冰糖雪梨--食品工厂设计--设备选型--鲁东大学-食品

1鲁东大学食品工程学院2013－2014学年第一学期《食品工厂设计概论》课程设计谨以此文献给鲁东大学食品工程学院的车老师设计题目：年产10万吨冰糖雪梨的生产——车间设计与设备选型设计要求：（对论文题目、内容、行文、字数等做出判分规定。）1.语言及字数：书写语言为中文，字数不少于4000字；2.设计内容：每5人为一组，根据《食品工厂设计概论》课程内容，结合食品专业所学知识，完成以下设计内容：1、工厂总体设计与总平面布置；2、生产工艺设计与物料衡算；3、车间设计与设备选型；4、辅助部门与生活设施；5、工厂卫生与环境保护；设计概算与技术经济分析。每位组员选择其中一项作为自己的设计内容；3.设计要求：标题清晰，有详细数据及图表并标注参考文献，可另附适当图例；4.判分规定：格式占10分，论文布局及内容质量占90分。设计要求组内做好协调分工，每组做一个工厂设计，不得有抄袭、大量摘录现象。教师评语：教师签字：年月日年产10万吨冰糖雪梨的生产——车间设计与设备选型1．车间平面布置原则生产车间的工艺布置设计与建筑设计之间关系比较密切。设计时考虑卫生条件，厂区交通状况，通风及光照等情况综合分析来确定，其布置原则如下：1.1建筑物、构筑物的布置，必须符合生产工艺的要求，保证生产过程的连续性；尽可能缩短运输路线；避免往返运输；合理组织人流货运，使其相互不干扰。1.2在符合工艺要求的前提下，宜将生产性质、防火卫生，运输条件等方面相类似的车间、仓库予以合并，集中布置，建筑物外形力求方正。1.3在进行生产车间布置时，要考虑到进行多种生产的可能，以便灵活调动设备，并留有余地，以便更换设备。1.4必须考虑生产卫生和劳动保护。如卫生消毒，防蝇防虫，车间排水，电器防潮及安全防火等措施。1.5要注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。对散发热量、气味及有腐蚀性的介质，要单独集中布置。2．车间的设施2.1供水设施：车间内的水质、水压、水量应能符合生产需要。2.2照明设施：厂房内应有充足的自然采光和人工照明，光源应不至于改变食品的颜色；照明设施不应安装在食品暴露的上方，否则应使用防爆型照明设施，防止破裂时污染食品。2.3通风设施：清洁作业区安装空气调节器，以保证室内有相对稳定的温度，防止蒸汽凝结和保持空气新鲜；排气口装有易清洗、耐腐蚀的网罩，防止有害动物侵入；进风口距地面２米以上，远离排风口和污染源，并有空气过滤设备。2.4洗手设施：在车间对外总出入口、厕所、加工场所内设置足够数量的洗手及干手、消毒设施；在清洁作业其入口应设置鞋靴消毒池；洗手台使用陶瓷的器具，水龙头采用脚踏式并采用用于干手的热风吹干器。2.5更衣室：更衣室设在车间入口。更衣室男女分设，并与洗手消毒室相邻；更衣室按员工人数设置足够数量的更衣柜、鞋柜、更衣镜。3．厂房说明3.1门门要严密不变形，防护门能两面开，自动关闭。门窗位置不与垃圾堆或厕所面对面设置。加工车间对外开启的门分为经常性通道用门和备用门。备用门只在设备进出、维修时开启，经常开启的门装有纱门、持塑料幕帘，防止昆虫随作业人员进学院_食品工程学院__专业__食品科学与工程__班级_1001__本专学号_20102914413__姓名___王相锋_______密封线学生须将文字写在此线以下2入车间。直接对外的门不留缝隙，在门的下方与地面交接处钉上橡皮，防止老鼠进入。3.2窗本设计的窗都是离地1米，目的是防止防止车辆碰撞和室外飞溅的水、地面灰尘进入室内。窗采用单层固定玻璃窗，玻璃窗的透光性好，基本上可以满足车间采光的要求，如碰到仍然需要人工照明的情况使用日光灯照明。在灯下300mm处吊有103mm的有机玻璃托板，防止灰尘及蚊虫跌落。窗的规格是宽4.5米高2.4米，共11扇。车间采光系数=（窗洞面积×有效面积系数）÷车间地坪面积[11]。（一般钢窗的玻璃有效面积占窗洞面积的74%～79%，本设计取钢窗有效面积系数为75%。）窗洞面积=4.5×2.4×11=118.8（平方米）本设计采光系数为：118.8×0.75/432=0.21食品厂采光系数一般要求为1/4～1/6，即0.17～0.25之间,故本间的采光能满足要求。需要人工采光时，采用日光灯，照明强度为8w/m2，在灯下300mm处吊有103mm的有机玻璃托板，防止灰尘及蚊虫跌落。另外设有紫外线灯进行产前杀菌。3.3地板车间地板采用水磨石地板，可耐腐蚀，不起灰，耐热防滑，地面设有1.5～2.0%的坡度，并有明沟或地漏排水，将生产车间的废水和腐蚀性介质集中并及时排出，做到局部设防，以缩小腐蚀范围，达到保护地面的目的[12]。3.4内墙面生产车间内卫生要求高，一般内墙下部加做1.8～2.0米的墙裙，材料采用150×150mm的白瓷砖。墙面和天棚用耐化学腐蚀的氯乙烯或无偏水性内墙防霉涂料刷。为使墙的防水性更好，一般先用白水泥沙浆粉刷后再涂涂料，这样能避免普通漆因不耐高温而发霉脱落。4设备选型4.1设备选型的原则4.1.1满足工艺要求，保证产品的质量和产量；4.1.2一般大型食品工厂应选用较先进的、机械化程度高的设备，中型厂则看具体情况，一些主要产品可选用机械化、连续化程度较高的设备，小厂则选用较简单的设备。4.1.3所选设备能充分利用原料，损耗少、效率低、体积小、维修方便、劳动强度低、并能一机多用。4.1.4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。4.1.5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）。4.1.6在温度、压力、真空、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。4．2设备选型说明：每班定为8小时生产，但实际出发，考虑到生产的不连续性及生产后的清洗工作，也为今后发展留有余地，生产还当选大，以每班处理7.5小时计。4.2.1调和缸（带搅拌器）要求容积为（混合液密度取ρ=1000kg/m³）3冰糖雪梨：V=74.85210001000149.7m³考虑到搅拌时溢出，取装满基数为0.75，故其体积为47.4274.85m³混合冰糖雪梨：V=23.721000100047.4m³考虑到搅拌时溢出，取装满基数为0.75，故其体积为31.60.7523.7m³调和缸的选用如下：公称容积1500L搅拌功率为1.1Kw搅拌转速36r/min外形尺寸1350×1200×1940mm重量40kg采用材质为SUS304或316不锈钢，符合GMP生产标准。供应公司：杭州圣亚机械阀业有限公司每条生产线由3个1500L调和缸供应原料，则该设计中应配6个此类调和缸。4.2．2真空脱气罐脱气罐工艺要求为680~700mmHg（真空度），则生产能力3600L/h真空脱气罐的选用如下：型号JXB-G-2生产能力4000L/h工作时真空度6.4～8.7×10Pa电机容量4.6Kw外开尺寸（mm）1135×780×3040设备净重300kg供应公司：温州市利宏轻工机械有限公司每条生产线配一台脱气罐，则共2台。4．2.3高压均质机高压均质机的压力为150-170kg/cm2，处理要求3.1627.547.4t./h=3160L/h所以选型如下：规格型号SRH4000-25/30额定流量4000L/h最大工作压力25/30Mpa连续工作压力20/24Mpa电源37/40KW重量1800Kg外形尺寸（m1.7×1.1×1.5每条生产线配一台高压均质机，共2台。4．2．4缓冲罐生产过程中，在杀菌工序后，在灌装前，需用一个缓冲罐，其作用是能对物料的贮存和冷却，使料液到达灌装机的温度适当，不需要采用换热器，能节省能量，这类产品一般无固定的产品，厂家需要时一般自行设计自行定造，本设计根据物料的需求量，保证满足生产能力的前提下，定造的缓冲罐为不锈钢制造，容量4000L/h。每条生产线配一台缓冲罐，共2台。4.2.5板式超高温杀菌机冰糖雪梨处理要求9.9827.5149.7t./h=9980L/h选型如下：生产能力1～10t/h物料进口温度5℃物料杀菌温度138℃物料出口温度25℃蒸汽消耗1.5t/h功率1.8KW物料保持时间4s供应公司:上海沃迪有限公司每条生产线配一台板式超高温杀菌机，共2台4.2.6灌装机由班产量和物料衡算结果可知，冰糖雪梨的生产能力为19960瓶/h，所以选用生产能力为20000瓶/h以上的灌装机。冰糖雪梨灌装机的选用如下品名pet果汁饮料灌装机公司张家港市南承机械设备有限公司产品型号各种产品品牌名称南承报价20000.0元每条生产线配2台，则共4台。4.2.7喷淋杀菌冷却机型号WB-2喷淋冷却杀菌机4生产能力(瓶/分）400最高杀菌温度(℃)；100输送带线速度(mm/min)200-1000循环水量(m3/h)25蒸汽主管压力(Mpa)0.4外型尺寸(mm)14000x2900x1700企业张家港永超机械每条生产线需要WB-2喷淋冷却杀菌机0.86040019960台，故要2台4.2.8过滤器根据物料衡算可知，每班工艺用水最大量为（1.19+0.386）×10^5=1.576×10^5kg要在原料使用前3小时内制成，由1个贮水池配制，故要求过滤器处理水的能力为451025.5310576.1kg=52.5t/h由于要选处理能力比较大的，则生产能力要取大于52.5t/h即52.5m3/h。故选用型号SC-ZL0100SL进出水管径D(mm)80最大流量54(m3/h)外形尺寸(mm)560×250×1050维修空间尺寸(mm)1200功率(W)250重量(Kg)111排污管径(mm)40供应公司：上海益水环抱设备有限公司故每条生产线配一台过滤器，总共要2台4.2.9反渗透系统设备性能产水量:20.0M3/h（25℃）回收率:60-75%脱盐率:96-98%膜型:TFC膜工作压力:0.6-1.5MPa进水PH值:6.5-7.5进水淤塞指数:SDI5故每条生产线配3个反渗透系统，故总共要6个4.2.10TLZX-30-X紫外线灭菌器工作能力要求同过滤器一样为27.4t/h，使用参数：供应公司：TLZX-30-X紫外线灭菌器环保设备规格型号TLZX10-30流量30m3/h进出口管径DN100mm工作压力0.6Mpa紫外线功率150WTLZX-30-X紫外线灭菌器产品特点：速度快、效果好，不改变水的物理、化学性质，不增加水的嗅味，不产生致癌三氯甲烷，操作简单，管理方便。全厂要2台4.2.11溶糖锅（自制）按最大配制量选用溶糖锅32366%505.80265.8156kg每种产品有2条生产线，则每条生产线配一个溶糖锅，则其能容纳的质量是161832132366kg查表得50%糖液的相对密度为1.230kg/m3(20℃/40℃)，所以溶糖锅所需的体积V需=16.131023.1161833m3设装满系数为80%，则V实=45.16%8016.13m3使用半球形，根据公式3421r3＝16.45m3,r＝1.98m4.2.12贮水缸（自制）水流量的为19.9657.149.7t./h，水要求在3小时内处理完，所以输水泵的水流量为w=mq=3×19.96＝59.8t/h＝59.8m3/hm－为混合比系数，一般为3～5，取m＝3。容量为装10000吨水，则其体积可建成25×25×16m35全厂只需要建一个。4.2.13输水泵水处理量为59.8m3/h，考虑压头损失为3mH2O,故扬程要求为H=16＋3＝19mH2O离心泵选型如下：泵型号IS65－50－125流量60m3/h扬程20m气蚀余量2.0m转数2900r/min轴功率1.39KW故每条生产线要1台总共要2个4.2.14脱气真空泵脱气罐真空度要求为680～700mmHg，因为脱气时有水分蒸发，选用水环式真空泵。型号如下：型号GT9F1极限真空度730mmHg叶轮φ120mm宽80mm泵体内腔直径140mm偏心轮10mm叶轮转数2860r/min外形尺寸1047.5325×570mm机重100