日处理185吨鲜奶的脱脂乳粉工厂设计.doc

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1、黑龙江东方学院毕 业 论 文 （设 计）题目：日处理185吨鲜奶的脱脂乳粉工厂设计学生姓名李智学 号09222108专 业食品科学与工程班 级2009-A指导教师那治国学 部食品与环境工程答辩日期2013年5月18日黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书 智学号09222108专业班级食品科学与工程2009-A毕业论文（设计）题目：日处理185吨鲜奶的脱脂乳粉工厂设计毕业论文（设计）的立题依据：乳与乳制品是人们日常生活中主要食品之一，以乳粉为主的各种乳制品的产量不断上升新品种和新技术日益得到发展和应用，以满足日益增长的市场消费的需求，这对提高人们生活水平和加快其他食品工业的发展有着十分重要

2、的意义。主要内容及要求：本文对项目规模和建设内容作了总体规划，并对脱脂乳粉加工生产的工艺方法、产品结构、产量和设备进行了设计，从而为厂区布置时确定面积，设施布置提供依据。陈述了项目平面布置设计的方法，并进行了优化布置；同时对工厂公用系统及辅助设施进行了设计。进度安排2013年3月1日选题2013年3月1日 5月19日接受指导老师的指导2013年3月1日3月8日拟定论文大纲3月9日3月14日搜集、查阅、整理相关资料3月15日4月20日初稿形成4月21日4月23日初稿审定4月24日4月27日第一次修改4月28日5月2日第一次审定5月3日5月6日第二次修改5月7日5月10日定稿5月11日5月17日论

3、文评阅小组评审论文（设计）5月18日毕业论文（设计）答辩学生签字：指导教师签字：年 月 日日处理185吨鲜奶的脱脂乳粉工厂设计 摘要本设计主要是进行日处理185吨鲜奶的脱脂乳粉工艺设计，主要对产品方案、工艺流程、车间平面布置进行了设计，并利用AutoCAD绘制了工艺流程图和车间平面布置图；同时对乳制品加工过程中的物料平衡、热量平衡进行计算，并据此实施设备选型和水电汽平衡的估算，最后做了技术经济分析。本设计项目总投资为13122.8万元，年利润可达6784.8万元，投资回收期1.93年左右。整个设计充分考虑了目前的经济状况和今后的发展需要，从节能的角度出发选择设备。生产流程充分考虑到机械化、自动

4、化水平，技术上先进、可靠，布局上合理规范。关键词：脱脂乳粉；工厂设计；车间布置The design of annual output of 15000 tons of skimmed milk powered factory AbstractThe design is mainly carried out the daily processing 185 tons of fresh milk, skim milk powder process design. powder, mainly in product scheme, process flow, plant layout design,

5、 and the use of AutoCAD drawing process flow chart and workshop layout; At the same time to the dairy products during the processing of the material balance, heat balance calculation, and accordingly the implementation of equipment selection and water vapor equilibrium estimation, at the end of the

6、economic and technical analysis. Total investment of the design is 131228000 yuan. The annual profit can amount to 67848000 yuan, the investment recovery period is 1.93 years. The whole design fully considering the current economic situation and the future development needs, set out from energy-savi

7、ng Angle choose equipment. Production process fully considering the mechanization and automation level, technologically advanced, reliable, layout reasonable norm.Keywords: skimmed milk powered; production process; workshop layout千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1

8、乳品工业概况11.2 设计的依据和意义11.2.1 设计依据11.2.2 设计意义21.3 设计指导思想21.4 设计内容2第2章 工艺流程确定及论证42.1 产品方案的确定42.2 工艺流程确定42.3 工艺论证42.3.1 原料乳的验收42.3.2 乳的过滤52.3.3 冷却52.3.4 牛乳的预热与分离62.3.5 巴氏杀菌62.3.6 真空浓缩62.3.7 喷雾干燥72.3.8 出粉与冷却72.3.9 筛粉与晾粉82.3.10 包装82.3.11 清洗8第3章 厂区平面设计103.1 厂址的选择103.1.1 厂址选择原则103.1.2 厂址的确定103.2 车间布置原则103.3 车

9、间布置方案113.3.1 主车间布置方案113.3.2 车间生活设施113.4 总平面设计方案12第4章 物料衡算134.1 生产规模及主要的工艺参数134.2 原料乳成分及产品成分134.2.1 原料乳成分134.2.2 产品成分134.3 标准化计算134.3.1 乳脂肪（F）与非酯乳固（S）体之比（R）134.3.2 稀奶油及脱脂乳中的非脂干物质的计算134.3.3 制脱脂乳M1需要分离原料乳G144.3.4 1吨原料乳可制得标准乳(G1)去除的稀奶油(G2)144.4 1吨原料乳的物料衡算144.5 物料平衡表14第5章 能量衡算165.1 加热部分热量衡算165.1.1 预处理杀菌阶

10、段165.1.2 真空浓缩阶段165.1.3 喷雾干燥阶段165.1.4 总耗热量175.1.5 每小时需要蒸汽量175.2 冷却部分热量衡算175.2.1 原料乳冷却阶段175.2.2 杀菌后冷却阶段175.2.3 总耗冷量17第6章 主要设备选型186.1 生产设备选型简介186.2 设备选型说明186.3 设备选型列表23第7章 水 电 汽估算247.1 全厂用水量的估算247.1.1 生产车间用水247.1.2 锅炉房用水247.1.3 消防用水247.1.4 生活用水247.1.5 总用水量247.2 全电量估算257.3 全厂用汽量的计算257.3.1 车间蒸汽消耗量估算25第8章

11、 辅助车间268.1 乳粉厂建筑物268.1.1 收奶间268.1.2 奶仓268.1.3 品质监控室268.1.4 仓库278.1.5 机修间278.2 全厂生活设施278.2.1 办公楼278.2.2 食堂278.2.3 宿舍278.2.4 医务室278.2.5 浴室278.2.6 厕所28第9章 劳动组织299.1 基本组织299.1.1 劳动组织原则299.1.2 企业组织原则299.2 车间劳动制度299.3 乳粉车间人员编制299.4 辅助车间人员编制309.5 辅助车间人员编制309.6 人数核算309.6.1 男工总人数309.6.2 女工总人数309.6.3 全厂总人数319

12、.6.4 最大班人数319.6.5 生产工人占全厂工人比例31第10章 公共系统3210.1 土建、卫生、防火3210.1.1 结构形式3210.1.2 门窗、墙面和顶棚3210.1.3 更衣室、厕所和浴室3210.1.4 内外墙面3210.1.5 月台3210.2 污水处理33第11章 经济技术分析3411.1 产品成本核算3411.1.1 原料乳3411.1.2 包装材料3411.1.3 水电燃料3411.1.4 劳动成本3411.1.5 设备折旧费3511.1.6 产品成本核算表3511.1.7 全年成本核算3511.2 产品收入核算3511.3 利润上缴3511.4 全厂总投资3611

13、.4.1 设备投资计算3611.4.2 全厂总投资估算3611.5 全厂总投资36结论38参考文献39附录40致41千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”日处理185吨鲜奶的脱脂乳粉工厂设计第1章 绪论1.1 乳品工业概况近年来,随着牛奶大战的白热化以及乳品行业利润率的不断下降,不少乳品企业又开始关注奶粉,试图在奶粉产品上获取更多的利润。于是,本来不太平静的奶粉行业又掀起一股新的竞争热潮。面对机遇与挑战,奶粉企业应该怎么做，应该如何选择正确的发展轨道呢？跳出奶粉看奶粉，如果我们总是把奶粉当奶粉来卖，该做的事情已经做得差不多了,创新的空间已经很小

14、了。如果我们跳出奶粉,从整个固体饮料的高度去思考,其创新的空间就大了很多。追求精确而全面的营养.追求人类的健康生活,这样的价值定位至少在未来的50年不会不会被人们排斥，今天的奶粉市场竞争，已经不仅限于品牌之间的竞争,而更多是品类之间的竞争,甚至是预算层面的竞争。所以，仅限于奶粉这个品类里思考问题，肯定难以找到出路。1.2 设计的依据和意义1.2.1 设计依据我国乳制品生产存在的主要问题有很多，首先，我国目前80%是手工挤奶，且日益增多的个体户不注意奶牛疫病防料奶、乳制品质量参差不齐治，原奶细菌超标、抗生素含量过高等问题突出，严重制约着乳制品质量的提高。即使在原料奶主产区采用机械挤奶设备，但仍然

15、存在管理水平低、设备不能及时保洁等问题。其次我国原料奶生产卫生条件差、细菌数量偏高、杂质较多。国家颁布的质量卫生标准大多数是十几年前制定的，且分别隶属于不同部门，涉及指标少，检测方法落后，远远落后于当前食品安全的要求。企业规模小、设备制造技术落后。我国乳制品工业发展时间短，真正的发展仅20年历史，经济实力、技术装备水平、企业规模均不能同发达国家相比。我国乳业装备整体水平同世界先进国家相比大约还有20年差距。目前，乳品机械进口量占到50，国内乳品机械三化程度低、配套性差，尤其是通用关键机械上，离心机及乳品分离机械与国外差距大，品种少，性能差。1.2.2 设计意义 产品结构不够合理，乳品品种少。目

16、前，我国乳品虽已有较快发展，但与国外相比，在风味、品质、品种上差距比较大，据统计，发达国家2001酸乳上市的新品种有900多种，欧洲开发的乳制品品种占世界乳制品新品种的72%。而我国品种少，乳品产量中奶粉产量占70%，奶油的产量很小。液体奶消费仅局限于大中城市产量也很小，在液体奶品中，巴氏杀菌奶约占53.1%，保鲜奶约占29.9%，酸奶约占17%。而干酪这样的产品在国外都属大宗产品，在国内基本没有生产，尤其是深加工、高科技和高附加值的产品更少，不能满足市场需求。中国每年人均消费奶制品量约为发达国家人均的50%，2008年9月国内掀起一场“有毒奶粉”风暴，数以千计的饮用者身体受其所含的“三聚氰胺

17、”影响造成不同程度的损伤甚至死亡，对国家和人民带来了不可磨灭的影响，国内的乳品行业也受到前所未有的打击。在这种情况下我们从事食品安全研究人员有理由，有责任，有必要利用我们所学习到的知识设计创建一类安全，卫生，健康，高效的乳品加工厂来适应国情的需要。1.3 设计指导思想（1）精心设计，投资省、技术新，质量好，收效快，回收期短。（2）设计工作必须认真进行调查研究，学会查阅文献，收集技术基础资料，善于从实际出发去分析研究问题。（3）积极采用新技术，力求设计在技术上具有现实行和先进性，在经济上具有合理性。（4）设计必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性和独特性相结合的原则。（5）食品工厂设计还应注意

18、到周围环境的清洁卫生，及工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件的相互影响。1.4 设计内容本次设计主要包括全厂部分和专题部分。全厂部分有：车间平面布置、公用系统计算、技术经济核算、劳务组织分配、厂部、车间人员分配等。专题部分有：脱脂乳粉生产工艺流程的确定和评论、生产方法的确立及特点、物料平衡等。（1）脱脂奶粉厂的工艺流程及论证：首先根据目前生产工艺存在的不足，设计改进的工艺流程；其次对于新设计的工艺流程进行论证；最后阐述奶粉质量的控制方法。（2）脱脂乳粉的物料衡算：以原奶及成品的指标为依据进行物料衡算，衡算的资料作为设备选型及能源配备的依据。（3）主要设备热量衡算及设计：包括浓缩系统的设备选型

19、、热量衡算等。（4）主要设备选型：包括奶车、收奶间、奶泵、换热器、储奶罐、分离机、喷雾干燥塔、包装机等。（5）劳动组织设计。（6）辅助部门设计。（7）公用系统设计。（8）土建、防火、卫生设计。（9）技术经济分析。第2章 工艺流程确定及论证2.1 产品方案的确定本设计生产规模为日处理185吨原料乳，主要生产脱脂乳粉，包装采用铝塑复合膜500g每袋，分两班进行生产，每班工作12小时，去掉清洗时间3小时，每天实际生产时间为18小时，每小时处理原料奶约为10.28吨。2.2 工艺流程确定脱脂乳粉生产工艺流程见图2-1。原料乳验收过 滤冷 却贮存预 热 牛乳分离(55分离稀奶油)均质巴氏杀菌(85 15

20、s)贮 存浓 缩喷雾干燥筛粉与晾粉乳粉冷却（不超过30）包装入 库图2-1工艺流程图2.3 工艺论证2.3.1 原料乳的验收原料乳的质量情况直接影响各种产品的加工、产品质量及成本等问题，故原料乳的验收是极为重要的。对于原料乳的验收必须按照我国规定的生鲜乳收购的质量标准。验收的内容包括感官检验，酒精试验，乳温的测定，比重的测定，以及干物质、脂肪、酸度、微生物等项目的检验。对用于生产奶粉的原料的质量具有极严格的要求，每g奶粉的细菌数不得超过50000，有些国家甚至不超过30000，在没有再污染的前提下，这与产品复配后每升细菌总数约5000（或3000）相当，由于喷雾干燥过程中真空蒸发，控制浓缩物中

21、的耐热细菌在真空蒸发过程不生长繁殖也同样非常重要。离心除菌机处理或微滤也就因此应用于奶粉生产以除去乳中的细菌芽孢，提高终产品的微生物质量。用于奶粉生产的原料乳在送到奶粉加工厂之前不允许进行任何强烈的、超常的热处理。这样的热处理会导致乳清蛋白凝聚，影响奶粉的溶解性、气味和滋味。使用过氧化物酶实验或乳清蛋白实验可以检测原料乳所受热处理是否过于强烈。以上两个实验都能表明原料乳是否受过高温下的巴氏杀菌。收奶时间为10小时（分上下午两次），则收奶能力为416.7/10 =41.67 t/h，设计考虑在收奶间内设置两条连续收奶线（采用进口E+H流量计），每条能力为30 t/h。为更便于准确计量收奶量，另在

22、室外配置一台30t电子地称地用于鲜奶及其它材料的计量。考虑公休日（一天）鲜奶贮存及生产调配，贮奶设备选择3台100t室外贮奶仓。2.3.2 乳的过滤所谓乳的过滤就是将液体微粒的混合物，通过多孔质的材料（过滤材料）将其分开的操作。在牛乳方面用于除去鲜乳的杂质和液体乳制品生产过程中的凝固物。考虑到杂质来源、杂质颗粒大小以及所处地点的具体条件，我们把过滤主要分成以下两个阶段，把杂质由大到小逐步除去。（1）纱布过滤。主要是除去牛乳中混有的粗杂质。将消毒过的纱布折成24层让牛奶流过，一般是扎在奶桶口或受奶槽上，凡是将鲜奶从一个地方送至另一地方，从一个容器到另一容器，需用纱布进行基本的过滤。但要注意纱布的

23、严格消毒。（2）管内过滤器。安装在物料管内，利用不锈钢丝网去除原料乳中较细杂质。通常选用的是双联式过滤器，它一般用在原料乳称重完后流往换热器冷却的管路中，其体积小，价格低，效率高。（过滤后可达到只有0.3ppm的杂质）。2.3.3 冷却冷却目的：提高原料乳的抗菌力，抑制细菌的繁殖。防止鲜乳的酸度迅速提高，保持牛乳原味，从而保证产品质量。延长牛乳贮存时间，以便于生产调度。冷却温度越低，贮存时间越长，但决不能达到乳的冻结点（-0.55）。本设计中的冷却设备选用板式换热器。2.3.4 牛乳的预热与分离预热的目的:（1）降低牛乳粘度便于分离。（2）便于将牛乳中杂质和一部分磷脂、酶及微生物分离而除去。（

24、3）增加脂肪与乳浆的比重差，便于分离。牛乳预热温度达到55上下既可分离，脱脂乳的含脂率要求控制在0.1%以下。牛乳的离心分离是藉牛乳分离机分离钵的高速旋转所产生的离心力,将比重不同的脱脂乳和稀奶油分开，分出的稀奶油储存在储罐中。配置6台3t/h牛奶分离机组成预处理生产线。2.3.5 均质均质是将牛乳中较大的乳脂肪球微粒，进行适当的机械处理使其粉碎成更小的微粒而均匀分布于乳中。本设计中采用高压均质泵进行均质，不仅可以防止脂肪分离，而且还能够改善牛奶的品质，提高消化吸收的效果。采用50-70，20MPa。2.3.6 巴氏杀菌脱脂乳中所含乳清蛋白（白蛋白和球蛋白）热稳定性差，在杀菌和浓缩时易引起热变

25、性，使乳粉制品溶解度降低。乳清蛋白中含有巯基，热处理时易使制品产生蒸煮味。为使乳清蛋白质变性程度不超过5%，并且减弱或避免蒸煮味，又能到达杀菌抑酶目的，根据研究确定，脱脂乳的预热杀菌温度以85，保温15s为最佳条件。设计上选择1套能力为15t/h连续板式杀菌机组。2.3.7 真空浓缩乳粉生产常采用真空（减压）浓缩，浓缩的程度直接影响乳粉的质量，特别是溶解度。一般浓缩至脱脂乳的1/4左右，浓缩后入固形物含量在40%左右。为了不使过多的乳清蛋白质变性，脱脂乳的蒸发浓缩温度以不超过65.5为适宜，波美浓度为1517%，乳干物质含量可控制在36%以上。如果浓缩温度超过65.5，则乳清蛋白质变性程度超过

26、5%。采用真空浓缩尤其是多效真空浓缩，乳温不会超过65.5，受热时间也很短，对乳清蛋白质变性影响不大。本车间设计为三效降膜式蒸发器，蒸发温度为：一效蒸发温度 6872二效蒸发温度 5762三效蒸发温度 4652根据计算结果，采用一套蒸发能力为30t/h的三效降膜蒸发器。2.3.8 喷雾干燥干燥的目的是为了除去液态乳中的水分，使产品以固态存在。乳粉中的水分含量在2 %3.0%，在这样低的水含量下没有细菌能够繁殖，因此干燥延长了乳的货架期。大大降低了质量和体积，减少了产品的储存和运输费用。喷雾干燥分两段进行，第一阶段预处理奶被蒸发浓缩到干物质含量为4555%。第二阶段浓缩物被泵送到干燥塔最后干燥，

27、后者的过程分三个步骤：（1） 浓缩物分散为细小液滴（2） 将细小分散的浓缩液与热空气混合，在其中水分快速蒸发（3） 将干粉颗粒与干燥空气分离蒸发是生产高质奶粉不可或缺的过程，没有预浓缩，奶粉颗粒将会非常小并含有大量空气，润湿性能下降，货架期缩短，加工过程也不经济。浓缩常用降膜蒸发器，经二级或更多级蒸发，以获得4555%干物质含量。选用3000kg/h的喷雾干燥塔。喷雾压力：高压泵表压在16.024.0MPa。物料温度：6872.喷嘴孔径：直径在1.02.0mm，或更大。进风温度: 控制在160180范围。干燥室温度：控制在7090范围。排风温度：控制在7585范围。乳粉水分：不超过3.0%。采

28、用立式顺流压力喷雾,两级捕粉(旋风加布袋)形式,更利于脱脂奶粉的细粉回收。（回收率可达到99）2.3.9 出粉与冷却喷雾干燥结束后，应立即将乳粉送至干燥室外并及时冷却，避免乳粉受热时间过长。受热时间过长会引起乳粉中游离脂肪的增加，严重影响乳粉的质量，使之在保存中容易引起脂肪氧化变质。乳粉的色泽，滋气味，溶解度同样会受影响。所以，在喷雾干燥以后，出粉和冷却也是一重要的环节。2.3.10 筛粉与晾粉一般采用机械振动筛，网眼40-60目，目的为了使乳粉均匀，松散，便于冷却。晾粉过程中，不但使乳粉的温度降低，同时乳粉表观密度可提高5%，有利于包装。2.3.11 包装各国用于奶粉包装的形式和尺寸有较大差

29、别，奶粉一般包装于有塑料内衬且具铝铂层的纸袋中。塑料包装常热封。因此这种包装实际上与铁罐包装一样密闭。最常见的纸袋可装15或25kg。当然其它尺寸的包装也较常见。因其可以改变包装物重量以满足不同客户的特殊需求。家用奶粉或类似小批量用户需要的奶粉也可装于铁罐，铝铂袋或装在纸盒中的塑料袋中。包装车间要达到无污染，包装材料要适用于食品，应坚固、卫生、符合环保要求，不产生有毒有害的物质和气体，包装材料仓库应保持清洁，防尘，防污染。包装容器使用前应消毒，表面保持清洁。包装应严密，不发生渗漏，不得二次污染。因脱脂粉一般作为原料，所以包装一般采用原料包装。2.3.12 清洗2.3.12.1 清洗液原料（1）

30、氢氧化钠浓度30%，相对密度1.328。（2）硝酸浓度30%，相对密度1.18。2.3.12.2 清洗液（1）氢氧化钠浓度2%，温度6070。（2）硝酸浓度1%，温度5060。2.3.12.3 配液设备（1）计量泵先配成30%的清洗液浓度，然后由计量泵送入加工设备中，同时加入清水，配成清洗液。如灭菌设备就使用这种形式。（2）配液槽设置专门的碱液槽和酸液槽，槽内或槽外配备蒸汽加热设备，同时还设置清水槽和送液泵，以及送液和回液管线与管件。2.3.12.4 清洗方法牛奶加工操作结束后，应及时对设备进行清洗。清洗方法根据不同设备的特性而有所不同。如收奶和贮奶系统可用清水清洗；分离机及杀菌设备先用清水冲

31、洗，继用碱液循环清洗，最后再用清水清洗。必要时还需要用酸液清洗。无论酸洗还是碱洗前后均需用清水清洗，两者不可混合。每次开工生产前，还需要清水按加工程序进行冲洗与设备杀菌，然后由牛奶顶走清水，投入正常生产。本设计脱脂乳粉生产工艺流程设计详见附录A：脱脂乳粉生产工艺流程图。第3章 厂址选择与平面设计3.1 厂址选择3.1.1 厂址选择原则食品工业的布局，涉及一个地区的长远规划。一个食品工厂的建设，与当地资源、交通运输、农业发展都有密切联系。食品厂的厂址选择是否得当，都直接影响工农关系、城乡关系，有时甚至影响基建进度、投资费用以及建成投产后的生产条件和经济效果。同时，与产品质量、卫生条件和职工的劳动

32、环境等，都有密切关系。厂址选择工作应该在当地城建部门的统筹安排下，由筹建单位负责，会同主管部门、建筑部门城市规划部门等有关单位经过充分讨论和比较。综上所述，厂址设在黑龙江省龙江县经济技术开发区。交通便利，原料供应充足，污染少，成品出厂率高。3.1.2 厂址的确定本厂设在内蒙自治区呼和浩特市金沙开发区，交通便利，奶源稳定全，奶牛存栏达到40万头。该自治区交通发达，京包、包兰、包陕三条铁路线相围绕，目前该区民航部门拥有由大、中、小三种机型构成的运输机队，开辟航线20多条，通往北京、了、乌兰巴托等国内外城市。嫩江在自治区境内长约447公里，是内蒙古和黑龙江省界河，河道以民间航运为主。3.2 总平面设

33、计方案厂区占地面积、根据风向和地势等布置各部门位置、绿地、建筑物、道路，厂区占地面积39400m2规则长方形，东西向约260m，南北向约150m，场地设计标高42-45m，全年主导风向为南风，因此将公用设施锅炉房等布置在厂区北面。厂区设三个出口，南端为主出入口，成品及人流出入口；北端两个为辅助出入口，一个为煤炭、煤渣等出入口，另一个为原料及辅助材料出入口。本厂利用一些不规则地形和沿厂区道路种植适合本地生长的常绿乔木，栽种草皮，既清新空气又美化环境。3.3 车间平面布置3.3.1 车间平面布置原则（1） 要有总体设计的全局观点，满足生产和总体设计的要求。（2） 设备要尽量按工艺流水线安排布置，一

34、些特殊设备可按相同类型作适当集中，要使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便。一般重型设备最好设在车间底层。原料收发间应设有磅秤。（3） 要考虑到进行多品种生产的可能性，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。要保证操作和维修、装拆、清洁卫生的方便。（4） 要保证物料运输通畅，避免重复往返。要尽可能利用生产车间的空间运输；合理安排车间各种废料进出，人员进出要和物料进出分开。（5） 注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。3.3.2 主车间布置方案根据建设方提供的设计基础数据，进行方案设计。生产车间包括：收奶间、预处理间、

35、配料间、浓缩间、喷雾干燥间、筛粉间、清洗间、奶油生产间、包装间（大小包装）、原料库、包材库、成品库等各个生产工段及控制室、化验室、生活等辅助用房部分。车间长87m，宽48 m，总建筑面积4176m2。屋面下标高：生产部分（包括奶粉成品库）屋面板下皮标高6.4米,生活用房屋面板下皮标高3.2米。主厂房结构形式为框架结构，主体高度34米。车间功能区域的布局结合原有厂区布置，人、物流分开。生产工艺路线顺畅。奶粉成品按3个月贮存量考虑（立体库），奶油为1个月。3.3.3 车间生活设施脱脂乳粉生产的第一个环节就是收奶。收奶间要有一个适宜的验收计量、及时处理、车辆回转和容器堆放的场地，要配备磅秤、容器和原

36、料乳前处理系统。化验室是通过感官、物理、化学、微生物等检验原料奶的场所。化验室要配备双面、单面化验台；药品橱；支撑台；通风橱等设施。另外，化验室要求通风采光好、生活整洁、排气方便，化验室要置于下风口，精密仪器不宜受阳光直射。为防止高温季节工作室闷热，可安装空调。由于用电仪器较多，化验室要多设电源插座。乳品厂是物料流量较高的企业，所以车间的原料库、成品库等都占有很大的比例。起到很重要的作用。原料库多数系短期贮藏，用常温库；如果是较长时间贮藏要用冷风库，温度要视物料对象而定。成品库要考虑出货方便，可使用铲车、托盘。堆放是要注意附加荷载。车间内的乳粉库属于生产性仓库，它的容量要根据生产的需要来确定7

37、。为了卫生需要及方便，车间内的更衣室、卫生间应分散附设在各部门内靠近人员出入口。卫生间设施的卫生标准应符合国家规定。办公室应布置在靠近人流出入口处，其面积与管理人员数及机构的设置情况有关，办公室宜靠近厂房布置，应满足采光，通风，隔音等要求。为了适应卫生要求，食品工厂的更衣室宜分散，附设在各生产车间或部门内靠近人员进出口处，乳粉厂应设除尘，消毒室。从事直接生产乳粉的工人淋浴应是上班前洗澡。食品工厂内较大型的车间，特别是生产车间，应考虑在车间内附近设厕所，以利生产工人的卫生。卫生间设施的卫生标准应符合出口食品厂库最低卫生要求。应有排臭，防蝇措施，应有洗手池，洗手液，热风吹干。车间设备平面布置详见附

38、录B：车间设备平面布置图。第4章 物料衡算4.1 生产规模及主要的工艺参数年生产天数 300天/年；日处理原料奶 185吨；日有效生产时间 18h；采用两班制 每班9h；小时处理原料奶量 10.28t/h；班产量 92.5t；4.2 原料乳成分及产品成分4.2.1 原料乳成分脱脂乳粉原料乳营养成分要求见表4-1。表4-1 原料乳成分标准乳脂肪蛋白质乳糖灰分水分非脂乳固体3.6%3.2%4.7%0.7%87.8%8.6%注：非脂乳固体(%)=蛋白质(%)+乳糖(%)+灰分(%)。4.2.2 产品成分脱脂乳粉营养成分要求见表4-2。表4-2 产品成分标准乳脂肪水分非脂乳固体0.1%3%96.9%4

39、.3 标准化计算4.3.1 乳脂肪（F）与非酯乳固（S）体之比（R）原料乳：R0=F0/S0=3.6%/8.6%=0.4186；成品： R=F/S=0.1%/96.9%=0.001；标准化的方法：由于R0R，说明原料乳中的脂肪含量偏高，需要标准化使之平衡。原料乳中的脂肪含量过高，所以要把部分原料乳进行分离，分离出的脱脂乳要加入原料乳中使它达到标准乳要求，而分离的稀奶油则另用容器贮存。4.3.2 稀奶油及脱脂乳中的非脂干物质的计算设定：当预热温度为40时，脱脂乳含脂肪F1=0.1%；稀奶油含脂肪F2=40%；脱脂乳中非脂乳固体：S1=(100-F1)/(100-F0)S0=(100-0.01)/

40、（100-3.6）8.6%=8.92%；稀奶油中非脂乳固体：S2=(100-F2)/(100-F1)S0=(100-40)/(100-0.01)8.6%=5.16%；每吨原料乳应添加的脱脂乳：M1=(F0-RS0)/(RS1-F1)=44.37 kg；4.3.3 制脱脂乳M1需要分离原料乳G设：分离（Gkg）原料乳可得到（M1kg）脱脂乳和（M2kg）稀奶油，根据脂肪含量守衡可知：GF0=F1M1+F2M2，且G=M1+M2；所以：M2=M1(F0-F1)/(F2-F0)=44.37（3.6-0.01）/（40-3.6）=4.38kg；则需要分离原料乳：G= M1+M2=44.37+4.38=

41、48.75kg；4.3.4 1吨原料乳可制得标准乳(G1)去除的稀奶油(G2)1吨原料乳可制得标准乳：1048.75/1044.37=1000/G；所以G1=995.82 kg去除的稀奶油：G2=1000-G1=4.18 kg；4.4 1吨原料乳的物料衡算已知：M0=1000kg。（1）原料乳经标准化后制得标准化乳M1（损失率按0.5%计算）M1=995.82(1-0.5%)=990.84 kg；（2）标准化乳经输送、冷却、贮存（损失率按0.2%计算）M2=M1(1-0.2%)=990.84(1-0.2%)=988.86 kg；（3）浓缩后料液浓度取48%（损耗按0.4%计算）M3=988.8

42、611.9%(1-0.4%)/48%=244.17 kg；（4）喷雾干燥后，可得97%的奶粉（损耗按0.5%计算）M4= 244.1748%(1-0.5%)/97%=120.22 kg；（5）出粉、冷却、包装（损失率按0.2%计算）M5=M4(1-0.2%)120.22=120.22(1-0.2%)=119.98 kg；（6）理论出粉值100012.2%/97%=125.77 kg；（7）出粉率实际出粉值/理论出粉值=119.98/125.77=95.40%；4.5 物料平衡表根据物料衡算结果，产品方案及全年生产安排的要求，计算原辅料及包装材料的消耗情况，结果见表4-3。表4-3物料平衡计算表

43、项目脱脂乳粉吨耗量日耗量年耗量原料鲜牛乳8335kg416.7吨12.501万吨包材铝塑复合膜2000个10万个3000万个瓦楞纸箱83个4150个124.5万个第5章 能量衡算5.1 加热部分热量衡算5.1.1 预处理杀菌阶段原料乳流量为10000kg/h，原料乳由9预热到55，再由55预热到65，这两部分是用杀菌后的热牛乳作为热交换介质进行的，所以，没有蒸汽消耗。这样只有杀菌段需要蒸汽消耗，该段是将65牛乳加热到85进行杀菌，所需热量：1=GC乳（t4-t3）=100003.93(85-65)=7.86105kJ/h5.1.2 真空浓缩阶段12牛乳经过蒸发器的冷凝系统预热后，温度升高到30

44、后，进入蒸发室，一效蒸发温度为72。 其他参数:蒸发前牛乳量 F=91469.55kg/班 蒸发量 V=68883.825kg/班 浓缩奶产量 P=22585.725 kg /班如果采用单效蒸发浓缩需热量: Q2=Vrv+FcF(Ti-TF) =68883.8251331+91469.554.03（72-30）=1.072108kJ/班采用三效蒸发浓缩，设蒸汽经济性e=2.5，真空浓缩需热量： Q2=1.612108 /2.5=6.448107kJ/班按每班有效生产时间为9小时计算，则每小时需要热量： 2=7.164106kJ/h5.1.3 喷雾干燥阶段水分蒸发量：W=11465.375kg/班进风温度：165排风温度：80空气耗量：kg/班喷雾干燥阶段所需要的热量为：kJ按每班有效生产时间为9h计算，则每小时需要热量： 3=5.69106kJ/h5.1.4 总耗热量在加热过程中，需要蒸汽提供的总热量为：总=1+2+3=7.86105 +7.164106+5.69106=1.364107 kJ/h根据经验，在过程中热量损失为15%，故总热量为：总=1.364107（1+15%）=1.5