食品工厂设计及环境保护重点一览

绪论一、相关定义1（食品工业务业2国内生产总值务的市场价值GNP（国民生产总值：指一个国家（地区）所有常驻机构单位在一定时期内（年或季收入初次分配的最终成果2009年GDP335353亿人民币3、财政收入：指政府为履行其职能、实施公共政策和提供公共物品与服务需要而筹集的一切资金的总和构成：国家税务、地方税务征收：国税部门、地税部门、财政部门二、食品产业发展现状1、食品产业分类：4大类，24中类，53小类淀粉、豆制品(3)(4)：烟草加工结构布局：布局不合理，发展不平衡，沿海快，中西部薄弱3、努力方向：；(3(4)、形成高效的食品安全监控体系三、设计工作任务和内容：1、基本任务：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，分为总体设计和局部设计2、内容：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——进行总结四、食品工厂设计特点与内容1、设计特点：；(3)，以方便操作、保障卫生环境为中心；(4)；(5)、技术先进性与合理性2、设计内容：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、工厂卫生、三废治理、技术经济分析与概算第一章基本建设程序1建设项目在整个建设过程中各项工作的先后顺序以及工程建设各个阶段之间的内在联系。2：同时建成投产3、根据项目投资主体、资金制度、项目性质分别实行审批制、核准制、备案制审批制：适用于政府投资项目和使用政府性资金的企业投资项目核准制：适用于企业不使用政府性资金投资建设的重大项目、限制类项目备案制：适用于企业投资的中小项目一、基本建设程序内容1、建设前期阶段：项目建议书、可行性研究报告、设计任务书、初步设计、总概算工作程序：从社会发展、工业布局、市场需求、地区及行业发展规划——项目建议书——制定项目前期工作计划——可行性研究——设计任务书——上报审批——初步设计算——初步设计图纸、文件、总概算2、建设期：设计单位：施工图设计、修改初步设计、修正概算、做施工图预算、分批交付施工图样、选派工地代表筹建单位：征地、设备材料订货、签订施工安装合同、施工安装准备、建设准备施工安装单位：施工安装预算、施工组织设计、做好开工准备统筹施工安装总进度表报批、开工报告、上报、开工建设、单项工程验收、调试、试生产、主管部门验收、移交生产。3、生产期：正式投产后，由企业经营管理者进行管理、生产、指挥、调度，工厂设计单位要定期对企业进行回访，进行设计总结，整理、编制有关的设计和技术档案。二、项目建议书1在进行初步调查研究的基础上提出的，投资决策前对拟建项目的轮廓性设想2、任务：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调研工作3、要求：文字简要，有超前分析观点，突出理想工程的紧迫性、现实性和经济性4、内容：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、设备可能引进的国别、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、工厂组织和劳动里估算；三、可行性研究1、定义：在大量收集各种资料和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2、目的：避免和减少建设项目决策失误，提高建设投资综合效益3、成果：可行性研究报告4、任务：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，做出是否合理可行的判断5、依据：(1)、国家经济建设的方针、政策和长远规划进行的可行性研究；(2)、进国家计划部门批准后的项目建议书进行可行性研究；、国家正式批准的资源报告和有关各种规划；(5)、有关的工程技术方面标准、规范、指标等；(6)、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（折现率、折旧率、社会折现率、调整外汇汇率）6、可行性研究报告格式及内容：总论；市场需求预测和拟建规模；资源、原材料、燃料及训；实施进度的建议；投资估算和资金筹措；社会及经济效果评价7、可行性研究作用：(1)、作为工程建设项目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)、商务谈判和签订有关合同或协议的基础；(4)、建设项目进行初步设计的基础；、采用新技术、新设备研制计划的基础；(7)、环保部门审查建设项目对环境影响程度的依据；8、可行性研究步骤：开始筹划—调查研究——优化和选择方案——详细研究——编写报告——资金筹措四、设计计划任务书（不是结束之后就可以马上立项）1、设计计划任务书内容及款式：建厂理由、建厂规模、产品、生产方式、工厂组成、工厂度、估算建成后的经济效果2、设计任务书的附件：、原材料供应和原料基地情况；、土地使用标准书及能源交通协议书；(4)、可行性研究报告中有关预测经济效果的则料和计算依据；术部门签署的技术工艺成熟、可用于工程建设的鉴定书；五、设计工作测和厂址选择之后的一个工作1、准备工作：、设计单位首先分析、研究，筹建方提供资料和文件；2、工作过程：初步设计——技术设计——施工图设计（三阶段设计）（扩大（（最常用方法）施工图设计（一阶段设计（小型项目）初步设计（工艺专业设计和其它辅助专业设计深度要求：①满足对专业设备和通用设备订货要求，并对需要试验的设备提出委托⑨满足编制施工图设计要求；编制内容：根据扩初设计的深度要求，分为设计说明书、附件、总概算书三部分附件：图纸、建筑形式、材料表等内容；总概算书：整个项目所有工程费和其他费用汇总编写而成、施工图设计：①只是对已批准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要求；②工艺设计人员不仅完成工艺设计施工图，还要向有关设计工种提供各种数据和要求，是整个设计和谐；、后续工作：施工、安装、试产、验收、交付生产六、工厂设计职责与组成1、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，更好的更合理来表现设计任务书上提供的计划要求，设计要体现国家政策方针和技术性及经济性。2、组成：的各种数据和要求，作为非工艺设计依据内容：全场总体工艺布局，产品方案及班产量的确定，主要产品和综合利用产品生明、非工艺设计：根据工艺设计要求提出的数据设计的内容：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，有时还包括设备的设计第二章厂址选择和总平面设计一、厂址选择：1、定义：指定某一地区内，根据新建厂必备条件，结合食品工厂特点，进行详尽调查、复2、分类：地点选择：方位地标及所处自然环境场地选择：面积、场地外形、技术经济性3重要性：国家地区工业布局和城市规划合理程度4、一般原则：①厂址符合城市规划和食品工厂对环境特殊要求；②接近原料、燃料基地和市场，以及水电源；③良好交通运输条件；④场地有效利用系数较高，并有远景规划及最终总体布局；⑤有一定基建施工条件和投产后协作条件；⑥要有利于三废处理，保证环境卫生5、厂址选择工作程序：、准备工作：组织准备、技术准备(3)、编写厂址选择报告4厂址方案比较，选出推荐方案；二、工厂总平面图对一个工厂各个部分，包括建筑物、堆场、运输路线、工程管网等进行经济合理安排，互不干扰依据：已审批的计划任务书、厂址选择报告、总平面草图、工艺流程图1、总平面设计内容：平面布置设计、竖向布置设计、运输设计、管线综合设计、绿化设计2、总平面设计原则和要求：①必须考虑负荷生产流程的要求；②生产主厂房为中心；③充分考虑地区主风向；④人流物流分流原则；⑤遵从城市规划要求；⑥符合国家有关规范和要求3、不同阶段总平面设计：中既有建筑物、构筑物、道路和管线，又包括说明书，必要时还附有区域位置图总平面布置图比例1:500或1:1000，区域位置图比例1:5000或1:10000置图、竖向布置、道路、台阶等详图施工图必须设计、校对、审核、审定后才能交给施工单位4、概念：风向玫瑰图：风向、风向频率816在对应风向上，各端连起形成闭合折线构成的图形最长为主导风向，风向是由外向中心吹，粗实线为全年情况，虚线表示7-9月份风频情况风速玫瑰图：风向、风速各风向不以风向频率取点，而是以风速取点污染系数风向频率平均风速风向频率越大，污染程度越大；平均风速越小，污染程度越大、建筑系数：（建筑物、构筑物占地面积+堆场、露天场地、作业占地面积）/厂区占地面积*100%、土地利用系数：（建筑物、构筑物占地面积+堆场、露天场地、作业占地面+辅助工程占地）/厂区占地总面积*100%第三章食品工厂工艺设计1、总论、以生产产品的生产车间为主而进行；(3)、为其他非工艺设计所需基础资料提供依据；(4)、依据：设计计划任务书规定的生产规模、产品要求、原料情况以及建厂条件2、内容：、产品方案、产品规格及班产量确定；(3)、物料衡算；(4)、生产常见设备的生产能力计算、选型及配套；(5)、劳动力计算、平衡及劳动的组织；、生产车间平面布置；、生产车间水、电、冷、汽用量估算；(8)一、概述1、初步设计阶段：阐述；④各生产车间综合叙述；⑤存在问题和建议；⑥附件；、步骤：①核实生产方案与生产规模；②确定生产工艺流程、参数指标及操作说明；2、施工设计阶段：(1)、主要内容：①设计文件目录、列表；②生产工艺设计说明；③工艺安装说明；④详细设备一览表和各种材料汇总表，满足订货需要；⑤带控制点的工艺流程图；⑥工艺设备布置图；⑦工艺管道布置图；⑧非标准设备制造图；、步骤：①修改或复核设计文件或图样；②详细向各专业提资；③详细绘制生产工艺图；、深度要求：①全部设备和材料的订货及交货安排；②非标准设备订制和交货安排；③能进行施工安装预算；④能控制施工安装质量，并根据施工说明要求进行验收；二、产品方案及班产量确定1、产品方案：、定义：食品工厂准备全年生产产品种类、数量、生产周期、生产班次的计划安排、影响因素：市场需求、生活习惯、季节和气候条件、制定原则：①“四个满足生产要求，满足经济效益的要求；②“五个平衡③考虑车间数量及利用率；④老全年生产日数及全班次；⑤确定主要产品规格和班产量；、制定步骤：①确定产品种类及包装规格；②根据设计规格，结结合原料供应情况，确定各产品原料的供应量、供应周期的长短等实际情况，确定各种产品在总产量中所占的比例及产量；③根据原料的生产季节及保藏时间确定产品的生产时间；④根据各种产品的设计产量，确定班次产量及生产班次数；⑤产品方案比较；⑥产品方案表达；、产品方案比较分析：①主要产品市场占有率比较；②主要产品年产值的比较；③劳动生产率比较；④每月劳动力最多和最少之差的比较；⑤平均每人每年产值比较；⑥生产季节性比较；⑦设备使用平衡情况比较；⑧水、电、汽耗量比较；⑨环境保护比较；⑩基建投资比较；2、班产量确定：、定义：食品工厂工艺设计中最主要的计算基准，最适宜班产量实质就是经济效益最好规模、影响因素：①原料供应情况和市场销售情况；②配套设备的生产能力及运行情况；③延长生产期的条件；④产品品种搭配及工厂自动化程度；、确定方法：①年产量：Q=Q1(年消费量)+Q2(年调出量)-Q3(年调入量)-Q4(原有厂家年生产量)②生产班次：淡季1班，中季2班，旺季3班N=t +2t +3t淡 中 旺③班产量=Q/k(t +2t +3t )班 淡 中 旺如果只有旺季、淡季=Q/k(t +3t ) K是不均匀系数k+0.7~0.8班 淡 旺三、生产工艺流程设计主要内容：生产过程及设备设计，工艺流程图设计1、选择依据：①原料来源、种类及性质；②产品质量和规格；③生产规模；④技术水平；⑤自然环境；⑥经济合理性；2、原则：①产品要达标；②尽量采用成熟、先进的技术和高效低耗设备；③充分考虑“三程尽量连续化，提高机械化和自动化生产能力，保证产品质量和产量；3、步骤：流程示意图——物料衡算——设备设计——流程草图——设备设计——能量衡算——初步平面布置——流程图、生产工艺流程示意图：定性表明原料变成产品的路线和顺序，以及应用的过程和设备、工艺流程草图：物料衡算——参数（物料）——设备选型、设计——确定生产设备的规格、型号、尺寸、台数——设计工艺流程草图既是提供审查资料，也可作为进一步设计的依据包括方案流程图、物料流程图、施工流程图（带控制点工艺流程图）四、物料（平衡）计算1、定义：依据质量守恒定律来进行，即引入某系统或设备的物料质量必等于系统或设备出料量与损失量之和2、意义：①设备选型基础；②开展工艺流程草图设计的基础；③水、汽、冷平衡计算的基础；3、步骤：①弄清题意，了解计算目的和要求；②画出物料流程示意图，写出反应方程式；③整理有关设计基础数据和物化常数；④确定工艺技术经济指标；⑤选定计算基准；⑥由已知数据，依据质量守恒来计算；⑦校对与整理计算结果；⑧绘制物料流程图；四、设备设计及选型1、任务及原则：、食品工厂设备分类：①按工业企业分：食品制造设备、农副食品加工设备、饮料制造设备、烟草制造设备②按通用程度分：专用设备、通用设备、辅助设备③按标准化程度分：标准设备、非标准设备④按设备定型生产情况分：定型生产设备、非定型生产设备、设备设计任务：工艺生产要求——工艺设备——计算或查找各工艺设备生产能力——工艺设备数量、结构型式和主要尺寸——生产车间工艺不知，为公用工程系统、土建、仪表等非工艺设计提供已知条件、原则：技术经济性统一、经济与社会统一、生产能力充足、技术继承与发展统一①满足工艺要求，保证产品质量和产量；②后道工序生产能力一般大于前道工序，以防物料积压；③技术先进性，经济合理性；④自动化程度要兼顾到经济和社会现状；⑤有发展空间和潜力；⑥设备一次性投资费用与运行成本之间达到平衡；⑦设备日常维护与检修要方便；⑧考虑到生产波动和设备平衡；、依据：①工艺计算的成品量、物料量、耗（水、汽、能）件；③设备的结构与性能；2、通用设备选择：（蒸汽锅炉（热水锅炉（蒸汽锅炉每小时生产额定蒸汽量（热水锅炉每小时生产额定热水容量；受热面发热率（功率；、选型：平均热负荷设计热负荷锅炉热负荷采暖季热负荷 锅炉类型确定锅炉台数确全年热负荷3、专用设备选型：杀菌锅设计计算：、生产能力计算：2/d21 21d2：罐头外径；②每台杀菌锅周期：T=t1+t2+t3+t4+t5t1：装锅时间；t2：升温时间；t3：恒温时间；t4：降温时间；t5：出锅时间；③每台杀菌锅生产能力：G=60n/T（罐/h）④1h内杀菌X罐所需杀菌锅数目：N=X/a（台）、杀菌工段操作表：关键在于控制N个锅两两之间的时间t1号锅有间隔存在（设0为起始时刻T0+T<=T0+N*T t>=T/N②N号锅装锅在1号锅出锅之前：(N-1)t+T0+t1<= 一般设t1=t5=5min，则T/N<=t<=(T-10)/(N-1)(3)、反压冷却空气压缩机容量：①每分钟空气供应(m3/min)V2:杀菌锅反压为P2时空气量；t：冷却用时；n：杀菌锅数；②每只杀菌锅在反压时所需储气筒容量(m3)3 V：储气筒压力P下，每m33 ③杀菌锅内所需空气量(m3)V P V P 1 1 2五、劳动力计算1、目的：用于工厂定员编制，计算生活设施的面积和生活用水、用气量以及产品的产量、定额指标的制订以及工资和福利估算2、依据：生产单位重量产品所需劳动工日来计算，同时也可按工段或工种配置劳动力来计算六、生产车间布置设计房屋建筑图：建筑施工图、结构施工图、设备施工图（一般比例为1:100）生产车间布置设计分为平面布置和立面布置平面布置：把车间的全部加工设备在一定建筑面积内作出合理安排；立面布置：为了解决平面图中不能反映的重要设备和建筑物立面之间的关系；1、设计依据：①生产工艺流程图、工艺指标；②物料数据和性质，三废数量和处理方法；③设备资料；④公用系统耗用量；⑤土建及其他专业资料；⑥劳动安全及防火、防爆资料；⑦车间组织及定员资料；⑧厂区总平面布置情况；⑨布置方面的一些规范性资料；2、设计原则：①符合生产工艺的要求；②符合生产操作的要求；③符合设备安装检修要求；④符合厂房建筑的要求；⑤符合节约建设投资要求；⑥符合安全、卫生、防腐蚀要求；⑦符合生产发展的要求；3辅助生产房间、工艺辅助房间、生活用房；④车间布置设计说明；⑤车间布置设计图样：生产车间各层平面布置图、生产车间各层立面布置图、各部分剖面图；4、设计方法：现在多采用立体模型布置法5、不同设计阶段车间布置图：初步设计阶段车间布置图，施工图阶段车间布置图步骤：①考虑驴设备布置图的视图配置；②选定绘图比例，确定图纸幅面；③绘制平面图样；七、生产车间水、热、汽用量的估算1、生产车间用水衡算消毒、车间的清洁卫生、生产过程用水（经验方法、逐项计算方法2、生产车间热量衡算：(1)、热平衡式：Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6+Q7+Q88Q1：物料带入热量；Q2：加热剂传给设备和所处理物料热量；Q3：过程热效应；Q4:：热损失；8(2)、计算步骤：①画出单元设备物料流向及变化示意图；②分析物料流向及变化，写出热量计算式；③收集数据；④确定合适计算基准；⑤进行具体的热量计算；3、生产车间用汽衡算八、管路设计与布置管路系统：食品工厂物料输送和设备连接的主要方式通风采光的良好性1、内容：管路的设计计算、管路的布置2、步骤：选择管路材料—选择介质流速—确定管径—确定管壁厚—确定管路连接方式—选择阀门和管件—选管路热补偿器—绝热形式3、设计计算：(1)、管子、管件、阀门：①公称直径：将管道和管件所用的零部件的直径加以标准化以后的标准直径，用DN表示说明：公称直径是管子的名义直径，既不是管子内径，也不是外径，而是与管子DN②公称压力：管道和管径在一定温度范围内的最大允许工作压力，用PN表示，单位为MPa公称压力系列：低压24.5（2.5） 59（6） 98（10） 157（16）（括号内为kgf/cm2）中压245（25） 392（40） 627（64） 980（100）高压（2铁管；③有色金属管：多用于换热器；④非金属管：塑料管、硅酸盐材料管、石墨管；45180活络管接头、盲板；⑤阀门；4、管道的布置设计：、原则：①满足生产需要和工艺设备的要求，便于安装、检修和操作管理；②尽可能使管线最短，阀件最少；③采用明线敷设，上下水及废水走地下；④普遍采用沿墙，楼板底或柱子的成排安装法，使管线成排成行平行直走，使其所占空间小；⑤分层布置时，大管径管道、热介质管道、气体管道、保温管道和无腐蚀性管道在上；⑥并排布置时，大管道、常温、支管少、不常检修、无腐蚀，介质管道靠墙；⑦保证安全以及最低净高度；管件图、管架图第四章食品工厂辅助部门分类：(1)、生产性辅助设施：原辅材料的接收与贮存，原料、半成品和成品的检验，产品输，成品的贮存；(2)、动力性辅助设备：水、电、汽、冷、暖；(3)、生活性辅助设施；一、原料接收站：考虑原料装卸、验收、计量、处理、堆放等方面内容二、中心实验室：1开发新产品；④综合利用、包装等方面的研究；2、组成：研究工作室、分析室、保温间、细菌检验室、样品间、资料室、试制场地三、化验室：1、对象：原料、半成品、成品、包装材料、各种添加剂检验2、项目：感官检验、理化检验、微生物检验3、组成：感官检验室、物理检验室、化学检验室、空罐检验室、精密仪器室、细菌检验室、储藏室第五章公用系统助设施的总称内容：给排水、供电及仪表、供汽、采暖与通风、制冷要求：①符合食品卫生要求；②能充分满足生产负荷；③经济合理、安全可靠；分类：场外工程、厂区工程、车间内工程一、给排水1、内容：取水及净化工程、厂区及生活区的给排水管网、车间内外给排水管网、室内卫生工程、冷却循环水系统、消防系统2、要求：①生产、生活用水要符合生活饮用水水质标准；②特殊生产用水是直接进入构成产品组成的用水和锅炉用水，必须在①的基础之上作进一步处理；③冷却用水和消防用水，水质略低于生活饮水水质标准，一般循环使用，并且不另设冷却供水系统；3、水源：自来水、地下水、地面水二、供电及自控设计：1、内容：全厂变配电工程、厂区外线供电工程、车间设备配电系统、厂区及室内照明、生产线及工段或单机的自动控制、电器及仪表的防护与修理、地区气象、土质2、要求：①季节性很强；②要有扩展余地；③III类负荷；④应对采取必要的防潮措施，防止发生事故；三、供汽：采用锅炉四、采暖与通风：内容：车间或生活室冬季采暖、夏天降温、生产保温、干燥、设备或车间通风与排气及物料风力输送590d方式：热风、散热器、通风：除湿、排除粉尘五、制冷：氨压缩制冷、氟利昂压缩制冷第六章卫生与环境保护一、食品工厂卫生1、食品卫生对工厂设计的要求：①选址要求；②总平面布局卫生要求；③建筑卫生要求；④车间防鼠措施；⑤车间生产卫生要求；⑥食品仓库的卫生要求；2、工厂设计卫生规范：GMP、《食品安全法》、《出口食品厂、库卫生要求》3、消毒方法：方法：物理方法、化学方法、紫外消毒；消毒药品：漂白粉、碱、石灰粉、酒精、过氧乙酸二、食品工厂污水处理：1、相关标准：排放标准》、标准分级：一级、二级、三级（按污水排放水域不同而区分）、污染物分类：①第一类污染物：能在环境活动植物体内积蓄，对人体健康产生长污染物，在工厂废水出口处，不得高于最高允许排放浓度；、参数：①pH值：废水中氢离子浓度，大部分水生生物生存范围为5-9；②生化需氧量：废水送有机污染物在微生物作用下氧化消耗的氧量；③化学需氧量：采用强化学氧化剂氧化污染物消耗的试剂量；④总有机碳：废水中所含有的全部有机碳的数量；⑤总需氧量：水中污染杂质在催化燃烧时所消耗的样的总量；⑥有毒物质含量；2、污水控制及处理：、方法：物理法（过滤、沉淀、浮选、离心分离、热处理、絮凝、化学法（混凝法、生物法（活性污泥法、氧化塘法、生物滤池法、生物转盘法、厌气消化法）3、食品工业污水处理：多；④微生物多，易腐败变臭；⑤浓度高的废水多；、食品工业污水处理程度：①一级处理：机械处理或简单化学方法；效果：处理BOD30%-60%，处理悬浮物30%-95%；②二级处理：生化处理，生物氧化降解；效果：处理BOD80%-95%，处理悬浮物90%-95%；③三级处