食品工廠設計培訓講義

1、食品工廠設計培訓講義項目名稱 年產(chǎn)6000噸速凍蔬菜工廠設計方案一、 項目可行性分析 速凍食品，是指在-30以下將處理過的新鮮原料或加工后的食品在短時間（1030min）內(nèi)迅速速凍結(jié)起來，特別是以最快的速度通過最大冰晶生成區(qū)（-1-5）。產(chǎn)品以小包裝的形式在-18的條件下儲藏和流通。速凍食品的特點是：創(chuàng)造一定的外部環(huán)境，使制品在貯存和運輸?shù)倪^程中，所發(fā)生的物理和化學變化降至最小，以達到最大限度的保持食品原有營養(yǎng)價值和風味的目的。如今市場上速凍食品大致可以分為果蔬類、水產(chǎn)類、肉禽類、調(diào)理方便食品等四大類。1.1速凍蔬菜發(fā)展現(xiàn)狀 隨著世界經(jīng)濟的飛速發(fā)展，生活節(jié)奏的不斷加快，目前國內(nèi)外速凍蔬菜的消費

2、量逐年增加，需要的品種也越來越多。統(tǒng)計顯示，發(fā)達國家蔬菜的種植面積與產(chǎn)量日益減少。這是主要是由于工業(yè)化的進展，可耕地面積逐年減少。另一方面種植蔬菜很多環(huán)節(jié)不易機械化，需大量的手工勞動，對于高勞動力成本的國家，蔬菜種植行業(yè)已經(jīng)無力負擔。這對于像我國這樣具有豐富自然資源和勞動力資源的發(fā)展中國家來說，是極好的市場機會。1.2廠址選擇 本工廠擬建在南通通州工業(yè)園區(qū)，該區(qū)無論是從地理位置、交通運輸、天氣氣候，還是從當?shù)刭Y源狀況和政策環(huán)境來看，都是十分理想的。1.3項目可行性分析隨著人民生活水平日益提高，生活節(jié)奏加快，人們已不滿足蔬菜鮮吃的單一形式，迫切需要營養(yǎng)豐富、經(jīng)濟實惠、安全衛(wèi)生、富有風味、方便食用

3、的各類蔬菜加工系列產(chǎn)品、專家們語言，本世紀速凍蔬菜加工將是今后蔬菜產(chǎn)品發(fā)展的重要發(fā)展方向，也是解決蔬菜淡旺矛盾的有效途徑?？傮w來看，速凍蔬菜項目的實施，有良好的政策環(huán)境和市場需求。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)符合國家的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化政策，有利于加速地方的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進程。利用當?shù)刭Y源，推動結(jié)構(gòu)調(diào)整，開發(fā)特色產(chǎn)品，采用與國際需求配套的加工技術(shù)進行深加工，面向國際、國內(nèi)市場，從而達到農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、企業(yè)增值、國家增稅，促進地方經(jīng)濟發(fā)展的多重效益。二、 車間平面設計2.1生產(chǎn)車間根據(jù)速凍蔬菜生產(chǎn)的工藝要求，結(jié)合實際生產(chǎn)情況，需要以下建筑或構(gòu)建物。（1）原料倉庫不用專門建設原料倉庫，以預處理車間旁的高溫庫替代，收購的原料如

4、不能及時進行加工生產(chǎn)，就放置于高溫庫中，保持溫度010，面積435m.根據(jù)實際生產(chǎn)情況和蔬菜收購季節(jié)，決定高溫庫的開啟。高溫庫的制冷系統(tǒng)與低溫庫獨立，這樣可以節(jié)約能源，節(jié)省開支。（2）預處理車間緊鄰高溫庫，在更衣室旁，在本車間內(nèi)進行人工加工、分級，面積750m左右。在生產(chǎn)旺季，在室外撿場進行。（3）生產(chǎn)車間生產(chǎn)車間時速凍蔬菜的主要加工車間。原料經(jīng)揀選等初步加工以后，進行浸泡、清洗，然后進行漂燙、冷卻、瀝水、過毛發(fā)和速凍。速凍是耗能和最影響速凍蔬菜質(zhì)量的加工區(qū)域，面積2496m.（4）低溫冷庫與主要生產(chǎn)車間比鄰，是存放加工、包裝后的速凍蔬菜產(chǎn)品的區(qū)域，按照冷庫設計的要求使用材料和安排布局，整個冷

5、庫分成兩個區(qū)域，中間有門連通，根據(jù)實際需要使用冷庫。采用雙冷庫設計可以有效降低能耗、便于管理，實際運行成本可以大大降低。設計庫容量為2500T，正常情況每平米可以存放1.2t1.6t產(chǎn)品，總面積657m，小冷庫216m,大冷庫441m。（5）制冷車間近鄰低溫庫，靠近配電動力中心和維修中心，水泥地面加厚，面積406m.（6)包裝材料庫存放包裝材料，包裝完后的產(chǎn)品直接入冷庫。面積546m.（7）化驗室用于進行產(chǎn)品的原料和產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗，面積217m.(8)更衣室、衛(wèi)生間位于進入各個車間的必經(jīng)之地，分左右男女更衣室，不同工段的工人可以分別從不同更衣室進入不同的生產(chǎn)車間，避免交叉污染，總面積238m。

6、（9）配電室靠近主動力中心，面積110m（10）廢水處理區(qū)預留空地由環(huán)保部門設計廢水處理池，面積154m。2.2總平面設計（1）廠區(qū)主要建筑物：辦公樓、冷庫（高溫、低溫）、預處理車間、清洗車間、漂燙車間、速凍車間、包裝車間，按照生產(chǎn)流程布置，并盡量縮短距離，避免物料的往返運輸。（2）考慮旺季生產(chǎn)的緊張，所設計的低溫冷庫為657m可以放置2500t產(chǎn)品，用來儲存最終產(chǎn)品，高溫庫用來儲藏不能及時加工的原料，調(diào)節(jié)生產(chǎn)。（3）辦公室（辦公、化驗室、會議室）在人流出口附近，距車間較近，方便管理，又與物流避免交叉。（4）綠化情況：在廠房四周，各種建筑空地與預留地種植草坪。（5）廠區(qū)道路：廠區(qū)主干道為100

7、00mm寬，非主要道路為8000mm，交叉路口半徑20000mm，兩旁均種植黃楊秋、雪松等。（6）廠區(qū)考慮到防火要求，各主要建筑物和易燃物附近均設有消防水龍頭和滅火器。平面設計圖見附錄2（7）全廠面積：18000m建筑物占地面積：6000m 露天堆場面積：200m其他建筑面積：800m 建筑系數(shù)=（建筑物占地面積-露天堆場面積）全廠總面積100%=34.4% 土地利用系數(shù)=（建筑物占地面積+露天堆場面積+輔助工程面積）全廠總面積100%=38.8%根據(jù)食品工廠經(jīng)驗數(shù)據(jù) 建筑系數(shù)為25%40%土地利用系數(shù)為45%65%因此，本設計基本符合食品廠設計要求，還留有一定發(fā)展空間。三、工藝設計3.1產(chǎn)品

8、方案與班產(chǎn)量的確定3.1.1產(chǎn)品方案（1）馬蹄：流化床生產(chǎn)能力2t/h。單班生產(chǎn)，班生產(chǎn)量：10t，計劃生產(chǎn)40天。則：20t*40=800t,其中720t為馬蹄片，8016為馬蹄碎片。馬蹄片，出口美國，40尺貨柜裝18t/柜。馬蹄碎片出口臺灣，40尺貨柜裝20 t/柜。（2）青刀豆、法國青刀豆：流化床生產(chǎn)能力2t/h。2班生產(chǎn)20 h，每班生產(chǎn)一個品種，兩班生產(chǎn)16 t，青刀豆720t，法國青刀豆160t。青刀豆出口日本，40尺貨柜裝19.5t/柜，法國青刀豆出口法國及歐洲國家，40尺貨柜裝18t/柜。（3）荷蘭豆：流化床生產(chǎn)能力1.4 t/h。單班生產(chǎn)10h，（另外一班生產(chǎn)甜豌豆，班生產(chǎn)量

9、14 t），計劃生產(chǎn)20天。則：14 t *20=280 t。（4）田豌豆：同荷蘭豆。荷蘭豆出口日本和美國，田豌豆出口美國。（5）毛豆莢：流化床生產(chǎn)能力1.6 t/h.單班生產(chǎn)10h，班生產(chǎn)量14t。兩班生產(chǎn)12天，產(chǎn)量為28t。則：（14*10）+（28*12）=476t.本產(chǎn)品出口日本，40尺貨柜裝20t/柜。(6)蠶豆：流化床生產(chǎn)能力1.6 t/h。兩班生產(chǎn)10h，產(chǎn)量32t，計劃生產(chǎn)5天。則：32*5=160t。本產(chǎn)品出口日本，40尺貨柜裝20t/柜。(7)蓮藕塊、兩藕片：流化床生產(chǎn)能力2 t/h.。單班生產(chǎn)能力16t，以3月、9月為主，計劃生產(chǎn)50天。則：16*50=800t。本產(chǎn)品

10、出口日本，40尺貨柜裝20t/柜。(8)油菜花：流化床生產(chǎn)能力1.4t/h。單班生產(chǎn)能力12t，計劃生產(chǎn)20天，則：（12*10）+（24*10）=360t。本產(chǎn)品出口日本，40尺貨柜裝18t/柜。（9）南瓜：流化床生產(chǎn)能力1.65 t/h。兩班生產(chǎn)能力10h，產(chǎn)量16.5t，計劃生產(chǎn)36天，則：16.5*36=580t。本產(chǎn)品出口日本，40尺貨柜裝20t/柜。3.1.2方案論證為平衡每月生產(chǎn)的產(chǎn)量，避免出現(xiàn)部分月停產(chǎn)，部分月加工任務過于繁重，結(jié)合主要加工蔬菜的品種成熟時間情況，初步安排產(chǎn)品季節(jié)平衡方案如下：考慮實際生產(chǎn)能力，每月的生產(chǎn)情況如下表：從上表中可以看出，產(chǎn)量最大的月份為十月，月產(chǎn)量

11、800t，最少月份為2月，月產(chǎn)量為250t,其余各月產(chǎn)量起伏不大，一條生產(chǎn)線可以滿足需要。3.2工藝流程圖3.3 物料衡算根據(jù)工廠設計規(guī)模、產(chǎn)品方案，通過物料平衡計算，可確定單位時間生產(chǎn)過程中主要原輔料的需求量以及水、蒸汽、能源等流量與耗量，據(jù)此就可以計算出全年主要物料、包裝材料的采購運輸和倉儲容量。同時通過物料衡算，還可以根據(jù)計算數(shù)值經(jīng)濟合理地選擇生產(chǎn)設備，并進行車間的工藝布置和各工序勞動力的安排，也是進行經(jīng)濟分析不可缺少的根據(jù)。3.3.1 十類主要產(chǎn)品生產(chǎn)成本3.3.2原輔料衡算根據(jù)以上表格，計算得所需蔬菜原料如下表： 所需塑料袋數(shù)量約：2010*（880+280+480+160+800+

12、360+580+480）+1010*880+280*102+800*45=9，033，560個，所需之鄉(xiāng)數(shù)量約：102*6000=612，000個3.4 管路設計3.4.1自來水水管設計（1）總?cè)胨苊啃r流水至少60t，從經(jīng)濟和實用上考慮，選用鍍鋅焊接鋼管。（2）自來水流速取2m/s.（3）總自來水管內(nèi)徑 通鍍鋅管 D=18.8*（qv/v）1/2=18.8*(60/2)1/2=100mm，選用DN125普通鍍鋅管。（4）其它各個設備入水管1h最大7t流量，選用鍍鋅焊接鋼管。（5）各分入水管內(nèi)徑D=18.8*（qv/v）1/2=18.8*(7/2)1/2=35.2mm。選用DN40的普通鍍鋅

13、管。3.4.2 蒸汽管道采用碳鋼管，取流速25 m/s，d=18.8*Q/V*0.5=18.18*(1000/25)*0.5=118.9mm選用總蒸汽管徑為DN1253.4.3 管路安裝公用管路自來水、蒸汽、冰水高度為4000mm，純水、清洗管路設計高度為3800mm，各設備分支管路設計標高為3600mm.管路支吊架設計兩種：（1）沿墻壁的公用管道采用三角槽鋼支撐架支撐，并固定。（2）物料管路和分支架空鋪設的管路采用DN50mm不銹鋼龍門架做支路，龍門架與附近設備、設施固定，管道依托固定。3.5 設備概況（1）流送槽：定做，尺寸：700015002000mm，傾斜度0.01m/m。（2）鼓風清

14、洗機（2臺）：張家港市飲料機械有限公司生產(chǎn)，型號CXJ-2，尺寸23539101600mm,裝機功率3.75KW。（3）噴淋清洗機（1臺）：20005002000，上虞設備制造廠，ZJP-2.0型裝機功率3.0KW。（4）不銹鋼加工平臺（16臺）：定做，4000500800mm。（5）漂燙機（1臺）：沈陽東北大學機械廠生產(chǎn)，尺寸560019002400mm，SNP-2000型，耗蒸汽1.90t/h,裝機容量3.0KW。（6）冷卻槽：定做，采用流送槽，尺寸1: 500015002000mm，傾斜度0.008m/m；尺寸2: 600015002000mm，傾斜度0.008m/m；尺寸3： 9000

15、15002000傾斜度0.008m/m;（7）震動式瀝干機：沈陽東北大學機械廠生產(chǎn)，尺寸210010001200mm，SN-2000型，裝機功率0.4KW。（8）速凍機：沈陽東北大學機械廠生產(chǎn)，型號AFS-2.0，尺寸730052003200mm，裝機功率50KW14。（9）自動包裝機：合肥信遠包裝機械廠，310010002500mm，裝機功率2.5KW；（10）自動封箱機（帶噴墨機）合肥信遠包裝機械廠，240013502000mm，HF-6050型，裝機功率3.75KW。（11）過毛發(fā)機（兩臺）：定做，200010001500mm，裝機功率2.5KW；（12）金屬探測儀（三臺）：合肥信遠食品

16、包裝科技有限公司，型號JS5000Am，裝機功率1.0KW。合肥信遠食品包裝科技有限公司。（13）分選機：浙江上虞機械廠m，ZJS-2.0型，裝機功率2.75KW。（14）傳送帶（含電機）：昆山威遠10段，80000500mm，總裝機功率20KW。（15）鍋爐：太湖鍋爐廠，DZLZ-1.0-AH。（16）電瓶叉車：安徽叉車總廠，CPD05型。（17）提升機：福建奧克維機械廠，F(xiàn)J-3000，裝機功率3.0KW。（18）制冷壓縮機：洛陽制冷機械廠，兩臺8ASJ-170、一臺4AV-125制冷壓縮機。3.6車間布置與結(jié)構(gòu)3.6.1車間布置說明（1

17、）由于車間要生產(chǎn)幾種不同品種、不同規(guī)格的速凍蔬菜、對設備進行平面布置時，充分考慮專用設備和通用設備，使能公用的設備盡量公用，并根據(jù)需要適當添加設備。（2）設計排水溝盡量位于經(jīng)常排污、排水設備的下面，保證車間排水通暢、每個排污口要安裝防鼠網(wǎng)。（3）設備與設備、設備與墻壁之間均要流出適當?shù)目障叮坏梢员ＷC操作方便，而且便于維修和清洗。（4）由于速凍產(chǎn)品的溫度比較低，為保證產(chǎn)品的質(zhì)量，在速凍之后的包裝車間溫度控制在010，以0為好。車間盡量密閉，內(nèi)墻面設置隔熱保溫層，減少能耗。（5）為便于運輸以及減少勞動量，將冷庫和包裝車間構(gòu)建在一起，包裝車間經(jīng)過包裝的產(chǎn)品通過傳送帶直接傳送到冷庫。（6）更衣室位

18、于車間入口處，工人先更衣，經(jīng)洗手、消毒后方能進入車間。為保證產(chǎn)品質(zhì)量和車間衛(wèi)生，工人進入車間必須保證工作服、工作帽、口罩、手套、膠鞋等統(tǒng)一規(guī)范，開始工作前有專人檢查并記錄。3.6.2車間建筑特點（1）車間面積名稱名稱總面積總面積原料庫原料庫加工車加工車間間包裝車包裝車間間低溫冷低溫冷庫庫輔助設輔助設施施面積（m2）784443524965466572820(2)建筑結(jié)構(gòu)門：車間采用雙扇推拉門，各個門尺寸根據(jù)需要而定。窗：鋁合金推拉窗戶，窗下離地1500mm，窗戶尺寸3000mm x 2000mm.地坪：采用水磨石地面。排水：墻壁靠墻兩內(nèi)側(cè)開始300mm寬水溝，深300mm，地面為圓弧，便于清洗

19、。每隔20000mm設置一個穿墻的出水管道。墻壁：除特殊的隔熱需要外，墻壁內(nèi)墻鋪設白瓷磚至3m高。通風：排氣扇通風，增加通風量。采光：窗戶采光和屋面采光板。照明：滿足車間照明，單位容量一般為6-8W/m2 3.7 3.7 勞動組織勞動組織 為使質(zhì)量和生產(chǎn)從組織上得到保證，根據(jù)公司實際情況，為使質(zhì)量和生產(chǎn)從組織上得到保證，根據(jù)公司實際情況，建立速凍蔬菜生產(chǎn)銷售等，整體的組織結(jié)構(gòu)見下圖：建立速凍蔬菜生產(chǎn)銷售等，整體的組織結(jié)構(gòu)見下圖：3.8.1 用水量的估算以青刀豆為例進行計算（每班實際滿負荷運轉(zhuǎn)按6h計算）（1）清晰用水量W1清洗時，青刀豆：水=1：3。故用水量W1=12*3=36t/班（2）浸泡

20、用水量W2，浸泡時間20min，每班8h，浸泡時青刀豆：水=1：2，浸泡水可以換用3次，完成一班的浸泡，故用水量W2=12*3*2*20/(8*60)=3.0 t/班(3)噴淋清洗用水量W3，每班8h，青刀豆：水=1：1，故W3=12*1=12 t/班（4）漂燙用水量W4生產(chǎn)能力為2t/h的斗式漂燙機每小時需要補充1t水，故需水量為6t/班，由于在漂燙機的出口處有噴淋冷卻裝置，其用水量約為噴淋裝置清洗用水量的一半，所以W4=6+6=12 t/班.（5）冷卻水用水量W5，49.49 t/班.（6）制冷系統(tǒng)用水量W6，5.47 t/班.（7）清洗地坪用水量W7，30 t/班.（8）鍋爐用水量W8，

21、9.6 t/班.（9）生活用水量W9，56 t/班.（10）消防用水量W10，可忽略不計，若發(fā)生火警時，可將生活生產(chǎn)用水調(diào)節(jié)使用。故：生產(chǎn)總用水量W=W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7+W8+W9+W10=252.36 t/班.單位時間的總用水量為252.36/8=31.55t/h，則全年的用水量：31.55*8*2*250=151400t3.8.2 用電量和用汽量的估算按生產(chǎn)工藝的要求，凡需要用電和汽的工序和設備都要進行計算，總和就是需要估算的耗用量。（1）每噸成品耗電量約380kWh，擬定電費為：0.448元/kWh，折合約170.40元/每噸成品，則全年用電金額102.24萬（2）

22、根據(jù)相關(guān)速凍蔬菜漂燙工藝用蒸汽的量，計算每噸產(chǎn)品耗汽60.00元，全年用汽金額：6000*60.00=36萬元。四、輔助部門設計4.1 冷庫本冷庫設計為高低溫兩個，高溫庫供沒有來得及加工的蔬菜備用儲藏，溫度為010，低溫庫為儲藏加工成品，庫溫為-18以下。低溫冷庫為主要冷庫，設計容量為2500t ,采用鋼結(jié)構(gòu)大棚，頂部為平頂，高6000mm，設計為一層，外包金屬彩瓦，庫溫-18。對于制冷系統(tǒng)，采用和速凍隧道一體的速凍機。冷庫以及其余用冷均采用制冷壓縮機統(tǒng)一供應。從經(jīng)濟和全廠場地方面考慮，本工廠制冷采用氨制冷壓縮機，因為氨有良好的熱力學性質(zhì)、價格便宜等優(yōu)點。高溫庫采用氟利昂制冷機，根據(jù)需要單獨運

23、行。4.2 包裝材料庫包裝材料庫兩個，采用四面磚墻，內(nèi)部2000mm白瓷磚。周圍墻壁開300 x300cm窗戶，增強采光效果，地面采取和加工車間一樣的配置，增加防潮措施。本廠包裝材料庫緊靠包裝車間，一側(cè)緊挨廠區(qū)道路，有通向庫外和包裝材料庫的兩個獨立的門，便于包裝材料的運入和運出。4.3化驗室用于對抽查產(chǎn)品進行感官評定、理化檢測、微生物檢測，是保證產(chǎn)品質(zhì)量必不可少地過程，將化驗室建在辦公樓上，對產(chǎn)品質(zhì)量從原料進入到車間成品入庫進行全過程檢測、控制，在辦公樓通盤考慮?；炇页Ｓ脙x器與設備如下表：編號編號設備名稱設備名稱型號型號數(shù)量數(shù)量1阿貝折光儀1臺2PH計0.01精度2臺3濁度計1臺4超凈工作臺

24、1臺54孔恒溫水浴鍋2個6調(diào)溫電爐2個7PB2002電子天平1臺8電子分析天平1100001臺9烘箱1-2臺10恒溫培養(yǎng)箱2臺11生化培養(yǎng)箱1臺12冰箱230L1臺13電熱蒸汽殺菌鍋1臺14微波爐850W1臺4.4鍋爐房從工廠衛(wèi)生角度考慮，鍋爐房應建在對生產(chǎn)車間影響最小的位置，即廠區(qū)西北角，其滿足以下要求：（1）在該地區(qū)全年主導風向的下風向。（2）靠近用汽負荷中心。（3）有足夠的煤和灰渣堆場。4.5機修、配電車間為適應生產(chǎn)擴大的需要，留有適當?shù)淖冸娫O施的土建余地。非配電裝置和啟動控制設備采取防水汽、防腐蝕措施。機修車間設在包裝材料庫的對面，相隔一條馬路，與主要生產(chǎn)車間保持了上當?shù)木嚯x，使它既不

25、相互影響，又聯(lián)系方便。本廠機修車間由機械加工、冷作以及模具鍛打等部分組成，作為附屬部分，還包括木工車間和五金倉庫。在車間中還需要考慮一個小的機修間，主要作為設備小配件、零星維修使用。五、 技術(shù)經(jīng)濟分析技術(shù)經(jīng)濟分析就是對技術(shù)方案的經(jīng)濟效果進行估算、分析、評價，并作為選擇方案進行決策的依據(jù) .6.1投資指標（1）用于建筑工程的各項費用（KL）620萬，見附表（2）用于購置各種設備、工具和器具的費用(k2)680萬，見附表.6.2年經(jīng)營費用的計算（1）土建投資折舊費：土建投資：620萬元，折舊時間以12年計，不計殘值。則每年62012=51.7萬（2）設備投資折舊費：設備投資：680萬元，折舊時間以8年計