机械课程设计_doc可编辑

1食品机械与设备课程设计年产5000吨脱脂奶粉工厂贮奶罐的设计姓名：李智昌系别：生物与化学工程学院专业：食品科学与工程班级：091912指导教师：李宏彬2目录1.前言--------------------------------------------------------32.工艺流程--------------------------------------------------33.物料衡算--------------------------------------------------74.贮奶罐的选型和设计-----------------------------------5.总结--------------------------------------------------------6.参考文献--------------------------------------------------31.前言1.1脱脂乳粉产业特点及市场分析乳含有丰富的高质量蛋白，乳脂肪，糖类化合物以及计划全部已知的维生素，大量的矿物质，免疫活性因子等营养成分。营养学家研究表明，乳中的钙和蛋白质是人体最重要的基本营养素，其他物质也是人体生命活动所需的重要成分，乳的生物学价值（人体生理上的利用率）为85%，消化率为98%，因其营养成分全面且易吸收，乳及乳制品被认为是“接近完善的食品”。脱脂乳粉以乳为原料，添加或者不添加食品营养强化剂，经脱脂，浓缩，干燥制成的蛋白质不低于非脂固体的34%，脂肪不低于2%的粉末状产品。因脱脂乳粉含脂率很低，产品不易氧化，耐贮存，脱脂乳粉是一种广受欢迎的健康速溶粉体食品，它的产量保持上升趋势。另外，由于视频工业的发展，作为食品加工原辅料的脱脂乳粉的需求量也在增加。牛乳中含大量的水分及脂肪，容易滋生腐败微生物，储存期短。将其加工成脱脂乳粉后可以很好的延长货架期，并且保留了牛乳中大量的营养物质，对人体有很重要的营养作用。牛奶脱脂后加工而成，口味较淡，适于中老年人，肥胖和不至于摄入脂肪的消费者。牛乳的浓缩干燥单元操作的乳品工业中消耗热源最多的工程。在能源日益匮乏的今天，研究浓缩，喷雾干燥过程中的技能技术也有着长远意义。2脱脂乳粉的标准2.1脱脂乳粉的理化标准项目蛋白质%脂肪%蔗糖%复原乳酸度°T水分%不溶度指数ml杂质度mg/ml脱脂乳粉≥非脂乳固体的34≤2.0—≤20.0≤5.0≤1.0≤16非脂乳固体=100%—脂肪实测量%—水分实测值%2.2脱脂乳粉的卫生标准项目铅mg/kg铜mg/kg硝酸盐mg/kg亚硝酸盐mg/kg酵母和霉菌cfu/g脱脂乳粉≤0.5≤10≤100≤2≤50项目黄曲霉毒素ug/kg菌落总数cfu/g大肠菌群MPN/100g致病菌脱脂乳粉≤5.0≤50000≤90不得检出42.3脱脂乳粉的感官特征项目色泽滋味和气味组织状态冲调性脱脂乳粉成均匀一致的乳黄色具有纯正的乳香味干燥，均匀的粉末经搅拌可迅速溶解于水中，不结块2.4脱脂乳粉的工艺流程5废渣排出空气过滤进气分离、预杀菌冷却、贮藏三效浓缩CCP2暂存缓冲废渣废气排出过滤有机奶验收CCP1内包材验收内包材储存内包材消毒落地粉清除次粉清除筛粉接粉、称重、内包装外包装常温储存成品装运喷雾干燥二次干燥、冷却废气排出外包材储存加盖生产日期、加贴标志外包材验收暂存废气排出空气过滤进气图示：生产工序排污点、剩奶回收、返工点CIP清洗单元工艺流向只适合部分产品的工序CIP1清洗CIP2清洗废气排出分销脱脂乳粉生产工艺流程图6脱脂乳粉加工工艺说明加工流程使用设备有关加工工艺要求有机鲜奶验收Snap抗生素检测仪、优创乳成分分析仪、盖勃仪等来自有机养殖基地昭苏牛场有机鲜奶储存奶仓有机奶2℃～6℃冷藏专罐贮存。有机鲜奶过滤双联过滤器检验合格的鲜奶经双联过滤器（80目过滤布）进行过滤。分离、预杀菌净乳机板式换热器1、开启分离机，待正常工作后开始进料，脱脂乳脂肪≤0.05%。2、通过板式换热器杀菌，杀菌温度为75℃～80℃，杀菌时间为15s。冷却、贮藏板式换热器标奶罐1、通过板式换热器的奶液冷却到2~6℃。2、冷却后的牛奶储存在标示的奶罐中，奶罐应保温良好，储存期间奶温不得超过7℃。储存中2小时搅拌一次，每次搅拌15分钟。储存到12小时时，必须进行酸度、酒精试验、温度的监控检测，之后每两小时监控检测一次。使用前要进行全项理化指标的监控检测。三效浓缩三效降膜真空蒸发器1、关键限值（CL）为杀菌温度控制在86～90℃，操作限值（OL）为杀菌温度控制在88～90℃，杀菌时间为15s。2、蒸气压力：控制在0.8~0.95Mpa3、一效分离仓温度为68-72℃，二效分离仓温度为55-62℃，三效分离仓温度为44-48℃。4﹑浓奶浓度为17-19Be。浓奶暂存浓奶缓冲罐浓奶暂存温度45～55℃。喷雾干燥烘干塔1﹑进风温度控制在165～185℃，排风温度控制在75～85℃。2、塔内负压相对值13~15Pa。二次干燥降温流化床1、一段热风温度控制在70～85℃；二段热风温度控制在50~65℃；三段冷风温度控制在20～25℃。2、出床粉的温度≤30℃。3、奶粉水分2.8%～3.8%。筛粉振动筛振动筛规格10～14目。内包装台秤、封口机1、内包材进包材消毒间消毒≥30分钟进包装室进行包装。2﹑计量准确、封口严密、平整、无褶皱。外包装封包机1、封口严密﹑平整、无褶硅皱。2、有机奶标识、标志符合要求，批次清晰、正确、规范。成品贮存仓库合格成品进入常温库贮存，产品摆放离墙离地、高度适中、避免挤压碰撞。常规产品分开存放7成品装运货车搬运、放置时轻拿轻放﹑避免包装损坏。3.物料衡算3.1牛乳中主要化学成分及质量分数水分总乳固体脂肪蛋白质乳糖无机盐87.0%13%4%3.4%4.8%0.8%脂肪乳粉中主要物质及质量分数水分总乳固体脂肪蛋白质乳糖无机盐4%96%1.5%35.15%53.45%5.9%年产脱脂乳粉5000吨，全年按320天计算，工厂实行三班制，有效工作时间20h。每天生产5000/320=15.625吨每小时15.625/20=0.78125吨查阅资料得各流程的损失率为：过滤——0.05%净乳——0.05%杀菌——0.05%均质——0.1%过筛——0.5%水分蒸发率为：浓缩——48%喷雾干燥——75%设原料量为W吨/时，则W（1-0.05%）（1-0.05%）（1-0.1%）（1-0.05%）（1-48%）（1-75%）（1-0.5%）=0.78125解得W=6.055吨/时(1)原料乳的质量为6.055吨（2）取过滤的损失率为0.05%，则经过滤后的质量为6.055×（1-0.05%）=6.052吨（3）取净乳的损失率为0.05%，则经净乳后的质量为6.055×（1-0.05%）=6.049吨（4）取均质的损失率为0.1%，则经均质后的质量为6.049×（1-0.1%）=6.043吨8（5）取杀菌的损失率为0.05%，则经杀菌后的质量为6.043×（1-0.05%）=6.040吨（6）取浓缩的水分蒸发率为48%，则经浓缩后的质量为6.040×（1-48%）=3.1408吨（7）取喷雾干燥的水分蒸发率为75%，则经喷雾干燥后的质量为3.1408×（1-75%）=0.7852吨（8）取过筛的损失率为0.5%，则经过筛后的质量为0.7852×（1-0.5%）=0.7813吨具体物料衡算流程图如下：原料乳验收6.055吨/时↓过滤6.055吨/时↓-0.05%净乳6.052吨/时↓-0.05%冷却6.049吨/时↓贮乳6.049吨/时↓均质6.049吨/时↓-0.1%标准化6.043吨/时↓预热杀菌6.043吨/时↓-0.05%真空浓缩6.040吨/时↓-48%喷雾干燥3.1408吨/时↓-75%出粉冷却0.7852吨/时↓过筛0.7852吨/时↓-0.5%包装0.7813吨/时↓9成品4设备选型4.1贮奶罐根据物料衡算，若想生产0.7813t/h的脱脂乳粉,则原料量为6.055t/h，则按一天20小时工作计，则一天贮奶量为121.1t/d，经计算需要116442.3077L/d(密度约为1.04g/ml)。一天收奶两次，上午，下午各一半，收奶量为58221.15385L/d选用上海瑞派公司的BPC-30型的贮奶罐2个，其主要参数为：项目技术指标设备名称BPC系列室外储罐厂家介绍上海瑞派机械有限公司设备型号BPC-30罐体总高(mm)7850罐体外径(mm)2700进出口径(mm)51电机功率(kW)2.2公称容积(L)30000设备重量（kg)372010111213