食品工厂设计（第2版）第七章 AutoCAD在食品工厂设计中

第二章食品工厂工艺设计目

录概

述第一节产品方案的确定第二节主要产品的工艺流程设计与确定第三节工艺计算（物料衡算，水、汽用量估算）第四五节设备选型第五节劳动力计算第六节生产车间工艺布置图第七节食品工厂管路计算与设计概述

按设计任务的职责范围分，可将食品工厂设计分为以下两类：

工艺设计

非工艺设计工厂设计的组成

食品工厂设计全厂总体工艺布局产品方案及班产量的确主要产品和综合利用产品生产工艺流程的确定物料计算，设备生产能力的计算、选型车间平面布置劳动力计算及平衡水、电、汽、冷、风、暖等用量的估算管道布置、安装及材料清单和施工说明什么是工艺设计？工艺设计：

食品工厂工艺设计是整个设计的主体和中心，决定全厂生产和技术的合理性，并对建厂的费用和生产的产品质量、产品成本、劳动强度有着重要的影响，同时又是非工艺设计的依据。因此，食品工厂工艺设计具有重要的地位和作用。

食品工厂设计总平面、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。非工艺设计：

食品工厂设计工艺设计与非工艺设计关系：

工艺向土建提出工艺要求，而土建给工艺提供符合工艺要求的建筑工艺向给排水、电、汽、冷、暖、风等提出工艺要求和有关数据，而水、电、汽等又反过来为工艺提供有关车间安装图土建对给排水、电、汽、冷、暖、风等提供有关建筑，而给排水、电、汽等又给建筑提供有关涉及建筑布置的资料用电各工程如工艺、冷、风、汽、暖等向供电提出用电资料；用水各工程如工艺、冷、风、汽、消防等向给排水提出用水资料

食品工厂设计成立项目组下设分项目专业组

工艺设计人员非工艺设计人员

设备设计人员土建设计人员动力设计人员经济技术人员设计工作的组织：食品工厂工艺设计的步骤工艺设计主要是在由原料到各个生产过程中，设计物质变化及流向，包括所需设备。具体步骤如下：（1）根据前期可行性调查研究，确定产品方案及生产规模。（2）根据当前的技术，经济水平选择生产方法。（3）生产工艺流程设计。（4）物料衡算。（5）能量衡算(包括热量、耗冷量、供电、水量计算)。（6）选择设备。（7）车间工艺布置。（8）管路设计。（9）其他工艺设计。（10）编制工艺流程图、管道设计图及说明书等。食品工厂工艺设计是以生产产品的生产车间为主而进行的设计，工艺流程设计和车间布置是生产工艺设计的两个重要内容，是决定工艺计算、车间组成、生产设备及设备布置等方面内容的关键步骤。

不论食品工厂的总体设计还是车间设计，都是由工艺设计和非工艺设计（包括土建、采暖、通风、给排水、供电、供汽等）组成，工艺设计是整个设计的主体和中心。工艺设计的好坏直接影响到全厂生产和技术的合理性，并且与建厂的费用和生产的产品质量、产品成本、劳动强度等有密切的关系，所以工艺设计在整个工厂设计中占有很重要的地位。第一节产品方案及班产量的确定一、产品方案的概念即：拟开发产品方案，又称生产纲领。

它实际上就是食品工厂对全年要生产的产品品种和各产品的数量、产期、生产班次等的计划安排。影响产品方案的因素是多方面的，主要有：

产品的市场销售人们的生活习惯地区的气候和不同季节的影响。【意义】

食品工厂的产品方案有着不同于其他行业企业产品方案的突出特点。因为生产中很大一部分农副业原料和产品销售的季节性，所以食品工厂大部分都是多品种、短时期、小批量在生产和改变，由此适当地安排和衔接好全年各个时期的产品计划更为重要。二、安排产品方案计划要遵循的原则和要求产品方案确定的基本原则：

1.主要产品的确定

2.调节性产品的确定

3.半成品贮存及原料的综合利用

优先安排：

受季节性影响的产品用调节性产品（主要是不受季节影响的产品）来调节生产上忙闲不均的现象。可以将原料加工成半成品，等到淡季时再加工。

以罐头厂为例，水果蔬菜罐头优先安排、肉类罐头调节。在安排产品方案时要做到“四个满足”和“五个平衡”四个满足：

1.满足主要产品产量的要求；

2.满足原料综合利用的要求；

3.满足淡旺季平衡生产的要求；

4.满足经济效益的要求。

“四个满足”

①满足主要产品产量的要求：

主要强调必须符合计划任务书的规定和要求。②满足原料的综合利用要求：

尽量做到对原料进行多层次加工以便充分利用原料，提高原料的利用价值（如对同种原料，不同等级上进行相应产品的加工，乳品厂的原料为牛奶，可安排生产酸牛奶、消毒粉，奶粉、麦乳精等）③满足淡旺季平衡生产的要求：

在确保产品大类相同的情况下，充分利用季节性的原料资源，生产不同品种的产品，以保证食品工厂的原料供应充足。如罐头厂，大类是罐头制品，但不同蔬菜、水果的主要产期不同，就应根据产期与品种的变化确定不同的品种罐头，这可使食品在一年内不停产，使原料供应充实，提高食品工厂的经济效益。④满足经济效益要求：

各种产品、产量的确定应有利于国内外市场的销售，获取生产效益。五个平衡：

1.产品产量与原料供应量应平衡；

2.生产季节性与劳动力应平衡；

3.生产班次要平衡；

4.产品生产量与设备生产能力要平衡；

5.水、电、汽负荷要平衡。“五个平衡”

①产品、产量与原料供应量应平衡：

否则影响正常生产，达不到产量要求。②生产季节性与劳动力应平衡：

不少食品工厂的生产季节性很强，旺季时劳动力不够，淡季时多余劳动力又无法安排，这就有赖于合理的产品方案，在淡季时安排一定的产品生产以便妥善安排劳动力。③生产班次要平衡：

对劳动力的确定及充分利用有着重要影响作用。④设备生产能力要平衡：

防止旺季太旺，淡季太淡。⑤水、电、汽负荷要平衡。

不少食品类型不同，但生产条件十分相近或相同，这样可做到同一厂房，设备生产多种类型食品，达到设备、生产能力，水、电、汽负荷等方面的平衡，使厂房、设备、动力供应得到最大收益。1：市场调研市场调研的主要内容包括：产品的市场销售情况、同类型食品厂的竞争情况、居民的生活习惯、地区的气候和不同季节对生产的影响。1.产品销售情况2.同类型食品厂的调研4.生产的季节性3.居民的生活习惯三、制定产品方案的步骤2：产品品种和规格的确定食品工厂生产的产品品种繁多，根据设计规模，结合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比例及产量。

生产时间就是对各产品在一年当中生产的月份进行确定，并注意结合生产时间确定的原则进行编制。在编排产品方案时，每月一般按25天计，全年的生产日为300天，如果考虑到原料等其他原因，全年的实际的生产日数也不宜少于250天。通常根据原料的生产季节及保藏时间确定产品的生产时间。3：确定产品的生产时间班产量是工艺设计中最主要的计算基础，直接影响到车间布置、设备配套、占地面积、劳动定员和产品经济效益等。一般情况下，食品工厂班产量越大，单位产品成本越低，效益越好，由于投资局限及其他方面制约，班产量有一定的限制，但是必须达到或超过经济规模的班产量。最适宜的班产量实质就是经济效益最好的规模。

4：确定班产量及生产班次

原料的供应情况市场销售情况设备的生产能力及运行情况延长生产期的条件（冷库及半成品加工措施）产品品种的搭配自动化程度（1）决定班产量的因素年产量→→→日产量→→→班产量

（2）班产量的确定方法生产班制生产天数↓↓（3）班产量的确定1）年产量新建食品厂的年产量是按下式估算的：Q＝Q1+Q2-Q3-Q4

+Q5式中：Q——新建食品厂某类食品年产量（吨）

Q1——本地区该类食品年销售量（吨）

Q2——本地区该类食品年调出量（吨）

Q3——本地区该类食品年调入量（吨）

Q4——本地区该类食品原有厂家的年产量（吨）Q5——本厂准备销往外地区的量（吨）

某些食品有淡旺季节之分，因此年产量等于旺季、中季、淡季产量之和，即：

Q＝Q旺＋Q中＋Q淡淡旺季明显的食品：如饮料、月饼、巧克力、酒类、糕点、糖果等2）生产班制班产量受到各种因素的影响，每个工作日的实际产量并不完全相同。一般食品工厂每天生产班次为1~2班，淡季一班，中季二班，旺季三班制，这根据食品工厂工艺和原料特性及设备生产能力来决定。

3）年生产天数如：面包全年生产天数：

t=t旺+t中+t淡=78+135+75=288天班产量Q班=Q/k(3t旺+2t中+t淡)

k——设备不均匀系数，可取k＝0.7～0.8t旺——旺季天数

t中——中季天数

t淡——淡季天数面包：年产2000吨，求平均班产量？

解：

Q班=2000/[0.75×(3×78+2×135+75)]

=4.6t/班4）平均班产量计算0.054制定产品方案时，为保证方案合理，有利于食品工厂发展和管理，应按设计计划任务书中确定的年产量和品种，制定出2种以上的产品方案，对方案技术上的先进性和可行性进行比较，并结合市场、经济、生产、社会综合考虑，从中找出一个最佳方案作为设计依据。5：对产品方案进行比较产品方案表达，可以是文字叙述的方式，也可以用图表表达的形式。两者相比，图表的形式较明确、清晰，也能较容易地发现方案安排中的疏漏和问题，特别对检查生产的衔接和均衡，计算每天劳动力所需要量的变化等尤为方便。6：产品方案的表达参见“产品方案表”1.用线条和数字两种形式表示生产班次及产量等情况2.因为班产量受多种因素影响，每个班次的实际产量并不完全相同。表2-1年产1.8～2.0万吨罐头工厂产品方案800~830人/天2个班次36~77表2-1年产1.8～2.0万吨罐头工厂产品方案816~894人/天59~74一、生产工艺流程概念生产工艺流程概念：表示一个生产车间或工段自原料或半成品开始，经不同加工处理方法，直至成为合乎要求的半成品或最终产品为止的工艺要求和生产过程。通过生产工艺流程使原料从加入到成品产出组合成一条完整的生产线，在这条生产线上明确标出了原料配比及原料加入位置、辅料投入点、水或蒸汽等的使用位置等一系列生产处理方法和技术。

第三章食品工厂工艺设计第二节主要产品的工艺流程设计食品厂类型很多，工艺各不相同。但在同一类型食品厂中的主要工艺过程和设备基本相近。如乳品厂不管是生产炼乳还是奶粉，都要经过原料乳验收，预处理、预热杀菌，真空浓缩等工艺过程，只要这些产品不同时生产，其相同工艺过程的设备是可以公用的，因此，在确定工艺流程时只要将主要产品的工艺流程确定后，其他产品的工艺流程也就容易确定了。为什么讲主要产品工艺流程图的确定为了保证食品产品的质量，对不同品种的原料应选择不同的工艺流程。在确定生产流程时必须注意下列各点：(1)根据产品规格要求和部颁标准拟订；(2)根据原料性质拟订；(3)结合具体条件，应优先采用机械化、连续化作业线；(4)对特产或名产不得随意更改生产方法；(5)非定型产品，要待技术成熟后，方可用到设计中来。二、生产工艺流程设计原则三、生产工艺流程设计步骤根据产品方案及生产规模，视生产实际情况，结合投资大小，确定生产线及生产线数目。如果产量大，可采用几条生产线，以便生产调剂，设备护理等1

确定生产线数目生产线有间歇和连续两种。在确定生产线自动化程度时，根据生产特点和技术成熟性，结合生产规模，一般采用先进、经济、合理的自动化生产线，高品质产品生产配以自动化在线检测，以保证产品质量2

确定生产线自动化程度工艺流程图的设计主要包括生产工艺流程示意图，生产工艺流程草图和生产工艺流程图三个阶段3

工艺流程图的设计设备台套数、生产线数目工艺流程方块图（定性图）设计；绘制工艺流程草图（定量图）；绘制正式工艺流程图工艺流程图绘制步骤：1．生产工艺流程示意图在设计工艺流程示意图时，首先要考虑原料变成产品所需经过哪些单元操作，各单元操作的方案及所需的型式，其次要确定采用连续式还是间歇式操作方法。

第二章食品工厂工艺设计又称方框流程图，主要是定性表述由原料转变为成品的过程及应用的相关设备。在方框图中，应以箭头表示物料流动方向。饼干生产工艺流程图第二章食品工厂工艺设计虽含有简单的设备流程，但由于没有进行设备生产能力的计算和选型，所以缺乏设备的外形尺寸。2．工艺流程草图完成工艺流程示意图后，开始物料平衡计算。通过计算，求出原料、半成品、产品、副产品以及与物料计算有关的废料、废水等的规格和量，并根据这些参数进行设备选型或设计。

设备选型包括：计算、确定计量和贮存设备的容积以及这些容积型设备的尺寸和台数；求出各单元操作的技术参数，确定出生产线所有设备的规格、型号、尺寸和台数。

工艺流程草图是由物料流程、图例、设备一览表以及必要的文字说明所组成。主要包括：有关设备的基本外形，工序名称、物料流向等。必要时，还应表示各设备间位置距离及其高度。

设备外形以简单直观为准。生产工艺设备流程图画法是：

将生产设备按生产流程顺序和高低位置是在图面自左至右地展开，用细线绘制，绘出显示设备形状特征的简单外形，可按比例画，也可不按比例，设备的排列位置在图上表示出来，原、辅料和介质流向用粗实线表示，表示不同介质流向的管线在图上不能相交，交接处用细实线或圆弧避开，图上的设备应注明名称或设备编号。第四章食品工厂工艺设计液态乳生产的工艺流程草图常用图例举例标题栏的作用是表明图名、设计单位、设计、制图、审核人员签名、图纸比例尺、图号等位置一般在流程图右下角，其尺寸一般为17.5×4.5cm工艺流程草图按流程方向由左至右展开画出，具体绘制步骤为：

第三章食品工厂工艺设计①②③④⑤⑥⑦第四章食品工厂工艺设计（1）根据设备所处的相对位置、高度，自左至右用细实线绘出各台生产设备的外形轮廓，设备之间要留有一定间距。

③②第四章食品工厂工艺设计（2）若生产工艺流程布置在不同层的楼面上，绘图时把不同层的楼面地面用双细线绘出，并注上标高。

（3）用最粗线画出主要介质管线，用箭头标明流向。

第二章食品工厂工艺设计（4）水、汽、真空、压缩空气等动力管线用细实线绘出，并标出流向。（5）画出设备和管道上主要附件、计量和控制仪器以及阀门等。（6）标注设备流程号和辅助线（7）写上必要的文字说明3.生产工艺流程图

又称带控制点的工艺流程图，是初步设计的重要内容。它是在经过多次反复比较、修改，确认设计合理无误后绘制正式设计结果，它更加全面、完整、合理、是设备布置和管道设计的依据，并可供施工安装、生产操时参考。完成了工艺流程草图设计和设备设计选型后，便开始生产车间布置设计。工艺流程图的内容比工艺流程草图更加全面、完善和合理。生产工艺流程图是分阶段逐步完成的，同时要与物料计算、能量计算，设备设计计算与选型以及车间布置设计等交叉进行。小结生产工艺流程示意图→物料平衡计算→设备设计及计算→设备选型→绘制工艺流程草图→车间设备设计→草图的修改和完善→正式绘制生产工艺流程图。生产工艺流程图的绘制步骤第四节食品工厂工艺计算一、物料衡算1.物料衡算概念物料衡算是指：根据质量守恒定律，凡引入某一系统或设备的物料重量Gm，必等于所得到的产物重量Gp和物料损失量Gt之和，即：Gm=GP+Gt

物料衡算主要是计算食品生产中原辅材料与产品之间的定量关系，也就是计算各种原料的消耗量,各种中间产品、副产品、成品的产量及其组成，还包括该产品所用包装材料的计算。2.物料衡算意义(1)确定生产设备的容量、个数和主要尺寸。(2)工艺流程草图的设计。(3)水、蒸汽、热量、冷量等平衡计算。(4)车间布置、运输量、仓库储存量、劳动定员、生产班次、成本核算、管线设计。（1）每班耗用原料量（Kg/班）

=单位产品耗用原料量（Kg/t）×班产量（t/班）（2）每班耗用各种辅助材料量（Kg/班）

=单位产品耗用各种辅助材料量（Kg/t）×班产量（t/班）（3）每班耗用包装容器量（只/班）

=单位产品耗用包装容器（只/t）×班产量（t/班）×（1+损耗率）3.物料计算方法(技术经济定额指标法)几个概念计算基准：连续生产：以班产量作基准间隙生产：以每批投料量作基准消耗定额：

现有的正常生产条件下，生产某单位产品所耗用原辅料的平均值。4.物料计算的步骤2.画物料流程简图3.选择计算基准4.物料衡算的步骤1.弄清题意和计算的目的要求397克装的原汁猪肉罐头的物料衡算－－－－以班产原料量为计算基准物料衡算实例1：原汁猪肉罐头的物料计算原料冻条肉3023.5kg，解冻后增重0.05%，得到3025kg肉；然后去槽头脚圈49.89kg（占解冻肉的1.65%），分割损耗15.12kg(占解冻肉的0.5%)，得分割肉2959.99kg；去骨393.06kg(占分割肉的13.28%)，得去骨肉2566.93kg，去皮257kg(占去骨肉的10%)，得去皮肉2309.9kg

……(以下计算略)。物料衡算实例2：班产20吨蘑菇物料计算工艺流程：

850g

原料预处理装罐425g

284g

排气密封杀菌冷却装箱成品物料衡算实例：班产20吨蘑菇物料计算850g：占30%

425g：占50%284g：占20%产品规格整菇：占60%

片菇：占40%每种规格中20.06×99.7%=20t3.611×0.87=3.14t6.018×1189=7155只7155×99%÷24=296只二、水、汽用量估算（一）水、汽的应用范围1、水和蒸汽是食品厂管道输送的两种最主要也是最基本的辅助工艺流程介质。为了给管路设计奠定必需的理论基础，就必须对生产的用水和用汽做以总体的估计。2、用水主要有：原料预处理、半成品漂洗、浓缩锅蒸汽的冷凝，杀菌后产品的冷却，包装容器的洗涤消毒，车间清洁卫生和产品在生产过程中本身所需的水等。3、主要用汽部分有：热烫、配烫、浓缩、干燥、杀菌、保温、设备和管道的消毒，车间清洁卫生用汽等。（二）用水用汽估算1、技术经济定额指标法（1）平均每吨成品的耗水量（2）一些设备用水用汽量（3）按生产规模来拟定用水用汽量2、按实际生产耗用量进行计算（1）耗水量计算（2）耗汽量计算采用逐项计算的办法总耗水、汽量=各用水、汽量之和三、耗冷量计算现在的大多数食品工厂均冷库，冷量计算实质上就是传热问题。1.根据传热方式，选择合适的传热计算公式。2.冷量计算涉及到许多物理数据，这些物理数据的准确查出及估算是难点之一。

如：对流传热系数α的求解就是《食品工程原理》中的难点之一。第五节设备选型■物料衡算是设备选型的根据，而设备选型则要符合工艺的要求。

设备选型是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准，又是工艺布置的基础，并且为动力配电，水、汽用量计算提供依据。一、食品工厂设备选择的意义设备选型是在工艺计算的基础上进行的，其目的是确定车间内工艺设备的台数、型号和主要尺寸，为车间的平面布置、设备的安装提供具体资料。二、设备选型任务设备选型就是对设备的型号、规格、数量、来源（生产厂家）、价格等进行确定。三、食品工厂设备选择的一般原则设备选型要反映出生产的可靠性和工厂的先进性。(1)满足产品产量要求,保证工艺过程实施的安全可靠。(2)经济上合理,技术上先进。(3)投资省,耗材少,加工方便,采购容易。(4)运行费低,水电汽消耗少。(5)操作和清洗方便,耐用,易维修,配件供应可靠,实施机械化和自动化方便。(6)结构紧凑,尽量采用性能优良的设备。(7)考虑生产波动与设备平衡,留有一定裕量。(8)考虑设备故障及检修时的备用设备。食品厂设备类型食品工厂生产设备大体可分三个类型：通用机械设备专用设备非标准设备四、食品工厂主要设备的选择

1、输送设备

2、清洗和原料预处理设备

3、热处理设备

4、封罐设备

5、成品包装机械设备

6、空罐设备如：罐头食品加工厂主要设备浓缩苹果汁生产主要设备番茄酱生产线主要设备（一）收集企业资料

1.企业基本资料。

2.企业车间平面布置和公用系统要求。（二）收集产品信息

1.果蔬、食用菌设备现状及趋势。

2.比较设备、市场和厂家，考察产品生产，搜集同类企业通用设备运行信息。（三）进行机械设备单机分析比较，确定工艺设备实例：果蔬软包装罐头生产设备选型的具体方法具体设备选型步骤1.收集设备样本或上网查找。2.对工艺实验室设备的型号、厂家、性能进行资料收集，并整理编写设备清单。设备清单表序号生产设备技术要求台数生产厂家12345设备一览表序号设备位号名称及规格图号或型号单位数量材料质量/kg备注单总3.对设备进行选型。4.根据所有设备选型，详细编制设备一览表，初步设计阶段由于资料不全，内容可以比较简单，留出空格，待施工图阶段进一步补充完善，但设备位号和名称应与初步设计保持一致，添加的设备重新编制设备位号。食品工厂职工按其工作岗位和劳动分工不同,可分为以下四类人员。(1)

工人(2)

工程技术人员(3)

管理与经营人员(4)

服务人员第六节劳动力计算一、劳动力定员的组成也可按职工与企业生产的关系和在生产中的作用分为直接生产人员和非直接生产人员;按聘用劳动者的身份和用工期限分为固定工、临时工等。劳动力主要用于工厂定员编制、生活设施（如更衣室、食堂、厕所、办公室、托儿所等）的面积计算和生活用水、用汽量等方面的计算。同时对工厂设备的合理使用、人员配备，以及对产品产量、定额指标的制定都有密切关系。二、劳动力计算的意义在对食品工厂进行劳动力定员的时候，通常按以下几方面考虑：1.工厂和车间的生产计划。如产品品种和产量。2.劳动定额、产量定额、设备维护定额和服务定额。3.工作制度（连续或间歇生产、每日班次）。4.出勤率（指全年扣除法定假日、病、事假等因素的有效工作日和工作时数）。5.全厂各类人员的规定比例数。三、劳动力定员的依据

定员过少：？？？定员过多：？？？造成生活设施不足、工人劳动负荷过大、从而影响正常生产。合理的劳动力定员定员的作用：造成资源浪费、加大生产成本。(1)按劳动效率定员。

就是根据生产任务量和工人的劳动效率,以及出勤率来核算定员人数。

这种方法是以劳动定额为计算基础,凡是实行定额考核的工程、岗位均可采用这种方法。

其计算公式如下:定员人数=计划期生产任务总量/(工人劳动效率×出勤率)四、劳动定员的基本方法(2)按设备定员。

就是根据机器设备需要开动的数量和开动班次、工人看管定额来计算定员人数。

计算公式如下：定员人数=为完成生产任务必需的设备台数×每台设备开动班次/(工人看管定额×出勤率)四、劳动定员的基本方法(3)按岗位定员。

根据岗位的多少、岗位的工作量大小来计算定员人数。

采用这种方法首先应确定设备操作岗位或工作岗位的数目,然后根据各岗位工作量、工人的劳动效率、设备开支班次、工人出勤率等因素计算出定员人数。四、劳动定员的基本方法(4)按比例定员。

按照与企业员工总数或某一类服务对象的总人数的比例,确定某种人员的定员人数。这种方法大多用于计算非生产人员、辅助工人、炊事人员等四、劳动定员的基本方法(5)按组织机构、职责范围和业务分工确定定员人数。

这种方法主要用于确定企业管理人员和工程技术人员的定员数量。

采用这种方法时,应先确定企业的管理体制和组织机构,然后确定各职能科室的业务分工及职责范围,最后依据各部门、各单位、各项业务的工作量大小进行定员。四、劳动定员的基本方法一、概念、任务及内容生产车间工艺布置：就是对厂房的配置和设备的排列作出合理的安排，并以车间设备布置图纸的形式表达出来。第七节生产车间工艺布置（一）概念1、平面布置图：是一幢房屋的水平剖切视图，即假象用一水平面，经过门窗洞口把房屋切开，移去上面部分，向下观看所得到的水平投影。

在平面图中，必须标示清楚各设备的安装位置，下水道、门窗、各工序及各车间生活设施的位置，进出口及防蝇、防虫措施等。2、剖面布置图：又叫立剖面图是假设用一个平面把房屋在门窗洞口处垂直方向切开，移去一边，向另一边观看所得到的投影图。又叫立剖面图。

A、根据需要选取适当的位置假想剖切，是表示厂房内楼层数、层高度、设备的空间布置，即其所在的立面位置。

B、主要用于表达平面布置图未能反映清楚的设备及建筑物在立面之间的关系，以及画出设备高度，门窗高度等在平面图中无法反映的尺寸。（二）任务1.完成厂房的轮廓外形及结构尺寸的设计和确定2.设备在车间内的排列和布置（1）平面布置图（2）剖面布置图（三）车间平面布置图的内容1、厂房建筑平面图注有厂房边墙轮廓线、门窗位置、楼梯位置、柱网间距和编号以及各层相对标高。2、设备外形俯视图和设备编号。3、设备定位尺寸和尺寸线：设备离墙纵横间距，定出设备中心位置一般定位标准是以建筑物中心作为定位基准线的，设备管口方位及大小。4、操作平台示意图，主要尺寸和台面相对标高。5、吊车及吊梁的平面位置。6、地坑、地沟位置、尺寸及地坑、地沟相对标高。7、吊装孔、预留孔的位置和尺寸。8、辅助室、生活室的位置、尺寸及室内设备器具等示意图和尺寸。二、生产车间设备布置的原则１要有总体设计的全局观点。

首先满足生产的要求，同时，还必须从本车间在总平面图上的位置，与其他车间或部门间的关系，以及发展前景等方面，满足总体设计的要求。２设备布置要尽量按工艺流水线安排

设备布置要尽量按工艺流水线安排，但有些特殊设备可按相同类型作适当集中，务必使生产过程占地最少，生产周期最短、操作最方便。

３应考虑到进行多品种生产的可能

在进行生产车间设备布置时，应考虑到进行多品种生产的可能，以便灵活调动设备，并留有适当的余地，以便更换设备。４生产车间与其他车间的各工序要相互配合

为保证各物料运输通畅，避免重复往返，生产车间与其他车间的各工序要相互配合。必须注意：要尽可能利用生产车间的空间进行运输；合理安排生产车间各种废料排出；人员进出口要和物料进出口分开。５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。６应注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。７可以设在室外的设备，尽可能设在室外，上面可加盖简易棚。三、设备线性布置的常见方式

流水线上物料流向在同一层平面或局部两层内基本呈直线型进行布置方式。1、水平直线型布置

特点：设备布置与工艺流程一致，便于管理，原料和成品无交叉。车间设备的布置型式有以下几种：2、水平L或U形布置

对于设备较多的生产线，为了缩短车间纵向尺寸，或受场地限制无法采用直线布置。3.竖直、水平混合型布置2653714原料成品特点

这是一种经济有效地利用空间、位能、温差等诸多因素，有利于实现连续生产，保证产品生产的卫生，便于自动控制的科学布置方式。四、生产车间工艺布置的步骤与方法（一）整理好设备清单和生活室等各部分的面积要求

××食品厂××车间设备清单序号设备名称规格型号安装尺寸生产能力台数备注１

２

３

…

四、生产车间工艺布置的步骤与方法（二）确定厂房的建筑结构、形式、朝向、跨度，绘出宽度和承重柱、墙的位置。（三）按照总平面图，确定生产流水线方向。（四）用硬纸板剪成小方块（按比例），在草图上布置，排出多种方案分析比较，以求最佳方案（五）讨论、修改、画草图，对不同方案可以从以下几个方面进行比较：①建筑结构造价；②管道安装；（包括工艺、水、冷、汽等）；③车间运输；④生产卫生条件、操作条件；⑤通风采光。四、生产车间工艺布置的步骤与方法（六）设置车间生活室、办公室、化检验室等辅助设施。（七）绘制剖视图对平面布置图作以补充说明。（八）画正式的车间设备布置施工图，正式确定车间建筑物尺寸。五、生产车间工艺设计对非工艺设计的要求１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６０m左右适宜，车间层高按房屋的跨度和生产工艺要求而定，一般以６m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７～10m，也有车间达１２m以上。五、生产车间工艺设计对非工艺设计的要求2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０.３ｍ以上。五、生产车间工艺设计对非工艺设计的要求3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。五、生产车间工艺设计对非工艺设计的要求

4对地坪的要求

食品工厂的生产车间经常受水、酸、碱、油等腐蚀性介质侵蚀及运输车轮冲击，故地坪须用标号较高的水泥铺盖。工艺布置中尽量将有腐蚀性介质排出的设备集中布置，做到局部设防，缩小腐蚀范围。地坪应有１.５％~２.０％的坡度，并设有明沟或地漏排水。常把坡面的铅直高度和水平宽度的比叫作坡度五、生产车间工艺设计对非工艺设计的要求5对内墙面的要求

食品工厂对车间内墙面要求很高，要防霉、防湿、防腐、有利于卫生。转角处理最好设计为圆弧形，具体要求如下：墙裙一般有１.５～２.０m的墙裙，可用白瓷砖。墙裙可保证墙面少受污染，并易于洗净。内墙粉刷一般用白水泥砂浆粉刷，还要涂上耐化学腐蚀的过氯乙烯油漆或六偏水性内墙防霉涂料。也可用仿瓷涂料代替瓷砖，可防水、防霉。五、生产车间工艺设计对非工艺设计的要求6对温控的要求可使用正压系统和采取降温措施。7楼盖楼盖最好选用现浇整体式结构，并保持１.５％～２.０％的坡度，以利排水，保证楼盖不渗水、不积水。8对建筑结构的要求食品工厂生产车间的一般单层或多层建筑，基本上选用钢筋混凝土结构，而单层建筑亦可选用混合结构。食品工厂生产车间一般不宜采用砖木结构和钢结构。9车间行政、福利、质量检查室的设计标准办公室会议室质量检查室更衣室车间浴室洗手设备六、生产车间设备布置图的绘制（一）厂房平面图的设备布置的内容。（二）设备立面或剖面布置图的内容（三）具体绘制步骤

1、准备工作

2、绘制平面图

3、绘制剖视图

4、绘制方向标

5、编制设备一览表

6、绘制、填写标题栏，绘制有关表格及注写说明。（一）厂房平面图的设备布置的内容。1、绘制厂房和框架的外形，厂房的边墙线及门、窗、柱和楼梯等的位置。标出生产用房、辅助生产用房和生活管理用房的名称、相对位置，并标注轴线号和主要尺寸。2、绘制出车间内设备或设备基础的外形，标注设备名称、设备位号，并标注出设备定位尺寸。3、标示出主要操作平台和楼梯的位置，并标注操作平台的主要尺寸。4、在图纸的右下侧有标题栏，标题栏上方列出设备安装一览表。5、在图纸右上角画出本图的方向标。

（二）设备立面或剖面布置图的内容1、表示出厂房的边墙线及门、窗、梁（或楼板）、楼梯的位置，并须标注轴线的编号和间距（要求与平面图相对应）。2、标注各楼层的相对于地面的标高，一般以地面作为基准0米标高。低于地面为负值。3、绘制出所剖的切面可见的设备的视图，并标注设备的名称，设备位号以及设备的标高和相邻设备的相对高度和距离。4、绘制出设备支撑形式、操作平台、地沟、地下槽、安装孔、洞等位置，并标注其相对标高和有关尺寸。5、如有吊装设备，须标出吊车梁的立面位置和相对高度。

（三）具体绘制步骤1、准备工作2、绘制平面图3、绘制剖视图4、绘制方向标5、编制设备一览表6、绘制、填写标题栏，绘制有关表格及注写说明。1）画出建筑定位轴线（用细点划线）依次编号2）画出与设备安装布置有关的厂房建筑基本结构。3）画出设备中心线（用细点划线）作为设备的定位线。4）画出设备、支架、基础、操作平台等的轮廓形状（用粗实线）。5）标注厂房建筑及构件尺寸（用细实线）。6)标注设备尺寸和设备名称与位号.2、绘制平面图B4321A5平面图的绘图步骤200025002500300030003000300012000贮罐活性炭过滤器离子交换器1、定位轴线2、建筑物6、轴线编号5、尺寸标注3、设备中心线4、设备轮廓第八节

食品工厂管路计算与设计2026/3/1923:06

管路系统是食品工厂生产过程中必不可少的部分，各种物料、蒸汽、水及气体都要用管路来输送，设备与设备间的相互连接也要依靠管路。管路对于食品工厂，犹如血管对于人体生命一样重要。2026/3/1923:06管路设计是食品工厂设计中的一个重要组成部分。管路设计是否合理，不仅直接关系到建设指标是否先进合理，而且也关系到生产操作能否正常进行以及厂房各车间布置是否整齐美观和通风采光是否良好等。因此，对于乳品厂、饮料厂、啤酒厂等成套设备，在进行食品工厂的工艺设计时，特别是在施工图设计阶段，工作量最大、花时间最多的是管路的设计。所以，搞好管路计算和管道安装具有十分重要的意义。管路由管子、管件和阀门等按一定的排列方式构成，也包括一些附属于管路的管架、管卡和管撑等辅件。一、管路基本知识（一）管子、管件与阀门管子管子是管路的主体，由于生产系统中的物料和所处工艺条件各不相同，所以用于连接设备和输送物料的管子，除须满足强度和通过能力的要求外，还必须具有耐受一定的温度（高温或低温），耐压，耐腐蚀以及具有一定的导热性能等要求，根据所输送物料的性质（如腐蚀性、易燃性、易爆性等）和操作条件（如温度、压力等）来选择合适的管材是工艺设计中经常遇到的问题之一。2026/3/1923:061、管路设计的标准化简介为了便于设计选用，有利于成批生产，降低生产成本和便于互换，国家制定了管子、法兰和阀门等管道用零部件标准。

标准化的最基本参数就是:

公称直径

公称压力2026/3/1923:06

（1）公称直径

所谓管子、法兰和阀门等的公称直径，就是为了使管子、法兰和阀门等的连接尺寸统一，将管子和管道用的零部件的直径加以标准化以后的标准直径，称公称直径，并以DN(或Dg)表示。

例如：公称直径为100mm，用DN100表示。2026/3/1923:06

如DN150的无缝钢管，其外径都是159mm，但常用壁厚有4.5和6.0mm，则内径分别为150mm和147mm。无缝钢管一般用“外径×壁厚”表示。如：外径为57mm、壁厚为4mm的无缝钢管，可采用“D57×4”表示。2026/3/1923:06（2）公称压力公称压力，一般应大于或等于实际工作的最大压力，以PN表示，其后附加公称压力的数值。例如：公称压力为25×105P，用PN25表示。按照现行规定：低压管道的公称压力分为2.5×105Pa、6×105Pa、10×105Pa、16×105Pa4个压力等级；中压管道的公称压力分为25×105Pa、40×105Pa、64×105Pa、100×105Pa4个压力等级；高压管道的公称压力分为160×105Pa、200×105Pa、250×105Pa、300×105Pa4个压力等级。2026/3/1923:06（1）钢管

1)无缝钢管

2)电焊钢管

3)水煤气钢管

4)不锈钢管（2）铸铁管（3）有色金属管

1)铜管与黄铜管

2)铝管（4）非金属管工厂常用的管道材料有以下几种2、管道材料的选择3、管件与阀门2026/3/1923:06（二）管道附件与管道连接1、管道附件管路中除管子以外，为满足工艺生产和安装检修的需要，管路中还有许多其他构件，如短管、弯头、三通、异径管、法兰、盲板、阀门等，我们通常称这些构件为管路附件，简称管件和阀件。它是组成管路不可缺少的部分。有了管路附件，管路的安装和检修则方便得多，可以使管路改换方向、变化口径、连通和分流，以及调节和切换管路中的流体等等。2026/3/1923:062、管道的连接管路的连接包括管道与管道的连接、管道与各种管件、阀件及设备接口等处的连接。

（1）法兰连接

（2）螺纹连接

（3）焊接连接

（4）其他连接2026/3/1923:063、管道的补偿

管路在输送热介质液体时(如蒸汽、冷凝水、过热水等)会受热膨胀，对此应考虑管路的热伸长量的补偿问题。2026/3/1923:064、管道保温与标志（1）管道保温

管路保温的目的是使管内介质在输送过程中，不冷却、不升温，也就是不受外界温度的影响而改变介质的状态。管路保温采用保温材料包裹管外壁的方法。2026/3/1923:06保温材料常采用导热性差的材料，常用的有毛毡、石棉、玻璃棉、矿渣棉、珠光砂、其他石棉水泥制品等。管路保温层的厚度要根据管路介质热损失的允许值和保温材料的导热性能通过计算来确定。2026/3/1923:06（2）管路的标志食品工厂生产车间需要的管道较多，一般有水、蒸汽、真空、压缩气和各种流体物料等管道。为了区分各种管道，往往在管道外壁或保温层外面涂有各种不同颜色的油漆。油漆既可以保护管路外壁不受环境大气影响而腐蚀，同时也用来区别管路的类别，使我们醒目地知道管路输送的是什么介质，这就是管路的标志。这样，既有利于生产中的工艺检查，又可避免管路检修中的错乱和混淆。管路涂色标志

序号

介质名称

涂色

管道注字名称注字颜色12345678910111213141516171819

工业水井水生活水过滤水循环上水循环下水软化水清净下水热循环水(上)

热循环回水消防水消防泡沫冷冻水(上)

冷冻回水冷冻盐水(上)

冷冻盐水(回)低压蒸汽(<13绝对压力)中压蒸汽(13～40绝对压力)高压蒸汽(40～120绝对压力)

绿绿绿绿绿绿绿绿暗红暗红绿红淡绿淡绿淡绿淡绿红红红

上水井水生活水过滤水循环上水循环回水软化水净下水热水(上)

热水(回)

消防水消防泡沫冷冻水冷冻回水冷冻盐水(上)

冷冻盐水(回)

低压蒸汽中压蒸汽高压蒸汽

白白白白白白白白白山红白红红红红白白白序号

介质名称

涂色管道注字名称注字颜色2021222324252627282930

过热蒸汽蒸汽回水冷凝液废弃的蒸汽冷凝液空气(工艺用压缩空气)

仪表用空气真空氨气液氨煤气等可燃气体可燃液体(油类)

物料管道

暗红暗红暗红深蓝深蓝白黄黄紫银白红

过热蒸汽蒸汽冷凝液(回)

蒸汽冷凝液(废)

压缩空气仪表空气真空氨液氨煤气(可燃气体)

油类(可燃气体)

按管道介质注字

白绿黑白