食品工厂设计方案(PPT 50页)

第三节 食品工厂工艺设计
食品工厂工艺设计在食品工程整个设计中占主要的地 位，它是其他非工艺设计(土建、公用设计)所需基础资料 的依据。由于工艺设计是以工厂的生产产品及其生产能力 为基础进行生产流程及生产方法的选择，并对物料的平衡、 设备的选型以及工艺、水、电、汽用量进行估算，所以工 艺设计的好坏，直接影响到全厂生产和技术的合理性、科 学性，对建厂的经费、投产后产品的质量、成本、劳动强 度、市场营销、市场竞争等均有密切关系。食品工厂工艺 设计是以生产车间为主，其余车间和辅助部门等围绕生产 车间进行设计。
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一、厂址的选择
厂址的选择十分重要，他对工厂的工作 效能和生产的食品质量有显著影响，因此为工 厂寻找最适合的场地很重要。根据企业性质， 不同的公司将有不同的限制。
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为了确定场地是否适合食品工厂的建筑，还必须通 过采集土壤样品，分析地层，确定土地的适应性，尤其 是确定需要什么类型的地基。场地的条件和早先的应用 影响建筑费用，水位与明显的洪水威胁有关，必须进行 考虑。关注主导风向评估将会引起潜在污染危险的来自 于有气体散发的顺风工厂的散发物。有些食品工厂对供 水有特殊的需要。制冷或干燥量大的工厂需要考虑能源 问题，并且厂家必须评估当地的电力供应是否满足用电 高峰的需要，厂家是否需要为新的变电所或整个新供电 系统承担很大的费用。
(3)运行可靠、费用经济： 所谓运行可靠是指供应的 数量和质量要有可靠而稳定的参数。所谓经济性，简单地 说就是投资少、收益高。
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二、给排水
不同的用途，有不同的水质要求。食品厂水的用途可 分为：一般生产用水、特殊生产用水、冷却用水、生活用 水和消防用水等
如果生产必须冲刷就要有排水，则需考虑用地沟／阴 沟或者用坑洞。用明沟排水系统很容易检查和清洁，暗沟 排水系统的维修很困难。暗沟排水有更多的地板空间，但 需要多方向地坪斜度，如果太大，会造成设备的水平调整 问题。
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(4)有利于原材料的综合利用。 (5)产生“三废”量少或经过治理容易达到国家“三 废”排 放标准。 (6)有利于多个品种共用或部分品种可以共用的生产工 艺。
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三、设备选型
设备选型必须严格按照工艺要求，在物料计算的 前提下，按某一品种单位时间(小时或分钟)产量的物料 平衡情况和生产线或设备的生产能力来确定所需生产 线或设备的数量。若有几种产品都需共同的设备在不 同时间使用时，应按处理量最大的品种所需台数来确 定。一般后道工序设备的生产能力要略大于前道，以 防物料积压。
排水系统应与沉降井相连，在排放到城市废水系统或 进一步处理之前用来汇集废水。沉降井便于厂家监视或控 制废水。
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三、供电及供气
食品工厂供电工程设计包括全厂变电、配电所、 动力、照明、防雷接地等设施。
食品厂的用汽部门主要有生产车间(包括原料处理、 配料、热加工、成品杀菌等)和辅助生产车间，如综合 利用、罐头保温库、试剂室、洗衣房、浴室、食堂等。 其中罐头保温库要求连续供汽。
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四、加热、通风与空调系统
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第一节 工厂建设法规
工厂建设法规应遵循工厂基本建设程序。基本建设 是指固定资产的建筑、添置和安装。按经济学内容可分 为生产性建设与非生产性建设，按建设性质可分为新建、 改建和扩建。其内容包括四个方面：①建筑工程；②设 备安装工程；③设备、工具、器具的购置；④其他与固 定资产扩大相联系的勘察、设计等工作。
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第六章 食品工厂设计
第一节 工厂建设法规 第二节 厂址选择和总平面设计 第三节 食品工厂工艺设计 第四节 生产性辅助设施 第五节 公用系统 第六节 卫生及生活设施 第七节 食品工厂的环境保护 第八节 基本建设概算 第九节 技术经济分析
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二、工艺流程的选择原则
食品工厂应选定先进的、科学的工艺流程，选择时应 遵循下列原则：
(1)通过该工艺流程，加工的产品符合国家标准或外销 合同要求的标准。
(2)能实施机械化、连续化作业或能按流水线排布，生 产加工流程中物料停留时间最短。
(3)选择投资少、原料及能源单耗低、产品品质高、经 济效益好的生产方法。
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四、工厂运输
食品工厂一般运输量均比较大，其运进的物品为原 料、配料、辅助材料、包装材料、燃料，运出的为成品 及废弃品(生产废料、煤渣等)，尤其对于有生产旺季或 高峰销售季节的食品工厂，每天的吞吐量很大，如日产 300t 28～30°Bx番茄酱，其原料日需量就达1800t。年 产20万t碳酸饮料厂高峰销售期的日销量要达1000t以上。 所以畅通的运输系统对食品工厂至关重要。
食品工厂的实验室是工厂生产技术的研究、检测 机构，它能够根据工厂的实际情况向工厂提供新产品、 新技术，对工厂的产品进行严格的质量控制和卫生检 测，使工厂具有较强的竞争能力，获得较好的经济效 益。食品工厂实验室主要有中心试验室、化验室和过 程检验室。
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三、仓库
食品工厂是物料流量较高的企业，其仓库在全厂建 筑面积中占有相当大的比例，一般包括原料库、辅助库、 成品库、包装材料库、五金材料库、劳动保护用品库以 及危险品仓库等。在食品工厂设计中，仓库的容量和在 总平面中的位置一般由工艺人员考虑，然后提供给土建 专业。
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一、原料接收站
原料接收站是食品工厂生产的第一个环节，这一 环节的生产质量直接影响到后面的生产工序。食品工 厂的原料大部分为农副产品，来自田间或饲养场的为 多。为了保持工厂的整洁和文明管理，原料在进厂前 或入库前需先预处理，以去除杂质和污染微生物。
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二、实验室
初步设计文件由说明书、图纸和总概算书组成， 通过初步设计文件把拟建设的食品工厂全貌包括产 品品种、规格、生产能力、厂址、总平面布置、建 筑结构形式、工艺生产流程及设备、公司配套设施 特性及设备、投资总数等做出轮廓性的定局，供有 关部门审批。
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第二节 厂址选择和总平面设计
厂址选择是项目前期工作的重要组成部分，厂址的 确定对项目建成后的经济效益、环境效益和社会效益的 发挥具有重要意义。对于食品工厂来说，厂址的选择往 往视原料和产品的销售来考虑，如乳制品厂、浓缩果汁 厂、天然矿泉水厂，由于原料运输量大或运输比较困难， 厂址宜接近原料产地、或待选项目所在地附近有建立基 地的良好条件。饮料罐装厂、冷饮厂等产品运输量大， 厂址宜靠近主要消费地。
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四、工艺管路设计
工艺管路主要是指在生产车间单元内与所有工艺设 备紧密连接的和与生产工艺直接相关的管路系统。其中 既包括全部工艺专用介质管路(通常称为物料管路)，也 包括局部(区域性局部)公用介质管路。按设计工作的专 业分工，公用介质管路的设计一般以车间外墙为界，内 部由工艺专业负责，外部由公用各专业承担。此外，室 内的消防给水和建筑排水管路，亦由公用专业负责。
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一、工艺设计依据
食品工厂的工艺设计应以批准的可行性研究报告所 规定的建厂规模、产品品种及质量要求为依据，结合 建厂地点的原料、动力供应、水源水质、环境卫生等 具体情况，因地制宜地确定各类产品的工艺流程、设 备选型和生产车间布置。工艺设计力求技术先进、成 熟可靠、经济合理。
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二、总平面设计
总平面设计是食品工厂设计的重要组成部分，它 是将全厂不同使用功能的建筑物、构筑物按整个生产 工艺流程，结合用地条件进行合理的布置，将建筑群 组成一个有机整体。这样既便于组织生产，又便于企 业管理。食品工厂总平面设计的内容包括平面布置和 竖向布置两大部分。
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第五节 公用系统
所谓公用系统，是指与全厂各部门、车间、工段有 密切关系的，为这些部门所共有的一类动力辅助设施的 总称。对食品厂来说，这类设施一般包括给排水、供电 及仪表、供气、制冷、暖风等五项工程。食品工厂设计 中，这五项工程分别由五个专业工种的设计人员承担。
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(5)建设条件分析，包括建设地点和自然条件、社 会条件、资源情况(原料、燃料、水源等条件)。
(6)估算和资金筹措设想，重点是资金筹集方式和 还贷能力。
(7)项目进度安排。 (8)企业经济效益和社会效益的初步估计。
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二、可行性研究报告
所谓可行性研究就是对拟建项目在工程技术、经 济及社会等方面的可行性和合理性进行的研究。可行 性研究以大量数据作为基础，根据各项调查研究材料 进行分析、比较后得出可行性研究结论。在进行可行 性研究时，必须搜集大量的资料和数据。
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一、项目建议书
根据国民经济发展长远规划和工业布局的要求，进行 初步调查研究，而后提出项目建议书。食品工厂的项目建 议书，一般具有如下内容：
(1)建设项目提出的必要性和依据。 (2)市场预测，重点是市场调查和产品的需求现状、发 展趋势预测、销售预测。 (3)拟建规模、产品方案的设想。 (4)主要工艺技术设想，包括引进技术和进口设备情况。
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仓库的操作通常比工厂的操作简单，仓库需要控 制的条件是温度和湿度，多数仓库由集装箱支架组成， 集装箱用铲车运进和运出，进出仓库的门可以用安装 在铲车上的脉冲收发机自动打开。
装卸平台通常布置在仓库的一边用于发送成品库 的成品或接收配料到配料库，有许多不同形式的装卸 平台，载重汽车倒向装卸平台要与之对接密封，这一 点对冷冻和冷藏产品的运输尤其重要，以便铲车能够 直接开进为载重汽车装货或卸货。
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三、初步设计
初步设计是建设工程前期工作的重要组成部分， 是工程建设的一个重要程序。它是项目决策以后，根 据已批准或核准、备案的可行性研究报告和有关的设 计基础资料所做出的具体实施方案。所有新建、扩建、 改建的项目都必须编制初步设计。对技术要求和建设 条件简单的小型项目，经主管部门同意，可简化初步 设计，只进行一定程度的设计方案工作。
随着食品工业迅猛发展，食品加工、制造的行业范围 越来越大，涉及面越来越广。在食品工业发展过程中，设 计将发挥重要的作用。食品工厂设计必须符合国民经济发 展的需要，符合科学技术发展的新方向，为人民提供更多、 更好、更优质、安全卫生、营养丰富的新食品。工厂设计 在基本建设程序中，是在建设施工前完成的。一个优秀或 良好的设计应该是：经济上合理，技术上先进，通过施工 投产后，在产品的产量和质量上均达到规定标准，各项经 济指标应达到国内同类工厂的先进水平或国际先进水平。 同时在“三废”治理和环境保护方面，必须符合国家有关 规范。因此，工厂设计是食品工业发展过程中的一个重要 环节。
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初步设计必须按照已批准或核准、备案的可行性 研究报告中的规模、产品、厂址、工艺技术等内容进 行编制，并应遵照国家有关的设计规范、工程建设的 强制性标准进行。如果在编制初步设计时，建设规模、 主要产品、厂址等有变动，或总投资超过允许额度时， 必须经原审批部门批准。
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一、对公用系统的要求
(1)满足生产需求：这一点非常重要，同时也比较复杂。 因为食品生产的一个很大特点是季节的不均匀性，公用 设施的负荷变化非常明显。因此要求公用设施的容量对负 荷的变化要有足够的适应性。
(2)符合卫生条件：食品生产中，原材料和半成品不 可避免地要和水、蒸汽等直接或间接接触，因此，要求生 产用水的水质必须符合卫生部规定的生活饮用水卫生标准。
工艺管路设计的宗旨是要达到三个满足和一个经济 合理：满足生产要求、满足安全要求、满足卫生要求， 选材用料经济合理。
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第四节 生产性辅助设施
食品工厂的辅助设施是指与生产有密切关系的一些 技术和生活设施。辅助设施的设计是全厂设计的一部分， 主要内容包括原料接收站、实验室、仓库、运输设施、 机修车间和生活设施等的设计。