1、食品工廠設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱 年產(chǎn)10000T乳粉項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 2012年7月3日目錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(2 )2 設(shè)計(jì)說明書(4)2.1 項(xiàng)目概述( 4)2.2 原材料及產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格(8 )2.3 生產(chǎn)流程簡述(9)2.4物料衡算.(11)2.4 主要設(shè)備的選擇與計(jì)算(13)2.5乳粉中常見的質(zhì)量問題和預(yù)防措施( 22)2.6 參考文獻(xiàn).(23 )3 附表格及圖紙.( 24)3.1 車間主要物料衡算圖.( 24)3.2車間平面布置圖.(24 )3.3工藝流程圖.(24)4 設(shè)計(jì)結(jié)果評述.(24)5 組員和設(shè)計(jì)任務(wù)分工情況.(25 )1、設(shè)計(jì)任務(wù)書項(xiàng)目名稱：年產(chǎn)

2、10000T乳粉項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)一、建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法和工作制度1建設(shè)規(guī)模：年產(chǎn)10000T。2產(chǎn)品方案：本項(xiàng)目僅生產(chǎn)全脂乳粉。產(chǎn)品應(yīng)滿足GB 19644-2010的要求。參考GB 5410-1999，如有相同條款，以GB19644-2010為準(zhǔn)。3生產(chǎn)方法：以新鮮優(yōu)質(zhì)牛乳為原料，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、殺菌、并經(jīng)真空濃縮、噴霧干燥后所獲得的產(chǎn)品。4工作制度：年工作日按300d計(jì)，其中濃縮工段及噴霧干燥工段均按四班三運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行。二、建設(shè)地點(diǎn)為南方某市其氣候條件為：年平均氣溫：15.3 歷年平均最高氣溫：38 歷年平均最低氣溫：-14.2最熱平均相對濕度：85% 最冷平均相對濕度：75% 年平均氣壓：10

3、16.5mP 夏季平均氣壓：1004.5mP 年均風(fēng)速：3.6m/s 年均降落量：1025.6mm 日最大降水量：219.6mm三、達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化原料乳固形物含量11.6%；濃縮操作應(yīng)去除原料乳中70%-80%的水份、每蒸發(fā)1kg水份蒸汽消耗不高于0.4kg ; 噴霧干燥的熱效率不低于50%、產(chǎn)品的含水量不高于2.5%。噸產(chǎn)品其主要的原料及動(dòng)力消耗為：1.鮮牛乳9.09噸2.水:50噸3.蒸汽:5.26噸四、設(shè)計(jì)要求就該乳粉車間進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，要求完成：1確定合理的工藝路線，提供工藝流程示意圖；2進(jìn)行工段的工藝計(jì)算，包括物料、熱量、水、壓縮空氣耗量等平衡計(jì)算，并提供相應(yīng)的工藝計(jì)算平衡圖

4、；3對標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及非標(biāo)設(shè)備的數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，選定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備型2號(hào)并就至少一種非標(biāo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單的結(jié)構(gòu)計(jì)算，提供所需設(shè)備的一覽表并至少提供一種非標(biāo)設(shè)備的總裝圖。4繪制帶控制節(jié)點(diǎn)的工藝流程圖；5繪制車間設(shè)備布置圖；6編寫初步設(shè)計(jì)說明書。2、設(shè)計(jì)說明書2.1 項(xiàng)目概述車間（裝置）概況及特點(diǎn)本品為全脂乳粉，乳粉常年生產(chǎn)約300d，產(chǎn)品噸位為10000T。按四班三運(yùn)轉(zhuǎn)，每天工作二十四小時(shí)，每班八小時(shí)。生產(chǎn)設(shè)備及原料要滿足最大生產(chǎn)量，流程符合要求，并且要保證原料和產(chǎn)品達(dá)到足夠的衛(wèi)生要求。在提高飲料質(zhì)量的同時(shí)，車間布置滿足工藝的要求，也要考慮到整個(gè)車間的朝向、采光、通風(fēng)等問題。.1 車間建筑外形的選擇乳粉廠主

5、要車間的建筑外形由長方形、L形、T形，以長方形和L形為常見。車間長度取決于作業(yè)線的形式和生產(chǎn)規(guī)模。車間寬度按建筑構(gòu)件的模數(shù)可采用12m、15m、18m、24m等。車間層高，根據(jù)設(shè)備條件來制定。.2 裝置布置原則(1)設(shè)備布置應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝流程安排，相同類型的設(shè)備可適當(dāng)集中，務(wù)必 使生產(chǎn)過程中各個(gè)工序銜接暢通，線路最短，操作聯(lián)系簡便，便于維修拆裝和清潔衛(wèi)生。要避免交錯(cuò)和紊亂。(2)保證各種物料運(yùn)輸暢通，避免重復(fù)往返，盡可能利用空間運(yùn)輸，合理安排各種廢料排出。人員進(jìn)出和物料進(jìn)出盡量分流。(3)冷凍壓縮機(jī)房、真空泵房等既要與生產(chǎn)車間隔開，減少噪音影響，又要盡可能接近使用地點(diǎn)，以縮短管路。2.1.2

6、車間（裝置）內(nèi)三廢治理及環(huán)境保護(hù)的措施與實(shí)際效果(1)全脂乳粉生產(chǎn)廠必須設(shè)有廢水、廢汽排放系統(tǒng)，其排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合國家環(huán)境保護(hù)要求。(2)應(yīng)在遠(yuǎn)離生產(chǎn)車間的適當(dāng)位置設(shè)置廢棄物臨時(shí)存放設(shè)施，選用便于清洗、消毒的材料制作，結(jié)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)密，能防止害蟲進(jìn)入，能避免廢棄物污染道路、廠房和設(shè)備。(3)“三廢”治理應(yīng)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)淮GB897888中的規(guī)定。噪聲防治應(yīng)達(dá)到工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(試行草案)和城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB309693中的規(guī)定，同時(shí)，還應(yīng)達(dá)到當(dāng)?shù)丨h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求。(4)全脂乳粉生產(chǎn)廠配備環(huán)保管理人員或設(shè)環(huán)保管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)管理環(huán)境保護(hù)工作。.1 污水處理及綜合利用雖然乳制品企業(yè)產(chǎn)品種類不同，

7、但廢水性質(zhì)接近，都屬于高蛋白質(zhì)含量的廢水，較易于被生物利用，故國內(nèi)外普遍使用生物處理方法治理乳制品廢水。目前國內(nèi)比較成熟、可靠的廢水處理工藝是：水解酸化+好氧生化處理工藝及厭氧UASB+好氧生化處理工藝。(1)水解酸化+好氧生化處理工藝由車間排出的廢水經(jīng)廠內(nèi)污水管網(wǎng)進(jìn)入格柵去除廢水中粒徑較大的懸浮物、漂浮物等雜物以保護(hù)后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行；然后自流進(jìn)入調(diào)節(jié)水解酸化池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，并使廢水的pH值降低，促使廢水中的蛋白質(zhì)脫穩(wěn)絮凝；經(jīng)調(diào)節(jié)水解的廢水用泵提升至預(yù)處理系統(tǒng)處理廢水中的懸浮油脂和乳蛋白，預(yù)處理系統(tǒng)根據(jù)廢水的水質(zhì)情況可以采用隔油沉淀和氣浮兩級(jí)處理工藝，也可采用一級(jí)氣浮處理工藝，在酸化效果

8、良好的情況下，廢水的COD、BOD的去除率可達(dá)到50%以上；預(yù)處理后的廢水進(jìn)入后續(xù)好氧CASS反應(yīng)池處理后達(dá)標(biāo)排放。乳品廢水采用水解酸化+好氧生化處理工藝，廢水處理管理簡單、處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)具有較高的達(dá)標(biāo)率。但運(yùn)行費(fèi)用較高、浮渣及污泥量較大。 (2)厭氧UASB+好氧生化處理工藝 厭氧UASB+好氧生化處理工藝與水解酸化+好氧生化處理工藝的主要區(qū)別是增加了一級(jí)厭氧處理工藝，增加厭氧處理工藝的目的是減少廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用，降低廢水處理中的污泥產(chǎn)量。從實(shí)際的工程運(yùn)行情況來看，厭氧UASB+好氧生化處理工藝是可以在乳品廢水處理中應(yīng)用的，能夠達(dá)到減少廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用，降低廢水處理中的污泥產(chǎn)量的

9、目的。但是采用此工藝也存在運(yùn)行管理復(fù)雜、處理效果不穩(wěn)定、有安全方面的隱患等問題，厭氧系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中要嚴(yán)格按照消防規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，在運(yùn)行管理中要注意放火、防爆及防止中毒等，嚴(yán)格按操作規(guī)程管理。如果在運(yùn)行中出現(xiàn)安全事故，后果將不堪設(shè)想。分析厭氧UASB在運(yùn)行中出現(xiàn)的處理效果問題，主要是由于乳品廢水中浮渣的影響、三相分離器選型不合理引起的。要保證厭氧系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行必須解決好UASB反應(yīng)器中的浮渣問題，選擇能夠在浮渣量較大時(shí)也能穩(wěn)定運(yùn)行的三相分離器。對與產(chǎn)生浮渣量較大的冷飲及酸奶等廢水，更應(yīng)高度重視浮渣的預(yù)處理及三相分離器形式的選擇。此外由于乳品廢水采用厭氧處理不易形成顆粒污泥，在厭氧系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不能采用較

10、高的有機(jī)負(fù)荷，一般設(shè)計(jì)負(fù)荷應(yīng)在23kg/m3.d，否則將會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的處理效果與穩(wěn)定運(yùn)行。用生物法處理全脂乳粉加工廢水時(shí)，先應(yīng)調(diào)整其ph值及營養(yǎng)成分，以適應(yīng)微生物的生長需求。就地清洗系統(tǒng)的廢酸和廢堿液集中排放前，應(yīng)進(jìn)行中和處理。.2 廢氣、廢渣及污泥處理(1)乳粉生產(chǎn)車間和其他工作場地的廢棄物，必須隨時(shí)清理，并及時(shí)清除出廠。廢棄物容器和廢棄物存放場地應(yīng)及時(shí)清洗、消毒。車間內(nèi)使用殺蟲劑時(shí)，應(yīng)按衛(wèi)生部門的規(guī)定采取妥善措施，不得污染原料、半成品和成品，應(yīng)盡量防止污染設(shè)備、工器具和容器。使用殺蟲劑后應(yīng)將設(shè)備、工器具和容器徹底清洗干凈，除去殘留藥物。(2)經(jīng)生化處理后的脫水污泥，應(yīng)進(jìn)行妥善安置，防止

11、二次污染。.3 噪聲防治 (1)孔制品廠噪聲防治應(yīng)從聲源上進(jìn)行控制，選用符合國家噪聲標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。 (2)噪聲超過標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械設(shè)備應(yīng)采取有效的隔聲、吸聲、消聲、減振等措施。主要工作和生活場所避開噪聲源。 (3)工作區(qū)系指工作點(diǎn)所在的地坪以上2m以內(nèi)的空間。散熱量大的車間系指散熱量超過23w(m3·h)的車間。 (4)局部送風(fēng)系統(tǒng)的氣流方向，宜從人體的前側(cè)上方吹向頭、頸和胸部。局部送風(fēng)一般采用機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)，由風(fēng)機(jī)、風(fēng)管和送風(fēng)口組成。(5)機(jī)械排風(fēng)風(fēng)機(jī)，宜采用低噪聲軸流排風(fēng)機(jī)，誹風(fēng)機(jī)的電機(jī)必須采用封閉型。在采暖區(qū)，由于排風(fēng)而補(bǔ)充的新風(fēng)必須考慮預(yù)熱。2.1.2.4 空氣調(diào)節(jié)(1)空氣調(diào)節(jié)房間不

12、宜與高溫、高濕房間相鄰布置，在無法避免的情況下，必須采用隔熱防潮措施。(2)空氣調(diào)節(jié)房間的補(bǔ)充新風(fēng)必須經(jīng)過過濾，以符合車間衛(wèi)生要求。(3) 車間內(nèi)必須安裝通風(fēng)設(shè)備，以保持車間內(nèi)空氣對流。有大量蒸汽的加熱工段，應(yīng)集中在一處，配備足夠能力的排風(fēng)設(shè)備，通風(fēng)口必須安裝易于清洗、更換的耐腐蝕網(wǎng)罩，進(jìn)氣口必須距地面2m以上，并遠(yuǎn)離污染源和排氣口。生產(chǎn)制度年工作日按300d計(jì)，其中濃縮工段及噴霧干燥工段均按四班三運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行。2.2原材料及產(chǎn)品（包括中間產(chǎn)品）的主要技術(shù)規(guī)格原材料技術(shù)規(guī)格表1 原料乳感官要求項(xiàng)目要求色澤呈乳白色滋味、氣味具有乳固有的香味，無異味。組織狀態(tài)呈均勻一致液體，無凝塊、無沉淀、無正常視力

13、可見異物表2 原料乳理化要求項(xiàng)目指標(biāo)乳脂肪/% 3.6蛋白質(zhì)/% 3.2乳糖/%4.7水分/%87.8灰分/%0.7非脂乳固體/% 8.6酸度/（T）1218冰點(diǎn)/（）-0.500-0.560相對密度/（20/4） 1.0127注：非脂乳固體（%）=蛋白質(zhì)（%）+乳糖（%）+灰分（%）產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格表3產(chǎn)品感官要求項(xiàng)目要求色澤色澤均一，呈淡黃色，滋味、氣味有純正乳香味，無異味組織狀態(tài)粉粒大小均勻、手感疏松、無結(jié)塊、無雜質(zhì)表4產(chǎn)品理化要求項(xiàng)目指標(biāo)脂肪/%27.5水分/%2.5非脂乳固體/%702.3 生產(chǎn)工藝流程簡述原料乳驗(yàn)收 預(yù)處理 標(biāo)準(zhǔn)化 預(yù)熱殺菌 濃縮 空罐 噴霧干燥 清洗 冷卻 滅菌 塑料

14、袋 包裝 抽真空充氮 成品 封袋主要工藝參數(shù)：(1)預(yù)熱殺菌乳粉生產(chǎn)中的預(yù)熱殺菌，目前幾乎全部采用HTST殺菌法活UHT瞬間滅菌法。前者用管式或板式殺菌器，殺菌條件為8694，15s。后者采用UHT滅菌機(jī)，殺菌條件為125150，12s。HTST殺菌法或UHT瞬間滅菌法可以減少蛋白質(zhì)的熱變性，從而有利于提高乳粉的溶解性能。 (2)濃縮乳粉生產(chǎn)雖然也可以不經(jīng)過濃縮而直接進(jìn)行噴霧干燥處理，但這樣勢必造成乳粉生產(chǎn)成本的提高和產(chǎn)品質(zhì)量的降低。噴霧干燥是利用加熱空氣對物料進(jìn)行干燥作業(yè)的，因而熱效率較低，每蒸發(fā)1Kg水分，需消耗2.53.0Kg蒸汽。而濃縮是采用蒸汽加熱器加熱乳液，并且是在減壓條件下作業(yè)的

15、，因而熱效率高，即使是單效的盤管式真空濃縮鍋，蒸發(fā)1Kg水分，也僅需1.11Kg蒸汽；采用帶熱泵的雙效降膜蒸發(fā)器，只需0.391Kg。效數(shù)更多的蒸發(fā)器，蒸汽耗量就更少了。因此先經(jīng)濃縮，然后進(jìn)行噴霧干燥制成乳粉，有利于提高干燥設(shè)備能力，節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本。就產(chǎn)品質(zhì)量而言，經(jīng)濃縮后噴霧干燥的乳粉，顆粒比較粗大，具有良好的流動(dòng)性、分散性、可濕性和沖溶性，乳粉色澤也較好。并且由于真空濃縮大大降低了乳粉顆粒內(nèi)部的空氣含量，顆粒致密堅(jiān)實(shí)，不僅有利于乳粉的保藏性，而且有利于包裝。基于上述原因，在乳粉生產(chǎn)中，原料乳殺菌后都要立即進(jìn)行真空濃縮。濃縮程度一般為原料乳體積的1/4左右。這時(shí)濃縮溫度為4750，濃

16、度為1214é，乳固形物含量為4050，相對密度為1.0891.1000。(3)噴霧干燥乳粉干燥方法很多，其中應(yīng)用最廣泛的是噴霧干燥。首先將經(jīng)過濾器過濾的空氣，由鼓風(fēng)機(jī)送入加熱器，加熱至130180（有的裝置達(dá)200以上）后，送入噴霧干燥塔。與此同時(shí)，溫度為4550的濃乳，經(jīng)霧化成10200m的乳滴液。在與熱空氣接觸的瞬間，微細(xì)的乳滴液干燥成粉末，沉降在干燥塔底部，并通過出粉裝置連續(xù)卸出，經(jīng)冷卻、過篩后進(jìn)行貯存。2.4 物料衡算班產(chǎn)量的確定(1)本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)量10000T(2)本設(shè)計(jì)生產(chǎn)天數(shù)300d(3)產(chǎn)品合格率按98%計(jì)算：10000÷9810204.08 (t年)(4

17、) 平均日產(chǎn)：10204.08÷30034.01 (t日)(5)班產(chǎn)量：34.01÷3=11.34 （t/班）物料恒算生產(chǎn)1 t產(chǎn)品消耗的原料及動(dòng)力為：鮮牛乳9.09噸、水:50噸、蒸汽:5.26噸.1物料的衡算消耗鮮牛乳量：34.01×9.09=309.10 （t/日）班消耗量：309.1/3=103.05 （t/班）.2熱量的衡算消耗蒸汽量：34.01×5.26=178.89 t/日班消耗量:11.34×5.26=59.65 t/班水平衡計(jì)算消耗水量：34.01×50=1700.5 t/日班消耗水量：11.34×50=5

18、67 t/班.4壓縮空氣消耗量的計(jì)算因?yàn)閲婌F干燥的熱效率不低于50%設(shè)定：噴霧干燥的熱消耗率壓縮空氣提供的熱量為Q汽，濃乳需要的熱量為Q乳所以:，即 其中，濃乳中水分氣化需要的潛熱，kJ/t濃乳中水分溫度升高需要的顯熱，kJ/t濃乳中固形物溫度升高需要的顯熱，kJ/t因?yàn)?，為簡化?jì)算，所以取安全系數(shù)，使 綜上所述，即水分的蒸發(fā)量噸/（班·天）令干燥前熱空氣溫度，濃乳溫度，則干燥過程中平均溫度查工具書得，水的氣化潛熱,壓縮空氣的比熱容因此壓縮空氣消耗量 t/（班·天）2.5主要設(shè)備的選擇與計(jì)算2.5.1設(shè)備預(yù)選及相應(yīng)技術(shù)參數(shù)1磅奶槽：其為牛奶過磅時(shí)必備設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，清洗方便

19、等優(yōu)點(diǎn)，是乳品生產(chǎn)線不可缺少的設(shè)備之一。本設(shè)備全部采用進(jìn)口不銹耐酸鋼1Cr18Ni19Ti薄板制成，內(nèi)表面拋光，外拋鱗狀花紋，長方型槽型臥式，上有兩個(gè)可開式蓋和帶不銹鋼絲濾網(wǎng)的過濾設(shè)備，進(jìn)料口間斷使用，出料口用旋塞式奶閥為開關(guān)，過磅后只要旋轉(zhuǎn)手柄90度即可放料。技術(shù)參數(shù):有效容積(L)筒體長(mm)筒體寬(mm)筒體高(mm)總高(mm)3001100800450745350110080055085050011008006301050600130080057085010001300800100012502受奶槽受奶槽是專供牛奶、羊奶或飲料暫貯時(shí)必備，具有結(jié)構(gòu)簡單、清洗方便等優(yōu)點(diǎn)。 技術(shù)參數(shù)公稱

20、容量350L600L1000L最大容量375L650L1080L外形尺寸(長*寬*高)120*1040*750165*115*850190*125*900進(jìn)口管徑100*1.5100*1.5100*1.5出口接頭DN 50DN 40DN 403離心凈乳機(jī)：    本機(jī)采用由進(jìn)出口裝置、轉(zhuǎn)鼓、立軸、橫軸、機(jī)身及電動(dòng)機(jī)等組成。進(jìn)出口為敞開式，所有與物料接觸的零件均采用不銹鋼制造，防止物料的腐蝕。物料能得到良好的分離。型 號(hào)NRLDH380NRLDH500NRLDH580額定處理量(kg/h)40005000600080001500020000電機(jī)功率(kW)7.51522轉(zhuǎn)速(

21、r/min)706966264900沉降面積 (×107cm2)272006720092200壓力(kPa)100350100350100350重量 (kg)81015602200外形尺寸長×寬×高（mm）1500×1100×15001772×1500×18551970×1560×1970 4、雙聯(lián)式過濾器技術(shù)參數(shù)：過濾面積m20.150.30過濾能力t/h510適用溫度<=120<=120濾網(wǎng)孔徑 目6040060400工作壓力MPa<=0.2<=0.2濾器材質(zhì)L304316進(jìn)出

22、口管徑mm3240內(nèi)外表面處理方式內(nèi)鏡面拋光外鏡面拋光或亞光5奶泵奶泵采用圓滑過度、剛性結(jié)構(gòu)、厚壁設(shè)計(jì)。在材料上的選用泵體、泵蓋、葉輪等凡與物料接觸的零件全由SUS316L或SUS304不銹鋼制造。機(jī)械軸封采用高質(zhì)量的石墨和碳化硅或硬質(zhì)合金鋼定制而成。大大提高了耐磨性和自潤性，延長了使用壽命。 電機(jī)選用了國際著名的“ABB”電機(jī)。防護(hù)等級(jí)IP55、F級(jí)絕緣，節(jié)能寬電壓結(jié)構(gòu)。技術(shù)參數(shù)規(guī)格揚(yáng)程電機(jī)功率普通型普通防爆型阿法拉伐型304316L304316L304316L3T15m0.751170140018502100185024005T24m1.51700215023002750240031501

23、0T24m2.219002300275031502550330010T36m325503100320037003250430015T24m326003150350041003400445015T36m431003700375043003900510020T24m432003850380044004100540020T36m5.536504400400045004300560030T24m5.537004500410046004400580030T36m7.5420050005600730040T36m11720086009300120006預(yù)熱殺菌使用的板式換熱殺菌器：板式換熱器由高效傳熱波紋

24、板片及框架組成。板片由螺栓夾緊在固定壓緊板及活動(dòng)壓緊板之間，在換熱器內(nèi)部就構(gòu)成了許多流道，板與板之間用橡膠密封。壓緊板上有本設(shè)備與外部連接的接管。板片用優(yōu)質(zhì)耐腐蝕金屬薄板壓制而成，四角沖有供介質(zhì)進(jìn)出的角孔，上下有掛孔。人字形波紋能增加對流體的擾動(dòng)，使流體在低速下能達(dá)到湍流狀態(tài)，獲得高的傳熱效果。并采用特殊結(jié)構(gòu)，保證兩種流體介質(zhì)不會(huì)串漏。 其具體參數(shù)如下規(guī)格BR 0.05單片換熱面積 0.05板片尺寸 500 × 168板片厚度 0.8角孔直徑 38接管直徑 28波紋形狀人字形波紋平均板間距3.8可組合換熱面積 0.5 5最大允許使用壓力Mpa0.4 2最高允許使用溫度一般 120 1

25、60 特殊可達(dá) 250 傳熱系數(shù) W/ 2000 60007貯奶罐：為使產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求，必須對原料乳進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。標(biāo)準(zhǔn)化工作可在貯奶罐的原料乳中進(jìn)行或在標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)中連續(xù)進(jìn)行。本項(xiàng)目選用直冷式貯奶罐。直冷式貯奶罐采用食用不銹鋼制造的奶罐體，以及進(jìn)口丹佛斯美優(yōu)樂原裝壓縮機(jī)組、自動(dòng)攪拌器、以及電器控制等四大部件，并配有 CIP 清洗系統(tǒng)。本設(shè)備運(yùn)行良好，制冷速度快。當(dāng)長時(shí)間存放牛奶，如缸內(nèi)奶溫高于 6 （可進(jìn)行調(diào)節(jié)）時(shí)，壓縮機(jī)將自行啟動(dòng)，進(jìn)行制冷，直至罐內(nèi)奶溫降到低于 4 （可進(jìn)行調(diào)節(jié)）時(shí)自動(dòng)停機(jī)，從而達(dá)到保冷目的。本項(xiàng)目選用型號(hào)為30噸的貯奶罐，且需要10個(gè)貯奶罐。8均質(zhì)機(jī)：原料乳的均質(zhì)：均質(zhì)時(shí)

26、一般壓力控制在1421Mpa，溫度控制在60為宜。二級(jí)均質(zhì)時(shí)，第一級(jí)壓力為1421Mpa，第二級(jí)均質(zhì)壓力為350Mpa左右。均質(zhì)后脂肪球變小，從而可以有效地防止脂肪的上浮，并易于消化吸收。項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)規(guī)格型號(hào)SRH4000-30柱塞根3額定流量升/小時(shí)4000最大工作壓力MPa30連續(xù)工作壓力Mpa24電源（KW）40重量（Kg）1800外形尺寸L×W×H(m)1.5×1×1.59.真空濃縮設(shè)備：參數(shù)名稱數(shù)值單位蒸發(fā)量12000kg/h料液溫度725742加熱溫度1437257面積15200150成品濃度5%28%10噴霧干燥：根據(jù)物料衡算得，噴霧干燥量

27、為8.040t/h，則噴霧干燥每小時(shí)蒸發(fā)的水分為8.040×75%=6.03t/h，即蒸發(fā)水分量為6030kg/h。選用常州市至尊機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的LPG6500高速離心噴霧干燥機(jī)，其具體參數(shù)如下：項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)型號(hào)LPG6500入口溫度140-350自控出口溫度80-90噴霧形式高速離心霧化器（機(jī)械傳動(dòng)或無極變頻調(diào)速可供選擇水分蒸發(fā)量kg/h6500霧化器轉(zhuǎn)速rmp11000-12000霧化盤直徑mm根據(jù)工藝要求確定電加熱最大功率kw根據(jù)工藝流程、場地條件及用戶要求確定干粉回收率%同上占地長度、寬度m同上噴頭吊裝高度m同上塔體高度m同上塔體直徑m611、 ZS系列振動(dòng)篩本機(jī)是參照

28、國外同類產(chǎn)品原理，根據(jù)國內(nèi)情況而自行設(shè)計(jì)的，其特點(diǎn)是：在振網(wǎng)下面安裝無數(shù)個(gè)球狀瑪瑙球，幫助振動(dòng)，并增加頻率。在振動(dòng)電機(jī)上下軸裝有兩重錘，調(diào)節(jié)兩重錘間夾角，能使物料在網(wǎng)上產(chǎn)生多種運(yùn)動(dòng)方向不同的旋渦，使物料進(jìn)行有效的篩（可根據(jù)用戶要求調(diào)節(jié)）。要求連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)出料。雜料、粗料和篩送的正品料能自動(dòng)排出，不堵篩網(wǎng)，粉末不飛揚(yáng)。換網(wǎng)簡單，而且篩網(wǎng)采用特殊結(jié)構(gòu)，網(wǎng)緊、使用壽命長。凡同物料接觸部件均采用不銹鋼制造。體積小、移動(dòng)方便、效力高，底部可裝萬向輪，隨時(shí)移動(dòng)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)精巧，篩粉精細(xì)，適用于任何粉類、粘液類的分級(jí)，全封閉結(jié)構(gòu)，無粉塵飛揚(yáng)，噪音低。技術(shù)參數(shù):規(guī) 格功 率篩網(wǎng)直徑體 積層數(shù)ZS-3000.3

29、7260300×370×3001ZS-4000.55360400×470×450400×470×53012 ZS-600 0.75 560600×670×600600×670×680600×670×760123ZS-8001.10760800×870×900800×870×100012ZS-10001.509601000×1300×10001ZS-12001.5011701200×1350×120

30、01 ZS-1500 2.2 1460 1500×1450×150012 2.5.2設(shè)備選型說明（1）奶槽車本設(shè)計(jì)要求的處理量278.7噸分早晚兩次運(yùn)輸，則每次運(yùn)輸量為140噸，考慮到原料乳處理量較大，并且分別來自幾個(gè)不同的牧場，為了保證盡量在較短時(shí)間內(nèi)把每班原料乳運(yùn)至工廠，本設(shè)計(jì)選用7輛10噸的奶槽車運(yùn)送原料乳。（2）磅奶槽本設(shè)計(jì)的原料乳一部分由奶槽車從牧場收來，同時(shí)還有一部分是奶農(nóng)個(gè)人送來，所以，計(jì)量設(shè)備的容量要綜合兩方面來考慮，大小要適中。目前，我國乳品廠普遍使用30L的磅奶槽。（3）受奶槽：與磅奶槽配套的受奶槽容量為600L（4）雙聯(lián)式過濾器目前通用型號(hào):RP6H2

31、; 過濾直徑:D=300mm面積:S=0.18m2（5）奶泵本設(shè)計(jì)處理量較大，所以均選用處理量較大的:BA W5(N302)型奶泵。（6）板式換熱器(冷卻)雖然有一部分原料乳從牧場收取，己進(jìn)行了冷卻處理，但考慮到運(yùn)至工廠后的溫度不均，并且還會(huì)受季節(jié)影響，所以為了保證設(shè)備具有足夠的冷卻能力，本設(shè)計(jì)暫定所有原料乳的溫度均為年平均室溫20。設(shè)定每班收奶冷卻時(shí)間為4小時(shí)/班。則冷卻處理量為：M= 92900kg/4h=23225kg/h表2-12 冷卻板式換熱器冰水、物料溫度差進(jìn)口溫度出口溫度C kcal/kgt物料1540.9411冷水141.003逆流換熱:T1=11 T2=4-1=3對數(shù)平均溫度

32、差：換熱面積:選用2個(gè)板式換熱器型號(hào):BP2-J-15 換熱面積15m2冰水耗用量計(jì)算:(根據(jù)能量守衡)M奶C1t奶= M冰水 C2 t冰（7）立式貯奶罐表2-13 立式貯奶罐型號(hào)表一般情況下選罐的總?cè)萘繛槿仗幚砹康?0 -100% 。本設(shè)計(jì)選用罐的總?cè)萘繛槿仗幚砹康?0%(即140噸)所以這里選用14個(gè)10噸的貯奶罐貯存原料乳。（8）板式換熱器(預(yù)熱)表2-14 預(yù)熱板式換熱器熱水、物料溫度差進(jìn)口溫度出口溫度C kcal/kgt物料5400.9435冷水70451.0025逆流換熱:T1=45-5=40 T2=70-40=30對數(shù)平均溫度差：設(shè)定每班預(yù)熱時(shí)間為6.5h/班，則預(yù)熱處理量為：M

33、=92900kg/6.5h=14292.31kg/h換熱面積:選用1個(gè)板式換熱器型號(hào):BP2-J-10 換熱面積10m2冰水耗用量計(jì)算:(根據(jù)能量守衡)M奶C1t奶= M熱水 C2 t熱水（9）板式換熱器(冷卻)同理可得 板式換熱器型號(hào):BP2-J-20 換熱面積: 20m2。冰水耗用量計(jì)算:(根據(jù)能量守衡) )M奶·C1·T 奶=M 冰水·C2·T冰水 （10）立式貯奶罐本設(shè)計(jì)在這里設(shè)定了存儲(chǔ)量為60 噸(日處理量的20%)的存儲(chǔ)設(shè)備，由于考慮到這里的貯奶罐主要是起到了暫存的作用來協(xié)調(diào)生產(chǎn)速度的均衡性，同時(shí)為了使用的方便性，讓每個(gè)罐在存儲(chǔ)時(shí)都盡量裝滿，

34、所以我們選用6個(gè)10噸的貯存罐，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)可根據(jù)需要使用，不用的則可以空置。（11）三效降膜式蒸發(fā)器（選用原則見2.5.1.1）表2-15 三效降膜式蒸發(fā)器參數(shù)（12）高壓泵設(shè)備選型:(選用W6型高壓泵)流量：60L/min，壓力：60bar ，轉(zhuǎn)速：600r.p.m，功率：7.35kw，重量：40kg（13）噴霧干燥塔表2-16 噴霧干燥塔分類及比較注：根據(jù)各類干燥設(shè)備性能的比較，再結(jié)合考慮我國技術(shù)水平、耗能大小及牛乳本身特性多方面條件綜合考慮，本設(shè)計(jì)選用的是壓力式順流噴霧干燥塔對蒸發(fā)后的濃縮乳進(jìn)行干燥。（14）流化床（兩段式結(jié)構(gòu)）第一段：(干燥段)100120"C的熱空氣白干燥

35、段底部通入，將78含水量的乳粉干燥至水分在5以下，隨后進(jìn)入第二段。第二段：(冷卻段)用1020 0C左右的冷空氣將乳粉一邊冷卻一邊振動(dòng)。冷卻好的乳粉將從流化床流出進(jìn)入下一道工序，而廢氣則是從流化床上部排出，經(jīng)旋風(fēng)分離器回收細(xì)粉。（15）振動(dòng)篩粉機(jī)己知:278.7噸原料乳經(jīng)干燥后可得乳粉:33.4t則每小時(shí)產(chǎn)量：暫定生產(chǎn)能力為：1400Kg/h 設(shè)備型號(hào):RPOS-1000; 生產(chǎn)能力:1000kg/h;凈重678kg（16）包裝機(jī)本設(shè)計(jì)中奶粉的包裝將選用500克袋的真空充氮的袋裝，包裝材料將選用偏聚二氯乙烯。袋裝好后為了運(yùn)輸?shù)姆奖阈?，將把袋裝乳粉人工裝箱(24袋箱)。2.5.3 設(shè)備選型列表表

36、2-17 設(shè)備選型序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格尺寸數(shù)量1奶槽車SPB10噸72磅奶槽BC-300300L(120x80x720)13受奶槽NC-600600L(140x90x760)14雙聯(lián)式過濾器RP6H2（1500x500x1100)15奶泵BAW150(N302)5000kg/h(531.5 x326 x410.5)46板式換熱器(1)BP2-J-1515m227立式貯奶罐(1)LCH-1010t(3200x8842)58板式換熱器(2)BP2-J-1510m2(1038x500 x1545)39立式貯奶罐(2)LCH-10存儲(chǔ)量10t(3200 x3800)1410三效降膜式蒸發(fā)器RNJM03

37、-32003200kg/h(6960x 3200x8700)311高壓泵W660L/min(1190x834x1093)112噴霧干燥塔113流化床與噴霧干燥塔配套114振動(dòng)篩粉機(jī)RPOS-1000生產(chǎn)能力:1000kg/h(2150x1900x2178)215包裝機(jī)12.6 乳粉中常見的質(zhì)量問題和預(yù)防措施 乳粉中出現(xiàn)的質(zhì)量問題有多種，總的來說有以下幾種：吸濕結(jié)塊、沖調(diào)性差、乳粉氧化變質(zhì)，乳粉褐變。(1)吸濕結(jié)塊乳粉的吸濕性很強(qiáng)，很容易吸收空氣中的水分，吸水程度因周圍空氣濕度或乳粉種類而異。非晶形玻璃狀態(tài)的乳糖吸濕性很強(qiáng)，吸濕后，蛋白質(zhì)粒子彼此粘連，形成塊狀。預(yù)防措施：乳粉經(jīng)噴霧干燥后，因及時(shí)

38、采用流化床冷卻,鼓入的冷空氣應(yīng)保持干燥，冷卻后及時(shí)包裝，包裝時(shí)所用的容器要保持干燥包裝要密封，防止乳粉與外界空氣接觸。(2)沖調(diào)性差 將乳粉與水按鮮乳含水比例復(fù)原時(shí)，應(yīng)該能恢復(fù)成均一的鮮乳狀態(tài)，其中蛋白質(zhì)的分散和脂肪的乳化情況應(yīng)與鮮乳的物理狀態(tài)相同。但質(zhì)量差的乳粉并不能完全沖調(diào)成鮮乳狀態(tài)。 預(yù)防措施：在原料乳的驗(yàn)收時(shí)嚴(yán)格把關(guān)，不采用質(zhì)量不合格的原料乳進(jìn)行生產(chǎn)，噴霧干燥時(shí)乳滴受熱溫度不超過60，乳粉儲(chǔ)存時(shí)室溫應(yīng)保持在2025，相對濕度保持在75%以下。(3)乳粉氧化變質(zhì) 乳糖吸濕結(jié)晶后，使乳粉顆粒表面產(chǎn)生許多細(xì)裂紋，這時(shí)空氣很容易滲透到乳粉顆粒內(nèi)部，脂肪也會(huì)逐漸滲出到乳粉表面，引起乳粉氧化變質(zhì)。

39、預(yù)防措施：選用合適的包裝材料，在真空度83.9985.32kPa下，通入純度為99%的氮?dú)?，達(dá)到6.820.58kPa的壓力后封罐。(4)乳粉褐變 全脂乳粉通常為淡黃色，但使用加堿中和的原料乳，則乳粉的顏色較深，甚至成褐色，另外，乳粉在加工生產(chǎn)和貯藏中也會(huì)因各種原因?qū)е潞肿儭?預(yù)防措施：中和原料乳時(shí)避免加堿過多，生產(chǎn)時(shí)，加熱溫度要適中，加熱時(shí)間不能過長。乳粉干燥后，水分含量要達(dá)標(biāo)，貯藏時(shí)溫度不能過高。2.7參考文獻(xiàn)1.食品工藝學(xué) 趙晉府 中國輕工業(yè)出版社2現(xiàn)代食品工程高新技術(shù) 高福成 王海鷗 中國輕工業(yè)出版社3.發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論 吳思方 中國輕工業(yè)出版社4.食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)張國農(nóng) 中

40、國輕工業(yè)出版社3、工藝圖紙3.1車間主要物料衡算圖 見附錄。3.2 車間平面布置圖見附錄。3.3生產(chǎn)工藝流程圖 見附錄4、設(shè)計(jì)結(jié)果評述本設(shè)計(jì)綜合工藝要求及實(shí)際情況，參考前人的研究成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)過全體成員的研討，確定合適的生產(chǎn)工藝、工藝流程。按四班三運(yùn)轉(zhuǎn)，每天工作二十四小時(shí)，每班八小時(shí)運(yùn)行。通過對能耗、衛(wèi)生、質(zhì)量等多因素綜合考慮，確定原料驗(yàn)收預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)化殺菌濃縮干燥冷卻包裝的工藝流程，考慮到蔗糖的熱溶性，且預(yù)計(jì)成品的含糖量不超過20%，因此我們設(shè)計(jì)在預(yù)熱時(shí)就加糖。同時(shí)，讀奶粉進(jìn)行噴霧干燥，為了防止質(zhì)量損失、提高成品質(zhì)量，在干燥之前先經(jīng)濃縮，這樣還有利于節(jié)能，降低生產(chǎn)成本。經(jīng)過工藝計(jì)算，每天耗水

41、1700噸，耗氣179噸。由于缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在取值時(shí)，并不一定符合最佳生產(chǎn)條件。工廠平面的布置按照流程及操作要求做到布局合理、安全使用、統(tǒng)籌兼顧。在設(shè)計(jì)中，我們還考慮到了環(huán)境保護(hù)和三廢的排放和相應(yīng)處理。除了工藝設(shè)計(jì)外，其他的非工藝設(shè)計(jì)，在實(shí)際的施工和生產(chǎn)過程中也是必須考慮到的，但由于知識(shí)所限，我們在本次設(shè)計(jì)中并未詳細(xì)設(shè)計(jì)。目前，市場上奶粉生產(chǎn)商不計(jì)其數(shù)，尤其國外的產(chǎn)品技術(shù)新、質(zhì)量高，為了提高競爭力，我們應(yīng)該不斷提高生產(chǎn)技術(shù)，改進(jìn)工藝方法，并杜絕一且安全問題，防止“三聚氰胺”等惡劣的奶粉安全問題再現(xiàn)。此次設(shè)計(jì)的心得有以下幾點(diǎn)：1、數(shù)據(jù)必須自己查，并且盡可能保證數(shù)據(jù)的同一來源。2、對各公式的單位必須清楚，否則必然導(dǎo)致嚴(yán)重錯(cuò)誤。3、數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)要準(zhǔn)確，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，牽一發(fā)而動(dòng)全身。4、對設(shè)計(jì)來說，耐心和細(xì)心同樣重要，缺一不可。5、出現(xiàn)問題要認(rèn)真找出癥結(jié)所在，再根據(jù)理論調(diào)節(jié)各參數(shù)的取值范圍以達(dá)到要求。工廠設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合要求高的任務(wù)，作為未實(shí)際操作的學(xué)生來講，平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)練習(xí)，多借鑒學(xué)習(xí)前人的成果。5、組員和設(shè)計(jì)任務(wù)分工情況 成員 ： 設(shè)計(jì)任務(wù)分