莲子蛋白粉工厂的车间布置设计

1、化工学院化工学院 课程设计课程设计 题题 目：目：莲子蛋白粉工厂的车间布置设计 学学 院：院： 化 工 学 院 专专 业：业： 生物工程 学学 号：号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 完成时间：完成时间： 2010.2 目目 录录 综综 述述.3 第一章第一章 食品工厂食品工厂车间布置设计车间布置设计 .3 一 车间布置设计的目的和重要性.3 二 车间布置设计所需资料.3 三 生产车间工艺布置的原则.4 四 生产车间工艺布置的步骤与方法.4 五 生产车间工艺设计对非工艺设计的要求.5 1 对建筑外形的选择要求.5 2 对门、窗的要求.5 3 对采光的要求.5 第二章第二章 莲子蛋白粉工

2、厂车间布置莲子蛋白粉工厂车间布置.6 一 生产工艺流程图.6 二 产品方案及班产量的确定.6 1 产品方案.7 2 产量的确定.7 三 生产车间设备的选型及配套.9 参考文献参考文献.12 车间布置图（见图纸）车间布置图（见图纸）.13 综综 述述 摘摘 要：要：车间布置是指对车间各基本工段、辅助工段、生产服务部门、设施、 设备、仓库、通道等在空间和平面上的相互位置的统筹安排。车间布置 旨在最有效地利用厂房空间，一方面方便于工作操作，避免生产设备的 过度拥挤；另一方面，注意厂房的通风和防火防爆，确保安全生产。其 具体内容包括：1.在纵跨、横跨、高跨、露天跨建筑面积上的安排；2. 在厂房内空间分

3、层的安排； 3.在多层建筑内的安排。 车间的平面布置 要根据工厂的生产大纲和车间分工表、生产流程、工艺路线、生产组织 形式、机器设备和起重运输设备的种类、型号、数量等多方面因素共同 确定。好的车间布置应最大限度地减少搬运路程，让物料从进入车间依 次流经各个工位后流出车间。 关键词：关键词：车间布置 第一章第一章 食品工厂食品工厂车间布置设计车间布置设计 1.1 车间布置设计的目的和重要性车间布置设计的目的和重要性: O4 H 车间布置设计是工艺设计中的重要组成部分。它是在确定生产流程与设备 的型号、规格、数量的基础上进行的。车间布置设计的目的是确定各车间、工 段每台设备及构筑物的具体位置，决定

4、车间、工段的长度、宽度、高度、建筑 结构形式，以及各工段乃至车间之间的相互联系。车间布置是否合理，不仅影 响建设的投资，而且对工厂建成后的生产和管理效率、生产的经济性、操作和 维修条件、车间内的运输、卫生和安全等均有重要的影响。因此车间布置设计 是一项涉及面广、复杂而细致、重要的设计内容。它不仅要求工艺设计人员要 了解生产操作、设备维修和具有一定的安装知识，而且要具备一定的土建、电 力、自控仪表等其他专业的基本知识。同时，在设计中还必须考虑各个方面的 因素，提出不同方案进行比较，征求有关人员，特别应听取生产工人的意见， 并与非工艺设计人员协作，这样才能获得良好的设计效果。* j6 z. v7

5、y n* M- c 1.2 车间布置设计所需资料车间布置设计所需资料 车间布置设计必须在充分调查的基础上，掌握必要的资料作为设计的依据 和参考，这些资料包括如下内容： B1 F; p: N) b6 S$ 7 J (1) 生产工艺流程图； H Y T$ d ? (6) 对车间内的供电、供汽、给排水、通风换气、自控仪表、采光及车间 内运输等要求； (7) 劳动安全、防火、防爆等资料；( # H I; r$ W6 g s4 _& (8) 车间组织及定员资料等；- L! S. s x B) O$ m. x7 5 i 了解和掌握上述资料是重要的，更主要的是工艺设计人员应随时与各辅助 专业的设计人员沟通和

6、协商，使车间布置设计能满足各专业的要求。 (9) 国家、行业有关方面的规范资料。 食品工厂生产车间一般由生产车间、辅助车间、动力车间、仓库和堆场、 三废治理、厂前行政管理以及福利设施等组成。 工业设计人员主要完成生产车间的设计；辅助车间、动力车间（如变电间、 锅炉房、制冷机房）以及水处理间系统的设计由相对的配套专业人员承担设计。 在进行生产车间布置设计时，应先了解和确定生产车间的基本部分及其具 体内容和要求，方可进入设计状态，否则易出现遗漏和不完整。 生产车间的内部组成，一般包括生产、辅助、生活等三个部分： (1) 生产部分：包括原料工段、生产工段、成品工段、回收工段等； (2) 辅助部分：包

7、括变配电、热力、真空、压缩空气调节站、车间化验、控制 系统、包装材料的； (3) 生活行政部分：包括车间办公室、更衣室、休息室、浴室以及厕所等。 1.3 生产车间工艺布置的原则生产车间工艺布置的原则 (1) 要有全局观点，符合总体设计要求； (2) 车间设备布置时，应使设备能够灵活调动，满足多种生产的可能，并留有 适当余地； (3) 设备要尽量按工艺流水线安排； (4) 尽可能利用生产车间的运输空间，各工序间要相互配合，保证各物料运输 通畅，避免重复往返，合理安排生产车间各种废料排出，人员进出要和物料 进出分开； (5) 对空压机房、空调机房、真空泵等既要分隔，又要尽可能接近使用地点， 以减少

8、输送管路及损失。对散发热量，气味及有腐蚀性的介质，要单独集中 布置； (6) 应注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。必须考虑生产卫生和劳动 保护，如卫生消毒、防蝇防虫、车间排水、电器防潮及安全防火等措施。可 以设在室外的设备，尽可能设在室外并加盖简易棚保护。 1.4 生产车间工艺布置的步骤与方法生产车间工艺布置的步骤与方法 1 做出设备清单； 2 对设备清单进行全面分析与整理、分类； 3 确定厂房的建筑结构、形式、朝向、跨度、宽度，绘出承重柱、墙的位置； 4 按照总平面图，确定生产流水线方向； 5 绘草图、用方形或设备外形表设备，尺寸应按照比例缩小，排出多种方案比 较。 1.5 生产车间工

9、艺设计对非工艺设计的要求生产车间工艺设计对非工艺设计的要求 (一) 对建筑外形的选择要求 车间建筑的外形有长方形、L 形、T 形、U 形等。一般为长方形，其长度取 决于生产流水作业线的形式和生产规模，一般m 左右适宜，车间层高 按房屋的跨度和生产工艺要求而定，般以m 为宜。单层厂房可酌量提 高，车间内立柱越少越好。国外生产车间般高度10m，也有车间达 m 以上。 (二) 对门、窗的要求 每个车间必须有两道以上的门。作为人流、货流和设备的出入口，门 的规格应比设备高 0.6-1.0m，比设备宽的 0.2-0.5m。为满足货物或交通工具 进出，门的规格应比装货物后的车辆高出 0.4m 以上，宽出

10、0.3以上。 生产车间的门应按生产工艺的要求进行设计，一般要求设置防蝇、防 虫装置，车间的门常用的有空洞门、单扇门、双扇门、单扇推拉门或双扇 推拉门、单扇双面弹簧门、双扇双面弹簧门、单扇内外开双层门、双扇内 外开双层门等。我国最常用的，效果较好的是双层门（一层纱门和一层开 关门，门的代号用“M”表示） 。在车间内部各工段间要求差距不太大，为便 于各工段间往来运输及人员流动一般均采用空洞门。 对排出大量水蒸气或油蒸汽的车间，应特别注意排汽问题。一般对产生水 蒸气或油汽的设备需进行机械通风，可在设备附近的墙上或设备上部的屋 顶开孔，用轴流风机在屋顶或墙上直接进行排汽。 食品工厂生产车间，对于局部排

11、出大量蒸汽的设备，在平面布置时， 应尽量靠墙并设置在当地夏季主导风向的下风向位置，同时，将顶棚做成 倾斜式，顶板可用铝合金板，这样，可使大量蒸汽排至室外。 (三) 对采光的要求 我国目前各食品工厂生产车间基本上是天然采光，车间的采光系数一 般要求为 1/4-1/6。采光系数是指采光面积和房间地坪面积的比值。采光面 积不等于窗洞面积。采光面积占窗洞面积的百分比与窗的材料、形式和大 小有关，一般木窗的玻璃有效面积占窗洞的 46%64%，钢窗的玻璃有效 面积占窗洞的 74%-79%。 窗是车间主要透光的部分，窗有侧窗和天窗之分。车间内来自窗的采 光主要靠侧窗，它开在四周墙上，工人坐着工作时窗台高可取

12、 0.8- 0.9m；站着工作时，窗台高度取 1-1.2m。窗的种类很多，常用的是双层 内、外开窗（纱窗和普通玻璃窗） 。窗的代号用“C”表示。若房屋跨度过大 或层高过低，侧窗采光面积小，采光系数达不到要求，还需在屋子顶上开 天窗增加采光面积，也可多设日光灯照明，灯高离地 2.8m，每隔 2m 安一 组。 第二章第二章 莲子蛋白粉工厂车间布置莲子蛋白粉工厂车间布置 2.1 生产工艺流程图生产工艺流程图 图2-1 湘莲蛋白粉生产工艺流程图 2.2 产品方案及班产量的确定产品方案及班产量的确定 依据：年产 300 吨莲子粉，每年实际生产 13 个月计算，每月按照 25 天计 算。其中十月份为旺季，

13、每天安排两班生产，其余时间每天一班。 2.1.1 产品方案产品方案 湘湘 莲莲 蛋白质溶液蛋白质溶液 去心、粉 碎 莲子粉莲子粉 1.5NaCl, pH 6.5, 30min,离心 超 滤或者水 洗（浓缩） 蛋白质蛋白质蛋白质粉蛋白质粉 天然辅 料 精华蛋白粉精华蛋白粉 乳清蛋白粉乳清蛋白粉 多肽蛋白粉多肽蛋白粉 果味系列蛋白果味系列蛋白 粉粉 淀淀 粉粉 喷雾干燥 表 2-1 产品方案表 2.2.2 产量的确定产量的确定 年产量 300 吨，按 13 个月计算，一个月 25 天，得出： 每班产量=/(13*25)=923.077 Kg . 原料消耗的计算 已知：MO = 1000 kg 莲子

14、经去芯、粉碎（损失率按 5%计算） M1 =1000（1-0.05）=950kg； 莲子粉经盐提过程，其提取率为 80%，其中莲子粉中粗蛋白的含量为 16.2%， 而水溶加盐溶蛋白占总蛋白的比例为 76.23% M2 =9500.1620.76230.8=93.854kg 莲子蛋白经过滤（损失率为 0.5%） M3 =93.854(1-0.05)=93.385kg 莲子蛋白经离心、酸沉（各损失 0.5%） M4 =93.385(1-0.05) (1-0.05)=92.453kg 莲子蛋白经超滤（损失率为 0.3%） M5 =92.453(1-0.03)=92.176kg 莲子蛋白经喷雾干燥（损

15、失率 0.5%） 产品 名称 年产 量（t） 班产 量（Kg） 一 月 二 月 三 月 四 月 五 月 六 月 七 月 八 月 九 月 十 月 十 一 月 十 二 月 莲子 粉 300923.077 M6 =92.176(1-0.05)=91.715kg 莲子蛋白经冷却、包装（损失率为 0.2%） M7 =91.715(1-0.02)=91.532kg 成品中纯莲子蛋白占蛋白粉的 80%, 莲子粉成品量为 M8 =91.532/0.8=114.414kg 根据上面的计算，要在一年中生产 300 吨莲子蛋白肽，则每班需要原料为 7873.402kg 表 2-2 班产 923.077kg 莲子蛋白

16、粉物料计算（按 325 班年） 项 目每班产量(kg)指标 770g/罐 占20%184.985 400 g/罐 占45%416.217 10g/包36包 占35%323.724 莲子粉消耗量7873.402 成品率 99.8% NaCl消耗量460.12 提取率 16.2% 料液比1：10 碳水化合物38.77kg/班产 4.2 g/100g 脂肪38.77kg /班产4.2g/100g 膳食纤维4.62kg/班产0.005g/100g 辅助材料 大豆卵磷脂5.54 kg/班产0.006g/100g 770g/罐241罐 400g/罐1042罐 大袋（36包）900袋 小袋（10g）3240

17、5袋 纸箱10g3619只 400g/罐44只 包装材料 770 g/罐10只 2.2.3 生产车间设备的选型及配套生产车间设备的选型及配套 表2-3 主要车间组成 序号名称工序备注 1莲子粉碎车间 1、莲子粉进行去心 2、莲子剥壳磨皮 3、莲子粉碎 2莲粉净化室莲子粉除杂、除沉 3浸提车间 1、莲子粉与氯化钠溶液混合 2、45恒温加热1小时混合液 3、离心分离混合液 4、收集淀粉沉淀物 5、收集提取液 4分离车间 1、提取液调到PH=4.6 2、离心30分钟提取液 3、水洗蛋白沉淀物2-3次 6杀菌室杀菌消毒 7喷雾干燥室进行喷雾干燥 8包装车间蛋白粉的包装 生 产 车 间 9莲子粉仓库储存

18、200吨 10成品仓库视情况而定 11污水处理厂日处理能力170吨废水 12锅炉房日产汽能力45吨 13蓄水池储供水能力2吨/天 辅助车间 表 2-4 莲子粉碎车间主要设备表 序号设备名规格台数出厂地 1 电动莲子脱 皮机 外形尺寸(LWH)(mm) 400250500 时产 100-150kg 6 2莲子去芯机 电压 220V 功率 2kw 时产 95kg 10 3 40B 高效粉 碎机 主轴转速（r/min）3400 进料粒度（mm）12 粉碎细度（目）60120 粉碎电机（kw）11 吸尘电机（kw）1.5 外形尺寸(LWH)(mm)1 表 2-4 盐提车间主要设备表 序号设备名规格台数出厂地 1 莲粉输送泵 1 2 PJ 型配料罐 容积 20000L 搅拌转速 12150r/min（定速） 支脚形式 三棱锥形式