日产35吨红枣酸乳饮料工厂设计.doc

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）产35吨红枣酸乳饮料工厂设计摘 要本文进行了日产35吨酸乳饮料代加工生产工厂的设计，制定了红枣酸乳饮料的配方，设计工艺并进行论证，进行车间平面设计，工厂平面设计等，以及乳品加工过程中的物料平衡、热量平衡进行计算，设备选型、劳动力平衡进行设定，实施环境保护规划并进行污水处理，对投资成本、利润、盈亏平衡点等进行估算。根据原料乳的组成特点和产品特点进行物料衡算，根据包装形式选择了板式热交换器作为热交换设备，对原料乳冷却阶段和预热、均质、超高温灭菌等加工接顿进行了热量衡算其热回收百分率达56.41%。依据本厂的生产实际需要，对水、电、汽的使用量进行估算，确定他们每天最大用量依次为：用水为1040t，用电为16200度，用汽为19200m。采用5S管理模式对工厂生产进行组织和管理；合理劳动定员实行二班制连续生产。本设计投资回收期为5.5年，可以较快的收回成本，经济效益比较显著。关键词：乳酸饮料；工厂设计；生产工艺IIThe design of daily product of 35 tons reddates yogurt drinks plant AbstractThis article is designed a factory with 35 tons of milk drinks production per day and determined yogurt drink recipe. The planning is designed and argued the process flow ,workshop and factory, and the material balance and heat balance is countin dairy processing, calculations, equipment selection, labor equilibrium to establish, implement environmental protection and make wastewater treatment planning, investment cost, profit, break-even point, etc. estimate. The composition according to the characteristics of raw milk and products characteristic of mass balance, according to the packaging to select a plate heat exchanger for heat exchange equipment, raw milk cooling stage and the warm, homogeneous, ultra-high temperature sterilization and other processing was then Benton heat balance the heat recovery rate reached 56.41%. Based on the actual needs of the production plant, water, electricity and steam used to estimate the amount, to determine their maximum daily dosage order: water for the 1040t, power to 16 200 degrees, steam to 19200m . 5S management mode using the factory production organization and management; Labor Quantity reasonable continuous production of a double shift basis. The design of the payback period is 5.5 years, cost recovery can be fast, cost-effectiveness significantly. Keywords：lactic acid beverage; plant design; production process 目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 黑龙江乳品工业概貌11.2 项目投资的必要性和经济意义11.3 红枣酸乳饮料21.3.1 乳的定义21.3.2 红枣的成分及功效21.3.3 红枣酸乳饮料的配方21.4 设计的意义3第2章 工艺流程确定及论证42.1 产品及产量的确定42.2 工艺流程确定42.3 工艺论证52.3.1 原料乳的要求及检验52.3.2 原料乳的净化62.3.3 原料乳的冷却62.3.4 原料乳的标准化62.3.5 预热杀菌62.3.6 均质62.3.7 杀菌7第3章 厂区平面设计83.1 厂址的选择83.2 总平面设计方案83.3 车间布置的基本原则9第4章 物料衡算104.1 原料乳及产品成分的要求104.1.1 原料乳成分104.1.2 成品乳的成分104.2 标准化计算104.2.1 从原料乳中直接标准化（在线标准化）配成标准化乳104.2.2 在原料乳中添加脱脂乳配成标准化乳114.2.3 分离原料乳的量124.2.4每吨原料乳可得的标准乳以及成品乳124.3 车间物料平衡计算12第5章 热量衡算145.1 热交换设备类型的确定145.2 热量衡算过程说明145.3 原料乳冷却阶段155.4 发酵前预杀菌、均质、超高温灭菌阶段15第6章 主要设备选型176.1 设备选型原则176.2 设备选型176.2.1后包装设备选型176.2.2前处理设备选型186.2.3 发酵系统186.2.4 CIP系统186.2.5 设备一览表196.3 辅助部门设计206.3.1 冷库206.3.2 原辅材料库216.3.3 化验室21第7章 车间水、电、气等用量估算237.1 用水量估计237.2 用电量估计237.3 用汽（气）量估计237.4 污水处理量估算23第8章 劳动定员24第9章 环境影响分析269.1 环境保护规划的意义及依据269.2 主要措施26第10章 经济技术分析3010.1 产品成本核算3010.2 消耗费用计算、3010.3 利润、利润率、投资回收期计算31结 论32参考文献33致 谢34黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）日产35吨红枣酸乳饮料工厂设计第1章 绪 论1.1 黑龙江乳品工业概貌东北地区人均乳制品消费水平在全国处于领先地位，黑龙江省作为祖国的粮仓更是重视食品行业，另外黑龙江省又有丰富的奶源，黑土地的肥牛，黑土地的流水，黑土地的青草，再加上勤劳的黑土地牧民们的细心工作，培养出了一批一批的优质原奶，吸引了完达山、飞鹤、贝因美等全国著名品牌来此建厂，黑龙江的乳品业得到了飞速的发展。近年来，乳品行业飞速发展，随着人们生活水平的提高，在吃上人们不再满足基本的吃饱，更要吃出营养、吃出健康，而牛奶作为一类高蛋白而又方便易食的食品深受广大人民群众的喜爱，于是人们对乳制品的需求与日俱增，使得乳品行业有极为广阔的市场，而其中低温液态酸奶以其独特的醇香、多样的口味、低廉的价格更是深受老百姓的喜爱。而建立乳品厂不仅因有广阔的市场能创造丰厚的利润，更能为故乡城市带来庞大的利税，而且还能解决就业压力等问题，还能带动农牧民发展养殖业种植业改善人民的生活水平，解决政府的困难。但是建厂有很多困难，代加工厂就解决了这一问题，他们起源本地，资源想到优厚，有很多大公司需要这种代加工的工厂，这是互利互惠的交易，他们节约了人力资源，而我们节约了生产成本。于是从理论上此厂建立可以说是应运而生。 1.2 项目投资的必要性和经济意义项目建设符合国家产业政策与行业发展规划，是调整农业产业结构和增加就业机会的重要途径。大力发展畜牧业，调整畜牧业结构，突出发展奶类生产，积极推进乳业产业化进程，提高动物产品尤其是牛乳在国民膳食中比重，是我国“十五”期间农业发展的总体思路和指导方针。近年来，我国乳类的生产、加工和消费得到了很快的发展，乳业的发展尤其是乳产品加工业的发展已经成为国家重点扶持的产业。乳业是同人类生存与发展关系最为密切的“健康产业”，是目前我国农村和城郊经济的一个新的经济增长点，乳业的发展可以带动饲养业和乳品工业的发展，从而带动销售环节，创造和增加社会就业机会，促进第一、二、三产业的同步发展。乳业是农村产业结构调整的突破口，也是建立三元种植业结构，实行农牧结合的支撑点。乳品行业目前正处于高速发展阶段，自2000年以来全国乳制品产量逐年递增，乳制品从过去的营养滋补品转变为日常消费品，消费者从过去的老、少、病、弱特殊群体扩大为所有消费者。从城市逐步向农村发展。消费群体正进一步扩大，市场需求量将会越来越多。1.3 红枣酸乳饮料1.3.1 乳的定义乳是哺乳动物产仔后由乳腺分泌的一种具有胶体特性、均匀的生物学液体，其色泽呈白色或略带微黄色，不透明，味微甜并具特有香气。它含有幼仔(羔)生长发育所需要的全部营养成分，是哺乳动物出生后最适于消化吸收的全价食物1。1.3.2 红枣的成分及功效 鲜枣含糖2036，干枣含糖5580，它含热量大，可以代粮，历史上常作救灾之用。维生素C含量在水果中名列前茅，每百克含量达0.l0.6克，比苹果、桃子等高100倍左右，维生素P的含量也是百果之冠，人们赞大枣是天然的维生素丸。每百克鲜枣中含蛋白质1.2克，也几乎是鲜果类之冠。干红枣产热量极高，每百克红枣可产热量约12001300千焦，接近于葡萄干，而且蛋白质、钙、磷、核黄素、尼克酸的含量又高于葡萄干。所以，人们历来就把红枣视为极佳的滋补品。一日食三枣，百岁不显老。红枣不但是美味果品，还是滋补良药，有强筋壮骨、补血行气、滋颐润颜之功效。红枣能作为药用，早在本草备要中就有记述。说红枣能补气益中，滋脾土，润心肺，调营养，缓阴血，生津液，悦颜色，通九窍，助十二经，和百药。明代大医药学家李时珍在本草纲目中写道：大枣气味甘平，安中养脾气、平胃气、通九窍、助十二经，补少气，久服轻身延年。现代医学研究表明，红枣对过敏性紫癜、贫血、高血压、急慢性肝炎、肝硬化、胃肠道肿瘤具有疗效。1.3.3 红枣酸乳饮料的配方红枣味酸乳饮料的口感极佳，且营养丰富，在市场上有极高的好评，深受消费者的喜爱。其成分配方如下表1-12：表1-1 红枣牛乳配方成分 标准乳 白砂糖 红枣粉 香精 乳化剂 稳定剂 水 菌种百分比 85% 4% 0.4% 0.06% 0.5% 0.02% 10% 0.02% 1.4 设计的意义红枣以及牛奶的营养价值极高，红枣味牛奶有二者全部的营养，而且口感极佳，自产品出现以来，在市场上反响很大，深受广大消费者的喜爱，所以红枣牛奶必将有很好的市场前景。酸乳饮料从以前的营养品到现在的日常消费品3，其消费者由原来的老幼等特殊群体到现在的广大群众，地域上从城市发展到农村，消费群体正在逐步变大。因此乳品行业正在飞速发展时期。当前中国的乳品市场还有广阔的空间等待开拓，而本厂的建立正顺应时机，能得到飞速发展，并能解决当地的就业问题，可谓是利国利民利己。 31第2章 工艺流程确定及论证2.1 产品及产量的确定 根据当地的市场需求、以及本厂设备生产能力，产量暂定为日产35吨，分为两班生产，实际生产时间为20小时，每年按11个月计算。每天生产以后根据需要以及能力进行更改，详见表2-1：表2-1 产量预计表名称日产量月产量年产量备注红枣酸乳饮料35吨1050吨11550吨两班生产；每年按11月计算2.2 工艺流程确定净 乳计量罐定位罐化料罐定位混匀预 热 均 质巴氏杀菌冷 却发酵罐接 种发 酵加香精板式冷却待装罐灌装机装 箱成 品原 乳图2-1工艺流程图2.3 工艺论证2.3.1 原料乳的要求及检验2.3.1.1 原料乳的理化指标检测要制造出优良的奶产品，先决条件是要有优质的奶源，本厂选取黑龙江黑土地优质奶源，并且对每一批原料奶进行验收，验收的时候要对原料乳进行如下检测：采用健康母牛挤出的优质新鲜天然奶不得使用产前15日内的胎乳和产后7天的初乳；不得含有肉眼可见的机械杂质；具有新鲜牛乳的滋气味，不得有外来异味，乳饲料味、苦味、臭味、霉味和涩味；为均匀无沉淀流体，呈浓厚粘稠奶不得使用；色泽为白色或微黄色，不得有红色绿色或严重黄色；酸度不超过20T；要求乳脂肪3.1%，蛋白质2.95%，非脂乳固体8.1%；不得使用任何化学物质及防腐剂；汞0.01ppm，DDT0.02ppm，另外要检测三聚氰胺4。2.3.1.2 原料乳的抗生素检测实验证明乳中抗生素对发酵有较大影响，同时引用含抗生素的牛奶对人身体健康产生危害，因此建立快速安全的抗生素检测成为必要5，下表2-2为一些抗生素对发酵乳制品的影响。 表2-2 抗菌素对乳酸发酵的抑制剂量IUml四环素 青霉素 链霉素 红霉素 金霉素 土霉素 枯草杆菌抗菌素1.0 0.01 1.0 0.1 0.1 0.4 0.04本厂抗生素检测使用SNAP抗菌素检测仪，可在1-10min内快速准确的检测出乳中抗生素含量，为生产优质产品打造坚实的基础。2.3.2 原料乳的净化 原料乳在验收后必须进行净乳，其目的是为了去除乳中的机械杂质以及少量的微生物，首先采用粗滤，然后采用的时离心净化法，使用离心净乳机可以有效提高净化效果，还可以出去乳中的一些体细胞以及微生物。2.3.3 原料乳的冷却 原料乳经净化之后应立刻冷却到5-10，以抑制原料乳中的细菌及致病菌的繁殖。本厂采用的设备为板式换热器，可以迅速将原料乳冷却到5左右。2.3.4 原料乳的标准化 由于奶源地的天气气候、母牛品种以及饲养管理不同，牛乳中的脂肪、蛋白质、非脂乳固体的含量不同，为使其成为标准化乳，必须调整原料乳中的脂肪、蛋白质以及非脂乳固体的含量关系。当前大多数公司采用利乐公司的先进设备，对原料乳中的稀乳油以及脱脂乳进行分离，再按标准进行调配，在配料罐中加入适当的稀乳油以及脱脂乳，是原料奶脂肪蛋白以及非脂乳固体等比例符合标准。2.3.5 预热杀菌 预热杀菌的目的是初步杀死牛乳中的细菌及致病菌6，为后面的巴氏杀菌等打好基础，是杀菌更彻底，保证产品的货架期；而且可以抑制酶的活性，以免脂肪产生水解造成脂肪流失；还可以为均质的彻底打好基础。预热杀菌温度控制在65左右。2.3.6 均质均质的目的是为了使奶中的脂肪球分布更加均匀，均质后的产品风味口感更佳，不易产生脂肪上浮，有利于脂肪的消化有益于人体健康。均质的原理是将压力施加于被加工处理的流体上，使流体中的颗粒或滴液破碎成非常微小的粒子并转化成分散液，易于进一步加工。上述过程是在特殊设计的阀门中完成的，阀技术也代表了均质过程的核心。在高压条件下，当流体流经均质阀微小的流道时所产生强烈的湍流和剪切效应将流体中颗粒或滴液分解成微小的粒子7。本厂均质采用二级均质，即经过两个均质头，温度控制在预热后的65左右，压力控制在20MPa效果最好。2.3.7 杀菌 本公司牛乳的杀菌采用先进的UTH杀菌技术，此技术保证了细菌以及致病菌的彻底杀死，又能保证乳酸菌的正常发酵，而且最大限度的降低了产品营养的损失。UHT杀菌的方法是指物料在连续流动的情况下通过板式换热器加热至135-150，保持4S左右，大大的降低了能耗。灭菌原理：F0值：特定温度时间组合下的灭菌效果。F0 = (t/60)10(T-121.1)/Z T：灭菌温度。t：灭菌温度下的灭菌时间。Z：根据芽孢种类不同其范围为10 10.8 , 可取10。F0值普遍用于计算灭菌条件，若在牛乳中要求嗜热芽胞菌的致死效率为12D，而D121为12.3秒，则总灭菌时间为147S，因此： F0 = (147/60)10(T-121.1)/Z =2.45min在UHT加工中，一般采用137的高温加工，从上面公式可以求出，t=3.6S因此，UHT乳的采取灭菌条件为137，4S.第3章 厂区平面设计3.1 厂址的选择本厂建立在美丽的齐齐哈尔东郊，这里是齐齐哈尔新兴的工业区，符合政府发展规划，风景秀丽，交通方便，地价低廉，水质清纯，满足生产生活的需求。据市中心12公里，东北面就是齐甘环城高速公路，地理位置十分优越。而且可以带动当地的农户，解决就业问题。北纬47度是世界公认的“黄金奶带”，这一区域出产的奶源，品质醇厚优良、营养丰富，是非常稀缺的高品质奶源地。从地理学角度看，北纬47度属于北温带季风气候，是半干旱半湿润地区，土壤肥沃、温度适宜，日照时间较长，昼夜温差较小，植物种类广泛，生长着超过900余种的优质牧草8，水草丰美，由此构建起了最适宜奶牛生存的环境。而本厂正处于此纬度，为本厂生产的产品提供了优质的奶源。 3.2 总平面设计方案本厂区占地面积为1.5万，规则平行四边形南北侧长约为110m，东西长约为140m，场地设计高约为45m ，夏季为东南风，冬季为西北风，因此将锅炉房、变电所等设施建在工厂的东北角。厂区设东南两个门，难免为主出口，用于人流物流通行：东面为副出口，为煤渣、垃圾等出入口。考虑到乳品加工厂的特点，在本场种大量花草，以及建设篮球场等运动设施，与本期工程配套的办公生活等设施同时建成。总平面设计指标如下表3-1；表3-1 总平面设计指标序号 项目 单位 指标 1 规划用地面积 15000 2 建筑占地面积 60003 总建筑面积 77004 建筑系数 % 405 绿化系数 % 203.3 车间布置的基本原则 本车间在设计过程中，将充分考虑以下几方面因素： 以方便生产为前提，符合生产程序，避免交叉运输； 建筑物全部采用南北朝向，利于采光和通风； 为后期工程以及可能添加的设备留有余地9。 根据以上建筑物功能的区分和工艺要求，车间布置日产35吨红枣味酸乳饮料车间布置图。第4章 物料衡算4.1 原料乳及产品成分的要求4.1.1 原料乳成分脂肪 F1=3.1%；非脂干物质 S1=8.7%；总干物质 TS1=11.6%；脂肪与非脂干物质比 RM1=3.1/8.7=0.3654.1.2 成品乳的成分脂肪 F2=2.3%；非脂干物质 S2=6.5%；总干物质 TS2=11.2%；脂肪与非脂干物质比 RM2=2.3/6.5=0.3534.2 标准化计算4.2.1 从原料乳中直接标准化（在线标准化）配成标准化乳（1）、乳脂肪（F）与非脂乳固化（S）之比（R）由上面可以看出RM1 大于RM2，说明原料乳中的脂肪含量过高，所以在标准化时要把部分原料乳进行分离，所得的脱脂乳要加到原料乳中，使之达到标准。（2）、稀奶油及脱脂乳中的非脂干物质的计算设定：当预热温度为 40时，脱脂乳含脂肪F1 =0.2% ；稀奶油含脂肪F2 = 40% 稀乳油中非脂乳固体： SNF1=SNF0(100F1/100F2) =8(10040/1000.2) =5% 脱脂乳中非脂乳固体： SNF2=SNF0(100F2/100F0) =8(1000.2/1004) =8.32%（3）、每吨原料乳应提取含脂肪40%的稀乳油量(Qc) Qc=1000(F0SNF0R/F1SNF2R) =1000(480.35/4050.35) =31.3kg（4）、每吨原料乳中应进行脱脂的原乳量(M) M= Qc(F1F2/F0F2) =25.2(400.2/40.2) =264kg（5）、标准化乳的成分 每吨标准乳所需原乳含量G1： G1=(1000-M)1000/1000-Qc =(1000-264)1000/(100031.3) =759.7kg4.2.2 在原料乳中添加脱脂乳配成标准化乳 原乳成分： 假定脂肪含量 F0-3.1%非脂乳固体含量 SNF0-8.7%脂肪/非脂乳固体 R=3.1/8.7=0.365 成品标准： 原乳R=0.365 计算数值R=0.35 RR，可见原乳中脂肪含量偏高，必须向原乳中添加脱脂乳。 稀乳油成分的假定： 假定： 稀乳油脂肪含量 F2=40% 稀乳油中非脂乳固体含量： SNF1=SNF0(100F1/100F0) =8.7(10040/1003.1) =5.39% 每吨原乳中应添加的脱脂乳的量（含脂0.2%）Qc Qc= (F0-RS0)/(RS1-F1) 1000 =(3.10.3538.7)/(0.3538.320.2) 1000 =10.56kg 标准乳成分（脂肪含量F标，非脂乳固体含量SNF标）： F标=(1000F0+ QcF1)/(1000+ Qc) =(10003.1%+10.560.2%）/(1000+10.56) =3.06% SNF标=(1000SNF0+ QcSNF1)/(1000+ Qc) =(10008.7%+10.565.39%）/(1000+10.56) =8.67%4.2.3 分离原料乳的量 由上面可知每吨原料乳中应添加10.56kg脱脂乳，而原料乳的脂肪含量为3.1%，设需分离M的原料乳，产生的稀乳油为Qc稀，根据脂肪守恒可列出： M3.1%=10.560.2%Qc稀40% 且有 MQc稀=10.56解得M=11.39kg 4.2.4 每吨原料乳可得的标准乳以及成品乳G=1000/(100011.39)/(100010.56) =999.18kg根据配方可得成品乳=999.18/85%=1175.5059kg 4.3 车间物料平衡计算根据市场与本厂生产能力的要求，本工厂预定日生产量为35吨全部为红枣酸乳饮料，其占产品的100%.理论需原料乳3585%=29.75吨（1）、冷却、包装（损失率按 0.2%计算）29.75/（10.2%）=29.81吨（2）、标准化乳经均质、杀菌（损耗按 0.4%计算）29.81/（10.4%）=29.93吨（3）、标准化乳经输送、冷却、贮存（损失率按 0.2%计算）29.93/（10.2%）=29.98吨（4）、原料乳经预处理冷却贮存（损失率按 0.5%计算）29.98/（10.5%）=30.14吨（5）、所以每天应至少进30.14吨原奶。（6）、包装 本工厂采用的百利包为250ml，所以一袋产品为 250ml1.028g/ml=257g 则日产袋数：351000/0.257136186袋按百利包每箱24袋计算装箱数为：136186/245674箱详见表4-1表4-1 每日采购原辅料详单名称原料乳白砂糖香精红枣粉乳化剂稳定剂菌种包装袋包装箱采购量30.14吨1400kg21kg140kg175kg7kg7kg136186个5674箱第5章 热量衡算5.1 热交换设备类型的确定在液态奶的整个生产过程中，从原料乳的净化、冷却、标准化一直到超高温灭菌直至降温冷却室温进行无菌灌装的这一过程，要完成绝大部分灭菌工作，对热交换设备提出了“即准确满足工艺参数，又留有适当余地”的要求；另外，由于这一阶段各个环节在时间上衔接紧凑，升温，降温所需或所释放的热量可以互相充分利用，这就进一步要求热交换设备的选择必须有利于热量循环利用10。本设计使用的是板式换热器。5.2 热量衡算过程说明本设计中，通过板式热交换器进行热交换的两介质均采用逆流传热。（l）根据换热器两端（牛奶入口冷、热水出口，牛奶出口冷、热水入口）的温差，按tm=(t2t1)/ln(t2/t1)求出对数品均温差。（2）根据热量衡算式Q=MCT=KTmA，可求出换热器所需面积A=MCT/KTm已知：M 牛奶流量 kg/h C 牛奶比热容 kcal/kgk T 牛奶的入口、出口的温差 K 总传热系数 kcal/kh（3）根据换热面积A选择BR1-UHT-X型换热气。X为换热面积数，要求XA且与A最接近。在该换热器系列的不同流道流程排布方式中，优先选用1-1，2-2即牛奶和水均为一个或两个流道的换热器品种。（4）计算牛奶和水的热传递单元数NTU牛、NTU水NTU牛=KA/MC=T牛/TmNTU水=rANTU牛=T水/T牛NTU牛取较大的NTU,再根据流道，查“温差修正系数”，得到温差修正系数F1，则换热面积相应修正为A修=A/ F1如果A修仍X则说明所选的换热器合适，否则应重新选择。（5）计算总换热量Q=MCT几个参数的取值说明：M：根据主要设备选型，净乳机的流量为10t/h，板式换热器的流量都是5000L/hK：板式换热器的总传热系数一般为1200-2000kcal/Kh。(这里取1500 kcal/Kh)C：牛奶的比热取为0.93 kcal/kgK。5.3 原料乳冷却阶段 设定原料乳1h内从30冷却至5，冷却介质用1冰水，热交换后升温至9，每天收奶时奶流量为10t/h。（1） Tm=(21-4)/ln(21/4)=10.25（2） A=MCT/KTm=100000.9325/150010.25=15.13 （3） 选用BR1-UHT-18型换热器，总换热面积18，选用220/220流道-流程模式（即2流道，20流程）（4） 温差修正：NTU牛=KA/MC=150015.13/100000.93=2.44 rA=T水/T牛=8/251，Ft=0.93,A修=15.13/0.93=16.27， 所选BR1-UHT-18型换热器合适。（5） Q= MCT=100000.9325=232500kcal/h冰水流量m=Q/CT=232500/18=29062.5kg/h5.4 发酵前预杀菌、均质、超高温灭菌阶段相同处理能力板式热交换器（5000L/h）用于乳的热处理，但是设备装有单效蒸发器，其温度变化如下：(1) 通过热交换使进入的冷乳从5预热到70，即利用蒸发器冷凝水的能量；(2) 接着用热水将70的乳继续加热到90，进入蒸发器；(3) 牛乳于75离开蒸发器，进行均质，然后通过热交换使其加热到121，即利用加热过的乳的能量。(4) 用热水将121的牛乳加热到135；(5) 通过热交换器使加热过的乳从135冷却到90，即将能量传到75的牛乳中；(6) 然后用冷水使乳从90冷却到20-30，灌装。 该方式热回收百分率计算复杂，最简单的方法是用热交换所得到的热量除以总的热负荷，再乘以100，即得热回收百分率。计算如下： (1) 5-70（热交换）：得到的热量为6557003.951.02=1492744.5kJ/h (2) 70-90（热水）：热负荷为20197003.951.02=1587426kJ/h (3) 75-121（热交换）：得到的热量为4650003.951.02=926670 kJ/h (4) 121-135（热水）：热负荷为1450003.951.02=282030 kJ/h因此总的热负荷为：1492744.5+1587426+926670+282030=4288870.5 kJ/h通过热交换得到的热量为：1492744.5+926670=2419414.5 kJ/h热回收百分率：(2419414.5/4288870.5)100%=56.41%第6章 主要设备选型6.1 设备选型原则食品工厂的生产设备大体可分为四个类型：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，在选择设备时，应按照以下原则：、（1） 满足工艺要求，保证产品的质量和产量；（2） 所选设备能充分利用原料、耗能少、效率高、体积小维修方便、劳动强度低并能一机多用；（3） 所选的设备应符合食品卫生的要求，易清洗拆装，与食品接触的材料不易腐蚀，不至于对食品造成污染；（4） 设备结构合理，材料性能可适应各种工作条件；、（5） 在温度、浓度、压力、时间、流量、速度、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；（6）考虑生产波动与设备平衡，留有一定余量；（7）考虑设备故障与检修的备用11。6.2 设备选型根据产品方案和设计规模，全年平均计算每小时生产设计产量为1.75吨，下面对每工段所需设备进行分析。6.2.1 后包装设备选型根据工艺流程以及工厂策划，先确定包装工段的设备：（1）包装机：本设计包装机选用香港建技设备，其速度为6000包/h，根据产量为日产35吨，考虑预留空间，应配备2台。（2）UHT和均质：2台百利包设备每小时可生产3吨，考虑UHT至少需要5%的回流量，则选5t/h的UHT，综合考虑选用TAFLEX5超高温灭菌机，并且配备脱气装置，配套上海申鹿的均质机，压力选为35MPa。（3）包装采用人工，运输货物使用叉车。6.2.2 前处理设备选型根据后包装设备、可确定前处理设备，考虑空间预留产能设为40t/天。其设备选型如下：A.收奶：(1)奶仓：考虑到最大产能为40t/天，满负荷生产每天收奶在35到40吨左右，配备2台30吨的奶仓，为确保生奶质量，奶仓下部装有冷却装置，可通过冰水降温，确保奶温保持在4以下。(2)奶泵：收奶要求在3小时内完成并大于净乳机能力，配备1台15t/h的卫生级自吸泵。(3)双联过滤器、流量计，脱气装置：15t/h,1套。(4)板式热交换器10t/h，1台。(5)净乳机：10t/h，1台。B.配料及待装系统：根据产品配方，把原料乳以及化好的小料等降温，打到待装灌中进行定容、调配等。需要化料缸1吨/个，1个;需要5吨的配料罐2个，10t/h板式热交换器1台，25t/h乳泵2。C.巴氏杀菌系统：鲜奶必须立刻杀菌才能保持较长时间，已备生产使用。系统包括巴氏杀菌机、均质机和闪蒸。均质机压力选择15-20MPa。6.2.3 发酵系统(1)发酵罐：7个5吨。(2)罗茨泵10t/h4(3)待装灌：2个5吨6.2.4 CIP系统(1)本设计采用自动检测酸碱浓度，自动加酸加碱的装置，使酸碱浓度保持在标准的浓度值。(2)CIP系统包括10t酸液罐1,10t碱液罐1，浓酸罐1t1,浓碱罐1t1，纯净水罐10t1，热水罐10t1，进程泵20t/h1，回程泵20t/h1，板式换热器10t/h1，双联过滤器20t/h1。6.2.5 设备一览表表6-1 设备一览表序号设备名称规格数量E100奶车20t1辆E101乳泵15t/h 1台E102双联过滤器15t/h2台E103脱气罐5m/h2台E104流量计DN501个E105奶仓30t2个E106乳泵25t/h2台E107板式换热器10t/h1台E108化料缸1t1个E109净乳机1500L/h2台E110暂储乳罐5t1个E111配料罐5t2个E112离心机3500L/h2个E201罗茨泵10t/h4个E202发酵罐5t7个E203待装罐5t2个E204巴氏杀菌机8t/h1台E205均质机7000L/h1台E301高位罐5t2个E302百利包灌装机6000包/h2套E303超高温灭菌机5t/h1台E401酸液罐10t1个E402碱液罐10t1个E403浓酸罐1t1个E404浓碱罐1t1个E405水罐10t2个E406板式换热器10t/h1个E407乳泵20t/h2个E408双联过滤器20t/h1个6.3 辅助部门设计6.3.1 冷库 设计冷库总面积为150（20m7.5m）,采用钢混结构；库温0- 4.5，存储量为420吨，下面为具体说明。6.3.1.1 遵循规范(1)GBJ71-S4冷库设计规范；(2)商业部设计院冷库制冷技术手册 (3)ZBJ73043-1990组合冷库技术手册(4)ZBX99003-86装配式冷藏库(5)现行国家有关标准、规范及规程。6.3.1.2 依据参数 (1)环境参数：+30 (2)制冷系统蒸发温度：T0=-5 (3)制冷系统冷凝器：TK=+40 6.3.1.3 库体说明(1)由于冷库在建筑物内部一楼，所以采用钢混结构；(2)墙体采用150mm聚氨酯保温板，其内表面采用0.5mm厚镀锌涂塑彩钢板，库板连接采用凹槽结构，内偏心锁构连接，两面板链采用密封膏密封，密封性能好，库板连接锁具由分别在两块板上的钩盒和锁具组成，高强度塑料制作，在库板成型时，一并嵌入板内发泡，用随冷库一起提供的专用工具将其顺时针转动，就可以将两块板紧紧连接在一起。6.3.1.4 制冷系统说明 (1)主机选用4FV-125制冷压缩机； (2)采用氟泵强制供液，冷凝器选用卧式高效冷凝器； (3)蒸发器选用热浸锌式冷风机，型号LDLCF-500,有效蒸发面积为500； (4)冷却水温度低于32，配DBNL-175冷却塔一台。6.3.1.5 总装机容量 根据主机选型、制冷系统、蒸发器、冷