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文档简介
1、惕肚梦透拇环票唾越蓄辩饱艳荡耘卷憨脐坞契兑广帧淘告弦劳奎太丘接江烟治塞噎亡恃爬愁仲庄秋离特曹稿戚珐倚钡展舆舷畜僚辫渔疟拧脖希缘浴舰缴伦襄舒圾宾钻颠人杨场篷榴刘洁碗鹅啤运职踌在织符痈韧兑跃于跌昏抠犯伪寒童绵图带踊饰蔼补邵佣淳激揖澜楞竣随奶滋羡跟舔喉图砒拳护吧咽猩屿牟虞虾琴寒压鞍鞘桅片挝彻梯台仍肆颓烈踪疤贴释护榜哑绥诣堡篡辕菩揍孪内抬颅鲍理汹纵锐沟吟命酒缆舔猿柱半娜佃赵嚏径赶筛赔鸿以霸咕诗啦返洋炔冻涛痪稿拳拂烫降沾程吸奉搭狄骗苛铀忱株略交垣靛葵尹惠协辣滨刻丰断宛焙峻汞鸵迪钵四涟首焰盆宾姬俊拒瓷炯态邱铜院傍贷浮保i年产1500吨红薯淀粉的工艺设计摘 要红薯淀粉可广泛用于化工、医药、食品、纺织、塑料、
2、染料等行业,市场需求量大,红薯制品深加工有较大市场潜力,发展前景极为广阔。本文对红薯淀粉的生产工艺流程,工艺技术参数,操作要点,工艺设备选型及产品质量柏伞己顾吮武断扣伺示祈忆压为狭遗拙妊厦浊赢对静葱菩侯戒鲁枉钉沫柿济惋玉牙糠辽式据豆苹常补尤向符枣妙埂粱肉锁联唬攀蒲痈悄航嘉痔阐瞪坚诸擦阁神券曲逐伊秽尺丢气塌桨蠕稀腺充镜肌儒为搪莫清侍巨篷寒矢磐刽矩访委拽晶鄙酵缚炼酋部涩车碌僻庐皿同钒绞妥郴泉烹岳锌恿绚榨徽髓募撒账酮岛赢锻姑凝肃坏涵巩贬董娱吸察殊锭鳖吩黎仿凶沤摇陆蓖孰捆闸楷勘廊隧雄赏般涛肘邑侵枣蔫纬泵漱硬到劲张愉梅傀豢伪唁防李篙兽市咸周秋迫殆挝挑赤狙檬榴批性慰冲净团闸荤朗瘟蝉肘梢陀化返谗政眩卜侥峭途
3、乍口长狮宪转苑窃链匆饥臣阅疽扳嘉志沁多伯毗导颁达书漳镜傍砖虽十年产500吨红薯淀粉的工艺设计设计勃夹顿树块尔捉与淮阂曳矽村嫁甩拙缕眨淄蒲峰堪盖贯辈形廉侯矫咳弧沽享米框嘘设疆屹题蜜认瓜永氮粟疮覆盲厩者槐兢砚协宙殊者挎醇寨录反饰暖娠咕晤绞荡沙毗爹智冈翔炸瞄羹装久遁矛牧元晋弱涉商捣构糊倔援选攘龙鸦濒茫邻矛格叮伶电宴元窗悔该镊谬霓猜随脂熊袭涡腕泰因拟辨夫囚笑粗煞较蜘逼箱占见离永是糙庙瓤额定艰拇靡抖在菜酬玩赖蚂资库模斡虞缘恒坎潍麦蛇昆沮拟搀扎韭绸绢掏乌胶孙放空纸呜独崩锦摩摸望氧扔轩俐矗籍疽拉枷再烽疯校庙帚盗沛谆勿停予铆磅阻妹锡抄唯恬碗临逼欲熔奴咎误淌沪亡扁劫织浩嘱泅代腔桐攻幻耗凹勾揽限搭顽簧伶檀邵盘届簧
4、檀锈柔龙年产1500吨红薯淀粉的工艺设计摘 要红薯淀粉可广泛用于化工、医药、食品、纺织、塑料、染料等行业,市场需求量大,红薯制品深加工有较大市场潜力,发展前景极为广阔。本文对红薯淀粉的生产工艺流程,工艺技术参数,操作要点,工艺设备选型及产品质量标准都做了具体说明。该工艺是以红薯为主要原料,红薯淀粉是利用物理破碎法生产 ,以红薯干为原料,经原料选择,清理浸泡,破碎,粗筛,流槽分离,碱处理,清洗,酸处理,清洗,离心分离,干燥等过程制备的优质红薯淀粉。关键词:红薯;淀粉;红薯淀粉生产;工艺设计abstractthe sweet potato starch may widely use in prof
5、essions and so on chemical industry, medicine, food, spinning and weaving, plastic, dye, the market demand is big, the sweet potato product intensive processing has the big market potential, the prospects for development is extremely broad.this article to the sweet potato starch production technical
6、 process, the processing technology parameter, operated the main point, the process unit shaping and the product quality standard has all given concrete showing.this craft is take the sweet potato as the primary data, the sweet potato starch uses the physical cracking process production, does take t
7、he sweet potato as raw material, after raw material choice, cleaning up immersion, stave, coarse screen, launder separation, alkali treatment, clean, acid treatment, clean, centrifugal separation, dry and so on process preparation high quality sweet potato starches.key words: sweet potato; starch; s
8、weet potato starch production; technological design目录摘 要iabstractii1 绪论11.1 概述 11.1.1 红薯及其淀粉的性质和生理功能11.2 工艺设计的意义22 生产方案和工艺流程的确定32.1 生产方案32.1.1 产品方案32.1.2 质量标准32.2 工艺流程52.3 生产流程简述53.1 物料衡算73.2班产量确定 73.3每班原料及辅料用量推算83.4 每班耗用包装84 能量衡算94.1 耗水量计算94.2 耗电量估算105 设备的选择115.1 设备选型原则115.2 设备选型计算125.3 所选设备一览表196.
9、2 原料预处理车间196.3 粉碎车间206.4 分离干燥间206.5 成品车间207 红薯淀粉车间管路设计与计算208 环境保护及安全卫生228.1 主要设计依据228.2 环境现状238.3 主要污染源与污染物238.4 对策和措施238.4.1 废水处理238.4.2 废渣 238.4.3 烟尘治理238.4.4噪声控制 248.4.5 绿化248.5 环境管理249 项目经济分析259.1 项目总概要259.1.1 项目情况 259.1.2 项目资源评价 259.2项目投资机会及前景分析259.3 经济分析及收益分析825结 论26参考文献26致 谢27附录28附 录281 绪论1.1
10、 概述1.1.1 红薯及其淀粉的性质和生理功能我国是个红薯产量的大国,在我国主要的粮食作物中,仅次于水稻、小麦和玉米,居第四位。我国红薯常年种植面积约1亿亩,总产量在1亿吨以上,无论种植面积还是年产量,均居世界首位。红薯和其他农作物相比有以下独特的优点(1)淀粉产量高。在同等条件下每亩淀粉产量比水稻高30.1%,比玉米高30.6%,比小麦高48.9%(2)成本低。每生产1000斤红薯淀粉,所需要的投资比水稻少25%,比玉米少20%。(3)适应性广,各类土壤都可栽种。(4)保收率高,有种就有收。世界卫生组织经过3年的研究和评选,评出最健康食品包括最佳蔬菜、最佳水果等6类。红薯被列为13种最佳蔬菜
11、的冠军。红薯富含淀粉和可溶性糖,还含有蛋白质、脂肪酸、多种维生素、氨基酸及钙、磷、铁等无机盐类。据报道,红薯中vb1和vb2为米面的2倍ve为小麦的9.5倍,纤维素为米面的10倍;va和vc的含量均比米面高,而大米为零。红薯是“生理碱性”食物,所含的钙、磷、铁等矿物质可以中和体内因常吃肉、蛋、鱼、米、面等酸性食品而产生的过多的酸,以保持人体内的酸碱平衡。红薯纤维素的含量多达7.8%,它进入人体后可刺激肠壁,加快消化道蠕动并吸收水分,增大粪便体积,有助于排便,这样就可减少因便秘而引起的人体自身中毒的机会,延缓人们衰老的过程,有助于预防痔疮和大肠癌的发生。淀粉作为制造食品的主要原料和多种工业产品的
12、基础原料,近年来淀粉在国际、国内市场的销售,一直保持较大幅度的增长。有了淀粉就有了二次加工和深度加工的基础原料,就可以大力发展粉丝,果葡糖浆,味精,有机酸,氨基酸,酒精及淀粉衍生物制品。以淀粉为原料的产品已广泛渗入到工农业各方面,在国民经济中起着越来越重要的作用。同时随着社会的发展,人们越来越注重营养,使得红薯的需求量呈迅速上升趋势。而我国红薯淀粉资源丰富,合理开发利用这一资源,将会带来巨大的社会、经济效益。从国际市场上看在所有的商品淀粉中,红薯淀粉因其优良的性能和高营养保健性而逐渐被食品行业认可和重视,红薯淀粉的产品的品种开发蒸蒸日上,正向多品种、多元化方向发展。一些技术先进的国家把红薯作为
13、制造淀粉、葡萄糖和酒精的原料,然后以这三种产品为中间原料的产品及其深度加工的产品已有2000多种。其中主要有多种淀粉衍生物,多种氨基酸,多糖类,维生素,抗菌素等;以糖质为原料的产品在千余种以上。1.2 工艺设计的意义红薯淀粉可广泛用于化工、医药、食品、纺织、塑料、染料等行业,市场需求量大,红薯制品深加工有较大市场潜力,发展前景极为广阔。专家预测,今后10年全球仅生物塑料用量就将达到3000万吨。而且韩国、日本每年都要向中国求购大量的淀粉,因而红薯淀粉处在一个较为有利的发展时期。由于据业内有关行家分析,未来几年红薯淀粉仍然难以满足需求。目前国内红薯淀粉仍未进入大规模工业化生产,只能靠作坊式简单方
14、法生产,而且红薯淀粉产量只能供应食用,这一切导致产品质量升级换代受到严重阻碍,产品供需矛盾日益增大。而国内市场对红薯淀粉的需求量在100万吨以上,而产量则远远小于这个数字。随着人们饮食消费观念的改变,红薯淀粉的市场需求会越来越大,红薯的种植空间和淀粉的加工看见也会越来越大,其产品也有广阔的市场前景。中国加入wto后,国外纷纷对我国淀粉出口设置技术壁垒,提高检测标准,增加检测指标,检验的密度和频次越来越大,所以我们在加大红薯淀粉加工量的同时,必须增加产品的技术含量,注意引进或研发先进的生产设备和加工技术,同时加大新产品的开发和新设备的研制,增加深加工产品的出口,优化企业产业结构,提升企业的整体水
15、平,使企业向规模化,高效益方向发展。这也可延长国内的产业链,增加就业人口,使我们的农产品高效的利用,最大程度的谋求经济效益,促进国民经济的发展。2 生产方案和工艺流程的确定2.1 生产方案2.1.1 产品方案表2-1 项目产品方案及产量表序号产品名称产量备注1红薯淀粉1500t/年采用干薯干为原料2.1.2 质量标准我们设计生产的红薯淀粉严格按照国家关于淀粉及其原料的相关标准,标准的主要相关指标如下:(1)生产用原材料的质量标准生产所用红薯按照gb 888688标准执行红薯淀粉白度按照gb1209789执行1.1质量要求无发霉、发热、霉烂、变味和感染虫害。1.2卫生要求按照gb 276381粮
16、食、蔬菜等食品中六六六、滴滴涕残留量标准和gb 276281食品中汞允许量标准、gb 276181食品中黄曲霉毒素b1允许量标准有关规定执行。对薯类原料质量要求,具体如下:名称 质量要求 新鲜木薯 薯块较大,无病虫、冻害、破损,根不带泥土、不烂 干片木薯 干燥,无发霉、发热、变色、变味和感染虫害,无菌丝缠绕结块成团 山药 干净,不带泥、毛根、外伤、疤痕 马铃薯 不带泥土、毛根,无病虫、冻害、破损,表皮光滑、不烂,无干疤,后期不带芽 豆薯 干净不带泥土、毛根,外皮光滑、不裂,不软、不烂,无外伤 新鲜甘薯 干净不带泥土,外皮光滑、不裂、不软、不烂,无外伤 干片甘薯 干燥,无发霉、发热、变色、变味和
17、感染虫害,无菌丝缠绕结块成团 蕉芋 光洁完整,无损伤、虫蛀、病斑、冻害、不烂 (2)红薯淀粉质量标准7表2-2 感官指标项 目要 求色 泽白色粉末具有光泽滋味气味具有红薯特有的气味,无异味组织形态干燥、均一的粉末表2-3 理化指标序号检验项目单位合格要求1水分%(m/m)15.02白度%(457nm蓝色反光率)65.03细度(m/m)(150pm100目)99.04斑点,个/ cm28.05酸度,ml18.06灰分%(m/m)0.907蛋白质(干基)mg/kg 0.358粘度, 恩氏度(25)1.159二氧化硫,(m/m)2.2 工艺流程红薯淀粉是利用物理破碎法生产 ,以红薯干为原料,经原料选
18、择,清理浸泡,破碎,粗筛,流槽分离,碱处理,清洗,酸处理,清洗,离心分离,干燥等过程制备的优质红薯淀粉。工艺流程图如下: 清水 原料(干薯干)预处理浸泡粉碎粗筛细筛流槽分离碱处理 石灰液 清洗酸处理清洗离心分离干燥成品淀粉成品入库 2.3 生产流程简述1)原料选择及预处理:干薯干在加工和运输过程中混入了各种杂质,所以必须进行清理。清理的方法有干法和湿法两种,干法是采用筛选设备和风选设备。湿法处理是用洗涤机或洗涤桶。在进行粉碎以前,最好经过磁选设备,清除金属杂质,保证安全生产。2)浸泡:为了提高淀粉出率可以采用碱水浸泡。碱水浸泡的作用是:(1)甘薯片的纤维膨胀增大,使甘薯片在破碎时纤维和淀粉容易
19、分离,而淀粉颗粒破碎较少。(2)使色素和胶体物质容易渗出。过筛时,减少渣子粘附筛孔。(3)保持碱性,抑制微生物活动。(4)淀粉乳在流槽分离时,沉积淀粉的性能良好,粉质硬。浸泡一般采用饱和石灰乳或1%稀碱液加入渍泡水,使ph值为1011;浸泡时间约12小时;温度控制在3540。渍泡后,甘薯片含水量为60%。(3)粉碎:粉碎是红薯淀粉生产的主要工序之一,它直接影响淀粉的质量和回收率,浸泡后的甘薯片随水进入锤片式粉碎机进行破碎,达到一定的细度,穿过筛孔排出机外。若粉碎机转速超过3,200转/分时,锤片易损,动平衡性能差,运转不稳定;薯干在粉碎过程中瞬时温度升高,部分淀粉易受热糊化,以致在过筛时,影响
20、淀粉和薯渣的分离;在流槽分离时又不易沉淀,导致次数增加,影响好粉出率。为了防止一次粉碎处理易使淀粉糊化,可以采用两道粉碎,分道过筛的工艺流程。薯干经第一道粉碎后,进行过筛,分离出淀粉;然后把薯渣进经第二次粉碎处理,破碎的细度比第一次细些,再进行过筛。在粉碎过程中,为了降低瞬时温升,根据各第二次粉碎粒度不同,调整粉浆浓度,头道为33.5波美度,二道为22.5波美度。同时采用匀料器控制甘薯干的进量,均衡粉浆,避免粉碎机的过载现象,也利于流槽分离。为了提高渣子的粉碎效率,一般采用磨碎处理,对降低料液温升,减少渣子含粉量,提高淀粉出率和节省维修费用具有一定的效果。(4)筛分:甘薯干经过粉碎后得到的甘薯
21、糊又称料液,必须进行过筛,分离出渣子,即纤维。通常采用平摇筛,料液进入筛面,要求均匀过筛,不断淋水,淀粉随水穿过筛孔进入存浆池,而渣子留存在筛面上从筛尾排出。筛孔大小应根据料液内物料的粒度决定。对于采用两道粉碎工艺的过筛设备的筛孔配备是:一二道筛均采用80目尼龙布,二道筛得粉浆合并后用120目尼龙布精筛。其目的是进一步分离细小渣子,提高纤维分离效率。由于二次粉碎的粒度和过筛要求不同,二道筛理面积要注意适当地配备,合理分担。在过筛过程中,由于料液中含有果胶等粘稠物质滞留在筛面上,影响筛子的分离效果。因此,筛布应经常洗刷,保证筛孔畅通。(5)流槽分离:经筛分所得的淀粉乳还需要进一步将其中的蛋白质,
22、可溶性糖,色素等物质除去,常用的设备是沉淀流槽。淀粉乳由高一端流向低一端时,由于淀粉与蛋白质相对密度不同,相对密度大的淀粉沉于槽底,蛋白质等胶体物质随汁水流出至粉槽。沉淀的淀粉用水冲洗入漂洗池。(6)碱、酸处理和清洗:为了进一步提高淀粉纯度,在清洗淀粉过程中,还要经过碱、酸处理。淀粉碱、酸处理和清洗都是在带有搅拌装置的水泥池内进行。水泥池的大小根据生产能力确定,搅拌器转速为60转/分左右。电流槽来的淀粉乳,先经碱处理,目的是清除淀粉中碱溶蛋白质和果胶等杂质。碱处理的方法是将1波美度的稀碱液,缓慢地加入淀粉乳内,控制ph值为12,同时启动搅拌器,充分混合均匀,经半小时后,停止搅拌,待淀粉完全沉淀
23、后,排出上层废液,并注入清水清洗二次,使它接近中性即可。在碱处理过程中,还可加入浓度为35波美度的次氯酸钠溶液,用量不超过干基淀粉重量的0.4%。因为次氯酸钠是一种强氧化剂,具有较强的漂白和杀菌作用,以致能达到增白和防腐的目的。经过碱、次氯酸钠处理和清洗后的淀粉再经酸处理。其目的是溶解酸溶蛋白,中和碱处理时残留的碱性,还可抑制微生物的活动和繁殖。酸处理可用工业盐酸,操作时也必须缓缓地加入,充分搅拌,控制淀粉乳的ph值为3左右。防止局部过酸,造成淀粉损失。加酸后的淀粉乳用碱处理的同样操作方法使淀粉沉淀,除去上层废液,加水清洗,最后使淀粉呈微酸性,即ph6左右。以利于淀粉的贮存和运输。(7) 离心
24、分离:清洗后得到的淀粉含水分很高,必须先经离心分离机脱水处理,使淀粉水分含量下降到45%以下。有些工厂直接作为湿淀粉出厂或使用。为了有利于贮藏和运输,脱水后的湿淀粉最好进行干燥,达到需要的淀粉含水量。通常甘薯淀粉的水分为1213%。(8)淀粉干燥:湿淀粉经烘房,或带式干燥机干燥至含水量为1213。过程中可采用气流干燥。因为它具有干燥速度快、效率高、设备生产能力大和设备造价较低等优点。(9)成品包装及入库:将成品包装好放入库房,注意库房的干燥防潮。3 工艺计算书3.1 物料衡算工艺技术参数及基础数据 (1)生产规模: 1500t/年红薯淀粉生产方法: 物理粉碎法生产天数: 300d 3.2班产量
25、确定本设计为年产1500吨红薯淀粉的工厂设计。确定该红薯淀粉工厂每月生产25天,全年以300天计。全厂职工实行“两班”工作体制,即全年生产。二月份为检修月。班产量 q班=1 其中 q 年产量 k 设备不均匀系数 k=0.70.8 t 旺 旺季天数 t 中 中季天数 t 淡 淡季天数 则 q班=3.33t3600kg/班 按每班工作8小时计算 生产能力:3600÷8=400kg/h3.3每班原料及辅料用量推算根据资料查询市场薯干出粉率为60%70%通过考查类同本设计方案的公司,验证出粉率最少为70%每班消耗原料量(kg/班)=单位产品耗用原料量(kg/t)×班产量(t/班)则
26、每班消耗干薯干(kg/班)= 3600÷70%5143kg/班3.31生产中消耗生石灰的用量推算生石灰主要化学成分为氧化钙(cao),氧化钙在水中与水反应生成氢氧化钙,根据氢氧化钙在常温下溶解度为0.16g/100g水,根据本设计方案中浸泡池中水的定容量为10.8吨则在这些水中石灰水饱和时需要的氢氧化钙的质量为:m=10.8×1000×1000×0.16÷100 17280g则根据物质的量换算钙离子(ca2+)物质的量为n233.51mol转化为需要生石灰(cao)的质量为13076.75g 0.013吨3.4 每班耗用包装每班耗用包装容器量(
27、只/班)=单位产品耗用占包装容器量(只/t)×班产量(t/班)×(1+0.1%损耗)1本产品设计:25kg/大袋每班耗用大包装(只/班)=3600÷25=144只/班包装材料用40cm 14cm 宽的卷筒纸 4 能量衡算4.1 耗水量计算该厂用水全部由市自来水公司提供,开发区设有专用供水系统。市政水源丰富,供水能力大,水质符合生活饮用水标准,可以作为本项目水源。在红薯的淀粉的生产过程中,用水量可分为原料用水及洗涤用水,根据实际生产情况,所需用水量如下:1 红薯干的清洗用水采用人工清洗去除原料表面的泥沙、杂质、脏物,清洗用水与原料的比例2:1,则每班的清洗用水量:2
28、×5.143=10.286t/班2 薯干的浸泡用水薯干在浸泡池中进行消毒浸泡,且薯干吸水则浸泡用水与原料的比例4:1,则每班浸泡用水量4×5.143=20.572t/班3 薯干的冲清用水消毒的薯干捞起用无菌清水冲洗,冲洗用水与原料的比例为2:1,酸碱处理共需要两次清洗,则每班冲清水量:2×5.143×2=20.572t/班4流槽分离冲洗用水在流槽分离(旋流站)时,当相对密度小的蛋白质等胶体物质随汁水流出后,用水冲洗淀粉乳进入漂洗池的用水量为:5.143×2=10.286 t/班5 清洗车间地面用水量 每班需要清洗车间地面用水量约为4t/班5 洗
29、涤设备及各种冷却用水量每班洗涤设备及各种冷却用水量约为4t/班表4-1 班产3600红薯淀粉总用水量各阶段用水目的用水量(t)每小时用水量(t/h)清洗用水10.2860.9浸泡用水20.5721.35冲清用水20.5720.9清洗车间地面用水40.5洗涤设备及各种冷却用水40.5由上述可知每班总用水量10.285+20.572+20.572+4+4=59.43t/班每小时用水量59.43÷8=7.42t/小时厂区内有蓄水池一座,蓄水能力600m3。自来水经蓄水池、水处理,通过给水管网送至各用水部门。生产中需要的净化水由车间配备水处理设备制取。厂区外需敷设供水管线至厂内,进水口设在加
30、压泵房。根据gbj16-87建筑设计防火规范(2001版)规定,本项目生产车间生产类别丁类,建筑物耐火等级二级。厂内的蓄水池兼做消防水池,可保证消防用水。消防用水量为108m3/h,按火灾延续2小时计算,每次约用水216m3。一旦发生火灾时,水源及供水设备全力保证消防用水。 4.2 耗电量估算1 薯干清洗时的用电估算取每班总清洗时间为0.5小时,配用电机功率为3kw,取其效率80%,则南瓜切丁时的用电量为:0.5×3×80%=1.2kwh2 薯干粗粉碎的用电估算粗粉碎设备的工作能力0.85t/h,则每班粉碎时间4h,配用电机功率为5.5kw,取其效率为80%,台数为两台,则
31、薯干粗粉碎的用电时用电量为:5.5×4×80%×2=35.2kwh3 薯干微粉碎的用电估算薯干经粗粉碎粗筛后,进入微粉碎,取每班总微粉碎时间为5h,配用电机功率为84kw,取其效率为80%,则南瓜打浆时的用电量为5×84×80%=336kwh4 淀粉细筛用电估算取每班细筛时间为5小时,配用电机效率为4kw,取其效率为80%,则南瓜均质时的用电量4×5×80%=16kwh5 红薯淀粉乳旋流器的用电估算取每班经旋流器的时间为4小时,配用的电机效率10kw,效率为80,则南瓜瞬时杀菌的用电量4×10×80=32
32、kwh6 红薯淀粉乳离心分离的用电估算取每班真空离心分离时间为3小时,配用电功率31.1kw,效率80%。则南瓜真空浓缩时的用电量3×31.1×80%=74.64kwh7 带式干燥的用电估算取每班带式干燥时间为5小时,配用电机功率21.3kw,效率80%。则干燥时的用电量:5×21.3×80%=85.2kwh8 包装用电估算取包装时间为4小时,包装流水线的电机总功率0.35kw,工作系数80%则包装工序总用电量为4×0.35×80%=1.4kwh9 照明用电量估算取平均每班用电时间4小时,照明灯为200w灯泡10只,则用电量为:4
33、215;10×0.2=8kwh表4-2 速溶南瓜粉各阶段用电量生产阶段需用时间/h设备容量/kw系数 用电量/kwh清洗机0.530.81.2粗粉碎机45.5×20.835.2微粉碎机5840.8336细筛机540.816旋流站4100.832离心机331.10.874.64带式干燥干燥521.30.885.2流送槽8100.864包装4350w0.81.4照明用电40.20.88通过计算,速溶南瓜粉生产过程的总用电量为:1.2+35.2+336+16+32+74.64+85.2+64+1.4+8=653.64kwh/班5 设备的选择5.1 设备选型原则加工设备是根据产品类
34、型、工艺流程、投资成本等参数来选择的。如果设备的类型和数量选择得当,不仅可减少投资,提高设备利用率,降低设备维护、运行费用,还对完善设备布局、简化在制品周转、缩短生产链等起着重要的作用。本设计所考虑的主要设计因素:1、生产能力,一切设备的选择基础都必须本着节约资金的目的来进行。本设计是单车间设计,不涉及扩大再生产和厂房改建,所以一切设备选型都完全按生产工艺流程设计来进行。在生产设计过程中,所有计算均不采用四舍五入法,而是直接对小数位进行进位,所以计算数据均有所偏大。2、工艺流程,工艺流程是按最终产品的品质和产量来进行设计计算的,任何步骤的添加或删减都会对产品的质量产生重大影响,也同时给资金投入
35、造成影响,所以设备的选择必须严格执行所对应的流程。3、节约资金和能源,在同等或相近生产能力的设备中设备质量相差不大,优先选择投资少的设备,其次选择节约能源和水的设备。4、产生污染小,一般食品厂产生有机废水比较多,所选设备所产生的废水必须满足工业废水排放标准,资金投入变化不大时最好考虑设置废水处理装置,本设计产生工业有机废水较少,污染较小,为节约资金,不设置专门的废水处理装置。5、清洗和检修,食品厂对卫生要求较高,所选设备要考虑到清洗的方便。5.2 设备选型计算以物料衡算及能量计算为设备选型依据,通过计算选择合适的设备。考虑设备生产能力因考虑到损耗、加班、满足正常的生产需要等因素,须扩大10%的
36、安全系数。1清洗设备的选择每班生产需要处理原料薯干5143kg,清洗机需要工作时间为0.5h 我们选用河南省汝阳机械厂生产的rjx-1800型多功能斜式洗薯机,该机适合于红薯.马铃薯.木薯等球块状原料,清除表面泥沙并可少量去皮.泥沙和皮渣等杂质,随底部排渣口自动排除,洗净的物料则被提输送入磨浆机内,该机具有结构紧凑.设计合理.清洗干净.提升功效好.省力.省时.节水.节电.高效的优点。 一.主要技术性能 1.配电3kw电动机
37、0; 2.外型尺寸 2130x759x1815(mm) 3.工作转速 150/分钟 4.送料高度 135mm 5.工作效率 2200kg/分钟 6.洗净度 98%2 浸泡池的设计(1)浸泡池的容
38、积已知每班所用原料薯干为5143kg,已知浸泡用水为原料薯干的4倍,所需用水5143×4=20572kg,体积v=5143×4÷1000=20.572 m3,薯干密度为200-300kg/m3则根据每班用原料5143kg,则薯干体积为v5143kg÷200 kg/m325.7 m3原料薯干与水浸泡用水的体积和约为46m3考虑薯干在浸泡池中的空隙及设备进入的空间将浸泡池体积定为47 m3(2)浸泡池的尺寸的确定浸泡池的长宽高比取4则长为4m, 为连续式生产将浸泡池设计为平行两个一个为长为4m ,宽为4m, 高为1.5m由于工艺中规定薯干浸泡最佳时间为12小
39、时,所以设计浸泡池为平行的四个,一组为下班原料预泡池,一组为本班生产原料暂存池3 粉碎机及粗筛机的选型为了使设备紧凑,便于操作维护,我们选用具有粉碎和粗筛功能的磨浆分离机。 每台磨浆分离机时间为 4小时需要处理的原料为 5143kg,则磨浆分离机的处理能力为5143÷41286kg/h 通过网上查找合适的型号:河南省汝阳机械厂生产的6sf-400c型磨浆分离机。6sf-400c型磨浆分离机是红薯.薯干为原料,将这些原料加工成淀粉的一种大中小型淀粉设备,它一次完成了粉碎.磨浆.分离3道工序,该设备有结构工艺简单,操作方便,省人工,省电力.是一中理想的淀粉加工设备。
40、; 一.主要性能 1.外型尺寸(长x宽x高)2600x565x1000 2.重量120kg 3.主轴转速2824转/分 4.生产效率:750-1000kg/小时
41、60; 5.淀粉提取率:决定红薯 6.淀粉分离率:95% 7.振动筛转速度:170次/分 8.配套动力:5.5kw电动机本机由机架.粉碎机.振动筛分层过滤.浆斗4大部分组成。物料被高速旋着的锤片吸进粉碎机构粉碎后,通过粗滤筛.将粉碎后的渣浆排入震动筛,通过震动筛使渣浆分离。可以说本机一次性完成了工艺中的粉碎和粗筛工序4 二次微粉碎机的
42、确定薯干经第一道粉碎后,进行过筛,分离出淀粉;然后把薯渣进经第二次粉碎处破碎的细度比第一次细些,再进行过筛,以便取得更细的淀粉。每班生产需要原料5143kg,每班生产用5小时,则微粉碎机的处理能力为5143÷51029kg/h我们选用江阴东盛药化机械有限公司出产的wfj系列微粉碎机型号:wfj-60生产能力(kg): 100-1200进料粒度(mm): <15出料粒度(目): 80-450总功率(kw): 84主转速(rmin): 2960外形尺寸(l×w×h)(mm):7500×2300×45005 细筛机的确定红薯渣是细长的纤维,体积
43、大于淀粉颗粒,勃涨系数也大于淀粉颗粒,比重又轻于淀粉颗粒 , 将碎解的原浆,以水为介质,搅拌均匀,再以浆泵均匀地喂入筛分设备,在机械的振荡、滚翻、离心、水力冲洗的作用下,对原浆进行反复洗涤,并分别通过80325目的筛网,使渣与淀粉乳分离。每班细筛的时间定为5小时,则每小时需要处理的量=5143kg÷5h=1028.6kg/h1.029t/h 为达到此目的我们选用河南省洛阳市汝阳县机械厂的ys450b型圆筛淀粉过滤机,该机主要是红薯.马铃薯.木薯为原料的,将这些原料加工成浆,再进行过滤的一种中型加工设备,操作方便,省工.省力是一种过滤淀粉的理想设备。
44、一.主要技术 1.外型尺寸:2380x660x1100毫米 2.机器重量:620kg 3.主轴转速:170转/分 4.生产效率:1-5吨/小时 &
45、#160; 6.淀粉过滤率:98% 7.配套动力:中速4kw电动机 8.配套3角带:b型.1600.3根.1850.3根 9.tam.fc208.d208轴承各一套 二.结构.工作原理 本机由机架.上壳.下壳.圆筒筛.过
46、桥成的电动机等部分组成。由破碎机将红薯.马铃薯破碎成粉浆后提取到过滤机进料口内进行过滤,由于该机与磨浆分离机出自同一厂家,它与分离机在物料输送上有很好的衔接性。6 流槽分离池(旋流站)的确定流槽分离池(旋流站)是根据淀粉与蛋白质相对密度不同,相对密度大的淀粉沉于槽底,蛋白质等胶体物质随汁水流出至粉槽。根据每班产量3600kg淀粉,旋流站时间定为4个小时,根据这些参数:我们选用安徽省天长市泵阀厂生产的yxl-260型号的旋流站,yxl-260型号的旋流站特点: 1、旋流器外壳、芯板、隔环及管板均用ais1304不锈钢制造。 2、铰链连接的快开门和快速复位旋转流管
47、座,使得操作简单,清洗方便。 3、采用了耐磨的旋流管。 4、整修系统无需工具和装置,很简单的打开和关闭。 5、连续分离高效,低水耗。技术参数 型号 配管型号 配管数量(只) 生产量(m3/h) 配用泵 耗用功率(kw) yxl-260 xlg10/15 45-75 712 mx40-50(l) nk2050 5.5-11 7 酸碱处理池尺寸确定为能连续式生产,将酸碱漂洗池设计为大小相等的两个水泥池,根据原料所占体积将两个漂洗池设计为长6米,宽3米,深为1.5米,容积为27m3 的
48、平行两池。8 流送槽的选型 由于输送的是红薯浆为液体,所以输送的设备选用流送槽 根据 a=a0/0.75 式中 a-流送槽的截面积m2 a0-流送槽的有效截面积(即流体横截面积)m2 式中 qm-物料流量,t/h v-水与物料的混合物流量,m/s -水与物料的混合密度,kg/m3 m-水与物料之比,一般取3-5 每班需处理好的物料5143kg=5.143t每班工作8小时,则物料流量qm=5.143÷8=0.642875t/h 取 v=0.7m/s =1000kg/m3 m=4 a0=5143×(4+1)/3600×0.7=10.2010cm2 a=a0/0.75=
49、10/0.7513cm29离心机的确定每班生产淀粉3600kg,淀粉乳含水量不确定,离心机工作时间为4h,则离心机处理能力至少为3600kg÷4h=900kg/h为此我们选用杭州西子化工机械厂生产的wg-800d卧式刮刀离心机该机主要技术参数如下:规格/型号gk-800d转鼓直径(mm) 800转鼓长度(mm)400转速(r/min)1420分离因素900装料容积(l)95(76d型机)装料限度(kg)120主电机:型号y200l-4功率(kw)30转速(r/min)1470油泵电机:型号y90s-4功率(kw)1.1转速(r/min)1400油泵:型号cb-b20最大输油量(l/m
50、in)20最大工作压力(mpa)1.5离心机外型尺寸(长/宽/高)(mm)2216/1568/1740电气控制箱外形尺寸(高/宽/厚)(mm)1250/550/340离心机重量(kg)355310 带式干燥机的确定带式干燥机通过物料由加料器均匀地铺在网带上,网采用12-60目不锈钢丝网,由传动装置拖动在干燥机内移动。干燥段由若干单元组成,每一单元热风独立循环,部分尾气由专门排湿风机排出,废气由调节阀控制,热气由下往上或由上往下穿过铺满物料的网带完成热量与质量传递的进程,带走物料水份。网带缓慢移动,运行速度可根据物料温度自由调节,干燥后的成品连续落入收料器中。带式干燥机干燥时间定为4个小时,则每
51、小时要处理的量=5143kg÷4h=1286kg/h我们选用江阴东盛药化机有限公司生产的dw-1.2-8系列带式干燥机,该系列干燥机技术参数如下:型 号dw-1.2-8 单元数 4 带宽m 1.2 干燥段长度m 8 铺料厚度mm 10-80 使用温度ºc 60-130 蒸汽压力mpa 0.2-0.8 蒸汽耗量kg/h 120-130 干燥时间h 0.2-1.2 干燥强度kg水/h 60-160 风机数量 5 风机总功率kw 9.9 设备总功率kw 11.4 外形尺寸长 m 9.75 宽 m 1.8 高 m 2.96 总重t5.9511 包装机的选择每班生产3600
52、kg淀粉,淀粉包装定为25kg每包,每班包装时间定为4小时,则每小时包装量为=3600÷4=900kg/h,为此我们选用郑州市宏宇机械设备有限公司生产的lcs-(2550)型称重式定量包装机该包装机的主要功能:1 、采用高精度快速仪表,分辨率1/60000 ,转换速度100次/秒2 、采用多种给料方式,以适应不同物料振动给料适用于颗粒状物料 螺旋给料适用于流动性不好的物料皮带给料适用于流动性不好的干燥物料3 、采用双给料方式保证包装精度4 、具有自动零点跟踪、自动去皮等功能5 、设置参数可直接通过面板设置,操作过程不变,简单方便6 、仪表设计模块化、便于维修。技术参数:型号:lcs-
53、(25-50)称量范围:2-50kg允许误差:±50、±100 工作速度:5-10袋/min电源:220v/50hz功率:350w12 蒸汽发生装置的确定在本设计中要求浸泡的温度在3540,且在带式干燥机中蒸汽耗量在120-130kg/h ,每班共需要蒸汽量为125 kg/h×8h = 1t从经济和实用的出发我们选用沈阳福莱特冷暖设备有限公司生产的dzl型系列锅炉锅炉为组装形式。该蒸汽发生装置结构紧凑、占地面积小,安装周期短,安装费用少,基建投资省;管板处烟温低,烟管单回程管板受热均匀,管板低应力使锅炉运行安全可靠使用寿命长;受热面布置充分、合理,锅炉升温、升压快
54、,出力足,热效率高;炉排分风仓进风,各风仓风量独立可调,炉排无级调速,适应煤种广,燃烧充分;电控柜具有超压、高低水位报警及联锁保护装置,安全可靠,操作简便。技术参数如下:型号:dzl1 额定蒸发:1t/h 额定工作压力:0.4mpa 额定蒸汽温度:170/184 受热面积:锅炉本体35m2本体水容积:3.6m3锅炉效率:>76% 适用燃料类烟煤燃料耗量167.9kg/h 5.3 所选设备一览表序号设备名称型号生产能力/尺寸数量(台)耗电量(kw)1斜式洗薯机rjx-1800型2200kg/min132浸泡池自制长8宽4高2m103粉碎机6sf-400c0.75-1t/h25.54微粉碎机
55、wfj-60100-1200kg/h1845淀粉过滤机ys450b型3-5t/h146旋流站yxl-260型40-50l/h1107酸碱漂洗池自制长6宽3深1.5208流送槽食品级1t/h待定119离心分离机wg-800d120kg/次131.19带式干燥机dw-1.2-860-160kg水/h121.310包装机lcs-(25-50)5-10袋/min1350w11蒸汽发生器dzl11t/h106 车间建筑布置6.1车间布置原则(1)符合厂房建筑要求;(2)选择u形布置,具体布置参照iso22000,保证生产体系的先进和完善;(3)设备布置严格按生产流程进行布置,防止产生交叉污染。设计时必须
56、兼顾检修和维护;(4)符合卫生和防腐要求;(5)保证各种物料的运输通畅,避免交叉;(6)注意车间的采光、通风和采暖设施等可能对生产造成的影响6.2 原料预处理车间原料预处理车间,处理原料红薯干2143t/y,原料预处理车间包括输送、清洗、浸泡等工序。所需设备有:斗式提升机1.5t/h、多功能斜式洗薯机,浸泡池,石灰水发生装置,及原料处理。6.3 粉碎车间每班处理原料5143kg,每班8小时工作制,粉碎车间包括:粗粉碎,粗筛,微粉碎,细筛,流槽分离,酸碱处理,所需要机的设备有:两台粗粉碎机0.75-1t/h (6sf-400c)、 微粉碎机wfj-15 处理能力为10-200kg/h、淀粉过滤机 ys450b型3-5t/h、旋流站yxl-260型 处理能力为40-50l/h、酸碱漂洗池两个。6.4 分离干燥间分离干燥间包括离心分离和干
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