1、食品工廠設計根底 仲愷農業工程學院輕工食品學院 食品科學與工程教授成 堅 博 士第一章 工廠設計概論第一節 工廠建立根本程序一、根本建立程序 *工程建議： *可行性論證； *編制設計義務書； *勘察； *設計； *施工： *驗收； *交付運用第一節 工廠建立根本程序二、工程建議書的主要內容 *產品種類： *消費規模； *投資規模； *產供銷的能夠性； *今后開展方向； *經濟效果 第一節 工廠建立根本程序三、可行性研討的主要內容 1.總論 1工程提出的背景，投資的必要性和經濟意義； 2研討任務的根據和范圍； 3研討任務概略和結論。 2.需求預測和擬建規模 1國內外需求情況的預測； 2國內現有同

2、類工廠的消費才干估計； 3銷售預測、價錢分析、產品競爭才干，進入市場的前 景； 4擬建工程的規模、產品方案和開展方向的技術經濟比較 和分析第一節 工廠建立根本程序三、可行性研討的主要內容 3.資源、原資料、燃料及公用設備情況 1原料、輔助資料、燃料供應的種類、數量和供應能夠性 2所需公用設備的數量、供應方式和條件； 4.建廠條件和廠址選擇方案 1組建廠的地理位置、氣候、水文、地質、地形條件和社 會經濟情況 2交通運輸及水、電、汽的現狀和開展趨勢； 3廠址比較與選擇意見第一節 工廠建立根本程序三、可行性研討的主要內容 5.設計方案 1工程的構成范圍包括的單項工程、技術來源和消費 方法，主要技術工

3、藝和設備選型比較； 2全廠布置方案的初步選擇和土建工程量的估算； 3公用輔助設備和廠內外交通運輸方式的比較和初步選 擇。 6.環境維護 1環境現狀調查； 2預測工程對環境的影響； 3提出環境維護和三廢治理的初步方案第一節 工廠建立根本程序三、可行性研討的主要內容 7.企業組織、勞動定員和人員培訓 8.工程實施進度的建議； 9.投資估算和資金籌措 1主體工程和協作配套工程所需的投資估算； 2消費流動資金估算； 3資金來源、籌措方式及貸款歸還方式。 10.社會及經濟效果評價 第一節 工廠建立根本程序三、設計義務書的主要內容 1.建廠理由 2.建廠規模 3.產品方案 4.消費方式 5.工廠組成 6.

4、占地面積和地形圖 7.總建筑面積和要求 8.公用設備 9.交通運輸 10.投資估算 11 建廠進度 12.經濟效果要求 第二節 工廠設計組成1.的主要內容:工藝設計和非工藝設計 *工廠總平面設計; *工藝設計; *動力設計; *給排水設計; *采暖通風設計; *供電及自控設計; *制冷設計； *動力設計； *環保設計; *非標設備的設計2.的特點 *產品種類復雜; *消費季節性強; *衛生要求高.3.的主要內容:以工藝設計為主 (1)工藝設計的概念: 按工藝要求進展的設計,其中又以車間工藝設計為主,并 對其它設計提供各種數據和提出工藝要求,作為非工藝設 計的根據. (2)工藝設計的主要內容:

5、*全廠總體工藝規劃; *產品方案及班產量的設計; *主要產品及綜合利用產品消費工藝流程的設計; *物料計算; *設備消費才干計算、選型及設備清單； *車間平面布置； *勞動力計算及平衡； *水電汽冷暖風等用量估算； *管路計算、設計，安裝及資料清單； *施工闡明 *對非工藝設計的要求*工藝對總平面布置中相對位置的要求；*對車間建筑、采光、通風、衛生設備的要求；*對消費車間的水、電、汽、冷能耗量及負荷計算；*對給水水質要求；*對排水和廢水水質處置要求；*對各類倉庫面積的計算及倉庫溫度、濕度的特殊要求等4.學習的意義和方法1.意義:2.方法:掌握根本概念、根本原那么、根本計算方法第二章 廠址選擇及

6、總平面布置第一節 廠址選擇一、廠址選擇的原那么1.符合國家的方針政策2.具備良好的消費條件1接近原料產區；2可靠的水文、地質條件；3有良好的衛生環境條件；4足夠的占地面積3.良好的投資及經濟效果1方便的交通運輸條件；2充足的供電條件；3充足的水源；4居民區附近。二、廠址選擇報告內容1.廠址坐落地點，周圍環境情況；2.地質及有關自然條件資料；3.廠區范圍、征地面積、開展方案、施工時有關的土方工程 及拆遷民房情況，并繪制1/1000地形圖；4.原料供應情況；5.水、電、燃料、交通運輸及職工福利設備的供應和處置方 式；6.廢水排放情況；7.經濟分析對廠區一次性投資估算及消費中經濟本錢等綜 合分析；8

7、.選擇意見經過選擇比較、經濟分析，得出選擇建議。第二節 總平面設計一、總平面設計的概念： 在確定的用地范圍內，將全廠不同運用功能的建筑物、 構筑物按整個消費工藝流程、綜合用地條件進展合理布 置，使建構筑群組成一個有機整體。二、食品工廠總平面設計的內容： 1.建、構筑物：車間、倉庫、辦公樓等 2.工程設備： 1運輸 2管線 3綠化和環境二、總平面設計的根本原那么1.按照設計義務書的要求進展，緊湊合理、節約用 地；一次布置，分期建立，留有開展余地；2.符合工廠消費工藝要求：1車間、倉庫等應按流水線布置，盡量縮短間隔，并防止 反復往返；2人流、物流、管線等應各自道路，防止交叉；3動力設備接近負荷中心

8、。3.必需滿足食品工廠衛生要求：1分區分、類布置：消費區和生活區、廠前區和消費區分 開；2車間朝向：南北向，采光通風；3外圍要求：車間與外圍公路有防護區，設綠化隔離帶；4廠區綠化；5衛生要求：泥土裸露、鍋爐、廁所、廢棄物堆場；4.廠區道路：環行路、水泥或柏油路面；5.建筑物間距：日照間距1.1-1.5H，通風間距1.5-2.0H；6.符合規劃要求、合理利用地質水文條件；7.各建筑物之間的關系：消費車間應在全廠中心，其他車 間、部門及公共設備均需圍繞主車間進展排布三、總平面設計方法1.初步設計1總平面布置圖 *圖紙比例：1：500、1：1000； *各建、構筑物相對位置和樓層、道路、綠化、管線等

9、 *尺寸標注； *區域位置圖：1：5000、1：10000 *風向玫瑰圖2設計闡明書 *設計根據； *布置特點； *主要技術經濟目的：廠區占地面積；消費區占地面積、建、構筑物面積、消費區建、構筑物面積；露天堆局面積、道路長度、面積、圍墻長度；建筑系數；土地利用系數。2.施工圖設計：單項設計3.開展趨勢：一體化廠房。第六章 公用系統第一節 概述一、公用系統的定義 是指與全廠各部門、車間、工段有親密關系的、 并為這些部門所共有的一類輔助設備二、公用系統的內容 包括：給排水、供電及儀表、供汽、制冷、通 風與空調等五項工程三、公用工程區域劃分：掌握根本原理及規范 1.廠外工程：由當地市政設計或施工部門

10、設計, 最好不要超越2-3km； 2.廠區工程：由擔任整體工程的專業設計院的有 關設計部門分別承當； 3.車間工程：水管和蒸汽管與消費設備關系親密 由工藝設計人員擔任；其他仍屬專 業工種承當；四、對公用系統的要求 1.滿足消費需求：用水、電、汽、冷、暖、風； 2.符合衛生要求：用水、鍋爐 ； 3.運轉可靠、費用經濟： 1運轉可靠：指供應的數量和質量要有可 靠而穩定的參數； 2經濟性：投資少，收效高第二節 給排水 一、設計內容： * 取水及凈化工程； * 廠區及生活區給排水管網； * 車間內外給排水管網； * 室內衛生工程； * 冷卻循環水系統； * 消防系統 二、食品工廠對用水的水質要求二、食

11、品工廠對用水的水質要求 1.普通消費用水：符合飲用水規范； 2.特殊消費用水：產品組分用水、鍋爐用水： 硬度0.1mg/L ; 3.冷卻用水：符合飲用水規范； 4.生活用水：符合飲用水規范； 5.消防用水：符合飲用水規范項目生活用水清水類罐頭用水飲料用水鍋爐用水pH6.5-8.6總硬度250mg/L100mg/L50mg/L0.1mg/L總堿度50mg/L鐵0.3mg/L0.1mg/L0.1mg/L酚類0.05mg/L無無氯化物250mg/L80mg/L余氮0.05mg/L無各類用水水質規范三、水源 1.自來水：費用大； 2.地下水：硬度高； 3.地表水：衛生差四、全廠性用水量的計算 1.消費

12、用水： 工藝用水：原料用水、清洗用水、冷卻用水 鍋爐用水：按蒸發量的1.5倍計算 冷凍機房冷卻用水：按循環水量的5%計 2.生活用水： 生活最大小時用水量=最大班人數*0.7T/h 3.消防用水：室外；10-75 L/S；室內：2*2.5L/S五、給水系統 1.自來水給水系統： 自來水 水池 加壓泵房 水塔 管網2.地下水給水系統： 地下水 暴氣 清水池 二級泵房 水塔 沉沙池 加氯消毒 管網 3.地表水給水系統： 水源 水泵房 預沉淀 加混凝劑 沉淀 過濾 消毒 水池 水泵房 水塔 管網 六、配水系統 1.管網：水壓6-8M揚程，1枝狀管網2環狀管網 六、排水系統 1.排水量計算：1消費廢水

13、、生活廢水： 最大小時給水量*0.85-0.9 2雨水 W = q * * F q 暴雨強度：kg/s 徑流系數：0.5-0.6 F - 廠區面積2.有關排水設計的要點：1車間排水： * 地面坡度：1.5-2% * 明渠排水：200-300寬 * 150-400深 坡度1%以上 * 與外界銜接：格柵、沉沙井、水封暗井； * 清濁分流 2廠區排水 * 埋地暗管 * 深度：大于0.7m * 管徑：大于150mm * 流速：大于0.8m第三節 供電及自動控制一、內容： * 廠區變電工程 * 廠區供電外線 * 車間內設備配電 * 廠區及室內照明 * 消費線、工段或單機的自動控制； * 電器及儀表修繕二

14、、供電要求及相應措施 1.留有余地 2.雙電源供電 3.雙變壓器供電 4.變電設備接近負荷中心 5.防潮防濕三、負荷計算：需求系數法 Pj = Ks * Pe (kW) Qj = Pj * tg (kW) Sj = Pj / COS = (Pj2 + Qj 2)1/2 kW Pj - 最大計算有功負荷，kW； Ks- 用電設備的需求系數； Pe - 用電設備的裝接容量之和，kW； Qj - 最大計算無功負荷，kW； Sj - 最大計算視在負荷，kW； cos、tg- 用電負荷的平均自然功率要素及其正切。四、供電系統 1. 250 kW以下：可以低壓供電 2. 320 kW以上：須高壓供電 3.

15、 320kW以下：高壓供電，低壓量電四、供電系統 1. 250 kW以下：可以低壓供電 2. 320 kW以上：須高壓供電 3. 320kW以下：高壓供電，低壓量電五、廠區外線 1. 低壓架空線： 2. 路程最短、不迂回、少交叉 3. 水泥電桿：30M間距六、車間配電 1. 單獨小間：防水、防潮、防高溫 2. 供電點盡量集中 3. 多留供電點七、照明 1. 與動力線分開； 2. 日光燈 3. 最低照明度要求八、建筑物防雷和電氣平安 1. 防雷級別：三級 2. 電器設備接地：電阻小于4歐 3. 最低照明度要求九、儀表控制和自動調理 1. 控制調理的參數： 溫度、濕度、壓力、液位、流量、濃度、比重

16、 速度、稱量、計數等 2.控制原理 參數丈量和變送 顯示和調理 執行調理 3.控制步驟： 手動控制 部分自動控制 全部自動控制第四節 供 汽一、食品廠的用汽要求1.用汽部門： 消費車間：原來處置、配料、熱加工、殺菌等； 輔助車間：綜合利用、保溫、洗衣、浴室、食堂等2.蒸汽壓力： 普通用汽：0.7MPa以下； 枯燥、高溫油炸等：0.8-1MPa3.鍋爐數量：2二、鍋爐容量確實定 Q = 1.150.8Qe + Qs + Qz + Qg ( T/h ) Q - 鍋爐額定容量，T/ h ； Qe - 全廠消費用的最大蒸汽耗量，T/ h ； Qs - 全廠生活用的最大蒸汽耗量，T/ h ； Qz -

17、鍋爐房自用蒸汽量，T/ h ；5-8% Qg - 管網熱損失，T/ h ；5-10%四、鍋爐的選擇 * 優先思索鏈條爐，防止采用沸騰爐和煤粉爐。五、煙窗及煙道除塵 1.口徑和高度：決議抽力； 2.除塵：六、鍋爐的給水要求：硬度小于0.01mg/L第五節 通風與空調 一、普通規定 1.優先思索自然通風； 2.人工通風： * 夏季崗位溫度超越室外3時：每人新穎空氣供 應量應大于20-30m3/h； * 超越36 時，應設崗位吹風，輕作業風速2- 5m/s;重作業風速3-7m/s； * 有大量蒸汽分發的場所，不論氣溫高低，均設機 械排風3.空調車間的溫度和濕度要求： 按產品性質和工藝要求。4.空氣凈

18、化 * 措施：過濾、除濕、殺菌、降溫 * 干凈程度：30萬級以上二、部分排風第六節 制 冷一、冷庫容量確實定 1.容量要求：按全年消費規模估算：15-20% 2.冷庫面積： S = P / 0.375a * H S - 庫房凈面積，M2 ； P - 擬定的倉庫容量，T ； a - 面積系數，0.37-0.75 ； H - 堆貨高度，M 第六節 制 冷二、冷庫總冷耗量的計算 1.計算原那么：按夏季為基準 2.冷庫總冷耗量的計算： Qe = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 ( kJ / h ) Qe - 總耗冷量，kJ / h ； Q1 - 透過圍護構造的耗冷量， kJ / h ； Q2 -

19、物料冷卻、凍結耗冷量，kJ / h ； Q3 - 庫內通風耗冷量，kJ / h ； Q4 - 庫房操作耗冷量，kJ / h 三、冷庫類型 1.高溫庫：-2 - 15 2.低溫庫：-18 - -23 三、制冷設備 1.氨制冷系統： 2.氟制冷系統： 第七章 污水處置與環境維護第一節 污水排放有關規定及規范 一、有關規定 1.飲用水水源和風景游覽區的水質，嚴禁有任 何污染； 2.漁業與農業用水，要保證植物的生長條件， 保證動植物體內有害物質的殘存毒性不得超 過食用規范 3.工業用水的水源，必需符合工業消費用水的要 求.二、工業污水中有害物質的最高允許排放濃度 1.第一類有害物質的最高允許排放濃度

20、1第一類有害物質：能在環境或動物體內蓄 積，對人體安康產生長久影響的有害物質。 2排放規范序號有害物質名稱最高允許排放濃度（mg/L)1汞及其無機化合物0.05（按Hg計）2鎘及其無機化合物0.1 （按Cd計）3六價鉻化合物0.5 （按Cr計）4砷及其無機化合物0.5（按As計）5鉛及其無機化合物1.0 （按Pb計） 2.第二類有害物質的最高允許排放濃度 1第二類有害物質：影響小于第一類的有害物質。 2排放規范 序號名稱濃度序號名稱濃度1pH值6-98有機磷0.52懸浮物5009石油類103BOD6010銅及其化合物14COD10011鋅及其化合物55硫化物112氟的無機化合物106揮發酚0.513硝基苯類57氰化物0.514苯胺類5濃度單位：mg/L二、檢測水質污染程度的參數1.物理參數： 透明度、濁度、顏色、懸浮物、溫度、嗅味、 味道、蒸發殘留物、導電率等2.化學參數： pH值、酸度、堿度、硬度、BOD、COD、溶解氧、 總有機碳、總需氧量、油含量