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食品工厂工艺设计分析


设备分类 泵类
代号 B
设备分类 贮罐(槽)
代号 R
反应器、转化 F 器 换热器类 H 工业炉类 L
提升、输送设备
塔 器
Q
T
压缩机、风机
J
(2)图例; 图例是将物料流程中画出的有关管线、阀门、设备附件、计量—— 控制仪表等图形用文字予以对照。 (3)设备一览表 设备一览表的作用是表示出物料流程中所有设备的名称、数量规格、 材料等。设备一览表是列在图签上部,由下往上写。它包括下列项目: ①序号; ②流程号(有的与序号合在一起); ③设备名称; ④备规格; ⑤设备数量; ⑥设备材料; ⑦备注
制订产品方案步骤
1.确定产品的种类及包装规格; 2.根据设计规模,结合各产品原料的供应 量、供应周期的长短等实际情况,确定各 种产品在总产量中所占比例及产量; 3.根据原料的生产季节及保藏时间确定产 品的生产时间; 4.根据各种产品的设计产量,确定班次产 量及生产班次数; 天产量=各产品生产规模/预计生产天数 班产量=天产量/班次 班产量的单位有:吨/班、公斤/班。
二、工艺流程设计中的注意事项:




1.根据所生产的产品品种确定生产线的数量,若产 品加工的性质差别很大,就要考虑几条生产线来 加工; 2.根据生产规模,投资条件,确定操作方式。 3.确定主要产品工艺过程。 4.在主要产品的工艺流程确定后,就要确定工艺过 程中每个工序的加工条件。如原料处理的方式及 达到的要求。 5.正确选择合理的单元操作,确定每一单元操作中 的流程方案及设备的形式。
三、工艺流程图的绘制


工艺流程一般有两种表示方法:一种是用框图的形式 表示,另一种是所谓的生产工艺流程图的形式。 框图的优点是步骤明确、易懂,能清晰显现工艺的 原理,但缺点是不详细,一般多在科技论文叙述中予 以采用。 工艺的设备流程图是一种直观性的表示方式,它以形 象的图形、符号、代号表示食品加工设备、输送路线、 控制仪表等、借以表达食品生产过程和物料流向。



四、生产工艺流程的安全设计

见课本P40
第四节 物料衡算
一、物料衡算的概念和意义 物料衡算是指: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
二、物料计算方法和步骤
(一)技术经济定额指标法

一、设备选型及设备设计的原则 食品工厂生产设备大体可分四个类型:计量和贮存 设备;定型专用设备;通用机械设备和非标准专业设备。 在选择设备时,要按照下列原则进行: (1)满足工艺要求,保证产品的质量和产量。 (2)一般大型食品工厂应选用较先进的,机械产品可选用机械 化、连续化程度较高的设备;小型厂则选用较简单的设 备。

1.根据产品规格要求及有关标准来选择加工产品的工艺路 线; 2.根据原料的加工特性,选择易于加工,原料消耗少,营 养损失低的工艺路线; 3.应优先采用机械化、连续化作业生产线,以保证半成品 不发生变色、变味、变质,节约能耗,降低成本; 4.一些名、特、优的产品生产不得随意改动;若需改动, 必须经反复试验,经专家鉴定认可后,方可采用; 5.非定型产品的工艺路线,要待成熟以后方可采用; 6.新产品的加工路线,必需经过中试放大,确认能够符合 大批量生产的要求,方可用于设计中; 7.对于改进后的新工艺,必需经过鉴定认可后,方可用于 设计中。
二、车间布置设计的依据
(1)生产工艺图; (2)物料衡算数据及物料性质; (3)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; (4)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; (5)土建资料和劳动安全、防化、防爆资料等; (6)车间组织及定员资料; (7)厂区总平面布置; (8)国家、行业有关方面的规范资料。
生产工艺流程草图由五部分组成:
(1)物料流程; (2)图例; (3)设备一览表; (4)图鉴; (5)图框。
(1)物料流程 物料流程要求包括: ①厂房各层地平线及标高; ②设备示意图(设备外形尺寸须按比例画,(尺寸大小应适当相称且大致形 似,还要画出设备各管口等); ③设备流程号; ④画出设备的物料及水、汽、真空、压缩空气、冷凝剂等管线和流动方向; ⑤管线上主要的阀门等; ⑥必要设备及管道上的附件,如阻火器、管道过滤器、冷凝水排除器; ⑦必要的计量——控制仪表,如转子流量计、玻璃计量管、压力表、真空表、 温度计等; ⑧必要的文字注解,如废水的下水道、废料、废气及半成品、副产品的去向 等。 物料流程的比例一般采用1:100。如设备过小或过大,则比例相应采用1: 50或1:200。
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) 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) 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)
(二)物料衡算的方法和步骤
二、设备生产能力的计算
食品工厂所用设备的生产能力,有些一看 铭牌就可知道,但有些设备的生产能力随物料、 产品品种、生产工艺条件等而改变,例如流槽、 输送带、杀菌锅等等。
第五节 生产车间工艺布置
一、概述 平面布置图,就是生产车间内,设备布置的俯视图。 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、各工序及车间生活设施的位置,进出口 及防蝇、防虫措施等。除平面图外,有时还必须画出 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 法反映的尽寸。
第三章 食品工厂工艺设计
了解食品工厂工艺设计的内容及其作用, 熟悉工艺设计的方法和步骤。掌握产品方案、 物料计算、设备选型、车间平面布置等工艺设 计内容;熟悉工艺设计对非工艺设计和其他有 关方面的要求。
第一节 概述

一、食品工厂工艺设计的内容 食品工厂工艺设计包括生产工艺设计、设备选 择和管路设计、车间工艺布置等内容。生产工 艺设计和车间工艺布置是工艺设计的两个重要 内容。它们决定工厂的工艺计算、车间组成和 生产设备选择等。
二、食品工厂工艺设计的步骤






食品工厂工艺设计重要是在由原料到各个生产过程中,设计物质 变化及流向,包括所需设备的运用。具体步骤如下: (1)根据前期可行性调查研究,确定产品方案及生产规模。 (2)根据当前的技术,经济水平选择生产方法。 (3)生产工艺流程设计。 (4)物料衡算。 (5)能量衡算(包括热量、耗冷量、供电量、给水量计算)。 (6)选择设备。 (7)车间工艺布置。 (8)管路设计。 (9)其它工艺设计。 (10)编制工艺流程图、管道设计图及说明书等。
第三节 主要产品的工艺流程设计与确定
一、工艺路线的选择 (一)工艺流程和工艺流程设计: 1.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。 2.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。
(二)工艺路线选择的原则和要求:


7.由已知数据,根据物料衡算式进行物料衡算 8.校核与整理计算结果,列出物料衡算表 9.绘出物料流程图
引入物料 排出物料
序号
物料名 称
组成(%)
100%物料量 (Kg)
密度(Kg/L)
体积(L)
序号
物料名 称
组成(%)
100%物料量 (Kg)
密度(Kg/
合计
合计
第四节 设备生产能力及选型
5.产品方案比较: (1)主要产品年产值的比较; (2)每天所需生产工人数的比较; (3)劳动生产率的比较(年产量t/工人总数)
(4)每天工人最多最少之差的比较; (5)平均每人每年产量的比较(元/人· 年); (6)季节性的比较; (7)设备平衡情况的比较; (8)水、电、汽耗量的比较; (9)组织生产难易情况的比较; (10)基建投资的比较; (11)社会效益的比较; (12)经济效益(利税元/年)的比较; (13)结论。 6.产品方案表达,可以是文字叙述的方式,也可以用图表表达的形 式。。
(4)图签(标题栏) 图签的作用是表明图名、设计单位、设计、制图、 审核人员签名、图纸比例尺、图号等。其位置一般在 流程草图右下角,其尺寸依据《机械制图》中的标准。 而设备一览表的长度需和图签长度取齐,这样显得整 齐美观。 (5)图框(边框线) 图框采用粗线条,给整个流程图(包括流程图、 图例、设备一览表和图签)以框界。幅面一般宽度依 据《机械制图》中的标准。
(3)所选设备能充分利用原料,能耗少,效率高,体积 小,维修方便,劳动强度低,并能一机多用。 (4)所选设备应符合食品卫生要求,易清洗装拆,与食 品接触的材料要不易腐蚀,不致对食品造成污染。 (5)设备结构合理,材料性能可适应各种工作条件(如 温度、湿度、压力、酸碱度等)。 (6)在温度、压力,真空度,浓度,时间、速度、流量、 液位,计数和程序等方面有合理的控制系统,并尽量 采用自动控制方式。
果冻生产工艺流程图
(三)工艺流程图的设计
1.生产工艺流程示意图 2.工艺流程草图的设计 完成工艺流程示意图后,即开展物料平衡计算。 设备设计通常分两阶段进行。 第一阶段的设计内容是:计算、确定计量和贮存设备的 容积以及决定这些容积型设备的尺寸和台数等。 第二阶段设备设计与水、电、汽等能量计算。
第二节 产品方案及班产量的确定

一、产品方案 产品方案即生产纲领,指食品工厂全年生产的 品种、数量、生产周期、生产班次的计划安排。
在安排产品方案时,应尽量做到“四个满足”和“五个平衡”。 “四个满足”是: (1)满足主要产品产量的要求; (2)满足经济效益的要求; (3)满足淡旺季平衡生产的要求; (4)满足原料综合利用的要求。 “五个平衡”是: (1)产品产量与原料供应量平衡; (2)生产班次要平衡; (3)产品生产量与设备生产能力要平衡; (4)水、电、气负荷要平衡。 (5)生产季节性与劳动力要平衡;
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