日处理12吨面粉的韧性饼干工厂设计

1、SHANDONG毕业设计说明书日处理 12 吨面粉的韧性饼干工厂设计学 院： 农业工程与食品科学学院 专 业： 食品科学与工程 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2012 年 06 月摘 要I摘摘 要要本设计叙述了日处理 12 吨面粉的韧性饼干工厂设计，包括厂址的选择，全厂平面布置，公共系统的计算，经济技术核算，劳动组织分配等内容，详细讲述了韧性饼干生产方案的选择、配方及工艺流程的论证，产品的物料衡算，设备的选型，自制烤炉的设计，车间的平面布置。并绘制出日处理 12 吨面粉的韧性饼干工厂平面布置图、车间布置图、工艺流程图和烤炉设计图共四张图纸。关键词关键词：韧性饼干,工艺流程，物料衡算，设备选

2、型，工厂设计。 摘 要IIAbstract The design described processing 12 tons of flour, biscuit plant design, including the choice of site, the whole plant layout, the calculation of the public system, economic and technical accounting, allocation of labor organizations, etc., describe in detail the choice of biscu

3、it production program, demonstration of the formula and process, the material balance, equipment selection, homemade oven design, the layout of the workshop. And draw a layout diagram of processing 12 tons of flour biscuit factory, workshop layout, process flow diagrams and oven design a total of fo

4、ur drawings.KeyKey wordswords: Biscuit ；process ；material balance ；equipment selection；plant design 目 录III目目 录录摘摘 要要 .IABSTRACT.II目目 录录.III第一章第一章 引引 言言.11.1 韧性饼干概况.11.2 研究内容、研究目的、研究意义.11.3 韧性饼干的发展前景.1第二章第二章 工艺设计及分析工艺设计及分析.32.1.韧性饼干的配方.32.2 韧性饼干的用料要求及预处理.32.2.1 小麦面粉、淀粉 .32.2.2 糖、油 .42.2.3 磷脂 .42.2.4

5、疏松剂 .42.2.5 风味料 .42.2.6 香料 .42.2.7 食盐 .52.2.8 其他添加剂 .52.3 工艺流程图.52.4 工艺论证.52.4.1 调粉 .52.4.2 静置 .62.4.3 压面 .62.4.4 成型 .62.4.5 烘烤 .62.4.6 冷却 .82.4.7 包装、入库 .82.5 工艺中应注意的问题.82.5.1 投料顺序 .82.5.2 淀粉的添加 .82.5.3 加水量的掌握 .92.5.4 面团的充分搅拌 .92.5.5 面团温度 .9 目 录IV2.5.6 面团调制时间和成熟度的判断 .92.5.7 面团静置 .9第三章第三章 设备选型及物料衡算设备

6、选型及物料衡算.113.1 设备选型说明.113.2 设备选型的主要依据.113.3 设备选型的基本原则.123.4 主要设备选型的要点.133.4.1 调粉机 .133.4.2 轧面机 .133.4.3 成型机 .133.4.4 烤炉 .143.5 设备选型清单列表.143.6 物料衡算.14第四章第四章 烤炉的设计烤炉的设计.164.1 饼干的产量计算.164.2 烤炉的机械设计和计算.164.2.1 带式烤炉烘烤室长度的选择 .164.2.2 炉膛宽度的确定 .174.2.3 滚筒直径的计算 .174.3 传动功率的计算.174.3.1、炉带各点的张力和阻力计算 .184.3.2.炉带在

7、驱动滚筒上所需的圆周力 P .194.4 加热系统的设计和计算.204.5 通风装置的设计和计算.214.5.1 电加热排气量的计算 .224.5.2 排气管的尺寸计算 .22第五章第五章 劳动力组织及辅助设施劳动力组织及辅助设施.255.1 劳动力组织.255.2 工厂建筑、卫生及防火.265.2.1 厂址的选择 .265.2.2 工厂平面设计 .275.2.3 生产车间工艺布置的原则 .285.3 公共系统 .285.3.1 耗水量的估算 .285.3.2 耗电量的估算 .29第六章第六章 经济经济核核算算.306.1 成本计算.30 目 录V6.1.1 每 t 产品所耗用的原辅料的总成本

8、 .306.1.2 每 t 饼干包装材料的耗用成本 .316.1.3 每 t 产品需付给工人工资、设备折旧费、动力费等 .316.2 经济效益分析.326.2.1 利润 .326.2.2 税金 .326.2.3 出厂价格（元/t 产品） .32第七章第七章 产品质量标准产品质量标准.337.1 感官指标.337.2 理化指标.337.3 卫生指标.337.4 检验规则.337.5 验收,包装,标志,运输,保管.34结论结论.35参考文献参考文献.36致致 谢谢.37 第一章 引 言1第一章 引 言1.1 韧性饼干概况饼干的主要原料是小麦面粉，此外还有糖类、淀粉、油脂、乳品、蛋品、香精、膨松剂辅

9、料。上述原、辅料通过和面机调制成面团，再经辊轧机轧成面片，成型机压成饼坯，最后经过烤炉烘烤，冷却后成为酥松可口的饼干。饼干具有耐贮藏、易携带、口味多样等特点，深受人们喜爱。饼干品种正向休闲化和功能化食品方向发展。按其加工工艺的不同，又可分为：酥性饼干、韧性饼干、薄脆饼干、曲奇饼干、夹心饼干、威化饼干、蛋卷等。韧性饼干的印模造型大部分为凹花，其外观光滑，表面平整，印纹清洗，断面结构有层次，咀嚼有松脆感，耐嚼，表面有针眼（生产过程中的放气孔，放气是为了使表面与底面平整）1。1.2 研究内容、研究目的、研究意义研究内容：完成日处理 12 吨面粉的韧性饼干的工厂设计，为其设计生产工艺，并进行物料衡算、

10、设备选型、烤炉的设计及车间的平面布置。并根据设计绘制工厂平面布置图、车间布置图、工艺流程图和烤炉设计图共四张图纸。研究目的：综合运用食品工厂设计与环境保护课程上所学习的知识进行课程设计，培养学生查阅资料，使用手册、标准规范及整理数据和运算绘图进行食品工厂设计的能力。研究意义；有利于基础知识的理解，有利于逻辑思维的锻炼，有利于与其他学科的整合，有利于治学态度的培养。1.3 韧性饼干的发展前景据数据显示，2006 年我国饼干产量达到 1784500.98 吨，2007 年我国饼干产量达到 2237570.79 吨，2008 年我国饼干产量达到 2826929.60 吨，2009 年 第一章 引 言

11、2我国饼干产量达到 2826929.60 吨，2010 年前 7 月我国饼干产量达到2511049.55 吨。通过以上数据显示：近年来，我国饼干行业规模不断扩大，行业发展快速，市场潜力巨大。在我国，饼干原来似乎只是一种儿童食品，但如今这一情况正在发生变化，据有关机构实际调查，目前在饼干消费中 70%左右的为成年人购买，而对韧性饼干的消费则比这个比例更高。与其他休闲食品相比饼干具有更强的冲击功能：既可当早点，又可充当两餐之间的休闲小食品。韧性饼干作为饼干中的一大类，品类众多，如牛奶饼、香草饼、蛋味饼、玛利饼、波士顿饼等。未来的发展前景优为乐观。时下，人们越来越重视休闲食品的营养及健康，所以低脂健

12、康产品将成为饼干市场的主流，具有很大的市场潜力，将会带动地方的经济发展和社会发展2。第二章 工艺设计及分析3第二章 工艺设计及分析2.1.韧性饼干的配方韧性饼干配方中油、糖比一般为 1:2.5 左右，油、糖与小麦粉之比为 1:2.5 左右，具体见下表 2-1： 表 2-1 韧性饼干配方成分质量（kg）百分比面粉9062.07%淀粉106.90%全脂奶粉42.76%白砂糖粉2517.24%饴糖42.76%油脂106.90%磷脂10.69%BHT0.0290.02%碳酸氢钠0.590.41%碳酸氢铵0.20.14%香料0.0140.01%食盐0.140.10%总合14512.2 韧性饼干的用料要求

13、及预处理2.2.1 小麦面粉、淀粉饼干制作工艺中除了个别品种,一般不希望面筋过多形成,因为筋力过高将给成型带来困难。所以饼干用小麦粉一般应选用湿面筋含量在 24%36%的面粉。当小麦粉的筋力过强时,需要添加淀粉以减少面筋蛋白的比例,降低面团的筋性.一般可添加小麦淀粉,玉米淀粉和马铃薯淀粉3。第二章 工艺设计及分析4面粉和淀粉在使用前需要过筛。过筛的目的，除了控制粒度和除杂外，还可以混入一定量的空气，有利于饼干的酥松。在过筛装置中需要增设磁铁，以便去除金属杂质。面粉的湿度应根据季节的不同加以调整。2.2.2 糖、油 一般将砂糖磨碎成糖粉粉或将砂糖溶化为糖浆过滤后使用。 普通液体植物油脂、猪油等可

14、以直接使用；奶油、人造奶油、椰子油等油脂在低温时硬度较高，可以用搅拌机搅拌使其软化后使用。2.2.3 磷脂 磷脂是一种很理想的食用天然乳化剂，配比量一般为油脂用量的 5%15%,用量过多会使制品产生异味。2.2.4 疏松剂 韧性饼干生产中一般都采用混合疏松剂（小苏打和碳酸氢铵两者配合）,总配比量约为面粉的 1%。2.2.5 风味料乳品和食盐等作为风味料，能提高产品的营养价值，改善口感，可以适量配入。有些产品还可以加入鸡蛋等辅料作为风味料4。2.2.6 香料 在饼干生产中都采用耐高温的香精油，如香蕉、桔子、菠萝、椰子等香精油，香料的用量应符合食品添加剂使用标准的规定。第二章 工艺设计及分析52.

15、2.7 食盐食盐的添加对饼干的意义:给饼干以咸味,增强产品的风味；盐可以增强面筋弹性和韧性,使面团抗胀力提高；作为淀粉酶的活化剂,增加淀粉的转化率,给酵母菌供给更多的糖分；抑制杂菌繁殖,防止野生发酵带来的异臭。2.2.8 其他添加剂 抗氧化剂：叔丁基对羟基茴香醚（BHA）、2,6-二叔丁基对甲酚（BHT）、没食子酸丙酯（PG）等，其用量不大于油脂用量的 0.01%。 面团改良剂：亚硫酸盐，缩短韧性面团调粉时间和降低面团弹性，最大使用量不得超过50mg/k。2.3 工艺流程图 调粉静置压面成型烘烤冷却包装入库2.4 工艺论证2.4.1 调粉韧性面团在调制过程中,通过搅拌,撕拉,揉捏等处理,原料得

16、以充分混合,并使面团的各种物理特性(弹性,软硬度,可塑性)等都得到较大的改善,为后道工序创造必要的条件。韧性面团的调制要分两个阶段来控制:第一阶段是使面粉吸水；第二阶段是要使已经形成的面筋在搅拌机的搅拌下不断拉伸撕裂,使其逐渐超越弹性限度而使弹性降低5。韧性面团要求调得松软一些，加水量约为 18%左右，焦亚硫酸钠用冷水溶化后，在开始调粉时即可加入。一般采用双浆立式调粉机约调 2025 分钟，第二章 工艺设计及分析6不宜用单桨卧式机，因为面团易缠在桨轴上空转。更不宜用卧式 S 形调粉机，机桨易于断裂。调后面团温度为 3640。判断调粉好坏的重要标志有两点：首先是面团弹性明显变小，其次是稍感面团发

17、软。2.4.2 静置调粉后面团弹性仍然较大，可通过静置来减少饼干韧缩现象，因在静置过程中可消除面团内部的张力。一般要静置 1020 分钟，可视需要而定。2.4.3 压面 辊轧就是将调粉后,面团的杂乱无序的面筋组织,经过反复辊轧,变为层状的均整化的组织,并使面团在接近饼干坯薄厚的辊轧过程中消除内应力。它不仅是冲印成型的准备工序,而且是防止成型后,饼干收缩变形的必要措施。辊轧时为了使面筋形成均整的组织和使各个方向应力相同,避免因内部应力不均而造成冲印后的变形,需要避免辊轧时单方向的延伸6。也就是说,面带在一个方向辊轧后, 将面片的两端折向中间，并经二次摺迭转向,再辊轧。韧性面团辊轧一般是 11 次

18、左右，以改善其纵横之间收缩性能上的差异。2.4.4 成型韧性饼干采用冲印机冲印成型.因为韧性饼干的面团由于面筋水化得充分,面团弹性较大,烘烤时饼坯的胀发率大并容易起泡,底部易出现凹底.因此,宜使用带有针柱的凹花印模,饼坯表面具有均匀分布的针孔,就可以防止饼坯烘烤时表面起泡现象的发生。面片在各道辊轧中厚度在压延比不应超过 31，最后一道的厚度最好不超过 3 毫米，模型应使用有针孔的凹花(阳纹)图案，以增加花纹清晰度。第二章 工艺设计及分析72.4.5 烘烤烘烤是完成焙烤食品的最后加工步骤，是决定产品质量的重要一环，而且焙烤也远远不只是烘干、烤熟的简单过程，而是与成品的外形、色泽、体积、内部组织、

19、口感、风味有密切关系的复杂的物理、化学过程。 烘烤的目的：产生二氧化碳气体和水蒸气的压力使饼干具有膨松的结构；使淀粉糊化，即使淀粉胀润、糊化变为易消化的形态，也就是烘熟；得到好的色、香、味；使面团中的酵母及个中酶失去活力，以保持饼干的品质不易变化；蒸发水分，使柔软的可塑性的饼坯变成具有稳定形态和松脆的产品，对于饼干来说，水分的蒸发还有一个重要意义，就是使产品成为便于保藏和携带的方便食品； 韧性饼干的烘烤经过冷凝-胀发-定型-脱水-上色五个过程7。饼干的胀发：饼干的胀发力主要是疏松剂受热分解产生的。当饼坯内部温度升高到 35时，碳酸氢铵开始分解，产生二氧化碳和氨气；当温度升到65时碳酸氢钠也开始

20、分解产生二氧化碳，随着温度的升高，饼坯的体积迅速膨胀，厚度急剧增加。饼干的定型：在温度升高、体积胀发的同时，饼坯内部淀粉糊化，形成粘稠的胶体，待冷却后可以形成结实的凝胶体，蛋白质变性凝固形成饼干的骨架。当疏松剂分解完毕，饼坯厚度略有下降，此时，淀粉糊化形成的凝胶体及蛋白质的变性凝固形成了固定的饼干体。至此完成了从胀发到定型的全过程。饼干的脱水：韧性饼干饼坯的含水量在 20%24% ,烘烤结束出炉时饼干水分一般在 8%左右，冷却后饼干含水一般在 3%4%。饼干上色：烘烤过程中当饼坯表面水分降至 13%左右，温度上升到 140时，饼干坯的表面逐渐变为浅金黄色。饼干的上色主要是焦糖化和美拉德反应的结

21、果。在工业化生产中，饼干的焙烤基本上都是使用可连续化生产的隧道式烤炉。整个隧道式烤炉由 5 或 6 节可单独控制温度的烤箱组成，分为前区、中区和后区 3 个烤区。韧性饼干由于在面团调制时形成多量的面筋，使烘烤时脱水速度第二章 工艺设计及分析8慢，因此必须采用低温长时间烘烤。在温度 225250情况下可烘烤 46 分钟。2.4.6 冷却刚出炉的饼干表面温度在160以上，中心温度也在110左右，必须冷却后才能进行包装。一方面，刚出炉的饼干水分含量较高，且分布不均匀，口感较软，在冷却过程中，水分进一步蒸发，同时使水分分布均匀，口感酥脆；另一方面，冷却后包装还可防止油脂的氧化酸败和饼干变形。冷却通常是

22、在输送带上自然冷却，也可在输送带上方用风扇进行吹风冷却，但不宜用强烈的冷风吹，否则饼干会发生裂缝。饼干冷却至3040即可进行包装。2.4.7 包装、入库 按标准进行包装贴标，先进行玻璃纸袋包装，然后进行瓦楞纸箱包装，最后在常温库内贮藏。2.5 工艺中应注意的问题2.5.1 投料顺序 韧性面团在调粉时可一次性将面粉、水和辅料投入机器搅拌。由于韧性面团调制温度较高，疏松剂、香精、香料一般在面团调制的后期加入，以减少分解和挥发。2.5.2 淀粉的添加 调制韧性面团，通常均需添加一定量的淀粉。其目的除了淀粉是一种有效的面筋浓度稀释剂，有助于缩短调粉时间，增加可塑性，还有就是使面团光滑，降低黏性。第二章

23、 工艺设计及分析92.5.3 加水量的掌握韧性面团通常要求面团比较柔软。加水量要根据辅料及面粉的量和性质来适当确定。一般加水量为面粉的 22%28%。2.5.4 面团的充分搅拌 要达到韧性面团的上述要求，调粉的最主要措施是加大搅拌强度，即提高机器的搅拌速度或延长搅拌的操作时间。2.5.5 面团温度 面团温度直接影响面团的流变学性质，根据经验，韧性面团温度一般在3840。面团的温度常用加入的水或糖浆的温度来调整，冬季用水或糖浆的温度为 5060，夏季 4045。2.5.6 面团调制时间和成熟度的判断面团形成的基本过程为:蛋白质和淀粉吸水-机械搅拌-面团的形成-机械搅拌-面团的成熟.影响面团形成的

24、主要因素:面粉中蛋白质的质与量;糖油的反水化作用;调制面团时的温度;加料次序;调制时间;调制的方式.韧性面团的调制，不但要使面粉和各种辅料充分混匀，还要通过搅拌，使面筋蛋白与水分子充分接触，形成大量面筋，降低面团黏性，增加面团的抗拉强度，有利于压片操作。另一方面通过过度搅拌，将一部分面筋在搅拌桨剪切作用下不断撕裂，使面筋逐渐处于松弛状态，一定程度上增强面团的塑性，使冲印成型的饼干坯有利于保持形状。韧性面团的调制时间一般在 3035 min。2.5.7 面团静置 为了得到理想的面团，韧性面团调制好后，一般需静置 10 min 以上第二章 工艺设计及分析10（1030min）,以松弛形成的面筋，降

25、低面团的黏弹性，适当增加其可塑性。另外，静置期间各种酶的作用也可使面筋柔软。 第三章 设备选型及物料衡算11第三章 设备选型及物料衡算3.1 设备选型说明 满足项目工艺技术方案要求：(1)满足产品方案要求。产品方案是指拟建食品加工项目主导产品、辅助产品和副产品等，主要包括产品品种、产量、规格、质量标准、技术含量要求等，适应产品市场需求和竞争形势变化；(2)满足生产规模要求。生产规模是指拟建食品加工项目设定正常生产运营年份可能达到生产能力或服务能力，主要考虑对项目生产规模适应性、匹配性，既要满足不同加工物料性能要求，又要满足生产能力配套合理性；(3)满足生产工艺参数。生产工艺参数是指食品加工过程

26、中应控制各种技术参数，如压力、温度、湿度、真空度、提取率或率、速度、纯度、物料消耗定额和能量消耗定额等，设备指标既要先进合理又要切实可行；(4)满足物料平衡计算要求。生产物料平衡是依据质量守恒定律理论进行计算，其内容是指输入系统中物料量应等于系统输出物料量与物料损耗量之和；(5)满足能量平衡计算要求。能量平衡是依据能量守恒定律理论进行计算，设备选择时应高度重视能耗问题，尽量选择节能节水、节汽、节电、节热等设备8。3.2 设备选型的主要依据符合国家有关产业政策和标准要求：优先选择和采用当前国家重点鼓励发展食品机械设备，重点选择和采用具有适度规模、科技含量高、经济效益好、资源消耗低、安全卫生、环境

27、污染少、资源利用效率高设备；禁止选择和采用当前国家明令限制和淘汰食品机械设备，重点禁止选择和采用违反国家法律法规、生产方式落后、产品质量低劣、环境污染严重、原材料和能源消耗高、已有先进成熟技术替代、严重危及生产安全设备；尽量选择和采用具有先进标准设备和定型产品，首先重点选择具有国际标准、国外先进标准和等效国际标准设备，其次再选择具有国家标准、行业标准和企业标准设备，设备设计、制造、 第三章 设备选型及物料衡算12安装、检验等技术条件，最好能受到现有基础标准、方法标准和安全标准约束，以利于设备使用性能和产品质量有效发挥。 3.3 设备选型的基本原则技术先进：设备性能先进。设备运行稳定，投资和产品

28、成本低，生产能力和劳动生产率较高，使用寿命长等；技术水平先进，有利于促进技术进步和提高竞争力，具有产业化基础，能形成新的经济增长点，符合可持续发展；装备水平先进，设备结构合理，制造精良，连续化、机械化和自动化程度较高，具有较高的安全性和卫生要求。适用性强：适应市场变化。适应当地自然、经济、社会条件的变化，同一生产线希望能进行多层次深加工，有能力进行生产调节，发展前景广阔；与投入物特性相匹配，统筹考虑资源供给，适应原料和其他辅助材料的加工要求；所选设备使用同样投入物时，尽量获得比其他设备更广泛的产品组合；适应工艺技术要求，应同项目的生产能力相匹配，主要设备及辅助设备之间相互配套；满足工艺要求，保

29、证产量与质量；与建设规模、产品方案相适应，满足现有技术条件下的使用要求和维护要求；与安全环保相适应，确保安全生产，尽量减少“三废”排放；根据人类工效学原则，考虑设备对环境和操作人员的影响。 可靠性高：设备成熟度高。采用已充分验证并经过使用的设备，不能冒险采用未经中试就转为生产的设备，未经生产实践或有遗留技术难题的新设备不能盲目采用；生产稳定性高，不得对人员造成危险，不应向工作场所和大气排放超过国家标准规定的有害物质，不应产生超过国家标准规定的噪声、振动、辐射和其他污染。使用寿命长，设备无故障工作时间长，设备投入使用如出现故障可以修复，使用到一定极限后则不能再修复使甩。未做明确规定的设备通常按设

30、计寿命为 20 年考虑，使用寿命有具体说明的从其规定。 技术经济合理：设备选择尽量立足国内，因国产设备的价格便宜，故设备选购尽量考虑国内解决；如果国内设备不能满足工艺要求、生产要求、质量要求等情况，再考虑购置国外设备；设备配置应均衡合理9，考虑整条生产线配 第三章 设备选型及物料衡算13置的综合经济性，要求设备配置和衔接紧凑、均衡、协调，提高劳动生产率；提高技术经济价值，进行反复的技术经济方案比较，分析各方案的技术和经济效益，选择投资小、成本低、利润高、经济合理的设备选择方案。3.4 主要设备选型的要点3.4.1 调粉机调粉机也成和面机，其操作目的是获得均匀的面粉及配料混合物。调粉机调制面团的

31、基本过程由搅拌桨的运动来完成，桨叶转动产生剪切力，将物料拉延撕裂，同时这部分物料受搅拌桨叶推挤而被压向临近物料，千百次折叠、包裹，如此反复，经过一段时间强制均匀混合，得到合格产品。3.4.2 轧面机 根据机器结构不同，轧面机大致可分为卧式轧面机与立式轧面机两种。卧式轧面机的特点是两只轧辊的轴线在垂直平面内互相平行，而面带在辊轧过程中呈水平直线运动状态。立式辊轧机的轧辊轴线在水平平面内互相平行，而面带在辊轧过程中呈竖直直线运动状态。轧面机根据其工作性质又分为间歇式与连续式轧面机两种。一般来说，小型食品厂采用间歇式轧面机即可，大、中型食品厂，特别是生产苏打饼干进行辊轧夹酥时，宜采用连续式辊轧机。3

32、.4.3 成型机 饼干成型机是将配制好的饼干面团加工成具有一定形状规格的饼干生柸的机械设备。根据饼干品种不同及其工艺要求的差别，饼干的成型加工，按其成型方式，可分为冲压（亦称冲印）成型、辊压成型、辊切成型等10。 第三章 设备选型及物料衡算143.4.4 烤炉焙烤制品生产过程中使用的焙烤机械通常称为烤炉。烤炉的种类很多，分类的方式也较多。根据热源的不同，烤炉可分为煤炉、煤气炉、燃油炉和电炉等；按结构形式不同，可分为箱式炉和隧道炉两大类；按加热器的热源位置又可分为热源在烤炉炉膛内部和热源在烤炉炉膛外部两类等。3.5 设备选型清单列表设备选型清单列表表 3-1 设备选型列表序号设备名称型号生产能力

33、（t/h）功率（kw）外型尺寸长宽高（mm）1调粉机XGJ-Z2.55.32500100012002 3轧面机 成型机DY-1200CXJ-5212.8 3.44.0 3.22470100012002600136012004小料混合机YGQQ-10002.42.71200 130013005烤炉DJ5002.530060000120013006糖盐撒布机HDG-A2.02.51260120012007转弯机JJ-100L/702.82.2980120012008冷却线80M/M3344863.84.830000120012009整理机SD-15003.33.2750505160010包装机RP

34、L-203.04.223141950 16503.6 物料衡算 工作期间，每天一班，每班工作时间为 8 小时，每天耗用专用面粉量为12 吨，则由表 2-1 得每班所需物料用量，具体见表 3-2： 第三章 设备选型及物料衡算15表 3-2 每班所需物料用量物料用量面粉 12t淀粉12t/62.07%6.90%1000=1333.98kg全脂奶粉12t/62.07%2.76%1000=533.59kg白砂糖粉12t/62.07%17.24%1000=3333.01kg饴糖12t/62.07%2.76%1000=533.59kg油脂12t/62.07%6.90%1000=1333.98kg磷脂12t

35、/62.07%0.69%1000=133.40kgBHT12t/62.07%0.07%1000=13.53kg碳酸氢钠12t/62.07%0.41%1000=79.27kg碳酸氢铵12t/62.07%0.14%1000=27.06kg食盐12t/62.07%0.07%1000=13.53kg香料12t/62.07%0.007%1000=1.35kg 第四章 烤炉的设计16第四章 烤炉的设计4.1 饼干的产量计算 由表 2-1 可知，面粉在配方中所占比例为 62.07%，要求日处理 12 吨面粉，则配料总质量为 12000kg/62.07%=19333.01kg。整个和面过程中，加水的质量为面粉

36、质量的 20%，则湿面团中所含水的质量为12t20%=2.4t=2400kg。则，湿面团总质量为 19333.01kg+2400kg=21733.01kg。湿面团经过烘烤，要求最终饼干中的含水量低于 4%，这里我们假设含水量为 4%，饼干的成品率假设为 90%。设日处理 12 吨面粉的饼干工厂每天饼干的产量为 M，则M（1-4%）=19333.01t 90%得 M=18124.70kg。按一天工作 8 小时算，每小时饼干的产量为 18124.70kg8h=2265.59kg/h。4.2 烤炉的机械设计和计算4.2.1 带式烤炉烘烤室长度的选择（1）根据生产能力计算公式 P=(60LRN)/TM

37、 可知 L=（PTM）/（60RN）其中 p-带式烤炉每小时的产量；P=2265.59kg/hL-带式烤炉加热区长度；R-炉带纵向每米长度上的制品个数；R=16 排/mN-炉带横向宽度上的制品个数；N=25 排/mT-制品的烘烤时间；T=4.5minM-每千克制品的块数；M=125-成品率；=0.9则 L=（2265.594.5125）/（6016250.9）=58.99973958m所以实际取 60m 为宜。第四章 烤炉的设计17（2）炉带线速度 V=L/T (m/min)式中 L-烤炉焙烤室的长度 m； T-面包在焙烤室内的停留时间；因此 V=60/4.5=13.4m/min=0.23m/

38、s（3）拱形顶炉炉膛断面中心高度的确定H=d+l1+h+l2式中 l1、l2 分别为上、下热元件至炉顶和炉底的距离(mm)，l1 取 30-50mm；l2 取 50-70mm；d 为拱形高（mm），取 120-150mm；h 为上下热元件间的距离；取 120-200mm；但是根据电热管尺寸和制品厚度进一步决定尺寸，d=120mm，l1=200mm，l2=200mm，h=500mm。因此H=120+200+200+500=1020 mm。4.2.2 炉膛宽度的确定 一般炉带侧边到炉壁的距离 b=80-100mm，若炉带宽度为 s，那么炉膛宽度为 B=s+2b=1000+2100=1200mm。4

39、.2.3 滚筒直径的计算钢带最外层达到屈服极限时，滚筒的最小直径为 Dmin=（E）/ （mm） ；其中 E-钢带弹性模量（kg/mm2） ；-钢带厚度（mm） ，=1mm；-钢带屈服极限（kg/mm2） ，建议滚筒直径 D=2Dmin。采用 15MnTi 低合金结构钢带，厚 1mm，宽 1000mm，则 E=210（kg/mm2） ，=40（kg/mm2） ，Dmin=（21041）/40=500mm，D=2Dmin=1000mm。4.3 传动功率的计算为了求得传动装置上电动机所需的功率，应首先求出炉带各点的张力和阻第四章 烤炉的设计18力，然后求得驱动滚筒上的圆周力，最后决定电机所需的功率

40、。4.3.1、炉带各点的张力和阻力计算S2=S1+W1-2S3=S2+W2-3+WgS4=S3+W3-4合并得 S4=S1+W1-2+W2-3+W3-4+Wg;式中 S1-驱动滚筒绕出点的张力（kg）S2-改向滚筒绕入点的张力（kg）S3-改向滚筒绕出点的张力（kg）S4-驱动滚筒绕入点的张力（kg）W1-2-炉带无载段运行阻力（kg）W2-3-改向滚筒的阻力（kg）W3-4-炉带有载段运行阻力（kg）Wg-清扫装置的阻力，kg，由实验得 Wg=16kg。（1）W1-2=（qd+q2）L,式中 qd-每米炉带的自重（kg/m） ，qd=7.8kg/m；q2-无载段炉带每米长度内的托辊重量（kg

41、/m） ，q2=G/l2；G-每个托辊的重量（kg） ，G=22kg；l2-无载段托辊之间的距离(m)，l2=3m；L-炉带直线段的实际长度，即两滚筒的中心距(m)，L=60m；-托辊的阻力系数，取 =0.1；W1-2=（7.8+22/3）600.1=90.80kg（2）改向滚筒阻力 W2-3的计算：W2-3=kS4式中 k-改向滚筒阻力系数，k=0.07；（3）有载段炉带运行阻力的计算：W3-4=（q+qd+q1）L第四章 烤炉的设计19式中 q-每米炉带上的饼干重量（kg/m） ，q=16258g/m=3.2kg/m；q1-有载段每米长度内的托辊重量(kg/m),q1=G/l1；G-每个托

42、辊的重量，kg，G=22kg；l1-有载段托辊之间的距离(m)，l1=1.5m；因此 W3-4=(3.2+7.8+221.5)600.1=154kg；将以上各个数据带入中，可知：S4=（S1+90.80+0.07S4+154） ，即 0.97S4= S1+244.80。又因为 S4= s1eua=s1e0.183.1416=1.76S1；由可知：S1=346.15kg;S4=609.23kg;W2-3=42.65kg。4.3.2.炉带在驱动滚筒上所需的圆周力 Pp=S4S1+W4-1+Wc;W4-1驱动滚筒的阻力（kg） ，W4-1=0.02(S1+S4)=0.02（346.15+609.23

43、）kg=19.1076kg;Wc落饼装置的阻力（kg）,取 Wc=Wg=16kg因此 P=609.23-346.15+19.1076+16=298.1876kg 4.3.3 电动机所需的功率计算NT=（Pv）/（102）式中 NT-电动机所需的理论功率（kw） P-驱动滚筒上的圆周力（kg） V-炉带运动的线速度（m/s） -机械效率，=0.7因此 NT=（298.18760.23）/（1020.7）=0.96kw。但是实际上应考虑到启动时惯性力及其它可能发生的过载因素的影响，必须将理论功率适当放大，即 Np=1.4NT=1.345kw。所以可选择功率为 1.5kw。第四章 烤炉的设计204.

44、4 加热系统的设计和计算电加热器是一种通过电阻元件把电能转变为热能的辐射加热器。由于电加热器结构简单、便于控制和维修、电源容易获得、卫生条件好、产品质量高、加热面包的种类通用性大，再加上目前国内煤气供应为普及，因此它在国内面包工厂中获得了最广泛的应用。通过假设热效率的方法来求得烘烤炉所需的热量11：Q0=（Q1+Q2）/。式中 -带式烘烤炉的热效率；Q0-烘烤炉所需的热量；Q1-饼干中水分蒸发所需的热量；Q2-饼干升温所需的热量；（1）热效率 的决定：按照经验，对电加热管的带式烤炉 =0.6.（2）饼干中水分蒸发所需的热量 Q1的决定 Q1=(G1G2)(i100t1) （kcal /h）式中

45、 G1-进炉湿饼干的重量（kg/h） G2-出炉干饼干的重量（kg/h） i100-常压下，100蒸汽所具有的焓值，i100=639 kcal/h t1-烘烤炉周围的环境温度（3）饼干升温所需的热量 Q2的决定Q2=G3c3（t2t1）+G4c4(t2t1) （kcal/h）式中 G3-饼干绝干物的产量，kg/h；G4-出炉时干饼干中的含水量，kg/h；c3-饼干绝干物的比热，取各种物料的平均比热，即：c3=（g1c1+g2c2+gici）/(g1+g2+gi) kcal/(kg)其中 g1、g2gi-某种物料的用量，kg/hc1、c2ci-某种物料的比热 ， kcal/(kg)c4-水的比热

46、，kcal/(kg)，c4=1；t1-进炉湿饼干的温度，；第四章 烤炉的设计21t2-出炉干饼干的温度，。（4）采用电加热管时功率计算N=Q0/860（ kw）式中 N-每小时电热管的耗电量，即电热管之总功率；Q0-电热管产生的电热量，kcal/h；根据电热管的总功率，就可决定带式烘烤炉使用电热管的规格和根数，即：X=N/Z式中 X-烘烤炉内电热管的根数N-电热管之总功率，kwZ-每跟电热管的功率，kw（5）计算如下：G1=21733.01t/8h=2716.63kg/hG2=19333.01t(10.04)8h=2517.32kg/hi100=639 t1=30所以 Q1=(2716.632

47、517.32)(63930)=121379.79kcal/hG3=19333.01t/8h=2416.63kg/hG4=2517.320.04(kg/h)=100.6928kg/h根据配方得 c3=0.44 t1=30 t2=120因此 Q2=（G3c3+G4c4) (t2t1)=（2416.630.44+100.69281）（120-30）=104760.9kcal/h总热量 Q= Q1 +Q2=121379.79+104760.9=226140.69kcal/h所以 Q0=（Q1+Q2）/=376901.15kcal/hN=Q0/860 kw=438.26kw取每根电热管的功率为 Z=1.

48、1kw ,则所需电热管根数X=N/Z=438.26/1.1=398.4=399（根）4.5 通风装置的设计和计算带式饼干烘烤炉的通风装置是保证饼干产品质量的重要因素之一。如通风装置的设计和布局不当，将会降低烘烤炉的热效率，浪费能量使饼干表面色泽第四章 烤炉的设计22不均，上色不好；使饼干的含水量达不到规定的技术要求；缩短饼干的保存期。因此，对通风装置进行合理的布局和正确的计算具有十分重要的意义。通风装置的合理布局就是如何正确的布置排气管的数量和位置。它与饼干要求的烘烤工艺和烘烤炉的加热温度分区有着非常密切的关系。排气管的结构一般是比较简单的。一般要求排气管具有足够的抽力，较短，尽量不要转弯，排

49、气管进出口和转弯处的局部阻力损失要小。排气管入口选为锥形，它既具有良好的排气效果，局部阻力小，同时锥形接口的加工亦很方便。为减少排气管弯头的阻力损失，一般用“鍜壳”型弯头12。4.5.1 电加热排气量的计算电加热时所产生的气体，主要由饼干中蒸发的水蒸气和逸入炉膛的空气两部分组成。（1）饼干中蒸发的水蒸气 V1的计算V1=2.5（G入G出） m3/h式中 G入-进入饼干烘烤炉的饼干重量（kg/h） G出-出炉的饼干重量（kg/h）（2）逸入炉膛的空气量 V2的计算根据实验测定，逸入的空气量可取为 V2=0.3V1 （m3/h） ，则总的排气量为V=V1+0.3V1=1.3V1=3.25（G入G出

50、） m3/hG入=2716.63 G出=19333.01(10.04)8=2517.32因此 V=647.7575m3/hV1 =498.275 m3/h V2 =149.4825 m3/h 4.5.2 排气管的尺寸计算（1）排气管的个数 n=4，假设排气管的高度 H=L1+L3=1+14=15m,排气管长度L=L1+L2+L3=1+3+14=18m。（2）烟气在排气管内的温度降第四章 烤炉的设计23t=（AH）/DD=1.3(G入G出)/(1000n) （t/h）式中 t-烟气在排气管内的温度降； H-排气管的高度，m A-修正系数，A=2D-一个排气管内烟气的额定蒸发量，t/h因此 D=1

51、.3（2716.632517.32）10004=0.06477575t=215=117D（3）排气管出口的烟气温度 tc=tpt=250117=133（4）排气管内烟气的平均温度计算tp=tp0.5t=2500.5117=191.5（5）排气管直径的计算d=Vm(tc+273)/(36002730.785Wc)式中 d-排气管的直径，mVm-排气管的排气量，m/htc-排气管出口烟气温度，Wc-烟囱出口处烟气流速，m/sVm=V/n=647.794=161.9475m/h Wc=5 m/s因此，d=0.265m;考虑到排气管可能产生的排气不均匀性和使排气量留有一定的余地，取d=0.3m。（6）

52、排气管的阻力计算排气管的沿程摩擦阻力hm=LWpjrpj(d2g)式中hm-烟气的沿程摩擦阻力 (mmH2O)； -摩擦阻力系数，=0.04；第四章 烤炉的设计24 L-排气管长度(m)，L=18m； d-排气管直径（m） ，d=0.3；Wpj-烟气在烟囱中的平均流速（m/s） ，Wpj=Wc=5；g=9.8m/srpj-烟气的平均密度（kg/m） ；rpj=273r0/（273+tp） ，r0标准状态下烟气的密度，取 r0=1.34kg/m则 rpj =2731.34（273+191.5）=0.79（kg/m）则hm=LWpjrpj(d2g)=0.0418250.79（0.329.8）=2.

53、42 mmH2O排气管的局部阻力=1+2+3=0.5+0.352+1.1=2.3hj=Wpjrpj（2g）=2.3250.79（29.8）=2.32 mmH2O排气管的总阻力h=hm+hj=2.42+2.32=4.74 mmH2O 1.2h=5.688(mmH2O)（7）排气管的抽力计算S=H1/（273+tw）1/（273+ tp）b2.15 ( mmH2O)式中 S排气管的抽力（mmH2O）H排气管的高度（m）tw外界空气的温度()tp排气管内烟气的平均温度()b当地的大气压力(mmHg) H=15m tw=20 b=760mmHg则 S=151(273+20)-1(273+191.5)7

54、602.15=6.68mmH2O 由计算可知排气管的抽力 S=6.68 （mmH2O） ，大于阻力 1.2h =5.688（mmH2O） ，第四章 烤炉的设计25故所假设的排气管高度 H=15m 是合适的13。 第五章 劳动力组织及辅助设施26第五章 劳动力组织及辅助设施5.1 劳动力组织表 5-1 管理人员数序号职务人数（人）工资1厂长14500 元/月2副厂长24000 元/月3技术经理13500 元/月4销售经理13500 元/月5会计22500 元/月6化验员32000 元/月7行政人员42000 元/月8采购员32000 元/月9销售员102000 元/月 合计2764500 元/月

55、表 5-2 辅助生产工人数序号工种每班人数（人）工资1配电室21500 元/月2机修房21500 元/月3水泵房21500 元/月4门卫室41500 元/月5车间主任11500 元/月6原料库21500 元/月7辅料库21500 元/月8成品库21500 元/月 合计1725500 元/月 第五章 劳动力组织及辅助设施27 表 5-3 车间各工艺基本生产工人数序号工种每班人数（人）工资1预处理21500 元/月2调粉21500 元/月3压面11500 元/月4成型21500 元/月5烘烤21500 元/月6喷油、滤油31500 元/月7整理21500 元/月8包装21500 元/月9打码贴标2

56、1500 元/月10运输21500 元/月11班长11500 元/月 合计2131500 元/月5.2 工厂建筑、卫生及防火 5.2.1 厂址的选择 厂址选择是否得当，直接影响到城乡关系，影响基建速度，投资费用以及投产后生产成本、效益等方面，对于职工的劳动环境，厂区的卫生条件，产品的质量也有一定的影响，所以选择厂址时必须认真仔细和慎重。 饼干厂应建于地势高、干燥的场地，防止厂区因周围环境的污染而造成企业污染，厂区周围不得有烟尘、烟雾、有害气体和其他扩散性污染源，30 米以内不得有粪坑、垃圾场或坑式厕所；应防止企业污水和废弃物对居民区的污染,应设有废水和废弃物处理设施；用水量不是很大，但是对水质

57、要求也很高，如果附近的工厂将废水排入河中，影响工厂水源的卫生质量，则该项目将收到严 第五章 劳动力组织及辅助设施28重损害；要有足够可利用的面积和较适宜的地形，以满足工厂总体平面合理的布局和今后扩建发展的要求；厂区应通风、采风良好，空气清新；交通要方便，便于物资的运输和职工的上下班；除此之外还需考虑社会经济因素、战略条件和土地费用等等14。综上，则选定厂址：济南经济技术开发区。厂区条件：济南经济开发区东至济菏高速公路，与大学园区和农高区相邻，西至南水北调干渠，南至北大沙河，与长清城区为邻，北至铁路战备迂回线，与槐荫区和市中区相连，环境优美，交通便利。5.2.2 工厂平面设计 建筑物布置严格符合

58、食品卫生要求和现行国家规程、规范规定，尤其遵守出口食品生产企业卫生要求 、 食品生产加工企业必备条件 、 建筑设计防火规范中的相关条文。各有关联建筑物相互连接，并符合运输线路及管线短捷、节约能源等原则。生产区的相关车间可组成联合厂房、也可形成各自独立的建筑物。 生产车间的布置：生产车间建在厂区中央地带，方便生产，内部按工艺生产过程的顺序进行配置，生产线路做到了短捷、避免重复，没有做成单一长条状，而是做成了 U 型，减小了生产车间面积。辅助车间及动力设施的布置：污水处理站布置在了厂区和生活区的下风向，并保持了一定的卫生防护距离，同时利用了地段优势，使污水尽量自流到污水处理站，污水排放口放在了取水

59、口的下游；机修中心布置在了厂区的边缘而且是侧风向，与生产区保持了一定距离，以保护维修设备且避免了重型机车等振动对它们的影响；原料库、辅料库和成品库靠近生产车间，且靠近厂区运输干线。绿化布置和环保设计：厂区总面积约为 6 万平方米，其中绿化面积占到 30%。厂区绿化满足了以下要求：达到改善生产环境，改善劳动条件，提高生产效率等方面的作用；符合实际，整齐、经济、美观；绿化满足生产要求，不影响人流往来、货物运输、管 第五章 劳动力组织及辅助设施29道布置、污水排除、天然采光；厂区主要入口处绿化设计整齐、美观，并且对厂区道路及周围零星的场地都要进行绿化。5.2.3 生产车间工艺布置的原则 要有总体设计

60、的全局观点；设备布置要尽量按工艺流程的顺序来作安排，但有些特殊设备可按相同类型设备作适当集中，务必使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便；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，以便灵活调动设备的可能；生产车间与其他车间的各工序要相互配合，保证各物料运输通畅，避免重复往返；必须考虑生产卫生和劳动保护；应注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施；可以设在室外的设备，尽可能设在室外，上面可以加盖简易棚；严格执行 HACCP、ISO14000、GMP 的规范性；要对生产辅助用房或空间留有充分的面积，要是各辅助部门在生产过程中对生产的进行、控制做到方便、及时、准确15。5.3 公共