食品工厂设计论文

食品工厂设计课程论文摘要：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。

一．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。

二．生产方法的选择和工艺流程的确定尽管食品厂的类型很多,而且在同一类型的食品厂中产品的品种和加工工艺亦各不相同,但在同一类型的食品厂中主要工艺过程和设备基本相近,只要这些产品不同时生产,其相同工艺过程的设备是可以公用的,所以我们在确定产品工艺流程时只要将主要产品的工艺流程确定后,其他产品就好办了。

但必须指出，为了保证食品产品的质量，对不同原料应选择不同的工艺流程，另外，即使原料相同，如果所确定的工艺路线和条件不相同，不仅会影响产品质量，而且会影响到工厂的经济效益，所以，我们对所设计的食品厂的主要产品工艺流程应进行认真探讨和论证。

1.原则工艺流程是初步设计审批过程中主要审查内容之一，它的正确与否往往决定产品质量、产品竞争力，决定食品厂的生存与发展，选择工艺流程必须通过分析、比较，从理论和实际各个方面进行论证，证实它在技术上是先进的。

在经济上是高效的，符合设计计划任务书的要求：（1）原料匹配性。

根据原料性质、种类和来源拟定工艺流程。

（2）按产品规格和部颁标准拟定。

（3）注意经济效益，尽量选投资少，消耗低，成本低，产品收益率高的生产工艺。

（4）“三废”处理效果好，减少“三废”处理量，治理三废项目与主体工程同时设计，同时施工，选用产品“三废”少或经过治理容易达到国家规定的“三废”排放标准的生产工（5）产品在市场有较强的竞争能力，有利于原材料的综合利用。

（6）对传统名优产品不得随意更改生产工艺，一旦更改必须经过反复实验、专家鉴定、报上级批准。

（7）对科研成果，必须经过中试放大后，才能应用。

（8）优先采用机械化、连续化自动作业线，暂不能实现机械化生产的品种，其工艺流程应尽量按流水线排布，减少原料，半成品在生产流程中停留的时间，避免变色、变味、变质现象发生。

（9）罐装后需要杀菌的食品最好采用连续杀菌或高温短时杀菌，高浓缩操作的食品应采用真空浓缩以减少温度对产品色泽和口味的影响，特别是对热敏性的食品，需要注意。

（10）结合我国国情。

在进行产品工艺设计时，必须以我国具体情况出发，在市场消费水平，相关机械设备及电气仪表制造能力，劳动就业与生产自动化水平关系等方面做出恰当的衡量，综合考虑。

在引进国外先进技术和设备时，要考虑是否适合我国生产实际，并注意消化吸收，以缩短与发达国家的水平差距。

（11）确保安全生产，以保证人身和设备安全。

2.生产工艺流程设计生产方法确定以后，就开始工艺流程的设计。

有如下内（一）确定生产线数目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。

（三）工艺流程图的设计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。

三．物料计算物料衡算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。

通过物料衡算，可以确定各种主要物料的采购运输和仓库储存量，并对生产过程中所需的设备和劳动力定员的需要量提供计算依据。

计算物料时，必须使原、辅料的质量与经过加工处理后所得成品和损耗量相平衡。

加工过程中投入的辅助料按正值计算，加工过程中的物料损失，以负值计入。

这样，可以计算出原料和辅料的消耗定额，绘制出原、辅料耗用表和物料平衡图。

并为下一步设备计算、热量计算、管路设计等提供依据和条件。

还为劳动定员、生产班次、成本核算提供计算依据。

因此，物料衡算在工艺设计中是一项既细致又重要的工作。

四．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。

若有几种产品都需要共同的设备，在不同时间使用时，应按处理量最大的品种所需要的台数来确定。

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。

一般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。

１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；通用机械设备；定型专用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：１.１满足工艺要求，保证产品的质量和产量。

１.２一般大型食品工厂应选用较先进的，机械化程度高的设备；中型厂则看具体条件，一些主要产品可选用机械化、连续化程度较高的设备；小型厂则选用较简单的设备。

１.３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。

１.４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。

１.５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）。

１.６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。

2.食品工厂主要设备的选择食品工厂生产的产品种类多,使用的设备各式各样。

设备生产厂家普及国内外，其型号、规格不一，设计者应正确选择设备，满足工艺要求，确保食品厂产品的产量和质量。

五．劳动力计算劳动力计算主要用于工厂定员编制、生活设施的面积计算及用水用汽量计算，同时对工厂设备的合理使用、人员配备，以及对产品产量、定额指标的制订都有密切关系。

劳动力的计算主要是根据生产单位重量的品种所需要的劳动工日来计算,一般是按车间来计算,对于生产车间来说：每班所需工人数（人/班）=劳动生产率（人工/t产品）×班产量。

计算劳动力时应注意：1 劳动生产率高低主要决定于原料新鲜度、成熟度、工人熟练程度及设备的机械化、自动化2 劳动定员应合理，不能过多、过少3 全年劳动定员应基本平衡，在生产旺季时可使用少量临时工，但应是技术性不强的。

4 男女比应是接近3：75 随着食品工业的发展，现在食品厂的机械化、自动化程度越来越高，则生产力的计算就按新的劳动生产率及劳动生产定额指标进行计算。

六．生产车间工艺布置食品工厂生产车间布置是工艺设计的重要部分，不仅对建成投产后的生产实践有很大关系，而且影响到工厂整体。

车间布置一经施工就不易改变，所以，在设计过程中必须全面考虑。

工艺设计必须与土建，给排水、供电、供汽、通风采暖、制冷以及安全卫生等方面取得统一和协调。

生产车间平面设计，主要是把车间的全部设备（包括工作台等），在一定的建筑面积内作出合理安排。

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。

１生产车间工艺布置的原则１.１要有总体设计的全局观点。

首先满足生产的要求，同时，还必须从本车间在总平面图上的位置，与其他车间或部门间的关系，以及发展前景等方面，满足总体设计的要求。

１.２设备布置要尽量按工艺流水线安排设备布置要尽量按工艺流水线安排，但有些特殊设备可按相同类型作适当集中，务必使生产过程占地最少，生产周期最短、操作最方便。

如果一车间系多层建筑，要设有垂直运输装置，一般重型设备最好设在底层。

原料收发间应设有地磅。

１.３应考虑到进行多品种生产的可能在进行生产车间设备布置时，应考虑到进行多品种生产的可能，以便灵活调动设备，并留有适当的余地，以便更换设备。

同时，还应注意设备相互间的间距和设备与建筑物的安全维修距离。

既要操作方便，又要保证维修装拆和清洁卫生的方便。

１.４生产车间与其他车间的各工序要相互配合为保证各物料运输通畅，避免重复往返，生产车间与其他车间的各工序要相互配合。

必须注意：要尽可能利用生产车间的空间进行运输；合理安排生产车间各种废料排出；人员进出口要和物料进出口分开。

１.５必须考虑生产卫生和劳动保护如卫生消毒、防蝇防虫、车间排水、电器防潮及安全防火等措施。

对散发热量、气味及有腐蚀性的介质，要单独集中布置。

对空压机房，空调机房、真空泵房等既要分隔、又要尽可能接近使用地点，以减少输送管路及管路损失。

１.６应注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。

１.７可以设在室外的设备，尽可能设在室外，上面可加盖简易棚。

七．水汽用量的计算食品生产中，水是必不可少的物料。

因为食品生产过程涉及的物理方法和生化反应，都必须有水的存在,不管是原料的预处理、加热、杀菌、冷却、培养基的制备、设备和食品生产车间的清洗等都需要大量的水。

可以说，没有水食品生产就无法进行。

在食品加工中，无论是原料的预处理、蒸煮、糖化等过程，都有原料的最佳配比、物料浓度范围，故加水量必须严格控制。

所以，对于食品生产来说，供水衡算，即根据不同食品生产中对水的不同需求，进行用水量的计算，是十分重要的，并且与物料衡算、热量衡算等工艺计算以及设备的计算和选型、产品成本、技术经济等均有密切关系。

根据食品生产工艺、设备或规模不同，生产过程用水量也随之改变，有时差异很大。

即便是同一规模、工艺也相同的食品生产，单位成品耗水量往往也大不相同。

所以在工艺流程设计时，必须妥善安排，合理用水，尽量做到一水多用。

供水衡算的方法有两种：即按“单位产品耗水量定额”来估算和计算的方法。

八．用汽量计算(热量衡算)在食品工厂的生产操作中，热量的需求是不可或缺的，而热量常常是以蒸汽的形式提供。

如罐头厂、乳品厂的主要用汽部分有：热烫、配汤、浓缩、干燥、杀菌、保温、设备和管道的消毒、车间的清洁卫生等。

热量衡算就是要通过对生产中热量需求量的计算，确定生产用汽量，并通过计算，得出生产过程能耗定额指标,定量研究生产过程，为过程设计和操作提供最佳化依据；应用蒸汽等热量消耗指标，还可以对工艺设计的多种方案进行比较，以选定先进的生产工艺，或对已投产的生产系统提出改造或革新，分析生产过程的经济合理性、过程先进性，并找出生产上存在的问题,达到节约能源、降低生产成本的目的。