工艺流程设计教材 二

第二节

工艺流程设计概述一、工艺路线的选择二、工艺流程设计中的注意事项三、生产工艺流程设计1概述尽管食品厂的类型很多,而且在同一类型的食品厂中产品的品种和加工工艺亦各不相同,但在同一类型的食品厂中主要工艺过程和设备基本相近。例如：罐头食品工厂不管生产什么品种的罐头，都需要经过原料预处理、选择加工、装罐、排气密封、杀菌冷却等几个主要工艺过程。又如：乳品工厂不管是生产炼乳还是生产奶粉，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。2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,所以我们在确定产品工艺流程时只要将主要产品的工艺流程确定后,其他产品就好办了。但必须指出，为了保证食品产品的质量，对不同原料应选择不同的工艺流程，另外，即使原料相同，如果所确定的工艺路线和条件不相同，不仅会影响产品质量，而且会影响到工厂的经济效益，所以，我们对所设计的食品厂的主要产品工艺流程应进行认真探讨和论证。3工艺流程：就是各种产品生产所采用的方法、步骤和途径及其各环节必需的技术参数。工艺流程设计：是确定生产过程的具体内容、顺序和组合方式，并最后以工艺流程图的形式表示出整个生产过程的全貌。4（一）工艺流程设计的意义工艺流程设计是食品工厂设计的最主要内容，它是工艺设计的核心。这是由于工艺流程设计的质量，直接决定生产车间的命运。对车间的一系列根本问题：产品质量、生产能力、操作条件、三废治理、经济效益等都有影响。是决定设计质量的关键。所以设计人员必须力求做到所设计的工艺流程技术上先进可靠，经济上合理可行。

5（二）工艺流程设计的目的1.通过图解的形式表示出生产过程中由原料制得成品时物料发生的变化及其流向；2.表示生产中采用的化工单元过程和设备；3.根据工艺流程可以进一步设计出管道流程和计量——控制流程。由于工艺流程设计涉及到各个方面，它的改动牵动全局，反过来各方面的变化又影响到流程，所以工艺流程设计一般总是最先进行，而它的完成又往往是最后的。

6（三）工艺流程设计的主要任务1.确定由原料到成品的各个生产过程及顺序，即说明生产过程中物料和能量发生的变化及流向，应用了哪些反应及化工过程和设备。2.绘制工艺流程图。

7一、工艺路线的选择

工艺路线的选择也就是生产方法的选择，是食品工厂设计的关键步骤。一般要对可选择的各种生产方法进行全面的比较分析，从中选出技术先进、经济合理的工艺路线，以保证项目投产后达到高产、低耗、优质和安全运转。

（一）工艺路线选择的原则：先进性：先进性体现在两个方面，一是技术上的先进，二是经济上的合理。两者缺一不可。8可靠性所谓工艺路线的可靠性，是指所选择的技术路线的成熟程度，只有具备工业化生产的工艺路线才称得上是成熟的工艺技术路线。食品工厂设计必须可靠，只能成功，不能失败。怎样才能保证所选工艺路线可靠？必须坚持一切经过试验的原则，“实践是检验真理的唯一标准”，只有经过一定时间的试生产，并验证技术成熟，生产可靠，有一定的经济效益，才能进行正式设计。不允许把工厂当成试验厂来设计；也不允许把不成熟的技术应用到工厂设计中去。9在实际设计中中，沿用老厂厂的工艺路线线，一般没有有什么问题，，而对一些新新的科研成果果的应用必须须慎重，要按按程序办事。。实用性结合国情，因因地制宜。工工艺路线的选选择，从技术术角度考虑，，应尽量采用用新工艺、新新技术，吸收收国外的先进进经验（生产产装置和专门门技术），但但在具体选择择一条工艺路路线时，还应应结合我国的的国情和建厂厂所在地的具具体条件。这这方面要做的的事情很多，，故我们必须须认真地、科科学地考虑。。10（1）原料匹匹配性。根据据原料性质、、种类和来源源拟定工艺流程程。（2）按产品品规格和部颁颁标准拟定。。（3）注意经经济效益，尽尽量选投资少少，消耗低，，成本低，产品品收益率高的的生产工艺。。（4）“三废废”处理效果果好，减少““三废”处理理量，治理三废项目目与主体工程程同时设计，，同时施工，，选用产品“三三废”少或经经过治理容易易达到国家规规定的“三废”排排放标准的生生产工艺。11（5）产品在在市场有较强强的竞争能力力，有利于原原材料的综合利利用。（6）对传统统名优产品不不得随意更改改生产工艺，，一旦更改必须须经过反复实实验、专家鉴鉴定、报上级级批准。（7）对科研研成果，必须须经过中试放放大后，才能能应用。（8）优先采采用机械化、、连续化自动动作业线，暂暂不能实现机械械化生产的品品种，其工艺艺流程应尽量量按流水线排布布，减少原料料，半成品在在生产流程中中停留的时间，，避免变色、、变味、变质质现象发生。。12（9）罐装后后需要杀菌的的食品最好采采用连续杀菌菌或高温短时杀杀菌，高浓缩缩操作的食品品应采用真空空浓缩以减少温温度对产品色色泽和口味的的影响，特别别是对热敏性的的食品，需要要注意。（10）结合合我国国情。。在进行产品品工艺设计时时，必须以我国具具体情况出发发，在市场消消费水平，相相关机械设备及及电气仪表制制造能力，劳劳动就业与生生产自动化水平平关系等方面面做出恰当的的衡量，综合合考虑。在引进进国外先进技技术和设备时时，要考虑是是否适合我国生生产实际，并并注意消化吸吸收，以缩短短与发达国家的的水平差距。。（11）确保保安全生产，，以保证人身身和设备安全全。13（二）选择工工艺路线的主主要依据1.原料来源源、种类和性性质；2.产品的质质量和规格；；3.生产规模模；4.技术水平平；5.建厂地区区的自然环境境；6.经济合理理性14（三）选择工工艺路线的工工作步骤1.收集资料料根据项目的产产品方案及生生产规模，全全面收集国内内外同类型生生产工厂的有有关资料，内内容包括：（1）国内外外生产情况，，各种工艺路路线、工艺流流程及工艺参参数；（2）原材料料和公用工程程消耗及其供供应情况；（3）原料来来源及成品应应用情况；(4)原材料料、半成品及及产品、副产产品的规格和和性能；15（5））试验验研究究报告告；（6））安全全技术术及劳劳动保保护措措施；；（7））综合合利用用及三三废治治理；；（8））生产产机械械化、、自动动化程程度；；（9））装置置的大大型化化与制制造、、运输输情况况；（10）重重要建建筑材材料的的用量量及供供应。。（三））选择择工艺艺路线线的工工作步步骤162．研研究关关键设设备根据各各种工工艺路路线和和工艺艺流程程，着着重研研究所所采用用的关关键设设备。。在确定定工艺艺路线线和工工艺流流程时时，必必然要要涉及及到设设备。。对关关键设设备的的研究究分析析，对对保证证执行行工艺艺路线线和完完成工工艺流流程设设计占占有重重要的的位置置。因因为在在不少少的情情况下下，往往往由由于解解决不不了关关键设设备，，使工工艺路路线和和工艺艺流程程中断断或改改变。。因此此对各各种工工艺路路线所所确定定选用用的关关键设设备必必须逐逐一研研究分分析。。（三））选择择工艺艺路线线的工工作步步骤173．作作出技技术、、经济济、安安全性性等方方面的的比较较对几种种工艺艺路线线和工工艺流流程，，进行行技术术、经经济、、安全全性等等方面面的全全面对对比。。比较较的依依据：：设计任任务书书上提提出的的原则则和要要求；；所收集集到的的资料料（需需要整整理、、分析析、归归纳））比较的的几个个主要要方面面：（三））选择择工艺艺路线线的工工作步步骤18（1））几种种工艺艺路线线在国国内外外采用用的现现状和和发展展趋势势；（2））产品品质量量和规规格；；（3））生产产能力力；（4））原材材料、、能量量消耗耗；（5））综合合利用用及三三废治治理；；（6））建厂厂投资资及产产品最最终成成本。。（7））经过过比较较最后后定出出最佳佳方案案。（三））选择择工艺艺路线线的工工作步步骤19二、工工艺流流程设设计中中的注注意事事项1.根根据所所生产产的产产品品品种确确定生生产线线的数数量，，若产产品加加工的的性质质差别别很大大，就就要考考虑几几条生生产线线来加加工。。2.根据据生产规规模，投投资条件件，确定定操作方方式。对对于目前前我国的的实际情情况，采采用半机机械化，，机械化化操作很很广泛，，自动化化操作是是发展方方向；3.确定定主要产产品工艺艺过程；；4.在主主要产品品的工艺艺流程确确定后，，就要确确定工艺艺过程中中每个工工序的加加工条件件；5.正确确选择合合理的单单元操作作，确定定每一单单元操作作中的方方案及设设备的形形式。20三、生产产工艺流流程设计计生产方法法确定以以后，就就开始工工艺流程程的设计计。（一）工工艺流程程设计的的依据（1）加加工原料料的性质质依据加工工原料品品种和性性质的不不同，选选用和设设计不同的的工艺流流程。如如经常需需要改变变原料品品种，就应选择择适应多多种原料料生产的的工艺，，但这种种工艺和设备配配置通常常较为复复杂。如如加工原原料品种种单一，应选选择单纯纯的生产产工艺，，以简化化工艺和和节省设备投资资。（2）产产品的质质量和品品种依据产品品的用途途和质量量等级要要求的不不同，设设计不同的的工艺流流程。21（3）生生产能力力生产能力力取决于于：原料料的来源源和数量量；配套套设备的生生产能力力；生产产的实际际情况预预测；加加工品种的搭配配；市场场的需求求情况。。一般生生产能力力大的工厂，有有条件选选择较为为复杂的的工艺流流程和较较为先进的设备备；生产产能力小小的工厂厂，根据据条件可可以选择较简单单的工艺艺流程和和设备。。（4）地地方条件件在设计工工艺流程程时，还还应考虑虑当地的的工业基基础、技术术力量、、设备制制造能力力、原材材料供应应情况及投产后后的操作作水平等等。确定定适应当当前情况况的工艺流程，，并对今今后的发发展做出出规划。。（5）辅辅助材料料，如水水、电、、汽、燃燃料的预预计消耗耗量和供应应量。22（二）工工艺流程程设计的的内容1.确定定生产线线数目根据产品品方案及及生产规规模，视视生产实实际情况，结合合投资大大小，确确定生产产线及生生产线数数目。如果产量量大，可可采用几几条生产产线，以以便生产产调剂，设备备护理等等。2.确定定生产线线自动化化程度生产线有有间歇和和连续两两种。在在确定生生产线自自动化程度度时，根根据生产产特点和和技术成成熟性，，结合生产规模模，一般般采用先先进、经经济、合合理的自自动化生产线，，高品质质产品生生产配以以自动化化在线检检测，以保证产产品质量量。233.工艺艺流程图图的设计计工艺流程程图的设设计主要要包括生生产工艺艺流程示示意图，生生产工艺艺流程草草图和生生产工艺艺流程图图三个阶段。（1）生生产工艺艺流程示示意图又称方框框流程图图，在物物料衡算算前进行行。主要要是定性性表述由由原料转转变为半半成品的的过程及及应用的的相关设设备。内内容包括括工序名称称、完成成该工序序工艺操操作手段段（手工工或机械械设备名名称）、、物料流流向、工工艺条件件等。在方框框图中，，应以箭箭头表示示物料流流动方向向，其中中以粗实实线表示示物料由由原料到到成品的的主要流流动方向向，细实实线表示示中间产产物，辅辅助料,废料的的流动方方向。24啤酒生产产工艺流流程示意意图25预处理预热杀菌菌密封装罐冷却结晶晶真空浓缩缩原料乳验验收糖液杀菌菌干燥灭菌洗罐空罐包装验收收成品糖液甜炼乳生生产工艺艺流程26（2）工工艺流程程草图（（初步设设计阶段段）目的：供设计审审批用；；作为施施工图工工艺流程程设计的的依据；；今后生生产操作作时的参参考。组成部分分物料流程程、图例例、设备备一览表表、图签签、图框框1）物料料流程要要求求包括：：a.厂房房各层地地平线及及标高；；b.设备备示意图图；c.设备备流程号号；d.物料料及其它它管线等等的流向向箭头；；e.管线线上主要要的阀门门等；f.必要要设备及及管道上上的附件件；27g.必必要的计计量—控控制仪表表；h.必必要的文文字注解解。例如如半成品品去向。。2）图例例图例是将将物料流流程中画画出的有有关管线线、阀门门、设备备附件、、剂量——控制仪仪表等图图形用文文字予以以对照，，目的是是使图面面简洁明明嘹，清清晰醒目目。3）设备备一览表表作用：表表示物料料流程中中所有设设备的名名称、数数量规格格、材料料等。列列在图签签上部，，由下往往上写。。包括的的项目：：28a.序号号；b.流程程号（有有的与序序号合在在一起））；c.设备备名称；；d.设备规格格；e.设备数量量；f.设备材料料；g.备注注。294）图签签：作用：表表明图名名、设计计单位、、设计、、制图、、审核人人员签名名、图纸纸比例、、图号等等。位置置位于图图纸右下下角。5）图框框：用粗粗线条给给整个流流程图以以框界。。物料流程程、图例例、设备备一览表表、图签签它们的的相对位位置是由由左至右右展开排排列的，，先物料料流程，，然后图图例，最最后为设设备一览览表和图图签。30绘制步骤骤1）用细细实线画画出厂房房的地平平线；2）自左左至右用用细实线线按大致致位置高高低绘出出流程中中各个设设备示意意图，各各图间要要留出适适当距离离，以便便布置各各种管线线；3）根据据设备的的相对位位置，大大体确定定各楼层层的标高高；4）用粗实线线画出主主要物料料的流程程线，在在流程线线上画流流向箭头头，并在在流程线线的起始始和终了了处注明明物料名名称（常常用物料料号）、、来源和和去向。。辅助物物料线用用细实线线表示，，并画出出流向箭箭头。315）画出出设备和和管道上上必要的的附件、、计量——控制仪仪表、阀阀门等；；6）标注注设备流流程号；；7）列出出设备一一览表。。施工图阶阶段的流流程设计计的主要要任务是是完成施施工工艺艺流程图图。它是是在初步步设计阶阶段工艺艺流程设设计已批批准的基基础上进进行的，，主要是是将所选选用的在在、管道道、阀门门、仪表表等在初初步设计计的工艺艺流程图图中作进进一步的的说明。。32（3）生生产工艺艺流程图图又称带控控制点的的工艺流流程图，，是初步步设计的的重要内容。。它是在在经过多多次反复复比较、、修改，，确认设计合理理无误后后绘制正正式设计计结果，，它更加加全面、完整整、合理理、是设设备布置置和管道道设计的的依据，并可可供施工工安装、、生产操操时参考考。33生产工艺艺流程图图的绘制制步骤：：生产工艺艺流程示示意图→→物料平平衡计算算→设备备设计及计算→→设备选选型→绘绘制工艺艺流程草草图→车车间设备设计→→草图的的修改和和完善→→正式绘绘制生产产工艺流程图.34生产工艺艺流程图图绘制重重点内容容1）图形形主要用用于表示示各设备备按工艺艺流程次次序展开在同同一平面面上，并并辅助表表示管线线、管件件、阀门、仪表表控制点点等。2）标注注设备型型号、名名称、管管线编号号、控制制点代号、必必要的尺尺寸数据据等。3）图例例代号及及其他标标注的说说明。4）标题题栏注明明图名、、图号。。用细线画画出设备备的轮廓廓，用虚虚线绘制制有工艺艺特征的内内部结构构。在图图样上应应标注设设备位号号及名称。35具体地说说，生产产方法和和生产规规模确定定后就可可以开展展设计工工艺流程程示意图图。工艺艺流程示示意图作作出后，，就可以以进行物物料衡算算、能量量衡算和和部分设设备计算算和选型型。待设设备设计计全部完完成后，，再修改改、充实实工艺流流程草图图，根据据流程草草图和设设备设计计进行车车间布置置设计。。根据车车间布置置设计图图再来修修改工艺艺流程草草图，最最后得出出生产工工艺流程程图。当然上面面介绍的的示意图图→草图图→流程程图的设设计程序序并非一一成不变变，还需需根据设设计项目目的难度度、技术术的复杂杂程度、、设计人人员水平平及实践践经验等等多方面面因素决决定。若若设计人人员经验验丰富，，而且是是难度不不大、计计数成熟熟的项目目，甚至至可以一一次完成成工艺流流程图的的设计。。3637383940牛乳加工工工艺图图419、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。13:08:2913:08:2913:0812/29/20221:08:29PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2213:08:2913:08Dec-2229-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。13:08:2913:08:2913:08Thursday,December29,202213、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。12月-2212月-2213:08:2913:08:29December29,202214、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。29十十二二月月20221:08:29下下午午13:08:2912月月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月221:08下下午午12月月-2213:08December29,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2913:08:2913:08:2929December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。1:08:29下下午午1:08下下午午13:08:2912月月-229、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。13:08:2913:08:2913:0812/29/20221:08:29PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2213:08:2913:08Dec-2229-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。13:08:2913:08:2913:08Thursday,December29,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2213:08:2913:08:29December29,202214、意意志志坚坚强强的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥块块一一样样任任意意揉揉捏捏。。29十十二二月月20221:08:29下下午午13:08