用用设设备备内内容容很很多多，这这里里仅仅举举一一例例（食食品品生生产产中中常常用用的的输送泵）进行说明。输送泵）进行说明。1 1、泵的选择原则、泵的选择原则（1 1）流量）流量v在在选选择择泵泵时时，应应按按设设计计要要求求达达到到的的能能力力确确定定泵泵的的流流量量，并并使使之之与与其他设备的生产能力协调平衡。其他设备的生产能力协调平衡。v泵流量的确定也应考虑适应不同的原料或不同产品要求等因素。泵流量的确定也应考虑适应不同的原料或不同产品要求等因素。第一，装置的富裕能力及装置内各设备能力的协调平衡。第一，装置的富裕能力及装置内各设备能力的协调平衡。第二，工艺过程影响流量变化的范围。第二，工艺过程影响流量变化的范围。1 1、泵的选择原则、泵的选择原则（2 2）扬程）扬程v考考虑虑到到工工艺艺设设计计中中管管路路系系统统压压力力降降计计算算比比较较复复杂杂，泵泵的的扬扬程程需需要要留留有有适适量量余余地地，一一般般为为正正常常需需要要扬扬程程的的1.051.051.l 1.l 倍倍。如如有有经经验验数数据据，应尽量采用经验数据，这样可以减少选泵的工作量。应尽量采用经验数据，这样可以减少选泵的工作量。（3 3）装置（系统）的有效气蚀余量）装置（系统）的有效气蚀余量v装装置置的的有有效效气气蚀蚀余余量量应应大大于于泵泵所所需需的的允允许许气气蚀蚀余余量量。对对于于进进口口侧侧物物料料处处于于减减压压状状态态或或操操作作温温度度接接近近汽汽化化条条件件时时，泵泵的的气气蚀蚀安安全全系系数数适适宜取较大值。宜取较大值。（4 4）液面）液面v介介质质液液面面高高于于泵泵中中心心者者，应应取取最最低低液液面面，介介质质液液面面低低于于泵泵中中心心者者，也应取