年产吨全脂乳粉工厂设计

1、年产吨全脂乳粉工厂设计Company number :【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】年产3000吨全脂乳粉工厂设计学生姓名：刘宇航学号：班 级：13设计3班指导教师：李玉清所在学院：工程学院专业：机械设计制造及其自动化中国大庆2016年10月目录1项目论证产品介绍乳粉，就是以新鲜牛乳为原料，或者以新鲜牛乳为主要原料，添加一 定数量的植物或动物蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等配料，经杀菌、浓 缩、干燥等加工工艺除去大部分水分而制成的粉末状产品。国内乳粉行业生产现状目前，国内已有大小乳粉生产厂500多家。乳粉的种类很多，根据乳 粉原料和加工方法的不同，可以将乳粉分

2、为以全脂乳粉、全脂甜乳粉、脱 脂乳粉、婴儿配方乳粉、中小学生乳粉、中老年乳粉、孕妇乳粉、免疫乳 粉、降糖乳粉和营养强化乳粉等等，几乎涵盖了所有年龄段和人群。其中 全脂甜乳粉占总量的一半左右，全脂乳粉和脱脂乳粉的生产量也较大，而 其他配方乳粉的生产量则较小。项目建议书乳粉厂选址于江苏省镇江市新区。镇江新区位于长江下游南岸，镇江 市的东郊。地理位置东经11945，北纬3211。总面积为平方公 里。镇江新区的行政管理机构是镇江新区管理委员会，代表镇江市政府 对新区的工作实施统一领导和管理。新区下辖丁岗、大路、姚桥三个镇 和大港、丁卯两个街道，总面积平方公里。苏南地区地处长江三角洲，长江三角洲是拉动中

3、国经济发展的三驾 马车之一，也是中国区域经济实力最强的地区之一；该地区以占全国%的 陆地面积，%的人口，创造了全国的国内生产总值；的财政收入；的进出口总额。目前，长江三角洲已进入工业化中期阶段，资金、科技、 人才积聚已达到快速发展水平。镇江市属北亚热带季风气候的温暖亚带，四季分明，温暖湿润，热量 丰富，雨量充沛，宜于多种作物的生长繁育，镇江市盛行为东北到东偏南 向风，其平均风速偏大，常年平均风速米秒，上半年风速比下半年大，冬 末春初（2-4月）为全年最大。镇江新区地处中国沿海沿江“T”型产业布局的结合点，位于万里长 江与京杭大运河十字黄金水道的交汇处，正处在华东地区的中心区域。 作为苏南地区唯

4、一临江的省辖市开发区，镇江新区位于中国历史文化名 城、古城镇江的东郊，东临上海、西接南京、北与扬州隔长江相望，处 于上海经济圈和南京都市圈的交叉辐射范围内。具有依托城市和港口的 双重优势，区位交通优势十分独特。未来5-10年，随着镇江港口的扩建 和多条国家级交通主动脉的陆续建成，镇江新区将坐拥长江中下游的亿 吨大港，成为华东地区的陆路联运中心、和具有战略地位的交通枢纽。目前，镇江的乳粉市场主要为外来进口，本土区域自产自销的乳粉 产品比较少，所以本产品销路即为镇江市现辖京口、润州、丹徒三区以 及代管的句容、丹阳、扬中三市。孚L品厂原料为牛奶，在制定方案时必须综合考虑人们的生活、消费习 惯，季节，

5、奶源，销售等具体因素。乳粉是一个淡旺季销售不太明显的产 品，但仍然会随着消费者的需求及天气变化等产生一定的淡旺季销售差 距。综合考虑并且根据销售市场需求，定年产量为6000吨。2工艺流程乳粉生产工艺流程（设备流程图见附图一）原料乳验收一一预处理一一预热、均质、杀菌一一真空浓缩 喷雾干燥一一出粉冷却一一过筛一一包装一一检验成品操作要点原料乳的质量将直接影响成品质量的好坏，故必须严格控制其质量。 原料乳应符合无公害生鲜牛乳的生产技术规范（NY-5054-2001），同时各 项指标（感官指标、理化指标和微生物指标）要结合中国规定生鲜牛乳验 收的条件。原料乳必须新鲜，不能混有异常乳，比重应为（20C。

6、），酸度 不超过20T，含脂率不低于%,乳固体不低于。杂菌数不超过20万个/毫 升。合格牛奶要进行过滤和净化等处理。原料乳的净化：原料乳经过净乳机净化后可除去大量的乳泥、脱落的 乳房上皮组织等物，达到高度纯净的目的。原料乳的标准化：标准化后的原料乳脂及与非脂乳固体之比应等于成品 中脂肪与非脂乳固体之比。原料乳的均质：均质时一般压力控制在1421Mpa,温度控制在60C为 宜。二级均质时，第一级压力为1421Mpa，第二级均质压力为350Mpa左 右。均质后脂肪球变小，从而可以有效地防止脂肪的上浮，并易于消化吸 收。目的是杀死乳中微生物和破坏酶的活性，同时可提高牛乳的热稳定性 和乳粉的香味。牛乳

7、常见的杀菌方法有很多，具体应用时可根据产品本身 特性选择不同的方法。一般采用高温短时间杀菌法，或超高温瞬时间杀菌法。若使用片式或管式杀菌器，通常采用的杀菌条件为8085C。、保持30 秒钟，或95C，保持24秒钟。若用超高温瞬时杀菌装置，则为120 150C，保持12秒钟。原料乳经杀菌后，应立即进行真空浓缩。一般浓缩至原料乳体积的1/4 左右，即乳固体含量45%左右。浓缩的方法有：自然蒸发和沸腾蒸发，分为 常压蒸发和减压蒸发。由于牛乳属于热敏性物料，浓缩宜采用减压法。浓 缩设备，一般小型乳品厂多用单效真空浓缩锅，较大型的乳品厂则都用双 效或三效真空蒸发器，也有采用片式真空蒸发器的。浓缩结束，浓

8、缩乳应 进行过滤，一般采用双联过滤器。干燥是乳粉生产中很关键的一道工序，将直接影响最终产品的质量好 坏。喷雾干燥的方法有很多，应根据需要具体选择。先将过滤的空气由鼓 风机吸进，通过空气加热器加热至130160C后，送入喷雾干燥室。同时 将过滤的浓缩乳由高压泵送至喷雾器或由奶泵送至离心喷雾转盘，喷成 1020微米的乳滴与热空气充分地接触，进行强烈的热交换和质交换，迅 速地排除水分，在瞬间完成蒸发，干燥。随之沉降于干燥室底部，通过出 粉机构不断地卸出，及时冷却。最后进行筛粉和包装。喷雾干燥室内的乳粉要求迅速连续地卸出及时冷却，以免受热过久， 降低制品质量。乳品工业常用的出粉机械有螺旋输送器、鼓型阀

9、、涡旋气 封阀和电磁振荡出粉装置等。先进的生产工艺，是将出粉、冷却、筛粉、 输粉、贮粉和称量包装等工序联接成连续化的生产线。出粉后应立即筛粉 和晾粉。使制品及时冷却。喷雾干燥乳粉要求及时冷却至30C以下。目前 一般采用流化床出粉冷却装置。乳粉冷却后应立即用马口铁罐、玻璃罐或塑料袋进行包装。根据保存 期和用途的不同要求，可分为小罐密封包装、塑料袋包装和大包装。需要 长期保存的乳粉，最好采用500克马口铁罐抽真空充氮密封包装，保藏期 可达35年。如果短期内销售，则多采用聚乙烯塑料袋包装，每袋500克 或250克，用高频电热器焊接封口。小包装称量要求精确、迅速，一般采 用容量式或重量式自动称量装罐机

10、。大包装的乳粉一般供应特别需要者， 也分为罐装和袋装。每罐重千克；每袋重千克或25千克。3物料衡算每小时产量计算年产量为3000吨,全年按250天计算，每天2班。则 q 班=3000/ (x2x250) =8 吨/班每班工作4小时，则每小时产量为1吨/时标准化计算我国标准要求牛乳中的脂肪含量不应低于3 . 2%,但由于奶牛的品 种、泌乳期、季节、饲料以及喂养条件的不同，使原乳中的脂肪含量可能 不符合国家标准，所以需要在加工前将它标准化。标准化的具体计算方法：检测原料乳中的各项指标(特别是原料乳的脂肪含量和水分含量)。根据我国全脂乳粉质量标准规定，确定所要生产乳粉的各项指标的 具体数值。根据标准

11、化原则，判断是提出还是加入稀奶油才能满足要求。脂肪含量过高：将原料乳离心分离取出一定的脂肪，再将脱脂乳剩下的原 料乳中。脂肪含量过低：将原料乳中加入一定量的稀奶油，使它达到标准 化要求。（4）根据温度等条件确定脱脂乳与稀奶油的脂肪含量以及非脂干物质含 量。注：一般要求在分离时把稀奶油含脂率控制在40 %左右，这样有利于各种 乳制品的标准化工作，此外如果稀奶油浓度过高也会影响到乳的分离效果 以及机器的寿命，因此以40%含脂率为宜。（5）最后根据公式即可求得原料乳所需要提出或是加入稀奶油的质量。原料乳成分表乳脂肪蛋白质 乳糖水分灰分非乳脂固体%注：非乳脂固体（%）二蛋白质（%） +乳糖（%）产品成

12、分表乳脂肪水分非乳脂固体27%3%70%标准乳成分乳脂肪水分非乳脂固体+灰分（%）原料乳 R0 =F0/S0 =%/%=成品 R =F/S =27%/70% =标准化的方法：由于R。_R，说明原料乳中的脂肪含量偏高，需要标 准化使之平衡。原料乳中的脂肪含量过高，所以要把部分原料乳进行分离，分离出的脱脂乳要加入原料乳中使它达到标准乳要求，而分离的稀奶 油则另用容器贮存。设定：当预热温度为40C。时脱脂乳含脂肪E二%稀奶油含脂肪F2=40%脱脂乳中非脂乳固体：S1=(100-F1)/ (100-F0) xS0=/x%=%稀奶油中非脂乳固体：S2=(100-F2)/ (100-F1)xS0=(100

13、-40)/x%=%)1M =(F -RxS )/(RxS -F ) x 1000=脂肪含量：F =(1000 x%+M10011标1x%)/(1000+M)1=(1000 x%+x%)/(1000+=%非脂乳固体：S标=F标/R=%/=%)脱脂乳需要分离原料乳(G)1设：分离(G kg)原料乳可得到邱)脱脂乳和(M2kg)稀奶油根据脂肪含 量守衡可知:GxF0=M1xF1+M2xF2且 G=M +M12贝此二M x(F-F)/(F-F) = x kg210120则需要分离原料乳:G=M1+M2=+=90 . 64kg。1)去除的稀奶油(G2)一吨原料乳可制得标准乳:=1000/G1，则Gj去除

14、的稀奶油:02=1000-01=1000-992 . 54=7 . 46kg。一吨原料乳中含脂肪量:m0=M0 xF0=1000 x3 . 6%=36kg吨原料乳分离后得到标准乳中的脂肪含量:mi=GixF标=992 . 54x 3 . 3%=32 . 75kg。一吨原料乳脱去稀奶油中的脂肪含量:m2=G2xF2=7 . 46x 40% =2 . 98kg。结论:m0mi+m2)计算正确工艺工程物料计算查阅资料得各流程的损失率为：过滤%净乳%杀菌%均质%过筛%水分蒸发率为：浓缩一8%喷雾干燥75%设原料量为W吨/时，则W (%)(%)(%)(%)(1-48%)(1-75%)(%) = 2解得W

15、=吨/时原料乳的质量为吨取过滤的损失率为%,则经过滤后的质量为x(%)二吨取净乳的损失率为%,则经净乳后的质量为x(%)二吨取均质的损失率为%,则经均质后的质量为x(%)二吨取杀菌的损失率为%,则经杀菌后的质量为x(%)二吨取浓缩的水分蒸发率为48%，则经浓缩后的质量为x(1-48%)二吨取喷雾干燥的水分蒸发率为75%，则经喷雾干燥后的质量为x(1-75%)二吨取过筛的损失率为%,则经过筛后的质量为x(%) 二2 吨具体物料衡算流程图如下：原料乳验收吨/时1过滤吨/时净乳吨/时冷却吨/时贮乳吨/时1均质 吨/时标准化吨/时预热杀菌真空浓缩吨/时1-48%喷雾干燥吨/时1-75%出粉冷却吨/时过

16、筛吨/时包装2吨/时成品4设备选型贮奶罐根据物料衡算得，若想生产2t/h的乳粉，则原料量为h,则按一天8 小时工作计，则一天贮奶量为124t/d，经计算需要d（密度约为ml）。选用 上海瑞派公司的BPC-30型的贮奶罐4个，其主要参数为：设备名称BPC系列室外储罐厂家介绍上海瑞派机械有限公司设备型号BPC-30罐体总高（mm）7850罐体外径（mm）2700进出口径（mm）51电机功率（kW）公称容积（L）30000设备重量（kg）3720配料罐根据物料衡算得，若想生产2t/h的乳粉，则原料量为h,即14880L/h。选用安达市天宏乳品机械制造有限公司生产的RZGC05-5000型配料罐3个，

17、其具体参数如下：项目技术指标设备名称配液罐设备型号RZGC05-5000设备容积5000L工作压力：内胆常压工作压力：夹套W电机功率设备高度4200直径1500平衡罐根据物料衡算得，若想生产2t/h的乳粉，则原料量为h，即14880L/h。选用江阴顶红机械设备有限公司生产的5000L平衡罐3个，其具体参数如下：项目技术指标5000公称容积（L）工作压力试验压力36r/min搅拌器转速加热面积（m2）物料进出口（DN）40过滤器根据物料衡算得，若需要生产2t/h的乳粉，则原料量为h,可以选用郑州玉祥机械设备有限公司的双联过滤器，其主要参数如下:项目技术指标过滤面积（mD 过滤温度（C）W 100

18、使用压力MPa进口管径G2 ”出口管径G2 ”外形尺寸mm（长X宽X高）1300 X500 X 1300净乳机根据物料衡算得，若想生产2t/h的乳粉，则原料量为h，即14880L/h。选用江苏巨能机械有限公司的DHN550型的净乳机，其主要参数如下:项目技术指标机型DHN550处理量（L/h） 进口压力（Mpa） 出口压力（Mpa）15000电机功率（kw）22质量（kg）2300外型尺寸（mm）长X宽X高1950X1500X1960均质机根据物料衡算得，均质量为h。选用上海申鹿SRH4000型均质机，其具体参数如下：规格型号SRH4000-30柱塞根3额定流量升/小时4000最大工作压力MP

19、a30连续工作压力Mpa24电源（KW）40重量（Kg）1800外形尺寸LXWXH（m）X1X板式换热杀菌器根据物料衡算得，若想生产2t/h的乳粉，则原料量为h,即14880L/h。选用上海宣辰机械设备有限公司型板式换热器，其具体参数如下：规格BR单片换热面积m2板片尺寸mm500 X 168板片厚度mm角孔直径mm38接管直径mm28波纹形状人字形波纹平均板间距m可组合换热面积m25最大允许使用压力Mpa2最高允许使用温度C一般120160 C 特殊可达250 C传热系数W/ mC2000 6000三效蒸发浓缩器根据物料衡算得，真空浓缩量为h，经计算浓缩蒸发量为x1000 x48%=h,选用

20、江苏科威机械有限公司生产的SJN3-8000型三效外循环真空蒸发器, 其具体参数如下：项目技术指标型号名称SJN3-8000蒸发量KgH2O/h8800耗气量Kg/h2200外形尺寸9X3X5(LXWXH) m循环耗水量T/h40蒸发温度一效C8590蒸发温度二效7075蒸发温度三效15565真空度一效Mpa真空度二效Mpa真空度三效Mpa浓缩比重蒸汽压力Mpa喷雾干燥根据物料衡算得，喷雾干燥量为h,则喷雾干燥每小时蒸发的水分为x 75%=h，即蒸发水分量为6030kg/h。选用常州市至尊机械设备有限公司生产 的LPG6500高速离心喷雾干燥机，其具体参数如下：项目技术指标型号LPG6500入

21、口温度C140-350 自控出口温度C80-90高速离心雾化器（机械传动或无极变频调速喷雾形式可供选择水分蒸发量kg/h6500雾化器转速rmp雾化盘直径mm根据工艺要求确定电加热最大功率kw根据工艺流程、场地条件及用户要求确定干粉回收率同上占地长度、宽度m同上同上同上6喷头吊装高度m 塔体高度m 塔体直径m注：水份蒸发量与物料特性，含固量及热风进出口温度有关。用度可 根据当地能源选定加热方式，根据物料特性选择收尘，除尘方式。该喷雾 干燥设备带有流化床装置。筛粉机根据物料衡算得，筛粉量为h，选用安达市天宏乳品机械制造有限公司 生产的S49-A-单层式筛粉机2台，其具体参数如下：项目技术指标设备

22、名称吊悬式筛粉机厂家介绍安达市天宏乳品机械制造有限公司生产能力1000Kg/h （奶粉）筛网规格20目电机功率50Kg/台适用于乳粉及其它粉状物料的筛选，筛设备特点细不筛粗，块状及颗粒状的物料适合用振动筛进行分级包装机根据物料衡算，包装量为2t/h，最终选用25kg每袋大包装。选用河南 郑州长宏机械有限公司供应的DZ500-T台式真空包装机4台，其具体参数 如下：技术指标220V 50Hz900w1KPa500 X12mm2项目电源电压功率热封功率（5s）真空室最低绝对压强热封条有效尺寸每室热封条数真空泵排气量包装速度真空形式及材质真空室尺寸（LXWXH）外形尺寸（LXWXH）外包装尺寸（LX

23、WXH）20 m3/h1-3次/分不锈钢真空室520X520X975mm750X600X530mm750X670X660mm5总平面及车间布置生产车间（车间布置图见附图二）根据全脂乳粉生产的工艺要求，结合实际生产情况，需要以下建筑或构建 物。用于新鲜牛乳的贮存，共有三个罐，每个罐容积30000L o（1）生产流程车间根据具体的生产工艺流程可分为前期操作车间，包括：收奶间、预处 理间、混料间、化油间等。主车间包括主车间1 （进行均质、净乳、杀菌等 工艺流程），主车间2 （进行浓缩、喷雾、筛粉工艺），包装间紧邻主车间 2,以便直接进行成品包装。（2 ）辅助车间包括：检验室、水处理间、CIP、原辅料

24、库、包材库、周转箱暂存 间、洗箱间等。（3）常温库和冷库与主要生产车间比邻，是存放加工、包装后的乳产品的区域。应按照冷 库设计的要求使用材料和安排布局。（4）公共设施包括：配电间、更衣室（位于进入各个车间的必经之地，分左右男女更 衣室，不同工段的工人可以分别从不同更衣室进入不同的生产车间，避免 交叉污染）、办公室、值班室等。车间布置与结构（1）设计排水沟尽量位于经常排污、排水设备的下面，保证车间排水通 畅、每个排污口要安装防鼠网。（2）设备与设备、设备与墙壁之间均要留出适当的空隙，不但可以保证操 作方便，而且便于维修和清洗。（3）更衣室位于车间入口处，工人先更衣，经洗手、消毒后方能进入车 间。为保证产品质量和车间卫生，工人进入车间必须保证工作服、工作 帽、口罩、手套、胶鞋等统一规范，开始工作前有专人检查并记录。总平面布置基本原则（总平面布置图见附图三）（1）以方便生产为前提，符合车间生产程序，避免原料、半成品、人流的 交叉污染。（2）全建筑物采取南北朝向，利于通风、采光。（3）配电房、锅炉靠近生产车间，减少能源消耗，锅炉房处于厂西北角， 使生产车