大学本科配合饲料课件第八饲料工厂设计.ppt

1,动物营养学,第八章饲料工厂设计,2,一、概 述,主要任务是根据饲料配方和饲养要求，选用合理的加工工艺和设备，生产具有一定营养水平和理化性状、成本低、效益好、便于贮存和运输的饲料产品技术上先进，生产上可行，经济上合算,饲料工厂,3,1.饲料工厂类型,饲料原料厂饲料添加剂厂预混合饲料厂浓缩饲料厂全价配合饲料厂,4,饲料厂的规模系列,5,2.饲料厂设计总原则,节约用地 采用新工艺、新技术、新设备 减少设备建设投资 缩短设计时间 充分考虑环保问题 各项设计相互配合,6,3.饲料厂建设程序,项目建议书阶段可行性依据报告阶段设计阶段,建设准备阶段建设实施阶段竣工验收阶段,7,3-1 项目建议书,由有关部门和企业依据国民经济和社会发展长远规划提出，只有项目建议书批准之后，才能开始建设项目的前期工作建设项目提出的依据和必要性（引进技术和进口设备要说明国内外技术差距及进口理由）产品方案，拟建规模和建设地点的初步设想资源情况，建设条件，协作关系和引进国别、厂别的初步分析投资估算和资金筹措设想，利用外资项目要说明利用外资的可能性，以及偿还贷款能力的概算项目进度安排经济效果和社会效益的初步估计,8,3-2 可行性依据报告阶段,可行性研究特点：,对建设工程进行技术、经济等综合研究的方法，是国家规定的设计基本程序之一摸清拟建工程在技术上是否可行，经济上是否有利，尽量避免投资失误建设之前，必须对各种有关因素进行综合分析，从而判定该项工程是否可行编制设计任务书的依据，是确定工程项目的基础建设前研究中最关键步骤之一,9,对投资项目的生产规模、品种、厂址、工艺、设备、建筑、水电及组织机构的建立，进行循环反复研究，以达到投资最少、经济效益最高的要求若计算数据显示这项投资在经济上不合算，则要求对生产规模、品种、工艺、设备的选择等进行调整，直到得出最佳方案如经过反复调整仍达不到经济效果，则这项投资计划为不可行的,10,主要用来决定一项工程的投资计划以市场为出发点，以原料来源为基础，以经济评价为结果的首先必须研究产品能否以有利的价值卖出去，同时有无最经济合理的原料供应，最终是否能获得经济效果是研究的核心实质是一项进行技术和经济论证的阶段,11,可行性研究的基本内容：,总论市场需求情况和拟建规模饲料资源、原料及主要协作条件建厂条件和厂址方案项目设计方案,生产组织、劳动定员和人员培训环境保护项目实施计划和进度要求投资估算和资金筹措项目社会和经济效益评价,12,辅助研究：,可行性报告中的一个部分多数情况下在可行性研究之前或与其同时进行市场研究原料供应预测厂址的研究合理规模的研究设备选择研究等,13,经济分析和评价：,工程项目投资目的是为了满足社会需要和最大限度地获得经济效果影响经济效果的因素复杂，有时互相矛盾投资效果如何，要按照制定的数学模型和投资准则进行经济评价和计算总投资、折旧、产品成本、产品价格、效益回收期、收支平衡等,14,编制设计任务书：,设计任务书是确定建设项目、编制设计文件主要依据建厂的目的和依据根据经济和市场预测，确定建厂规模和产品方案建厂条件和厂址方案建厂投资、资金筹措和要求达到的经济效益及社会效益,15,设计任务书：,技术工艺、主要设备选型、建设标准和相应经济技术指标，成套设备进口项目要有维修材料、辅料及配件供应安排主要单项工程、公用辅助设施、协作配套工程（水、电、交通等）的构成，全厂布置方案和土建工程估算综合利用、环境保护、城市规划、“三废”处理和抗震防洪等措施企业组织、劳动定员和人员培训设想建设工期和施工力量组织,16,3-3 初步设计,设计任务书批准后进行，依据是设计任务书，实际上是设计任务书的继续和深化,初步设计,初步设计,施工图设计,设计说明书,设计图纸,主要设备原材料表,工程概算书,据批准初步设计文件，对工程方案进一步具体和明确化,17,初步设计：,拟定工艺方案、绘制总平面布置图、工艺流程图、车间平面布置图和主体图等计算生产需要的建筑面积，各种动力、水和电的用量，提出工厂人员编制，作为设计的依据由各专业拟定各自的设计方案，由设计总负责人组织协调;方案确定后，进行设计文件和图样的具体编制工作,18,施工图设计：,初步设计一经批准，即可进行施工图设计比初步设计更具体、精确，是土建和设备安装所需的图纸，同时编制施工图预算有些复杂项目可在施工图设计前增加技术设计阶段，解决初步设计所采用的工艺、建筑结构型式等方面的主要技术问题，补充和修改初步设计，同时编制修正概算表,19,3-4 建设准备阶段,进行工程开工前的各项准备工作，其内容如下：征地拆迁选择施工单位建造工程临时设施办理工程开工手续实施单位的进场准备工作,20,3-5 建设实施阶段,施工顺序施工依据（施工图纸、验收规范、质检评定标准、施工技术操作规程、施工组织设计、各种定额、施工图预算、施工预算等）生产准备招收和培训人员生产组织准备生产技术准备生产物质准备,21,3-6 竣工验收阶段,是建设全过程最后一个环节，也是建设项目转入生产或使用的标志：竣工验收的范围竣工验收的依据设计任务书、工程图纸及说明、国家竣工标准竣工验收的标准工程和辅助设施满足生产要求、工艺安装配套并能生产出设计产品、职工宿舍和其他必要的生产生活设施能适应投产初期需要、生产准备工作能适应投产初期需要竣工验收的组织：初步验收和竣工验收竣工验收报告,22,竣工验收报告：,建设项目概况投资完成情况工程项目完成情况工程设计和实施情况主要材料用量生产准备及试生产情况,项目总评价竣工图和档案资料外事工作情况遗留问题经验和教训,23,竣工验收报告附表：,竣工工程概况表工程竣工验收清单移交设备、共器具等清单移交竣工图和档案资料清单库存节余设备材料表重大事故一览表,单位工程质量评定表设计质量评定表关键设备质量评定表交工验收证书三废治理，劳保和卫生竣工决算报告,24,二、厂址选择&工厂总平面图设计,25,1.厂址选择,原则：工农结合、城乡结合、有利生产、方便生活，尽量接近原料产地或养殖业比较集中的地区 避开易燃、易爆和排放有害气体、有害粉尘工厂，处在全年最大频率风向的上风向;与饲养场应保持一定的防疫距离优先选取便于利用已有公路、水路、铁路，公用水、电等设施比较完备的地区地形较平坦、地质较坚实、地下水位较低的场地。避开可能受洪水淹灌、发生塌方、滑坡地段，及岩溶发育较强和地基处理复杂的地段注意节约用地，尽量少占或不占耕地，厂区以矩形为宜应处于居民区的下风向,26,厂址应有良好的地质条件，平整（坡度以0.40.5为宜），土壤耐压力不低于20t/m2，厂房耐压力不低于15t/m2结合当地城市建设规划要求，选择几个场地技术经济比较地形、地质、厂区布置、施工、交通运输、给排水及动力、房屋迁移、资源开发利用、环境与环境保护,27,2.技术堪察,地形堪察地质堪察主要建筑的位置预计土方工程量建筑物基础的深度和处理方法地坑、地槽和地下通道等深度排水系统的优势方向铁路、码头位置或连接点高压输电线路、水塔和给水线路,28,3.工厂总平面图设计,厂区范围内各项建筑物总布置在水平面上的投影图工厂总平面图的设计：根据饲料厂的生产性质、规模和生产工艺流程等要求，所有厂区设置的生产车间、辅助设施和生活用房等建筑物、道路、绿化的布置情况，以及相邻地区街道交通联系等，进行科学的全面布局,29,30,3-1 总平面设计内容,厂区平面布置涉及厂区划分建筑物的平面布置及其间距的确定厂内外运输方式的选择厂内运输系统的布置人流和货流组织厂区绿化、美化涉及厂区面貌和环境卫生,31,3-2 总平面设计要求,可将厂区规划成几个区域，如生产区、辅助生产区、行政区和生活区等，分布既有联系又适当分隔，联系方便，互不干扰各种建筑物和设施的布置，应符合生产管理、建筑布局、生活管理、安全卫生、厂区道路和管线布置要求,32,3-3 生产管理要求(10.28),原料接收点原料库、副料库、成品库辅助车间（机修、器材库）配电房办公楼化验室传达室、公厕生产、行政等建筑,一般设置在原料库附近或布置在码头、铁路专线附近,应靠近主车间，如有可能加以合并，使原料、成品运输短、无交叉、无回路和迁口，以减少动力消耗和不必要的货流阻塞各种库室内外高差应不小于0.3m，站台型房式包装料库应高出地面1.051.25m,应布置在与之联系密切的生产车间和附近，或直接配置在主车间的适当楼层内,一般布置在主车间动力比较集中的一端附近或主车间一楼，以节约低压线，并减少电压线路的电力消耗,通常布置在厂区大门与车间之问的地段，以便内外联系主车间必要时可配置车间办公室，以便及时解决生产上的问题,应在厂区较安静、清洁的地方，但不需靠近主车间当化验室面积不大时，也可与办公楼合并,传达室一般在大门附近背风一侧工人比较集中的车间附近应有公厕高层建筑厂房，厕所一般设厂房内,底层地面应高出室外地面0.3m,33,3-4 建筑布局要求,尽量减少建筑物的占地面积对于在生产上联系较密切的主、辅车间，凡能组合在一厂房内的应尽量合并尽量提高建筑系数和场地利用系数符合国家防火和卫生要求的前提下，缩短建筑物间距各建筑物排列整齐、美观，保证各建筑物能自然采光和自然通风；高层库房、生产车间应避免布局形成高压风带和风口,34,办公室、化验室、医务室、宿舍及文化保健设施，应在主车间和原料接收点的上风位置可能的条件下，使纵轴同主要风向的夹角在045，以利厂区通风适当考虑发展的可能性，对可能扩建的建筑物作统一规划，在总平面上留有余地厂区地面坡度不应小于0.3；大于8时设置分层台地，台地连接处设挡土墙和护坡,35,合理布置厂区各类建筑和道路附近的绿化带、庭院美化及建筑小品绿化面积应占厂区占地面积的1015作业区不宜绿化的地面应铺置预制水泥块或水泥表面在炎热地区，在地形有条件时，尽可能以筒仓建筑或绿化乔木带合理布置在主车间西侧以遮挡日射,36,3-5 生活管理要求,生活区必须与生产区严格分开，并有一定距离最好两区各设出入口人流与货流分开食堂、浴室、文化娱乐设施靠近职工集中点，并设在上风处锅炉房应设在食堂和浴室附近下风处，但离主车间不宜过远,37,3-6 安全与卫生要求,各生产车间厂房的防火间距为1520m，最小间距不少于12m；车间与民用建筑的防火间距不小于25m；距重要公共建筑不少于50m厂区内应设置消防栓，各消防栓的间距不得大于100m，消防栓距路边不应大于2m，距房屋外墙不应小于5m；最好在十字路口附近布置消防栓容易产生灰尘的原料接收点、锅炉房、露天燃料堆场和煤渣堆场，带有排污设施的建筑和设施，应布置在主车间、化验室和成品仓的下风方向垃圾集中各建筑物间距,38,3-7 厂区道路要求,满足生产工艺的要求，使厂内交通运输畅通主要运输线路应避免迂回交叉，最好采用循环线！在厂区道路上合理组织人流与货流最合理的人流组织应是线路短捷并与货流交叉最少厂区运输和消防通道应有二个以上的安全出入口在满足运输的条件下，应尽量减少道路的敷设面积；道路两旁应有排水沟道路宽度主要取决于工厂生产规模和运输量的大小，以及运输车辆的通行允许宽度一般主干道810m，双行车道68m，单行车道33.5m，人行道l.5m，交叉路口的道路半径不小于20m,39,道路边缘距建筑物和围墙最小距离1.5m，距树木0.71.0m，距照明电杆1.0m，对距有出入口但无汽车道路的建筑物3.0m，距有出入口且有汽车道的建筑物8m（单车道时）和6m（双车道时）长度超过35m尽端式车道，应设回车场或转盘池，其回转半径应大于9m在原料与成品装卸地点，应留有一定的停车场地，以保证通行安全和避免车辆堵塞厂区大门宽度应能并排通过两辆汽车，采用双车道，其宽度应大于7m，消防车通路宽度不应小于3.5m；生活区所用侧门宽度3.54.0m为宜。大门两侧应设行人通行小门，其宽度1.52.0m,40,厂区车道的纵坡不应小于0.3，不大于8，横坡应为1.52.5消防车库和汽车库应配置在主要通道附近，以便车辆出入方便迅速大型厂，年运输量大于5万t时，应考虑敷设铁路专用线铁路支线的长度和数目根据每次来料和成品出厂的车厢数，火车运料周转率和接收发送装置的类型来确定一般接收10个车厢约需轨长150m。敷设两条铁路时，其中心距离可设计为5m，装卸货站台一般宽35m。铁路进入厂区时与厂区纵向夹角越小越好，最大不超过60,41,3-8 厂区内管线布置要求,给排水管道电缆和电线热力管道（蒸汽和热水管道）压缩空气和气力输送管道等,42,管线宜直线敷设，与道路和建筑物轴线相平行，主要管线布置靠近需用单位和支线较多的一边尽量减少管线间及管线与铁路、道路之间的交叉当交叉时宜成直角下水道与自来水管交叉时，水管应设置在下水道上方管线应绘在管线综合布置图上（包括平面和竖向布置图）管线敷设深度地下电缆深0.5。蒸汽管道0.81.2m，自来水管1.5m。北方地区汽、水管敷设深度应在结冻层以下架空管线与铁路交叉时，应高于5.5m，与公路交叉时应高于4.2m,43,地下水位较高时，可采用架空式敷设热力管。架空管线尽可能采用井架或共杆布置。地下电缆尽可能在同一地槽敷设，以便安装与维修地面水沟和下水道可直接通向城市排水系统或厂外沟、渠、池塘和河流等地下管线不宜重叠敷设，且应尽量避开填土较深和土质不良地段，也应避开露天堆场和拟扩建的预留场地,44,三、饲料厂工艺设计,45,1.工艺设计的内容,范围：包括主车间、各种库房直接或间接生产部分内容：工艺规范的选择、工序的确定、工艺参数的计算、工艺设备的选择、工艺流程图的绘制、工艺设备纵横剖面图绘制、工艺流程所需动力、蒸汽、通风除尘网络的计算及网络系统图的绘制、工序岗位操作人员安排、工艺操作程序的制定和程序控制方法的确定，以及设备、动力材料所需经费的概算如果在施工图设计阶段中，还需绘制楼层板洞眼图和预埋螺栓图,46,工艺设计文件内容：,产品种类和产量的概述主、副原料种类、质量和年用量说明各生产部分联系的说明工艺流程说明并附详细工艺流程图生产车间、主副原料库工艺设备的选择计算主副原料、液体原料、水、电、汽等的需要量计算,47,生产车间、立筒库、副料库机器设备的平面布置图、剖面图以及预埋螺栓、洞孔图通风除尘系统图生产用汽、气、液体添加系统图工厂及车间、库房劳动组织和工作制度概述,48,2.工艺设计原则,保证产品质量和产量的要求具有较好的灵活性和适应性，以满足生产各类产品需要采用技术先进、经济合理的新工艺、新设备，提高劳动生产力，降低劳动强度采用合理设备定额，节约动力，降低生产成本有效的除尘、隔噪、降噪，安全生产整体工艺布置合理,49,3.工艺设计中的具体注意事项,不需粉碎的物料不进粉碎机粉碎机出料采用负压-机械吸送饼块状料先用碎饼机粗粉碎，再用通用粉碎机粉碎分批混合时，在混合机前后均应设置缓冲仓先磁选后粉碎/制粒等尽量减少物料提升次数，降低各种输送设备的运输距离和提升高度尽量采用粉碎机回风管，以降低除尘器的阻力,50,4.工艺设计的基本资料和主要依据,拟建规模产品品种、规格常用原料的品种、来源、质量规格、价格原料来源与接收方式成品发放形式,51,同等规模厂家的工艺流程、设备布置、建筑面积、动力配备、技术水平和投资情况加工设备的技术水平、性能、价格拟建厂的工艺设计的具体指标，如混合、液体添加、制粒等人员素质等 拟建厂投资额,52,5.工艺设计步骤,工艺流程草图设计车间设备布置传动系统设计：动力配制，传动形式、布置、计算风、管网设计：溜管等蒸汽系统设计压缩空气系统设计供电设计绘制正式工艺流程图编写设计说明书,53,6.工艺设计方法特点,工艺流程设计时，应以混合机为设计核心，先确定其生产能力和型号规格，再分别计算混合机前后的工序生产能力通常要根据原料的粒料和粉料之比、饲料成品中粉料与颗粒之比来计算各工序的生产能力在工艺流程布置时，一般以配料仓为核心，先确定其所在楼层，然后再根据配置原则，合理布置加工设备和输送设备确定各设备生产能力时，两相邻作业设备之间没有缓冲设备（仓）时，应确保后续设备的生产能力比前一设备大1520,54,7.部分工序生产能力的确定,原料仓容量副料库容量成品库容量成品包装工序的生产能力原料接收设备生产能力为保证工艺流程的连续性，后序生产能力比前序能力大1015为保证达到投资后的生产能力，设计的生产能力应比实际生产能力大1520,55,原料仓容量以1530天的生产用量为宜，在原料供应不稳定的情况下可适当增加副料库容量以3060天生产用量为宜成品库容量以710天的产量为宜成品包装工序的生产能力，在粉料、颗粒料成品各半时，宜为生产车间的生产能力的1.5倍原料接收设备生产能力宜为车间生产能力的23倍原料只在白天接收，还考虑两班或三班生产时，供料不能中断,56,8.工艺流程设计,57,58,（1）原料接受工艺,粒状原料下料坑提升 初清 大杂铁杂 磁选提升立筒库提升待粉碎仓粉状原料下料坑提升 初清 大杂 铁杂 磁选分配器配料仓,59,液体原料接受工艺：液体运输罐车接受泵储存罐输出泵车间小型饲料厂：主、副原料一条线中型饲料厂：主料、副料两条线大型饲料厂：玉米、粉状料和饼粕料三条线,60,（2）原料清理,三道设备：带吸风的进料地坑栅筛：麻袋绳等杂物筛选设备：筛除大杂磁选设备：去除原料中磁性杂质,61,（3）粉碎,主要分一次粉碎工艺（10t/h以下)和二次粉碎工艺（10t/h以上)一次粉碎工艺：优点是设备简单、操作方便、投资少；缺点是粉碎粒度的均匀性差、电耗高二次粉碎工艺：优点是单产电耗低、粉碎粒度均匀,62,粉碎工艺应该主要的问题：待粉碎仓的容量应保证锤片式粉碎机连续工作24h以上，每台粉碎机至少有一个供料仓对于一般综合性饲料厂，粉碎机的产量可取生产能力的11.2倍物料进粉碎机之前应经过磁选粉碎后的物理输送，如采用机械输送要进行辅助吸风，而对鱼虾饵料厂的微粉碎物料常采用气力输送,63,（4）配料与混合,配料主要的问题：现代饲料加工企业多采用多仓数秤的工艺形式，一般分大、小两台秤，小秤为大秤的1/4配料仓一般不少于配料秤连续生产4h所需容量，小型厂配料仓为810个，大中型厂为1622个混合机为卧式双轴浆叶式、卧式单轴螺带式锥形行星式混合机作业方式主要为分批间歇式，生产能力等于或稍大于饲料厂生产能力混合机下应设置缓冲斗混合成品的水平输送要选用刮板输送机,64,（5）制粒,制粒主要的问题：待制粒仓的容量应保证制粒机连续工作1h以上物料进制粒机之前应经过磁选制粒机的生产能力应根据产品需要及作业方式而定冷却器的产量与粒径成反比粉碎机在冷却器下，设备内有通路，不需粉碎时物料通过颗粒分级筛设在顶层制粒机上蒸汽系统的设计（疏水器、汽水分离器、减压阀和压力表）鱼虾颗粒饲料需强化调质,65,（6）挤出膨化制粒,挤出膨化制粒主要的问题：与制粒工艺基本相同，但需经干燥后再冷却，主要用于鱼虾饲料、宠物饲料和原料预处理,66,（7）成品处理,制粒主要的问题：散装工艺：散装成品仓散装车称量发放包装工艺：待打包仓灌仓机缝口机输送设备成品库发放（待打包仓容量为2个产品生产1h以上存量，打包机生产能力应略大于2t产品的生产能力）,67,9.工艺设备的选择,包括作业机械、输送设备、各种料仓及附属设备 设备选择原则生产能力应适应工艺要求，性能满足配方的需要，单位产品电耗少，噪声粉尘不超过国家标准，工作可靠，使用维修方便，经久耐用，价格合适采用适用、成熟、经济、标准化和技术先进的设备主要规格参数符合国家标准GB321-80优先系数要求。清理、打包、输送可借用粮食行业中适用的定型设备设备选择的主要依据是生产能力、匹配功率和结构参数，也考虑安装、使用、维修等方面的要求。可用最小费用法和盈亏平衡分析法进行选优,68,四、主车间布置设计,69,1.车间设备布置原则和要求,设备布置按工艺流程顺序进行，尽量利用建筑物的高度，使物料自流输送，减少提升次数，节约能源和设备某些功能相同的设备可布置在同一层楼内，以便统一管理和操作方便，如除尘设备（布置在同一层楼内不等于在同一水平面上）布置设备不仅需要考虑建筑面积大小，还要考虑单位面积的造价应充分利用楼层的有效空间，以减小建筑面积注意设备运行时的活载荷对厂房建筑结构的影响,70,粉碎机因为功率大、震动大，尽可能布置在底层或地下室；为解决粉碎机产生的噪音，可将它布置在单独的隔音间内确定配料仓的位置是主车间布置一个重要问题影响计量和混合设备所在的楼层位置一般将配料仓布置在配料设备上面一层楼上,71,配料秤一般布置在混合机的上一层楼面上为保证配料精度，配料秤附近不应有其他产生振动的设备配料仓下的螺旋卸料机的出料口与配料秤的入口间距应尽量缩小，其间距最大不能超过2.5m，以减少物料对秤的冲击力配料秤与集中控制室的距离不应大于25m,72,混合设备可以设置在配料设备的下面一层楼，以便物料自流直接（或经中间仓）进入混合机；也可安置在车间的高层而将配好的料经斗提机提升进入混合机混合机下设置缓冲仓，以利迅速排料。若混合机配置在底层，则在其下方安一缓冲仓并与大输送量的刮板输送机组成一体，迅速将卸下料输送给斗提机提升混合机与成品仓的距离不宜太长,73,制粒工序应尽可能按照工艺顺序将各作业设备依次布置在不同楼上考虑设备自重较大，动力消耗大，因而安置在底层考虑制粒后的物料又湿又热，不宜直接进入提升设备，故将设备布置在冷却器的上一层楼上，这样可使出机湿热料直接进入冷却器，不仅降低破碎率而且充分利用制粒后的热量来散发颗粒中的水分,74,有操作面和维修保养面的设备应距窗较近，若无条件应考虑人工照明设备布置时，应在设备之间、设备与车间墙壁间留有足够的人行通道和操作维修所必需的距离 主车间的建筑结构有钢筋混凝土砖砌结构和钢架结构两种，由此主车间内设备布置时应先确定建筑结构形式钢结构主车间内设备布置相对比较紧凑，但在设备安装方面复杂,75,2.主车间平面尺寸和楼层高度的确定,主车间平面尺寸指两墙在长度和宽度的中心距主车间布置设计是以配料仓为中心车间的平面尺寸实际上是按料仓的平面尺寸来确定各层楼的高度根据该层设备的实际情况来分别确定,76,五、工厂设计实例,77,小型饲料厂工艺流程1.粒料斗 2.提升机 3.粒料仓 4.粉碎机 5.粉料斗 6.立式混合机 7.台秤,78,中型饲料厂工艺流程 1粒料坑 2提升机 3初清筛 4粒料仓 5粉碎机 6螺旋输送机 7配料仓 8配料秤 9副料坑 10添加剂进料斗 11混合机 12磁铁 13拨斗 14成品仓 15台秤 16除尘系统,79,大型饲料厂工艺流程,83,