新年产16500t果肉型酸奶的工厂设计_毕业设计

黑龙江东方学院毕业论文（设计）题目年产16500吨果肉型酸奶的工厂设计学生姓名学号专业食品科学与工程（乳品工程）班级2010级（1）班指导教师张俊山学部食品与环境工程答辩日期2014年5月17日黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书姓名刘欢学号10202120专业班级食品科学与工程（乳品工程）2010级（1）班毕业论文（设计）题目年产16500吨果肉型酸奶的工厂设计毕业论文（设计）的立题依据随着人们生活水品的提高，酸奶的市场需求也日渐增大。人们对食品需求已由营养、安全上升为保健功效方面,而酸奶由于其特有的营养价值和保健功能,越来越受到人们的普遍重视和欢迎,使得酸奶的需求量逐年增加。由于乳制品市场竞争愈加激烈,发酵酸奶制品将成为乳品市场的又一热点。主要内容及要求本文对项目规模和建设内容作了总体规划，并对酸奶加工生产的工艺方法、产品结构、产量和设备进行了设计，从而为厂区布置时确定面积，设施布置提供依据。陈述了项目平面布置设计的方法，并进行了优化布置；同时对工厂公用系统及辅助设施进行了设计。进度安排2014年2月24日选题2014年2月24日2014年5月17日接受指导老师的指导2014年2月24日3月3日拟定论文大纲3月4日3月12日搜集、查阅、整理相关资料3月13日2013年4月18日初稿形成4月19日4月21日初稿审定4月22日4月25日第一次修改4月26日4月28日第一次审定4月29日5月5日第二次修改5月6日5月8日定稿5月9日5月16日论文评阅小组评审论文（设计）5月17日毕业论文（设计）答辩学生签字指导教师签字年月日年产16500吨果肉型酸奶的工厂设计摘要本文探讨了果肉型酸奶的加工工艺，以鲜牛奶为主料，白砂糖为调味剂，经调配、过滤、均质、杀菌、冷却、接入混合乳酸菌、添加果肉,，42恒温发酵，后熟制得保健果肉酸奶，既可保持传统型酸奶的色泽、风味及组织状态，并具有果肉固有的营养、色泽和风味。本文是通过AUTOCAD根据食品工厂设计的生产16500T的果肉型酸乳要求设计，日处理能力至少达40吨的鲜奶，收奶计量采用电子磅秤与流量计相结合，有一个40T的室外奶仓，采用预杀菌和分离机净乳操作。本文根据食品工厂设计的要求，利用AUTOCAD绘制了果肉型酸乳工艺流程图和车间平面布置图。本文设计的工厂采用3班倒的工作制，每天工作时间16小时，除去设备清洗和升温时间4小时，实际生产时间按12小时计，本设计讲述了一个日产量50吨乳品厂主车间平面图及项目工艺方案的设计原则、方法、程序、设备、耗水耗气、清洗等等。关键词发酵；果肉型酸奶；工厂设计YEARPRODUCTION16500TONSOLIDTYPEYOGHURTCONTAININGFRUITPARTICULATESFACTORYDESIGNABSTRACTTHISSTUDYDISCUSSEDPROCESSINGTECHNOLOGYOFASOLIDTYPEYOGHURTCONTAININGFRUITPARTICULATES,WHICHUSEDFRESHMILKASTHEMAINMATERIAL,ANDCANESUGARWASADDEDFOLLOWINGTHEPROCESSESOFFORMULATION,FILTRATION,HOMOGENIZATION,STERILIZATION,COOLING,ADDINGFRUITPARTICULATESANDLACTICACIDBACTERIA,AKINDOFHEALTHYSOLIDTYPEYOGHURTCONTAININGFRUITPARTICULATESWASPREPAREDWITHFERMENTINGUNDER421ITNOTONLYKEPTORIGINALYOGHURTSCOLOR,FLAVORANDGOODSTRUCTURE,BUTALSOHADFRUITSNUTRITIVEVALUE,COLORANDFLAVOUR1THISTEXTISPASSAUTOCADTODESIGNACCORDINGTOTHEFOODFACTORYOFREQUESTADESIGNTOHANDLEANABILITYTOREACHTO40TONSATLEASTFORDAYOFFRESHMILK,THENPRODUCETHESOURMILKWITH16500TS,THEMILKCALCULATESADOPTIONELECTRONICSSCALEANDFLOWMETERTOCOMBINETOGETHER,THEREISONEOUTDOORSMILKCAMALIGOF40TS,ADOPTTOPREPARETODISINFECTANDSEPARATEMACHINEACLEANMILKANOPERATIONTHEREQUESTTHATTHISTEXTDESIGNSACCORDINGTOTHEFOODFACTORY,MADEUSEOFAUTOCADTODRAWSOURMILKCRAFTFLOWCHARTANDFACTORYFLATSURFACETOARRANGEDIAGRAMTHEFACTORYOFTHISTEXTDESIGNADOPTS3CLASSESOFWORKSYSTEMSFORPOURING,WORKINGEVERYDAYTIMEREMOVEANEQUIPMENTSTOCLEANANDHEATTIMEFOR4HOURSFOR16HOURS,ACTUALPRODUCETIMEACCOUNTBY12HOURS,THISDESIGNRELATESADAYYIELD50TONMILKARTICLEFACTORIESAMAINCARTHEDESIGNPRINCIPLES,METHODS,PROCEDURES,EQUIPMENTSESOFTHEPLANECHARTANDITEMCRAFTPROJECT,CONSUMESWATERTOCONSUMESPIRITANDCLEANSANETC【1】KEYWORDSFERMENT；FRUITBASEDYOGHURT；DESIGNFACTORY。目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111酸乳工业概貌112设计依据和意义1121设计依据1122设计意义213设计指导思想及特点2131设计指导思想2132设计特点314设计内容3第2章工艺流程确定及论证421产品及产量的确定422工艺流程确定423工艺论证5231收奶5232原料乳的净化6233原料乳的标准化7234配料7235过滤7236预热7237均质7238杀菌7239冷却82310接种发酵82311添加果肉82312灌装82313后熟82314包装82315保温实验及检验出厂92316成品9第3章厂区平面设计1031厂址的选择10311自然条件资料10312水源、能源10313政治经济与交通1032总平面设计方案1133车间布置的基本原则12第4章物料衡算1441原料乳及产品成分的要求14411原料乳成分14412成品乳的成分1442标准化计算14421从原料乳中直接标准化（在线标准化）配成标准化乳14422在原料乳中添加乳脂肪配成标准化乳1543车间物料平衡计算16第5章热量衡算1851加热部分热量衡算1852冷却部分热量计算18第6章主要设备选型2061生产设备流程简介（见附图1）2062设备选型说明20621设备选择原则20622生产设备的选型20623工厂设备安装与调试22第7章公共系统与辅助部门2371生产及辅助车间设施23711化验室设施23712研发室设施24713乳品工厂仓库的设计247131原料仓库的设计257132包装材料库的设计257133成品库的设计2572给排水系统2673给汽系统2674供电系统27741供电要求及相应措施27742电负荷计算27743供电系统28第8章劳动组织2981生产车间人员配置2982辅助生产及管理人员配置29第9章环境影响分析及废水处理3091环境影响分析3092废水处理30第10章经济技术分析32101项目投资指标32102年生产总成本指标32103利润、利润率、投资回收期计算331031利润331032利润率341033投资回收期34结论35参考文献36附录37致谢38年产16500果肉型酸奶的工厂设计第1章绪论11酸乳工业概貌牛奶是天然营养食品，含有人体需要的几乎所有营养物质。奶业的发展关系到改善人民食物结构、提高生活质量、增强身体素质，因此，世界各国，特别是发达国家都非常重视奶业的发展。随着社会的发展和消费水平的提高，消费者在“健康”概念的引领下对食品营养的认知更全，营养价值要求更高，由于益生菌产品是以活菌形式提供饮用，它能在肠部起到调节和维持肠道菌群的平衡，抑制有害菌群的作用，所以酸乳成了消费者的新宠。据英国某调研公司调查发现，欧共体国家对益生菌产品的消费，每年都有17左右的增长。在日本、欧洲，活性乳酸菌类饮料在乳制品中的比例高达80，在北美也有30。而根据国内某家权威公司最新统计，目前国内乳品市场主要以纯奶和奶粉为主，酸奶仅占整个乳品市场份额的15左右，其中乳酸菌奶饮品（包括乳酸菌的老大哥太子奶在内）还不到5。但是发展速度非常快，在国外成熟的乳品市场，酸奶的比例一般会达到40左右。抛开其他因素不考虑，从数据比较来看，国内酸奶市场潜力巨大。着眼于未来乳品市场必将是价格、质量等多元化竞争，本设计即是对中小型酸乳生产企业的规划设计进行探讨。在近两年，全球酸奶的增长率为23左右，而白奶的增长还不到10，在中国更加明显，经过几年的飞速发展，在近两年的增长有了明显的下滑，由以前的30以上下滑到26左右，但是酸奶每年还在以30以上的增长在高速发展，部分品项的酸奶达到40以上，其中，果肉型酸乳的销量更是以惊人的速度在上涨。【2】12设计依据和意义121设计依据牛乳不仅营养丰富，含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质等，而且各种营养成分比例合理，非常利于人体消化、吸收和利用。过去，对于我国奶源缺乏，牛乳只能供应给婴儿和病人，而现在随着饲养业和加工业的发展，牛乳的供应量有了很大的提高。牛乳是除母乳以外营养最为均衡的全价食品，也是最接近“完善”的食品，它还有人体所需的全部营养成分，如能量、营养、免疫、生理调节等诸多物质，在人们的膳食结构中有其他食品无法替代的地位和作用。牛乳中的乳脂肪、蛋白质、乳糖小仅是动物能量的来源，而且具有其他食品所没有的特点。尽管日前我国的乳业市场不断扩大，乳品消费观念在不断提高，但我国年人均乳制品上7KG的消费量与世界人均100KG、发达国家人均上40KG的消费量相比还有较大差距。中国的乳品消费在整体上并没有进入完全理性的轨道。由于营养知识的欠缺，许多人不了解乳品对改善营养、平衡膳食、补钙和增强体质的重要作用，有的人宁愿花更多的钱买药品或保健品来补钙，而不知道价格低廉的牛乳不仅可以补钙，而且还有其他丰富的营养。目前影响我国乳品消费的因索主要包括营养知识、保健意识、收入水平以及购买力便等。我国己经开展了“学生饮用奶计划”和“居民营养改善行动计划”，乳业成为国家大力鼓励发展的朝阳产业3。该产品选用无抗鲜奶、果肉块、接种发酵、添加果肉块灌装而成。产品色泽均匀、粘稠适中、口感细腻滑润、风味饱满、稳定性好，是一种信用安全、营养丰富的高档乳制品，该产品达到了国内同类产品先进水平。该产品适应市场对高档乳制品的需求，有着广阔的市场前景，投放市场后定深受消费者欢迎，取得良好的经济效益和社会效益。122设计意义近年来，随着人们物质生活水平的提高，饮食结构也在悄悄地发生变化。乳品从过去的昂贵的营养品逐渐变成当今老百姓饭桌上的日常消费品。而其中的酸奶，更是以惊人的速度在增长。面对如此好的乳业发展形式和日益激烈的竞争趋势，该酸奶产品想在市场上保持龙头位置，有效抵御外来品牌的入侵，就必须不断的细分市场，不断的开发中高档乳品新品。该产品定位于中高档产品，目标消费人群为白领阶层（尤其是白领丽人）和少年儿童。该产品工艺特殊，再加上不同口味的果肉搅入，故其集良好的口感和健康营养于一体，更配上时尚方便灵巧的包装，完全满足白领一族和少年儿童对美味和美感的追求。市场前景非常乐观。13设计指导思想及特点131设计指导思想本论文对设计规模和建设内容作了总体规划，并对果肉型酸乳加工生产的工艺方法、产品结构、产量和设备进行了设计，从而为厂区布置时确定面积，设施布置提供依据。陈述了平面布置设计的方法，并进行了优化布置；同时对工厂公用系统及辅助设施进行了设计以及设备选型、经济技术分析等。132设计特点本选址于安达市东部，环境优美，交通便捷；厂区总体设计合理，尤其在车间设计中，将主生产车间置于厂房中部，各辅助设施分布于主车间四周，使整厂设计紧凑，同时最大限度降低管道、物料输送距离，节约能源。综合考虑了生产工艺和经济技术等因素，对不同工段的生产设备进行选型；设计冷库、原辅材料库、化验室和研发室等辅助设施，对果肉型酸乳制品生产进行全程监控，确保该产品的安全性和质量稳定性。采用“公司基地农户”的经营管理模式对工厂生产进行组织和管理；合理劳动定员，实行三班制生产。从企业可持续发展战略出发，注重保护环境，采用特殊法进行污水处理。14设计内容（1）果肉型酸奶厂的工艺流程及论证（2）物料衡算（3）主要设备热量衡算及设计（4）主要设备选型（5）劳动组织设计（6）辅助部门设计（7）公用系统设计（8）土建、防火、卫生设计（9）经济技术分析第2章工艺流程确定及论证21产品及产量的确定根据目前市场的需求情况和对近期市场的预测，产品主要为菠萝果肉酸奶、黄桃果肉酸奶、草莓果肉酸奶三种口味。其日产量分别为菠萝果肉酸奶15吨；黄桃果肉酸奶20吨；草莓果肉酸奶15吨。对于乳品生产工厂，一般采用3班倒，2班工作制，每天工作时间16小时，除去清洗时间和升温时间4小时，实际工作时间按12小时计。22工艺流程确定图21工艺简要流程图【4】牛乳验收原料乳标准化冷却菌种过滤（80目）均质灭菌牛乳预处理白糖、稳定剂配料搅拌冷却暂存出厂罐装包装入库暂存发酵果肉、香精冷藏后熟23工艺论证231收奶乳产品的质量决定于原料乳。对原料乳的收购必须遵循我国生鲜牛乳的质量标准。并且奶槽车及其输奶软管应消毒清洗。收奶时乳的温度保持在5摄氏度以下，从奶挤出后到加工前所经历的时间不能超过24小时。验收原料乳时，必须对原料乳进行嗅觉，味觉，外观，尘挨，温度，相对密度，脂肪率和细菌数等严格检验后进行分级质量优良的原料乳应具有新鲜牛乳的风味和特有的香气。（一）原料乳理化指标检测制造优良品质的乳制品，必须选用质量优良的原料乳，原料乳送到加工厂时，必须进行逐车或逐批验收，验收时对原料乳进行嗅觉、味觉、外观、尘挨、温度、相对密度、蛋白质、脂肪率和细菌数等严格检验，必须符合下列要求（1）采用健康母牛挤出的新鲜天然乳汁；（2）不得使用产前15日内的胎乳和产后7日内的初乳；（3）不得含有肉眼可见的机械杂质；（4）具有新鲜牛乳的滋味和气味，不得有外来异味，如饲料味、苦味、臭味、霉味和涩味等；（5）为均匀无沉淀的流体，呈浓厚粘性者不得使用；（6）色泽为白色或稍带黄色，不得有红色、绿色或显著黄色；（7）酸度1218，相对密度1027（8）要求乳脂肪31，蛋白质28，非脂乳固体81；（9）不得使用任何化学物质和防腐剂；（10）汞和有机氯的残留量应符合以下标准汞001PPM，六六六002PPM，DDT002PPM。（二）原料乳的抗菌素检测由于乳腺炎乳中白血球含量的增加，因此对乳酸菌有不同噬菌作用，尤其是在治疗乳腺炎时使用的抗菌素在乳中有一定的残留量，实验证明在乳中含有较低浓度的抗菌素时，对发酵也会有较大的影响，同时，饮用含抗生素的牛乳及乳制品对人的健康产生危害，因此建立快速安全高效的抗生素检测成为必要，为准确检测抗生素的含量，为果肉型酸乳的生产提供合格原料，引进了美国生产的SNAP抗菌素检测仪，在10MIN内可以检测原料乳中的抗菌素含量，为生产优质的产品打下良好的基础。232原料乳的净化原料乳验收后必须净化。其目的是去除乳中的机械杂质并减少微生物的数量，可以采用过滤净化或离心净化等。简单的粗滤是在受乳槽上装有过滤筛网并铺上多层纱布进行，进一步过滤则采用双联过滤器，滤布应经常清洗灭菌。使用离心净乳机可以显著提高净化效果，有利于提高制品质量。离心净乳机还能将乳中的乳腺体细胞和某些微生物除去，净乳机放在粗滤之后，冷却之前【5】。本设计中牛乳先经过双联过滤器，然后再经过净乳机，从而实现原料乳的净化233原料乳的标准化为了使产品符合规格要求，乳制品中脂肪、蛋白质和非脂乳固体含量要保持一定的含量，符合生产产品要求。但是，原料乳中的脂肪、蛋白质和非脂乳固体含量随乳牛的品种、地区、季节和饲养管理等囚素不同有很大的差异，因此必须对原料乳进行标准化，调整原料乳脂肪、蛋白质和非脂乳固体的关系，使其比例符合乳制品的要求。我们引进瑞典利乐公司的现代化生产设备，稀乳油的标准化，原料乳经分离机分离成稀乳油和脱脂乳之后，再按生产需要将稀乳油按比例配与脱脂乳混合，制成要求脂肪和蛋白质含量的标准化乳。如果原料乳中脂肪含量不足时，应添加稀乳油或脱去部分脱脂乳，当原料乳中脂肪含量过高时，应添加脱脂乳或脱去部分稀乳油，标准化工作采用在线或配料罐中6。234配料在化糖锅内加入一定量检验合格的鲜奶,开启搅拌,加热为30左右,缓慢加入预先调制的稳定剂、然后加入砂糖,升温至70,维持5MIN,稳定剂完全溶解后打入配料缸与原料奶混合,再加入脱脂奶粉,搅拌均匀。235过滤采用双联过滤器，80目筛网过滤。236预热原料乳在均质之前进行预热的目的有1初步杀死大部分的细菌和致病菌，使杀菌更彻底，以保证食品的安全性，提高成品的贮藏性。2抑制酶的活性，以免成品产生脂肪水解，酶促褐变等不良现象。3控制乳的温度在5565，使均质效果更好。根据以上几点，确定牛乳的预热温度为60。237均质均质是指对脂肪球进行机械处理，使脂肪球呈均匀一致分散在乳中。经均质后乳有以下优点（1）风味良好、口感佳。（2）使产品不产生脂肪上浮现象。（3）有利于人体对脂肪的消化吸收。均质采用二级均质，即物料连续通过两个均质头，将粘在一起的小脂肪球打开。较高的温度均质效果较好，但温度过高会引起乳脂肪、乳蛋白的变性，通过大量的试验表明，均质温度采取5580，均质压力1725MPA效果最好，若温度降低后再均质，不仅降低了均质效果，而且有时会使脂肪球形成乳油粒7。本设计中均质采用60，一级均质压力1018MPA，二级均质压力7MPA。238杀菌乳中的细菌是引起乳败坏的主要原因，也是影响酸乳质量与保质的重要因素。通过杀菌可消除或抑制细菌的繁殖及解脂酶和过氧化酶的活性。对于生产酸乳的加工厂，为了便于加入，经均质后的原料乳用板式热交换器进行杀菌，温度控制在95杀菌300S。【8】239冷却用冰水冷却至43接菌温度。2310接种发酵用定量泵将工作发酵剂打入经杀菌并冷至43的乳液中，在发酵罐中恒温发酵至需要的酸度PH3842。2311添加果肉加入果粒,该产品中所用的果肉均取自于高档罐头，果粒的平均粒径为12立方毫米,搅拌5MIN。2312灌装用灌装机进行灌装，灌装必须计量准确，封口可靠，成形完好，打码清晰，灌装的同时要随时观察酸奶的组织状态和控制酸度，成品进入16冷库贮存。2313后熟灌装结束后,放入16冷库后熟24H。2314包装（一）贴管热熔胶操作温度150180。（二）装箱（1）装箱规格38。（2）装箱形式手工装箱，成箱；不允许有二次封箱痕迹。2315成品检验合格后即为成品，可出厂销售。【9】第3章厂区平面设计31厂址的选择311自然条件资料安达市位于黑龙江省西南部、松嫩平原腹地。地处全省经济发展最活跃的哈大齐经济带的中心，市距省城120公里，北距齐齐哈尔市160公里，毗邻油城大庆。滨洲铁路、哈大高速公路穿越市区，明沈、哈满、安绥等10余条国家和省级公路网集城乡,交通便利。安达市地处东经124度53分至125度55分，北纬46度01分至47度01分之间，属于北温带大陆性半干旱季风气候。安达草原属世界三大优质草原之一，年产优质牧草4亿斤，植被构成以驰名中外的羊草为主，是亚洲东部特有的建群植物种，素有“世界明珠”之称，其粗蛋白含量比国内、国外同类型牧草高出2和3个百分点，用该草饲喂的奶牛生长快，产奶量高，乳脂率高，大量出口日本、南韩等国。全市野生芦苇面积165万亩，年产芦苇2800万斤。境内石油、天然气、地热资源比较丰富，石油储量5000多万吨，天然气储量262亿立方米，升平镇内有地热资源，地下水温度90。312水源、能源安达市是全国著名的奶牛之乡和肉牛基地，国家级无公害农产品和东北地区蔬菜生产基地。安达市幅员面积3586平方公里。其中耕地面积157万亩，占291，林地447万亩。占83，水面38万亩，占71。草原面积272万亩，占506。境内石油、天然气、地热资源丰富。安达属于世界著名的玉米带、奶牛带，安达草原属世界三大优质草原之一，年产优质牧草4亿斤，植被构成以驰名中外的羊草为主，是亚洲东部特有的建群植物种，素有“世界明珠”之称，其粗蛋白含量比国内、国外同类型牧草高出2和3个百分点，用该草饲喂的奶牛生长快，产奶量高，乳脂率高，大量出口日本、南韩等国。313政治经济与交通经过全市上下的多年努力，安达市政治经济建设全面推进，综合实力增长较快。农业和农村经济稳步发展。安达市是全国著名的“奶牛之乡”和“肉牛基地”、全国500个商品粮大县（市）之一和东北地区蔬菜生产基地。农村经济以种植业和养殖业为主。主要种植玉米、小麦、大豆、谷子和薯类、蔬菜等作物，其中蔬菜已注册了太平乳勤、安鑫等品牌、粮食作物98万亩，经济作物44万亩（其中蔬菜面积28万亩），饲料作物30万亩。粮、经、饲比例已调整到442。2002年农业总产值实现17亿元，同比增长106。农民人均纯收入2592元。安达养殖业以奶牛和肉牛为主，全市奶牛存栏89万头，2002年畜牧业总产值实现75亿元，占农业总产值的441，畜牧己成为农村经济的“半壁江山”。工业经济发展较快。全市的工业基础比较雄厚，食品、医药、化工、机械等行业蓬勃发展，成为市域经济主导产业。2002年，全市新口径工业总产值达到93亿元，同比增长95，新口径工业指标综合排名位居绥化前列。安达在地理上毗邻油城大庆，历史上两市渊源深厚，安达与大庆同属哈大齐工业走廊。目前安达正在加快融入大庆经济区，实现一体化，以便打破行政分割，以大庆为依托，加快经济社会发展。2008年全市GDP实现1217亿元，增长231；社会固定资产投资完成38亿，增长50。位列绥化市实绩突出市（县、区）第2位，再度跻身全省“十强县”。连续三年被评为全国最具投资潜力中小城市白强、连续两年被评为全国中小城市综合实力白强，并进入全国最具区域带动力中小城市白强行列，是全国15个扶持中小企业创新发展成绩显著的地方政府之一。滨洲铁路、哈大高速公路穿越安达市区，明沈、哈满、安绥等10余条国家和省级公路网集城乡,交通便利。2003年以来，安达市以优化交通道路为重点，大力推进公路重点项目建设，全面加快交通道路建设，带动各项事业全面进步，有力地促进了全市经济社会的又好又快发展。2006年、2007年安达市连续两年被省政府评为全省农村公路建设先进市。截止2008年末，全市修建通村道路58条321公里，硬化路面通村率达94，通屯率达72。32总平面设计方案乳品厂必须建在交通方便，水源充足，无有害气体、烟雾、灰尘和其他危及食品卫生安全的地区。厂房要求宽敞明亮，留有合理的操作空间，内部设施一定要完善。设有生产过程的中间检测间、最终产品检测间、更衣间及外跨的参观走廊等。厂房的高度主要由大罐高度和车间抽风机决定，考虑到工人的操作及排气要求，所以厂房的适宜高度应在4M以上。乳品厂生产车间的布置是工艺设计中最重要的部分，不仅与建成投产后的生产实践有很大的关系，而且影响到工厂整体。车间布置一经施工就不易改变，所以在设计过程中必须全面考虑。而全厂的占地面积还要包括锅炉房、配电间、原料房、成品房、办公区、生活区及绿化带等工艺设计必须与土建、给排水、供电、供气、通风采暖、制冷以及安全卫生等方面取得统一和协调。整个建筑物长960米,宽665米,占地面积为6384平方米,实际建筑面积为5714平COMMENT微微微微1CAD图按照此尺寸绘制方米,其中预处理间为21546平方米,配料间为67275平方米,灌装间为23118平方米,包装间为53204平方米,原材料库为25063平方米,成品存储间为71853平方米,包材库22815平方米。该地区全年主导西北风，因此将公用设施锅炉房、变电所等布置在厂区南面，厂区设西、北两个出口，北端出口为主出入口，为原料及辅助材料，成品及人流出入口；西端出入口做为辅助出入口，为煤炭、煤渣等出入口。两个出入口通过干道相连，同时又对内部交通运输不产生干扰。厂区道路布置成环路，主干道宽8M，次干道宽4M，转弯半径为9M,满足消防要求。考虑到乳品加工厂的生产特点，拟将本厂建成环境优美的花园式单位，利用一些不规则地形和沿厂区道路种植适合本地生长的常绿乔木，栽种草皮，布置两个大花园，与本期工程配套的办公及生活设施已由一期工程考虑或另行征地解决。33车间布置的基本原则系统布置设计一个工业企业，要根据产品生产纲领，按照从原材料的接受、产品的生产直至成品的发送的全过程，将人员、设备、物料所需要的时空作最适当的分配和最有效的组合优化，以便获得最大的经济效益。在工厂设计中，工厂布置的好坏将直接影响生产系统的物流、信息流、生产能力、生产效率、生产成本、生产环境和安全，以及系统的柔硬适应性等。优良的平立面布置可以使物料搬运费用减少1030。工厂布置，在发达国家被认为是加速生产率提高的决定性因素之一。由于市场需求迅速变化，产品加速换代，工艺设备加快更新，在美国每年约有1/4的企业要对布置进行调整，从中取得效益。本文对优化布置设计作了很多研究，最初运用“经验法则”，采用绘图形、摆样片、堆砂盘、做模型等手工静态布置方法；进而运用数学分析方法、图解方法以至现代运用计算机辅助布置设计，优化布置设计有了长足发展。优化布置设计的目标是要满足工艺过程的需要，最有效地利用时空，使物料搬运费用最低，保持生产的预先柔性，并为员工提供方便、安全、舒适的作业环境。本设计中，只有主车间和灌装车间高度为5米，其余建筑高度均为4米，从车间正门进入是正门大厅，紧接着进入走廊，走廊南部有机修间、备件库、化验室、保温间、办公室和员工进入车间前的换衣、洗浴等生活设施；而紧靠走廊北部为生产车间主体，包括主车间、灌装间、CIP间等；收奶间、原辅料储存间等建在西北方向，而三个成品库建在东北方向，与制冷间毗邻，便于制冷；配电间、水处理间安置在东侧。在本项目的平面布置中，力求使人流、物流分开，避免交叉，同时又是生产从原料到成品的加工距离最短，以提高效率。COMMENT微微微微2布置图按照这个说明绘制COMMENTK3布置图按照这个说明绘制从车间正门进去便是大厅，右边是通往车间的主道，厂区左边有另一通道进去主要是化验室和办公区，穿过大厅是换鞋室，换鞋室前是走廊、走廊右边是更衣室、衣物消毒间、沐浴间、洗手间这些都属于车间生活区，在收发室设有侧门，方便人员的进出，挨着收发室是员工的临时用餐区，因为本厂规模不大不设食堂，再往前主要是生活区与车间的一个缓冲间。主车间主要是预处理间，配料间和灌装间，都得到了合理的布局。TBA包装区的前面是灌装间，后面是冷库、仓库，垃圾房单独分离出来防止交叉污染，配料间设有原材料的缓冲间和CIP室。厂区左边有另一通道进去主要是化验室和办公区，辅助设施有配电室、空压机房、水处理机、水箱间等设备间与生产车间有一隔离带，使它们既不相互影响又相互联系方便。第4章物料衡算41原料乳及产品成分的要求411原料乳成分脂肪F040；蛋白质P295；乳糖L42；非脂干物质S080；总干物质TS116；脂肪与非脂干物质比R40/8005412成品乳的成分脂肪F025；蛋白质P023；非脂干物质S081；总干物质TS112；脂肪与非脂干物质比R31/8103842标准化计算421从原料乳中直接标准化（在线标准化）配成标准化乳（1）原乳成分牛乳的成分随着地区与季节等都有不同，现假定成分为脂肪含量4，非脂0F乳固体8，脂肪/非脂乳固体R4/8050SNF（2）成品标准原乳R05计算数值R038，RR，可见原乳中脂肪含量偏高，必须自原乳中提取稀乳油或向原乳中添加脂肪乳才能达到标准的成分。（3）稀奶油及脱脂乳中的非脂干物质的计算设定当预热温度为40时，脱脂乳含脂肪02；稀奶油含脂肪401F2F假定原乳脱脂后，稀乳油及脱脂乳中之非脂乳固体与无脂乳之比不变。稀乳油中非脂乳固体520140810201SNF脱脂乳中非脂乳固体328410281002FSNF（4）每吨原料乳应提取含脂肪40的稀奶油量QCKGRSNQC2538054381120（5）每吨原料乳中应进行脱脂的原乳量MKGFMC26404251012（6）标准化乳的成分（脂肪含量，非脂乳固体）33SNF0735804584102102SFRSNRF373S422在原料乳中添加乳脂肪配成标准化乳（1）原乳成分牛乳的成分随着地区与季节等都有不同，现假定成分为脂肪含量31，非0F脂乳固体87，脂肪/非脂乳固体R431/8703650SNF（2）成品标准原乳R0365计算数值R038，RR，可见原乳中脂肪含量偏低，必须向原乳中添加脂肪乳才能达到标准的成分。（3）稀奶油中的非脂干物质的计算设定当预热温度为40时，稀奶油含脂肪40，则稀乳油中非脂乳固体2F39510417810201FSNF（4）每吨原料乳应添加含脂肪40的稀奶油量QCKGRSQC53408783210（5）标准化乳的成分（脂肪含量，非脂乳固体）3F3SNF3051045120CCQF68339710CCSFNS43车间物料平衡计算以生产一吨果肉型酸乳成品为基准进行计算（1）1000KG果肉型酸乳成品灌装前的质量。检样、灌装（损失率按08计算）KGM0618018010（2）生产100806KG果肉型酸乳中需要标准化乳的量为1008068080645KG（3）生产100806KG果肉型酸乳中需要糖的量为10080688065KG（4）生产100806KG果肉型酸乳中需要果肉的量为1008061010081KG其中，菠萝和草莓的量各为1008131030243KG,黄桃的量为1008141040324KG（5）标准化乳经均质、杀菌（损耗按04计算）KGM69804158062（6）标准化乳经输送、冷却、贮存（损失率按02计算）KG31821223（7）所需原料乳的量为（标准化损失率按075计算）475038750134表41果肉型酸奶生产线所用原辅材料耗算（包材损耗率2）名称规格单位单位产品的消耗日耗量实际日耗量原料乳无抗鲜乳KG/T8174085吨4168吨白砂糖优级KG/T804吨408吨稳定剂食用型KG/T01575KG75KG中间发酵剂食用型KG/T0840KG40KG塑杯100G杯/T10000500000杯510204杯吸管HXST型直管支/杯1支500000支510204支纸盒8杯盒/T1250盒62500盒63775盒菠萝果肉12MMKG/T10015吨153吨草莓果肉12MMKG/T10015吨153吨黄桃果肉12MMKG/T1002吨204吨第5章热量衡算乳品工厂热交换设备主要用于原料乳的冷却、加热和杀菌等操作。在原料乳的加工生产过程中，主要有以下四种杀菌形式（1）低温长时杀菌法，即63,30MIN，（2）中温瞬时加热法，即7275，保温15S，（3）高温短时杀菌法，即8595，保温510MIN，（4）超高温瞬时杀菌法，130150，15S10。目前，酸奶系列产品生产上多采用高温短时杀菌法，效果较好，且应用十分广泛。因此本设计也采用高温短时杀菌法（95，300S）。51加热部分热量衡算511净乳阶段牛乳流量为5T/H，原料乳由5预热到65。1GC乳T2T15000393655118106KJ/H512杀菌阶段原料乳由65加热到95进行杀菌2GC乳T3T250003939565590105KJ/H513总耗热量在加热过程中，需要蒸汽提供的总热量为总12118106590105177106KJ/H根据经验，在过程中热量损失为15，故总热量为总177106KJ/H115204106KJ/H514每小时需要蒸汽量整个车间的加热系统均采用压力为70105PA（绝对）的饱和水蒸汽作为热源，查得汽化热LV20715KJ/KG。故加热所需蒸汽总量D为KG/H26V1085920714D总即每小时需要压力为70105PA（绝对）的饱和水蒸汽985KG。52冷却部分热量衡算521原料乳冷却阶段原料乳从20冷却到5，流量为5000KG/H。则每小时所需冷量为1GC乳T5000393205295105KJ/H522杀菌后冷却阶段采用板式换热器将杀菌后经过两段热回收段的牛乳从95冷却到42，流量为5000KG/H。则每小时所需冷量为2GC乳T50003939542104106KJ/H523总耗冷量在整个生产过程中加入的总冷量为总12134106KJ/H第6章主要设备选型61生产设备流程简介（见附图1）62设备选型说明合理的选择生产设备可以充分发挥设备的生产效率，节省投资，提高产品质量，生产设备选择不当可能既浪费投资，又达不到预期的产品质量设备的选择还会影响基建的投入和设施的布置。621设备选择原则生产设备选择的一般原则有1选择设备要满足生产工艺技术及工艺流程要求；2选择设备要符合GMP规范的有关条例要求；3选择在行业中处于国内领先水平的设备；4动力设备考虑到节能、低耗、无污染。食品卫生通则CAC/RCPI一1989以及食品企通用卫生规范GB14881一1994中还对食品企业的设备选择有专门的规定，是设备选择必须遵循的行业性法规。它主要对设备的卫生方面有特别的要求，选择设备时必须严格遵守。【11】622生产设备的选型根据设备选择的原则，工艺计算中的要求，选择设备。具体设备一览表见表61。表61生产设备一览表序号设备编号设备名称规格数量1E101乳泵5T/H102E102双联过滤器5T/H13E103流量计5T/H24E104贮乳罐20T25E201配料罐2000L16E202板式换热器5T/H27E203均质机5T/H18E301发酵罐5T49E302暂存罐5T410E401中亚包装机DXR12000HB111E402CPI酸碱罐5T1623工厂设备安装与调试根据设备流程图和车间平面布局图，完成设备定位。牛乳加工和成品加工设备的连接，主要是物料管道的合理走向，及必要的蒸汽管道和CIP管线的配备。在罐与罐之间及罐与能源供给管道的连接相当复杂，有蒸汽管道的进出、冷却水管道的进出、物料管道的进出，CIP管道的进出，应即考虑到操作的安全、流向顺畅，又要错落有序、整齐美观。设备调试，首先对单机进行调试，校对每台泵的正反转，对各个罐设备进行打压测试、运转测试，通气量测试、罐装线定量测试等。然后，对各类管道进行测漏及畅通检测。管线材料的选择如下表表62管线材料【12】介质名称介质参数适用管材备注蒸汽P7848（KPA）焊接钢管蒸汽P88312753（KPA）无缝钢管给水、煤气C钢管DG150用铸铁管给水、煤气埋地铸铁管排水不锈钢排水埋地铸铁管、钢筋混凝土、陶瓷馆牛奶不锈钢管酸、碱液P5886（KPA）333K陶瓷管、聚乙烯管第7章公共系统与辅助部门71生产及辅助车间设施711化验室设施用于新产品的感官评定、理化检测、微生物检测此化验室设计于车间入口处，方便生产过程的理化指标控制、感官评定以及微生物的检测，对产品质量从车间成品入库进行全程检测、控制。表71化验设备表序号名称型号规格精度等级数量1电子分析天平FA200401MG12电热鼓风干燥箱101A3S113乳脂肪离心机RFGZ53014阿贝折射仪ZWTT15定氮仪消化炉KDN2C16恒温培养箱HHB11600117水浴锅DZKW60518杂质度过滤机19杀菌釜RZZ10603110显微镜XSPZC16100倍111生化培养箱PYX190SA0512隔水培养箱（恒温）GKSP01B1113数显电热恒温培养箱JC3031114超净工作台、通风柜100级315数显酸度计PHS3C002216抗生素检测仪980933600117天平JJ001G/500G18流体注射仪FLASTAR5000119乳品分析仪FT120220电子称YP300001G3000G121致病菌检测仪VIDAS122细菌快速检测仪1712研发室设施用于牛乳新产品的研究与开发，以及实验室产品的评定。表72研发设备表编号设备名称型号数量产地1台式低速离心机8021台进口2玻璃仪器气流烘干器2台国产3循环水式真空泵SHB1台国产4分光光度计7231台国产5槽型混合机CH101台国产说明化验室与研发室有些仪器可以共用。713乳品工厂仓库的设计食品工厂仓库主要有原料仓库存放糖及其他材料、成品库存放成品，包装材料库存放纸箱，纸板，塑料袋，商标纸等。对某一仓库的容量，可按下式确定VWT式中V仓库应该容纳的物料量，TW单位时间日或月的物料量T存放时间日或月这里，单位时间的物料量应包括同一时期内，存放于同一库内的各种物料的总量。仓库容量确定以后,仓库的建筑面积可按下式确定。式中F仓库的建筑面积,M2，F1仓库库房的建筑面积，M2F2仓库的辅助用房建筑面积如楼梯间，电梯间，生活间等，M2V库存量KGD单位库房面积可堆放的物料净重KG/M2K库房面积利用系数，一般取06065。【11】21FKDV7131原料仓库的设计原料仓库的容量，单从生产周期的角度考虑，只要有一个月的贮备量即可，蔗糖一天的消耗4吨果肉一天的消耗5吨稳定剂一天的消耗75千克中间发酵剂一天的消耗40千克按一个月的储备量计算，共需要（4500400075）30271425吨辅助面积按50平方米计算，仓库利用系数取06，D取05T每平方米F271425（0605）5095475平方米7132包装材料库的设计包装材料的存放时间一般可按10天的需要考虑（1）铝箔一天的消耗40千克（2）塑周转箱一天的消耗152005千克07600吨（3）纸盒一天的消耗637750003千克01913吨（4）吸管一天的消耗51020400015千克07653吨（5）塑杯一天的消耗51020400025千克12755吨包装材料总计30321吨，按10天的储备量计算，共需要30321吨。辅助面积按50平方米计算，仓库利用系数取06，D取15T每平方米，F30321（0615）508369平方米。7133成品库的设计成品库的存放时间与成品本身是否适宜久藏及销售半径长短有关，酸奶在成品库宜按3天的量考虑，每天产50T,所以设成品库面积为3600采用钢混结构，存储量为1500吨。7134冷库的设计设计冷库总面积为600M2，采用钢混结构库温04存储量为1500T。遵循规范1CBJ71S4冷库设计规范2商业部设计院冷库制冷技术手册3ZBJ730431990组合冷库技术手册4613X9900386装配式冷藏I车5现行国家有关标准、规范及规程1372给排水系统水处理系统水耗量（1）原水进水运行水量W18T/H；（2）CIP护理系统水耗量W20T/H（注CIP在未生产时，用水量归属其他用水）；（4）冷却用水W38T/H；（5）灌装机用水W409T/H；（6）冲洗地坪用水W506T/H；（7）其他用水W62T/H；车间每小时用水的最大消耗WWW1W2W3W4W5W6195T/H，W实际消耗195071365T/H（估算系数为07）。73给汽系统（1）溶糖、稳定剂耗汽量GL30KG/H；（2）脱气、均质、杀菌总耗汽量G2500KG/H；（3）CIP耗汽量G3335KG/H；（4）设备总耗汽量GG1G2G35635KG/H；（5）实际全厂生产最大耗汽量QC07G56350739445KG/H；（6）全厂生活用最大耗气量QS500KG/H；（7）锅炉房自用汽量QZ200KG/H；（8）管网热损失QG150KG/H；锅炉容量的确定Q115QCQSQZQG11539445500200150143T/H式中Q锅炉额定容量，T/H；所以应该选取额定容量为2T/H的锅炉。【14】74供电系统741供电要求及相应措施1乳品厂生产的季节性强，用电负荷变化大。因此，大中型厂宜设2台变压器供电，以适应负荷的剧烈变化。2乳品厂的机械化水平不断提高，用电设备逐年增加，因此，要求变配电设施的容量或面积要留有一定的余地。3乳品厂的用电性质属类负荷，一般采取单电源供电。但由于停电将很可能导致大量食品的变质或报废，故供电不稳定的地区而又有条件时，可采用双电源供电。4为减少电能损耗和改善供电质量，厂内变电所应接近或毗邻负荷高度集中的部门。当厂区范围较大，必要时可设置主变电所及分变电所。5乳品生产车间水多，汽多、湿度高，所以，供电管线及电气应考虑防潮。742电负荷计算乳品厂的用电负荷计算采用累加估算法，计算如下（1）水处理系统耗电量P115KW；（2）溶糖、稳定剂耗电量P251KW；（3）脱气、均质、杀菌系统耗电量P325KW；（4）C护耗电量P410KW；（5）灌装机耗电量P540KW；（6）冷库耗电量P630KW；（7）空调耗电量P79KW；（8）其他耗电量P831KW；车间最高耗电量为188KW，实际耗电188071316KW（估算系数为07），计算出全厂用电负荷后，便可确定变压器的容量，一般考虑变压器的容量为12倍于全厂总计算负荷，即W。743供电系统供电系统要和当地供电部门一起商议确定，要符合国家有关规程，安全可靠，运行方便，经济节约。规定，装接容量在250KW以下者，供电部门可以低压供电，超过此限者应为高压供电。变压器容量为320KV以上者，须高压供电高压量电，320KV及以下者为高压供电低压量电。特殊情况，具体协商，当采用2台变压器供电时，在低压侧应该有联络线。本项目采用低压供电，并采用1台变压器供电。第8章劳动组织81生产车间人员配置按岗位计算定员，即根据各操作岗位和每个岗位所需要的工人数计算生产定员人数。具体人员分配情况如下表81车间人员分配表不同工段班次每班人数总人数原料乳的验收至标准化阶段326配料阶段326后发酵和搅拌（添加果肉）阶段326化验员339灌装阶段339包装运输阶段339技术员313机修阶段313总计175182辅助生产及管理人员配置表83辅助生产人员表工种班次每班人数总人数锅炉房212配电房212冷库212水泵房212原辅料库224成品库224总计918表82管理人员表工种班次每班人数总人数厂部144技术部144设备科133财务科133供销科144保卫科155总务处133质检科133食堂2612总计3541