食品工厂设计概论.pptx

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1、食品工厂设计概论主讲教师：朱文优TEL：13808297083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 概述第二节 产品方案的确定 第三节 主要产品的工艺流程设计与确定 第四节 物料衡算第五节 设备选型 第六节 水、汽用量估算第七节 劳动力计算第八节 生产车间工艺布置图 食品工厂工艺设计是整个设计的主体和中心，决定全厂生产和技术的合理性，并对建厂的费用和生产的产品质量、产品成本、劳动强度有着重要的影响，同时又是非工艺设计的依据。因此，食品工厂工艺设计具有重要的地位和作用。 第一节第一节 概述概述一、食品工厂工艺设计的主要项目一、食品工厂工艺设计的主要项目o1）产品方案的确定；）产品

2、方案的确定；o2）主要产品及综合利用产品的工艺流程确定；）主要产品及综合利用产品的工艺流程确定；o3）物料衡算；）物料衡算；o4）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；o5）生产过程蒸汽用量及耗水量的估算；）生产过程蒸汽用量及耗水量的估算；o6）生产车间设备的工艺布置；）生产车间设备的工艺布置；o7）管路设计；）管路设计；o8）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； （8）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： o 工艺对全厂总平面布置中建筑物相对位置的要求；工艺对全厂总

3、平面布置中建筑物相对位置的要求；o工艺对车间建筑在土建、采光、通风及卫生方面的要求；工艺对车间建筑在土建、采光、通风及卫生方面的要求；o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；o生产工艺对用水水质的要求；生产工艺对用水水质的要求；o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；o关于各种仓库建筑面积的计算及对仓库在保温、防潮、关于各种仓库建筑面积的计算及对仓库在保温、防潮、防鼠、防虫等方面的特殊要求。防鼠、防虫等方面的特殊要求。 工艺设计主要是在由原料到各个生产过程中，设计物质变化及流向，包括所需设备的运用。具体步骤如下：（1）根据

4、前期可行性调查研究，确定产品方案及生产规模。（2）根据当前的技术，经济水平选择生产方法。（3）生产工艺流程设计。（4）物料衡算。（5）能量衡算（包括热量、耗冷量、供电量、给水量计算）。（6）选择设备。（7）车间工艺布置。（8）管路设计。（9）其它工艺设计。（10）编制工艺流程图、管道设计图及说明书等。二、食品工厂工艺设计的步骤二、食品工厂工艺设计的步骤一、概述一、概述 产品方案又称生产纲领，实际是食品厂准备全年（季度、月）生产哪些品种和各种产品的规格、产量、产期、生产车间及班次等的计划安排。 当然市场经济条件下的工厂要以销定产，产品方案既作为设计依据，又是工厂实际生产能力的确定及挖潜余量的测算

5、。 第一节第一节 产品方案及班产量的确定产品方案及班产量的确定 o产品方案受：市场产品的销售、人们的生活习惯、地区的气候和季节等多个方面因素的影响。o在制定产品方案时，首先要调查研究，分析得到的资料，以此确定主要产品的品种、规格、产量和生产班次。其次是要用调节产品用以调节生产忙闲不均的现象。最后尽可能把原料综合利用及贮存半成品，以合理调剂生产中的淡、旺季节。 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”是：(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 。二、安排产品方案计划要遵循的原则和要求二

6、、安排产品方案计划要遵循的原则和要求“五个平衡”是：（1）产品产量与原料供应量平衡；（2）生产季节性与劳动力平衡；（3）生产班次要平衡；（4）产品生产量与设备生产能力要平衡；（5）水、电、气负荷要平衡。 三、制定产品方案的步骤三、制定产品方案的步骤o1.确定产品的种类及包装规格；确定产品的种类及包装规格；o2. 确定各种产品在总产量中所占比例及产量；确定各种产品在总产量中所占比例及产量；o3. 确定产品的生产时间；确定产品的生产时间；o4.根据各种产品的设计产量，确定班次产量及生产根据各种产品的设计产量，确定班次产量及生产班次数；班次数；o5.产品方案比较产品方案比较；o6.产品方案表达产品方

7、案表达 5.5.产品方案比较产品方案比较o(1)主要产品年产值的比较；主要产品年产值的比较；o(2)每天所需生产工人数的每天所需生产工人数的比较；比较；o(3)劳动生产率的比较（年劳动生产率的比较（年产量产量t/工人总数）工人总数）o(4)每天（月）原料、产品每天（月）原料、产品数之差比较数之差比较o(5)平均每人年产值的比较平均每人年产值的比较（元（元/人人年）；年）；o(6)(6)设备平衡情况的比较；设备平衡情况的比较；o(7)(7)水、电、汽耗量的比较；水、电、汽耗量的比较；o(8)(8)组织生产难易情况的比较；组织生产难易情况的比较；o(9)(9)基建投资的比较；基建投资的比较；o(

8、(10) )社会效益的比较；社会效益的比较；o(11)(11)经济效益经济效益( (利税元利税元/ /年年) )；o(12)(12)结论。结论。 对方案进行技术上的先进性和可行性进行比较，并对方案进行技术上的先进性和可行性进行比较，并结合市场、经济、生产、社会综合考虑，从中找出一个结合市场、经济、生产、社会综合考虑，从中找出一个最佳方案作为设计依据。最佳方案作为设计依据。产品方案分析表产品方案分析表项目方案方案一方案二方案三产品年产值 劳动生产率（t/人年） 平均每人年产值(元/人年) 基建投资（元) 经济效益（利税元/率） 水、电、汽耗量（元） 员工人数（人） 全年空员工人数差值（人） 原料

9、损耗率 举例: 1、猪肉类罐头 34级冻猪肉出肉率在65%80%，其中可用于：（1）午餐肉罐头（净去皮去骨肉）55%60% 扣肉罐头（带皮去骨肉）8%10% 圆蹄罐头1%2% 其他肉罐头（2）午餐肉罐头（净去皮去骨肉）55%60% 排骨罐头（带皮去骨肉）5% 圆蹄罐头1%2% 其他肉罐头（3）香菇肉酱罐头34% 香菇猪腿罐头21% 红烧排骨罐头15% 红烧猪肉罐头3% 圆蹄罐头1% 笋干肉丝罐头5%（4）西式火腿罐35% 其他肉罐头（香菇肉酱、圆蹄等） 2、年产4000t饼干厂产品方案产品名称年产量/t班产量(t)1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月婴儿饼干2.403菊花饼干

10、1.960动物饼干2.540鸡蛋饼干2.100口香饼干2.736椒盐饼干2.007双喜饼干1.800钙制饼干2.106宝石饼干1.700奶油饼干2.034孔雀饼干2.000鸳鸯饼干1.746旅行饼干1.890人参饼干1.760维生素饼干1.6803 3、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4

11、00 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。在满足全年均衡生产的条件下，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，班产量有一定的限制，但是必须达到或超过经济规模的班产量。最适宜的班产量实质就是经济效益最好的规模。四、班产量（年产量）的确定四、班产量（年产量）的确定1.决定班产量的因素(1)原料的供应量多少(2)生产季节的长短(3)延长生产期的条件(4)定型作业线或主要设备的能力(5)厂房、公用设施的综合能力2.年产量的确定年生产能力按如下估算： Q=Q1+Q2-Q3-Q4+Q5式中 Q新建厂某类食品年

12、产量； Q1本地区该类食品消费量； Q2本地区该类食品年调出量； Q3本地区该类食品年调入量； Q4本地区该类食品原有厂家的年产量； Q5 本厂准备销出本地区以外的量。 对于淡旺季明显的产品，如饮料、月饼、巧克力可按下式计算：Q=Q旺+Q中+Q淡Q旺：旺季产量Q中：中季产量Q淡：淡季产量3.工作日及日产量工作日是指工厂实际生产的时间，全年时间中要将休息日和机器检修等停机时间去除。4.生产班制 一般食品工厂每天生产班次为12班，淡季一班，中季二班，旺季三班制，这根据食品工厂工艺和原料特性及设备生产能力来决定，若原料供应正常，或厂有冷库贮藏室及半成品加工设备，可以延长生产期，不必突击多开班次，这样

13、有利于劳动力平衡、设备利用充分、成品正常销售，便生产管理，经济效益提高。5、班产量的确定o班产量受到各种因素的影响，每个工作日的实际产量并不完全相同。一般食品工厂每天生产班次为12班，淡季一班，中季二班，旺季三班制，这根据食品工厂工艺和原料特性及设备生产能力来决定。o班产量 Q班=Q/k(3t旺+2t中+t淡)nK -设备不均匀系数nt旺-旺季天数nt中-中季天数nt淡-淡季天数第二节第二节 生产方法的选择和工艺流程的确定生产方法的选择和工艺流程的确定 尽管食品厂的类型很多，而且在同一类型的食品厂中产品的品种和加工工艺亦各不相同，但在同一类型的食品厂中主要工艺过程和设备基本相近，只要这些产品不

14、同时生产，其相同工艺过程的设备是可以公用的，所以我们在确定产品工艺流程时只要将主要产品的工艺流程确定后，其他产品就好办了。但必须指出，为了保证食品产品的质量，对不同原料应选择不同的工艺流程，另外，即使原料相同，如果所确定的工艺路线和条件不相同，不仅会影响产品质量，而且会影响到工厂的经济效益，所以，我们对所设计的食品厂的主要产品工艺流程应进行认真探讨和论证。一、工艺路线的选择一、工艺路线的选择（一）工艺流程和工艺流程设计：（一）工艺流程和工艺流程设计：o1.工艺流程：就是各种产品生产所采用的方法、步骤和途径及其各环节必需的技术参数。o2.工艺流程设计：是确定生产过程的具体内容、顺序和组合方式，并

15、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（二）工艺路线选择的原则（二）工艺路线选择的原则o1.原料匹配性原料匹配性 根据原料的加工特性，选择易于加工，原料消耗根据原料的加工特性，选择易于加工，原料消耗少，营养损失低的工艺路线；少，营养损失低的工艺路线；o2.符合产品质量和规格符合产品质量和规格 根据产品规格要求及有关标准来选择加根据产品规格要求及有关标准来选择加工产品的工艺路线；工产品的工艺路线；o3.技术水平先进合理技术水平先进合理 应优先采用机械化、连续化作业生产线，应优先采用机械化、连续化作业生产线，以保证半成品不发生变色、变味、变质，节约能耗

16、，降低成本。以保证半成品不发生变色、变味、变质，节约能耗，降低成本。o4、经济合理性、经济合理性 尽量选择投资少、能耗低、成本低、产品得率高尽量选择投资少、能耗低、成本低、产品得率高的生产工艺。的生产工艺。o5.慎重对待传统生产工艺慎重对待传统生产工艺 一些名、特、优的产品生产不得随意一些名、特、优的产品生产不得随意改动；若需改动，须经反复试验，经专家鉴定认可后，方可采用；改动；若需改动，须经反复试验，经专家鉴定认可后，方可采用；o6、结合我国国情、结合我国国情（三）工艺流程设计中的注意事项（三）工艺流程设计中的注意事项o1.根据所生产的产品品种确定生产线的数量，若产品加根据所生产的产品品种确

17、定生产线的数量，若产品加工的性质差别很大，就要考虑几条生产线来加工。工的性质差别很大，就要考虑几条生产线来加工。o2.根据生产规模，投资条件，确定操作方式。对于目前根据生产规模，投资条件，确定操作方式。对于目前我国的实际情况，采用半机械化，机械化操作很广泛，我国的实际情况，采用半机械化，机械化操作很广泛，自动化操作是发展方向；自动化操作是发展方向；o3.确定主要产品工艺过程确定主要产品工艺过程；o4.在主要产品的工艺流程确定后，就要确定工艺过程中在主要产品的工艺流程确定后，就要确定工艺过程中每个工序的加工条件；每个工序的加工条件；o5.正确选择合理的单元操作，确定每一单元操作中的方正确选择合理

18、的单元操作，确定每一单元操作中的方案及设备的形式。案及设备的形式。二、生产工艺流程设计二、生产工艺流程设计o生产方法确定后，就开始工艺流程的设计。有如下内容：（一）确定生产线数目（一）确定生产线数目o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。（二）确定生产线自动化程度二）确定生产线自动化程度o生产线有间歇和连续两种。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。（三）工艺流程图的设计（三）工艺流程图的设计o工艺流程图的设计主要包括生产工艺流程示意图，

19、生产工艺流程草图和生产工艺流程图三个阶段。1、生产工艺流程示意图 又称方框流程图o在物料衡算前进行，主要是定性表述由原料转变为半成品的过程及应用的相关设备。o它只是定性的生产工艺表述，不要求正确的比例绘制。主要包括生产过程中需要经过哪些单位操作，各单位操作中的流程方案及所需型号的表述。o其内容包括工序名称、完成该工序工艺操作手段（手工或机械设备名称）、物料流向、工艺条件等。在方框图中，应以箭头表示物料流动方向，其中以粗实线表示物料由原料到成品的主要流动方向，细实线表示中间产物，辅助料，废料的流动方向。 二、生产工艺流程设计二、生产工艺流程设计啤酒生产工艺流程示意图啤酒生产工艺流程示意图 水、蒸

20、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 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二、生产工艺流程设计二、生产工艺流程设计2.工艺流程草图由四个部分组：生产工艺流程图、图例、设备一览表和必须的文字证明，绘制工艺流程草图时要求如下：A 表示出厂房各层楼面的标高B 用细实线画出设备示意图C 用粗实线画出物料流程管理，并画出流向箭头。用细实线画 水、汽、空气等动力管线，并画出流向箭头。D 绘制设

21、备和管道上主要阀门、控制仪表及管路附件。E 对必要的部分，而又不能用图线表达时，用文字注释。如“三废”、副产物的去向等。F 附注图例，并按图标绘出。常采用1:50，1:100，1:200等。二、生产工艺流程设计二、生产工艺流程设计具体绘制工艺流程草图的步骤如下： 生产工艺设备流程图包括：有关设备的基本外形，工序名称、物料流向等。必要时，还应表示各设备间位置距离及其高度。设备外形以简单直观为准。 生产工艺设备流程图画法是：将生产设备按生产流程顺序和高低位置是在图面自左至右的展开，用细线绘制，绘出显示设备形状特征的简单外形，可按比例画，也可不按比例，设备的排列位置在图上表示出来，原、辅料和介质流向

22、用粗实线表示，表示不同介质流向的管线在图上不能相交，交接处用细实线或圆弧避开，图上的设备应注明名称或设备编号。 二、生产工艺流程设计二、生产工艺流程设计氯苯硝化制备硝基氯苯的工艺流程草图氯苯硝化制备硝基氯苯的工艺流程草图3.生产工艺流程图，又称带控制点的工艺流程图，是初步设计的重要内容。它是在经过多次反复比较、修改，确认设计合理无误后绘制正式设计结果，它更加全面、完整、合理、是设备布置和管道设计的依据，并可供施工安装、生产操时参考。 二、生产工艺流程设计二、生产工艺流程设计3、生产工艺流程图 （又称带控制点的工艺流程图）o是初步设计的重要内容。它是在经过多次反复比较、修改，确认设计合理无误后绘

23、制正式设计结果，它更加全面、完整、合理、是设备布置和管道设计的依据，并可供施工安装、生产操时参考。o工艺控制流程图是表示全部工艺设备、物料管道、阀门、设备附件以及工艺和自控仪表的图例、符号等的一种工艺流程图。o工艺控制流程图是设计文件的必须的附件。二、生产工艺流程设计二、生产工艺流程设计o带控制点的工艺流程图基本要求：带控制点的工艺流程图基本要求：n表示出生产过程中的全部工艺设备，包括设备图例、位号和名称。n表示出生产过程中的全部工艺物料和载能介质的名称、技术规格及流向。n表示出全部物料管道和各种辅助管道(如水、冷冻盐水、蒸汽、压缩空气及真空等管道)的代号、材质、管径及保温情况。n表示出生产过

24、程中的全部工艺阀门以及阻火器、视镜、管道过滤器、疏水器等附件，但无需绘出法兰、弯头、三通等一般管件。n表示出生产过程中的全部仪表和控制方案，包括仪表的控制参数、功能、位号以及检测点和控制回路等。二、生产工艺流程设计二、生产工艺流程设计o图面内容：n图形n标注n图例n标题栏o表示方法n比例与图幅：o原则：一个主项（车间、工序）绘一张流程图，复杂的可拆分为数张（一张图）。o比例：可以1:100，1:200或1:50也可不按比例，标题栏不用注明。o图幅：标准图纸加长n设备的画法o图形：设备按比例，用细线（b/3）画出主要轮廓o相对位置：按高低绘出o相同系统：n设备标注：o标注内容：位号和名称n位号在

25、整个车间不能重复o标注方式：n放在图形的上、下方，排成一行。n同一高度，两个以上设备图形按相对位置放在另一设备下方或用引出线引出，注在空白处。o管道的表示方法：n应画出所有的工艺物料和辅助物料的管道，初设简单；施工图复杂；n管道画法：o线形规定：n工艺管道用粗实线（b=0.9mm）n辅助管道用中实线（b=0.6mm） n仪表管用细（虚）实线（b=0.3mm）o管道交叉与转弯的画法n交叉n转弯n特别注意：o管道应画直线不要画斜线！o放气口、排液口和液封口的画法o管道来向和去向n相同图号n不同图号o管道标注：n尺寸用公称直径： n物料代号：按GB6567-86 管道系统图形符号管道 规定，用英文名

26、称的第一字母表示n 管道序号：工艺流程顺序编写n等级n流向o其他尺寸：工艺对某些管道有一定要求，要标注，液封管长度，安装坡度等。o异径管（接头）有时要标注两端管径。如：70/50 或 Dg70/50o管件与阀门的表示方法：n管道应用细实线画出全部阀门和部分管件（盲板，大小头、阻火器等），连接管件不画。o仪表控制点的表示方法：n在相关的管道上并大致按安装位置用代号、符号表示。符号规定：o参量代号o功能代号o仪表控制点符号o调节阀的符号：其图形符号用细实线绘制，由执行机构和阀体组成。三、小三、小 结结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o生产工艺流程示意图物料平衡计算设备设计

27、及计算设备选型绘制工艺流程草图车间设备设计草图的修改和完善正式绘制生产工艺流程图三、小三、小 结结2、 生产工艺流程图绘制重点内容生产工艺流程图绘制重点内容o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、仪表控制点等。o标注设备型号、名称、管线编号、控制点代号、必要的尺寸数据等。o图例代号及其他标注的说明。o标题栏注明图名、图号。 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。在图样上应标注设备位号及名称。思考题思考题o名词解释：工艺流程图工艺流程图o简述工艺流程设计的主要任务及具体内容?o简述工艺流程设计的三个阶段?o简述工艺流程图的设计原则？o简

28、述带控制点工艺流程图的基本要求及图面内容带控制点工艺流程图的基本要求及图面内容?o简述工艺流程图中管道和设备轮廓用哪种线表达?第三节第三节 物料衡算物料衡算o物料衡算的概念和意义物料衡算的概念和意义o物料计算方法物料计算方法o主要技术经济指标内容主要技术经济指标内容o计算举例计算举例一、原料衡算概念和意义一、原料衡算概念和意义1、原料衡算概念、原料衡算概念o原料衡算是指：原料衡算是指：根据质量守恒定律，凡引入某一系统或根据质量守恒定律，凡引入某一系统或设备的物料重量设备的物料重量Gm，必等于所得到的产物重量必等于所得到的产物重量Gp和物和物料损失量料损失量Gt之和，之和，即：即：Gm=GP+G

29、t一、原料衡算概念和意义一、原料衡算概念和意义2、原料衡算、原料衡算意义意义o确定生产设备的容量、个数和主要尺寸。o工艺流程草图的设计。o水、蒸汽、热量、冷量等平衡计算。o车间布置、运输量、仓库储存量、劳动定员、生产班次、成本核算、管线设计。 二、原料计算方法和步骤二、原料计算方法和步骤o1、弄清题意和计算的目的要求o2、绘出物料衡算流程示意图o3、写出生物反应方程式o4、收集设计基础数据和有关物化常数o5、确定工艺指标及消耗定额o6、选定计算基准n以单位时间产品或单位时间原料量为基准（连续生产）n以单位质量、单位体积的产品或原料为基准（间歇生产）n以加入设备一批次物料量为基准（间歇生产） o

30、7、根据质量守恒定律，进行物料衡算o8、物料计算结果表示(常用物料平衡图或物料平衡表表示)物料平衡示意图物料平衡示意图单位名称工程名称设计项目设计阶段初步设计设计制图校核审核年比例糖化酶213.3t/aa-淀粉酶114t/a薯干粉28490t/a硫酸51.9t/a硫酸铵120t/a糖化酶30t/a粉碎车间蒸煮工段糖化工段酒母工段发酵工段蒸馏工段粉浆114000t/a蒸煮醪115800t/a酒母醪11991t/a蒸馏发酵醪t/a成品酒精10200t/a次品酒精208t/a酒糟13200t/a二氧化碳9388t/a杂醇油52t/a至仓库至仓库至仓库至糟池至CO2车间年产1万吨食用酒精厂物料平衡图物

31、料平衡表物料平衡表名称计算单位主、辅原料产品 产 品损失1损失2损失3批次质量百分比 班次质量百分比 原料消耗综合表原料消耗综合表序序 号号原原料料名名称称单单位位纯纯度度/%每吨产品消耗定每吨产品消耗定额额(t)每天或每小每天或每小时消耗量时消耗量(t)年消耗量年消耗量(t)备备注注工业品工业品100%工业工业品品100%工业工业品品100%排出物料综合表排出物料综合表序序号号名名称称特性和特性和成分成分单单位位每吨产品每吨产品排出量排出量t每小时排每小时排出量出量t每年排每年排出量出量t备注备注三、主要技术经济指标内容三、主要技术经济指标内容o1生产规模生产规模(t/a)o2生产方法生产方

32、法o3生产天数生产天数(d/a)o4产品日产量产品日产量(t/d)o5产品年产量产品年产量(t/a)o6副产品年产量副产品年产量(t/a)o7产品质量产品质量o8总回收率总回收率(%)三、主要技术经济指标内容三、主要技术经济指标内容o9原材料单耗原材料单耗n(1)主原料主原料(t/t产品产品)n(2)辅料辅料(t/t产品产品)n(3)水水(t/t产品产品)n(4)电电(kWh/t产品产品)n(5)蒸汽蒸汽(t/t产品产品)n(6)冷量冷量(kJ/t产品产品)o1010总投资总投资( (万元万元)n(1)(1)设备价值设备价值n(2)(2)材料费材料费n(3)(3)运杂费运杂费n(4)(4)建筑

33、工程费建筑工程费n(5)(5)工资工资 n(6)(6)其他其他三、主要技术经济指标内容三、主要技术经济指标内容o11劳动生产率劳动生产率n(1)生产人员生产人员n(2)商品产值商品产值(万元万元)n( 3 ) 全 员 劳 动 生 产 率全 员 劳 动 生 产 率（万元（万元/(人人a)n(4)工人实物劳动生产工人实物劳动生产率率(t/(a人人)o12单位成本单位成本(元元/t)o13利润利润n(1)单位产品利润单位产品利润(元元/t)n(2)总利润总利润(万元万元/a)o14、投资回收年限、投资回收年限(a)o15、全厂设备总重量、全厂设备总重量(t)o16、全厂主要管件、管材总、全厂主要管件

34、、管材总重重(t)o17、钢铁、水泥、木材单耗、钢铁、水泥、木材单耗第四节第四节 设备设计与选型设备设计与选型o物料衡算是设备选型的根据，而设备选型则要符合工艺的要求。设备选型是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准，又是工艺布置的基础，并且为动力配电，水、汽用量计算提供依据。o设备选型应根据每一个品种单位时间（小时或分）产量的物料平衡情况和设备生产能力采确定所需设备的台数。对生产中的关键设备，除按实际生产能力所需的台数配备外，还应考虑有备用设备。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。 食品工厂生产设备大体可分四个类型：计量和贮存设备；通用机械设备；定型专用设备和非标准专业设备

35、。在选择设备时，要按照下列原则进行：1、满足工艺要求，保证产品的质量和产量。2、一般大型食品工厂应选用较先进的，机械化程度高的设备；中型厂则看具体条件，一些主要产品可选用机械化、连续化程度较高的设备；小型厂则选用较简单的设备。3、所选设备能充分利用原料，能耗少，效率高，体积小，维修方便，劳动强度低，并能一机多用。4、所选设备应符合食品卫生要求，易清洗装拆，与食品接触的材料要不易腐蚀，不致对食品造成污染。5、设备结构合理，材料性能可适应各种工作条件（如温度、湿度、压力、酸碱度等）。6、在温度、压力，真空度，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，并尽量采用自动控制方式。一

36、、设备选型及设备设计的原则一、设备选型及设备设计的原则 食品工厂所用设备的生产能力，有些一看铭牌就可知道，但有些设备的生产能力随物料、产品品种、生产工艺条件等而改变，例如流槽、输送带、杀菌锅等等。 二、设备生产能力的计算二、设备生产能力的计算 三、食品工厂主要设备的选择三、食品工厂主要设备的选择o食品工厂生产的产品种类多，使用的设备各式各样。设备生产厂家普及国内外，其型号、规格不一，设计者应正确选择设备，满足工艺要求，确保食品厂产品的产量和质量。o下面主要是罐头厂来介绍。n1、输送设备n2、清洗和原料预处理设备n3、热处理设备 n4、封管设备 n5、成品包装机械设备n6、空罐设备 1、输送设备

37、、输送设备 罐头厂主要输送设备一般分为固体输送设备和液体输送设备两大类。（1）固体输送设备 固体输送设备由于其用途和功能不同，又可分为带式输送机、斗式输送机和螺旋输送机等。 带式输送机 带式输送机是食品厂中应用最广的一种连续输送机械，它常用于块状，颗粒状等物料及整件物料进行水平方向或倾斜方向运送。同时，还可用作拣选工作台、清洗和预处理操作台等。在罐头厂，该机械常用在原料预处理、拣选，装填各工段以及成品包装仓库等处。斗式升送机 在食品厂连续化生产中，该机械用于需要在不同高度来装运物料，使物料由一台机械运送到另一台机械上，或由地面运送到楼上等。螺旋输送机 适用于需要密闭运输的物料，如粒状和颗粒状物

38、料。 （2）液体输送设备流送槽 流送槽是属于水力输送物料的装置，用于把原料从堆放场送到清洗机或预煮机中，适用于蕃茄、蘑菇、菠萝和其他块茎类原料的输送。真空吸料装置 这是一种简易的流体输送方法。只要厂内有真空系统，除了可以对流体进行短距离输送及提升一定的高度之外，如果原有输送装置是密闭的，还可以直接利用这些设备进行真空吸料，不需增添其他设备。对于果酱，蕃茄酱等或带有固体块料的物料（如桔囊等），尤为适宜。它的缺点是输送距离或提升高度不大，效率低。（）泵 离心奶泵 在食品厂用于液体的输送，在乳品厂应用尤为广泛，其工作原理和用途，与一般离心泵相同，其不同之处是凡与液体接触部分，均由不锈钢制造，确保食品

39、卫生，故又称卫生泵。螺杆泵 是一种回转容积式泵，是利用一根或数根螺杆的相互啮合使空间容积发生变化来输送液体。目前，食品厂中大多是单螺杆卧式泵，用于高粘稠液体及带有固体物料的酱体的输送。如在蕃茄酱连续生产流水线上常采用此泵。齿轮泵 亦属于回转容积式泵，在食品厂中主要用来输送粘稠液体，如油类、糖浆等。2、清洗和原料预处理设备、清洗和原料预处理设备常用的清洗设备有鼓风式清洗机、空罐清洗机，全自动洗瓶机、实罐清洗机等。 鼓风式清洗机，是利用空气进行搅拌，既可加速污物从原料上洗去，又可使原料在强烈翻动时其完整性不被破坏，因而最适合于果蔬原料的清洗； 全自动洗瓶机，可用于果汁，汽水，牛奶，啤酒等玻璃瓶的清

40、洗，对新瓶和回收瓶均可使用。常用的原料预处理设备有分级机（又分滚筒式分级机、摆动筛、三辊筒式分级机、花生米色选机等）、切片机（蘑菇定向切片机、菠萝切片机，青刀豆切端机等）、绞肉机、打浆机，榨汁机，果蔬去皮机，分离机（桔油分离、奶油分离机等），斩拌机、真空搅拌机等。3、热处理设备、热处理设备食品工厂热处理设备主要用于原料脱水、抑制或杀灭微生物、排除食品组织中的空气、破坏酶活力、保持产品的颜色和方便其他工序的操作等。它包括预煮、预热、蒸发浓缩、干燥、排气和杀菌等设备。常用的热处理设备有列管式热交换器、板式热交换器、辊筒式杀菌器、夹层锅、连续预煮机（分链带式和螺旋式），真空浓缩设备（按加热器结构分，

41、有：盘管式、中央循环式、升膜式、降膜式、片式、刮板式、外加热式等等）、排气设备、杀菌设备（立式、卧式、常压连续式、回转式等等）等。3、热处理设备、热处理设备（1）热交换设备）热交换设备 列管式热交换器 广泛应用在蕃茄汁果汁乳品等液体食品的生产过程中，大多用作高温短时或超高温短时杀菌和杀菌后的及时冷却；板式热交换器 用于牛奶高温短时或超高温杀菌，也可作为食品液料的加热杀菌和冷却；辊筒式杀菌器 一般作鲜奶及稀奶油的消毒，适于中小型乳品厂；夹层锅 用于物料的热烫预煮，调味液配制及熬煮一些浓缩产品；连续预煮机 广泛用于蘑菇青刀豆青豆蚕豆等各种原料的预煮。3、热处理设备、热处理设备（2 2）真空浓缩设备

42、）真空浓缩设备o结垢性（结垢性（强制循环型或升膜式蒸发式浓缩设备强制循环型或升膜式蒸发式浓缩设备）o结晶性（结晶性（夹套式浓缩设备夹套式浓缩设备或或强制循环型）强制循环型）o粘滞性粘滞性 （强制循环式、刮板式或降膜式浓缩设备强制循环式、刮板式或降膜式浓缩设备）o热敏性（热敏性（各种膜式或真空度较高的浓缩设备各种膜式或真空度较高的浓缩设备） o发泡性发泡性 （强制循环型和长管薄膜浓缩设备（强制循环型和长管薄膜浓缩设备）3、热处理设备、热处理设备(3) 杀菌设备罐头厂的杀菌设备种类很多，按其杀菌温度不同，可分为常压杀菌和加压杀菌。按其操作方法分，有间歇杀菌和连续杀菌。罐头厂常用的间歇式杀菌设备有：

43、立式杀菌器、卧式杀菌器。卧式杀菌器中又有静止式和回转式两种。连续式杀菌设备有常压连续杀菌器、静水压连续杀菌器、水封式连续高压杀菌器、火焰杀菌器，真空杀菌器以及微波杀菌器等。4、封罐设备、封罐设备o由于罐头的品种繁多，容器形状和罐形亦多种多样，加之容器的材料不同，所以，封罐机的型号兵亦多种多样，一般来说，镀锡薄钢板容器的封罐机有手扳式封罐机、半自动封罐机和自动封罐机。o自动封罐机 又有单机头自动真空封罐机和多机头自动封罐机。o玻璃瓶封口机 亦分手扳式封罐机、半自动封罐机和自动封罐机，封罐机的生产能力是按每分钟封多少罐计，而不是按班产量计。螺口瓶用四旋盖拧盖机封罐。 5、成品包装机械设备、成品包装

44、机械设备 常用的成品包装机械包括贴标机、装箱机、封箱机、捆扎机等。 6、空罐设备、空罐设备 罐身生产设备有：焊锡罐设备（单机和自动焊锡机）、电阻焊设备。 常用的空罐罐盖设备有：波形切板机，冲床、圆盖机、灌胶机、烘胶机及球磨机等。 第五节第五节 水、汽用量估算水、汽用量估算一、水、汽的应用范围一、水、汽的应用范围o水和蒸汽是食品厂管道输送的两种最主要也是最基本的辅助工艺流程介质。为了给管路设计奠定必需的理论基础，就必须对生产的用水和用汽做以总体的估计。o用水主要有：原料预处理、半成品漂洗、浓缩锅蒸汽的冷凝，杀菌后产品的冷却，包装容器的洗涤消毒，车间清洁卫生和产品在生产过程中本身所需的水等。o主要

45、用汽部分有：热烫、配烫、浓缩、干燥、杀菌、保温、设备和管道的消毒，车间清洁卫生用汽等。二、用水用汽估算二、用水用汽估算（一）技术经济定额指标法（一）技术经济定额指标法o1.平均每吨成品的耗水量平均每吨成品的耗水量o2.一些设备用水用汽量一些设备用水用汽量o3.按生产规模来拟定用水用汽量按生产规模来拟定用水用汽量 (二二)用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量o1.耗水估计耗水估计o2.耗汽量的计算耗汽量的计算部分乳制品平均每吨成品耗汽量表部分乳制品平均每吨成品耗汽量表产品名称耗汽量耗水量产品名称耗汽量耗水量消毒奶0.280.4810奶油1.02.02849全脂奶粉1015130150

46、干酪素4055380400全脂甜奶粉912100120乳粉40454050甜炼乳3.54.64560 注：（1）以上指生产用水，不包括生活用水。（2）北方气候寒冷，应取较大值。部分罐头食品和乳制品的给水能力表部分罐头食品和乳制品的给水能力表成品类别班产量（t班）建议给水能力（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 注：（）以上单位指生产用水，不包括生活用

47、水。 （）南方地区气温高，冷却水量较大，应取较大值。部分乳制品按生产规模供汽能力表部分乳制品按生产规模供汽能力表成品类别班产量（t班）建议用汽量（th）乳粉、甜炼乳、奶油510201.52.21.83.556消毒奶、酸奶、冰淇淋20401.21.52.23.0奶油、干酪素、乳糖510500.81.01.51.87.58.0注：（）指生产用汽，不包括采暖和生活用汽。（）北方寒冷，宜选用较大值。( (二二) )用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量o车间生产用水的设备和环节可能很多，但概括起来不外乎为：n1、食品中添加用水n2、原料及包装容器洗涤用水n3、物料冷却用水、冷凝用水n4、车间

48、地坪冲洗用水等几种。( (二二) )用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量1、耗水估计（1）产品添加用水量oW1=G.Z(吨)nG班产量，吨成品。nZ每吨成品在加工过程中所需添加的水量，吨/吨成品。（2）物料清洗或容器洗涤用水量oW2=d2.V.t.c/4 （吨）nd进水管直径，mmnV进水管流速，m/snt清洗时间，hnc水的容重，吨/m3( (二二) )用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量(3)冷却产品用水量oW3=G.C(t1-t2)/(t4-t3).1000nG需要冷却产品的重量，KgnC需要冷却产品的比热，Kcal/Kg.Cnt1冷却前产品的初温，nt2冷却后产

49、品的终温，nt3冷却水的初温，nt4冷却水的终温，( (二二) )用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量（4）冷却二次蒸汽用水量oW4=D.(i-i0)/C.(T2-T1)(吨)nD二次蒸汽量，Kg/hni二次蒸汽热焓，J/Kgni0二次蒸汽冷凝液热焓，J/Kg.nC冷却水比热，J/Kg.K.nT2冷却水出口温度，K.nT1冷却水进口温度，K.( (二二) )用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量（5）冲洗地坪用水量o根据实测数据，1吨水可冲地坪40m2左右，若食品加工厂生产车间每小时4小时洗一次，即每班至少冲洗两次，则有：oW5=S.2/40（吨）nS生产车间的面积，m2

50、。o根据生产车间的工艺要求，可计算出每班生产过程的耗水量。用供水衡算实例用供水衡算实例 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1421400/1005684（kg） 糖化用水时间设为0.5，故： 每小时最大用水量5684/0.511370（kgh） （）洗槽用水：100kg原料约用水450kg，则需用水量： 1421450/1006394.5（kg） 用水时间为1.5，则每小时： 洗槽最大用水量 6394.5/1.54263（kgh） （）糖化锅洗刷用水：有效体积为20的糖化锅及其设