食品工厂生产方案及班产量的确定.ppt

第三章：食品工厂的工艺设计，产品计划和班次产量的确定，1。主要产品生产工艺流程的确定。材料计算，3。设备选择，4。人力资源配置，5。水和蒸汽消耗量的计算，7。管道的计算和设计，8。生产车间工艺布局，6。要求：1。掌握生产车间水、电、汽、冷量消耗的估算方法。掌握生产车间的布局方法，能够绘制工艺流程图和生产车间平面图；3.熟悉物料平衡计算的方法，能够为生产车间选择合适的设备，并估计车间所需的劳动力；4、了解管道设计、计算和设备安装知识，能制定产品计划，确定班级产量，确定工艺流程。工艺设计主要围绕生产车间，如：罐头厂：生产车间一般有一个固体罐车间、一个空罐车间和一个综合利用车间，其中固体罐车间是重点奶粉厂：鲜奶车间、奶粉车间等。其中奶粉车间和鲜奶车间是关键。饮料厂：果汁车间、灌装车间、肉类加工厂：香肠车间、西式火腿车间等车间，辅助部门围绕生产车间设计。总体设计和车间设计都由过程设计和非过程设计组成。过程设计为非过程设计所需的其他基本数据提供了基础。主要内容包括八个方面。产品计划、产品规格和生产能力的确定、主要产品工艺流程的确定和操作、产品的综合利用、物料平衡的描述、生产车间设备生产能力的计算、配套劳动力的选择和计算、生产车间劳动力的平衡和组织布局、生产车间水、电、蒸汽和冷却消耗的估算、生产车间管道设计、计算和设备安装此外，必须向非工艺设计和相关方提出要求。3.1.1含义和要求：产品计划：食品厂计划准备全年生产的产品的类型、数量、生产周期和生产班次。(如乳品厂、饮料厂和罐头厂)生产计划是根据设计任务书和调查研究结果确定的。目标是全年调整生产，使产品随着市场需求的变化而变化。满足四个要求：满足主要产品的生产要求；满足原材料综合利用的要求；满足淡季均衡生产的要求。满足市场供应要求，提高经济效益，3.1产品计划和班次产量的确定，五平衡：产品产量和原材料供应平衡；季节性生产和劳动力需求平衡；生产班次的平衡；设备生产能力平衡；水、电、汽负荷平衡时间安排：按每月25天计算，年生产天数为300天。考虑到原材料供应等因素，全年实际生产日不少于250天，日生产班次为1-2班，季节性产品高峰期为3班。3.1.2班次产量的确定：工艺设计中最重要的计算依据。班组产量的大小直接影响到设备的匹配、车间的布局和占地面积、公共设施和辅助设施的规格和大小、劳动力的配备等。制约因素：原材料供应、市场销售、生产能力和配套设备的运行、延长生产周期的条件(冷藏和半成品加工措施)、产品品种匹配和工厂自动化。年产量(即年生产能力)Q=Q1 Q2-Q3-Q4Q:新建食品厂某些食品的年产量；Q1:当地消费的这类食品；Q2:该地区该类食品的年出口量；Q3:该地区该类食品的年进口量；Q4:该地区此类食品的原始制造商的年产量；对于淡季和旺季的产品，采用以下公式估算：q=qwang q淡季q，生产倒班制一般为12班。根据市场需求、原料特性、全年面包生产天数：t=t旺t中t轻=78 135 75=288d日平均产量计算：q=q shift nkn:生产班次，高峰季节n=3，中间季节n=2，淡季n=1k:设备不均匀系数，k=0.70.8，班次产量q shift，如果只有高峰季节和淡季，则：示例设计任务书规定，食品企业每年可生产2000吨面包用于班次产量。解决方案：3.1.3产品计划的制定通常使用一个表格来表示食品工厂的产品计划。其内容主要包括：产品名称、年产量(Q)、类别产量(Q)、1-12月的生产安排。产量和生产情况用线或数字表示。举个例子。从表中可以看出，生产计划是根据不同的季节和原料特性来安排的，生产计划是根据南方和北方的不同地区、原料供应和消费需求来设计的。当地原材料的供应和消耗量是根据不同的工厂规模设计和生产的。分析评价指标：主要产品市场份额比较；主要产品年产值比较；劳动生产率比较(年产量/工人总数)；比较每十天生产所需的最大和最小劳动力之间的差异；人均年产值元/(人-年)比较；季节性生产的比较；设备使用平衡的比较；水、电和蒸汽的大量消耗的比较；环境保护比较；基础设施投资的社会和经济效益比较；3.1.4产品方案的比较和分析应从技术先进性、可行性和经济合理性等方面进行，以确保方案合理，有利于食品企业的发展和管理。应该制定两套以上的设计方案。将比较和结论写入产品方案比较分析表，提交上级审批，从中找出最佳方案作为后续设计的依据。如下表所示。3.2、产品方案对比分析表，主要产品生产工艺的确定，3.2.1不同类型食品的工艺选择，生产工艺差异很大。对于同一类型的食品工厂，产品类型和工艺流程也是不同的。良好的工艺流程可以保证产品质量，提高设备利用率，降低生产成本，影响企业的经济效益。原则：(1)根据原材料的性质、产品规格和国家标准，出口产品应严格按照合同规定制定。(2)注重经济效益，选择低投资、低能耗、低成本、高产量的生产工艺。(3)注意“三废”的处理效果，减少“三废”的处理量。(4)产品具有较强的市场竞争力，有利于原材料的综合利用。(5)特产或传统名优产品的生产工艺不得随意改变。(6)科研成果在用于设计之前，必须先进行中试。在技术成熟之前，不定型产品不能用于设计。新技术的应用在应用于设计之前需要经过相关部门的鉴定。(7)根据实际情况，优先选择机械化连续自动作业线。(8)待灭菌的食品应优选在高温下连续或瞬时灭菌。要浓缩的食品应在真空中浓缩，以减少对产品颜色和风味的影响。(9)严格按照食品质量安全市场准入制度的要求制定工艺流程。工艺流程是否正确，关系到产品质量、产品竞争力、工厂经济效益，决定着食品厂的生存和长远发展。这是初步设计审批过程中审查的主要内容之一。3.2.2绘制工艺流程图有两种：生产工艺流程框图和生产工艺设备流程图。前者直观、显著、简单地描述了流程，通常作为批准材料报告。后者为设备布局提供了直观的指导不同类型食品工厂的生产工艺流程示例、生产工艺设备流程图、生产工艺设备流程图、纯水生产工艺设备流程图、3.3物料计算，以确定各种主要物料的采购运输量和仓库储存量，并为计算生产过程中所需的设备和劳动力以及对包装材料的需求提供依据。基础数据：技术经济指标，即各工厂在生产实践中积累的经验数据。原材料消耗和辅助材料消耗=成品消耗，绘制原材料和辅助材料消耗表和物料平衡图，为下一步的设备计算、热量计算、管道设计等提供依据和条件。也为劳动能力、生产班次和成本核算提供依据。3.3.1材料计算的一般方法，改造后的工厂根据原工厂的技术经济指标作为计算依据，新工厂将参照同类型、类似条件的工厂的相关技术经济指标，然后对新工厂的实际情况进行修改。一般来说，新建工厂的工艺设计是基于“轮班输出”。例如，每班消耗的原材料数量(公斤/班)=每单位产品消耗的原材料数量(公斤/吨)每班消耗的包装容器数量(只/班)=每单位产品消耗的包装容器数量(只或张/班)每班消耗的包装容器数量(吨/班)(1 0.1%损失)每班消耗的各种辅助材料数量(吨或公斤/班)=每单位产品消耗的各种辅助材料数量(吨或公斤/吨成品)每班消耗的原材料数量(吨或公斤/吨成品)另外，原料利用率可以作为计算基础，通过以往的经验和数据来计算原料。目前，经济技术指标大多是各食品厂在自身生产条件下总结的经验数据。在选择和计算时，本设计中的材料计算定额可参照同类型工厂的相关经济技术指标来确定。下表显示了不同食品工厂的食品原料计算和原料利用率，以供参考。制图原则：任何材料的质量等于成品和加工后少量损失的总和。具体内容包括：物料名称和质量、成品质量、物料流向、进料顺序等。绘制时，材料主流动方向用实线箭头表示，如果需要，材料分支流动方向可用细实线表示。3.3.2物料平衡图，物料平衡表如下表所示，3.4设备选型应满足工艺要求。所需设备数量应根据各品种单位时间(小时或分钟)产量的物料平衡和设备生产能力来确定。常用设备和关键设备一般分为四类：计量储存设备专用设备、通用机械设备、非标准专业设备，原则3.4.1:满足工艺要求，保证产品的先进质量和产量。关键设备的质量性能、使用寿命、能耗和自动化水平应尽可能接近或达到国际先进水平或国内先进水平。适用性可靠性、安全性、经济性和合理性有符合食品卫生要求的合理控制系统，并尽可能采用自动控制方式/，3.4.2计算公式。3.4.2.1传动设备(1)流槽，(2)斗式提升机，(3)带式输送机卧式：倾斜式：倾斜系数，3.4.2.2灭菌设备(1)每个灭菌罐中的罐数，k-装载系数，根据罐的形状，普通罐的k值为0.55 0.60；a-消毒篮的高度与罐的高度之比；D1-消毒篮内径；嗯。D2-罐外径，mm；z-灭菌罐中灭菌篮的数量，每个灭菌罐操作周期所需的时间：t1-罐装载时间，分钟；T2-加热时间，分钟；T3恒温时间；最小；T4-冷却时间，分钟；T5-出罐时间：一般情况下，取1个罐内灭菌所需的灭菌器数量n(套)灭菌后，第一个锅取出时间为8:00t，第二个锅取出时间为8:00(tt)，第三个锅取出时间为8:00(t2t)，直到n个锅，即可编制灭菌工段操作表。众所周知，N=6，t=26min，灭菌公式为(25-90-25)/116，(2)灭菌锅背压式冷却空气压缩机V2V1灭菌锅所需的空气量灭菌锅所需的空气量，当m3V2锅背压为p2时所需的空气量，m3p1大气压，当kPa_p2背压式冷却时的绝对压力，千帕，储气罐容量V V2-背压p2下灭菌器所需的空气量，储气罐压力p3下每立方米空气由m3V3提供的大气量，空气压缩机V2每分钟的供气量(m3/min)-背压p2下灭菌器所需的空气量，以及m3t冷却过程所需的时间。 Minn消毒器数量，3.4.2.3泵(1)离心泵功率P(kW)Pp电机功率，kwa3354保持系数(a=0.1-0.2) a3354传动效率(皮带0.9-0.95，齿轮0.92-0.98)，离心泵流量qv(m3/s)，p轴功率，kWH压头，m；液体密度，kg/m3泵的总效率(0.40.6，=123)1:容积效率(实际流量Q/理论流量Q)2:水力效率(实际扬程H/理论扬程H)3:机械效率(考虑轴承密封装置、摩擦等因素)，(2)螺杆泵电机功率的计算，液体密度，kg/m3Qv进料液体流量；机机械传动效率(0.70.8)，流量Qv计算，n螺杆转速，r/min 螺距，cme偏心距，cmD螺杆直径，CM 3354泵容积效率(一般为0.70.8)，3.4.2.4其他设备(1)高压均质设备柱塞高压均质泵生产能力Q:Q:单作用多缸往复泵生产能力，m3/hd 即：缸数:泵容积系数，一般为0.7-0.9，(2)摆动筛功率计算P(W)，G:满载时筛体重力，ne:筛动能:筛轴每转振幅，4-6mn:偏心轮转数a:传动效率，一般为0.5，ZBF三层摆动筛，产量B0=0.95B为设计筛面宽度，m)h:筛面材料厚度h=(12)D，m； d:物料的最大直径，mvcp:物料沿筛面移动的平均速度，m/s，取0.5m/s以下的:物料松散系数，一般为0.360.46:物料密度，t/m3，(3)绞肉机生产能力g (kg/h)，a1切割面积1kg物料，cm2/kga刀具切割能力利用系数，0.70.8F刀具切割能力，当当孔径为3毫米时，f=6000 7000 cm2/h；当孔径为25毫米时，f=700 1000 cm2/h；切割能力f (cm2/h)、f刀具的切割能力、cm2/hD栅格板的直径、cm的总孔面积与栅格板面积之比、平均0.30.4Z刀具总数(4个十字刀具)、功率p (kw)、w切割1kg材料的能耗比、kW/kg、w值如下表所示、w值范围、3.4.3主要设备常用设备的选择奶油分离器、洗瓶机、热交换器、真空浓缩设备、喷雾干燥设备、均质机、甩油器、冷冻机、冰淇淋装杯机等。 (1)均质机分为高压均质机、离心均质机和超声波均质机。常用高压均质机，额定工作压力为20 60兆帕。工作原理：有一个或几个往复柱塞。在柱塞的作用下，物料进入压力可调的阀组。在通过宽度可调的限流狭缝(工作区域)后，瞬间失压的材料以极高