工程设计复习要纲.doc

食品工厂设计第一章一、基本建设程序及阶段划分：提出项目建议书进行可行性研究、厂址选择下达设计计划任务书项目正式成立勘察、设计施工、安装试车、验收、竣工交付使用l 项目建议书概念：又称规划提案，投资决策前拟建项目的轮廓设想。l 可行性研究的概念： 是对一个项目的经济效果及价值的研究。以大量数据为基础，对各项调研材料进行分析、比较后得出结论。l 可行性研究的特点：先行性、不定性、科学性、法定性l 可行性研究的目的：避免或减少决策失误，是项目投资的决策依据。l 可行性研究的步骤：筹划组织调查研究优化和选择方案详细研究编写报告书资金筹措l 可行性研究的承担条件：承担单位应具有资质等级证明，并具有承担编制的能力和工作经验。二、厂址选择的基本原则：1、从全局出发进行选择，符合厂址所在地区总体规划要求。2、力求靠近原料地供应充足的地区，尽量避免长途运输主原料。3、厂区附近要有良好的卫生环境，达到食品企业的建筑卫生标准。4、厂区附近要有电源。5、厂区要有充足的水源，符合“生活饮用水卫生标准”。6、从长远发展的角度考虑，要有扩展余地。7、厂址应选择在水陆交通运输较方便的地方。8、厂址附近应有适应的自然环境和可靠的地质条件，厂址外形要能使车间安排符合食品工艺流程要求。l 厂址选择的影响因素及要求：1、 原材料供应条件2、 能源供应条件3、 劳动力供应条件4、 交通运输条件5、 周边环境卫生条件6、 地质、水文等地理条件7、 生活、服务性设施配套条件8、 三废治理条件l 绿色食品加工厂厂址的具体要求厂区与公路或铁路的距离：300m、厂区距离居民区：25m、厂区距离垃圾堆或厕所：50m、厂区距离医院： 500m、厂区距离绿化带：500-1000m（数据仅是一个大概）三、工厂设计的概念、性质和组成内容：1、概念：指将一个待建项目（如一个工厂、一个车间或一套设备）全部用图纸、表格和必要的文字来说明、表达出来，然后由施工人员建设完成。2、性质：新建、改建和扩建项目设计3、组成内容：工艺设计和非工艺设计l 食品工厂设计方法：二阶段: 扩大初步设计、施工图设计三阶段: 初步设计、技术设计、施工图设计l 衡量工厂设计达到优秀水平的标准：1、经济上合理、技术上先进、设计上规范。2、产品的质量和产量均应该达到设计规定的指标。3、环境保护及“三废”治理方面都能符合国家的有关法律、法规和标准。4、各项经济指标和技术指标应达到或超过同类工厂的先进水平或国际先进水平。四、工艺设计：按工艺要求进行工厂设计，其中又以车间工艺设计为主，并对其他设计部门提出各种数据和要求，作为非工艺设计的设计依据。l 扩初设计：在设计范围内对项目建设进行详细全面地计算和安排，使之足以说明项目的全貌，但图纸深度不够，不能作为施工的指导。l 扩初设计阶段应完成的图纸：厂区总平面布置图、工艺流程图、车间工艺设备布置图（平面、剖面图）。l 施工图阶段应完成的图纸：神话初步设计图，达到施工图标准、绘制车间管道布置图。第二章一、食品工厂厂房特点：1、产品种类多2、生产季节性强3、卫生条件要求高4、车间内湿度较大5、车间内局部温度较高6、车间内墙壁，天花板易发霉，地面易受损，打滑7、有害动物、昆虫常出入l 食品工厂厂房设计的具体要求：1、 内墙面设计：a：设墙裙：1.8-2米高护裙。b：其他内墙面、天花板 ：涂料层。C：墙角、地角、顶角：设计成弧形。2、 地面设计：a：1.2-2%坡度。b:设明沟。c：低处设地漏。d：地面材料：耐腐蚀、坚固、不打滑3、车间门的设计：a：数量：设2-3道门。b:尺寸：人流门-宽1-1.5米，高=2.2米 货流门-满足设备和运输工具的进出。其尺寸能让车间内需要出的最大型设备通过。C：形式：车间大门-常用双扇外开双层门、拉门。 普通门-单扇、双扇。空洞门-车间内部工段之间运输来往且卫生条件相近。d:卫生安全措施:设防尘、防虫、防蝇装置，且密封性好。4、窗户设计：a：设防尘、防虫、防蝇装置。b:窗台高度：坐0.8-0.9米，站1.0-1.2米，台面下倾45度。c：采光面积：采光面积=采光系数*车间地面面积。D：材料：防锈、防潮、易清洗。F:天窗：如大跨度或多跨度单层厂房，加设天窗。二、厂房跨度的确定：构成柱网的纵向定位轴线之间的距离。单层厂房的跨度： 18m，采用模数60M数列，即24m、30m、36m等。多厂房的跨度：内廊式柱网：跨度采用大于6M的倍数；走廊跨度采用扩大模数3M的倍数。等跨式柱网：采用扩大模数15M的倍数。l 厂房柱距的确定：厂房横向柱定位轴线之间的距离。单层厂房的柱距：采用扩大模数60M的倍数，常用6m，12m单层厂房山墙处的抗风柱柱距宜采用模数15M数列，即4.5m、6m、7.5m多层厂房的柱距：采用扩大模数30M的倍数（6m 3m）l 厂房柱网的确定：由厂房跨度和横向柱的定位的轴线。 柱网是由跨度和柱距组成的。l 厂房高度的确定：单层厂房的高度：采用扩大模数3M的倍数。多层厂房层高的确定：采用扩大模数3M的倍数，超过4.8米时，采用扩大模数6M的倍数l 厂房面积的确定：？l 单层厂房平面柱网布置形式：不等跨度 等跨度l 多层厂房平面柱网布置形式：内廊式、等跨式、对称不等跨式、大跨度式三、 总平面布置的基本原则：1 按任务书要求进行总平面设计，布置紧凑，节约用地；2 总平面设计必须符合生产流程的要求；3 必须满足食品工厂卫生要求和食品安全要求；4 厂区道路应按运输量及运输工具的设置；5 建筑物间距按有关规范设计，遵从城市规划的要求；6 绿化布置和环保设计；7 符合国家有关规范和规定；8 厂区建筑物布置应符合规划要求，合理利用自然条件；9 各个车间应相适应、相互协调，减少相互影响；10 应有较大的弹性和适应性，以满足工厂发展的需要。四、厂区道路的划分：主干道、次干道、辅助道、人行道l 厂区运输路线及道路设计的具体设计要求：1、 厂区内货流、人流应有各自的运输路线、且短捷通畅；2、 厂区大门应采用分流制：如3道门（供原料、成品、废弃物分流）3、路面材料：水泥、沥青、十块等五、食品工厂对绿化设计的要求：1、 面积应适中，如乳品厂要求绿地率不低于20%2、 花草树木种植要求：不产生花絮、不散发种子、无特殊异味。l 绿化的重点部位：1、 产前区：应从美化设施及建筑群体组合整体设计；2、 主要出入周围：种植常青树或花卉；3、 露天堆场、仓库周围：种植树冠高达的树木4、 道路两旁：要求既美观又能遮阴5、 适当位置：建立休息园地6、 风向玫瑰图：如果将常年每个方向吹向厂址的风之次数占全年总次数的百分率称为该风向的频率，则将各方向风频率按一定的比例，在方位坐标上描点，可连成一条多边形的封闭曲线，称之为风向频率图。由于多边形的图像似一朵玫瑰花，故又称为风玫瑰图。第三章一、食品工厂工艺设计的概念：按工艺要求进行工厂设计，其中又以车间工艺设计为主，并对其他设计部门提出各种数据和要求，作为非工艺设计的设计依据。l 食品工厂工艺设计的方法：一般采用二阶段设计法：扩初设计、施工图设计l 食品工厂工艺设计的内容：食品工厂工艺设计的内容大致包括：全厂总体工艺布局；产品方案及班产量的确定；主要产品和综合利用产品生产工艺流程的确定；物料计算；设备生产能力的计算、选型及设备清单；车间平面布置；劳动力计算及平衡；水、电、汽、冷、风、暖等用量的估算；管道布置、安装及材料清单；施工说明等等。食品工厂工艺设计除了上述内容外，还必须提出工艺对总平面布置中相对位置的要求；对车间建筑、采光、通风、卫生设施的要求；对生产车间的水、电、汽、冷、能耗量的要求；对各类仓库的面积及温湿度的特殊要求等。l 食品工厂工艺设计的步骤：结束设计任务收集数据和基础资料扩初设计（产品方案及生产制度制定）工程流程选择物料衡算设备选型及配置劳动力计算劳动定员车间工艺布置车间水、电、气消耗估算车间管路计算与设计绘制初步设计图纸（方案优化、草图、正式图、编写初步说明书）施工图设计（绘制图纸、编写说明书）另外说明书中应对非工艺设计和有关部门提出要求二、产品方案的概念：又称生产纲领。是对全年生产的品种、产量、生产期、生产班次等作全面的计划安排。l 产品方案制定原则四个满足与五个平衡满足主要产品产量的要求；满足原料综合利用的要求；满足旺季淡季平衡生产的要求；满足经济效益的要求；产品产量与原料供应量应平衡；生产季节性与劳动力应平衡；生产班次应平衡；设备生产能力应平衡；水、电、汽负荷应平衡l 产品方案制定步骤：首先确定计划任务书上要求生产的产品；其次确定受季节性影响比较大的产品；最后确定不受季节影响的调节性产品。l 生产制度的确定：全年生产日为250-300天，每月生产日25天，每天正常情况按1-2班、旺季3班，每班按8小时计算。l 年产量的确定：Q=Q1+Q2-Q3-Q4Q新建厂某类产品的年产量Q1本地区该类产品年销售量Q1本地区该类产品年调出量Q3本地区该类产品年调入量Q4本地区该类产品年原有厂家的年产量某些淡旺季明显的产品，其年产量按下式计算：Q（年产量）Q旺Q中Q淡l 班产量的确定：班产量Q日Q班nK式中：Q日平均日产量（吨日）Q班班产量（吨班）n生产班次1、2、3K设备不均衡系数，0.70.8班产量可由下式求得：QQ旺Q中Q淡KQ班（3T旺2T中T淡）得到Q班=Q/K（3T旺2T中T淡）三、工艺流程设计的概念:用图解形式表达从原来投入起到合格产品产出的加工过程。l 工艺流程设计的基本原则：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产品的工艺路线； 原料匹配性：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；技术水平先进性：优先采用连续化、机械化、自动化生产线，保证加工品质、产品质量和产量；经济合理性：尽量采用成熟、先进的技术和高效率低能耗的设备。环境保护清洁生产：必须充分考虑对废水、废气、废渣以及余热的重复利用、循环使用和综合利用；名优产品传统性：对特产或名产不得随意更改生产方法；l 工艺流程设计的表示形式：工艺流程示意图、工艺流程草图、带控制点的工艺流程图、l 工艺流程图的构成：草图由物料流程、图例、标题栏构成。物料流程顺序从左到右，在同一水平上表达出来。四、 物料衡算的机理：物料平衡：进入加工高温条件物料重量，必然恒等于离开系统的各种物料重量，再加上损失在该系统的物料重量。物料衡算：n（原材料）加工系统p总损失p（成品）根据物料平衡机理的：n原料=p成品+p总损失l 物料衡算的方法：具体看课件五、 设备的种类定型专用设备：专门为某些食品生产而配置的专业性较强的设备。通用机械设备：通用机电产品：电动机、泵、风机等。非标准设备：如操作台面、储存池、罐、槽等。计量和贮存设备l 设备选型原则：l）保证工艺生产过程的正常和安全运行。2）操作费用低，耗水、耗电、耗汽等较少。3）技术先进，经济合理，操作方便。4）设备清洗方便，耐用，易维修。5）设备结构要紧凑，尽量实现机械化和自动化操作，减轻工人的劳动强度。6）考虑生产波动和设备平衡，要留有一定的生产能力余量和备用设备。7）尽量减少噪声，符合环保要求。总之，选型应从设备三性多方案比较、论证，最后选出最适合设备。l 设备配置原则：各工序单位时间物料投料量与设备的生产能力相平衡。l 设备生产能力的确定：1、 从设备铭牌或目录上直接查得；有些设备生产能力是恒定的，如灌装设备，封罐设备2、 通过计算来确定设备生产能力有些设备生产能力是随外界的条件的变化而变化的，如杀菌锅容量六、 生产车间劳动力计算方法(例子看课件和书本)：生产车间所需劳动力总数P=3S（P1+p2+P3）P1（人/班）= 劳动生产率（人/产品）班产量（产品/班）P2（人/班）=KiMi（人/班）P3 辅助生产人员Mi为i种设备每班所需工人数；ki为相关系数，ki100m），并设在下风向；锅炉房应距离主要车间50m开外的下风处；厂区分别设置人员进出、成品出厂、原料进厂、废弃物出厂大门。3、 厂区公共卫生：排水系统完整，与生产规模相适应，并保持通畅，下水系统不得采用明沟；地面不得有污水积存；完善的更衣设施，选址合适；更衣室应设置符合卫生标准的更衣柜（500*400*1800），每人一个，鞋帽与工作服分格存放；适当的合乎卫生的吸收和干手工具；（不用手开关的洗手系统）卫生间设施、地点、朝向设置合适、满足食品工厂卫生要求；车间内厕所应设于较隐蔽处，门不得对着生产工作场所；设置密闭的无害处理设施和污水处理系统。4、 车间卫生要求：相关工段应明确加以分隔，标准有关工段的严格卫生；人员和物料进口处均应采取防虫防蝇措施；凡与食品直接接触的机器部件及工器具、输送带、工作台、容器等必须使用对人体无害和耐腐蚀材料制成，并且不影响成品的色泽、风味和营养成分；这些设备的相关零部件、连接部均应便于拆卸和清洁，应定期消毒；车间内应设有对这些设备及工器具进行消毒的措施；车间窗户应是双层窗、窗体材料宜采用透明坚韧的塑钢、不锈钢；生产中的空气管道应没有过滤装置；车间天花板的粉刷层应耐潮，不应因吸潮而脱离；楼面地面坡度1.52.0%，应设排水明沟，排水通畅并易于清扫；明沟排水口应设水封；各消毒池应设排水漏斗。5、 个人卫生设施及卫生间：适当的合乎卫生的洗手和干手工具；卫生间的设计应满足适当的卫生要求；完善的更衣设施，这些设施选址要适当，设计要合理；保持适当水平的个人清洁；个人行为举止和工作方法适当。五、动力辅助设施：给排水、供电、供汽、三废治理。六、供电特点：用电负荷变化大。 要求及措施：1、有些食品厂生产的季节性强，用电负荷变化大，大中型食品厂应设置两台变压器供电，以适应电荷的剧烈变化。2、要求变配电设备设施的容量或面积要留有一定的余地。3、食品厂的用电性质属于三级负荷，一般采取单电源供电，亦可采用双电源供电。4、厂内变电所应接近或毗邻符合高度集中的部门，必要时可设置主变电所及分变电所。5、供电管线及电器应考虑防潮。用电量计算：最大计算有功负荷Pj=KxPe（kw）最大计算无功负荷Qj=Pjtan（kw）最大计算现在负荷Sj2=（Pj/cos）2=Pj2+Qj2 （kw）车间配电：食品厂生产车间水汽较多、温、湿度较大。生产车间的电气设备应按湿热带条件选择，应有防潮、防腐蚀措施七、用汽特点：生产季节性强，用汽负荷波动大；锅炉台数不少于两台，且以同一型号为宜。 要求：高温高压 810*105Pa（0.1MPa、100kPa） 低压 7*105Pa，23*105Pa 定额容量：Q=1.15（0.8Qc+Qs+Qz+Qg） （t/h） Qc全厂生产用的最大蒸汽消耗量； Qs全厂生活用的最大蒸汽消耗量； Qz锅炉房自用汽量，一般取58%； Qg管网热损失，一般取510%；布置位置：1、应处于生产车间全年主导风向的下风向；2、尽可能靠近用汽负荷比较集中的区域； 3、附近应有足够的燃料和灰渣堆场；4、与相临建筑物间距应符合卫生、放火标准；5、朝向应考虑通风、采光、防晒等方面的要求。八、废水的主要污染物：浮在废水中的固体物质悬浮物质水溶物质泥沙等杂物菌体特点：有机物质和悬浮物含量高，易腐败，一般无毒性。危害：使水体富营养化，迅速消耗水中的溶解氧，造成水体缺氧； 使水底沉积物在厌氧条件下分解，恶化水质，污染环境； 废水中可能含有虫卵、致病菌等。指标：1、溶解氧（DO）：溶解于水中氧的量。 2、生化需氧量（BOD）：水中有机物在好氧菌作用下分解所需氧气量。 3、化学需氧量（COD）：水中有机物在化学氧化过程中消耗氧气量。 4、悬浮物（SS）：指不溶于水但悬浮于谁中的固体物。 5、pH值：纯蒸馏清洁水20下pH为7。适合生物生存的pH为69。 6、总悬浮固形物（TSS）：水中悬浮状态的固体物质。 7、总需氧量（TOD）：水中污染物在催化燃烧时所消耗氧气的总量。 8、总有机酸（TOC）：废水中所含有的全部有机碳的数量。 水处理方法：物理法、化学法、生物化学法1、