《食品工厂设计基础》课程讲义+

精品文档 1欢迎下载 食品工厂设计食品工厂设计 课程讲义课程讲义 绪绪 论论 一 食品产业现状一 食品产业现状 1 1 食品产业的分类食品产业的分类 食品制造业 制盐业 制糖业 糕点糖果业 乳制品 罐头业 发酵制品 调味品 其 它豆制品 淀粉等 食品加工业 农产食品加工 饮料加工业 软饮料 白酒业等 烟草加工业 烟草加工 2 2 食品产业现状食品产业现状 1 总产值 a 到 2001 年 食品工业产值 9546 亿元 同比增长 11 高于 7 的 GDP 增长 利税 1693 亿元同比增长 18 4 出口创汇 152 亿元 同比增长 16 27 b 1995 年至 2000 年 食品工业的总产值居各行业首位 加工业占 42 增 长保持 14 左右 2 结构布局 产品结构 烟草占 60 其次为饮料 以高度酒为主 布 局 西部 12 省 2001 年食品工业产值占全国食品产值 3 5 而鲁 粤苏豫四省占 38 6 发展极不平衡 3 规 模 从传统小作坊到规模企业应有尽有 2001 年 规模以上企业 18811 家 4 科技进步水平 参差不齐 从手工作坊式生产到现代化大生产都有 这与我国食品产 业的发展历史有关 从简单的农产品加工逐步拓展开来 因各地的经济发 展状况和决策水平紧密相连 由此决定了我国食品产业的卫生状况 品种状况 质量状况 国际竞争力较弱 3 3 食品产业努力方向食品产业努力方向 符合国际食品健康发展趋势 低糖 低盐 方便卫生 向无污染 无公害食品 绿色 食品 有机食品发展 努力扩大深加工和高附加值食品的出口 提高重点出口企业的国际 竞争力 要优化产品结构 不断开发新产品 提高产品质量和档次 增加花色品种 食品 工业排放的水 大气污染物要做到达标排放 综合利用水平要达到 20 世纪 90 年代国际水 平 形成高效的食品质量安全监控体系 4 4 食品产业的历史使命食品产业的历史使命 农业 农民 农村问题是事关我国社会经济发展的大问题 肩负着由农业 大 国向 工业大国的转变 向工业强国转变的重要历史使命 从延长农业产业链入手 消化吸收农 业人口进入产业链条 增加附加值 提高就业收入 二 学习二 学习 食品工厂设计食品工厂设计 的目的和意义的目的和意义 1 了解我国基本建设的有关方针政策和规定 掌握基本建设的工作程序 内容和设计范围 分工 2 了解工艺设计在食品工厂设计中的地位和作用 掌握生产工艺设计的范围 内容 基本 方法和步骤 生产工艺设计的深度要求 3 了解工艺设计与公用工程设计的关系 熟悉公用工程设计的有关知识 4 了解和熟悉工厂设计的有关规范标准以及技术经济和概算等内容和要求 5 熟悉设计说明书和工艺设计图的有关内容 特点 表示方法 规范和标准等知识 三 设计工作的任务和内容三 设计工作的任务和内容 设计工作的基本任务 作出体现国家有关方针政策 切合实际 安全适用 技术先进 经济效益好的设计 精品文档 2欢迎下载 设计工作一般分为总体设计总体设计和局部设计局部设计 凡是设计范围涉及到整个工业企业的为总体 设计 凡不涉及到整个工业企业的全部内容 只是其中的某些部分为局部设计 工厂设计工作的内容包括参加建设项目的决策 编制各个阶段设计文件 配合施工和 参加验收 进行总结的全过程 四 食品工厂设计的特点与内容四 食品工厂设计的特点与内容 食品工厂设计特点特点 1 政治 经济 工程 技术等综合学科知识的应用 2 原料来自第一产业 设计时要兼顾农产物料的特点 季节性 时效性 3 人本主义设计思想 以方便操作 保障卫生与环境为中心 4 经济合理性 5 技术先进性与合理性 食品工厂设计具体内容具体内容 工厂总平面设计 工艺设计 动力设计 给排水设计 通风采暖设计 自控仪表 三 废治理 技术经济及概算等 第一章第一章 基本建设程序基本建设程序 基本建设程序是基本建设的客观规律 国家规定 设计工作必须按照基本建设程序办 事 必须坚持设计工作程序 第一节第一节 基本建设程序内容基本建设程序内容 一个工厂从计划建设到建成投产 一般要经过以下几个基本阶段 程序 建设前期 建设期和生产期 1 1 建设前期阶段建设前期阶段 建设前期阶段的工作包括 项目建议书 可行性研究报告 设计任务书 初步设计和 总概算 5 个内容 工作程序为 一个工程项目从社会发展 工业布局 市场需求和地区 行业发展规划 项目建议书项目建议书 制定项目前期工作计划 可行性研究可行性研究 设计任务书设计任务书 上报审批 初步设初步设 计 总概算工作计 总概算工作 初步设计图纸 文件 总概算初步设计图纸 文件 总概算 上报审批 2 2 建设期阶段建设期阶段 批准的初步设计 总概算 a 设计单位设计单位 施工图设计 修改初步设计 修正概算 施工图预算 分批交付施工 图纸 派工地代表 b 筹建单位筹建单位 征地 设备材料订货 签订施工安装合同 施工安装准备 生产准备 工作 人员培训等 c 施工安装单位施工安装单位 施工安装预算 施工组织设计 开工准备 施工安装总进度表施工安装总进度表 开工报告 上报 开工建设开工建设 单项工程验收 调试 试生 产 主主 管部门验收管部门验收 移交生产移交生产 3 3 生产期阶段生产期阶段 移交生产 正式投产移交生产 正式投产 企业经营管理 生产指挥调度 投入 产出 销售 精品文档 3欢迎下载 设计单位回访 设计总结设计单位回访 设计总结 整理编制技术档案 第二节第二节 项目建议书项目建议书 项目建议书是设计工作的前奏 其任务就是向国家省 市有关主管部门直接申请工程 项目 以期批准立项 进行厂址选择调研工作及可行性研究工作 小规模工程项目 项目 建议书经主管部门批准之后 即可按明确的设计方案 直接进行施工图设计 使设计程序 得以简化 项目建议书的主要内容 1 项目名称 2 建设项目提出的必要性和依据 3 产品方案 市场预测 拟建规模和建设地点的初步设想 4 资源情况 建设条件 协作关系和技术 设备可能的引进国别 厂商的初步分析 5 环境保护 6 投资估算和资金筹措设想 包括偿还贷款能力的大体测算 7 项目实施规划设想 8 工厂组织和劳动定员估算 9 经济效果和社会效益的初步估算 要求文字简要 具有超前分析的观点 注意突出立项工程急迫性 现实性和经济性 精品文档 4欢迎下载 第三节第三节 可行性研究可行性研究 可行性研究是在大量收集各种资料 数据的基础上开展的 对投建的工程项目进行全 面的技术经济分析比较的综合研究过程 其目的其目的是避免和减少建设项目决策的失误 提高 建设投资的综合效益 其任务其任务是对拟建的工程项目的技术性 经济性和工程实施性进行全 面调查 预测 分析和论证 作出是否合理可行的科学评价 其研究成果其研究成果提交形式为可行 性研究报告 一 可行性研究报告的内容及款式一 可行性研究报告的内容及款式 1 1 总论总论 1 1 研究工作的目的 依据和范围 1 2 项目提出的背景 投资的必要性和经济意义 1 3 研究工作概况及结论 2 2 市场需求预测和拟建规模市场需求预测和拟建规模 2 1 国内外市场需求情况的预测 2 2 国内现有同类食品工厂生产能力的估计 2 3 销售预测 价格分析 产品竞争能力 2 4 产品方案和发展远景的技术经济比较及分析 2 5 拟建工程的最佳规模 3 3 资源 原材料 燃料及公用设施情况资源 原材料 燃料及公用设施情况 3 1 原料 辅助材料 燃料的种类 数量 来源和供应可能 3 2 公用资源设施的数量 供应方式和供应条件 4 4 建厂条件和厂址方案建厂条件和厂址方案 4 1 建厂的地理位置 气象 水文 地质 地形条件和社会经济现状 4 2 交通运输及水 电 汽的现状和发展趋势 4 3 生活设施状况和协作条件 4 4 厂址比较和选择意见 5 5 设计方案设计方案 5 1 工艺路线的选择 包括技术来源和生产方法 主要技术工艺和设备选型方案的比较 引进技术设备的性能 来源 国别 5 2 全厂布置方案的初步选择和土建工程量 5 3 公用辅助设施和厂内外交通运输方式的比较选择意见 5 4 改 扩建项目 要说明原固定资产能够利用的情况 6 6 环境保护环境保护 调查环境情况 预测项目对环境的影响 提出环境保护和三废治理的初步方案 7 7 企业组织 劳动定员和人员培训企业组织 劳动定员和人员培训 估算数 8 8 实施进度的建议实施进度的建议 9 9 投资估算和资金筹措投资估算和资金筹措 9 1 主体工程和配套工程投资估算 9 2 生产流动资金的估算 9 3 投资收益率和回收期 9 4 资金来源 筹措方式和贷款偿付方式 10 10 社会及经济效果评价社会及经济效果评价 社会及经济效果要进行静态分析和动态分析 精品文档 5欢迎下载 二 可行性研究的主要依据二 可行性研究的主要依据 1 依据国家经济建设的方针 政策和长远规划进行可行性研究 2 依据经国家计划部门批准后的项目建议书进行可行性研究 3 依据国家正式批准的资源报告和有关各种规划 4 可靠的自然 地理 气象 地质 经济 社会等基础资料 5 有关工程技术方面的标准 规范 指标等 6 依据国家公布的用于进行项目评价的有关参数 指标等进行可行性研究 基准收益率 折现率 折旧率 社会折现率 调整外汇汇率等 三 可行性研究的作用三 可行性研究的作用 1 作为建设项目投资决策和编制设计任务书的依据 2 作为向银行申请贷款的依据 3 作为与建设项目有关部门商谈合同和协议的依据 4 作为建设项目开展初步设计的基础 5 作为拟采用新技术 新设备研制计划的依据 6 作为安排基本建设计划和开展各项建设前期工作的参考 7 作为环保当局审查建设项目对环境影响的依据 四 可行性研究的步骤四 可行性研究的步骤 1 开始筹划 2 调查研究 3 优化和选择方案 4 详细研究 5 编写报告书 6 资金筹措 五 可行性研究应注意的事项五 可行性研究应注意的事项 1 1 可行性研究应具有科学性和独立性 2 2 可行性研究的深度需满足要求 内容和深度 投资机会研究 初步可行性研究和最终可行性研究 建设前期工作程序为 从社会发展 工业布局 市场需求和地区 行业发展规划 项目建议书项目建议书 制定项目前期工作计划 可行性研究可行性研究 设计任务书设计任务书 上报审批 初步设初步设 计 总概算工作计 总概算工作 初步设计图纸 文件 总概算初步设计图纸 文件 总概算 上报审批 投资机会研究 在项目建议书之前进行 深度一般 初步可行性研究 在编制设计任务书前进行 深度明显 最终可行性研究 在初步设计前进行 具有建设项目决策的作用 我国规定 研究报告提出的投资估算与初步设计概算之精确度为 10 3 3 承担可行性研究工作的单位应具备的条件 委托经国家正式批准颁发证书的设计单位或工程咨询公司承担 4 4 可行性研究报告的审批办法 大 中 型 项 目 主管部 省市自治区或全国性专业公司预审 国家计委审批或由计委委 托有关单位审批 未附报告及其审批意见 不得审批设计计划任务书 重大 特殊项目 国家计委会同有关部门预审 国务院审批 小 型 项 目 按隶属关系由主管部 省市自治区或全国性专业公司审批 精品文档 6欢迎下载 第四节第四节 设计计划任务书 设计计划任务书 简称设计任务书或计划任务书 由领导部门组织人员 或委托设计部门 编写的指令性文件指令性文件 是确定基本建设项目 编制设计文件的主要依据编制设计文件的主要依据 它是在可行性研究的基础上编制的 根据可行性研究的结论 提出建设一个食品工厂的计划计划 一 一 任务书的内容及款式任务书的内容及款式 各类建设项目的内容不尽相同 大中型项目一般包括 1 1 建厂理由 叙述原料供应 产品生产及市场销售三方面的平衡 说明建厂后对国民经济 的作用 调查研究的主要结论 2 2 建厂规模 年产量 生产范围及发展远景 若分期建设 则应说明每期投产能力和最终 能力 3 3 产品 品种 规格标准和各种产品产量 4 4 生产方式 主要产品生产方式 方式的技术先进性 5 5 工厂组成 6 6 工厂总占地面积和地形图 7 7 工厂总建筑面积和要求 8 8 公用设施的要求 9 9 交通运输情况 吞吐量及运输能力 1010 投资估算 1111 建厂进度 1212 估算建成后的经济效果 各项技术经济指标 产量 原材料消耗 质量指标 单位产品 水电汽耗量 生产成本和利润等 投资效果系数 年利润 总投资 二 设计任务书的附件二 设计任务书的附件 设计任务书报审时 还必须有相应的附件 1 1 原材料供应和原料基地情况 2 2 厂址地区的有关水文 地质 气象 地震 地形与地势资料 3 3 土地使用批准书及能源 交通协议书 4 4 可行性研究报告中有关预测经济效果的资料和计算依据 5 5 引进国外技术和设备 要附国家批准文件 采用新工艺 新产品或新设备 应有鉴定书 或试验报告 6 6 扩建工程要附有本厂总平面图及主要设备平衡表 三 设计任务书的审批权限三 设计任务书的审批权限 大中型项目大中型项目 按隶属 部或省提出审查意见 报国家计委批准 重大项目计委报国务院批 准 地方项目 产供销涉及全国的 报前要征求主管部的意见 地方内自行平衡的 国 家计委可委托地方或主管部门审批 国务院直属及下放 直供项目 报前要征求地方意见 小型项目小型项目 按隶属 由部或地方审批 地方项目原料涉及全国平衡的 应征得主管部同意 部商地方项目 以部为主 商地方审批 审批文件应互相抄送 批准后的设计任务书所标定的内容若有变动 应经原批准机关同意批准后的设计任务书所标定的内容若有变动 应经原批准机关同意 精品文档 7欢迎下载 批准设计计划任务书并不等于同意列入基本建设计划 要根据财力等条件在长期或年度计批准设计计划任务书并不等于同意列入基本建设计划 要根据财力等条件在长期或年度计 划中考虑 列入基本建设计划时 项目才成立 方可以筹建 划中考虑 列入基本建设计划时 项目才成立 方可以筹建 第五节第五节 设计工作设计工作 设计工作必须以批准的可行性报告 设计计划任务书以及其它有关资料为依据 它是 在市场预测 包括建厂规模 和厂址选择之后的一个工作环节 市场和原料是项目存在的 前提 也是建设规模的依据 而规模和厂址又是工厂设计的前提 只有当规模和厂址方案 都确定了 才能进行工厂设计 工厂设计完成后 才能进行投资 成本的概算 一 设计的准备工作一 设计的准备工作 在设计单位接受设计任务后 首先对筹建方提供的资料和文件进行分析研究 然后对 其不足的部分 再进一步收集 主要从两个方面 1 1 到建厂现场收集资料 2 2 到同类工厂工程项目收集资料 二 设计工作二 设计工作 设计阶段的划分一般根据工程规模的大小 工程的重要性 技术的复杂性 设计条件 的成熟程度以及设计水平的高低 总的可以分为三阶段设计 两阶段设计和一阶段设计三 种情况 三阶段设计包括 初步设计 技术设计 施工图设计 对于新而复杂 规模特大或缺 乏该种设计经验的大 中型工程 经主管部门指定的才按三阶段设计进行 两阶段设计包括 初步设计 扩大初步设计 施工图设计 最常用方式 一阶段设计包括 施工图设计 一般为小厂的新建或小规模的改扩建工程 食品工厂设计的设计工作经常采用两阶段设计 初步设计 施工图设计 一 一 初步设计 扩大初步设计 初步设计 扩大初步设计 初步设计初步设计就是在设计范围内 工艺专业设计和其它各辅助专业设计 作详细全面的计算和 安排 使之足以说明本食品厂的全貌 但图纸深度不深 还不能作为施工指导 而可以供 有关部门审批 这样深度的设计称为扩初设计 按 轻工业企业初步设计内容暂行规定 要求 初步设计的内容初步设计的内容为 总论 技术经济 总平面布置及运输 工艺 自动控制测量仪表 建筑结构 给排水 供 电 供热 采暖通风 空压站 氧气站 冷冻站 环保及综合利用 维修 中心化验室 站 仓库 堆场 劳保 生活福利设施和总概算十九部分 1 1 扩初设计的深度要求 1 满足对专业设备和通用设备的订货要求 并对需要试验的设备提出委托设计或试制的 技术要求 2 主要建筑材料 安装材料的估算数量和预安排 3 控制基本建设投资 4 征用土地 5 确定劳动指标 6 核定经济效益 7 设计审查 8 建设准备 9 满足编制施工图设计要求 2 2 扩初设计文件的编制内容 根据扩初设计的深度要求 设计人员通过设计说明书 附件设计说明书 附件 和总概算书 扩初设计文件 和总概算书 扩初设计文件 三部分的形式 对食品工厂整个工程的全貌作出轮廓性的定 精品文档 8欢迎下载 局 供有关上级部门审批 初步设计说明书初步设计说明书有按总平面 工艺 建筑等各部分分别进行叙述的内容 附件附件中包括图纸 设备表 材料表等内容 总概算书总概算书是将整个项目的所有工程费和其它费用汇总编制而成 教材中以工艺部分为例进行了说明 3 3 扩初设计的审批权限 大型项目 按隶属 部省提出审查意见 国家建委批准 中型项目 按隶属 部省审批 批准文件报国家建委备案 国家指定项目例外 小型项目 部省自行规定 部商地方安排的项目 以部为主 商地方审批 城市规划 卫生防疫 环境保护可一票否决城市规划 卫生防疫 环境保护可一票否决 批准后的设计文件 全厂总平面布置 主要工艺过程 主要设备 建筑面积 建筑结构 批准后的设计文件 全厂总平面布置 主要工艺过程 主要设备 建筑面积 建筑结构 安全卫生措施 三废处理 总概算等需修改时 必须经过原设计文件审批机关同意安全卫生措施 三废处理 总概算等需修改时 必须经过原设计文件审批机关同意 二 二 施工图设计 施工图设计 对经批准后的初步设计在深度上进一步深化 使设计更具体 更详细地达到施工指导的要 求 工艺设计人员不仅要完成工艺设计施工图 而且还要向有关设计工种提出各种数据和要求 使整个设计和谐 协调 三 施工 安装 试产 验收 交付使用三 施工 安装 试产 验收 交付使用 第六节第六节 工厂设计的职责与组成工厂设计的职责与组成 一 工厂设计职责一 工厂设计职责 设计单位按照设计任务书和有关批准文件 通过图纸的形式 更好地 更合理地来体现设计计划任务书上提出的计划要求 设计要体现国家的政策方针和技术性 经济性 二 工厂设计组成二 工厂设计组成 工艺设计 非工艺设计 工艺设计工艺设计 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 食品工厂工艺设计的内容食品工厂工艺设计的内容 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 工艺设计对非工艺设计提出要求内容对非工艺设计提出要求内容 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 冷能耗量及负荷进行计算 对给水 水质的要求 对排水和废水水质处理的要求 对各类仓库面积的计算及仓库温湿度的特殊 要求等等 非工艺设计非工艺设计是根据工艺设计的要求和所提出的数据进行设计的 非工艺设计内容非工艺设计内容 总平面 土建 采暖通风 给排水 供电及自控 制冷 动力 环保 等的设计 有时还有设备的设计 相互关系相互关系 工艺设计 非工艺设计 对土建提出工艺要求 土建提供符合工艺要求的建筑 土建向水电汽提供建筑 水电汽向土建提供涉及建筑的布置资料 对给排水 电汽冷暖风提出工艺要求 水电汽为工艺提供车间安装图 用电工程向供电提出要求 精品文档 9欢迎下载 用水工程向给排水提出要求 第二章第二章 厂址选择及总平面设计厂址选择及总平面设计 第一节第一节 厂址选择厂址选择 厂址选择厂址选择是指在指定的某一地区内 根据新建厂所必须具备的条件 结合食品工厂的 特点 进行详尽的调查 或复查 勘测工作 就可建厂的几个厂址的技术经济条件 列出 几个方案 进行综合分析比较 从中择优确定厂址 最后由建设单位会同设计单位 作出 厂址选择报告厂址选择报告 呈报上级主管部门批准 扩建厂一般不存在厂址选择问题 厂址选择含地点地点和场地场地选择两个方面 地点选择地点选择指方位地理坐标及其所处的自然环境 场地选择场地选择指面积大小 场地外形及其潜藏的技术经济性 厂址选择环节的重要性重要性 具有明显的政治经济技术意义 涉及按质按量完成设计的各 项指标的投资费用是否最省 投产后的长期生产 技术管理和发展远景如何 涉及到国家 地区的工业布局和城市规划合理程度 一 厂址选择的一般原则一 厂址选择的一般原则 厂址选择要考虑以下因素 一 一 自然条件自然条件 1 地理位置 了解所选厂址的方位及其与城镇的关系 周围地段的地理情况和在该处建厂的有利及 不利条件 食品工厂一般处于城郊部位比较合适 离主要消费 集散 中心的距离与城市 规模 生产厂规模成正比 2 地形 地势与地质 地形及外形 自然高度差 5 1000 以下最好 由中心向四周或由一边向另一边的海拔高 度差 地质构造 土壤类型 地耐力 3 水文 丰富的水源 包括地表水 深层水 水库水 江河水 有压泉水 城市自来水等 洪 水水位要求 最高洪水位 0 5 米以上 4 气象 气象资料是厂房设计和排水系统设计的主要依据 我国规定每 10 15 年举行气象纪录 普查 包括 温湿度 全年平均 最月平均 极限 降雨量 年平均 最大一次及持续时 间 冬季积雪情况 冰冻期及地层冰冻深度 土壤温度 风玫瑰图及风级表 极限气压及 年平均气压 全年日照数 各月日照分布情况等 5 地震 历年地震情况及影响 以地震部门鉴定的震级和烈度为准 二 二 技术经济条件技术经济条件 1 原料供应与产品销售 2 能源供应 3 给排水 4 足够的场地面积 兼顾扩建的需要 利用系数 60 70 5 节约用地 6 交通运输 7 企业协作与城市规划 精品文档 10欢迎下载 总之 厂址选择的原则厂址选择的原则可归纳为 1 1 厂址的位置要符合城市规划和食品工厂对环境的特殊要求 2 2 厂址的地区要接近原料 燃料基地和产品销售市场 还要接近水电源 3 3 具有良好的交通运输条件 4 4 场地有效利用系数较高 并有远景规划的最终总体布局 5 5 有一定的基建施工条件和投产后的协作条件 6 6 要有利于三废处理 保证环境卫生 二 厂址选择的程序二 厂址选择的程序 一 一 准备工作阶段准备工作阶段 1 组织准备 由主管建厂的国家部门组织建设 设计 勘测等单位人员组成选厂工作组 2 技术准备 拟定选厂工作计划 编制选厂各项指标及收集厂址资料提纲 包括自然条件和技术经 济条件的资料提纲 二 二 现场勘查工作阶段现场勘查工作阶段 1 向相关地区说明选厂工作计划 2 进行踏测与勘探 绘制草测图 三 三 编制厂址选择报告阶段编制厂址选择报告阶段 按工艺 总图 给排水 供电 供热 土建 结构 技经 地质 水文等 13 个专业类型 对前两阶段收集 勘测所实得的资料和技术数据进行系统整理 编写出厂址选择报告 供 上级主管部门组织审批 三 厂址选择报告的内容三 厂址选择报告的内容 厂址选择报告的基本内容基本内容为 一 一 概述概述 说明选厂的目的与依据 选厂工作组成员及其工作过程 说明厂址选择方案并论述推荐方 案的优缺点及报请上级机关考虑的建议 二 二 主要经济技术指标主要经济技术指标 通常包括全厂总占地面积 全厂建筑面积 全厂职工人数控制数 用水量 水质要求 用 电量 原材料 燃料消耗量 运输量 三废措施及其技术经济指标等 8 项内容 三 三 厂址条件厂址条件 说明所选厂址的自然条件及其具备的技术经济条件 并附有说明材料 通常包括包括地理位置 及厂址环境 厂址场地外形 地势及面积 厂址地质与气象 土地征用及迁民情况 交通 运输条件 原材料 燃料情况 给排水方案 供热供电条件 建筑材料供应条件 环保工 程及公共设施等 10 项内容 四 四 厂址方案比较厂址方案比较 依据选择厂址的自然 技术经济条件 对几个拟定的厂址 首先进行技术经济方案比较 而后结合自然条件与以往选厂址实践经验 展开讨论 着重基建费用与常年经营费用的比 较 提出选定厂址的推荐意见及其中有关问题的建议 厂址选择报告的有关附件资料有关附件资料 各试选厂址总平面布置方案草图 1 2000 技术经济比较 表及说明材料 地质水文勘探报告 水源地水文地质勘探报告 厂址环境资料及建厂对环 境的影响报告 震烈度鉴定书 地形图 1 10000 及地理位置图 1 50000 气象资料 原料等各类协议书等 第二节第二节 工厂总平面设计工厂总平面设计 精品文档 11欢迎下载 工厂总平面设计是工厂总体布置的平面设计 其任务是根据工厂建筑群的组成内容及 使用功能要求 结合厂址条件及有关技术要求 协调研究建 构筑物及各项设施之间的相 互空间和平面关系 正确处理建筑物 交通运输 管路管线 绿化区域等布置问题 充分 利用地形 节约场地 使所建工厂形成布局合理 协调一致 生产井然有序 并与四周建 筑群相互协调的有机整体 其设计依据其设计依据是已审批的计划任务书 厂址选择报告和厂址总平 面布置方案草图及生产工艺流程简图 一 总平面设计的内容一 总平面设计的内容 总平面设计内容 1 平面布置设计 2 竖向布置设计 3 运输设计 4 管线综合设计 5 绿化设计 二 总平面设计的原则和要求二 总平面设计的原则和要求 基本原则基本原则和要求 1 1 必须符合生产流程的要求 2 2 生产主厂房为中心的原则 3 3 充分考虑地区主风向 风玫瑰图 4 4 人流物流分流的原则 5 5 遵从城市规划的要求 6 6 符合国家有关规范和规定 三 几个概念三 几个概念 1 1 风玫瑰图风玫瑰图 风向玫瑰图和风速玫瑰图 风向玫瑰图风向玫瑰图就是风向频率图 它是在直角坐标上绘制的 坐标原点表示厂址地点 坐 标分成 8 个方位 分别为东 南 西 北 东南 东北 西南 西北 也可分成 16 个方位 描述 将常年每个方向吹向厂址的风的次数占全年总次数的百分率称为该风向的频率 则 将各方向的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 像玫瑰花 故称风向玫瑰图 参见附录附图 2 382 页后 风速玫瑰图风速玫瑰图制作同风向玫瑰图 只是以平均风速代替风向频率 2 2 污染系数污染系数 污染系数为表示污染程度的参数 污染系数 风向频率 平均风速 3 3 建筑系数建筑系数 建筑系数 建构筑物 堆场 露天场地 作业场地 占地面积 厂区占地面积 4 4 土地利用系数土地利用系数 土地利用系数 建构筑物 堆场 露天场地 作业场地 辅助工程 占地面积 厂区占地面积 精品文档 12欢迎下载 第三章第三章 食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 食品工厂工艺设计是以生产产品的生产车间为主 工艺设计的好坏直接影响到全厂生 产和技术的合理性 并且对建厂的费用和生产后产品质量 产品成本 劳动强度等都有密 切的关系 工艺设计同时也是其它非工艺设计所需基础资料的依据 食品工厂工艺设计的依据依据是设计计划任务书上规定的生产规模生产规模 产品要求产品要求和原料情况原料情况 结合建厂条件建厂条件进行设计 食品工厂工艺设计主要包括主要包括下列项目 1 产品方案 规模及班产量的确定 2 主要产品和综合利用产品的工艺流程的确定及操作说明 3 物料计算 4 生产车间设备的生产能力计算 选型及配套 5 生产车间平面布置 6 劳动力平衡及劳动组织 7 生产车间水 电 汽 冷用量的估算 8 生产车间管路计算及设计 工艺设计除上述内容外 还必须向非工艺设计专业和有关方面向非工艺设计专业和有关方面提出下列要求要求 1 工艺流程 车间布置对总平面布置中相对位置的要求 2 对土建 采光 通风 采暖 卫生设施的要求 3 生产车间的水电汽 冷能耗量计算及负荷要求 4 对给水水质的要求 5 对排水和废水水质处理的要求 6 各类仓库面积的计算及仓库温湿度的特殊要求等等 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 产品方案产品方案 也称生产纲领生产纲领 实际上是食品工厂准备全年生产哪些品种和各产品的数量 产期 生产班次等的计划安排 如 乳品厂乳品厂 原料是牛奶或羊奶 冬季以产鲜奶为主 夏季城区以产鲜奶 冰淇淋为主 牧区 以产奶粉为主 碳酸饮料厂碳酸饮料厂 夏天生产各种汽水 冬季生产汽酒等饮料 罐头厂罐头厂 季节性强 产品繁多 生产有旺季和淡季之分 季节性产品季节性产品和调节性产品调节性产品根据需 要搭配生产 考虑到罐头生产厂的品种繁多及产品的季节性强 产品方案编制相对复杂 下面就以 罐头厂的产品方案罐头厂的产品方案编排为例 说明编排产品方案应注意的问题 适当兼顾乳品厂 编排产品方案时 应尽量做到 四个满足四个满足 五个平衡五个平衡 同时要根据设计计划书的要 求及原料供应的可能 考虑生产车间的数量生产车间的数量及车间利用率车间利用率 全年生产日数生产日数及生产班次生产班次 还 要确定主要产品的罐型主要产品的罐型和班产量班产量 在此基础上 编排多个产品方案 进行分析比较 P49 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 精品文档 13欢迎下载 3 满足淡旺季平衡生产的要求 4 满足经济效益的要求 五个平衡 是 1 产品产量与原材料供应量应平衡 2 生产季节性与劳动力应平衡 3 生产班次要平衡 4 设备生产能力要平衡 5 水 电 汽负荷要平衡 班产量班产量是工艺设计中最主要的计算基准计算基准 其大小直接影响到设备的配套设备的配套 车间的布置车间的布置 和面积和面积 公用设施和辅助设施的大小公用设施和辅助设施的大小 劳动力定员劳动力定员等内容 班产量的决定因素决定因素有 原料供应量原料供应量的大小 配套设备的生产能力生产能力 延长生产期的条件延长生产期的条件 冷库 半成品加工措施等 每天生产班次生产班次及产品品种搭配品种搭配 一般来说 一种原料生产同一种产品时 应力求精简 以利于实现机械化 但有时为 了提高原料的利用率和使用价值 或者为了满足消费者的需要 往往有必要生产成多种规 格 产品品种搭配 下面是若干种产品品种搭配情况 供参考 冻猪片加工肉类罐头冻猪片加工肉类罐头的搭配 3 至 4 级冻片猪出肉率在 75 左右 其中午餐肉罐头 55 60 圆蹄罐头 1 2 排骨罐头 5 或扣肉罐头 8 10 余下可生产其它猪肉罐头 番茄酱罐头番茄酱罐头罐型的搭配 以搭配 以 7070 克装的小罐型为好 但郁于设备的加工条件 通常是克装的小罐型为好 但郁于设备的加工条件 通常是 70g70g 装装 占占 15 30 15 30 198g198g 装装占 10 20 3000g 或 5000g 装大罐型占 40 60 蘑菇罐头蘑菇罐头的搭配 一般整菇 70 片 碎菇占 30 水果类罐头水果类罐头的搭配 生产糖水罐头时考虑果汁 果酱罐头的生产 产量视原料情况及碎果 肉多少而定 产品方案举例 见课本产品方案举例 见课本 P45 P48 P45 P48 第二节第二节 主要产品及综合利用产品生产工艺流程的确定主要产品及综合利用产品生产工艺流程的确定 生产工艺流程设计的主要任务包括两个方面 一是一是确定由原料到成品的各个生产过程 及顺序 说明生产过程中物料和能量发生的变化及流向 应用了哪些生化 化工过程及设 备 二是二是绘制工艺流程图 一 生产方法 工艺路线 的选择依据一 生产方法 工艺路线 的选择依据 1 原料来源 种类和性质 2 产品的质量和规格 3 生产规模 4 技术水平 5 自然环境 6 经济合理性 二 工艺流程的设计原则二 工艺流程的设计原则 1 保证质量符合要求 2 尽量采用成熟的 先进的技术和装备 3 尽量减少三废的排放量 有完善的三废治理措施 4 确保安全生产 以保证人生和设备安全 5 生产过程尽量采用机械化 自动化 实现稳产 高产 三 生产工艺流程的设计步骤三 生产工艺流程的设计步骤 1 生产工艺流程示意图 在物料衡算前进行 定性地表明原料变成产品的路线和顺序 以及应用的过程及设备 精品文档 14欢迎下载 确定原料变成产品要经过哪些单元操作 采用何种操作方式 连续 间歇 可以用简单的 设 备流程图表示 也可用文字示意图表达 2 生产工艺流程草图 完成示意图后 即可开展物料平衡计算 求出原料 半成品 产品 副产品以及与物 料 有关的废水 废料等的规格 重量和体积等 并据此开展设备设计 设备设计通常分两阶 段 进行 第一阶段是计算 确定计量和贮存设备的容积以及决定这些容积型设备的尺寸和台 数 等 此后开展流程草图设计 并进行第二阶段设备设计与水电汽等能量计算 第二阶段设 备 设计主要解决单元操作的技术问题 此后再对草图进行充实 修改并进行初步平面布置 3 生产工艺流程图 在车间平面布置设计过程中 可能出现草图中设备的空间位置不合理 或是个别设备 的 型式和主要尺寸选取不当 需要修订完善 最后完成工艺流程图 编入设计文件 四 几种罐头制品及乳制品的生产工艺流程 图 四 几种罐头制品及乳制品的生产工艺流程 图 1 午餐肉 蘑菇 青刀豆罐头生产线P51 52P51 52 2 全脂奶粉 冰淇淋 甜炼乳生产工艺流程P53 55P53 55 练习 试用文字表达的方式写出图练习 试用文字表达的方式写出图 3 1 3 53 1 3 5 的工艺流程 如图的工艺流程 如图 3 63 6 形式 形式 第三节第三节 物料 平衡 计算物料 平衡 计算 物料衡算是工艺计算的基础 在整个工艺计算工作中开展的最早 并且是最先完成的 项 目 生产方法确定并完成了工艺流程草图设计后 即可进行物料平衡计算 设计工作从定 性分析发展到定量计算 物料衡算是指 根据质量守衡定律 进入某一系统或设备的物料重量 必等于所得到 的 产物重量和物料损失量之和 一 物料衡算的意义一 物料衡算的意义 1 是设备选型的基础 2 开展工艺流程草图设计的基础 3 水 汽 冷热量平衡计算的基础 二 物料衡算的方法和步骤二 物料衡算的方法和步骤 1 弄清计算的目的和要求 采用简便或复杂的方式 2 给出物料衡算流程示意图 3 写出反应方程式 所有可能的反应 4 收集设计基础数据和有关物化常数 5 确定工艺指标及消耗定额等 6 选定计算基准 对于有多个反应产物和生成物的尤为重要 7 按质量守衡规律进行物料计算 8 校核与整理计算结果 列出物料衡算表 精品文档 15欢迎下载 9 给出物料流程图 10 最后得出原料消耗综合表和排出物综合表 三 物料衡算实例三 物料衡算实例 1 397g 装原汁猪肉罐头生产物料衡算及消耗定额 P57 P58 1 从原料 成品 2 从成品到原料 2 日产 12t 番茄酱罐头物料计算 P59 3 班产 20t 蘑菇物料计算 P60 4 班产 20t 青刀豆物料计算 P61 5 班产 10t 午餐肉物料计算 P62 6 几种主要乳制品物料计算 生产消耗定额及辅料等 P63 四 部分基础数据四 部分基础数据 1 部分原料利用率表 P64 2 部分肉 禽 水产品的原料消耗定额及劳动力定额参考 P66 3 糖水罐头 水果类 主要原辅材料消耗定额参考 P70 4 果汁 果酱类罐头主要原辅材料消耗定额参考 P73 5 蔬菜类罐头主要原辅材料消耗定额参考 P76 基准选择重要性举例 丙烷在 125 的过量空气中完全燃烧 其反应式为 C3H8 5O2 3CO2 4H2O 问每产生 100mol 燃烧产物 烟道气 需多少摩尔空气 精品文档 16欢迎下载 第四节第四节 设备生产能力的计算与选型设备生产能力的计算与选型 物料计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 食品工厂生产设备大体可分为四个类型四个类型 计量和贮存设备 定型专用设备 通用机械 设备和非标准专业设备 设备工艺设计与选型的任务是在工艺计算的基础上 确定车间内 所有工艺设备的台数 型式和主要尺寸 据此着手进行车间布置设计 并为下一步施工图 设计以及其它非工艺设计项目 如设备的机械设计 土建 供电 仪表控制设计等 提供 足够的有关条件 为设备的制作 订购等提供必要的资料 一 设备设计与选型的依据一 设备设计与选型的依据 1 由工艺计算确定的成品量 物料量 耗汽量 耗水量 耗能量 耗风量等 2 工艺操作的最适外部条件 3 设备的构造类型和性能 二 设备设计与选型的一般原则二 设备设计与选型的一般原则 1 满足工艺要求 保证工艺过程实施的安全可靠 保证产品的质量和产量 2 经济上合理 技术上先进 3 运行费用低 水电汽消耗少 4 投资省 耗材料少 加工方便 采购容易 5 操作清洗方便 耐用易维修 备品配件供应可靠 减轻工人劳动强度 实施机械化和自 动化方便 6 结构紧凑 尽量采用经过实践考验证明确实性能优良的设备 7 考虑生产的波动与设备平衡 留有一定裕量 8 考虑设备故障及检修的备用 三 食品工厂部分设备生产能力的计算三 食品工厂部分设备生产能力的计算 一般地 食品工厂许多设备的生产能力是确定的 由生产厂家提供的铭牌就可得到 也有一些设备的生产能力与生产的物料种类有关 主要如流送槽 输送带 杀菌锅等等 1 1 流送槽流送槽 流送槽是利用水流运送食品的槽式输送设备 通常把食品与水混放进行输送 其输送 精品文档 17欢迎下载 原料流量为 Q F V m 1 其中 Q 为原料流量 F 为流送槽有效流送截面积 水浸部分截面积 V 为流送槽的流送 速度 一般取 0 5 1 0m s 为混合物密度 计算时近似取 1000Kg m3 m 为水对物料的 倍数 蔬菜类 3 6 鱼类 6 8 2 2 斗式升送机斗式升送机 G 3600 i a V 式中 G 为生产能力 t h I 为料斗容积 m3 a 为两个料斗中心距 m 对于疏斗 a 2 3 2 4h 连续布置的斗 a h m h 为斗深 为料斗充填系数 所装物料容积 料斗的理论容积 决定于物料种类及充填方法 对于粒状及细粒干燥物料 取 0 75 0 95 对于谷物 取 0 70 0 90 对于水果 取 0 50 0 70 V 为牵引件速度 m s 为物料的堆积密度 t m3 3 3 带式输送机带式输送机 1 1 水平带式输送机 水平带式输送机 G 3600 B h V G 为生产能力 t h B 为带宽 m H 为堆放一层物料的平均高度 m 为装填系数 0 6 0 8 一般取 0 75 为装载密度 t m3 V 为带速 m s 用作检查性的取 0 05 0 1 运输时取 0 8 2 5 2 2 倾斜带式输送机 倾斜带式输送机 G0 G 0 G0为倾斜带式输送机生产能力 t h G 为水平带式输送机生产能力 t h 0为倾斜系数 其值决定于倾斜角度 见课本表 3 15p80 4 4 杀菌锅 杀菌锅 1 1 每台杀菌锅操作周期所需的时间 T T 1 2 3 4 5 1为装锅时间 一般取 5min 2为升温时间 min 3为恒温杀菌时间 min 4为降温时间 min 5为出锅时间 一般取 5min 2 2 每台杀菌锅内装罐头的数量 n n Kazd12 d22 K 为装载系数 常用罐型取 0 55 0 60 a 为杀菌蓝高度与罐头高度之比 z 为杀菌锅内杀菌蓝数目 d1为杀菌蓝内径 m 精品文档 18欢迎下载 d2为罐头外径 m 3 3 每台杀菌锅的生产能力 G G 60n T 罐 h 4 4 1h 内杀菌 X 罐所需的杀菌锅数目 N N X G 台 5 5 杀菌工段操作图表的制作 a 根据工艺需要 确定杀菌式 b 根据杀菌锅的生产能力确定所需杀菌锅数目 c 确定装锅间隔 t 如何确定 举例如课本表举例如课本表 3 16p823 16p82 现在看看如何确定装锅间隔如何确定装锅间隔 t t 已知 T min T0 时刻 N 确定 t 两个约束条件两个约束条件 一一为 1 号锅循环使用的时间间隔必须存在 T T0 N t T0 二二为第 N 号锅装锅结束与 1 号锅的出锅开始的间隔必须存在 N 1 t 5 T0 T0 T 5 联立求解得 60n X T N t T 10 N 1 5 5 空气压缩机 空气压缩机 杀菌锅反压冷却时所需空气压缩机容量杀菌锅反压冷却时所需空气压缩机容量 1 1 杀菌锅内反压为 P2时所需的空气量 V2 m3 V2 V1 P2 P1 V1 为杀菌锅容积 m3 P1为大气压力 kPa P2为反压冷却时的绝对压力 kPa 2 2 每只杀菌锅在反压时所需贮气桶容量 Q Q V2 V3 V2为杀菌锅内反压为 P2时所需的空气量 V3为在贮气桶压力下 每立方米空气所提供的常压空气量 m3 m3 见表 3 17p84 3 3 空气压缩机每分钟的空气供应量 V V V2 n V2为杀菌锅内反压为 P2时所需的空气量 为冷却过程所需时间 min n 为杀菌锅数目 6 6 泵的流量 泵的流量 1 1 离心奶泵的流量 Q Q N 102 H N 为轴功率 KW 电机功率 传动效率 1 保留系数 0 1 或 0 2 为液体密度 kg m3 H 为扬程 m 为泵的总效率 0 4 0 6 1 2 3 1为容积效率 实际流量 通过叶轮的流量 2为水力效率 实际扬程 理论扬程 3为机械效率 2 2 螺杆泵的流量 Q 精品文档 19欢迎下载 螺杆泵螺杆每转一圈的流体流量 Q1 Q1 4eDT 1003 螺杆 nr min 时的总流量为 Q Q Q1 n 60 1 neDT 1 4167 m3 h 1为容积效率 0 7 0 8 T 为螺腔的螺距 T 2t cm t 为螺杆的螺距 cm e 为偏心距 cm D 为螺杆直径 cm n 为螺杆的转数 r min 部分物料容重见表部分物料容重见表 3 183 18 p85p85 练习题练习题 某物料杀菌操作中 杀菌式为 30 90 30 110 六个杀菌锅进行工作 装锅间隔为 28 分钟 采用反压冷却方式进行冷却 已知杀菌锅直径为 1 07 米 高 1 85 米 冷却反压 绝对压力 为 164 75kPa 连续冷却 5 分钟 压缩空气贮气桶压力为 765 kPa 绝对压力 试计算 1 每只杀菌锅在反压时所需贮气桶容量 Q 2 空气压缩机每分钟的空气供应量 V 3 制作杀菌工段操作图表 假设上午 8 00 开始装锅 4 如何确定装锅间隔 如果装锅间隔为 26 分钟会出现什么情况 解 1 V2 V1 P2 P1 164 75 101 08 1 072 1 85 3 14 4 2 71 m3 Q V2 V3 2 71 6 10 0 45 m3 2 V V2 n 2 71 6 5 3 25 n 6 3 略 4 60n X T N t T 10 N 1 N 6 160 6 t 160 10 6 1 26 7 t 30 若装锅间隔取 26 分钟 将出现循环干涉现象 精品文档 20欢迎下载 四 食品工厂部分主要设备的选择四 食品工厂部分主要设备的选择 一 罐头工厂主要设备 一 罐头工厂主要设备 1 1 输送设备输送设备 一般分为固体输送设备与液体输送设备两大类 固体输送设备 带式输送机 块状 颗粒状 整件物料的水平或倾斜输送 斗式输送机 不同高度连续输送 螺旋输送机 块状 颗粒状物料