4第四章工艺设计2
一、设备选择重要依据原则
产品标准 :满足产品质量要求 生产纲领 :品种、班次、产期 工艺方案 : 原料 → 成品过程 工艺规程 :(包括工序路线卡,工艺卡,工序卡) 检验规程 主要设备和辅助设备的搭配
二、设备选型原则
1、满足工艺要求,保证产品和质量及产量。 2、选择技术先进,经济合理的设备,选择自动化程 度高的设备。 3、充分利用原料,能量消耗小,效率高,体积小, 维修强度低,维修方便,一机多用,生产多个品种。
(四)、物料衡算的结果 1、加入设备和离开设备的物料各组分名称 2、各组分的重量 3、各组分的成分 4、各组分的100%物料重量(即干物料量) 5、各组分物料的比重 6、各组分物料的体积
(四)、计算步骤 1、列出已知条件和选定工艺参数 2、选定计算基准,一般按吨/日或公斤/小时为单位 3、先进行各组分的重量衡算 4、按工艺流程顺序,用方块图和箭头画出物料衡算示 意图 根据下列公式进行物料衡算:∑G1=∑G2+∑G损 式中∑G1为输入的物料总和;∑G2为输出的物料总 和;∑G损为物料损失量总和。 5、列出物料平衡图或平衡表,包括以下两种: ①工序的物料平衡表 ②总物料平衡表
物料平衡图
糖化酶213.3t/a a-淀粉酶114t/a
薯干粉 28490t/a
粉碎车间
粉浆114000
t/a
蒸煮工段
蒸煮 醪115800t/a
糖化工段
硫酸51.9t/a 硫酸铵120t/a 酒母醪11991 糖化酶30t/a 酒母工段 蒸馏发酵 醪t/a 成品酒精10200t/a 蒸馏工段 次品酒精208t/a 杂醇油52t/a 至仓库 至仓库
第四节 物料衡算及热量衡算
一、物料衡算 根据质量守恒定律,凡引入某一系统或设备 的物料重量Gm ,必等于所得到的产物重量Gp 和物 料损失量Gt之和,即:Gm=GP+Gt (一)、物料衡算的作用 (1)确定生产设备的容量、个数和主要尺寸。 (2)工艺流程草图的设计。 (3)水、蒸汽、热量、冷量等平衡计算。 (4)车间布置、运输量、仓库储存量、劳动定员、生 产班次、成本核算、管线设计。
t/a
发酵工段
至仓库 至糟池
酒糟13200t/a 二氧化碳9388t/a
至CO2车间
单位名称
设计 制图 校核 审核
工程名称 设计项目 设计阶段 初步设计
年产1万吨食用酒 精厂物料平衡图
年
比例
物料平衡表
名称 计算 单位
主、辅原料 食 品
产品 损 失 1 损 失 2
损 失
3
批 次
班 次
质量 百分 比 质量 百分 比
如:某厂昼夜生产能力为A,设备处理量为V, 所需设备台 数 N=A/V 所取得的N值不能为小数,应取相邻较大的整数。 这里所说 的产量包括:输送设备的输送量、换热设备的换热面积、蒸 发设备的蒸发量、储存设备的储存量和加工设备的加工量等。
(四)、热量衡算的注意点 1、连续式与间歇式设备操作的区别 ①间歇式操作的条件是随时间的变化而周期性变 化的, 因此热量衡算须按每一周期为单位进 行,计算单位用千卡/一次循环,然后再换算成 每一循环周期内的千卡/小时或千焦耳/小时,热 损失取最大值。 ②连续设备操作则不受时间变化的影响仅取其平 均值即可, 单位用千卡/小时或千焦耳/小时。
原料消耗综合表
物料平衡表
每吨产品消 每天或每小 年消耗量(t) 耗定额(t) 时消耗量(t)
序 号
原 料 名 称
单 位
纯 备 度 工业 100% 工业 100% 工业 100% 注 100 品 品 品 %
排出物料综合表
序 号
名 称
特 性 成 分
单 位
每吨产品 每小时 每年排 排出量t 排出量t 出量t
4、符合食品卫生条件,易清洗,装拆,与食品接触材 料不易腐蚀,不造成食品污染。 5、设备结构合理,材料性能可适应各种特定工作条 件,如温度、湿度、压力等。 6、在国内比较落后的设备,可根据条件产线自动控制方式。
三、设备选择计算
定型设备选择依据是设备的产量。
备 注
二、热量衡算 热量衡算是能量衡算的一种表现形式,遵循 能量守恒定律, 即输入的总热量等于输出的总热 量。 (一)、热量衡算的作用 1、可确定输入、输出热量,从而确定传热剂和制 冷剂的消耗量, 确定传热面积。 2、提供选择传热设备的依据 3、优化节能方案
(二)、热量衡算的依据 1、基本工艺流程及工艺参数 2、物料计算结果中有关物料流量或用量 3、介质(加热或冷却)名称、数量及确定的参数 (T、P等) 4、基本物性参数(热交换介质及单一物料的物化参 数:热焓、 潜热、始末状态以及混合物性能参数)。
(二)、物料衡算的依据 1、物料流程图 在物料流程图中已定性的标出了物料的 来龙去脉,对物料衡算起到指导作用,它 决定着要进行哪些生产步骤的物料衡算, 使之不会遗漏,也不会重复。 2、所需的理化参数和选定的工艺参数,产 成品的质量指标
(三) 物料计算方法(技术经济定额指标法)
1、每班耗用原料量(Kg/班)=单位产品耗用原料量 (Kg/t)X 班产量(t/班) 2、每班耗用各种辅助材料量(Kg/班)=单位产品耗 用各种辅助材料量(Kg/t)X 班产量(t/班) 3、每班耗用包装容器量(只/班)=单位产品耗用包 装容器(只/t)X 班产量(t/班)X(1+损耗率)
(三)、热量衡算的方法和步骤 1、列出已知条件,即物料衡算的量和选定的工艺参数 2、选定计算基准,一般以千焦/小时计 3、对输入、输出热量分项进行计算 4、列出热平衡方程式,求出传热介质的量
热量衡算式如下: Q1+Q2=Q3+Q4+Q5 Q1--所处理原料带入热量 Q2--由加热剂(或制冷剂)传给设备(或物料)的热量 Q3--所处理的物料从设备中带走的热量 Q4--消耗在设备上的热量 Q5--设备向四周散发的热量(热损失)
第五节 设备生产能力计算及选型
物料衡算是设备选型的根据,而设备选型则要 符合工艺的要求。设备选型是保证产品质量的关 键和体现生产水平的标准,又是工艺布置的基 础,并且为动力配电,水、汽用量计算提供依据。
设备选型应根据每一个品种单位时间(小时或
分)产量的物料平衡情况和设备生产能力采确定 所需设备的台数。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。后道工序设备的生产能力要略大于前道工 序,以防物料积压。