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1、食品工厂工艺设计第1页，本讲稿共85页第一节第一节 概述概述 食品工厂工艺设计是整个设计的主体和中心，决定全厂生产和技术的合理性，并对建厂的费用和生产的产品质量、产品成本、劳动强度有着重要的影响，同时又是非工艺设计的依据。因此，食品工厂工艺设计具有重要的地位和作用。第2页，本讲稿共85页一、食品工厂工艺设计的主要项目w（1 1）产品方案的确定；）产品方案的确定；w（2 2）主要产品及综合利用产品的工艺流程确定；）主要产品及综合利用产品的工艺流程确定；w（3 3）物料衡算；）物料衡算；w（4 4）生产车间设备生产能力计算和设备选型；）生产车间设备生产能力计算和设备选型；w（5 5）生产过程蒸汽用
2、量及耗水量的估算；）生产过程蒸汽用量及耗水量的估算；w（6 6）生产车间设备的工艺布置；）生产车间设备的工艺布置；w（7 7）管路设计；）管路设计；w（8 8）向非工艺设计提出的要求和提供的技术参数；）向非工艺设计提出的要求和提供的技术参数；第3页，本讲稿共85页（8）向非工艺设计提出的要求和提供的技术）向非工艺设计提出的要求和提供的技术参数：参数：w1.1.工艺对全厂总平面布置中建筑物相对位置的要求；工艺对全厂总平面布置中建筑物相对位置的要求；w2.2.工艺对车间建筑在土建、采光、通风及卫生方面的要求；工艺对车间建筑在土建、采光、通风及卫生方面的要求；w3.3.生产车间水、电、汽、冷的消耗量
3、计算；生产车间水、电、汽、冷的消耗量计算；w4.4.生产工艺对用水水质的要求；生产工艺对用水水质的要求；w5.5.对三废（废水、废渣、废气）排放的要求；对三废（废水、废渣、废气）排放的要求；w6.6.关关于于各各种种仓仓库库建建筑筑面面积积的的计计算算及及对对仓仓库库在在保保温温、防防潮潮、防防鼠鼠、防虫等方面的特殊要求。防虫等方面的特殊要求。第4页，本讲稿共85页二、食品工厂工艺设计的步骤二、食品工厂工艺设计的步骤工艺设计主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。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
4、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、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5页，本讲稿共85页第二节产品方案及班产量的确定第二节产品方案及班产量的确定 一、产品方案一、产品方案w产品方案又称生产纲领，实际是食品厂准备全年（季度、月）生产哪些品种和各种产品的规格、产量、产期、生产车间及班次等的计划安排。影响产品方案的因素是多方面的，主要有：产品的市场销售、人们的生活习惯、地区的气候和不同季节的影响。在制定产品方案时，首先要调查研究，得到的资料，以此确定主
5、要产品的品种、规格、产量和生产班次。其次是要用调节产品用以调节生产忙闲不均的现象。最后尽可能把原料综合利用及贮存半成品，以合理调剂生产中的淡、旺季节。第6页，本讲稿共85页二、制定产品方案的步骤二、制定产品方案的步骤w1.1.确定产品的种类及包装规格；确定产品的种类及包装规格；w2.2.根根据据设设计计规规格格，结结合合各各产产品品原原料料的的供供应应量量、供供应应周周期期的的长长短短等等实实际情况，确定各种产品在总产量中所占比例及产量；际情况，确定各种产品在总产量中所占比例及产量；w3.3.根据原料的生产季节及保藏时间确定产品的生产时间；根据原料的生产季节及保藏时间确定产品的生产时间；w4.
6、4.根据各种产品的设计产量，确定班次产量及生产班次数；根据各种产品的设计产量，确定班次产量及生产班次数；w5.5.产品方案比较产品方案比较；w6.6.产品方案表达产品方案表达 第7页，本讲稿共85页5.5.产品方案比较产品方案比较w(1)(1)主要产品年产值的比较；主要产品年产值的比较；w(2)(2)每天所需生产工人数的比较；每天所需生产工人数的比较；w(3)(3)劳劳动动生生产产率率的的比比较较（年年产产量量t/t/工人总数）工人总数）w(4)(4)每每天天（月月）原原料料、产产品品数数之差比较之差比较w(5)(5)平平均均每每人人年年产产值值的的比比较较（元（元/人人年）；年）；w(6)(
7、6)设备平衡情况的比较；设备平衡情况的比较；w(7)(7)水、电、汽耗量的比较；水、电、汽耗量的比较；w(8)(8)组织生产难易情况的比较；组织生产难易情况的比较；w(9)(9)基建投资的比较；基建投资的比较；w(10)(10)社会效益的比较；社会效益的比较；w(11)(11)经济效益经济效益(利税元利税元/年年)；w(12)(12)结论。结论。第8页，本讲稿共85页产品方案分析表项目方案方案一方案二方案三产品年产值劳动生产率（t/人年）平均每人年产值(元/人年)基建投资（元)经济效益（利税元/率）水、电、汽耗量（元）员工人数（人）全年空员工人数差值（人）原料损耗率第9页，本讲稿共85页三、安
8、排产品方案计划要遵循的原则和三、安排产品方案计划要遵循的原则和要求要求四个满足为：四个满足为：w1.1.满足主要产品产量的要求；满足主要产品产量的要求；w2.2.满足原料综合利用的要求；满足原料综合利用的要求；w3.3.满足淡旺季平衡生产的要求；满足淡旺季平衡生产的要求；w4.4.满足经济效益的要求。满足经济效益的要求。第10页，本讲稿共85页三、安排产品方案计划要遵循的原则三、安排产品方案计划要遵循的原则和要求和要求五个平衡为：五个平衡为：w1.1.产品产量与原料供应量应平衡；产品产量与原料供应量应平衡；w2.2.生产季节性与劳动力应平衡；生产季节性与劳动力应平衡；w3.3.生产班次要平衡；
9、生产班次要平衡；w4.4.产品生产量与设备生产能力要平衡；产品生产量与设备生产能力要平衡；w5.5.水、电、汽负荷要平衡。水、电、汽负荷要平衡。第11页，本讲稿共85页年产年产40004000吨罐头厂产品方案吨罐头厂产品方案产品名称年产量吨班产量吨一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月青刀豆1500清水马蹄300糖水菠萝1200菠萝汁50青豆500水产类罐头500番茄酱400第12页，本讲稿共85页四、班产量（年产量）的确定班产量（年产量）的确定 班产量是工艺设计的最主要经济基础，直接影响到车间布置、设备配套，占地面积，劳动定员和产品经济效益。一般情况下，食品工厂班产量越大，单位
10、产品成本越低，效益越好，由于投资局限及其它方面制约，班产量有一定的限制，但是必须达到或超过经济规模的班产量。最适宜的班产量实质就是经济效益最好的规模。第13页，本讲稿共85页四、班产量（年产量）的确定班产量（年产量）的确定年生产能力按如下估算：wQ=Q1+Q2-Q3-Q4+Q5w式中 Q新建厂某类食品年产量；wQ1本地区该类食品消费量；wQ2本地区该类食品年调出量；wQ3本地区该类食品年调入量；wQ4本地区该类食品原有厂家的年产量；wQ5 本厂准备销出本地区以外的量。第14页，本讲稿共85页四、班产量（年产量）的确定班产量（年产量）的确定w对于淡旺季明显的产品，如饮料、月饼、巧克力可按下式计算
11、：wQ=Q旺+Q中+Q淡wQ旺：旺季产量wQ中：中季产量wQ淡：淡季产量第15页，本讲稿共85页四、班产量（年产量）的确定班产量（年产量）的确定w班产量受到各种因素的影响，每个工作日的实际产量并不完全相同。一般食品工厂每天生产班次为12班，淡季一班，中季二班，旺季三班制，这根据食品工厂工艺和原料特性及设备生产能力来决定。w班产量 Q班=Q/k(3t旺+2t中+t淡)wK -设备不均匀系数wt旺-旺季天数wt中-中季天数wt淡-淡季天数第16页，本讲稿共85页第三节第三节 主要产品的工艺流程设计与确主要产品的工艺流程设计与确定定一、工艺路线的选择一、工艺路线的选择二、工艺流程设计中的注意事项二、
12、工艺流程设计中的注意事项三、生产工艺流程设计三、生产工艺流程设计 三、工艺流程图的绘制三、工艺流程图的绘制 第17页，本讲稿共85页一、工艺路线的选择一、工艺路线的选择（一）工艺流程和工艺流程设计：（一）工艺流程和工艺流程设计：w1 1.工工艺艺流流程程：就就是是各各种种产产品品生生产产所所采采用用的的方方法法、步步骤骤和和途途径径及及其其各各环环节节必必需需的的技技术术参数。参数。w2 2.工工艺艺流流程程设设计计：是是确确定定生生产产过过程程的的具具体体内内容容、顺顺序序和和组组合合方方式式，并并最最后后以以工工艺艺流流程图的形式表示出整个生产过程的全貌。程图的形式表示出整个生产过程的全貌
13、。第18页，本讲稿共85页一、工艺路线的选择一、工艺路线的选择（二）工艺路线选择的原则（二）工艺路线选择的原则w1.1.原原料料匹匹配配性性 根根据据原原料料的的加加工工特特性性，选选择择易易于于加加工工，原原料料消耗少，营养损失低的工艺路线；消耗少，营养损失低的工艺路线；w2.2.符符合合产产品品质质量量和和规规格格 根根据据产产品品规规格格要要求求及及有有关关标标准准来来选选择加工产品的工艺路线；择加工产品的工艺路线；w3.3.技技术术水水平平先先进进合合理理 应应优优先先采采用用机机械械化化、连连续续化化作作业业生生产产线线，以以保保证证半半成成品品不不发发生生变变色色、变变味味、变变质
14、质，节节约约能能耗耗，降低成本。降低成本。w4 4、经经济济合合理理性性 尽尽量量选选择择投投资资少少、能能耗耗低低、成成本本低低、产产品得率高的生产工艺。品得率高的生产工艺。w5.5.慎慎重重对对待待传传统统生生产产工工艺艺 一一些些名名、特特、优优的的产产品品生生产产不不得得随随意意改改动动；若若需需改改动动，必必须须经经反反复复试试验验，经经专专家家鉴鉴定定认认可可后后，方可采用；方可采用；w6 6、结合我国国情、结合我国国情第19页，本讲稿共85页二、工艺流程设计中的注意事项二、工艺流程设计中的注意事项w1.1.根根据据所所生生产产的的产产品品品品种种确确定定生生产产线线的的数数量量，
15、若若产产品品加加工工的性质差别很大，就要考虑几条生产线来加工。的性质差别很大，就要考虑几条生产线来加工。w2.2.根根据据生生产产规规模模，投投资资条条件件，确确定定操操作作方方式式。对对于于目目前前我我国国的的实实际际情情况况，采采用用半半机机械械化化，机机械械化化操操作作很很广广泛泛，自自动动化操作是发展方向；化操作是发展方向；w3.3.确定主要产品工艺过程确定主要产品工艺过程；w4.4.在在主主要要产产品品的的工工艺艺流流程程确确定定后后，就就要要确确定定工工艺艺过过程程中中每每个个工序的加工条件；工序的加工条件；w5.5.正正确确选选择择合合理理的的单单元元操操作作，确确定定每每一一单
16、单元元操操作作中中的的方方案案及及设设备的形式。备的形式。第20页，本讲稿共85页三、生产工艺流程设计三、生产工艺流程设计w生产方法确定后，就开始工艺流程的设计。有如下内容：（一）确定生产线数目w 根据产品方案及生产规模，视生产实际情况，结合投资大小，确定生产线及生产线数目。如果产量大，可采用几条生产线，以便生产调剂，设备护理等。（二）确定生产线自动化程度w 生产线有间歇和连续两种。在确定生产线自动化程度时，根据生产特点和技术成熟性，结合生产规模，一般采用先进、经济、合理的自动化生产线，高品质产品生产配以自动化在线检测，以保证产品质量。第21页，本讲稿共85页三、生产工艺流程设计三、生产工艺流
17、程设计（三）工艺流程图的设计w工艺流程图的设计主要包括生产工艺流程示意图，生产工艺流程草图和生产工艺流程图三个阶段。1.生产工艺流程示意图 又称方框流程图，在物料衡算前进行。主要是定性表述由原料转变为半成品的过程及应用的相关设备。内容包括工序名称、完成该工序工艺操作手段（手工或机械设备名称）、物料流向、工艺条件等。在方框图中，应以箭头表示物料流动方向，其中以粗实线表示物料由原料到成品的主要流动方向，细实线表示中间产物，辅助料,废料的流动方向。第22页，本讲稿共85页（三）工艺流程图的设计2.工艺流程草图w由四个部分组：生产工艺流程图、图例、设备一览表和必须的文字说明，绘制工艺流程草图时要求如下
18、：wA 表示出厂房各层楼面的标高wB 用细实线画出设备示意图wC 用粗实线画出物料流程管线，并画出流向箭头。用细实线画 水、汽、空气等动力管线，并画出流向箭头。wD 绘制设备和管道上主要阀门、控制仪表及管路附件。wE 对必要的部分，而又不能用图线表达时，用文字注释。如“三废”、副产物的去向等。wF 附注图例，并按图标绘出。常采用1：50，1：100，1：200等。第23页，本讲稿共85页（三）工艺流程图的设计3.生产工艺流程图w又称带控制点的工艺流程图，是初步设计的重要内容。它是在经过多次反复比较、修改，确认设计合理无误后绘制正式设计结果，它更加全面、完整、合理、是设备布置和管道设计的依据，并
19、可供施工安装、生产操时参考。第24页，本讲稿共85页啤酒生产工艺流程示意图啤酒生产工艺流程示意图 水、蒸汽水、蒸汽 酒花酒花麦芽麦芽大米大米 酵母酵母 CO2 麦糟麦糟 热凝固物热凝固物 热啤热啤 冷固形物冷固形物 鲜啤鲜啤 粉粉碎碎机机糊糊化化锅锅糖糖化化锅锅过过滤滤槽槽蒸蒸煮煮锅锅回回凝凝沉沉淀淀槽槽麦汁冷却器发发酵酵罐罐啤酒过滤器清清酒酒罐罐罐罐装装机机杀杀菌菌机机第25页，本讲稿共85页四、工艺流程图的绘制四、工艺流程图的绘制（一（一)生产工艺流程图的绘制步骤生产工艺流程图的绘制步骤生产工艺流程示意图生产工艺流程示意图物料平衡计算物料平衡计算设备设计及计算设备设计及计算设备选型设备选型
20、绘制工艺流程草图绘制工艺流程草图车间设备设计车间设备设计草图的修草图的修改和完善改和完善正式绘制生产工艺流程图正式绘制生产工艺流程图.第26页，本讲稿共85页（二（二)生产工艺流程图绘制重点内生产工艺流程图绘制重点内容容w（1）图形主要用于表示各设备按工艺流程次序展）图形主要用于表示各设备按工艺流程次序展开在同一平面上，并辅助表示管线、管件、阀门、开在同一平面上，并辅助表示管线、管件、阀门、仪表控制点等。仪表控制点等。w（2）标注设备型号、名称、管线编号、控制点代号、）标注设备型号、名称、管线编号、控制点代号、必要的尺寸数据等。必要的尺寸数据等。w（3）图例代号及其他标注的说明。）图例代号及其
21、他标注的说明。w（4）标题栏注明图名、图号。）标题栏注明图名、图号。用细线画出设备的轮廓，用虚线绘制有工艺特征用细线画出设备的轮廓，用虚线绘制有工艺特征的内部结构。在图样上应标注设备位号及名称。的内部结构。在图样上应标注设备位号及名称。第27页，本讲稿共85页第四节第四节 物料衡算物料衡算一、一、物料衡算的概念和意义物料衡算的概念和意义二、二、物料计算方法物料计算方法三、三、主要技术经济指标内容主要技术经济指标内容第28页，本讲稿共85页（一）物料衡算概念（一）物料衡算概念w物物料料衡衡算算是是指指：根根据据质质量量守守恒恒定定律律，凡凡引引入入某某一一系系统统或或设设备备的的物物料料重重量量
22、G Gm m，必必等等于于所所得得到到的的产产物物重重量量G Gp p和和物物料损失量料损失量G Gt t之和，之和，即：即：G Gm m=G=GP P+G+Gt t第29页，本讲稿共85页（二）物料衡算物料衡算意义w(1)(1)确定生产设备的容量、个数和主要尺寸。确定生产设备的容量、个数和主要尺寸。w(2)(2)工艺流程草图的设计。工艺流程草图的设计。w(3)(3)水、蒸汽、热量、冷量等平衡计算。水、蒸汽、热量、冷量等平衡计算。w(4)(4)车间布置、运输量、仓库储存量、劳动定员、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。生产班次、成本核算、管线设计。第30页，本
23、讲稿共85页 二、物料计算方法二、物料计算方法（一（一)物料计算方法物料计算方法(技术经济定额指标法技术经济定额指标法)w1 1、每每班班耗耗用用原原料料量量（Kg/Kg/班班）=单单位位产产品品耗耗用用原原料料量量（Kg/tKg/t）X X 班产量（班产量（t/t/班）班）w2 2、每每班班耗耗用用各各种种辅辅助助材材料料量量（Kg/Kg/班班）=单单位位产产品品耗耗用用各种辅助材料量（各种辅助材料量（Kg/tKg/t）X X 班产量（班产量（t/t/班）班）w3 3、每每班班耗耗用用包包装装容容器器量量（只只/班班）=单单位位产产品品耗耗用用包包装装容器（只容器（只/t/t）X X 班产量
24、（班产量（t/t/班）班）X X（1+1+损耗率）损耗率）w（二（二)物料计算结果表示物料计算结果表示w通常用物料平衡图或物料平衡表来表示通常用物料平衡图或物料平衡表来表示第31页，本讲稿共85页物料平衡图物料平衡图第32页，本讲稿共85页物料平衡表物料平衡表名称计算单位主、辅原料产品食品损失1损失2损失3批次质量百分比班次质量百分比第33页，本讲稿共85页原料消耗综合表原料消耗综合表序 号原料名称单位纯度100%每吨产品消耗定额(t)每天或每小时消耗量(t)年消耗量(t)备注工业品100%工业品100%工业品100%物料平衡表物料平衡表第34页，本讲稿共85页排出物料综合表排出物料综合表序号
25、名称特性成分单位每吨产品排出量t每小时排出量t每年排出量t备注第35页，本讲稿共85页三、主要技术经济指标内容三、主要技术经济指标内容w1 1生产规模生产规模(t(ta)a)w2 2生产方法生产方法w3 3生产天数生产天数(d(da)a)w4 4产品日产量产品日产量(t(td)d)w5 5产品年产量产品年产量(t(ta)a)w6 6副产品年产量副产品年产量(t(ta)a)w7 7产品质量产品质量w8 8总回收率总回收率()第36页，本讲稿共85页三、主要技术经济指标内容三、主要技术经济指标内容w9 9原材料单耗原材料单耗w(1)(1)主原料主原料(t/t(t/t产品产品)w(2)(2)辅料辅料
26、(t/t(t/t产品产品)w(3)(3)水水(t/t(t/t产品产品)w(4)(4)电电(kWh/t(kWh/t产品产品)w(5)(5)蒸汽蒸汽(t/t(t/t产品产品)w(6)(6)冷量冷量(kJ/t(kJ/t产品产品)w1010总投资总投资(万元万元)w(1)(1)设备价值设备价值w(2)(2)材料费材料费w(3)(3)运杂费运杂费w(4)(4)建筑工程费建筑工程费w(5)(5)工资工资 w(6)(6)其他其他第37页，本讲稿共85页三、主要技术经济指标内容三、主要技术经济指标内容w1111劳动生产率劳动生产率w(1)(1)生产人员生产人员w(2)(2)商品产值商品产值(万元万元)w(3)
27、(3)全全员员劳劳动动生生产产率率（万元（万元/(/(人人a)a)w(4)(4)工工人人实实物物劳劳动动生生产产率率(t/(a(t/(a人人)w1212单位成本单位成本(元元/t)/t)w1313利润利润w(1)(1)单位产品利润单位产品利润(元元/t)/t)w(2)(2)总利润总利润(万元万元/a)/a)w1414、投资回收年限、投资回收年限(a)(a)w1515、全全厂厂设设备备总总重重量量(t)(t)w1616全全厂厂主主要要管管件件、管管材总重材总重(t)(t)w1717钢钢铁铁、水水泥泥、木木材材单耗单耗第38页，本讲稿共85页第五节第五节 设备选型设备选型 物料衡算是设备选型的根据
28、，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。第39页，本讲稿共85页一、食品工厂设备选择的原则一、食品工厂设备选择的原则（一）与生产能力相匹配的原则（一）与生产能力相匹配的原则 w 产产品品产产量量是是选选定定加加工工设设备备的的基基本本依依据据，设设备备的的加加工工能能力力
29、、规规格格、型型号号和和动动力力消消耗耗必必须须与与相相应应的的产产量量相相匹匹配配，并并且且考考虑虑到到停停电电、机机器器保保养养、维维修修等等因因素素，设设备备选选型型应应具具有有一一定定的的储储备备系系数数（一一般般为为1020）。）。（二）利于加工设备在生产线上相匹配（二）利于加工设备在生产线上相匹配w要要充充分分考考虑虑各各工工段段、各各流流程程设设备备的的合合理理配配套套，保保证证各各设设备备流流量量的的相相互互平平衡衡，即即同同一一工工艺艺流流程程中中所所选设备的加工能力大小应基本一致选设备的加工能力大小应基本一致。第40页，本讲稿共85页一、食品工厂设备选择的原则一、食品工厂设
30、备选择的原则（三）设备的先进性、经济性原则三）设备的先进性、经济性原则（四）工作可靠性原则（四）工作可靠性原则w选选择择设设备备尽尽量量选选择择系系列列化化、标标准准化化地地成成熟熟设设备备，并并充充分考虑到其性能的稳定性和维修的简便性。分考虑到其性能的稳定性和维修的简便性。（五）利于产品改型及扩大生产规模的原则（五）利于产品改型及扩大生产规模的原则w注意选用通用性好，一机多用的设备。注意选用通用性好，一机多用的设备。第41页，本讲稿共85页二、食品工厂主要设备的选择二、食品工厂主要设备的选择（一）罐头食品加工厂主要设备（一）罐头食品加工厂主要设备w1、输送设备输送设备w2、清洗和原料预处理设
31、备清洗和原料预处理设备w3、热处理设备热处理设备 w4、封管设备封管设备 w5、成品包装机械设备成品包装机械设备w6、空罐设备空罐设备 第42页，本讲稿共85页1 1、输送设备输送设备（1 1）固体输送设备按用途和功能分：）固体输送设备按用途和功能分：w带式输送机带式输送机 w斗式升送机斗式升送机 w螺旋输送机螺旋输送机 （2 2）液体输送设备有：）液体输送设备有：w流送槽流送槽 w真空吸料装置真空吸料装置（3 3）食品厂常用的泵：）食品厂常用的泵：wA A离心奶泵离心奶泵 wB B螺杆泵螺杆泵 wC C齿轮泵齿轮泵 第43页，本讲稿共85页2 2、清洗和原料预处理设备、清洗和原料预处理设备常
32、用的清洗设备有鼓风式清洗机、空罐清洗机，全自动洗瓶机、实罐清洗机等。鼓风式清洗机，是利用空气进行搅拌，既可加速污物从原料上洗去，又可使原料在强烈翻动时其完整性不被破坏，因而最适合于果蔬原料的清洗；全自动洗瓶机，可用于果汁，汽水，牛奶，啤酒等玻璃瓶的清洗，对新瓶和回收瓶均可使用。常用的原料预处理设备有分级机（又分滚筒式分级机、摆动筛、三辊筒式分级机、花生米色选机等）、切片机（蘑菇定向切片机、菠萝切片机，青刀豆切端机等）、绞肉机、打浆机，榨汁机，果蔬去皮机，分离机（桔油分离、奶油分离机等），斩拌机、真空搅拌机等。第44页，本讲稿共85页3 3、热处理设备、热处理设备食品工厂热处理设备主要用于原料脱
33、水、抑制或杀灭微生物、排除食品组织中的空气、破坏酶活力、保持产品的颜色和方便其他工序的操作等。它包括预煮、预热、蒸发浓缩、干燥、排气和杀菌等设备。常用的热处理设备有列管式热交换器、板式热交换器、辊筒式杀菌器、夹层锅、连续预煮机（分链带式和螺旋式），真空浓缩设备（按加热器结构分，有：盘管式、中央循环式、升膜式、降膜式、片式、刮板式、外加热式等等）、排气设备、杀菌设备（立式、卧式、常压连续式、回转式等等）等。第45页，本讲稿共85页3 3、热处理设备、热处理设备（1 1）热交换设备）热交换设备 列管式热交换器广泛应用在蕃茄汁果汁乳品等液体食品的生产过程中，大多用作高温短时或超高温短时杀菌和杀菌后的
34、及时冷却；板式热交换器用于牛奶高温短时或超高温杀菌，也可作为食品液料的加热杀菌和冷却；辊筒式杀菌器一般作鲜奶及稀奶油的消毒，适于中小型乳品厂；夹层锅用于物料的热烫预煮，调味液配制及熬煮一些浓缩产品；连续预煮机广泛用于蘑菇青刀豆青豆蚕豆等各种原料的预煮。第46页，本讲稿共85页3 3、热处理设备、热处理设备（2 2）真空浓缩设备）真空浓缩设备w结垢性（结垢性（强制循环型或升膜式蒸发式浓缩设备强制循环型或升膜式蒸发式浓缩设备）w结晶性（结晶性（夹套式浓缩设备夹套式浓缩设备或或强制循环型）强制循环型）w粘滞性粘滞性 （强制循环式、刮板式或降膜式浓缩设备强制循环式、刮板式或降膜式浓缩设备）w热敏性（热
35、敏性（各种膜式或真空度较高的浓缩设备各种膜式或真空度较高的浓缩设备）w发泡性发泡性 （强制循环型和长管薄膜浓缩设备强制循环型和长管薄膜浓缩设备）第47页，本讲稿共85页3 3、热处理设备、热处理设备(3)杀菌设备罐头厂的杀菌设备种类很多，按其杀菌温度不同，可分为常压杀菌和加压杀菌。按其操作方法分，有间歇杀菌和连续杀菌。罐头厂常用的间歇式杀菌设备有：立式杀菌器、卧式杀菌器。卧式杀菌器中又有静止式和回转式两种。连续式杀菌设备有常压连续杀菌器、静水压连续杀菌器、水封式连续高压杀菌器、火焰杀菌器，真空杀菌器以及微波杀菌器等。第48页，本讲稿共85页4 4、封罐设备、封罐设备w由于罐头的品种繁多，容器形
36、状和罐形亦多种多样，加之容器的材料不同，所以，封罐机的型号兵亦多种多样，一般来说，镀锡薄钢板容器的封罐机有手扳式封罐机、半自动封罐机和自动封罐机。w自动封罐机又有单机头自动真空封罐机和多机头自动封罐机。w玻璃瓶封口机亦分手扳式封罐机、半自动封罐机和自动封罐机，封罐机的生产能力是按每分钟封多少罐计，而不是按班产量计。螺口瓶用四旋盖拧盖机封罐。第49页，本讲稿共85页第50页，本讲稿共85页第51页，本讲稿共85页第六节第六节 水、汽用量估算水、汽用量估算一、水、汽的应用范围一、水、汽的应用范围（一）水和蒸汽是食品厂管道输送的两种最主要也是最基（一）水和蒸汽是食品厂管道输送的两种最主要也是最基本的
37、辅助工艺流程介质。为了给管路设计奠定必需的理本的辅助工艺流程介质。为了给管路设计奠定必需的理论基础，就必须对生产的用水和用汽做以总体的估计。论基础，就必须对生产的用水和用汽做以总体的估计。（二）用水主要有：原料预处理、半成品漂洗、浓缩（二）用水主要有：原料预处理、半成品漂洗、浓缩锅蒸汽的冷凝，杀菌后产品的冷却，包装容器的洗锅蒸汽的冷凝，杀菌后产品的冷却，包装容器的洗涤消毒，车间清洁卫生和产品在生产过程中本身所涤消毒，车间清洁卫生和产品在生产过程中本身所需的水等。需的水等。（三）主要用汽部分有：热烫、配烫、浓缩、干燥、杀（三）主要用汽部分有：热烫、配烫、浓缩、干燥、杀菌、保温、设备和管道的消毒，
38、车间清洁卫生用汽等。菌、保温、设备和管道的消毒，车间清洁卫生用汽等。第52页，本讲稿共85页二、用水用汽估算二、用水用汽估算（一）技术经济定额指标法（一）技术经济定额指标法w1.1.平均每吨成品的耗水量平均每吨成品的耗水量w2.2.一些设备用水用汽量一些设备用水用汽量w3.3.按生产规模来拟定用水用汽量按生产规模来拟定用水用汽量(二二)用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量w1.1.耗水估计耗水估计w2.2.耗汽量的计算耗汽量的计算第53页，本讲稿共85页(二二)用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量车间生产用水的设备和环节可能很多，但概车间生产用水的设备和环节可能很多，但
39、概括起来不外乎为：括起来不外乎为：1、食品中添加用水、食品中添加用水2、原料及包装容器洗涤用水、原料及包装容器洗涤用水3、物料冷却用水、冷凝用水、物料冷却用水、冷凝用水4、车间地坪冲洗用水等几种。、车间地坪冲洗用水等几种。第54页，本讲稿共85页(二二)用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量1 1、耗水估计、耗水估计（1 1）产品添加用水量）产品添加用水量wW1=G.ZW1=G.Z(吨吨)w式中：式中：GG班产量，吨成品。班产量，吨成品。w ZZ每吨成品在加工过程中所需添加的水量，吨每吨成品在加工过程中所需添加的水量，吨/吨成吨成品。品。（2 2）物料清洗或容器洗涤用水量）物料清洗或
40、容器洗涤用水量wW W2 2=/4 d d2 2.V.t.c.V.t.c（吨）（吨）w式中：式中：dd进水管直径，进水管直径，mmmmwVV进水管流速，进水管流速，m/sm/swtt清洗时间，清洗时间，h hwcc水的容重，吨水的容重，吨/m/m3 3第55页，本讲稿共85页(二二)用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量(3)冷却产品用水量冷却产品用水量wW3=G.C(t1-t2)/(t4-t3).1000w式中：式中：G需要冷却产品的重量，需要冷却产品的重量，KgwC需要冷却产品的比热，需要冷却产品的比热，Kcal/Kg.Cwt1冷却前产品的初温，冷却前产品的初温，wt2冷却后产品
41、的终温，冷却后产品的终温，wt3冷却水的初温，冷却水的初温，wt4冷却水的终温，冷却水的终温，第56页，本讲稿共85页(二二)用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量（4）冷却二次蒸汽用水量）冷却二次蒸汽用水量wW4=D.(i-i0)/C.(T2-T1)(吨吨)w式中：式中：D二次蒸汽量，二次蒸汽量，Kg/hwi二次蒸汽热焓，二次蒸汽热焓，J/Kgwi0二次蒸汽冷凝液热焓，二次蒸汽冷凝液热焓，J/Kg.wC冷却水比热，冷却水比热，J/Kg.K.wT2冷却水出口温度，冷却水出口温度，K.wT1冷却水进口温度，冷却水进口温度，K.第57页，本讲稿共85页(二二)用计算法来估计用水用汽量用计
42、算法来估计用水用汽量（5 5）冲洗地坪用水量）冲洗地坪用水量w根据实测数据，根据实测数据，1 1吨水可冲地坪吨水可冲地坪40m40m2 2左右，若食品左右，若食品加工厂生产车间每小时加工厂生产车间每小时4 4小时洗一次，即每班至少冲小时洗一次，即每班至少冲洗两次，则有：洗两次，则有：wW W5 5=S.2/40=S.2/40（吨）（吨）w式中：式中：SS生产车间的面积，生产车间的面积，m m2 2。w根据生产车间的工艺要求，可计算出每班生产过根据生产车间的工艺要求，可计算出每班生产过程的耗水量。程的耗水量。第58页，本讲稿共85页(二二)用计算法来估计用水用汽量用计算法来估计用水用汽量2 耗汽
43、量估计 食品工厂中主要耗用饱和水蒸汽，消耗的热量等于加热产品和设备所消耗的热量、生产过程的热效应、损失到周围介质中的热量之和。w Q入Q出Q损w式中 Q入输入的热量总和，（kJ）；w Q出输出的热量总和，（kJ）；w Q损损失的热量总和，（kJ）。第59页，本讲稿共85页第七节第七节 劳动力计算劳动力计算 劳劳动动力力计计算算主主要要用用于于工工厂厂定定员员编编制制、生生活活设设施施的的面面积计算和生活用水用汽量的计算。积计算和生活用水用汽量的计算。一、劳动力的计算公式一、劳动力的计算公式w每每班班所所需需工工人人数数（人人/班班）=劳劳动动生生产产率率（工工人人/t/t产产品品）X X 班产
44、量班产量w车间工人总数车间工人总数=各班或各工段工人总数之和各班或各工段工人总数之和w由由于于劳劳动动生生产产率率受受到到多多种种因因素素的的影影响响，难难以以确确定定，因此上述计算方法有一定的局限性。因此上述计算方法有一定的局限性。第60页，本讲稿共85页二、劳动力计算的方法二、劳动力计算的方法1 1）对于自动化程度较低的生产工序，根据生产单位重量品）对于自动化程度较低的生产工序，根据生产单位重量品种所需劳动工日来计算，若用种所需劳动工日来计算，若用P1P1表示每班所需人数，则：表示每班所需人数，则：wP1(P1(人人/班班)=)=劳动生产率劳动生产率(人人/产品产品)X)X班产量班产量(产
45、品产品/班班)2 2）对于自动化程度较高的工序，根据每台设备所需的劳动）对于自动化程度较高的工序，根据每台设备所需的劳动工日来计算，若用工日来计算，若用P2P2表示每班所需工人数，表示每班所需工人数，则：则：P2P2（人（人/班）班）=KiMi=KiMi（人（人/班）班）wMi Mi 为为i i种设备每班所需人数；种设备每班所需人数；KiKi为相关系数，其值为相关系数，其值1 1。w影响相关系数大小因素主要有同类设备数量、相邻设备距影响相关系数大小因素主要有同类设备数量、相邻设备距离远近及设备操作难度、强度及环境等。离远近及设备操作难度、强度及环境等。第61页，本讲稿共85页二、劳动力计算的方
46、法二、劳动力计算的方法3 3）生产车间的劳动力计算）生产车间的劳动力计算wP=3SP=3S（P1+P2+P3P1+P2+P3）w3 3表示在旺季时实行表示在旺季时实行3 3班制生产，班制生产，S S为修正为修正系数，其值系数，其值1 1。P3P3为辅助生产人员总数，为辅助生产人员总数，如生产管理人员、材料采购及保管人员、如生产管理人员、材料采购及保管人员、运输人员、检验人员等运输人员、检验人员等第62页，本讲稿共85页第八节第八节 生产车间工艺布置图生产车间工艺布置图一、概念、任务及内容一、概念、任务及内容二、生产车间设备布置的原则二、生产车间设备布置的原则三、设备线性布置的常见方式三、设备线
47、性布置的常见方式四、生产车间工艺布置的步骤与方法四、生产车间工艺布置的步骤与方法五、生产车间工艺设计对非工艺设计的要求五、生产车间工艺设计对非工艺设计的要求六、生产车间设备布置图的绘制六、生产车间设备布置图的绘制七、生产设备布置图举例七、生产设备布置图举例第63页，本讲稿共85页一、概念、任务及内容一、概念、任务及内容（一）概念（一）概念w生生产产车车间间工工艺艺布布置置：就就是是对对厂厂房房内内设设备备排排列列的的安安排排和和配配置置作作出出合理的安排，并以车间设备布置图纸的形式表达出来。合理的安排，并以车间设备布置图纸的形式表达出来。（二）任务（二）任务 1.1.完成厂房的轮廓外形及结构尺
48、寸的设计和确定完成厂房的轮廓外形及结构尺寸的设计和确定 2.2.设备在车间内的排列和布置设备在车间内的排列和布置w（1 1）平面布置图）平面布置图w（2 2）剖面布置图）剖面布置图（三）车间平面布置图的内容（三）车间平面布置图的内容第64页，本讲稿共85页（一）（一）概念概念（1 1）平面布置图：）平面布置图：是一幢房屋的水平剖切视图，即假象用一水是一幢房屋的水平剖切视图，即假象用一水平面，经过门窗洞口把房屋切开，移去上面部分，向下观看平面，经过门窗洞口把房屋切开，移去上面部分，向下观看所得到的水平投影。所得到的水平投影。w 在平面图中，必须表示清楚各设备的安装位置，下水道、门窗、各工序在平面
49、图中，必须表示清楚各设备的安装位置，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。及各车间生活设施的位置，进出口及防蝇、防虫措施等。（2 2）剖面布置图：）剖面布置图：又叫立剖面图是假设用一个平面把房屋在门窗洞口又叫立剖面图是假设用一个平面把房屋在门窗洞口处垂直方向切开，移去一边，向另一边观看所得到的投影图。又叫立处垂直方向切开，移去一边，向另一边观看所得到的投影图。又叫立剖面图。剖面图。w A A、根据需要选取适当的位置假想剖切，是表示厂房内楼层数、层高度、根据需要选取适当的位置假想剖切，是表示厂房内楼层数、层高度、设备的空间布置，即其所在的立面位置。设备的空间布置，
50、即其所在的立面位置。w B B、主要用于表达平面布置图未能反映清楚的设备及建筑物在立面之间的关系，主要用于表达平面布置图未能反映清楚的设备及建筑物在立面之间的关系，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。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。第65页，本讲稿共85页（三）车间平面布置图的内容（三）车间平面布置图的内容w1 1、厂厂房房建建筑筑平平面面图图注注有有厂厂房房边边墙墙轮轮廓廓线线、门门窗窗位位置置、楼楼梯梯位位置置、柱网间距和编号以及各层相对标高。柱网间距和编号以及各层相对标高。w2 2、设备外形尺俯视图和设备编号。设备外形尺俯视图和设备编号。w3 3、