第四章 食品工廠工藝設(shè)計(jì) 食品工廠工藝設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的主...

1、第四章第四章 食品工廠工藝設(shè)計(jì)食品工廠工藝設(shè)計(jì) 食品工廠工藝設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的主體和中 心，決定全廠生產(chǎn)和技術(shù)的合理性，并對(duì)建廠 的費(fèi)用和生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本、勞動(dòng)強(qiáng) 度有著重要的影響，同時(shí)又是非工藝設(shè)計(jì)的依 據(jù)。因此，食品工廠工藝設(shè)計(jì)具有重要的地位 和作用。 食品工廠工藝設(shè)計(jì)的步驟食品工廠工藝設(shè)計(jì)的步驟 工藝設(shè)計(jì)主要是在由原料到各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)物質(zhì)變化 及流向，包括所需設(shè)備的運(yùn)用。具體步驟如下： （1）根據(jù)前期可行性調(diào)查研究，確定產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模。 （2）根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)水平選擇生產(chǎn)方法。 （3）生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)。 （4）物料衡算。 （5）能量衡算（包括熱量、耗冷量、供電量、給水

2、量計(jì)算）。 （6）選擇設(shè)備。 （7）車間工藝布置。 （8）管路設(shè)計(jì)。 （9）其它工藝設(shè)計(jì)。 （10）編制工藝流程圖、管道設(shè)計(jì)圖及說(shuō)明書等。 第一節(jié) 產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定 一.概述 產(chǎn)品方案又稱生產(chǎn)綱領(lǐng)，實(shí)際是食品廠準(zhǔn)備全年 （季度、月）生產(chǎn)哪些品種和各種產(chǎn)品的規(guī)格、產(chǎn)量、 產(chǎn)期、生產(chǎn)車間及班次等的計(jì)劃安排。當(dāng)然市場(chǎng)經(jīng)濟(jì) 條件下的工廠要以銷定產(chǎn)，產(chǎn)品方案既作為設(shè)計(jì)依據(jù)， 又是工廠實(shí)際生產(chǎn)能力的確定及挖潛余量的測(cè)算。產(chǎn) 品方案的影響因素是多方面的，主要有：產(chǎn)品的市場(chǎng) 銷售、人們的生活習(xí)慣、地區(qū)的氣候和不同季節(jié)的影 響。在制定產(chǎn)品方案時(shí)，首先要調(diào)查研究，分析得到 的資料，以此確定主要產(chǎn)品的品種、規(guī)

3、格、產(chǎn)量和生 產(chǎn)班次。其次是要用調(diào)節(jié)產(chǎn)品用以調(diào)節(jié)生產(chǎn)忙閑不均 的現(xiàn)象。最后盡可能把原料綜合利用及貯存半成品， 以合理調(diào)劑生產(chǎn)中的淡、旺季節(jié)。 總之，在安排產(chǎn)品方案時(shí)，應(yīng)盡量 做到“四個(gè)滿足”和“五個(gè)平衡”。 “四個(gè)滿足”是： (1)滿足主要產(chǎn)品產(chǎn)量的要求； (2)滿足原料綜合利用的要求； (3)滿足淡旺季平衡生產(chǎn)的要求； (4)滿足經(jīng)濟(jì)效益的要求 。 “五個(gè)平衡”是： （1）產(chǎn)品產(chǎn)量與原料供應(yīng)量平衡； （2）生產(chǎn)季節(jié)性與勞動(dòng)力平衡； （3）生產(chǎn)班次要平衡； （4）產(chǎn)品生產(chǎn)量與設(shè)備生產(chǎn)能力要平衡； （5）水、電、氣負(fù)荷要平衡。 二、班產(chǎn)量（年產(chǎn)量）的確定二、班產(chǎn)量（年產(chǎn)量）的確定 班產(chǎn)量是工藝設(shè)

4、計(jì)的最主要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，直接影響 到車間布置、設(shè)備配套，占地面積，勞動(dòng)定員和產(chǎn)品 經(jīng)濟(jì)效益。一般情況下，食品工廠班產(chǎn)量越大，單位 產(chǎn)品成本越低，效益越好，由于投資局限及其它方面 制約，班產(chǎn)量有一定的限制，但是必須達(dá)到或超過(guò)經(jīng) 濟(jì)規(guī)模的班產(chǎn)量。最適宜的班產(chǎn)量實(shí)質(zhì)就是經(jīng)濟(jì)效益 最好的規(guī)模。 1.決定班產(chǎn)量的因素 (1)原料的供應(yīng)量多少 (2)生產(chǎn)季節(jié)的長(zhǎng)短 (3)延長(zhǎng)生產(chǎn)期的條件 (4)定型作業(yè)線或主要設(shè)備的能力 (5)廠房、公用設(shè)施的綜合能力 2.年產(chǎn)量的確定 年生產(chǎn)能力按如下估算： Q=Q1+Q2-Q3-Q4+Q5 式中 Q新建廠某類食品年產(chǎn)量； Q1本地區(qū)該類食品消費(fèi)量； Q2本地區(qū)該類食品年調(diào)

5、出量； Q3本地區(qū)該類食品年調(diào)入量； Q4本地區(qū)該類食品原有廠家的年產(chǎn)量； Q5 本廠準(zhǔn)備銷出本地區(qū)以外的量。 對(duì)于淡旺季明顯的產(chǎn)品，如飲料、月餅、 巧克力可按下式計(jì)算： Q=Q旺+Q中+Q淡 Q旺：旺季產(chǎn)量 Q中：中季產(chǎn)量 Q淡：淡季產(chǎn)量 3.生產(chǎn)班制 一般食品工廠每天生產(chǎn)班次為12班，淡季 一班，中季二班，旺季三班制，這根據(jù)食品工廠 工藝和原料特性及設(shè)備生產(chǎn)能力來(lái)決定，若原料 供應(yīng)正常，或廠有冷庫(kù)貯藏室及半成品加工設(shè)備， 可以延長(zhǎng)生產(chǎn)期，不必突擊多開班次，這樣有利 于勞動(dòng)力平衡、設(shè)備利用充分、成品正常銷售， 便生產(chǎn)管理，經(jīng)濟(jì)效益提高。 4.工作日及日產(chǎn)量 5.班產(chǎn)量 三.產(chǎn)品方案的制定 舉

6、例: 豬肉類罐頭 34級(jí)凍豬肉出肉率在65%80%，其中可用于： （1）午餐肉罐頭（凈去皮去骨肉）55%60% 扣肉罐頭（帶皮去骨肉）8%10% 圓蹄罐頭1%2% 其他肉罐頭 （2）午餐肉罐頭（凈去皮去骨肉）55%60% 排骨罐頭（帶皮去骨肉）5% 圓蹄罐頭1%2% 其他肉罐頭 （3）香菇肉醬罐頭34% 香菇豬腿罐頭21% 紅燒排骨罐頭15% 紅燒豬肉罐頭3% 圓蹄罐頭1% 筍干肉絲罐頭5% （4）西式火腿罐35% 其他肉罐頭（香菇肉醬、圓蹄等） 年產(chǎn)4000t餅干廠產(chǎn)品方案 產(chǎn)品名稱 年 產(chǎn) 量/t 班產(chǎn) 量(t) 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10

7、 月 11 月 12 月 嬰兒餅干2.403 菊花餅干1.960 動(dòng)物餅干2.540 雞蛋餅干2.100 口香餅干2.736 椒鹽餅干2.007 雙喜餅干1.800 鈣制餅干2.106 寶石餅干1.700 奶油餅干2.034 孔雀餅干2.000 鴛鴦餅干1.746 旅行餅干1.890 人參餅干1.760 維生素餅干1.680 四、產(chǎn)品方案比較 制訂產(chǎn)品方案時(shí)，為保證方案合理，有利于食品 工廠發(fā)展和管理，應(yīng)按設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書中確定的年產(chǎn) 量和品種，制定出2個(gè)以上的產(chǎn)品方案，按下述原則進(jìn) 行分析，對(duì)方案進(jìn)行技術(shù)上的先進(jìn)性和可行性進(jìn)行比 較，并結(jié)合市場(chǎng)、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、社會(huì)綜合考慮，從中 找出一個(gè)最佳方案

8、作為設(shè)計(jì)依據(jù)。 1.主要產(chǎn)品年產(chǎn)值和年產(chǎn)量 2.每天所需工人數(shù)及最多最少之差的比較 3.勞動(dòng)生產(chǎn)率（年產(chǎn)量/工人總數(shù)） 4.每天（月）原料、產(chǎn)品數(shù)之差比較 5.平均每人年產(chǎn)值（元/人.年）： 6.季節(jié)性和設(shè)備平衡比較 7.水、電、汽消耗量比較 8.組織生產(chǎn)難易的比較 9.基建投資的比較 10.社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益比較：利潤(rùn) 產(chǎn)品方案分析 項(xiàng)目方案方案一方案二方案三 產(chǎn)品年產(chǎn)值 勞 動(dòng) 生 產(chǎn) 率 （t/人年） 平均每人年產(chǎn) 值（元/人年） 基建投資（元） 經(jīng)濟(jì)效益（利 稅元/率） 水、電、汽耗 量（元） 員工人數(shù)（人） 全年空員工人 數(shù)差值（人） 原料損耗率 第二節(jié)第二節(jié) 生產(chǎn)方法的選擇和工藝流程的

9、確定生產(chǎn)方法的選擇和工藝流程的確定 盡管食品廠的類型很多,而且在同一類型的食品廠中 產(chǎn)品的品種和加工工藝亦各不相同,但在同一類型的食品 廠中主要工藝過(guò)程和設(shè)備基本相近,只要這些產(chǎn)品不同時(shí) 生產(chǎn),其相同工藝過(guò)程的設(shè)備是可以公用的,所以我們?cè)诖_ 定產(chǎn)品工藝流程時(shí)只要將主要產(chǎn)品的工藝流程確定后,其 他產(chǎn)品就好辦了。但必須指出，為了保證食品產(chǎn)品的質(zhì)量， 對(duì)不同原料應(yīng)選擇不同的工藝流程，另外，即使原料相同， 如果所確定的工藝路線和條件不相同，不僅會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì) 量，而且會(huì)影響到工廠的經(jīng)濟(jì)效益，所以，我們對(duì)所設(shè)計(jì) 的食品廠的主要產(chǎn)品工藝流程應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真探討和論證。 一、原則 工藝流程是初步設(shè)計(jì)審批過(guò)程中主要審

10、查內(nèi)容之一，它 的正確與否往往決定產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，決定食品廠的 生存與發(fā)展，選擇工藝流程必須通過(guò)分析、比較，從理論和 實(shí)際各個(gè)方面進(jìn)行論證，證實(shí)它在技術(shù)上是先進(jìn)的。在經(jīng)濟(jì) 上是高效的，符合設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書的要求： （1）原料匹配性。根據(jù)原料性質(zhì)、種類和來(lái)源擬定工藝流 程。 （2）按產(chǎn)品規(guī)格和部頒標(biāo)準(zhǔn)擬定。 （3）注意經(jīng)濟(jì)效益，盡量選投資少，消耗低，成本低，產(chǎn) 品收益率高的生產(chǎn)工藝。 （4）“三廢”處理效果好，減少“三廢”處理量，治理三 廢項(xiàng)目與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)，同時(shí)施工，選用產(chǎn)品“三廢” 少或經(jīng)過(guò)治理容易達(dá)到國(guó)家規(guī)定的“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn) 工藝。 （5）產(chǎn)品在市場(chǎng)有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，有利于

11、原材料的綜合 利用。 （6）對(duì)傳統(tǒng)名優(yōu)產(chǎn)品不得隨意更改生產(chǎn)工藝，一旦更改必 須經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)、專家鑒定、報(bào)上級(jí)批準(zhǔn)。 （7）對(duì)科研成果，必須經(jīng)過(guò)中試放大后，才能應(yīng)用。 （8）優(yōu)先采用機(jī)械化、連續(xù)化自動(dòng)作業(yè)線，暫不能實(shí)現(xiàn)機(jī) 械化生產(chǎn)的品種，其工藝流程應(yīng)盡量按流水線排布，減少原 料，半成品在生產(chǎn)流程中停留的時(shí)間，避免變色、變味、變 質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生。 （9）罐裝后需要?dú)⒕氖称纷詈貌捎眠B續(xù)殺菌或高溫短時(shí) 殺菌，高濃縮操作的食品應(yīng)采用真空濃縮以減少溫度對(duì)產(chǎn)品 色澤和口味的影響，特別是對(duì)熱敏性的食品，需要注意。 （10）結(jié)合我國(guó)國(guó)情。在進(jìn)行產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)時(shí)，必須以我國(guó) 具體情況出發(fā)，在市場(chǎng)消費(fèi)水平，相關(guān)機(jī)械設(shè)備

12、及電氣儀表 制造能力，勞動(dòng)就業(yè)與生產(chǎn)自動(dòng)化水平關(guān)系等方面做出恰當(dāng) 的衡量，綜合考慮。在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備時(shí)，要考慮 是否適合我國(guó)生產(chǎn)實(shí)際，并注意消化吸收，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó) 家的水平差距。 （11）確保安全生產(chǎn)，以保證人身和設(shè)備安全。 二、生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)二、生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì) 生產(chǎn)方法確定以后，就開始工藝流程的設(shè)計(jì)。有如下內(nèi)容： （一）確定生產(chǎn)線數(shù)目 根據(jù)產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模，視生產(chǎn)實(shí)際情況，結(jié)合投資大 小，確定生產(chǎn)線及生產(chǎn)線數(shù)目。如果產(chǎn)量大，可采用幾條生產(chǎn) 線，以便生產(chǎn)調(diào)劑，設(shè)備護(hù)理等。 （二）確定生產(chǎn)線自動(dòng)化程度 生產(chǎn)線有間歇和連續(xù)兩種。在確定生產(chǎn)線自動(dòng)化程度時(shí)， 根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)和技術(shù)成熟性，

13、結(jié)合生產(chǎn)規(guī)模，一般采用先進(jìn)、 經(jīng)濟(jì)、合理的自動(dòng)化生產(chǎn)線，高品質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)配以自動(dòng)化在線 檢測(cè)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。 （三）工藝流程圖的設(shè)計(jì) 工藝流程圖的設(shè)計(jì)主要包括生產(chǎn)工藝流程示意圖，生產(chǎn)工 藝流程草圖和生產(chǎn)工藝流程圖三個(gè)階段。 生產(chǎn)工藝流程示意圖又稱方框流程圖，在物料衡算前進(jìn) 行。主要是定性表述由原料轉(zhuǎn)變?yōu)榘氤善返倪^(guò)程及應(yīng)用 的相關(guān)設(shè)備。它只是定性的生產(chǎn)工藝表述，不要求正確 的比例繪制。主要包括生產(chǎn)過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)哪些單位操 作，各單位操作中的流程方案及所需型號(hào)的表述。內(nèi)容 包括工序名稱、完成該工序工藝操作手段（手工或機(jī)械 設(shè)備名稱）、物料流向、工藝條件等。在方框圖中，應(yīng) 以箭頭表示物料流動(dòng)方向，其

14、中以粗實(shí)線表示物料由原 料到成品的主要流動(dòng)方向，細(xì)實(shí)線表示中間產(chǎn)物，輔助 料,廢料的流動(dòng)方向。 2.工藝流程草圖由四個(gè)部分組：生產(chǎn)工藝流程圖、圖例、設(shè)備 一覽表和必須的文字證明，繪制工藝流程早圖時(shí)要求如下： A 表示出廠房各層樓面的標(biāo)高 B 用細(xì)實(shí)線畫出設(shè)備示意圖 C 用粗實(shí)線畫出物料流程管理，并畫出流向箭頭。用細(xì)實(shí)線畫 水、汽、空氣等動(dòng)力管線，并畫出流向箭頭。 D 繪制設(shè)備和管道上主要閥門、控制儀表及管路附件。 E 對(duì)必要的部分，而又不能用圖線表達(dá)時(shí)，用文字注釋。如 “三廢”、副產(chǎn)物的去向等。 F 附注圖例，并按圖標(biāo)繪出。常采用1：50，1：100，1：200等。 具體繪制工藝流程草圖的步驟

15、如下： 生產(chǎn)工藝設(shè)備流程圖包括：有關(guān)設(shè)備的基本外形， 工序名稱、物料流向等。必要時(shí)，還應(yīng)表示各設(shè)備間位 置距離及其高度。設(shè)備外形以簡(jiǎn)單直觀為準(zhǔn)。 生產(chǎn)工藝設(shè)備流程圖畫法是：將生產(chǎn)設(shè)備按生產(chǎn)流 程順序和高低位置是在圖面自左至右的展開，用細(xì)線繪 制，繪出顯示設(shè)備形狀特征的簡(jiǎn)單外形，可按比例畫， 也可不按比例，設(shè)備的排列位置在圖上表示出來(lái)，原、 輔料和介質(zhì)流向用粗實(shí)線表示，表示不同介質(zhì)流向的管 線在圖上不能相交，交接處用細(xì)實(shí)線或圓弧避開，圖上 的設(shè)備應(yīng)注明名稱或設(shè)備編號(hào)。 3.生產(chǎn)工藝流程圖，又稱帶控制點(diǎn)的工藝流程 圖，是初步設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。它是在經(jīng)過(guò)多次 反復(fù)比較、修改，確認(rèn)設(shè)計(jì)合理無(wú)誤后繪制正

16、式設(shè)計(jì)結(jié)果，它更加全面、完整、合理、是設(shè) 備布置和管道設(shè)計(jì)的依據(jù)，并可供施工安裝、 生產(chǎn)操時(shí)參考。 第三節(jié) 物料計(jì)算 物料衡算包括該產(chǎn)品的原輔料和包裝材料的計(jì)算。 通過(guò)物料衡算，可以確定各種主要物料的采購(gòu)運(yùn)輸和 倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存量，并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中所需的設(shè)備和勞動(dòng)力定 員的需要量提供計(jì)算依據(jù)。計(jì)算物料時(shí)，必須使原、 輔料的質(zhì)量與經(jīng)過(guò)加工處理后所得成品和損耗量相平 衡。加工過(guò)程中投入的輔助料按正值計(jì)算，加工過(guò)程 中的物料損失，以負(fù)值計(jì)入。這樣，可以計(jì)算出原料 和輔料的消耗定額，繪制出原、輔料耗用表和物料平 衡圖。并為下一步設(shè)備計(jì)算、熱量計(jì)算、管路設(shè)計(jì)等 提供依據(jù)和條件。還為勞動(dòng)定員、生產(chǎn)班次、成本核 算提

17、供計(jì)算依據(jù)。因此，物料衡算在工藝設(shè)計(jì)中是一 項(xiàng)既細(xì)致又重要的工作。 一 計(jì)算方法 物料衡算的基本資料是“技術(shù)經(jīng)濟(jì)定額指標(biāo)” ，而 技術(shù)經(jīng)濟(jì)定額指又是工廠在生產(chǎn)實(shí)踐中積累起來(lái)的經(jīng)驗(yàn) 數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)因具體條件而異，如地區(qū)差別、機(jī)械化 程度、原料品種、成熟度、新鮮度及操作條件等不同， 選用時(shí)要根據(jù)具體條件而定，一般老廠改造按該廠原有 的技術(shù)經(jīng)濟(jì)定額為計(jì)算依據(jù)，新建廠則參考相同類型、 相近條件工廠的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)定額指標(biāo)，再以新建廠的 實(shí)際情況作修正。 在物料衡算時(shí)，計(jì)算對(duì)象可以是全廠、全車間、某 一生產(chǎn)線、某一產(chǎn)品，在一年或一月或一日或一個(gè)班次， 也可以是單位批次的物料數(shù)量。一般新建食品工廠的工 藝設(shè)

18、計(jì)都是以“班”產(chǎn)量為基準(zhǔn)。例如： 每班耗用原料量（kg班）=單位產(chǎn)品耗用原料量 （kgt）班產(chǎn)量（t班）； 每班耗用各種輔料量(kg斑)=單位產(chǎn)品耗用各種 輔料量（kgt）班產(chǎn)量（t班）； 每班耗用包裝容器量(只班)=單位產(chǎn)品耗用包裝 容器量（只t）班產(chǎn)量（t班）（1十01 損耗）。 單位產(chǎn)品耗用的各種包裝材料、包裝容器也可 仿照上述方法計(jì)算。若一種原料生產(chǎn)兩種以上產(chǎn) 品，則需分別求出各產(chǎn)品的用量，再匯總求得。 另外，在物料計(jì)算的時(shí)候，也有用原料利用率作 為計(jì)算基礎(chǔ)。 二 計(jì)算結(jié)果的表示 物料計(jì)算結(jié)果通常用物料平衡圖或物料平 衡表來(lái)表示。 1.物料平衡圖物料平衡圖 物料平衡圖是根據(jù)任何一種物料

19、的重量與 經(jīng)過(guò)加工處理后所得的成品及少量損耗之和在 數(shù)值上是相等的原理來(lái)繪制的，平衡圖的內(nèi)容 包括：物料名稱、質(zhì)量、成品質(zhì)量、物料的流 向、投料順序等項(xiàng)。繪制物料平衡圖時(shí)，實(shí)線 箭頭表示物料主流向，必要時(shí)用細(xì)實(shí)線表示物 料支流向 。 2.物料平衡表物料平衡表 物料平衡表是物料平衡計(jì)算的另一種表示 形式，其內(nèi)容與平衡圖相同 物料平衡表物料平衡表 名稱 計(jì)算 單位 主、輔原料 產(chǎn)品 食 品 損 失 1 損 失 2 損 失 3 批 次 質(zhì)量 百分比 班 次 質(zhì)量 百分比 第四節(jié) 設(shè)備生產(chǎn)能力計(jì)算及選型 物料衡算是設(shè)備選型的根據(jù)，而設(shè)備選型則要符 合工藝的要求。設(shè)備選型是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵和體 現(xiàn)生產(chǎn)

20、水平的標(biāo)準(zhǔn)，又是工藝布置的基礎(chǔ)，并且為動(dòng) 力配電，水、汽用量計(jì)算提供依據(jù)。設(shè)備選型應(yīng)根據(jù) 每一個(gè)品種單位時(shí)間（小時(shí)或分）產(chǎn)量的物料平衡情 況和設(shè)備生產(chǎn)能力采確定所需設(shè)備的臺(tái)數(shù)。若有幾種 產(chǎn)品都需要共同的設(shè)備，在不同時(shí)間使用時(shí)，應(yīng)按處 理量最大的品種所需要的臺(tái)數(shù)來(lái)確定。對(duì)生產(chǎn)中的關(guān) 鍵設(shè)備，除按實(shí)際生產(chǎn)能力所需的臺(tái)數(shù)配備外，還應(yīng) 考慮有備用設(shè)備。一般后道工序設(shè)備的生產(chǎn)能力要略 大于前道工序，以防物料積壓。 設(shè)備選型及設(shè)備設(shè)計(jì)的原則設(shè)備選型及設(shè)備設(shè)計(jì)的原則 食品工廠生產(chǎn)設(shè)備大體可分四個(gè)類型：計(jì)量 和貯存設(shè)備；通用機(jī)械設(shè)備；定型專用設(shè)備和非 標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)設(shè)備。在選擇設(shè)備時(shí)，要按照下列原則 進(jìn)行： .滿足

21、工藝要求，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。 .一般大型食品工廠應(yīng)選用較先進(jìn)的，機(jī)械 化程度高的設(shè)備；中型廠則看具體條件，一些主 要產(chǎn)品可選用機(jī)械化、連續(xù)化程度較高的設(shè)備； 小型廠則選用較簡(jiǎn)單的設(shè)備。 .所選設(shè)備能充分利用原料，能耗少，效率 高，體積小，維修方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，并能一機(jī) 多用。 .所選設(shè)備應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，易清洗 裝拆，與食品接觸的材料要不易腐蝕，不致對(duì) 食品造成污染。 .設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，材料性能可適應(yīng)各種工 作條件（如溫度、濕度、壓力、酸堿度等）。 .在溫度、壓力，真空度，濃度，時(shí)間、 速度、流量、液位，計(jì)數(shù)和程序等方面有合理 的控制系統(tǒng)，并盡量采用自動(dòng)控制方式。 設(shè)備生產(chǎn)能力的計(jì)算設(shè)備生

22、產(chǎn)能力的計(jì)算 食品工廠所用設(shè)備的生產(chǎn)能力，有些一看 銘牌就可知道，但有些設(shè)備的生產(chǎn)能力隨物料、 產(chǎn)品品種、生產(chǎn)工藝條件等而改變，例如流槽、 輸送帶、殺菌鍋等等。 食品工廠主要設(shè)備的選擇食品工廠主要設(shè)備的選擇 食品工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品種類多,使用的設(shè) 備各式各樣。設(shè)備生產(chǎn)廠家普及國(guó)內(nèi)外， 其型號(hào)、規(guī)格不一，設(shè)計(jì)者應(yīng)正確選擇設(shè) 備，滿足工藝要求，確保食品廠產(chǎn)品的產(chǎn) 量和質(zhì)量，下面主要是罐頭廠來(lái)介紹。 .罐頭工廠主要設(shè)備罐頭工廠主要設(shè)備 .輸送設(shè)備輸送設(shè)備 罐頭工廠主要輸送設(shè)備一般分為固體輸送設(shè)備和液體輸 送設(shè)備兩大類。 .固體輸送設(shè)備 固體輸送設(shè)備由于其用途和功能不同，又可分為帶式輸 送機(jī)、斗式輸送機(jī)和

23、螺旋輸送機(jī)等。 （）帶式輸送機(jī) 帶式輸送機(jī)是食品廠中應(yīng)用最廣的一種連續(xù)輸送機(jī)械， 它常用于塊狀，顆粒狀等物料及整件物料進(jìn)行水平方向或傾 斜方向運(yùn)送。同時(shí)，還可用作揀選工作臺(tái)、清洗和預(yù)處理操 作臺(tái)等。在罐頭廠，該機(jī)械常用在原料預(yù)處理、揀選，裝填 各工段以及成品包裝倉(cāng)庫(kù)等處。 （）斗式升送機(jī) 在食品廠連續(xù)化生產(chǎn)中，該機(jī)械用于需要在不同 高度來(lái)裝運(yùn)物料，使物料由一臺(tái)機(jī)械運(yùn)送到另一臺(tái)機(jī) 械上，或由地面運(yùn)送到樓上等。 （）螺旋輸送機(jī) 適用于需要密閉運(yùn)輸?shù)奈锪?，如粒狀和顆粒狀物 料。 .液體輸送設(shè)備 在液體輸送設(shè)備中，常用的有流送槽、真空吸料裝置和泵等。 （）流送槽 流送槽是屬于水力輸送物料的裝置，用于把

24、原料從堆放場(chǎng) 送到清洗機(jī)或預(yù)煮機(jī)中，適用于蕃茄、蘑菇、菠蘿和其他塊莖 類原料的輸送。 （）真空吸料裝置 這是一種簡(jiǎn)易的流體輸送方法。只要廠內(nèi)有真空系統(tǒng)，除 了可以對(duì)流體進(jìn)行短距離輸送及提升一定的高度之外，如果原 有輸送裝置是密閉的，還可以直接利用這些設(shè)備進(jìn)行真空吸料， 不需增添其他設(shè)備。對(duì)于果醬，蕃茄醬等或帶有固體塊料的物 料（如桔囊等），尤為適宜。它的缺點(diǎn)是輸送距離或提升高度 不大，效率低。 （）泵 在食品廠常用的泵有離心奶泵，螺桿泵、齒輪泵等。 離心奶泵在食品廠用于液體的輸送，在乳品廠應(yīng)用尤為 廣泛，其工作原理和用途，與一般離心泵相同，其不同之 處是凡與液體接觸部分，均由不銹鋼制造，確保食

25、品衛(wèi)生， 故又稱衛(wèi)生泵。 螺桿泵是一種回轉(zhuǎn)容積式泵，是利用一根或數(shù)根螺桿的 相互嚙合使空間容積發(fā)生變化來(lái)輸送液體。目前，食品廠 中大多是單螺桿臥式泵，用于高粘稠液體及帶有固體物料 的醬體的輸送。如在蕃茄醬連續(xù)生產(chǎn)流水線上常采用此泵。 齒輪泵亦屬于回轉(zhuǎn)容積式泵，在食品廠中主要用來(lái)輸送 粘稠液體，如油類、糖漿等。 .清洗和原料預(yù)處理設(shè)備清洗和原料預(yù)處理設(shè)備 食品原料在其生長(zhǎng)，成熟、運(yùn)輸及貯藏過(guò)程中， 會(huì)受到塵埃，砂土、微生物及其他污物的污染。因此， 在加工前必須進(jìn)行清洗。此外，為保證食品容器清潔 和防止肉類罐頭產(chǎn)生油商標(biāo)等質(zhì)量事故，都必須有相 應(yīng)的清洗機(jī)械與設(shè)備。 常用的清洗設(shè)備有鼓風(fēng)式清洗機(jī)、空

26、罐清洗機(jī)， 全自動(dòng)洗瓶機(jī)、實(shí)罐清洗機(jī)等。鼓風(fēng)式清洗機(jī)，是利 用空氣進(jìn)行攪拌，既可加速污物從原料上洗去，又可 使原料在強(qiáng)烈翻動(dòng)時(shí)其完整性不被破壞，因而最適合 于果蔬原料的清洗；全自動(dòng)洗瓶機(jī)，可用于果汁，汽 水，牛奶，啤酒等玻璃瓶的清洗，對(duì)新瓶和回收瓶均 可使用。 常用的原料預(yù)處理設(shè)備有分級(jí)機(jī)（又分滾筒 式分級(jí)機(jī)、擺動(dòng)篩、三輥筒式分級(jí)機(jī)、花生米 色選機(jī)等）、切片機(jī)（蘑菇定向切片機(jī)、菠蘿 切片機(jī)，青刀豆切端機(jī)等）、絞肉機(jī)、打漿機(jī)， 榨汁機(jī)，果蔬去皮機(jī)，分離機(jī)（桔油分離、奶 油分離機(jī)等），斬拌機(jī)、真空攪拌機(jī)等。 滾筒 式分級(jí)機(jī)，分級(jí)效率高，目前廣泛用于蘑菇和 青豆等的分級(jí)；三輥筒式分級(jí)機(jī)適用于球形或

27、近似球形體的果蔬原料，如蘋果、柑桔、蕃茄、 桃子和菠蘿等按直徑大小不同進(jìn)行分級(jí)；斬拌 機(jī)和真空攪拌機(jī)是午餐肉的專用設(shè)備。 .熱處理設(shè)備熱處理設(shè)備 食品工廠熱處理設(shè)備主要用于原料脫水、抑 制或殺滅微生物、排除食品組織中的空氣、破壞 酶活力、保持產(chǎn)品的顏色和方便其他工序的操作 等。它包括預(yù)煮、預(yù)熱、蒸發(fā)濃縮、干燥、排氣 和殺菌等設(shè)備。常用的熱處理設(shè)備有列管式熱交 換器、板式熱交換器、輥筒式殺菌器、夾層鍋、 連續(xù)預(yù)煮機(jī)（分鏈帶式和螺旋式），真空濃縮設(shè) 備（按加熱器結(jié)構(gòu)分，有：盤管式、中央循環(huán)式、 升膜式、降膜式、片式、刮板式、外加熱式等 等）、排氣設(shè)備、殺菌設(shè)備（立式、臥式、常壓 連續(xù)式、回轉(zhuǎn)式等等

28、）等。 .熱交換器 熱交換器中，列管式熱交換器廣泛應(yīng)用在蕃 茄汁，果汁、乳品等液體食品的生產(chǎn)過(guò)程中，大 多用作高溫短時(shí)或超高溫短時(shí)殺菌和殺菌后的及 時(shí)冷卻；板式熱交換器用于牛奶高溫短時(shí)或超高 溫殺菌，也可作為食品液料的加熱殺菌和冷卻； 輥筒式殺菌器一般作鮮奶及稀奶油的消毒，適于 中小型乳品廠使用；夾層鍋常用于物料的熱燙、 預(yù)煮，調(diào)味液的配制及熬煮一些濃縮產(chǎn)品；連續(xù) 預(yù)煮機(jī)廣泛用于蘑菇、青刀豆、青豆、蠶豆等各 種原料的預(yù)煮。 .真空濃縮設(shè)備 真空濃縮設(shè)備的加熱器結(jié)構(gòu)種類很多，在選擇不同結(jié) 構(gòu)的真空濃縮設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)以下食品溶液的性質(zhì)來(lái)確定。 結(jié)垢性：有些溶液在加熱濃縮時(shí)，會(huì)在加熱面上生成垢 層，

29、從而增加熱阻，降低傳熱系數(shù)，嚴(yán)重時(shí)使設(shè)備生產(chǎn)能 力下降，甚至停產(chǎn)。所以，對(duì)易發(fā)生垢層的料液，最好選 擇流速較大的強(qiáng)制循環(huán)型或升膜式濃縮設(shè)備。 結(jié)晶性：有些溶液在濃度增加時(shí)，會(huì)有晶粒析出，而且 沉積于傳熱面上，從而影響傳熱效果，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞加熱 管。對(duì)于這類食品溶液，常采用帶有攪拌器的夾套式濃縮 設(shè)備或帶有強(qiáng)制循環(huán)的濃縮器。 粘滯性：有些食品溶液的粘度隨濃度的增加而增加，使流速 降低，傳熱系數(shù)變小，生產(chǎn)能力下降。對(duì)于粘度較高的食品溶 液，一般選用強(qiáng)制循環(huán)式、刮板式或降膜式濃縮設(shè)備。 熱敏性：在食品工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，各種不同原料對(duì)熱的敏 感性亦不同，有些產(chǎn)品在加工溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)影響色澤，使產(chǎn) 品質(zhì)

30、量下降，所以，對(duì)這類產(chǎn)品應(yīng)選用停留時(shí)間短、蒸發(fā)溫度 低的真空濃縮設(shè)備，一般選用各種薄膜式或真空度較高的濃縮 設(shè)備。 發(fā)泡性：有些食品溶液在濃縮過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量氣泡，這樣， 泡沫易被二次蒸汽帶走，增加產(chǎn)品損耗，嚴(yán)重時(shí)無(wú)法操作，造 成停產(chǎn)。因此，在濃縮器的結(jié)構(gòu)上，要考慮消除發(fā)泡的可能， 同時(shí)要設(shè)法分離回收泡沫，一般采用強(qiáng)制循環(huán)型和長(zhǎng)管薄膜濃 縮器，以提高料液在管內(nèi)流速。 真空濃縮裝置中除真空濃縮設(shè)備外，還有附屬設(shè)備，它主 要包括捕沫器、冷凝器及真空裝置等 .殺菌設(shè)備 罐頭廠的殺菌設(shè)備種類很多，按其殺菌溫度不 同，可分為常壓殺菌和加壓殺菌。按其操作方法分， 有間歇?dú)⒕瓦B續(xù)殺菌。罐頭廠常用的間歇式殺菌

31、 設(shè)備有：立式殺菌器、臥式殺菌器。臥式殺菌器中 又有靜止式和回轉(zhuǎn)式兩種。連續(xù)式殺菌設(shè)備有常壓 連續(xù)殺菌器、靜水壓連續(xù)殺菌器、水封式連續(xù)高壓 殺菌器、火焰殺菌器，真空殺菌器以及微波殺菌器 等。在我國(guó)各罐頭廠中主要是立式殺菌器，臥式殺 菌器及常壓連續(xù)殺菌器。 .封罐設(shè)備封罐設(shè)備 由于罐頭的品種繁多，容器形狀和罐形亦多種多 樣，加之容器的材料不同，所以，封罐機(jī)的型號(hào)兵亦 多種多樣，一般來(lái)說(shuō)，鍍錫薄鋼板容器的封罐機(jī)有手 扳式封罐機(jī)、半自動(dòng)封罐機(jī)和自動(dòng)封罐機(jī)。自動(dòng)封罐 機(jī)又有單機(jī)頭自動(dòng)真空封罐機(jī)和多機(jī)頭自動(dòng)封罐機(jī)。 玻璃瓶封口機(jī)亦分手扳式封罐機(jī)、半自動(dòng)封罐機(jī)和自 動(dòng)封罐機(jī)，封罐機(jī)的生產(chǎn)能力是按每分鐘封多

32、少罐計(jì)， 而不是按班產(chǎn)量計(jì)。螺口瓶用四旋蓋擰蓋機(jī)封罐。 .成品包裝機(jī)械設(shè)備成品包裝機(jī)械設(shè)備 常用的成品包裝機(jī)械包括貼標(biāo)機(jī)、裝箱機(jī)、封箱 機(jī)、捆扎機(jī)等。 .空罐設(shè)備空罐設(shè)備 罐身生產(chǎn)設(shè)備有：焊錫罐設(shè)備（單機(jī)和自動(dòng)焊 錫機(jī)）、電阻焊設(shè)備。 常用的空罐罐蓋設(shè)備有：波形切板機(jī)，沖床、 圓蓋機(jī)、灌膠機(jī)、烘膠機(jī)及球磨機(jī)等。 第五節(jié) 勞動(dòng)力計(jì)算 勞動(dòng)力計(jì)算主要用于工廠定員編制、生活設(shè) 施的面積計(jì)算及用水用汽量計(jì)算，同時(shí)對(duì)工廠設(shè) 備的合理使用、人員配備，以及對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)量、定 額指標(biāo)的制訂都有密切關(guān)系。 勞動(dòng)力的計(jì)算主要是根據(jù)生產(chǎn)單位重量的品 種所需要的勞動(dòng)工日來(lái)計(jì)算,一般是按車間來(lái)計(jì) 算,對(duì)于生產(chǎn)車間來(lái)說(shuō)： 每

33、班所需工人數(shù)（人/班）=勞動(dòng)生產(chǎn)率（人工/t 產(chǎn)品）班產(chǎn)量 計(jì)算勞動(dòng)力時(shí)應(yīng)注意： 1 勞動(dòng)生產(chǎn)率高低主要決定于原料新鮮度、成熟度、 工人熟練程度及設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化 2 勞動(dòng)定員應(yīng)合理，不能過(guò)多、過(guò)少 3 全年勞動(dòng)定員應(yīng)基本平衡，在生產(chǎn)旺季時(shí)可使用少 量臨時(shí)工，但應(yīng)是技術(shù)性不強(qiáng)的。 4 男女比應(yīng)是接近3：7 5 隨著食品工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在食品廠的機(jī)械化、自動(dòng) 化程度越來(lái)越高，則生產(chǎn)力的計(jì)算就按新的勞動(dòng)生產(chǎn) 率及勞動(dòng)生產(chǎn)定額指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。 第六節(jié)第六節(jié) 生產(chǎn)車間工藝布置生產(chǎn)車間工藝布置 食品工廠生產(chǎn)車間布置是工藝設(shè)計(jì)的重要部分，不僅 對(duì)建成投產(chǎn)后的生產(chǎn)實(shí)踐有很大關(guān)系，而且影響到工廠整 體。車間布

34、置一經(jīng)施工就不易改變，所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中 必須全面考慮。工藝設(shè)計(jì)必須與土建，給排水、供電、供 汽、通風(fēng)采暖、制冷以及安全衛(wèi)生等方面取得統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。 生產(chǎn)車間平面設(shè)計(jì)，主要是把車間的全部設(shè)備（包括 工作臺(tái)等），在一定的建筑面積內(nèi)作出合理安排。平面布 置圖，就是生產(chǎn)車間內(nèi)，設(shè)備布置的俯視圖。在平面圖中， 必須表示清楚各種設(shè)備的安裝位置。下水道、門窗、各工 序及車間生活設(shè)施的位置，進(jìn)出口及防蠅、防蟲措施等。 除平面圖外，有時(shí)還必須畫出生產(chǎn)車間剖面圖，剖面圖又 叫“立剖面圖”。它是解決平面圖中不能反映的重要設(shè)備 和建筑物立面之間的關(guān)系，以及畫出設(shè)備高度、門窗高度 等在平面圖中無(wú)法反映的盡寸。 生產(chǎn)車間

35、工藝布置的原則生產(chǎn)車間工藝布置的原則 .要有總體設(shè)計(jì)的全局觀點(diǎn)。要有總體設(shè)計(jì)的全局觀點(diǎn)。 首先滿足生產(chǎn)的要求，同時(shí)，還必須從本車間在總平面圖上 的位置，與其他車間或部門間的關(guān)系，以及發(fā)展前景等方面，滿 足總體設(shè)計(jì)的要求。 .設(shè)備布置要盡量按工藝流水線安排設(shè)備布置要盡量按工藝流水線安排 設(shè)備布置要盡量按工藝流水線安排，但有些特殊設(shè)備可按相 同類型作適當(dāng)集中，務(wù)必使生產(chǎn)過(guò)程占地最少，生產(chǎn)周期最短、 操作最方便。如果一車間系多層建筑，要設(shè)有垂直運(yùn)輸裝置，一 般重型設(shè)備最好設(shè)在底層。原料收發(fā)間應(yīng)設(shè)有地磅。 .應(yīng)考慮到進(jìn)行多品種生產(chǎn)的可能應(yīng)考慮到進(jìn)行多品種生產(chǎn)的可能 在進(jìn)行生產(chǎn)車間設(shè)備布置時(shí)，應(yīng)考慮到進(jìn)

36、行多品種生產(chǎn)的可 能，以便靈活調(diào)動(dòng)設(shè)備，并留有適當(dāng)?shù)挠嗟兀员愀鼡Q設(shè)備。同 時(shí)，還應(yīng)注意設(shè)備相互間的間距和設(shè)備與建筑物的安全維修距離。 既要操作方便，又要保證維修裝拆和清潔衛(wèi)生的方便。 .生產(chǎn)車間與其他車間的各工序要相互配合生產(chǎn)車間與其他車間的各工序要相互配合 為保證各物料運(yùn)輸通暢，避免重復(fù)往返，生產(chǎn)車間與其他 車間的各工序要相互配合。必須注意：要盡可能利用生產(chǎn)車間 的空間進(jìn)行運(yùn)輸；合理安排生產(chǎn)車間各種廢料排出；人員進(jìn)出 口要和物料進(jìn)出口分開。 .必須考慮生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動(dòng)保護(hù)必須考慮生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動(dòng)保護(hù) 如衛(wèi)生消毒、防蠅防蟲、車間排水、電器防潮及安全防火 等措施。對(duì)散發(fā)熱量、氣味及有腐蝕性的介質(zhì)，

37、要單獨(dú)集中布 置。對(duì)空壓機(jī)房，空調(diào)機(jī)房、真空泵房等既要分隔、又要盡可 能接近使用地點(diǎn)，以減少輸送管路及管路損失。 .應(yīng)注意車間的采光、通風(fēng)、采暖、降溫等設(shè)施。應(yīng)注意車間的采光、通風(fēng)、采暖、降溫等設(shè)施。 .可以設(shè)在室外的設(shè)備，盡可能設(shè)在室外，上面可加蓋簡(jiǎn)可以設(shè)在室外的設(shè)備，盡可能設(shè)在室外，上面可加蓋簡(jiǎn) 易棚。易棚。 生產(chǎn)車間工藝布置的步驟與方法生產(chǎn)車間工藝布置的步驟與方法 食品工廠生產(chǎn)車間平面設(shè)計(jì)一般有兩種情況，一種是新設(shè) 計(jì)車間平面布置；另一種是對(duì)原有廠房進(jìn)行平面布置設(shè)計(jì)。后 一種比前一種更困難些，因?yàn)橛泻芏嘞拗茥l件，但設(shè)計(jì)方法相 同，現(xiàn)將生產(chǎn)車間平面布置設(shè)計(jì)步驟敘述于下： .整理好設(shè)備清單和

38、生活室等各部分的面積要求 食品廠食品廠 車間設(shè)備清單車間設(shè)備清單 序號(hào) 設(shè)備名 稱 規(guī)格型 號(hào) 安裝 尺寸 生產(chǎn) 能力 臺(tái)數(shù)備注 清單中分出固定的、移動(dòng)的、公共的、專用的以 及重量等說(shuō)明。其中笨重的、固定、專用的設(shè)備應(yīng)盡 量排在車間四周，輕的、可移動(dòng)、簡(jiǎn)單的設(shè)備可排在 車間中央，方便更換設(shè)備 .確定廠房地建筑結(jié)構(gòu)、形式、朝向、跨度，繪 出寬度和承重柱、墻的位置。一般車間m長(zhǎng) 為宜，（不超過(guò)m）。在計(jì)算紙上畫出車間長(zhǎng)度、 寬度和柱子。 .按照總平面圖，確定生產(chǎn)流水線方向。 .用硬紙板剪成小方塊（按比例），在草圖上布 置，排出多種方案分析比較，以求最佳方案。 .討論、修改、畫草圖，對(duì)不同方案可以從

39、以下 幾個(gè)方面進(jìn)行比較： 建筑結(jié)構(gòu)造價(jià)； 管道安裝；（包括工藝、水、冷、汽等） 車間運(yùn)輸； 生產(chǎn)衛(wèi)生條件、操作條件； 通風(fēng)采光。 .擺進(jìn)生活室、車間辦公室。 .畫出車間主要剖面圖（包括門窗）。 .審查修改。 .畫出正式圖。 生產(chǎn)車間工藝布置對(duì)非工藝設(shè)計(jì)的要求生產(chǎn)車間工藝布置對(duì)非工藝設(shè)計(jì)的要求 車間工藝布置設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)密切相關(guān)，在工藝布置 過(guò)程中應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)、外形、長(zhǎng)度、寬度及有關(guān)問(wèn)題提出 要求。 .對(duì)建筑外形的選擇要求對(duì)建筑外形的選擇要求 車間建筑的外形有長(zhǎng)方形、L形、T形、U形等。一般 為長(zhǎng)方形，其長(zhǎng)度取決于生產(chǎn)流水作業(yè)線的形式和生產(chǎn)規(guī) 模，一般m左右適宜，車間層高按房屋的跨度和生產(chǎn)工 藝

40、要求而定，般以m為宜。單層廠房可酌量提高，車間 內(nèi)立柱越少越好。國(guó)外生產(chǎn)車間般高度10m，也有車 間達(dá)m以上。 .2對(duì)門、窗的要求對(duì)門、窗的要求 每個(gè)車間必須有兩道以上的門。作為人流、貨流 和設(shè)備的出入口，門的規(guī)格應(yīng)比設(shè)備高.m， 比設(shè)備寬的.m。為滿足貨物或交通工具進(jìn) 出，門的規(guī)格應(yīng)比裝貨物后的車輛高出.m以上， 寬出.以上。 生產(chǎn)車間的門應(yīng)按生產(chǎn)工藝的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，一 般要求設(shè)置防蠅、防蟲裝置，車間的門常用的有空洞 門、單扇門、雙扇門、單扇推拉門或雙扇推拉門、單 扇雙面彈簧門、雙扇雙面彈簧門、單扇內(nèi)外開雙層門、 雙扇內(nèi)外開雙層門等。我國(guó)最常用的，效果較好的是 雙層門（一層紗門和一層開關(guān)門，

41、門的代號(hào)用“M”表 示）。在車間內(nèi)部各工段間要求差距不太大，為便于 各工段間往來(lái)運(yùn)輸及人員流動(dòng)一般均采用空洞門。 對(duì)排出大量水蒸氣或油蒸汽的車間，應(yīng)特別 注意排汽問(wèn)題。一般對(duì)產(chǎn)生水蒸氣或油汽的設(shè)備 需進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)，可在設(shè)備附近的墻上或設(shè)備上 部的屋頂開孔，用軸流風(fēng)機(jī)在屋頂或墻上直接進(jìn) 行排汽。 食品工廠生產(chǎn)車間，對(duì)于局部排出大量蒸汽 的設(shè)備，在平面布置時(shí)，應(yīng)盡量靠墻并設(shè)置在當(dāng) 地夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向位置，同時(shí)，將頂棚做 成傾斜式，頂板可用鋁合金板，這樣，可使大量 蒸汽排至室外。 .3對(duì)采光的要求對(duì)采光的要求 我國(guó)目前各食品工廠生產(chǎn)車間基本上是天然采光，車間 的采光系數(shù)一般要求為。采光系數(shù)是指采

42、光 面積和房間地坪面積的比值。采光面積不等于窗洞面積。采 光面積占窗洞面積的百分比與窗的材料、形式和大小有關(guān)， 一般木窗的玻璃有效面積占窗洞的，鋼窗的 玻璃有效面積占窗洞的。 窗是車間主要透光的部分，窗有側(cè)窗和天窗之分。車間 內(nèi)來(lái)自窗的采光主要靠側(cè)窗，它開在四周墻上，工人坐著工 作時(shí)窗臺(tái)高可取.m.m；站著工作時(shí)，窗臺(tái)高度 取.m。窗的種類很多，常用的是雙層內(nèi)、外開窗 （紗窗和普通玻璃窗）。窗的代號(hào)用“C”表示。若房屋跨 度過(guò)大或?qū)痈哌^(guò)低，側(cè)窗采光面積小，采光系數(shù)達(dá)不到要求， 還需在屋子頂上開天窗增加采光面積，也可多設(shè)日光燈照明， 燈高離地.m，每隔m安一組。 .4對(duì)地坪的要求對(duì)地坪的要求 食

43、品工廠的生產(chǎn)車間經(jīng)常受水、酸、堿、油等腐蝕性 介質(zhì)侵蝕及運(yùn)輸車輪沖擊，故地坪須用標(biāo)號(hào)較高的水泥 鋪蓋。生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)陶土磚或設(shè)計(jì)為水磨石地面。工藝 布置中盡量將有腐蝕性介質(zhì)排出的設(shè)備集中布置，做到 局部設(shè)防，縮小腐蝕范圍。 地坪應(yīng)有.的坡度，并設(shè)有明溝或地 漏排水。設(shè)計(jì)時(shí)車間應(yīng)考慮采用運(yùn)輸帶和膠輪車，以減 少地坪受沖擊。國(guó)內(nèi)食品工廠生產(chǎn)車間常用的地坪有地 面磚、石板地面、高標(biāo)號(hào)混凝土地面、紅磚地面、塑料 地面。國(guó)外亦多用紅磚地坪和水泥地坪，也有水泥地層 上敷有環(huán)氧樹脂涂層。（加厚mm）。 .5對(duì)內(nèi)墻面的要求對(duì)內(nèi)墻面的要求 食品工廠對(duì)車間內(nèi)墻面要求很高，要防霉、防濕、 防腐、有利于衛(wèi)生。轉(zhuǎn)角處理最

44、好設(shè)計(jì)為圓弧形，具 體要求如下： .5.墻裙墻裙 一般有.m的墻裙（護(hù)墻），可用白瓷磚。 墻裙可保證墻面少受污染，并易于洗凈。 .5.內(nèi)墻粉刷內(nèi)墻粉刷 一般用白水泥沙漿粉刷，還要涂上耐化學(xué)腐蝕的 過(guò)氯乙烯油漆或六偏水性內(nèi)墻防霉涂料。也可用仿瓷 涂料代替瓷磚，可防水、防霉。這種涂料對(duì)食品工廠 車間內(nèi)墻面很適宜。 .6對(duì)溫控的要求對(duì)溫控的要求 生產(chǎn)車間最好有空調(diào)裝置。在沒(méi)有空調(diào)的 情況下，門窗應(yīng)設(shè)紗門紗窗。在我國(guó)南方地區(qū)， 在沒(méi)有空調(diào)的情況下，除設(shè)紗門紗窗外，其車 間的層高一般不宜低于m，以確保有較好的通 風(fēng)。密閉車間應(yīng)有機(jī)械送風(fēng)，空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾后 送入車間，屋頂布有通風(fēng)器，風(fēng)管一般可用鋁 板或塑料

45、。產(chǎn)品有特別要求者，局部地區(qū)可使 用正壓系統(tǒng)和采取降溫措施。 .7樓蓋樓蓋 樓蓋是由承重結(jié)構(gòu)、鋪面、天花、填充物等 組成。承重結(jié)構(gòu)是梁和板，鋪面是樓板層表面層， 它可保護(hù)承重結(jié)構(gòu)，并承受地面上的一切作用力。 填充物起隔音、隔熱作用。天花起隔音、隔熱和 美觀作用。頂棚必須平整，防止積塵。為防滲水， 樓蓋最好選用現(xiàn)澆整體式結(jié)構(gòu)，并保持. .的坡度，以利排水，保證樓蓋不滲水、不 積水。 .8對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求 食品工廠生產(chǎn)車間的建筑結(jié)構(gòu)大體上可分磚木結(jié) 構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等。 (1)磚木結(jié)構(gòu) 建筑物屋頂支承構(gòu)件采用木制屋架,建筑物的所有 重量由木柱或磚墻傳遞到基礎(chǔ)和地

46、基上的結(jié)構(gòu)為磚木 結(jié)構(gòu)，這樣的墻叫承重墻。這種結(jié)構(gòu)因受木材長(zhǎng)度和 強(qiáng)度的限制，建筑物的跨度一般小于m，往往在 1m左右。由于食品廠生產(chǎn)車間一般散發(fā)的溫度 和濕度較高，木材容易腐爛而影響食品衛(wèi)生，所以， 食品廠生產(chǎn)車間一般不宜選用這種結(jié)構(gòu)。 （2）混合結(jié)構(gòu) 混合結(jié)構(gòu)的屋架用鋼筋混凝土，由承 重墻來(lái)支持?；旌辖Y(jié)構(gòu)一般只用作平房， 跨度在，層高可達(dá)m， 柱距不超過(guò)m。混合結(jié)構(gòu)可用于食品工 廠生產(chǎn)車間的單層建筑。 （3）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為食品工廠生產(chǎn)車間和倉(cāng)庫(kù)等 最常用的結(jié)構(gòu)。在建筑的跨度、高度上可按生產(chǎn)要 求加以放大，而不受材料的影響。該結(jié)構(gòu)的跨度一 般為m，層高可達(dá)m以上，柱距 可按

47、需要，一般為m。所謂鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 其主要構(gòu)件梁、柱、屋架、基礎(chǔ)均采用鋼筋混凝土， 而墻只作為防護(hù)設(shè)施，這種結(jié)構(gòu)叫鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 也叫框架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以是單層、也可以是多 層，并可將不同層高，不同跨度的建筑物組合起來(lái)。 因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，耐久性好，所以是食品工廠 生產(chǎn)車間常用的結(jié)構(gòu)。 （4）鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件采用鋼材，由于造價(jià)高， 且需經(jīng)常維修，故對(duì)溫、濕度較高的食品廠生產(chǎn) 車間，則不適宜采用。 總之，食品工廠生產(chǎn)車間的一般單層或多層 建筑，基本上選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而單層建筑 亦可選用混合結(jié)構(gòu)。食品工廠生產(chǎn)車間一般不宜 采用磚木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。 第七節(jié) 水汽用量的計(jì)算 一.用水

48、量計(jì)算 (一).計(jì)算的意義 食品生產(chǎn)中，水是必不可少的物料。因?yàn)槭称飞a(chǎn)過(guò)程 涉及的物理方法和生化反應(yīng)，都必須有水的存在,不管是原料 的預(yù)處理、加熱、殺菌、冷卻、培養(yǎng)基的制備、設(shè)備和食品 生產(chǎn)車間的清洗等都需要大量的水?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有水食品生 產(chǎn)就無(wú)法進(jìn)行。在食品加工中，無(wú)論是原料的預(yù)處理、蒸煮、 糖化等過(guò)程，都有原料的最佳配比、物料濃度范圍，故加水 量必須嚴(yán)格控制。所以，對(duì)于食品生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，供水衡算，即 根據(jù)不同食品生產(chǎn)中對(duì)水的不同需求，進(jìn)行用水量的計(jì)算， 是十分重要的，并且與物料衡算、熱量衡算等工藝計(jì)算以及 設(shè)備的計(jì)算和選型、產(chǎn)品成本、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等均有密切關(guān)系。 (二二).供水衡算的方法和步驟供

49、水衡算的方法和步驟 根據(jù)食品生產(chǎn)工藝、設(shè)備或規(guī)模不同，生 產(chǎn)過(guò)程用水量也隨之改變，有時(shí)差異很大。即 便是同一規(guī)模、工藝也相同的食品生產(chǎn)，單位 成品耗水量往往也大不相同。所以在工藝流程 設(shè)計(jì)時(shí)，必須妥善安排，合理用水，盡量做到 一水多用。 供水衡算的方法有兩種：即按“單位產(chǎn)品 耗水量定額”來(lái)估算和計(jì)算的方法。 按按“單位產(chǎn)品耗水量定額單位產(chǎn)品耗水量定額”來(lái)估算來(lái)估算 用“單位產(chǎn)品耗水量定額”來(lái)估算生產(chǎn)車間的用水 量，其方法簡(jiǎn)便，但目前在我國(guó)尚缺乏具體和確切的技 術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。一個(gè)食品工廠往往同時(shí)要生產(chǎn)幾種產(chǎn)品， 而各產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中缺乏對(duì)耗水量的計(jì)量，一般是按 當(dāng)月所耗水之總量分?jǐn)偟礁鳟a(chǎn)品中去。各

50、廠的攤派方式 不同，其定額指標(biāo)亦不相同，另外，單位產(chǎn)品的耗水額 還因地區(qū)不同、原料品種的差異以及設(shè)備條件、生產(chǎn)能 力大小、管理水平等工廠實(shí)際情況的不同而有較大幅度 的變化。 對(duì)于規(guī)模小的食品工廠在進(jìn)行供水衡算時(shí)可采用 “單位產(chǎn)品耗水量定額”估算法，可分為三個(gè)步驟，即 按單位噸產(chǎn)品耗水量來(lái)估算、按主要設(shè)備的用水量來(lái)估 算和按食品工廠生產(chǎn)規(guī)模來(lái)擬定給水能力。 部分乳制品平均每噸成品耗汽量表部分乳制品平均每噸成品耗汽量表 產(chǎn)品名稱 耗汽量 耗水量產(chǎn)品名稱 耗汽量耗水量 消毒奶 0.280.4 810奶油1.02.02849 全脂奶粉1015130150干酪素4055380400 全脂甜奶粉91210

51、0120乳粉40454050 甜煉乳3.54.64560 注：（1）以上指生產(chǎn)用水，不包括生活用水。 （2）北方氣候寒冷，應(yīng)取較大值。 (1) 按單位噸產(chǎn)品耗水量來(lái)估算 ()按主要設(shè)備的用水量來(lái)估算 有些設(shè)備的用水量較大，在安排管路系統(tǒng)時(shí)， 要考慮到它們?cè)谏a(chǎn)車間的分布情況。對(duì)用水壓 力要求較高，用水量大而集中的地方，應(yīng)單獨(dú)接 入主干管路。 ()按食品工廠規(guī)模來(lái)擬定供水能力 一個(gè)食品工廠要設(shè)置多大的給水能力，主 要是根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，特別是班產(chǎn)量的大小而定。 用水量與產(chǎn)量有一定的比例關(guān)系，但不一定成 正比。班產(chǎn)量越大，單位產(chǎn)品耗水量相應(yīng)越低。 給水能力因而可相應(yīng)減低。 部分罐頭食品和乳制品的給水能

52、力表部分罐頭食品和乳制品的給水能力表 成品類別 班產(chǎn)量（t班） 建議給水能力（t h） 備 注 肉禽水產(chǎn)類罐頭 46 810 1520 4050 7090 120150 不包括速凍冷藏 果蔬類 46 1015 2540 5070 120150 200250 蕃茄醬例外 奶粉、甜煉乳、 奶油 5 10 15 1520 2830 5760 消毒奶、酸奶、 冰淇淋、奶油、 干酪素、乳糖 5 10 50 1015 1825 7090 注：（）以上單位指生產(chǎn)用水，不包括生活用水。 （）南方地區(qū)氣溫高，冷卻水量較大，應(yīng)取較大值。 計(jì)算法計(jì)算法 對(duì)于規(guī)模較大的食品工廠，在進(jìn)行水用量計(jì)算；時(shí)必須采 用計(jì)算的方

53、法，保證用水量的準(zhǔn)確性。方法和步驟如下： （）要充分了解水用量計(jì)算的目的要求，從而采用適當(dāng)?shù)挠?jì) 算方法。例如，要做一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程設(shè)計(jì)，當(dāng)然就要對(duì)整個(gè)過(guò)程 和其中的每個(gè)設(shè)備做詳細(xì)的用水量計(jì)算，計(jì)算項(xiàng)目要全面、細(xì) 致，以便為后一步設(shè)備計(jì)算提供可靠依據(jù)。 （）繪出用水量計(jì)算流程示意圖。為了使研究的問(wèn)題形象化 和具體化，使計(jì)算的目的正確、明了，通常使用框圖顯示所研 究的系統(tǒng)。圖形表達(dá)的內(nèi)容應(yīng)準(zhǔn)確、詳細(xì)。 （）收集設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。需收集的數(shù)據(jù)資料一般應(yīng)包括：生 產(chǎn)規(guī)模，年生產(chǎn)天數(shù)，原料、輔料和產(chǎn)品的規(guī)格、組成及質(zhì)量 等。 （）確定工藝指標(biāo)及消耗定額等。設(shè)計(jì)所需的工藝指標(biāo)、原 材料消耗定額及其他經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)

54、所用的生產(chǎn)方法、工藝流 程和設(shè)備，對(duì)照同類生產(chǎn)工廠的實(shí)際水平來(lái)確定，這必須是先 進(jìn)而又可行的。 （）選定計(jì)算基準(zhǔn)。計(jì)算基準(zhǔn)是工藝計(jì)算的出發(fā)點(diǎn)；選擇正 確，能使計(jì)算結(jié)果正確，而且可使計(jì)算結(jié)果大為簡(jiǎn)化。因此， 應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程特點(diǎn)，選定統(tǒng)一的基準(zhǔn)。在工業(yè)上，常有的 基準(zhǔn)有： 以單位時(shí)間產(chǎn)品或單位時(shí)間原料作為計(jì)算基準(zhǔn)。 以單位重量、單位體積或單位摩爾的產(chǎn)品或原料為計(jì)算基準(zhǔn)。 如肉制品生產(chǎn)用水量計(jì)算，可以以kg原料來(lái)計(jì)算。 以加入設(shè)備的一批物料量為計(jì)算基準(zhǔn)，如啤酒生產(chǎn)就可以用 投入糖化鍋、發(fā)酵罐的每批次用水量為計(jì)算基準(zhǔn)。 （）由已知數(shù)據(jù)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律列出相 關(guān)數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)式，并求解。此計(jì)算既適用于整個(gè)

55、 生產(chǎn)過(guò)程，也適用于某一個(gè)工序和設(shè)備。 （）校核與整理計(jì)算結(jié)果，列出水用量計(jì)算 表。在整個(gè)水用量計(jì)算過(guò)程中，對(duì)主要計(jì)算結(jié) 果都必須認(rèn)真校核，以保證計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤。 一但發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，必須及時(shí)重算更正，否則將耽 誤設(shè)計(jì)進(jìn)度。最后，把整理好的計(jì)算結(jié)果列成 供水衡算表。 用供水衡算實(shí)例用供水衡算實(shí)例 以年啤酒為計(jì)算基準(zhǔn)，混合原料量 為kg(單位批次投料量)。 （）糖化耗水量計(jì)算：kg混合原料大約需用水量 kg。 糖化用水量（kg） 糖化用水時(shí)間設(shè)為.，故： 每小時(shí)最大用水量.（kg h） （）洗槽用水：kg原料約用水kg，則需用 水量： .（kg） 用水時(shí)間為.，則每小時(shí)： 洗槽最大用水量.（kg h

56、） （）糖化鍋洗刷用水：有效體積為的糖化鍋及 其設(shè)備洗刷用水每糖化一次，用水約，用水時(shí)間為 ，故： 洗刷最大用水量（） （）沉淀槽冷卻用水： 式中 熱麥汁放出熱量（） 熱麥汁相對(duì)密度麥汁. 熱麥汁量.（kgh） 熱麥汁比熱容.kJ（kgK） 熱麥汁溫度 冷卻水溫度 冷卻水比熱容.kJ（kgK） .（）（kJh） )( 12 ttc Q G ）（ （） hkg . （）沉淀槽洗刷用水：每次洗刷用水.，沖洗時(shí) 間設(shè)為.，則每小時(shí)最大用水量. （th） （）麥汁冷卻器冷卻用水： 麥汁冷卻時(shí)間設(shè)為，麥汁冷卻溫度為 分兩段冷卻，第一段：麥汁溫度 冷水溫度 冷卻水用量： )( 12 ttc Q G ）（

57、）（ （） hkJ . ）（ （） hkg . 麥汁放出熱量： 式中麥汁量kg 麥汁比熱容.kJ（kgK） 麥汁溫度 水的比熱容.kJ（kgK） 冷卻水溫度 麥汁冷卻時(shí)間h （）麥汁冷卻器沖刷用水：設(shè)沖刷一次，用水4，用水時(shí) 間為.h，則： 最大用水量為：.（th） （）酵母洗滌用水（無(wú)菌水）： 每天酵母泥最大產(chǎn)量約，酵母貯存期每天換水一次， 新收酵母洗滌次，每次用水量為酵母的倍，則連續(xù)生產(chǎn) 每天用水量：（）（） 設(shè)用水時(shí)間為，故最大用水量為（th） （）發(fā)酵罐洗刷用水：每天沖刷體積為的發(fā)酵罐 個(gè)，每個(gè)用水，沖刷地面共用水，每天用水量 （）。 用水時(shí)間設(shè)為.，最大用水量.（th） （）貯酒罐沖

58、刷用水： 每天沖刷體積為的貯酒罐一個(gè)，用水為，管 路及地面沖刷用水，沖刷時(shí)間為，最大用水量為 （th）。 （）清酒罐沖刷：每天使用體積為.的清酒罐 個(gè)，沖洗一次，共用水，沖刷時(shí)間為min，則最大 用水量：（th） （）過(guò)濾機(jī)用水：過(guò)濾機(jī)臺(tái)，每臺(tái)沖刷一次，用水 （包括頂酒用水），使用時(shí)間為.，則最大用水量 .（th） （）洗棉機(jī)用水： 洗棉機(jī)放水量： 洗棉機(jī)體積濾餅體積（濾餅片） .（.）. . .（m）.（t） 洗棉過(guò)程中換水量： 取換水量為放水量的倍： .（） 洗棉機(jī)洗刷用水： 每次洗刷用水.（） 洗棉機(jī)每日用水量： 淡季洗棉機(jī)開一班，旺季開兩班，則用水量： （） （.） .（） 在洗棉過(guò)程

59、中，以換水洗滌時(shí)的耗水量最大，設(shè)換水 時(shí)間為，則每小時(shí)最大用水量為：. （th） （）鮮啤酒桶洗刷用水：旺季每天最大產(chǎn)啤酒量. （三鍋量），其中鮮啤酒占（設(shè)桶裝占），則桶 裝啤酒量為： .（）（） 鮮啤酒桶體積為桶： 所需桶數(shù).（桶d） - 沖桶水量為桶體積.倍： 每日用水量.（t） 沖桶器每次同時(shí)沖洗桶，沖洗時(shí)間為.min，故： 每小時(shí)用水量. 2 .2.4（t h） （）洗瓶機(jī)用水：按設(shè)備規(guī)范表，洗瓶機(jī)最大生產(chǎn)能力為 瓶h（最高線速），沖洗每個(gè)瓶約需水.L，則： 用水量=.（Lh） 以每班生產(chǎn)計(jì)，總耗水量（L） （）裝酒機(jī)用水：每沖洗一次，用水.，每班沖洗一 次，每次.，最大用水量.（th

60、） （）殺菌機(jī)用水：殺菌機(jī)每個(gè)瓶耗水量以計(jì)算，則： 用水量（Lh） （L班） （）其他用水：包括沖洗地面、管道沖刷、洗濾布，每班 需用水，設(shè)用水時(shí)間為，則每小時(shí)用水暈 （th） 把上述計(jì)算結(jié)果整理成供水衡算表 0 0年啤酒廠啤酒車間供水衡算表年啤酒廠啤酒車間供水衡算表 名稱 規(guī)格 噸產(chǎn)品 消耗額 （tt） 每小時(shí)用 量（kg h） 每天用量 （td） 年耗量 （t年） 冷 水 無(wú)菌水 自來(lái)水117 0.15 155379 3000 2331 3 582750 750 二. 用汽量計(jì)算(熱量衡算) （一）熱量衡算的意義（一）熱量衡算的意義 在食品工廠的生產(chǎn)操作中，熱量的需求是不可或缺的， 而熱量