食品工厂设计培训讲义

食品工厂设计食科101班李遥工程名称

年产6000吨速冻蔬菜工厂设计方案一、工程可行性分析速冻食品，是指在-30℃以下将处理过的新鲜原料或加工后的食品在短时间〔10~30min〕内迅速速冻结起来，特别是以最快的速度通过最大冰晶生成区〔-1~-5℃〕。产品以小包装的形式在-18℃的条件下储藏和流通。速冻食品的特点是：创造一定的外部环境，使制品在贮存和运输的过程中，所发生的物理和化学变化降至最小，以到达最大限度的保持食品原有营养价值和风味的目的。如今市场上速冻食品大致可以分为果蔬类、水产类、肉禽类、调理方便食品等四大类。随着世界经济的飞速开展，生活节奏的不断加快，目前国内外速冻蔬菜的消费量逐年增加，需要的品种也越来越多。统计显示，兴旺国家蔬菜的种植面积与产量日益减少。这是主要是由于工业化的进展，可耕地面积逐年减少。另一方面种植蔬菜很多环节不易机械化，需大量的手工劳动，对于高劳动力本钱的国家，蔬菜种植行业已经无力负担。这对于像我国这样具有丰富自然资源和劳动力资源的开展中国家来说，是极好的市场时机。本工厂拟建在南通通州工业园区，该区无论是从地理位置、交通运输、天气气候，还是从当地资源状况和政策环境来看，都是十分理想的。随着人民生活水平日益提高，生活节奏加快，人们已不满足蔬菜鲜吃的单一形式，迫切需要营养丰富、经济实惠、平安卫生、富有风味、方便食用的各类蔬菜加工系列产品、专家们语言，本世纪速冻蔬菜加工将是今后蔬菜产品开展的重要开展方向，也是解决蔬菜淡旺矛盾的有效途径。总体来看，速冻蔬菜工程的实施，有良好的政策环境和市场需求。产品结构符合国家的农业产业化政策，有利于加速地方的农业产业化进程。利用当地资源，推动结构调整，开发特色产品，采用与国际需求配套的加工技术进行深加工，面向国际、国内市场，从而到达农业增效、农民增收、企业增值、国家增税，促进地方经济开展的多重效益。二、车间平面设计根据速冻蔬菜生产的工艺要求，结合实际生产情况，需要以下建筑或构建物。〔1〕原料仓库不用专门建设原料仓库，以预处理车间旁的高温库替代，收购的原料如不能及时进行加工生产，就放置于高温库中，保持温度0~10℃，面积435m².根据实际生产情况和蔬菜收购季节，决定高温库的开启。高温库的制冷系统与低温库独立，这样可以节约能源，节省开支。〔2〕预处理车间紧邻高温库，在更衣室旁，在本车间内进行人工加工、分级，面积750m²左右。在生产旺季，在室外捡场进行。〔3〕生产车间生产车间时速冻蔬菜的主要加工车间。原料经拣选等初步加工以后，进行浸泡、清洗，然后进行漂烫、冷却、沥水、过毛发和速冻。速冻是耗能和最影响速冻蔬菜质量的加工区域，面积2496m².〔4〕低温冷库与主要生产车间比邻，是存放加工、包装后的速冻蔬菜产品的区域，按照冷库设计的要求使用材料和安排布局，整个冷库分成两个区域，中间有门连通，根据实际需要使用冷库。采用双冷库设计可以有效降低能耗、便于管理，实际运行本钱可以大大降低。设计库容量为2500T，正常情况每平米可以存放1.2t~1.6t产品，总面积657m²，小冷库216m²,大冷库441m²。〔5〕制冷车间近邻低温库，靠近配电动力中心和维修中心，水泥地面加厚，面积406m².〔6)包装材料库存放包装材料，包装完后的产品直接入冷库。面积546m².〔7〕化验室用于进行产品的原料和产品的质量检验，面积217m².(8)更衣室、卫生间位于进入各个车间的必经之地，分左右男女更衣室，不同工段的工人可以分别从不同更衣室进入不同的生产车间，防止交叉污染，总面积238m²。〔9〕配电室靠近主动力中心，面积110m²〔10〕废水处理区预留空地由环保部门设计废水处理池，面积154m²。〔1〕厂区主要建筑物：办公楼、冷库〔高温、低温〕、预处理车间、清洗车间、漂烫车间、速冻车间、包装车间，按照生产流程布置，并尽量缩短距离，防止物料的往返运输。〔2〕考虑旺季生产的紧张，所设计的低温冷库为657m²可以放置2500t产品，用来储存最终产品，高温库用来储藏不能及时加工的原料，调节生产。〔3〕办公室〔办公、化验室、会议室〕在人流出口附近，距车间较近，方便管理，又与物流防止交叉。〔4〕绿化情况：在厂房四周，各种建筑空地与预留地种植草坪。〔5〕厂区道路：厂区主干道为10000mm宽，非主要道路为8000mm，交叉路口半径20000mm，两旁均种植黄杨秋、雪松等。〔6〕厂区考虑到防火要求，各主要建筑物和易燃物附近均设有消防水龙头和灭火器。平面设计图见附录2〔7〕全厂面积：18000m²建筑物占地面积：6000m²露天堆场面积：200m²其他建筑面积：800m²建筑系数=〔建筑物占地面积-露天堆场面积〕÷全厂总面积×100%=34.4%土地利用系数=〔建筑物占地面积+露天堆场面积+辅助工程面积〕÷全厂总面积×100%=38.8%根据食品工厂经验数据建筑系数为25%~40%土地利用系数为45%~65%因此，本设计根本符合食品厂设计要求，还留有一定开展空间。三、工艺设计〔1〕马蹄：流化床生产能力2t/h。单班生产，班生产量：10t，方案生产40天。那么：20t*40=800t,其中720t为马蹄片，8016为马蹄碎片。马蹄片，出口美国，40尺货柜装18t/柜。马蹄碎片出口台湾，40尺货柜装20t/柜。〔2〕青刀豆、法国青刀豆：流化床生产能力2t/h。2班生产20h，每班生产一个品种，两班生产16t，青刀豆720t，法国青刀豆160t。青刀豆出口日本，40尺货柜装19.5t/柜，法国青刀豆出口法国及欧洲国家，40尺货柜装18t/柜。〔3〕荷兰豆：流化床生产能力1.4t/h。单班生产10h，〔另外一班生产甜豌豆，班生产量14t〕，方案生产20天。那么：14t*20=280t。〔4〕田豌豆：同荷兰豆。荷兰豆出口日本和美国，田豌豆出口美国。〔5〕毛豆荚：流化床生产能力1.6t/h.单班生产10h，班生产量14t。两班生产12天，产量为28t。那么：〔14*10〕+〔28*12〕=476t.本产品出口日本，40尺货柜装20t/柜。(6)蚕豆：流化床生产能力1.6t/h。两班生产10h，产量32t，方案生产5天。那么：32*5=160t。本产品出口日本，40尺货柜装20t/柜。(7)莲藕块、两藕片：流化床生产能力2t/h.。单班生产能力16t，以3月、9月为主，方案生产50天。那么：16*50=800t。本产品出口日本，40尺货柜装20t/柜。(8)油菜花：流化床生产能力1.4t/h。单班生产能力12t，方案生产20天，那么：〔12*10〕+〔24*10〕=360t。本产品出口日本，40尺货柜装18t/柜。〔9〕南瓜：流化床生产能力1.65t/h。两班生产能力10h，产量16.5t，方案生产36天，那么：16.5*36=580t。本产品出口日本，40尺货柜装20t/柜。为平衡每月生产的产量，防止出现局部月停产，局部月加工任务过于繁重，结合主要加工蔬菜的品种成熟时间情况，初步安排产品季节平衡方案如下：考虑实际生产能力，每月的生产情况如下表：从上表中可以看出，产量最大的月份为十月，月产量800t，最少月份为2月，月产量为250t,其余各月产量起伏不大，一条生产线可以满足需要。3.3物料衡算根据工厂设计规模、产品方案，通过物料平衡计算，可确定单位时间生产过程中主要原辅料的需求量以及水、蒸汽、能源等流量与耗量，据此就可以计算出全年主要物料、包装材料的采购运输和仓储容量。同时通过物料衡算，还可以根据计算数值经济合理地选择生产设备，并进行车间的工艺布置和各工序劳动力的安排，也是进行经济分析不可缺少的根据。3.3.1十类主要产品生产本钱根据以上表格，计算得所需蔬菜原料如下表：所需塑料袋数量约：2021*〔880+280+480+160+800+360+580+480〕+1010*880+280*102+800*45=9，033，560个，所需之乡数量约：102*6000=612，000个3.4管路设计〔1〕总入水管每小时流水至少60t，从经济和实用上考虑，选用镀锌焊接钢管。〔2〕自来水流速取2m/s.〔3〕总自来水管内径通镀锌管D=18.8*〔qv/v〕1/2=18.8*(60/2)1/2=100mm，选用DN125普通镀锌管。〔4〕其它各个设备入水管1h最大7t流量，选用镀锌焊接钢管。〔5〕各分入水管内径D=18.8*〔qv/v〕1/2=18.8*(7/2)1/2=35.2mm。选用DN40的普通镀锌管。3.4.2蒸汽管道3.4.3管路安装公用管路自来水、蒸汽、冰水高度为4000mm，纯水、清洗管路设计高度为3800mm，各设备分支管路设计标高为3600mm.管路支吊架设计两种：〔1〕沿墙壁的公用管道采用三角槽钢支撑架支撑，并固定。〔2〕物料管路和分支架空铺设的管路采用DN50mm不锈钢龙门架做支路，龙门架与附近设备、设施固定，管道依托固定。3.5设备概况〔1〕流送槽：定做，尺寸：7000×1500×2000mm，倾斜度0.01m/m。〔2〕鼓风清洗机〔2台〕：张家港市饮料机械生产，型号CXJ-2，尺寸2353×910×1600mm,装机功率3.75KW。〔3〕喷淋清洗机〔1台〕：2000×500×2000，上虞设备制造厂，ZJP-2.0型装机功率3.0KW。〔4〕不锈钢加工平台〔16台〕：定做，4000×500×800mm。〔5〕漂烫机〔1台〕：沈阳东北大学机械厂生产，尺寸5600×1900×2400mm，SNP-2000型，耗蒸汽1.90t/h,装机容量3.0KW。〔6〕冷却槽：定做，采用流送槽，尺寸1:5000×1500×2000mm，倾斜度0.008m/m；尺寸2:6000×1500×2000mm，倾斜度0.008m/m；尺寸3：9000×1500×2000倾斜度0.008m/m;〔7〕震动式沥干机：沈阳东北大学机械厂生产，尺寸2100×1000×1200mm，SN-2000型，装机功率0.4KW。〔8〕速冻机：沈阳东北大学机械厂生产，型号AFS-2.0，尺寸7300×5200×3200mm，装机功率50KW[14]。〔9〕自动包装机：合肥信远包装机械厂，3100×1000×2500mm，装机功率2.5KW；。〔11〕过毛发机〔两台〕：定做，2000×1000×1500mm，装机功率2.5KW；〔12〕金属探测仪〔三台〕：合肥信远食品包装科技，型号JS5000A，1500×800×1200mm，装机功率1.0KW。合肥信远食品包装科技。〔13〕分选机：浙江上虞机械厂，1800×500×1000mm，ZJS-2.0型，装机功率2.75KW。〔14〕传送带〔含电机〕：昆山威远10段，80000×500mm，总装机功率20KW。〔15〕锅炉：太湖锅炉厂，DZLZ-1.0-AH。〔16〕电瓶叉车：安徽叉车总厂，CPD05型。〔17〕提升机：福建奥克维机械厂，FJ-3000，装机功率3.0KW。〔18〕制冷压缩机：洛阳制冷机械厂，两台8ASJ-170、一台4AV-125制冷压缩机。〔1〕由于车间要生产几种不同品种、不同规格的速冻蔬菜、对设备进行平面布置时，充分考虑专用设备和通用设备，使能公用的设备尽量公用，并根据需要适当添加设备。〔2〕设计排水沟尽量位于经常排污、排水设备的下面，保证车间排水通畅、每个排污口要安装防鼠网。〔3〕设备与设备、设备与墙壁之间均要流出适当的空隙，不但可以保证操作方便，而且便于维修和清洗。〔4〕由于速冻产品的温度比较低，为保证产品的质量，在速冻之后的包装车间温度控制在0~10℃，以0℃为好。车间尽量密闭，内墙面设置隔热保温层，减少能耗。〔5〕为便于运输以及减少劳动量，将冷库和包装车间构建在一起，包装车间经过包装的产品通过传送带直接传送到冷库。〔6〕更衣室位于车间入口处，工人先更衣，经洗手、消毒前方能进入车间。为保证产品质量和车间卫生，工人进入车间必须保证工作服、工作帽、口罩、手套、胶鞋等统一标准，开始工作前有专人检查并记录。〔1〕车间面积名称总面积原料库加工车间包装车间低温冷库辅助设施面积（m2）784443524965466572820(2)建筑结构门：车间采用双扇推拉门，各个门尺寸根据需要而定。窗：铝合金推拉窗户，窗下离地1500mm，窗户尺寸3000mmx2000mm.地坪：采用水磨石地面。排水：墙壁靠墙两内侧开始300mm宽水沟，深300mm，地面为圆弧，便于清洗。每隔20000mm设置一个穿墙的出水管道。墙壁：除特殊的隔热需要外，墙壁内墙铺设白瓷砖至3m高。通风：排气扇通风，增加通风量。采光：窗户采光和屋面采光板。照明：满足车间照明，单位容量一般为6-8W/m23.7劳动组织为使质量和生产从组织上得到保证，根据公司实际情况，建立速冻蔬菜生产销售等，整体的组织结构见以下图：3.8.1用水量的估算以青刀豆为例进行计算〔每班实际满负荷运转按6h计算〕〔1〕清晰用水量W1清洗时，青刀豆：水=1：3。故用水量W1=12*3=36t/班〔2〕浸泡用水量W2，浸泡时间20min，每班8h，浸泡时青刀豆：水=1：2，浸泡水可以换用3次，完成一班的浸泡，故用水量W2=12*3*2*20/(8*60)=3.0t/班(3)喷淋清洗用水量W3，每班8h，青刀豆：水=1：1，故W3=12*1=12t/班〔4〕漂烫用水量W4生产能力为2t/h的斗式漂烫机每小时需要补充1t水，故需水量为6t/班，由于在漂烫机的出口处有喷淋冷却装置，其用水量约为喷淋装置清洗用水量的一半，所以W4=6+6=12t/班.〔5〕冷却水用水量W5，49.49t/班.〔6〕制冷系统用水量W6，5.47t/班.〔7〕清洗地坪用水量W7，30t/班.〔8〕锅炉用水量W8，9.6t/班.〔9〕生活用水量W9，56t/班.〔10〕消防用水量W10，可忽略不计，假设发生火警时，可将生活生产用水调节使用。故：生产总用水量W=W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7+W8+W9+W10=252.36t/班.单位时间的总用水量为252.36/8=31.55t/h，那么全年的用水量：31.55*8*2*250=151400t3.8.2用电量和用汽量的估算按生产工艺的要求，凡需要用电和汽的工序和设备都要进行计算，总和就是需要估算的耗用量。〔2〕根据相关速冻蔬菜漂烫工艺用蒸汽的量，计算每吨产品耗汽60.00元，全年用汽金额：6000*60.00=36万元。四、辅助部门设计4.1冷库本冷库设计为上下温两个，高温库供没有来得及加工的蔬菜备用储藏，温度为0~10℃，低温库为储藏加工成品，库温为-18℃以下。低温冷库为主要冷库，设计容量为2500t,采用钢结构大棚，顶部为平顶，高6000mm，设计为一层，外包金属彩瓦，库温-18℃。对于制冷系统，采用和速冻隧道一体的速冻机。冷库以及其余用冷均采用制冷压缩机统一供给。从经济和全厂场地方面考虑，本工厂制冷采用氨制冷压缩机，因为氨有良好的热力学性质、价格廉价等优点。高温库采用氟利昂制冷机，根据需要单独运行。4.2包装材料库包装材料库两个，采用四面砖墙，内部2000mm白瓷砖。周围墙壁开300x300cm窗户，增强采光效果，地面采取和加工车间一样的配置，增加防潮措施。本厂包装材料库紧靠包装车间，一侧紧挨厂区道路，有通向库外和包装材料库的两个独立的门，便于包装材料的运入和运出。用于对抽查产品进行感官评定、理化检测、微生物检测，是保证产品质量必不可少地过程，将化验室建在办公楼上，对产品质量从原料进入到车间成品入库进行全过程检测、控制，在办公楼通盘考虑。化验室常用仪器与设备如下表：

编号设备名称型号数量1阿贝折光仪1台2PH计0.01精度2台3浊度计1台4超净工作台1台54孔恒温水浴锅2个6调温电炉2个7PB2002电子天平1台8电子分析天平1\100001台9烘箱1-2台10恒温培养箱2台11生化培养箱1台12冰箱230L1台13电热蒸汽杀菌锅1台14微波炉850W1台从工厂卫生角度考虑，锅炉房应建在对生产车间影响最小的位置，即厂区西北角，其满足以下要求：〔1〕在该地区全年主导风向的下风向。〔2〕靠近用汽负荷中心。〔3〕有足够的煤和灰渣堆场。4.5机修、配电车间为适应生产扩大的需要，留有适当的变电设施的土建余地。非配电