食品工廠生產(chǎn)方案及班產(chǎn)量的確定課件

精選ppt1第3章食品工廠工藝設計

產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定1主要產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程的確定2物料計算3設備選型4人力資源配置5水、汽用量的計算7管路的計算與設計8生產(chǎn)車間的工藝布置6精選ppt2要求：1、掌握生產(chǎn)車間水、電、汽、冷用量的估算方法2、掌握生產(chǎn)車間平面布置的方法，能夠繪制工藝流程圖及生產(chǎn)車間平面圖；3、熟悉物料衡算的方法，對生產(chǎn)車間所需設備能選型配套，會估算車間所需勞動力；4.了解管道設計、計算及設備安裝常識，能制訂產(chǎn)品方案、確定班產(chǎn)量，確定工藝流程。精選ppt3工藝設計主要是圍繞生產(chǎn)車間展開，如:罐頭廠:生產(chǎn)車間一般有實罐車間、空罐車間和綜合利用車間，其中以實罐車間為重點奶粉廠:鮮奶車間、奶粉車間等，其中奶粉車間和鮮奶車間是重點。飲料廠:果汁車間、灌裝車間肉制品加工廠:香腸車間、西式火腿車間等其余車間和輔助部門均圍繞生產(chǎn)車間進行設計。總體設計和車間設計均是由工藝設計和非工藝設計組成。工藝設計為其他非工藝設計所需基礎資料提供依據(jù)，主要內容包含八個方面。精選ppt4產(chǎn)品方案、產(chǎn)品規(guī)格及班產(chǎn)量確定主要產(chǎn)品及綜合利用產(chǎn)品的工藝流程的確定和操作說明物料衡算生產(chǎn)車間設備的生產(chǎn)能力的計算、選型及配套勞動力計算、平衡及勞動的組織生產(chǎn)車間平面布置生產(chǎn)車間水、電、汽、冷用量的估算生產(chǎn)車間管道設計、計算及設備安裝除此之外,還必須向非工藝設計和有關方面提出要求。精選ppt53.1.1意義和要求:產(chǎn)品方案:食品工廠準備全年生產(chǎn)產(chǎn)品的種類、數(shù)量、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)班次的計劃安排。（如乳品廠、飲料廠、罐頭廠）生產(chǎn)綱領根據(jù)設計任務書和調查研究的結果來確定，目的在于調整全年的生產(chǎn)，使產(chǎn)品隨著市場需求的變化而改變四個要求:滿足主要產(chǎn)品產(chǎn)量的要求；滿足原料綜合利用的要求；滿足淡旺季節(jié)平衡生產(chǎn)的要求；滿足市場供應提高經(jīng)濟效益的要求3.1產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定精選ppt6五個平衡:產(chǎn)品產(chǎn)量與原料供應量平衡；生產(chǎn)季節(jié)性與勞動力需求平衡；生產(chǎn)班次平衡；設備生產(chǎn)能力平衡；水、電、汽負荷平衡時間的安排:每月按25d計，全年生產(chǎn)日為300d，考慮到原料供應等因素，全年實際生產(chǎn)日不少于250d，每天生產(chǎn)班次為1~2班，季節(jié)性產(chǎn)品高峰期為3班。精選ppt73.1.2班產(chǎn)量的確定:工藝設計中最主要的計算基準，班產(chǎn)量的大小直接影響到設備的配套、車間的布置和占地面積、公用設施和輔助設施的規(guī)格、大小以及勞動力的定員等。制約因素:原料的供應情況、市場銷售情況、配套設備的生產(chǎn)能力及運行情況、延長生產(chǎn)期的條件（冷庫及半成品加工措施）、產(chǎn)品品種的搭配、工廠的自動化程度。精選ppt8年產(chǎn)量（即年生產(chǎn)能力）Q=Q1+Q2-Q3-Q4Q:新建食品廠某類食品年產(chǎn)量；Q1:本地區(qū)該類食品消費量；Q2:本地區(qū)該類食品年調出量；Q3:本地區(qū)該類食品年調入量；Q4:本地區(qū)該類食品原有廠家的年產(chǎn)量；對有淡、旺季的產(chǎn)品，按下式估算:Q=Q旺+Q淡+Q中精選ppt9生產(chǎn)班制一般為1~2班，根據(jù)市場需求、原料特性、及設備生產(chǎn)能力和運轉狀況，一般淡季一班，中季二班，旺季三班。對具備延長生產(chǎn)期條件的工廠，可延長生產(chǎn)周期，不必突擊加班。食品廠生產(chǎn)天數(shù)及日產(chǎn)量不同食品生產(chǎn)天數(shù)和生產(chǎn)周期大不相同。有些具有明顯的季節(jié)性，如冷飲、月餅、糖果、糕點和酒類等。面包全年生產(chǎn)天數(shù):t=t旺+t中+t淡=78+135+75=288d平均日產(chǎn)量的計算:q=q班nkn:生產(chǎn)班次，旺季n=3，中季n=2，淡季n=1k:設備不均勻系數(shù)，k=0.7~0.8精選ppt10班產(chǎn)量q班若只有旺季、淡季，則:【例】設計任務書規(guī)定食品企業(yè)年產(chǎn)面包2000t，求班產(chǎn)量。解:精選ppt113.1.3產(chǎn)品方案的制訂一般用表格來表示食品廠的產(chǎn)品方案，其內容主要包括:產(chǎn)品名稱、年產(chǎn)量（Q）、班產(chǎn)量（q班）、1～12月的生產(chǎn)安排。產(chǎn)量和生產(chǎn)情況用線條或數(shù)字形式表示。舉例說明。

精選ppt12精選ppt13精選ppt14精選ppt15精選ppt16從表中可以看出:按季節(jié)和原料特性不同安排生產(chǎn)方案按地區(qū)、原料供應、消費需求不同設計生產(chǎn)方案南方、北方；當?shù)卦瞎闆r、消費量多少按工廠規(guī)模不同設計生產(chǎn)量精選ppt17分析評價指標:主要產(chǎn)品市場占有率的比較主要產(chǎn)品年產(chǎn)值的比較勞動生產(chǎn)率的比較（年產(chǎn)量/工人總數(shù)）每旬生產(chǎn)所需勞動力最多和最少之差的比較平均每人每年產(chǎn)值的比較[元/（人?年）]生產(chǎn)季節(jié)性的比較設備使用平衡情況的比較水、電、汽大耗量的比較環(huán)境保護的比較基建投資的比較社會效益和經(jīng)濟效益的比較3.1.4產(chǎn)品方案的比較與分析精選ppt18從技術先進性、可行性和經(jīng)濟的合理性方面比較,以保證方案合理,利于食品企業(yè)的發(fā)展和管理。應制訂出兩套以上的設計方案。將比較情況及結論寫成產(chǎn)品方案比較與分析表報上級批準,從中找出一個最佳方案作為后續(xù)設計的依據(jù)。如下表所示。精選ppt19

方案項目方案一方案二方案三主要產(chǎn)品市場占有率每旬工人數(shù)/人年勞動生產(chǎn)率[t/（人?年）]年產(chǎn)值/元平均每人產(chǎn)值[元/（人?年）]每旬工人數(shù)差/人每旬產(chǎn)品數(shù)差/t季節(jié)性設備平衡水、電、汽耗量環(huán)境保護評價年經(jīng)濟效益

結論產(chǎn)品方案比較與分析表精選ppt203.2主要產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程的確定3.2.1工藝流程選擇食品類型不同，生產(chǎn)工藝存在很大差異。同一類型食品廠，產(chǎn)品種類和工藝流程也各不相同。良好的工藝流程可以保證產(chǎn)品的質量，提高設備利用率，降低生產(chǎn)成本，影響企業(yè)經(jīng)濟效益。原則:（1）根據(jù)原料性質、產(chǎn)品規(guī)格要求和國家標準擬定，外銷產(chǎn)品嚴格按合同規(guī)定擬定。（2）注意經(jīng)濟效益，選投資少、能量低、成本低、收率高的生產(chǎn)工藝（3）注意“三廢”處理效果，減少“三廢”處理量。精選ppt21（4）產(chǎn)品在市場上有較強的競爭能力,有利于原材料的綜合利用（5）對特產(chǎn)或傳統(tǒng)名優(yōu)產(chǎn)品不得隨意更改生產(chǎn)工藝。（6）對科研成果,必須經(jīng)過中試放大后,才能用于設計中；非定型產(chǎn)品,要待技術成熟后,方可用到設計中來；對新工藝的應用,需經(jīng)過有關部門鑒定,才能應用到設計中來；（7）結合實際條件,優(yōu)先采用機械化、連續(xù)自動化作業(yè)線；（8）對需殺菌的食品最好采用連續(xù)殺菌或高溫瞬時殺菌,需濃縮的食品應采用真空濃縮,減少對產(chǎn)品色澤和風味的影響。（9）嚴格按照食品質量安全市場準入制度要求擬訂工藝流程。精選ppt22工藝流程正確與否關系著產(chǎn)品質量、產(chǎn)品競爭力、工廠經(jīng)濟效益、決定著食品廠的生存和長遠發(fā)展，是初步設計審批過程中主要審查內容之一。3.2.2繪制工藝流程圖分兩種:生產(chǎn)工藝流程方框圖、生產(chǎn)工藝設備流程圖前者對工藝流程的描繪直觀、醒目、易于理解，常作為報批材料上報。后者為生產(chǎn)車間的設備布置提供直觀的指導。精選ppt23生產(chǎn)工藝流程方框圖:內容包括工序名稱、完成該工序的工藝操作手段(手工或機械設備名稱)、物料流向、工藝條件等。在方框圖中，以箭頭表示物料流動方向，其中粗實線箭頭表示物料由原料到成品的主要流動方向，細實線箭頭表示中間產(chǎn)物、廢料的流動方向。生產(chǎn)設備流程圖:相關設備的基本外形、設備名稱和編號、工序名稱、物料流向，設備間相對位置的距離及其高度。圖中粗實線箭頭表示主要物料流動方向，細實線箭頭表示余料、廢料流動方向。精選ppt24不同類型食品廠生產(chǎn)工藝流程示例精選ppt25生產(chǎn)工藝設備流程圖示例精選ppt26精選ppt27精選ppt28生產(chǎn)工藝設備流程圖示例精選ppt29精選ppt30精選ppt31精選ppt32精選ppt33純凈水生產(chǎn)工藝設備流程圖精選ppt343.3物料計算為確定各種主要物料的采購運輸量和倉庫貯存量，并為計算生產(chǎn)過程中所需設備和勞動力定員及包裝材料等的需要量提供依據(jù)?；举Y料:技術經(jīng)濟定額指標，即各工廠在生產(chǎn)實踐中積累起來的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。原料用量+輔料用量=成品量+損耗量繪制出原料、輔料耗用表及物料平衡圖，為下一步設備計算、熱量計算、管路設計等提供依據(jù)和條件，還為勞動定員、生產(chǎn)班次、成本核算提供依據(jù)。精選ppt353.3.1物料計算的一般方法改建廠按原廠技術經(jīng)濟定額為計算依據(jù)，新建廠則參考相同類型、相近條件的工廠的有關技術經(jīng)濟定額，再以新建廠的實際情況作修正。一般新建廠的工藝設計都是以“班產(chǎn)量”為基準，如:每班耗用原料量（kg/班）=單位產(chǎn)品耗用原料量(kg/t)×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(只或張/班)×班產(chǎn)量（t/班）×(1+0.1%損耗)每班耗用各種輔助材料量（t或kg/班）=單位產(chǎn)品耗用各種輔助材料量(t或kg/t成品)×班產(chǎn)量（t/班）精選ppt36此外,也可用原料利用率作為計算基礎,通過以往的經(jīng)驗和數(shù)據(jù),算出原料消耗定額。目前,經(jīng)濟技術定額多為各食品廠在各自生產(chǎn)條件下總結出的經(jīng)驗數(shù)據(jù),在選用計算時,可參考同類型工廠的有關經(jīng)濟技術定額指標,確定本設計中的物料計算定額。在下是不同食品廠食品物料計算及原料利用率表,可供參考。精選ppt37精選ppt38精選ppt39精選ppt40精選ppt41精選ppt42精選ppt43精選ppt44精選ppt45精選ppt46繪制原理:任何一種物料的質量與經(jīng)過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。其具體內容包括:物料名稱及質量、成品質量、物料的流向、投料順序等到項。繪制時，物料主流向用實線箭頭表示，必要時可用細實線表示物料支流向。3.3.2物料平衡圖精選ppt47精選ppt48精選ppt49精選ppt50物料平衡表如下表所示精選ppt513.4設備選型應符合工藝的要求。應根據(jù)每一個品種單位時間（小時或分）產(chǎn)量的物料平衡情況和設備生產(chǎn)能力來確定所需設備的臺數(shù)。共用設備、關鍵設備大體分為四個類型:計量和儲存設備定型專用設備通用機械設備非標準專業(yè)設備精選ppt523.4.1原則:滿足工藝要求，保證產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量先進性。關鍵設備的質量性能、使用壽命、能量消耗、自動化水平應盡可能接近或達到國際先進水平或國內領先水平。適用性可靠性安全性經(jīng)濟合理性符合食品衛(wèi)生要求有合理的控制系統(tǒng)，并盡量采用自動控制方式//精選ppt533.4.2計算公式3.4.2.1傳輸設備（1）流槽（2）斗式提升機精選ppt54（3）帶式輸送機水平式:傾斜式:傾斜角度0°~10°11°~15°16°~18°19°~20°φ01.001.051.101.15傾斜系數(shù)精選ppt553.4.2.2殺菌設備（1）殺菌鍋每臺殺菌鍋內裝罐頭的數(shù)目k—裝載系數(shù),隨罐頭外形而異,常用罐型的k值取0.55~0.60；a—殺菌籃的高度與罐頭高度之比值；d1—殺菌籃內徑；mm；d2—罐頭外徑,mm；z—殺菌鍋內殺菌籃數(shù)目精選ppt56每臺殺菌鍋操作周期所需要的時間:t1—裝鍋時間,min；t2—升溫時間,min;t3—恒溫時間；min；t4—降溫時間,min；t5—出鍋時間,一般取5min每臺殺菌鍋的生產(chǎn)能力G（罐/h）1h內殺菌X罐所需的殺菌鍋數(shù)目N（臺）精選ppt57制作殺菌工段操作表a.先計算裝完一鍋罐頭所需時間t(min):v為裝罐速度，罐/hb.然后計算一個殺菌操作周期t和殺菌鍋所需的數(shù)目N，則可制訂殺菌工段的操作圖表?！纠吭O第一個殺菌鍋8:00開始裝鍋，則第二鍋是8:00+t后裝鍋，第三鍋是8:00+2t后裝鍋，直到N鍋。第一個鍋殺菌后出鍋完畢的時間是8:00+t′，第二個鍋完畢的時間是8:00+（t′+t），第三個鍋是8:00+（t′+2t），直到N鍋，這樣可以制訂出殺菌工段的操作表。已知N=6，t=26min，殺菌公式為（25—90—25）/116℃精選ppt58（2）殺菌鍋反壓冷卻空氣壓縮機殺菌鍋內所需空氣量V2V1—殺菌鍋內所需空氣量,m3V2——鍋內反壓為p2時所需空氣量,m3p1——大氣壓力,kPa_p2——反壓冷卻時的絕對壓力,kPa精選ppt59每只殺菌鍋在反壓時所需儲氣桶容量V（m3）V2—殺菌鍋內,反壓為p2時所需的空氣量,m3V3——在儲氣桶壓力p3下,每立方米空氣所提供的常壓空氣量,m3/m3精選ppt60空氣壓縮機每分鐘的空氣供應量V（m3/min）V2—殺菌鍋內,反壓為p2時所需的空氣量,m3t——冷卻過程所需要的時間,minn——殺菌鍋數(shù)目精選ppt613.4.2.3泵（1）離心泵離心泵的功率P（kW）Pp——電動機功率,kWa——保留系數(shù)（a=0.1~0.2）ηa——傳動效率（皮帶0.9~0.95,齒輪0.92~0.98）精選ppt62離心泵的流量qv(m3/s)P——軸功率，kWH——揚程，m；ρ——液體密度，kg/m3η——泵的總效率（0.4~0.6，η=η1η2η3）η1:體積效率（實際流量Q/理論流量Q′）η2:水利效率（實際揚程H/理論揚程H′）η3:機械效率（考慮軸承密封裝置及摩擦等因素）精選ppt63（2）螺桿泵電動機功率的計算ρ——液體密度,kg/m3Qv——料液流量,m3/hH——壓頭,1mmH2O=9.8Pa；η機——機械傳動效率（0.7~0.8）流量Qv的計算n——螺桿轉速,r/minT——螺桿螺距,cme——偏心距,cmD——螺桿直徑,cmη——泵的體積效率（一般取0.7~0.8）精選ppt64精選ppt653.4.2.4其他設備（1）高壓均質設備柱塞高壓均質泵的生產(chǎn)能力Q:Q:單作用多缸往復泵生產(chǎn)能力，m3/hd:柱塞直徑，mS:柱塞行程，mn:柱塞每分鐘來回數(shù)，即主軸轉數(shù)，r/minZ:柱塞數(shù)，即缸數(shù)φ:泵的體積系數(shù)，一般為0.7~0.9精選ppt66（2）擺動篩功率計算P（W）G:篩體滿負荷時的重力，NE:篩子軸每回轉一周時篩子動能λ:振幅，取4~6mn:偏心輪轉數(shù)ηa:傳動效率，一般為0.5ZBF三層擺動篩精選ppt67生產(chǎn)能力G（t/h）B0:篩面有效寬度，m；B0=0.95B(B為設計篩面寬度，m)h:篩面的物料厚度h=(1~2)D,m;D:物料最大直徑，mvcp:物料沿篩面運動的平均速度，m/s，取0.5m/s以下μ:物料松散系數(shù)，一般為0.36~0.46ρ:物料密度，t/m3精選ppt68(3)絞肉機生產(chǎn)能力G(kg/h)A1——被切割1kg物料的面積,cm2/kga——切刀切割能力利用系數(shù),0.7~0.8F——切刀的切割能力,當孔徑為2mm時,F=11000~12000cm2/h；當孔徑為3mm時,F=6000~7000cm2/h；當孔徑為25mm時,F=700~1000cm2/h；切割能力F(cm2/h)F——切刀的切割能力,cm2/hD——格板的直徑,cmφ——孔眼總面積與格板面積之比值,平均為0.3~0.4Z——切刀總數(shù)（十字刀為4）精選ppt69功率P(kW)W——切割1kg物料的能量消耗比率,kW/kg,W取值如下表所示

原料肉種類孔眼直徑鮮肉凍肉2mm3mm25mm0.004~0.0050.0025~0.00300.00040.0190.010W取值范圍精選ppt703.4.3部分主要設備的選擇3.4.3.1乳制品設備常用的設備有:夾層鍋、奶油分離機、洗瓶機、熱交換機、真空濃縮設備、噴霧干燥設備，均質機、甩油機、凝凍機、冰淇淋裝杯機等。（1）均質機分為高壓均質機、離心均質機和超聲波均質機。常用高壓均質機，額定工作壓力為20~60MPa。精選ppt71工作原理:有一個或數(shù)個往復運動的柱塞，物料在柱塞作用下進入可調節(jié)壓力大小的閥組中，經(jīng)過可以調整寬度的限流狹縫（工作區(qū)）后，瞬間失壓的物料以極高的流速（1000米/秒，最高可達1500米/秒）噴出，產(chǎn)生空穴、撞擊、剪切三種效應，經(jīng)過這三種效應處理過的物料可均勻細化到0.03μM-2μM粒徑。精選ppt72立式整體型均質機適用于中小型設備（P<45kW）,臥式組合型均質機適用于大型設備（P>45kW）；柱塞每分鐘往復次數(shù)在150次以下的為低速型,在150次以上的稱為普通型。如果設備每天的運轉時間在10小時以內,則可考慮用普通型；如果設備每天的運轉時間在10小時以上18小時以下,建議選擇低速型；如果工況為連續(xù)使用型,即連續(xù)幾天或幾十天連續(xù)不停地使用,則要作為特殊工況單獨考慮。精選ppt73（2）噴霧干燥設備將溶液、乳濁液、懸浮液或膏糊狀物噴灑成極細的霧狀液滴,在干燥介質中霧滴迅速汽化,形成粉狀和顆粒狀干制品的一種干燥方法。適合初始水分高的物料。具有干燥速度快、時間短、溫度低,制品具有良好的分散性和溶解性,過程簡單,操控方便,適宜連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點。在奶粉類制品的生產(chǎn)上應用廣泛。此外,凝凍機和冰淇淋裝杯機主要用于冰淇淋生產(chǎn)中,甩油機主要用于黃油生產(chǎn)。精選ppt74高