食品工厂设计与环境保护重点一览

绪论一、相关定义1、产业与社会分工：第一产业：农业；第二产业：加工业（食品工业）；第三产业：流通服务业2、GDP（国内生产总值）：指一个国家所有常住单位在一定时期内生产的所有最终产品和劳务的市场价值GNP（国民生产总值）：指一个国家（地区）所有常驻机构单位在一定时期内（年或季）收入初次分配的最终成果2009年GDP达到335353亿人民币3、财政收入：指政府为履行其职能、实施公共政策和提供公共物品与服务需要而筹集的一切资金的总和构成：国家税务、地方税务征收：国税部门、地税部门、财政部门二、食品产业发展现状1、食品产业分类：4大类，24中类，53小类(1)、食品制造业：制盐业、制糖业、糕点糖果业、乳制品、罐头业、发酵制品、调味品、淀粉、豆制品(2)、农副食品加工业：农产食品加工(3)、饮料制造业：软饮料、白酒业等(4)、烟草制造业：烟草加工结构布局：布局不合理，发展不平衡，沿海快，中西部薄弱3、努力方向：(1)、符合国际食品健康发展趋势，无污染、无公害、绿色、有机；(2)、努力里扩大深加工和高附加值食品能力，优化产业结构，开发新产品；(3)、食品企业注意可持续发展，“三废”达标排放，资源综合利用；(4)、形成高效的食品安全监控体系三、设计工作任务和内容：1、基本任务：体现国家有关方针政策，切合实际，安全适用，技术先进，经济效益好，分为总体设计和局部设计2、内容：参加建设项目的决策——编制各个阶段设计文件——配合施工和参加验收——进行总结四、食品工厂设计特点与内容1、设计特点：(1)、政治、经济、工程、技术等综合学科知识应用；(2)、原料来自第一产业，设计时兼顾农产物料的季节性和时效性；(3)、以人为本的设计思想，以方便操作、保障卫生环境为中心；(4)、经济合理性；(5)、技术先进性与合理性2、设计内容：工厂总平面设计、工艺设计、动力设计、给排水设计、通风采暖设计、自控仪表、工厂卫生、三废治理、技术经济分析与概算第一章基本建设程序1、基本建设程序是基本建设的客观规律，是基本建设必须遵循的一般工作程序，反映基本建设项目在整个建设过程中各项工作的先后顺序以及工程建设各个阶段之间的内在联系。

2、“三同时”：附属工程与主体工程同时设计、同时施工、同时建成投产3、根据项目投资主体、资金制度、项目性质分别实行审批制、核准制、备案制审批制：适用于政府投资项目和使用政府性资金的企业投资项目核准制：适用于企业不使用政府性资金投资建设的重大项目、限制类项目备案制：适用于企业投资的中小项目一、基本建设程序内容1、建设前期阶段：项目建议书、可行性研究报告、设计任务书、初步设计、总概算工作程序：从社会发展、工业布局、市场需求、地区及行业发展规划——项目建议书——制定项目前期工作计划——可行性研究——设计任务书——上报审批——初步设计、总概算——初步设计图纸、文件、总概算2、建设期：设计单位：施工图设计、修改初步设计、修正概算、做施工图预算、分批交付施工图样、选派工地代表筹建单位：征地、设备材料订货、签订施工安装合同、施工安装准备、建设准备施工安装单位：施工安装预算、施工组织设计、做好开工准备统筹施工安装总进度表报批、开工报告、上报、开工建设、单项工程验收、调试、试生产、主管部门验收、移交生产。

3、生产期：正式投产后，由企业经营管理者进行管理、生产、指挥、调度，工厂设计单位要定期对企业进行回访，进行设计总结，整理、编制有关的设计和技术档案。

二、项目建议书1、定义：根据国民经济和社会发展的长远规划和工业布局的要求，以及国内外市场需求，在进行初步调查研究的基础上提出的，投资决策前对拟建项目的轮廓性设想2、任务：向国家、省、市有关主管部门直接申请工程项目，以期批准立项，进行厂址选择调研工作及可行性调研工作3、要求：文字简要，有超前分析观点，突出理想工程的紧迫性、现实性和经济性4、内容：(1)、项目名称；(2)、建设项目提出的必要性和依据；(3)、产品方案、市场预测、拟建规模和建设地点的初步设想；(4)、资源情况、建设条件、协作关系和技术、设备可能引进的国别、厂商的初步分析；(5)、环境保护；(6)、投资估算和资金筹措设想，包括偿还贷款能力的大体测算；(7)、项目实施规划设想；(8)、工厂组织和劳动里估算；三、可行性研究1、定义：在大量收集各种资料和数据的基础上开展的，对投建的工程项目进行全面的技术经济分析、比较的综合研究过程2、目的：避免和减少建设项目决策失误，提高建设投资综合效益3、成果：可行性研究报告4、任务：对拟建的工程项目的技术性、经济性和工程实施性进行全面调查、预测，分析和论证，做出是否合理可行的判断5、依据：(1)、国家经济建设的方针、政策和长远规划进行的可行性研究；(2)、进国家计划部门批准后的项目建议书进行可行性研究；(3)、国家正式批准的资源报告和有关各种规划；(4)、可靠的自然、地理、气象、地质、经济、社会等基础资料；(5)、有关的工程技术方面标准、规范、指标等；(6)、国家公布的用于进行项目评价的有关参数、指标等进行可行性研究（基准收益率、折现率、折旧率、社会折现率、调整外汇汇率）6、可行性研究报告格式及内容：总论；市场需求预测和拟建规模；资源、原材料、燃料及公用设施情况；建厂条件和厂址方案；设计方案；环境保护；企业组织、劳动定员和人员培训；实施进度的建议；投资估算和资金筹措；社会及经济效果评价7、可行性研究作用：(1)、作为工程建设项目决策和编制设计任务书的依据；(2)、作为向银行申请贷款的依据；(3)、商务谈判和签订有关合同或协议的基础；(4)、建设项目进行初步设计的基础；(5)、采用新技术、新设备研制计划的基础；(6)、安排基本建设计划，进行项目组织管理、机构设置及劳动定员的基础；(7)、环保部门审查建设项目对环境影响程度的依据；8、可行性研究步骤：开始筹划—调查研究——优化和选择方案——详细研究——编写报告——资金筹措四、设计计划任务书（不是结束之后就可以马上立项）1、设计计划任务书内容及款式：建厂理由、建厂规模、产品、生产方式、工厂组成、工厂的总占地面积和地形图、工厂总建筑面积和要求、公用设施、交通运输、投资估算、建厂进度、估算建成后的经济效果2、设计任务书的附件：(1)、原材料供应和原料基地情况；(2)、土地使用标准书及能源交通协议书；(3)、长治地区的地形和地势、工程地质、水文、气象、地质灾害等资料；(4)、可行性研究报告中有关预测经济效果的则料和计算依据；(5)、如引进国外的技术和设备，要附国家批准文件；如采用新技术、新工艺时，要有技术部门签署的技术工艺成熟、可用于工程建设的鉴定书；(6)、扩建工程要附有本场总平面图及主要设备平衡表五、设计工作必须以批准的可行性研究报告、设计计划任务书，以及其他有关资料为依据，它是在市场预测和厂址选择之后的一个工作1、准备工作：(1)、设计单位首先分析、研究，筹建方提供资料和文件；(2)、进一步收集不足部分：①到建厂现场收集资料；②到同类工厂项目收集资料；2、工作过程：初步设计——技术设计——施工图设计（三阶段设计）（扩大）初步设计——施工图设计（两阶段设计，食品工厂常用）（最常用方法）施工图设计（一阶段设计）（小型项目）(1)、初步设计/扩大初步设计：定义：在设计范围内（工艺专业设计和其它辅助专业设计）做详细全面的计算和安排使得以说明本食品厂的全貌，但图纸深度不深，还不能作为施工指导，可供有关部门审批深度要求：①满足对专业设备和通用设备订货要求，并对需要试验的设备提出委托设计或试制的技术要求；②满足主要建筑材料、安装材料的估算数量和预安排要求；③控制基本建设投资；④征用土地；⑤确定劳动指标；⑥核定经济效益；⑦设计审查；⑧建设准备；⑨满足编制施工图设计要求；编制内容：根据扩初设计的深度要求，分为设计说明书、附件、总概算书三部分设计说明书：按总平面、工艺、建筑等各个部分分别进行叙述的内容；附件：图纸、建筑形式、材料表等内容；总概算书：整个项目所有工程费和其他费用汇总编写而成(2)、施工图设计：①只是对已批准的初步设计在深度上进一步深化，使设计更具体、更详细地达到施工指导要求；②工艺设计人员不仅完成工艺设计施工图，还要向有关设计工种提供各种数据和要求，是整个设计和谐；(3)、后续工作：施工、安装、试产、验收、交付生产六、工厂设计职责与组成1、职责：设计单位按照设计任务书和有关批准文件，通过图纸的形式，更好的更合理来表现设计任务书上提供的计划要求，设计要体现国家政策方针和技术性及经济性。

2、组成：(1)、工艺设计：按工艺要求进行工厂设计，其中又以车间设计为主，并对其它部门提供的各种数据和要求，作为非工艺设计依据内容：全场总体工艺布局，产品方案及班产量的确定，主要产品和综合利用产品生产工艺流程的确定，物料计算，设备生产能力计算、选型及设备清单，车间平面布置，劳动力计算及平衡，水、电、汽、冷、风、暖等用量估算，管道布置、安装及材料清单、施工说明(2)、非工艺设计：根据工艺设计要求提出的数据设计的内容：总平面、土建、采暖通风、给排水、供电及自控、制冷、动力、环保等的设计，有时还包括设备的设计第二章厂址选择和总平面设计一、厂址选择：1、定义：指定某一地区内，根据新建厂必备条件，结合食品工厂特点，进行详尽调查、复查、勘测工作，就可建厂的几个厂址的技术经济条件列出几个方案，进行综合分析比较，从中择优选出厂址的过程，最后由设计单位会同建设单位作出厂址选择报告，上报上级主管部门报批2、分类：地点选择：方位地标及所处自然环境场地选择：面积、场地外形、技术经济性3、重要性：①按质量完成项目投资费用是否最省；②长期生产，技术管理和远景如何；③国家地区工业布局和城市规划合理程度4、一般原则：①厂址符合城市规划和食品工厂对环境特殊要求；②接近原料、燃料基地和市场，以及水电源；③良好交通运输条件；④场地有效利用系数较高，并有远景规划及最终总体布局；⑤有一定基建施工条件和投产后协作条件；⑥要有利于三废处理，保证环境卫生5、厂址选择工作程序：(1)、准备工作：组织准备、技术准备(2)、现场勘查：向相关地区说明选厂工作计划；踏测与勘探，绘制草测图(3)、编写厂址选择报告4、厂址选择报告内容：①概述：选厂依据及概况；②主要经济技术指标；③厂址条件；④厂址方案比较，选出推荐方案；二、工厂总平面图对一个工厂各个部分，包括建筑物、堆场、运输路线、工程管网等进行经济合理安排，使人员、设备与物料移动密切有效配合，从而保证各个区域功能明确、管理方便、生产协调、互不干扰依据：已审批的计划任务书、厂址选择报告、总平面草图、工艺流程图1、总平面设计内容：平面布置设计、竖向布置设计、运输设计、管线综合设计、绿化设计2、总平面设计原则和要求：①必须考虑负荷生产流程的要求；②生产主厂房为中心；③充分考虑地区主风向；④人流物流分流原则；⑤遵从城市规划要求；⑥符合国家有关规范和要求3、不同阶段总平面设计：(1)、初步设计：一张总平面布置图和一份设计说明书，有时仅有一张总平面布置图，图中既有建筑物、构筑物、道路和管线，又包括说明书，必要时还附有区域位置图总平面布置图比例1:500或1:1000，区域位置图比例1:5000或1:10000(2)、施工图设计：通常小型工厂仅绘总平面布置图，必要时加绘给排水管线综合平面布置图、竖向布置、道路、台阶等详图施工图必须设计、校对、审核、审定后才能交给施工单位4、概念：(1)、风玫瑰图：分风向玫瑰图、风速玫瑰图风向玫瑰图：风向、风向频率按风向中心吹分8个或16个区间，各方向风的频率按相应比例程度标在对应风向上，各端连起形成闭合折线构成的图形最长为主导风向，风向是由外向中心吹，粗实线为全年情况，虚线表示7-9月份风频情况风速玫瑰图：风向、风速各风向不以风向频率取点，而是以风速取点(2)、污染系数：污染系数（f）=风向频率（t）/平均风速（v）风向频率越大，污染程度越大；平均风速越小，污染程度越大(3)、建筑系数：（建筑物、构筑物占地面积+堆场、露天场地、作业占地面积）/厂区占地面积*100%(4)、土地利用系数：（建筑物、构筑物占地面积+堆场、露天场地、作业占地面+辅助工程占地）/厂区占地总面积*100%第三章食品工厂工艺设计1、总论(1)、以生产产品的生产车间为主而进行；(2)、整个设计的主体和中心，其好坏直接影响到全厂生产和技术的合理性；(3)、为其他非工艺设计所需基础资料提供依据；(4)、依据：设计计划任务书规定的生产规模、产品要求、原料情况以及建厂条件2、内容：(1)、产品方案、产品规格及班产量确定；(2)、主要产品及综合利用产品的工艺流程的确定和操作说明(3)、物料衡算；(4)、生产常见设备的生产能力计算、选型及配套；(5)、劳动力计算、平衡及劳动的组织；(6)、生产车间平面布置；(7)、生产车间水、电、冷、汽用量估算；(8)、生产车间管道设计、计算及设备安装；一、概述1、初步设计阶段：(1)、主要内容；①设计依据和范围；②全场生产车间组成；③全厂生产工艺比较、选择、阐述；④各生产车间综合叙述；⑤存在问题和建议；⑥附件；(2)、步骤：①核实生产方案与生产规模；②确定生产工艺流程、参数指标及操作说明；③物料计算、能量计算；④确定设备选型、规格和台数；⑤生产车间布置设计；⑥向配套专业提出设计要求和有关资料；⑦绘制生产工艺流程图、生产工艺设备布置图、编制设备一览表和主要材料估算表；(3)、深度要求：①主要设备和材料的订货；②建设投资的控制；③提供主管部门和有关单位进行设计审查；④确定劳动定员和相关培训；⑤进行施工安装准备工作；⑥施工图设计的主要依据；2、施工设计阶段：(1)、主要内容：①设计文件目录、列表；②生产工艺设计说明；③工艺安装说明；④详细设备一览表和各种材料汇总表，满足订货需要；⑤带控制点的工艺流程图；⑥工艺设备布置图；⑦工艺管道布置图；⑧非标准设备制造图；(2)、步骤：①修改或复核设计文件或图样；②详细向各专业提资；③详细绘制生产工艺流程图、车间工艺设备布置图、管道布置图、设备及管道安装图、非标准图、详细编制设备一览表和材料汇总表；④校核、审核、审查、审定、会签，经过晒图、盖章后向建设单位发图；(3)、深度要求：①全部设备和材料的订货及交货安排；②非标准设备订制和交货安排；③能进行施工安装预算；④能控制施工安装质量，并根据施工说明要求进行验收；二、产品方案及班产量确定1、产品方案：(1)、定义：食品工厂准备全年生产产品种类、数量、生产周期、生产班次的计划安排(2)、影响因素：市场需求、生活习惯、季节和气候条件(3)、制定原则：①“四个满足”：满足主要产品产量要求，满足原料综合利用要求，满足淡旺季平衡生产要求，满足经济效益的要求；②“五个平衡”：产量与产品原料供应平衡，生产季节性与劳动力平衡，生产班次平衡，设备生产能力平衡，水、电、汽负荷平衡；③考虑车间数量及利用率；④老全年生产日数及全班次；⑤确定主要产品规格和班产量；(4)、制定步骤：①确定产品种类及包装规格；②根据设计规格，结结合原料供应情况，确定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的比例及产量；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；⑤产品方案比较；⑥产品方案表达；(5)、产品方案比较分析：①主要产品市场占有率比较；②主要产品年产值的比较；③劳动生产率比较；④每月劳动力最多和最少之差的比较；⑤平均每人每年产值比较；⑥生产季节性比较；⑦设备使用平衡情况比较；⑧水、电、汽耗量比较；⑨环境保护比较；⑩基建投资比较；(11)、社会效益和经济效益比较；2、班产量确定：(1)、定义：食品工厂工艺设计中最主要的计算基准，最适宜班产量实质就是经济效益最好规模(2)、影响因素：①原料供应情况和市场销售情况；②配套设备的生产能力及运行情况；③延长生产期的条件；④产品品种搭配及工厂自动化程度；(3)、确定方法：①年产量：Q=Q1(年消费量)+Q2(年调出量)-Q3(年调入量)-Q4(原有厂家年生产量)②生产班次：淡季1班，中季2班，旺季3班N=t淡+2t中+3t旺③班产量：q班=Q/k(t淡+2t中+3t旺)如果只有旺季、淡季，q班=Q/k(t淡+3t旺) K是不均匀系数k+0.7~0.8三、生产工艺流程设计主要内容：生产过程及设备设计，工艺流程图设计1、选择依据：①原料来源、种类及性质；②产品质量和规格；③生产规模；④技术水平；⑤自然环境；⑥经济合理性；2、原则：①产品要达标；②尽量采用成熟、先进的技术和高效低耗设备；③充分考虑“三废”的重复利用、循环利用、综合利用；④确保安全生产，保证人身和设备安全；⑤生产过程尽量连续化，提高机械化和自动化生产能力，保证产品质量和产量；3、步骤：流程示意图——物料衡算——设备设计——流程草图——设备设计——能量衡算——初步平面布置——流程图(1)、生产工艺流程示意图：定性表明原料变成产品的路线和顺序，以及应用的过程和设备(2)、工艺流程草图：物料衡算——参数（物料）——设备选型、设计——确定生产设备的规格、型号、尺寸、台数——设计工艺流程草图既是提供审查资料，也可作为进一步设计的依据(3)、工艺流程图：对工艺流程草图进行完善和修改，确认合理后正式绘制工艺流程图，包括方案流程图、物料流程图、施工流程图（带控制点工艺流程图）四、物料（平衡）计算1、定义：依据质量守恒定律来进行，即引入某系统或设备的物料质量必等于系统或设备出料量与损失量之和2、意义：①设备选型基础；②开展工艺流程草图设计的基础；③水、汽、冷平衡计算的基础；3、步骤：①弄清题意，了解计算目的和要求；②画出物料流程示意图，写出反应方程式；③整理有关设计基础数据和物化常数；④确定工艺技术经济指标；⑤选定计算基准；⑥由已知数据，依据质量守恒来计算；⑦校对与整理计算结果；⑧绘制物料流程图；四、设备设计及选型1、任务及原则：(1)、食品工厂设备分类：①按工业企业分：食品制造设备、农副食品加工设备、饮料制造设备、烟草制造设备②按通用程度分：专用设备、通用设备、辅助设备③按标准化程度分：标准设备、非标准设备④按设备定型生产情况分：定型生产设备、非定型生产设备(2)、设备设计任务：工艺生产要求——工艺设备——计算或查找各工艺设备生产能力——工艺设备数量、结构型式和主要尺寸——生产车间工艺不知，为公用工程系统、土建、仪表等非工艺设计提供已知条件(3)、原则：技术经济性统一、经济与社会统一、生产能力充足、技术继承与发展统一①满足工艺要求，保证产品质量和产量；②后道工序生产能力一般大于前道工序，以防物料积压；③技术先进性，经济合理性；④自动化程度要兼顾到经济和社会现状；⑤有发展空间和潜力；⑥设备一次性投资费用与运行成本之间达到平衡；⑦设备日常维护与检修要方便；⑧考虑到生产波动和设备平衡；(4)、依据：①工艺计算的成品量、物料量、耗（水、汽、能）量；②设备最适的外部条件；③设备的结构与性能；2、通用设备选择：(1)、①性能指标：压力（蒸汽锅炉）；压力、温度（热水锅炉）；②热效率；③蒸发量（蒸汽锅炉每小时生产额定蒸汽量）；热功率（热水锅炉每小时生产额定热水容量）；④受热面蒸发率（蒸汽锅炉单位受热面积上的蒸发量）；受热面发热率（热水锅炉单位受热面积上的热功率）；(2)、选型：平均热负荷设计热负荷锅炉热负荷采暖季热负荷锅炉类型确定锅炉台数确定全年热负荷3、专用设备选型：杀菌锅设计计算：(1)、生产能力计算：①每台杀菌锅内装罐数目：n=Cazd12/d22C：装载系数；a：杀菌蓝高度与罐头高度之比；z：杀菌蓝数目；d1：杀菌篮外径；d2：罐头外径；②每台杀菌锅周期：T=t1+t2+t3+t4+t5t1：装锅时间；t2：升温时间；t3：恒温时间；t4：降温时间；t5：出锅时间；③每台杀菌锅生产能力：G=60n/T（罐/h）④1h内杀菌X罐所需杀菌锅数目：N=X/a（台）(2)、杀菌工段操作表：关键在于控制N个锅两两之间的时间t①1号锅有间隔存在：（设T0为起始时刻）T0+T<=T0+N*T t>=T/N②N号锅装锅在1号锅出锅之前：(N-1)t+T0+t1<= T0+T-t5 t<=(T-t1-t5)/(N-1)一般设t1=t5=5min，则T/N<=t<=(T-10)/(N-1)(3)、反压冷却空气压缩机容量：①每分钟空气供应：V=V2n/t (m3/min)V2:杀菌锅反压为P2时空气量；t：冷却用时；n：杀菌锅数；②每只杀菌锅在反压时所需储气筒容量：V=V2/V3(m3)V3：储气筒压力P1下，每m3空气所提供的常压空气量；③杀菌锅内所需空气量：V2=V1P2/P1(m3)V1：杀菌锅内空气量；P1：大气压力；P2：反压冷却绝对压力；五、劳动力计算1、目的：用于工厂定员编制，计算生活设施的面积和生活用水、用气量以及产品的产量、定额指标的制订以及工资和福利估算2、依据：生产单位重量产品所需劳动工日来计算，同时也可按工段或工种配置劳动力来计算六、生产车间布置设计房屋建筑图：建筑施工图、结构施工图、设备施工图（一般比例为1:100）生产车间布置设计分为平面布置和立面布置平面布置：把车间的全部加工设备在一定建筑面积内作出合理安排；立面布置：为了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；1、设计依据：①生产工艺流程图、工艺指标；②物料数据和性质，三废数量和处理方法；③设备资料；④公用系统耗用量；⑤土建及其他专业资料；⑥劳动安全及防火、防爆资料；⑦车间组织及定员资料；⑧厂区总平面布置情况；⑨布置方面的一些规范性资料；2、设计原则：①符合生产工艺的要求；②符合生产操作的要求；③符合设备安装检修要求；④符合厂房建筑的要求；⑤符合节约建设投资要求；⑥符合安全、卫生、防腐蚀要求；⑦符合生产发展的要求；3、设计内容：①厂房的整体布置和轮廓设计；②设备的排列和布置；③车间附属工程设计：辅助生产房间、工艺辅助房间、生活用房；④车间布置设计说明；⑤车间布置设计图样：生产车间各层平面布置图、生产车间各层立面布置图、各部分剖面图；4、设计方法：(1)、车间草图布置设计：①初步划分生产、辅助生产和生活设施的分隔及位置，初步选定厂房柱距、跨度及车间面积；②在绘图纸上按厂房建筑面积设计的要求，绘制厂房建筑平面轮廓草图；③把所有车间设备按上述相同比例绘成服饰外形轮廓；(2)、车间布置图布置设计；现在多采用立体模型布置法5、不同设计阶段车间布置图：初步设计阶段车间布置图，施工图阶段车间布置图步骤：①考虑驴设备布置图的视图配置；②选定绘图比例，确定图纸幅面；③绘制平面图；④绘制剖视图；⑤编制设备一览表，注写有关说明，填写标题栏；⑥检查、校核、完成图样；七、生产车间水、热、汽用量的估算1、生产车间用水衡算(1)、生产车间用水：原料预处理、半成品漂洗、蒸汽的冷凝、产品的冷却、容器的洗涤消毒、车间的清洁卫生、生产过程用水(2)、估算方法：“单位产品耗水量定额”估算（经验方法）、逐项计算方法。