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文档简介
食品工厂设计与环境保护
绪论
食品行业在工业生产总值中居第一位(2011年食品工业总产值78078.32亿同比增长31.6%;据国家统计局统计,2012年一季度,全国规模以上食品工业企业34849家,完成工业总产值20227.37亿元,同比增长26.1%,预计2012年食品工业总产值有望突破9万亿元;中国工业和信息化部12日发布的《食品工业“十二五”发展规划》提出了中国食品工业发展的系列目标,在总产值方面,计划到2015年达到12.3万亿元,比2010年增长100%,年均增长15%),它已经超过了机械、化工,成为工业中的第一大产业。绪论我国的食品工业具有相当大的潜力,是一个朝阳产业。只有人民生活富裕,食品工业才能发展起来,我们食品工作者才有用武之地,而食品工业的第一步就是要建厂,而且随着人民对食品的要求越来越高,对厂房的设计要求也相应的越来越高,因此学好食品工厂设计是非常重要的。绪论食品工厂设计概论是一门综合性、实践性很强的专业课。本课程是在基本学完本专业全部课程,扎实掌握基础理论、工程技能及专业理论、专业知识的基础上开设的。其目的是培养学生具备工厂工艺设计的能力,结合毕业实习和毕业设计,完成工程师的综合基本训练。绪论工厂设计是政治、经济和技术紧密结合,是把科学技术转化为生产力的一门综合性科学。除了要求设计工作者具有计算、绘图、表达等基本功和专业理论、专业知识外,还应对工厂设计的工作程序、范围、设计方法、步骤、设计的规范标准、设计的经济等内容和要求,熟练掌握和运用。
§1基本设计程序
一、食品的概念:
营养学角度:是指各种供人食用或饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品,但是不包括以治疗为目的的物品。
作用有三:
1、提供营养素;
2、满足不同嗜好和要求:色、香、味、形、质地等;
3、对人体产生不同的生理反应:兴奋、镇静、过敏。二、食品工厂的范围
食品工厂是食品工业工厂的简称,食品工业实际上范围相当广泛的行业。目前我国
包括24个行业:粮食工业、油脂工业、屠宰及肉类加工业、蛋制品工业、调味品工业、
糕点工业、糖果、果品、蔬菜加工业、豆制品、制茶工业、制糖及甜味品工业、淀粉工业、乳制品工业、代乳品工业、罐头、饮料、饮料酒、卷烟工业、制盐、蜂制品、水产品、食品添加剂工业、香精香料工业。
二、食品工厂的范围《国民经济行业分类》(GB/T4754—2002)六、食品工业18制糖(甘蔗、甜菜品种选育、栽培及工业制糖)、19焙烤、20罐头、21乳品、22食品添加剂、23发酵制品、24酿酒、25饮料二、食品工厂的范围卫生部在2011年第12号卫生部公告中发布了《GB2760-2011食品安全国家标准食品添加剂使用标准》该新标准将于2011年6月20日起正式实施,新标准的前言中明确指出对2007版的《GB2760-2007食品添加剂使用卫生标准》部分食品分类系统进行了调整。三、食品工厂的特点
1、工厂卫生要求高;
2、生产季节性强,生产品种经常变换;
3、运输量比较大;
4、职工人数较多;
5、生产环境较潮湿,生产场地要经常清洗。
四、工厂设计简介
1、概念与内容
1.1概念:工厂是国家工业生产的基本细胞,它的建立、扩大、和改造都需要首先建立一个模式,这个模式的制订就是工厂设计。
1.2内容:包括工厂生产产品的品种,生产规模,生产工艺流程,生产设备、设施、厂房,水、电、蒸汽、冷的供应,生产成本,工厂的社会效益和经济效益等。
2、工厂设计的表达方式大量的图纸(工程语言)、资料、数据作为表达。3、完善的设计达到的要求
技术上先进,经济上合理,施工上可行,试生产后所生产的产品在产量、质量都达到规定的标准,各种经济指标达到同类工厂企业的先进指标或国际水平,在三废治理和环境保护方面符合国家有关规范。
五、工厂设计程序
1、分类
按基建性质分:⑴新建工程设计
⑵迁建工程设计
⑶改建工程设计
按规模分:⑴整体设计
⑵局部设计
按工程复杂程度分:
⑴一阶段设计:施工图设计
⑵二阶段设计:初步设计、施工图设计
⑶三阶段设计(特殊重大项目):初步设计、技术设计、施工图设计2、基本建设程序
建厂筹建处审批
↑↓
建设项目建议书→可行性研究→计划任务书(设计
任务书)→厂址选择报告、环境影响报告→委托设
↑
审批
计→初步设计→(技术设计)→设备、材料订货→
施工图设计→施工、安装→试车、验收→投产→设
计回访、总结→整理、编制技术档案3、基本建设中各个程序
3.1技术项目建议书:书P3
3.2可行性研究:书P3~8
3.3设计计划任务书:书P8~10
3.4厂址选择报告:书P18~194、设计工作
食品工厂的设计工作一般是在收集资料以后进行的。首先拟定设计方案,而后根据项目的大小和重要性,一般分为两阶段设计和三阶段设计两种。对于一般性的大、中型基建项目,采用两阶段设计,即扩大初步设计和施工图设计。对于重大的复杂项目或援外项目,采用三阶段设计,即初步设计、技术设计和施工图设计。小型项目有的也可指定只作施工图设计。目前,国内食品工厂设计项目,一般只作两阶段设计。4、设计工作4.1扩大初步设计(简称扩初设计)所谓扩初设计,就是在设计范围内作详细全面的计算和安排,使之足以说明本食品厂的全貌,但图纸深度不够,还不能作为施工指导,可供有关部门审批,这种深度的设计叫扩初设计,根据1989年原轻工业部颁发的“轻工业企业初步设计内容暂行规定”(试行)共分:总论;技术经济;总平面布置及运输;工艺;自动控制测量仪表;建筑结构;给排水;供电;电信;供热;采暖通风;空压站;氮氧站;冷冻站;环境保护及综合利用;维修;中心化验室(站);仓库(堆场);劳动保护;生活福利设施和总概算等20个部分,分别进行扩初设计。4、设计工作4.2施工图设计初步设计文件或扩初设计文件经批准或确认后,就要进行施工图设计,在施工图设计中只是对已批准的初步设计在深度上进一步深化,使设计更具体、更详细以达到施工指导的要求。所谓施工图,是一个技术语言。它用图纸的形式使施工者了解设计意图、使用什么材料和如何施工等。在施工图设计时,对已批准的初步设计,在图纸上应将所有尺寸都注写清楚,便于施工。而在初步设计或扩初设计中只注写主要尺寸,仅供上级主管部门审批。在施工图设计时,允许对已批准的初步设计中发现的问题作修正和补充,使设计更合理化。但对主要设备等不作更改。若要更改时,必须经批准部门同意方可。5、施工、安装、试产、验收、交付生产
食品工厂筹建单位(甲方)根据经过批准的基建计划和设计文件,落实物资、设备、建筑材料的供应来源,办理征地、拆迁手续、落实水电及道路等外部施工条件和施工力量。所有建设项目,必须列入年度计划,作好建设准备,具备施工条件后,才能施工。施工前要认真做好施工图的会审工作,明确质量要求,施工中要严格按照设计要求和施工验收规范进行,确保工程质量。
5、施工、安装、试产、验收、交付生产筹建单位在建设项目完成后,应及时组织专门班子或机构,抓好生产调试和生产准备工作,保证项目在工程建成后能及时投产。要经过负荷运转和生产调试,以期在正常情况下能够生产出合格产品;还要及时组织验收。竣工项目验收前,建设单位要组织设计、施工等单位先行验收,向主管部门提出竣工验收报告,并系统整理技术资料,绘制竣工图,在竣工验收后作为技术档案,移交生产单位保存。建设单位要认真清理所有财产和物资,编好工程竣工决算,报上级主管部门审查。§2工厂设计任务及组成一、工厂设计任务
1、主要依据:以批准的可行性研究报告中规定的生产纲领、设计计划任务书和有关上级批准的文件。
2、任务:通过图纸的形式,更好地、更合理地来体现设计任务书上提出的计划要求。
3、工厂设计必须遵循的原则⑴设计必须严格遵循基本建设程序;⑵要遵循有关法规和政策;⑶在设计只要做到技术先进、经济合理、安全适用,讲究经济效益和社会效益。二、工厂设计组成:书P15~16
1、工艺设计:就是按工艺要求进行工厂设计,其中又以车间工艺设计为主,并对其他设计部门提出各种数据和要求,作为非工艺的设计依据。食品工厂工艺设计中的内容大致包括:全厂总体工艺布局;产品方案及班产量的确定;主要产品和综合利用产品生产工艺流程的确定;物料计算;设备生产能力的计算、选型及设备清单;车间平面布置;劳动力计算及平衡;水、电、汽、冷、风、暖等用量的估算;管道布置、安装及材料清单;施工说明等等。
二、工厂设计组成工艺设计除上述内容外,还必须提出:工艺对总平面布置中相对位置的要求;对车间建筑、采光、通风、卫生设施的要求;对生产车间的水、电、汽、冷等耗量及负荷进行计算;对给水水质的要求;对排水和废水水质处理的要求;对各类仓库面积的计算及仓库温度的特殊要求等等。二、工厂设计组成2、非工艺设计非工艺设计包括:总平面、土建、采暖、通风、给排水、供电及自控、制冷、动力、环保等设计,有时还包括设备的设计,非工艺设计都是根据工艺设计的要求和所提出的数据进行设计的。
工艺设计与非工艺设计的关系工艺向土建提出工艺要求,而土建给工艺提供符合工艺要求的建筑;工艺向给排水、电、汽、冷、暖、风等提出工艺要求和有关数据,而水、电、汽等又反过来为工艺提供有关车间安装图;土建对给排水、电、汽、冷、暖、风等提供有关建筑,而给排水、电、汽等又给建筑提供有关涉及建筑布置资料,用电各工程工种如工艺、冷、风、汽、暖等向供电提出用电资料,用水各工程工种如工艺、冷、风、汽、消防等向给排水提出用水资料,整个设计涉及工种多,而且纵横交叉,所以,各工种间的相互配合是搞好工厂设计的关键。第二章厂址选择及总平面图设计
§1厂址选择一、厂址选择的原则㈠必须符合计划任务书的规定和要求;㈡厂址选择,应从生产条件方面考虑;㈢应符合当地发展总体规划的要求;㈣厂址选择应从投资和经济效果考虑。二、厂址用地要求
㈠面积与外形:应在满足生产要求的基础上,留有适当的空余场地,以考虑工厂进一步发展之用。最好长方形,长:宽=2.5:1为宜;
㈡地形:要平坦,坡度≤3%;
㈢地质:要有可靠的地质条件。
地耐力≥120~150KN/m2
㈣地势:历史最高洪水位0.5m以上,地下水位
低于车间地坪标高。
三、辅助条件㈠水源:
㈡动力:
㈢交通运输:
㈣环境与气象:1、环境:书P172、气象:气象资料是总平面布置的重要依据之一,也是厂房设计和排水系统设计的主要依据。温湿度(全年平均、最高和最低);降雨量(全年平均、一次最大和持续时间);冬季积雪;冰冻期及底层冰冻深度、土壤温度;风玫瑰图;气压;日照数。
三、辅助条件㈤位置:
㈥风向、朝向、景象:风向:生产区在全年主导风向的上风向,居民区、锅炉房、污水处理等在下风位。朝向:尽量采用南北为主,以利采光、通风,避免西晒。景象:使主要厂房在街道、公路两旁,以符合城建规划要求。㈦协作条件:包装容器及材料的供应、设备维修、三废处理及综合利用等。㈧排水:靠近城市排水管网或排水沟,节省投资。㈨其它:必须经得城建、卫生防疫、环保、消防等部门的同意。三、厂址选择工作程序(发酵P16)
㈠准备工作阶段:
㈡现场勘察工作阶段:
㈢编制厂址选择报告阶段:四、厂址选择报告P18五、厂址方案比较(发酵P17)㈠必要性㈡厂址方案比较内容§2总平面设计总平面设计是食品工厂设计的重要组成部分,它是将全厂不同使用功能的建筑物、构筑物按整个生产工艺流程,结合用地条件进行合理的布置,使建筑群组成一个有机整体,这样既便于组织生产,又便于企业加强管理。如果总平面设计得不完善,就会使一个建设项目的总体布置变得很分散、紊乱、不合理,既影响生产和生活的合理组织,又影响建设的经济效果和建设速度,也破坏了建筑群体的统一与完整。
§2
总平面设计
一、食品工厂的组成供水设施—水泵房、水处理设施、水井、水塔、水池等等;排水系统—废水处理设施;全厂性设施—办公室、食堂、医务室、哺乳室、托儿所、浴室、厕所、传达室、汽车房、自行车棚、围墙、厂大门、厂办校、员工俱乐部、图书馆、员工宿舍;食品工厂的主要建筑物、构筑物根据其使用功能可分为:生产车间—如实罐车间、空罐车间、糖果车间、饼干车间、面包车间、奶粉车间、炼乳车间、消毒奶车间、麦乳精车间、综合利用车间等等。辅助车间—机修车间、中心试验室、化验室等等;仓库—原料库、冷库、包装材料库、保温库、成品库、危险品库、五金库、各种堆场、废品库、车库等等;动力设施—发电间、变电所、锅炉房、制冷机房、空压机房和真空泵房等等;二、总平面设计的内容
食品工厂总平面设计的内容包括:平面布置和竖向布置。
平面布置:就是合理地分布用地范围内的建筑物、构筑物及其他工程设施在水平方向相互间的位置关系,平面布置的工程设施包括:运输设计、管线综合设计-工程管线网、绿化布置和环保设计。
分类:整体式、区带式、组合式、周边式。
竖向布置:就是与平面设计相垂直方向的设计,也就是厂区各部分地形标高的设计。
三、总平面设计的基本原则
1、食品工厂总平面设计应按任务书要求进行,布置必须紧凑合理,做到节约用地;
2、总平面设计必须符合工厂生产工艺的要求;
3、食品工厂总平面设计必须满足食品工厂卫生要求;
4、厂区道路应按运输及运输工具的情况决定其宽度:书P26表2-2;
5、厂区建筑物间距(指两幢建筑物外墙面相距的距离)应按有关规范设计:书P22图2-2;
6、厂区各建筑物布置也应符合规划要求,同时合理利用地质、地形和水文等自然条件;
7、相互影响的车间,尽量不要放在同一建筑物内,但相似车间应尽量放在一起,以提高场地利用率。四、总平面布置的必须资料
㈠厂区区域地形图;
㈡厂址周围和厂址的地质勘探资料;
㈢厂区环境资料;
㈣厂区水文资料;
㈤厂址地区的气象资料:1、风向玫瑰图:表示风向和风向频率。风向频率是在一定时间内各种风向出现的次数占所观测总次数的百分比。根据各方向风的出现频率,以相应的比例长度,以风向中心为中心描在8个或16个方位所表示的图线上,然后将各相邻方向的端点用直线连接起来,绘成为一个形似玫瑰花样的闭合折线,这就是风向玫瑰图。
图中最长者即为当地的主导风向。它的风向是由外缘向中心,绝不是中心吹向外围。㈤厂址地区的气象资料:2、风速玫瑰图:也是用类似于制作风向玫瑰图的方法绘制而成,其不同点是在各方位的方向线上不是按风向频率比例取点,而是按平均风速(m/s)取点。工厂或车间所散发的有害气体及微粒对厂区和邻近地区空气的污染,不但与风向频率有关,同时也受到风速的影响,如果一个地方在各个方位的风向频率差别不大,而风向平均速度相差很大时,就要综合考虑某一方向的风向、风速对其下风向地区污染的影响,其污染程度可用污染系数来表示。污染系数=
五、总平面布置的技术指标
㈠厂区占地面积:A(㎡)
㈡工厂生产强度:q=G/A(t/㎡.a)
其中:G:生产规模(年产量)
㈢厂区建筑系数K1:
建筑物、构筑物面积(包括楼隔层、楼廊、电梯间的电梯井,并按楼层计。
五、总平面布置的技术指标㈣厂区土地利用系数K2:辅助工程占地面积包括:铁路、道路(包括引道、人行道)、管线、散水坡、绿化占地面积。土地利用系数则能全面反映厂区的场地利用是否经济合理。
㈤绿化率K3:一般10~15%
㈥土方工程量V(m3):
五、总平面布置的技术指标表2-1部分类型食品工厂的建筑系数和土地利用系数工厂类型建筑系数(%)土地利用系数(%)罐头食品厂25~3545~65乳品厂25~4040~65面包厂17~2350~70糖果食品厂22~2765~80啤酒厂34~37-植物油厂24~3360六、总平面工作的程序
1、首先认真研究生产过程的特点以及内部各部门的相互联系;
2、初步拟定厂内各车间、部门的组成,各建筑物、构筑物的面积、占地面积、外形、外形尺寸、层高以及进出口位置,并编列成表;
3、根据厂外道路和生产流程的安排,确定厂内运输量和以上路线,并初步确定运输方式;
4、初步进行总平面布置设计,设计出几种布置设计方案;
5、根据总平面布置方案,调整一些建筑物的外形与面积,进出口位置;
6、进行竖向布置设计;
7、进行比较,选出2~3个最好的方案进行加工,使之更完善;
8、根据地形及地质条件的总平面设计方案,正式确定各建筑物、构筑物、堆场的位置、间距,确定竖向布置的标高;
9、完成图纸。七、总平面设计图纸数量
㈠图纸数量及比例
1、初步设计阶段
⑴厂区位置图:比例1:10000或1:5000
⑵总平面布置图:1:2000或1:1000或1:500
2、施工图设计阶段
⑴厂区位置图:比例1:10000或1:5000
⑵总平面布置图:1:2000或1:1000或
1:500
⑶竖向布置图:1:1000或1:500
⑷工程管线综合图:1:1000或1:500
⑸土方工程图:1:1000或1:500
⑹场地竖向断面图:1:200
⑺道路结构图:1:100或1:50
㈡图纸画法
GB/T50001-2001《房屋建筑制图统一标准》第三章食品工厂工艺设计导论一、概念:食品工厂工艺设计是以生产车间为主,以产品工艺流程及生产设备为基础进行厂房和厂区的布局。第三章食品工厂工艺设计重要性:工艺设计的好坏直接影响到全厂生产和技术的先进性和合理性;并且对建厂的费用和生产后产品质量、产品成本、劳动强度等都有密切的关系。在设计过程中,由许多工种配合协同进行设计,各工种对工程都有影响。而工艺则往往是设计中心主导工种,是设计的主导设计,生产工艺专业是主体专业,除了工艺设计本身工作外,往往还要肩负整个设计的组织领导和对外联系工作。在设计中由工艺工种提出资料和要求,其它工种的工作应尽量满足工艺的要求。二、工厂设计的范围食品工厂的工艺设计必须根据设计计划任务书上规定的生产规模、产品要求和原料状况,结合建厂条件进行。食品工厂工艺设计主要包括下列项目:
1.产品方案、产品规格及班产量的确定;
2.主要产品生产工艺流程的确定及其安全设计;
3.物料计算;
4.生产车间设备的生产能力计算、选型及配套;
5.生产车间平面布置;
6.劳动力平衡及劳动组织;
7.生产车间水、电、汽、冷用量的估算;
8.生产车间管路计算及设计。
工艺设计除上述内容外,还必须向非工艺设计和有关方面提出下列要求:
1.工艺流程、车间布置对总平面布置相对位置的要求;
2.工艺对土建、采光、通风采暖、卫生设施等方面的要求;
3.生产车间水、电、汽、冷耗用量的计算及负荷要求;
4.对给水水质的要求;
5.对排水水质、流量及废水处理的要求;
6.各类仓库面积的计算及其温、湿度等特殊要求。
三、工艺设计的步骤
接受设计任务→收集资料(参加工艺、设备试验,查定有关数据)→制定产品方案→确定主要产品及综合利用产品的工艺流程及生产方法并论证→物料计算(工艺计算)→设备生产能力计算及选型→车间平面、立面布置→劳动力平衡及劳动组织→水、电、汽估算→车间管道设计→设备安装设计(设备基础、预留孔、预埋件图纸资料)→编制概(预)算→设计说明书§1产品方案及班产量的确定
一、概念:产品方案又称生产纲领:它实际上就是食品工厂准备全年哪些品种和各产品的数量、产期、生产班次等的计划安排。二、确定产品方案的原则应尽量做到“四个满足”、“五个平衡”“四个满足”是:⑴满足主要产品产量的要求;⑵满足原料综合利用的要求;⑶满足淡旺季平衡生产的要求;⑷满足经济效益的要求。“五个平衡”是:
⑴产品产量与原料供应量应平衡;
⑵生产季节性与劳动力应平衡;
⑶生产班次要平衡;
⑷设备生产能力要平衡;
⑸水、电、汽负荷要平衡在确定产品方案时应遵循的原则:1、必须符合计划任务书的规定和要求;2、有利于产品在国内外市场的销售,收到较好的经济效益;3、有利于充分利用原料资源,尤其是充分利用季节性的原料资源,对各种规格的原料,生产不同的品种,使生产原料供应充足;4、要注意解决劳动力平衡问题;5、要有利于原料的综合利用和对产品进行多层次的深加工;6、有利于设备的利用,提高设备利用率。三、确定产品方案的具体考虑方法
在编排生产方案时,应根据计划任务书的要求及原料供应的可能,考虑本设计需用几个生产车间才能满足要求?各车间的利用率又如何?
另外,在编排产品方案时,每月一般按25天计,全年的生产日为300天,如果考虑原料等其他原因,全年的实际生产日数也不宜少于250天,每天的生产班次一般为1-2班,季节性产品高峰期则按3班考虑。
三、确定产品方案的具体考虑方法在编制产品方案时,还必须确定主要产品的产品规格和班产量。班产量是工艺设计中最主要的计算基础。班产量的大小直接影响到设备的配套、车间的布置和面积、公用设施和辅助设施的大小,以及劳动力的定员等。决定班产量的因素主要有:原料供应量的多少,配套设备的生产能力、延长生产期的条件(如冷库及半成品加工设施等),每天生产班次及产品品种的搭配等。四、产品方案表及比较
㈠产品方案表:书P31~35:表3-1~7
包括:方案名称、产品名称、年产量、班产量、生产日期、班次(粗实线表示)及全年总产量。三、产品方案表及比较㈡产品方案比较在设计时,应按照下达任务书中的年产量和品种,制定出两种以上的产品方案进行分析比较,做出决定,比较项目大致如下:
⑴主要产品年产值的比较;
⑵每天所需生产工人数的比较;
⑶劳动生产率的比较(年产量t/工人总数);
⑷每天工人最多最少之差的比较;
⑸平均每人每年产值的比较(元/人·年);⑹季节性的比较;
⑺设备平衡情况的比较;
⑻水、电、汽消耗量的比较;
⑼组织生产难易情况的比较;
⑽基建投资的比较;
⑾经济效益(利税,元/年)的比较;
⑿社会效益的比较;
⒀结论。
根据上述各项的比较,在几个产品方案中找出一个最佳方案,作为下一步设计的依据。
§2主要产品生产工艺流程的确定
及其安全设计
一、主要产品及综合利用产品生产工艺流程的确定㈠在确定生产流程时,必须注意下列各点:⑴根据产品规格要求和部颁标准、行业标准或企业标准或客户的特殊规格标准拟订;⑵根据原料性质拟订;⑶结合具体条件,应优先釆用机械化、连续化作业线;对尚未实现机械化、连续化的品种,其工艺流程应尽可能按流水线排布,使成品或半成品在生产过程中停留的时间最短,以避免半成品的变色、变味、变质;假如是需要进行杀菌的食品,为保证其产品质量,最好釆用连续杀菌或高温短时杀菌的工艺;⑷对特产或名产不得随意更改生产方法;若需改动时,要经过反复试验,然后报请有关部门批准,方可作为新技术应用到设计中来;⑸非定型产品,要待技术成熟后,方可用到设计中来;对科研成果,必须经过中试放大后,才能应用到设计中来;对新工艺的釆用,需经过有关部门的鉴定后,才能应用到设计中来。㈡工艺流程图设计生产方法确定后,即开始工艺流程设计。工艺流程图的设计通常要经历三个阶段:⑴生产工艺流程示意图:文字、方块、尖头表示。书P39图3-6⑵生产工艺流程草图⑶生产工艺流程图1、工艺流程草图的制图要求工艺流程草图是由物料流程、图例、设备一览表以及必要的文字说明所组成,一般是初步设计阶段的草图。⑴应表示出厂房各层楼面的标高。⑵画出设备示意图(细实线),设备的尺寸大小应适当相称且大致形似,并标明其流程号(自左而右)。⑶画出设备的物料及水、汽、真空、压缩空气、冷冻剂等管线和流动方向(不能交叉),以及管线上的主要阀门及管路附件如过滤器、疏水器等。1、工艺流程草图的制图要求⑷画出必要的计量器具和控制仪表,如流量计、压力表、温度计等。⑸必要的文字注释,如废水的下水道,废料、废气及半成品、副产品的去向等。⑹附注图例,并按国家规定画出图签、图框。制图比例大致按1:100进行绘制,如设备过小或过大时则可采用1:50或1:200。2、工艺流程图的绘图步骤
⑴把各层楼面的地面线用双细线绘出,注上标高。⑵根据设备所处的相对高度,自左至右用细实线画出各设备的外形轮廓,设备之间留有一定间距。⑶物料管线用粗实线画出,用箭头标明流向。⑷水、汽、真空、压缩空气等动力管线用细实线绘出,并标明流向。2、工艺流程图的绘图步骤⑸画出设备和管道上主要附件、计量和控制仪器以及阀门等。⑹标注设备流程号和辅助线。⑺最后写上必要的文字说明。有关图例和物料代号在第八节介绍。㈢产品工艺论证在确定主要产品生产工艺流程时,还需对生产工艺条件进行论证,说明在工艺设计中所确定的生产工艺流程及其生产条件是最合理的、最科学的。工艺论证主要包括三方面的内容:①某一单元操作在整个工艺流程中的作用和必要性,它将会对前后工段所产生的影响,并从工艺、设备以及对原料的加工利用角度,从理化、生化、微生物以及工艺技术的原理进行阐述;②论述采用何种方法或手段来实现其工艺目的,即采用哪种类型的设备?先进程度如何?加工过程中对物料的影响如何?③当设备形式选定后,要对工艺参数的确定进行论证,论证不同形式的设备,不同的工艺方法,将会执行不同的工艺参数,论述选定的工艺参数对原料、成品品质的影响,可操作性如何?加工过程中的安全性如何?连续性和稳定性如何?等等。以上3个方面的论证都是建立在成熟工艺条件基础之上的,所有工艺参数都应是经过规模型生产实践的检验得出来的。工艺论证除要进行以上3方面的论证外,最重要的还要进行安全性方面的论证。例:书P39。二、生产工艺流程的安全设计
食品是人类赖以生存的基本物质,食品的安全问题是公众健康面临的主要威胁。随着科技进步和检测技术的发展,随着生活水平的提高,食品的安全卫生正越来越受到各国政府和消费者的重视。食品工厂对食品原料的加工,其首要的职责就是要保证加工出的食品绝对是安全卫生的,如何保证食品的安全卫生,建立从“农场到餐桌”(FromFarmtoTable)的整个加工过程的安全卫生质量保证体系。在食品工厂设计时就必须在工艺流程中对原料、辅料、半成品以及直接接触食品和影响食品安全的因子进行预防、控制和管理,做到经过食品安全设计的食品加工厂生产的产品是确保安全卫生的。
二、生产工艺流程的安全设计中共中央政治局2007年4月23日下午进行第四十一次集体学习,中共中央总书记胡锦涛主持。胡锦涛强调,实施农业标准化,保障食品安全,是关系人民群众切身利益、关系中国社会主义现代化建设全局的重大任务。要从贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的战略高度,以对人民群众高度负责的精神,提高对实施农业标准化和保障食品安全重大意义的认识,扎扎实实做好工作,切实实现好、维护好、发展好最广大人民的根本利益。
二、生产工艺流程的安全设计卫生部于2003年8月发布《食品安全行动计划》,用于指导今后5年全国食品安全工作。《食品安全行动计划》的创新点在于,确立了食品生产经营者是食品卫生第一责任人,将食品生产经营者加强自身食品卫生管理放在了保证食品安全的核心,在食品企业全面实施食品卫生规范(GHP)或者良好生产规范(GMP),积极推行HACCP方法。国务院法制办公室已于2005年拟订了《食品安全法(征求意见稿)》,2009年6月1日《食品安全法》正式实施。
食品加工中的质量安全控制体系对食品企业来说,要确保加工食品的安全性,仅凭领导者的经验进行管理明显不合适宜,必须依靠一些先进的质量安全控制体系,并建立相应的科学合理的质量安全管理制度。食品加工中的质量安全控制体系主要有:1)食品良好操作规范(GMP);2)卫生标准操作程序(SSOP);3)ISO22000:危害分析与关键控制点(HACCP);4)ISO9000系列质量标准;5)ISO14000:环境管理体系。食品加工中的质量安全控制体系2002年起国家质检总局从合格率较低的米、面、油、酱油、醋等五类与百姓生活密切相关的食品开始实施食品质量安全市场准入制度,截止到2006年,已对28类食品等实行食品质量安全市场准入制度,并颁布了相应的生产许可证审查细则。2008年1月1日起39种包装得标“QS”
。QS标志的含义
QS是英文QualitySafety(质量安全)的缩写,获得食品质量安全生产许可证的企业,其生产加工的食品经出厂检验合格的,在出厂销售之前,必须在最小销售单元的食品包装上标注由国家统一制定的食品质量安全生产许可证编号并加印或者加贴食品质量安全市场准入标志“QS”。食品质量安全市场准入标志的式样和使用办法由国家质检总局统一制定,该标志由“QS”和“质量安全”中文字样组成。标志主色调为蓝色,字母“Q”与“质量安全”四个中文字样为蓝色,字母“S”为白色,使用时可根据需要按比例放大或缩小,但不得变形、变色。加贴(印)有“QS”标志的食品,即意味着该食品符合了质量安全的基本要求。食品加工安全控制的关键技术食品加工安全控制的关键技术GVP:验证管理规范,是GMP重要组成成分食品加工安全控制的关键技术良好农业规范(GAP)(GoodAgriculturalPractices,简称GAP)是一套针对初级农产品生产(包括作物种植和动物养殖)的操作标准,它关注种植、养殖、采收、清洗、包装、储藏和运输过程中的有害物质和有害微生物危害控制,保障农产品质量安全,从源头上完善了食品链的安全控制。食品加工安全控制的关键技术良好农业规范系列国家标准目录-GB/T20014.1良好农业规范
第1部分
术语GB/T20014.2良好农业规范第2部分农场基础控制点与符合性规范GB/T20014.3良好农业规范第3部分作物基础控制点与符合性规范GB/T20014.4良好农业规范第4部分大田作物控制点与符合性规范GB/T20014.5良好农业规范第5部分果蔬控制点与符合性规范GB/T20014.6好农业规范第6部分畜禽基础控制点与符合性规范GB/T20014.7良好农业规范第7部分牛羊控制点与符合性规范GB/T20014.8良好农业规范第8部分奶牛控制点与符合性规范GB/T20014.9良好农业规范第9部分生猪控制点与符合性规范GB/T20014.10良好农业规范第10部分家禽控制点与符合性规范GB/T20014.11良好农业规范第11部分畜禽公路运输控制点与符合性规范
食品加工安全控制的关键技术食品良好生产规范(GMP)(GoodManufacturingPractice)是“良好操作规范”的英文缩写,一般是指规范食品加工企业硬件设施、加工工艺和卫生质量管理等的法规性文件。是政府强制性的食品生产、贮存卫生法规。食品加工安全控制的关键技术卫生标准操作程序(SSOP)SSOP是卫生标准操作程序(SanitationStandardOperationProcedures)的简称,是食品企业为了满足食品安全的要求,在卫生环境和加工过程等方面所需实施的具体程序,是实施HACCP的前提条件之一。食品加工安全控制的关键技术危害分析与关键控制点(HACCP)
HazardAnalysisCritical
ControlPoint
危害分析关键控制点HACCP:食品安全卫生预防控制体系。食品加工安全控制的关键技术HACCP是危害分析关键控制点(HazardAnalysisAndCriticalControlPoint)的首字母缩写,是对食品安全性重要危害进行鉴别评定和控制的体系。这是一种简便、合理而专业性又很强的先进的食品安全质量控制体系。食品加工安全控制的关键技术HACCP原理
以HACCP为基础的食品安全体系是以HACCP的7个原理为基础的〔1999年联合国食品法典委员会(CAC)在《食品卫生总则》的附录《危害分析和关键控制点(HACCP)体系应用准则》〕:⑴进行危害分析⑵确定关键控制点(CCPS)⑶建立关键限值⑷建立关键控制点和监控程序⑸建立当监控表明某个关键控制点失控时应采取的纠偏行动⑹建立验证程序,证明Haccp体系运行的有效性⑺建立关于所有适用程序和这些程序及其应用的记录系统§3物料衡算和食品包装
一、食品原辅料的计算物料计算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。通过物料计算,可以确定各种主要物料的釆购运输量和仓库贮存量,并对生产过程中所需的设备和劳动力定员及包装材料等的需要量提供计算依据。㈠物料衡算的内容1、单位成品的物料衡算:即生产单位成品所需的原料量、各工段的进料量、半成品量、损耗量、辅材料量、加水量(脱水量)、包装容量、包装材料需用量;2、由单位成品的物料衡算计算出每班、每日、每小时的进料量、处理量和所需容积、包装容器、包装材料需用量;3、计算全年的原料、辅助材料、包装容器、包装材料量。㈡物料衡算的依据
物料衡算的基本依据:质量守恒定律,即引入系统(设备)操作的全部物料质量必等于操作后离开该系统(设备)的全部物料质量和物料损失之和。
㈢物料衡算的方法
1、查定或确定各主要工段的损耗率以及产品的收得率,计算出单位成品的物料衡算;P52表3-14,3-16
2、采用文献资料的物料衡算数据;
3、采用“技术经济定额”中的平均先进的指标计算;P54-60表3-15,3-17,3-18
4、采用原料和产品标准化的计算方法;
5、按标准配方进行计算。
二、食品包装概述㈠国家包装法律与法规1.中华人民共和国食品安全法2.食品标签通用标准(GB7718)3.食品标识管理规定4.食品包装标准汇编更新版(2010年6月2日更新)5.食品接触材料相关标准6.食品质量安全市场准入审查通则二、食品包装概述按国家规范和QS标准,几乎所有的加工食品都需包装才能成为商品销售。每一种包装食品在设定的保质期内都必须符合相应的质量与卫生指标。食品从原料加工到消费的整个流通环节是复杂多变的,会受到生物性和化学性的侵染,受到流通过程中出现的诸如光、氧、水分、温度等各种环境因素的影响。了解这些因素对食品品质的影响规律,是食品包装设计的重要依据。二、食品包装概述㈡影响包装食品品质的因素1.光对食品品质的影响2.氧对食品品质的影响3.水分或湿度对食品品质的影响4.温度对食品品质的影响5.微生物对食品品质的影响二、食品包装概述㈢食品包装材料与容器包装材料指的是用于制造包装容器和构成产品包装的材料的总称。其种类包括木材、纸与纸板、金属、玻璃、陶瓷、塑料、纤维织物以及诸如粘合剂、涂覆材料等辅助包装材料。用于食品包装的四大材料为纸与纸板、塑料、金属和玻璃与陶瓷。㈢食品包装材料与容器
1、食品包装要求
食品极易受环境因素的影响而腐败变质,包装必须控制和减缓这种影响而使食品具有一定的保质期和商品性,这对包装材料提出了性能上的多种多样要求,大体上有以下几点:1.保全食品质量要求包装材料对各种气体、光线、水蒸气、气味及微生物有一定的阻隔性,且具有一定的机械性能和尺寸稳定性。2.提高商品价值要求包装材料有一定的透明光泽性和良好的印刷展示性。3.提高包装效果及生产率要求包装材料的密封性、热封性及机械适应性好,耐热、耐寒性好,抗撕裂,耐穿刺。4.卫生安全要求直接用于食品的包装材料不含有毒物质或在规定的卫生指标内,有良好的卫生安全性和加工操作安全性。5.便利性指商品流通贮运、销售消费的方便性,食品包装的易开性和开封后的保存性及再利用性。1、食品包装要求39种包装得标“QS”
从2008年1月1日起须获得“QS”证书的39种食品塑料包装、容器、工具包括商品零售包装袋,液体包装用聚乙烯吹塑薄膜,夹链自封袋,包装用镀铝薄膜,液体食品无菌包装用纸基复合材料,榨菜包装用复合膜袋,编织袋,用于包装方便面、膨化食品、熟食品、半成品等食品的多层复合食品包装膜、袋,塑料编织袋,复合塑料编织袋,塑料防盗瓶盖,塑料奶瓶、塑料饮水杯(壶)、塑料瓶(坯),塑料菜板(PE、PP),饭盒、碗、盘、碟、杯等食品用工具等产品。据悉,并不包括筷子、刀、叉、勺、托、吸管、果冻杯、酸奶杯等产品。㈢食品包装材料与容器2、食品包装分类按被包装食品的不同需要又可分为:防潮包装、真空包装、充气包装和真空加热杀菌包装。其中防潮包装和真空包装主要是为了防止食品中水分的变化和食品的氧化,使食品保持其物理、化学性质不变为主要目的。这种包装对于防止微生物、害虫等给食品的生物学的品质变劣的影响很小。真空加热杀菌对防止食品的生物学品质变劣有很大效果。但食品内容物经高温高压较长时间加热后其色、香、味皆有变化。充气包装是在食品装入容器后根据其生物学和化学性能的不同再充N2或C02等气体的包装,它可以避免因加热而产生色香味的变差以及营养的破坏等,但其包装成本要增加。㈢食品包装材料与容器3、常用包装材料⑴常用的食品包装纸
①牛皮纸(Krafepaper)②羊皮纸(Parchmentpaper)③鸡皮纸(W.G.WrappingPaper)④食品包装纸(FoodpackagePaper)⑤半透明纸(SemitransparentPaper)⑥玻璃纸(GlassPaper)亦称赛璐玢(Cellophane)⑦茶叶袋滤纸(FeabagPaper)⑧涂布纸(CoatedPaper)⑨复合纸(Compoundpaper)㈢食品包装材料与容器⑵包装用纸板包装用纸板主要用于制作纸箱、纸盒、纸桶、纸罐等包装容器。①白纸板(Whiteboard)②标准纸板(Standardboard)③厚纸板(Thickboard)④箱纸板(Caseboard)⑤瓦楞原纸(CorrugatingbasePaper)⑥加工纸板(Processedboard)㈢食品包装材料与容器⑶包装纸箱包装纸箱与纸盒是主要的纸制包装容器,两者形状相似,习惯上小的称盒,大的称箱,两者之间没有明显界限。盒一般用于销售包装,而箱则多用于运输包装。按结构分类可分为瓦楞纸箱和硬纸板箱两类。㈢食品包装材料与容器⑷包装纸盒及其他包装纸器纸盒是直接面向消费者的销售包装容器,结实的纸盒包装不仅是促销的工具,其本身就是一件艺术品。纸盒包装虽在防冲减震、防挤压等方面没有运输包装那样的要求,但其结构组合应适应被包装品的特点和要求,采用适当的材料,适当的包装结构尺寸、美观的造型来可靠地保护和美化商品,方便使用和促进销售。纸盒在食品、饮料等商品包装上发展很快,有固体食品盒、液体食品盒,其盒形多样,有正方形、长方形、屋顶形,异形组合体等。制盒材料已由单一纸板材料向以纸板为基材的多层纸基复合材料发展。㈢食品包装材料与容器其他包装纸器指复合纸罐、纸杯,纸质托盘、衬袋盒等。①纸浆模制品②复合纸罐③复合纸杯④纸质托盘⑤纸餐盒⑥衬袋纸箱和衬袋纸盒㈢食品包装材料与容器⑸塑料包装材料与容器塑料包装材料有许多的优越特性:质轻、透明、易着色、色泽鲜艳、光亮、有良好的封合性和力学强度、有一定的阻隔性、化学稳定性好,便于操作、贮运、销售和消费;包装制品的成型加工性好,可加工成薄膜、片材、容器等,能适应各种物态的食品的包装及其他各种包装的要求,且能复合加工,构成比单质材料包装性能更好的复合包装材料,满足现代食品的各种包装要求;大多数塑料能达到食品的卫生安全要求,能适应食品的加热杀菌和低温冷冻的加工操作,包装食品能达到一定的保质期要求。⑸塑料包装材料与容器①食品包装常用塑料薄膜性能②复合薄膜的包装性能③复合薄膜的构成、特性及用途④高温蒸煮袋的结构和性能⑤超高温短时间杀菌膜的结构和特性⑥常用塑料瓶的性能及应用⑦PET-PVDC复合瓶的应用㈢食品包装材料与容器⑹金属包装材料与容器金属包装材料历史悠久,镀锡薄钢板(马口铁)包装容器已有150多年的历史。目前使用的金属包装材料主要是铁和铝两种,主要产品是镀锡薄钢板、无锡钢板、铝和铝箔。金属包装容器主要有两大类:一类是以铁、铝等为基材的金属板、片加工成型的桶、罐等刚性容器;另一类是以铝箔为主制成的复合材料软包装容器或半刚性容器。㈢食品包装材料与容器⑺玻璃及陶瓷包装材料与容器玻璃及陶瓷包装材料与容器根据所用原料及化学成分的不同,玻璃可分为钠钙玻璃、铅玻璃、硼硅酸玻璃等。其中钠钙玻璃主要用来制作食品包装用瓶、罐。玻璃包装容器以其特有的包装性能,在食品包装中占有一定的地位。玻璃包装容器的优点为:光亮透明、美观,阻隔性能极好,不透气;无毒、无味,化学稳定性极好;卫生清洁,耐气候性好;耐热、耐压、耐清洗,可高温杀菌,也可低温贮藏;原料丰富,价格低廉,成型性好,加工方便,品种、形状多样,可重复使用。玻璃包装容器的缺点为:质量大,易破碎,这在很大程度上影响其使用和发展,特别是受到质轻的塑料及其复合包装材料的冲击。近年来玻璃包装材料在高强度、轻量化方面得到很大发展,特别是玻璃所特有的其他包装材料无法替代的特性,使玻璃包装容器的用量逐年增加。
§4设备生产能力的计算及选型
食品工厂所涉及的设备分为:计量和储存设备、定型专业设备、通用设备和非标准设备。
设备选型应根据每一个品种单位时间(小时、分)产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需设备的台数。注意:①若有几种产品都需要共同的设备,在不同时间使用时,应按处理量最大的品种所需的台数来确定,对生产中的关键设备,除按实际生产能力所需的台数配备外,还应考虑有备用设备;②一般后道工序设备的生产能力要略大于前道,以防物料积压。一、食品工厂选择设备的原则
1.《食品卫生通则》(CAC/RCPⅠ-1989,Rev.3.1997,
1999修订)
2.《食品企业通用卫生》规范(GB14881-1994)中对食品工厂设备选择的规定,是设备选择必须遵循的行业性法规。P76
3.GB/Z1-2002工业企业设计卫生标准
4.GB50591-2010洁净室施工及验收规范
5.JGJ71-90洁净室施工及验收规范二、食品工厂部分专业性设备的设计与选型
(一)专业性设备的设计与选型的依据
⑴由工艺计算确定的成品量、半成品量、原料量、辅料量、耗汽量、耗水量、耗冷量等等;
⑵工艺操作最适的外部条件(时间、温度、压力、真空度等);
⑶设备的构造类型和性能。(二)专业性设备的设计与选型的程序和内容⑴明确该设备所要承担的工艺目的和要求,必须达到的工艺参数;⑵设备选型及该型号设备的性能、特点评价(包括对工艺安全性的特性性能);⑶设备生产能力的确定;⑷设备台、套数量的确定(充分考虑设备的使用效率和维修对生产过程的影响);⑸设备的工程计算(用水量、用汽量、换热面积、干燥面积等);⑹设备传动特性的确定和动力消耗的计算;二、食品工厂部分专业性设备的设计与选型⑺设备结构的工艺设计和工艺条件的满足;⑻材质的选择、控制系统和在线检测(浓度、流量、温度、压力、真空度等)的精度;⑼其他特殊问题。㈢食品工厂部分专业性设备的设计与选型:P77-84㈣食品工厂部分设备生产能力的计算公式:P84-90(自学)二、食品工厂部分专业性设备的设计与选型㈤设备清单
×××食品工厂××车间设备清单序号设备名称设备生产能力规格型号外形尺寸台数平衡计算简述材料单价金额制造厂商123合计
§5劳动力计算
一、劳动定员的组成:工厂职工按其工作岗位和职责的不同分为两大类,各类职工再分为不同的岗位与工种。表3-36劳动定员分类表职工生产人员基本工人(岗位生产工人)辅助工人(动力、维修、化验、运输等)
非生产人员管理人员技术人员服务人员行政人员后勤服务人员)(警卫、卫生、炊事、清杂等§5劳动力计算二、劳动定员的依据①工厂和车间的生产计划(产品品种和产量);②劳动定额、产量定额、设备维护定额及服务定额等;③工作制度(连续或间歇生产、每日班次);④出勤率(指全年扣除法定假日、病、事假等因素的有效工作日和工作时数)。⑤全厂各类人员的规定比例数等。§5劳动力计算三、劳动力的计算
食品工厂正在按GMP、HACCP、QS的要求组织生产,对劳动力的要求也越来越高,同时由于受原料供应和市场需求等因素的影响,食品工厂生产呈现出极强的季节性;且食品生产卫生条件要求较高,生产工艺复杂,对食品工厂的劳动力需求带来一定的影响。1.各生产工序的劳动力计算⑴对于自动化程度较低的生产工序p1(人/班)=劳动生产率(人/产品)×班产量(产品/人)⑵对于自动化程度较高的工序p2(人/班)=∑KiMi(人/班)Mi:i种设备每班所需人数§5劳动力计算2.生产车间的劳动力计算p=3S(p1+p2+p3)3-在旺季实行3班制生产S-修正系数,其值≤1
p3-辅助生产人员总数,如生产管理人员、材料采购及保管人员、运输人员、检验人员等3.应用(以利乐TBA/8生产车间的劳动力计算为例)P94-95§5劳动力计算在具体定员时,应根据企业性质、规模、生产组织结构等进行责任制、岗位制的确定,在明确定员的类别组成后,可将全厂定员按表3-37和表3-38的要求来进行定员。表3-37车间(或工段)定员表§5劳动力计算表3-38全厂定员表§6生产车间工艺布置
一、车间布置设计的目的和重要性车间布置设计的目的:是对厂房的配置和设备的排列做出合理的安排,并决定车间的长度、宽度、高度和建筑结构的型式,以及生产车间与工段之间的相互关系。食品工厂生产车间布置:是工艺设计的重要组成部分,不仅对建成投产后的生产实践有很大关系,而且影响到工厂的整体布局。车间布置一经施工就不易更改,所以,在设计过程中必须全面考虑。车间布置设计以工艺设计为主导,必须与土建、给排水、供电、供汽、通风采暖、制冷设备、安装、安全、卫生等方面取得统一和协调。二、车间布置设计的内容1、厂房的整体布置和轮廓设计⑴厂房边墙的轮廓、车间建筑的轮廓、跨度、柱距和编号、楼层层高。⑵门、窗、楼梯位置。⑶吊装孔、预留孔、地坑等位置尺寸。⑷标高。二、车间布置设计的内容2、设备的排列和布置⑴设备外形的几何轮廓(特别是要表示设备的方位和方向性特征),顺序编号(流程号,在图例中标注)。⑵设备的定位尺寸,设备离墙纵横间距,定出设备中心位置。一般定位标准是以建筑物中心作为定位基准线的。⑶操作台位置及标高。二、车间布置设计的内容3、车间附属工程设计车间附属工程设计是指分布在车间总体建筑内的非生产性或非直接工艺生产性用房。⑴辅助生产房间的配置。如车间变电所或配电室、配汽室、空气压缩机室、通风机室、除尘用室等。⑵工艺辅助房间配置。如质量检查室、分析化验室、保全及检修室、车间贮藏室等。⑶生活用房配置。如设在车间内的办公室、会议室、更衣室、休息室、卫生间(厕所、浴室等)。二、车间布置设计的内容4、车间布置设计说明说明车间设备布置的特点和优点。5、车间布置设计的图纸⑴各层平面布置图⑵正立面图(包括正立面图和侧立面图)⑶各部分剖面图平面布置图:就是把屋盖(或楼盖)掀开往下看,径直画出设备的外形轮廓图。在平面图中,必须表示清楚各种设备的安装位置,下水道、门窗、各工序及各车间生活设施的位置,进出口及防蝇、防虫措施等。生产车间剖面图:剖面图又叫“立剖面图”。它是解决平面图中不能反映的重要设备和建筑物立面之间的关系,以及画出设备高度、门窗高度等在平面图中无法反映的尺寸。三、车间布置设计的依据P96
车间布置设计必须在充分调查的基础上,掌握必要的资料作为设计的依据,这些资料包括:
㈠生产工艺图;
㈡物料衡算数据及物料性质,包括原料、半成品、成品、副产品的数量及性质;三废的数量及处理方法;
㈢设备资料,包括设备的外形尺寸、重量、支撑形式、保温情况及其操作条件,设备一览表等;
㈣公用系统耗用量,供排水、供电、供热、供冷、压缩空气、外管资料等;
㈤土建资料和劳动安全、防火、防爆资料等;
㈥车间组织及定员资料;
㈦厂区总平面布置,包括本车间与其他生产车间、辅助车间、生活设施的相互关系,厂内人流、物流的情况与数量等;
㈧国家、行业有关方面的规范资料。四、生产车间工艺布置的原则P97
五、生产车间工艺布置的步骤与方法
㈠生产车间布置的构思
1、单层厂房与多层厂房的选择
⑴从投资的角度:单层比多层厂房低;
⑵从工艺流程考虑:需要垂直流程的采用多层厂房;
⑶从运输方面考虑:运输量大,宜采用单层厂房;
⑷从节约用地考虑:应采用多层厂房。
2、生产流程流向与车间型式
根据生产品种、流程流向、厂址及地形具体条件决定:⑴长方形:常用,一般长:宽=2.5﹕1.0为宜;
⑵“L”形:流程较长,但厂址长度不足;
⑶“T”形:原料及包装材料fenbie处理或两种包装形式;
⑷“U”形:流程特长但窄,如饼干。
㈡生产车间工艺布置的步骤与方法:
“剪纸模拟法”1.整理好设备清单、生活室等各部分的面积要求,根据工艺流程对生产区域、辅助区域、生活行政区域的面积做初步的划分。2.对设备清单进行全面分析,哪些是轻的、可以移动的,哪些是几个产品生产时公用的,哪些是某一产品专用的等等。对于笨重的、固定的和专用的设备,应尽量排布在车间四周;而对于轻的,可移动的设备,可排在车间的中间,这样,在更换产品时调换设备比较方便。㈡生产车间工艺布置的步骤与方法:P973.根据该车间在全厂总平面中的位置,确定车间建筑物的结构形式、朝向和跨度;用坐标纸按厂房建筑设计的要求,绘制厂房建筑平面轮廓草图(比例可用1﹕100,必要时也可用1﹕200或1﹕50),画好生产车间的长度、宽度和柱子以及大体上的区域位置。4.按照总平面图的构思,确定生产流水线方向。5.将设备尺寸按比例大小,剪成方块状(或设备外形轮廓俯视图),在草图上进行排布,应排出多种不同的方案,以便分析比较。若采用AutoCAD制图,会更加方便,这也是作为一个现代的工程设计人员所必需掌握的基本技能。㈡生产车间工艺布置的步骤与方法:P976.对不同的方案可从以下几个方面进行比较①工艺流程的合理性,人流、物流的畅通,与总平面的协调(包括废弃物及包装物的流向);②建筑结构的造价、建筑形式的实用和美感;③管道安装(包括工艺、上下水、冷、电、汽等方面)的便捷、隐蔽、规范和美观,与公用设施的距离及施工的便利;④车间内外运输的流畅(包括原料进厂及产品出厂的流向);⑤生产卫生条件的合理、规范;⑥操作条件的可靠性、消防安全措施的完整;⑦通风、采光等。通过上述7个方面来分析比较各方案的优缺点,综合评价,选出最佳方案,再逐一计算每台设备必须的辅助场地和空间,而后把生活间、车间办公室等辅助用房放进去,再对布置做出必要的调整和修正。㈡生产车间工艺布置的步骤与方法:P977.对自己确认的方案征求配套专家的意见(论证会),在此基础上完善后,再提交给委托方和相关专家征求意见,集思广益,根据讨论征求的意见做出必要的修改、调整,最终确定一个完整的方案。8.在平面图的基础上再根据需要确定剖视位置,画出剖视图,最后画出正式图。正式的车间图,按照设计阶段的不同划分为初步设计阶段的车间布置图和施工图阶段的车间布置图,它们在表达内容的深度上有所不同;从设计程序上,一般为:车间布置草图→车间布置图(初步设计阶段)→车间布置图(施工图阶段)。关键检查法“剪纸模拟法”比较直观,比较形象,是一个很实用的布置方法。对于一些较为复杂的情况,单用这种方法就会有一定的局限性,应该结合关键检查法。使用关键检查法有助于冲破模拟法的局限性,布置出更多的方案,从中选择最好的方案。第一步:放在哪里?第二步:为什么要放在哪里?第三步:还有哪里可以放?关键检查法例子⑴设备放在哪里?真空浓缩工段的大气冷凝器安装在11米高处。⑵为什么放在哪里?利用一定高度的液封作用防止真空系统的破坏。⑶还可以放在哪里?利用水力喷射器或半大气式冷凝器安装在较低的位置。㈡生产车间工艺布置的步骤与方法:P97车间布置设计也有用立体模型布置的,它是先将车间内设备和厂房按比例制成立体模型,而后进行布置,这种方法由于计算机的普及已得到广泛应用,它适合于现代化的、复杂的大型车间的布置,具有更直观、实际的优点。六、生产车间工艺设计对建筑、采光、通风、防虫等非工艺设计的要求
㈠生产车间主要土建参数的选择-跨度、柱网间距和层高
建筑模数Mo:为了适应建筑工业化的需要,建筑构件就必须是定型化、标准化、预制化的构件。这种构件目前在很多国家已普及,在我国也不例外。这项施工技术规定了建筑物的统一模数制,即规定了建筑物的基本尺度,任何房屋的尺寸都必须是基本尺寸的倍数。基本尺度的单位叫做模数Mo,基本的模数Mo=100mm。
在平面方向和高度方向都使用一个扩大模数:
层高(楼层的高度方向)方向,单层为200mm的倍数,多层为600mm的倍数;
在平面方向的扩大模数用300mm(3Mo),即柱网布置均采用300mm的倍数。在开间方向可用3.6m、3.9m、4.2m、4.5m、6.0m。其中以4.2m和6m在食品工厂生产车间用得较普遍;
跨度小于或等于18m时,跨度的建筑模数3Mo,跨度大于18m时,跨度的建筑模数6Mo,食品工厂生产车间的跨度有6m、9m、12m、15m、18m、24m、30m等,至于生产车间的开间及进深应多少为好,必须由平面布置的情况来决定。
㈡门
图纸上代号M
一般车间需两个门:人流和货流、机械设备出入口
生产车间的门,应设置防蝇、防虫装置,如:水幕、风幕、暗道和飞虫控制器。
1、空洞门
2、单扇门和双扇门
3、单扇推拉门和双扇推拉门
4、单扇和双扇双面弹簧门
5、单扇和双扇内外开双层门
一般单扇门的规格(宽×高)有:1000×2200mm;1000×2700(单位:mm,以下同)。一般双扇门的规格有1500×2200;1500×2700;2200×2700。车间大门主要是满足机器设备、货物和大型交通工具进出,则应根据不同交通工具来确定门的大小,对于电瓶车或手推车,门的规格可用2000×2400,3000×2400;对于汽车,门的规格可用3000×3000,4000×3000。一般来说,门的大小与交通工具大小的关系是:门的高度要比装满货物后的车高出400-500mm;门的两边都要宽出300-500mm。
㈢窗-采光和通风
图纸上代号C
两种形式:侧窗(采光和通风)和天窗(采光)
1、采光
⑴采光率(几何标准)=采光面积/地表面积×100%
一般要求食品工厂的采光系数为1/4-1/6。所谓采光系数就是指采光面积和房间地坪面积的比值。采光面积不等于窗洞面积。根据“建筑设计资料手册”中“窗的有效玻璃面积参考表”中可知:采光面积占窗洞面积的百分比与窗的材料、形式和大小有关,一般钢窗的玻璃面积占空洞面积的74%-79%,而木窗的玻璃面积占空洞面积的47%-64%。
⑵深度系数:在侧窗采光中,厂房的进深(L)与窗高(h)的比值。其标准为:从事粗糙劳动的厂房L/h≤4,精细工作L/h≤2,如果双侧采光,可适当提高以上的比值,但不得超过规定比值的一倍。
⑶采光系数标准-采光系数《发酵工厂工艺设计概论》P163表7-6。
2、通风
⑴生产车间作业地带温度与湿度的规定:书P207表6-10,《发酵工厂工艺设计概论》P165表7-7;某些生产车间作业地带空气中有毒气体、蒸汽的最高允许浓度:《发酵工厂工艺设计概论》P165表7-8。
⑵通风条件:自然通风和人工通风
㈣地坪
食品工厂的生产车间,常常有腐蚀性介质的排出或有手推车冲击地坪,使地坪受到破坏,所以,设计时一方面应为减轻地坪受损而采取适当措施。如:在工艺布置中尽量将有关腐蚀介质排出的设备集中布置,做到局部设防,以缩小腐蚀范围。生产车间宜采用1.5%~2.0%的地面坡度,并设有明沟或地漏排水,将生产车间的废水和腐蚀性介质及时排除。
我国食品工厂生产车间常用的地坪有以下几种:高标号混凝土地面、缸砖地面、塑料地面石板地坪、水磨石地面、无尘地坪(环氧树脂+石英砂)。
㈤内墙面
房屋内的墙面叫内墙面。食品工厂主厂房对内墙面的要求很高,一般在内墙面的下部做1.8-2.0m高的墙裙(也叫台度、护壁、护墙)。材料可用450×300mm、300×300mm或其他尺寸规格的白瓷砖或塑料面砖,其余墙面和天棚可用耐化学腐蚀的、不吸水的、防霉的、可刷洗的涂料。涂料的规格型号很多,这方面的发展也很快,设计车间时应选择当时市场上供应的最高质量的涂料。
㈥楼梯
1、结构
楼梯由楼梯段、平台、扶手、栏杆组成。分为梁式(楼梯梁、楼梯板、平台梁、平台板、扶手、栏杆组成)和板式(没有楼梯梁和平台梁)。
又分为:单跑、双跑和三跑楼梯
2、宽度
单人楼梯:800-1000mm
双人楼梯:1200-1500mm
公共楼梯:1500mm以上
3、角度
楼梯最适宜的角度为26-35°,最大的角度范围20-45°。大于45°的楼梯一般称为操作楼梯,多为钢结构。大于75°的称为爬梯,供消防、检修等必要时才使用。
4、楼梯踏步尺寸
踏步高度:150-180mm
踏步宽度:250-300mm
5、楼梯平台的净空高度不应少于2米
要求:⑴建筑物长度超过30米时,应设两处楼梯,以利安全;
⑵单跑楼梯超过一定的步数应设休息平台。
㈦墙
1、墙的作用:起着承重、围护、分隔、保温、隔声、防雨、防潮、防火等作用。分为承重墙和非承重墙。
2、墙的材料:土墙、砖墙、石墙、硅酸盐砌砖墙、钢筋混凝土墙、骨架墙、石棉瓦墙、瓦楞铁墙、玻璃墙以及其他轻质材料墙等。
3、砖墙的尺寸
⑴砖的尺寸:240×115×53
⑵墙的厚度:①半砖墙:120mm
②18墙厚:180mm
③一砖墙:240mm
④一砖半墙:370mm
⑤二砖墙:490mm
㈧柱
为垂直方向的承重构件,常用的有砖柱、钢筋混凝土柱、钢柱等。
常用的砖柱的尺寸有:370×370370×490490×490
钢筋混凝土柱:300×300400×400
钢柱常用工字钢或其他型钢。㈨建筑结构食品工厂生产车间的建筑结构大体上可分为砖木结构、混合结构、钢筋混凝土结构和钢结构等。砖木结构:建
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