食品工廠工藝設(shè)計(jì).ppt

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1、第三章 食品工廠工藝設(shè)計(jì),,,了解食品工廠工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容及其作用，熟悉工藝設(shè)計(jì)的方法和步驟。掌握產(chǎn)品方案、物料計(jì)算、設(shè)備選型、車間平面布置等工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容；熟悉工藝設(shè)計(jì)對非工藝設(shè)計(jì)和其他有關(guān)方面的要求。,第一節(jié) 概述,一、食品工廠工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容 食品工廠工藝設(shè)計(jì)包括生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇和管路設(shè)計(jì)、車間工藝布置等內(nèi)容。生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)和車間工藝布置是工藝設(shè)計(jì)的兩個重要內(nèi)容。它們決定工廠的工藝計(jì)算、車間組成和生產(chǎn)設(shè)備選擇等。,二、食品工廠工藝設(shè)計(jì)的步驟,食品工廠工藝設(shè)計(jì)重要是在由原料到各個生產(chǎn)過程中，設(shè)計(jì)物質(zhì)變化及流向，包括所需設(shè)備的運(yùn)用。具體步驟如下： （1）根據(jù)前期可行性調(diào)查研究，確定產(chǎn)品方案及生

2、產(chǎn)規(guī)模。 （2）根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)水平選擇生產(chǎn)方法。 （3）生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)。 （4）物料衡算。 （5）能量衡算（包括熱量、耗冷量、供電量、給水量計(jì)算）。 （6）選擇設(shè)備。 （7）車間工藝布置。 （8）管路設(shè)計(jì)。 （9）其它工藝設(shè)計(jì)。 （10）編制工藝流程圖、管道設(shè)計(jì)圖及說明書等。,第二節(jié) 產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定,一、產(chǎn)品方案 產(chǎn)品方案即生產(chǎn)綱領(lǐng)，指食品工廠全年生產(chǎn)的品種、數(shù)量、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)班次的計(jì)劃安排。,,在安排產(chǎn)品方案時，應(yīng)盡量做到“四個滿足”和“五個平衡”。 “四個滿足”是： （1）滿足主要產(chǎn)品產(chǎn)量的要求； （2）滿足經(jīng)濟(jì)效益的要求； （3）滿足淡旺季平衡生產(chǎn)的要求； （4）滿足原

3、料綜合利用的要求。 “五個平衡”是： （1）產(chǎn)品產(chǎn)量與原料供應(yīng)量平衡； （2）生產(chǎn)班次要平衡； （3）產(chǎn)品生產(chǎn)量與設(shè)備生產(chǎn)能力要平衡； （4）水、電、氣負(fù)荷要平衡。 （5）生產(chǎn)季節(jié)性與勞動力要平衡;,二、班產(chǎn)量（年產(chǎn)量）的確定,年產(chǎn)量估算 Q=Q1+Q2-Q3-Q4 式中 Q新建廠某類食品年產(chǎn)量，噸； Q1本地區(qū)該類食品消費(fèi)量，噸； Q2本地區(qū)該類食品年調(diào)出量，噸； Q3本地區(qū)該類食品年調(diào)入量，噸； Q4本地區(qū)該類食品原有廠家的年產(chǎn)量，噸；,,全年工作日：250-300d 生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)的工廠，24h，3班連續(xù)生產(chǎn)，連續(xù)性不強(qiáng)的工廠，每天1-2班，旺季3班,三、產(chǎn)品方案的編制,在編制產(chǎn)品方案時，

4、班產(chǎn)量是最重要的依據(jù)，同時還需要產(chǎn)品生產(chǎn)品種、規(guī)格、包裝方式等方面的依據(jù)，如飲料廠產(chǎn)品方案、罐頭廠產(chǎn)品方案。,制訂產(chǎn)品方案步驟,1.確定產(chǎn)品的種類及包裝規(guī)格； 2.根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)模，結(jié)合各產(chǎn)品原料的供應(yīng)量、供應(yīng)周期的長短等實(shí)際情況，確定各種產(chǎn)品在總產(chǎn)量中所占比例及產(chǎn)量； 3.根據(jù)原料的生產(chǎn)季節(jié)及保藏時間確定產(chǎn)品的生產(chǎn)時間； 4.根據(jù)各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)產(chǎn)量，確定班次產(chǎn)量及生產(chǎn)班次數(shù)； 天產(chǎn)量=各產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模/預(yù)計(jì)生產(chǎn)天數(shù) 班產(chǎn)量=天產(chǎn)量/班次 班產(chǎn)量的單位有：噸/班、公斤/班。,5.產(chǎn)品方案比較： （1）主要產(chǎn)品年產(chǎn)值的比較； （2）每天所需生產(chǎn)工人數(shù)的比較； （3）勞動生產(chǎn)率的比較（年產(chǎn)量t/工人總數(shù)

5、） （4）每天工人最多最少之差的比較； （5）平均每人每年產(chǎn)量的比較（元/人年）； （6）季節(jié)性的比較； （7）設(shè)備平衡情況的比較； （8）水、電、汽耗量的比較； （9）組織生產(chǎn)難易情況的比較； （10）基建投資的比較； （11）社會效益的比較； （12）經(jīng)濟(jì)效益（利稅元/年）的比較； （13）結(jié)論。 6.產(chǎn)品方案表達(dá)，可以是文字?jǐn)⑹龅姆绞?，也可以用圖表表達(dá)的形式。。,第三節(jié) 生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì),一、工藝流程和工藝流程設(shè)計(jì)： 1.工藝流程：就是各種產(chǎn)品生產(chǎn)所采用的方法、步驟和途徑及其各環(huán)節(jié)必需的技術(shù)參數(shù)。 2.工藝流程設(shè)計(jì)：是確定生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容、順序和組合方式，并最后以工藝流程圖的形式表示出

6、整個生產(chǎn)過程的全貌。,二、工藝流程圖的繪制,工藝流程一般有兩種表示方法：一種是用框圖的形式表示，另一種是所謂的生產(chǎn)工藝設(shè)備流程圖的形式。 框圖的優(yōu)點(diǎn)是步驟明確、易懂，能清晰顯現(xiàn)工藝的原理，但缺點(diǎn)是不詳細(xì)，一般多在科技論文敘述中予以采用。 工藝的設(shè)備流程圖是一種直觀性的表示方式，它以形象的圖形、符號、代號表示食品加工設(shè)備、輸送路線、控制儀表等、借以表達(dá)食品生產(chǎn)過程和物料流向。,（一）分類,1.工藝流程示意圖 ； 2.工藝流程草圖； 3.正式工藝流程圖。,二、工藝流程設(shè)計(jì)步驟,1.工藝流程示意圖設(shè)計(jì) （1）確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)過程 （2）繪制工藝流程示意圖 （3）進(jìn)行工藝計(jì)算 （4）進(jìn)行設(shè)備計(jì)算和選

7、型 2.繪制工藝流程草圖 （1）驗(yàn)證并優(yōu)化工藝路線 （2）確定設(shè)備之間的立面連接位置 3. 繪制正式工藝流程圖 。,,,,,,果凍生產(chǎn)工藝流程圖,,,,,,,生產(chǎn)工藝流程草圖由五部分組成：,（1）物料流程； （2）圖例； （3）設(shè)備一覽表； （4）圖鑒； （5）圖框。,,（1）物料流程 物料流程要求包括： 廠房各層地平線及標(biāo)高； 設(shè)備示意圖（設(shè)備外形尺寸須按比例畫，（尺寸大小應(yīng)適當(dāng)相稱且大致形似，還要畫出設(shè)備各管口等）； 設(shè)備流程號； 畫出設(shè)備的物料及水、汽、真空、壓縮空氣、冷凝劑等管線和流動方向； 管線上主要的閥門等； 必要設(shè)備及管道上的附件，如阻火器、管道過濾器、冷凝水排除器； 必要的計(jì)量

8、控制儀表，如轉(zhuǎn)子流量計(jì)、玻璃計(jì)量管、壓力表、真空表、溫度計(jì)等； 必要的文字注解，如廢水的下水道、廢料、廢氣及半成品、副產(chǎn)品的去向等。 物料流程的比例一般采用1：100。如設(shè)備過小或過大，則比例相應(yīng)采用1：50或1：200。,,（2）圖例； 圖例是將物料流程中畫出的有關(guān)管線、閥門、設(shè)備附件、計(jì)量控制儀表等圖形用文字予以對照。 (3)設(shè)備一覽表 設(shè)備一覽表的作用是表示出物料流程中所有設(shè)備的名稱、數(shù)量規(guī)格、材料等。設(shè)備一覽表是列在圖簽上部，由下往上寫。它包括下列項(xiàng)目： 序號； 流程號（有的與序號合在一起）； 設(shè)備名稱； 設(shè)備規(guī)格； 設(shè)備數(shù)量； 設(shè)備材料； 備注,,（4）圖

9、簽（標(biāo)題欄） 圖簽的作用是表明圖名、設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)、制圖、審核人員簽名、圖紙比例尺、圖號等。其位置一般在流程草圖右下角，其尺寸依據(jù)機(jī)械制圖中的標(biāo)準(zhǔn)。而設(shè)備一覽表的長度需和圖簽長度取齊，這樣顯得整齊美觀。 （5）圖框（邊框線） 圖框采用粗線條，給整個流程圖（包括流程圖、圖例、設(shè)備一覽表和圖簽）以框界。幅面一般寬度依據(jù)機(jī)械制圖中的標(biāo)準(zhǔn)。,某液態(tài)乳生產(chǎn)的工藝流程草圖,,3.正式工藝流程圖的設(shè)計(jì) 作為正式的設(shè)計(jì)成果，工藝流程圖將被編入設(shè)計(jì)文件，供上級部門審批和今后施工使用。,第四節(jié) 物料衡算,一、物料衡算的概念和意義 物料衡算是指：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，凡引入某一系統(tǒng)或設(shè)備的物料重量G

10、m，必等于所得到的產(chǎn)物重量Gp和物料損失量Gt之和，即：Gm=GP+Gt,二、物料衡算的方法和步驟,1弄清題意和計(jì)算的目的要求 2繪出物料衡算流程示意圖 3寫出生物反應(yīng)方程式 4收集設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和有關(guān)物化常數(shù) 5確定工藝指標(biāo)及消耗定額等 6選定計(jì)算基準(zhǔn) (1)以單位時間產(chǎn)品量或單位時間原料量作為計(jì)算基準(zhǔn)。 (2)以單位重量、單位體積或單位摩爾數(shù)的產(chǎn)品或原料為計(jì)算基準(zhǔn)。 (3)以加入設(shè)備的一批物料量為計(jì)算基準(zhǔn)。,,7.由已知數(shù)據(jù)，根據(jù)物料衡算式進(jìn)行物料衡算 8校核與整理計(jì)算結(jié)果，列出物料衡算表 9繪出物料流程圖,第四節(jié) 設(shè)備生產(chǎn)能力及選型,一、設(shè)備選型及設(shè)備設(shè)計(jì)的原則 食品工廠生產(chǎn)設(shè)備大體

11、可分四個類型：計(jì)量和貯存設(shè)備；定型專用設(shè)備；通用機(jī)械設(shè)備和非標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)設(shè)備。在選擇設(shè)備時，要按照下列原則進(jìn)行： （1）滿足工藝要求，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。 （2）一般大型食品工廠應(yīng)選用較先進(jìn)的，機(jī)械化程度高的設(shè)備；中型廠則看具體條件，一些主要產(chǎn)品可選用機(jī)械化、連續(xù)化程度較高的設(shè)備；小型廠則選用較簡單的設(shè)備。,,（3）所選設(shè)備能充分利用原料，能耗少，效率高，體積小，維修方便，勞動強(qiáng)度低，并能一機(jī)多用。 （4）所選設(shè)備應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，易清洗裝拆，與食品接觸的材料要不易腐蝕，不致對食品造成污染。 （5）設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，材料性能可適應(yīng)各種工作條件（如溫度、濕度、壓力、酸堿度等）。 （6）在溫度、壓力，

12、真空度，濃度，時間、速度、流量、液位，計(jì)數(shù)和程序等方面有合理的控制系統(tǒng)，并盡量采用自動控制方式。,二、設(shè)備生產(chǎn)能力的計(jì)算,食品工廠所用設(shè)備的生產(chǎn)能力，有些一看銘牌就可知道，但有些設(shè)備的生產(chǎn)能力隨物料、產(chǎn)品品種、生產(chǎn)工藝條件等而改變，例如流槽、輸送帶、殺菌鍋等等。,第五節(jié) 勞動力計(jì)算,勞動力計(jì)算用于工廠定員、生活設(shè)施的面積計(jì)算和生活用水,用汽量的計(jì)算。 生產(chǎn)車間 男:女 =3:7 每班工人數(shù)(人/班)=勞動生產(chǎn)率(人工/t產(chǎn)品)班產(chǎn)量 全廠工人數(shù)為各車間所需工人之和。工廠勞動生產(chǎn)率高低,取決于原料新鮮度、成熟度、工人操作熟練程度及設(shè)備的機(jī)械化程度等。 設(shè)計(jì)中確定每一個產(chǎn)品的勞動生產(chǎn)率指標(biāo)

13、時,參照相似生產(chǎn)條件的老廠, 在編排產(chǎn)品方案時，用班產(chǎn)量來調(diào)節(jié)勞動力,使每班所需工人數(shù)基本相同。 對于季節(jié)性強(qiáng)的產(chǎn)品,在高峰期可以使用臨時工,在平時正常產(chǎn)時, 基本工人數(shù)應(yīng)該平衡。,第六節(jié) 生產(chǎn)車間工藝布置,生產(chǎn)車間布置是工藝設(shè)計(jì)的重要部分, 對建成投產(chǎn)后的生產(chǎn)和工廠整體性有很大影響。車間布置一經(jīng)施工就不易改變, 在設(shè)計(jì)過程中必須全面考慮。工藝設(shè)計(jì)必須與土建、給排水、供電、供汽、通風(fēng)采暖、制冷以及安 全衛(wèi)生等方面取得統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。,把車間的全部設(shè)備( 包括工作臺等), 在一定的建筑面積內(nèi)作出合理安排。,生產(chǎn)車間平面設(shè)計(jì)的任務(wù),平面布置圖 把屋蓋(或樓蓋)掀開往下看, 繪制設(shè)備的外型輪廓圖。在圖

14、中表示各設(shè)備的安裝位置。下水道、門窗, 各工序及各車間生活設(shè)施的位置, 出口及防蠅、防蟲措施等。 剖面圖 根據(jù)需要繪制生產(chǎn)車間剖面圖。解決平面圖中不能反映的重要設(shè)備和建筑物立面之間的關(guān)系, 以及設(shè)備高度、門窗高度等在平面圖中無法反映的尺寸。,一、生產(chǎn)車間工藝布置的原則,(l) 要有總體設(shè)計(jì)的全局觀點(diǎn) 滿足生產(chǎn)的要求,從車間在總平面圖上的位置, 與其他車間、部門間的關(guān)系, 以及發(fā)展前景等方面, 滿足總體設(shè)計(jì)的要求。,(2)設(shè)備布置 按工藝流水線安排,特殊設(shè)備可按相同類型作適當(dāng)集中,使生產(chǎn)過程占地最少、生產(chǎn)周期最短、操作方便。如果車間系多層建筑, 要有垂直運(yùn)輸裝置，一般重設(shè)備最好設(shè)在底層。原料收

15、發(fā)間應(yīng)設(shè)有地磅。,(3)多品種生產(chǎn) 生產(chǎn)車間設(shè)備布置時, 應(yīng)考慮多品種生產(chǎn)時能調(diào)動調(diào)整設(shè)備。注意設(shè)備相互間的間距和設(shè)備與建筑物的安全維修距離既要保證操作方便, 保證維修裝拆和清潔衛(wèi)生。,(4)運(yùn)輸暢通 生產(chǎn)車間與其他車間的各工序要相互配合, 保證各物料運(yùn)輸暢通, 避免重復(fù)往返。盡可能利用生產(chǎn)車間的空間運(yùn)輸，合理安排生產(chǎn)車間各種廢料排出, 人員進(jìn)出要和物料進(jìn)出分開。,(5)生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動保護(hù) 必須考慮生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動保護(hù)。如衛(wèi)生消毒、防蠅防蟲、車間排水、電器防潮及安全防火等措施。,(6)采光、通風(fēng)、采暖、降溫 注意車間的采光、通風(fēng)、采暖、降溫等設(shè)施。對散發(fā)熱量、氣味及有腐蝕性的介質(zhì), 要單獨(dú)集中布

16、置。對空壓機(jī)房、空調(diào)房，真空泵房等既要分隔、又要盡可能接近使用地點(diǎn)，減少輸送管路及管路損失。,(7)室外設(shè)備 能設(shè)在室外的設(shè)備, 盡可能設(shè)在室外。,二、生產(chǎn)車間布置的步驟與方法,工廠生產(chǎn)車間平面設(shè)計(jì)有兩種情況, 一種是新車間平面布置；一種是對原有廠房進(jìn)行平面布置設(shè)計(jì)。,(1)清理分類計(jì)算面積 整理好設(shè)備清單和生活辦公設(shè)施等面積。,(2)全面分析 對設(shè)備清單進(jìn)行分析分類,笨重、固定、輕、移動、公用、專用等等。笨重、固定和專用設(shè)備排布在車間四周靠壁；輕的、可移動的排在車間中部，調(diào)換設(shè)備比較方便。,(3)確定車間建筑物的結(jié)構(gòu)形式、朝向和跨度 在計(jì)算紙上繪好生產(chǎn)車間的長度、寬度和柱子。,(4)確定生產(chǎn)

17、流水線方向 按照總平面圖, 確定生產(chǎn)流水線方向。,(5)分析比較 用硬紙將設(shè)備尺寸按比例縮小, 剪成方設(shè)備平面外形圖, 在紙上進(jìn)行排布，并排出多種不同方案,分析比較。,(6)進(jìn)行比較原則 建筑結(jié)構(gòu)的造價(jià) 管道安裝 車間運(yùn)輸 生產(chǎn)衛(wèi)生條件 操作條件 通風(fēng)采光,通過分析各方案的優(yōu)缺點(diǎn), 綜合評價(jià), 選出最佳方案。而后把生活間、車間辦公室等擺進(jìn)去, 最后繪制出正式圖。,三、生產(chǎn)車間對建筑、采光、通風(fēng)、防蟲等的要求,生產(chǎn)車間的建筑外形, 應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)品種、廠址、 地形等具體條件決定。一般所選的外形有: 長方形、“L”形、“T”形、“U”形等,以長方形最為多。,三、生產(chǎn)車間對建筑、采光、通風(fēng)、防蟲等的要求

18、,車間的長度取決于流水線形式和生產(chǎn)規(guī)模。車間長度一般在 60m 以上, 車間的層高按房屋的跨度和生產(chǎn)工藝的要求而定, 一般以 46m, 平房則需酌量提高。不同性質(zhì)的原料不在同一車間生產(chǎn), 性質(zhì)相同原料在同一車間內(nèi)生產(chǎn)時，要適當(dāng)隔。如辦公室、化驗(yàn)室、生活間、工具間、保全間、空壓機(jī)房、真空泵房、空調(diào)機(jī)房等等,需與生產(chǎn)工段分隔。在生產(chǎn)工段中原料預(yù)處理工段、熱加工工段、儀表控制室、油炸間、殺菌間、包裝間等均應(yīng)分隔。,三、生產(chǎn)車間對建筑、采光、通風(fēng)、防蟲等的要求,,(1)門 車間至少有兩道以上的門, 分別為人和貨及設(shè)備的出入口。人員出入口的門, 在正常情況下應(yīng)能滿足生產(chǎn)要求, 在緊急狀態(tài)下應(yīng)滿足迅速疏散

19、的要求。機(jī)器設(shè)備進(jìn)出的門, 能讓生產(chǎn)車間最大尺寸的機(jī)器設(shè)備通過。生產(chǎn)車間門的數(shù)量, 按生產(chǎn)工藝和車間的實(shí)際情況而進(jìn)行設(shè)計(jì)。 門應(yīng)設(shè)置防蠅、防蟲裝置, 如水幕、風(fēng)幕、暗道或飛蟲控制器（飛蟲控制器為黑光燈型, 發(fā)藍(lán)紫色光）。 1）塑料幕簾 2）軟質(zhì)彈簧門 3）上拉門 4)空洞門,(2)對排出大量水蒸氣如油蒸汽的車間, 應(yīng)特別注意排汽問題。,三、生產(chǎn)車間對建筑、采光、通風(fēng)、防蟲等的要求,（3）采光 工廠的生產(chǎn)車間基本上是天然照明采光。一般要求食工工廠生產(chǎn)車間的采光系數(shù)為 1/41/6 （查表）。窗一般分側(cè)窗和天窗兩大類。,（4）環(huán)境溫度 生產(chǎn)車間最好有空調(diào)裝置,三、生產(chǎn)車間對建筑、采光、通風(fēng)、防

20、蟲等的要求,(5) 地坪 生產(chǎn)車間 常有腐蝕性介質(zhì)的排出或有手推車沖擊地坪, 使地坪受到破壞, 在設(shè)計(jì)時一方面應(yīng)為減輕地坪受損而采取適當(dāng)措施。 石板地面 混凝土地面 磁磚地面 塑料地面,三、生產(chǎn)車間對建筑、采光、通風(fēng)、防蟲等的要求,(6)內(nèi)墻面 房屋內(nèi)的墻面叫內(nèi)墻面。食品工廠主廠房對內(nèi)墻面衛(wèi)生要求很高, 一般在內(nèi)墻面的下部做 1.82.0m 高的墻裙。材料可用 150 X l50mm 的白瓷磚。 其余墻面和天棚可用耐化學(xué)腐蝕 的過氯乙烯油漆或六偏水性內(nèi)墻防霉涂料。,（7）樓蓋 樓蓋是由承重結(jié)構(gòu)、鋪面、天花板、填充物等構(gòu)成。,第七節(jié) 生產(chǎn)車間水、汽用量的估算,生產(chǎn)車間用水、用汽量是隨產(chǎn)品種

21、類和加工性質(zhì)而差別較大。 水、汽用量計(jì)算方法有兩種: 按“單位產(chǎn)品耗水、耗汽量定額” 估算和用計(jì)算的方法估算。后者用于產(chǎn)品優(yōu)勢明顯，操作規(guī)范、工藝穩(wěn)定，設(shè)備先進(jìn)現(xiàn)代化的管理，水、汽用量用計(jì)算確定，計(jì)算復(fù)雜，容易出現(xiàn)矛盾。前者適合于一般企業(yè)，生產(chǎn)車間的水、汽用量采用估算方法（參照同類企業(yè)或主管部門的定額）。,一、用“單位產(chǎn)品耗水耗汽量定額”估算,以“單位產(chǎn)品耗水耗汽量定額”估算用水量和用汽量,盡管方法簡便,但目前在我國尚缺乏具體和確切的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。用“單位產(chǎn)品耗水耗汽量定額” 只能是粗略估算。,（一）耗水量估算,(1)調(diào)制產(chǎn)品和添加計(jì)量等需水量(W1)，根據(jù)工藝產(chǎn)量計(jì)算,(2)清洗原料或容器

22、所需水量(W2),(3)產(chǎn)品冷卻時所需用水量 (W3),(4)冷凝二次蒸汽所需水量 (W4),工廠生產(chǎn)車間用水用汽量可根據(jù)不同的產(chǎn)品、不同原料品種、不同地區(qū), 再結(jié)合建廠單位的實(shí)際情況, 在設(shè)計(jì)時參考上述各表的數(shù)據(jù)或到相同類型、相同條件的工廠中收集有關(guān)水、汽的消耗定額作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。但目前我國很多生物制品廠缺乏對各產(chǎn)品較準(zhǔn)確的水汽消耗定額數(shù)據(jù), 就不得不用計(jì)算的方法進(jìn)行估算。但得到的理論數(shù)據(jù)往往比實(shí)際消耗的要低。,二、計(jì)算方法估算用水用汽量,（二）耗汽量估算,食品工廠載熱體是飽和水蒸氣和水, 容易取得,輸送方便, 壓力、溫度與蒸汽量的控制都較容易, 無毒、具有較大的凝結(jié)潛熱,對金屬無顯著的腐蝕

23、性，價(jià)格便宜, 可直接和制品接觸等優(yōu)點(diǎn)。工廠廣泛采用飽和水蒸氣作為載熱體。,每臺設(shè)備在加熱過程中所消耗的熱量應(yīng)等于加熱產(chǎn)品和設(shè)備所消耗的熱量、生產(chǎn)過程的熱效應(yīng)( 固體溶解、結(jié)晶融解、溶液蒸發(fā)等)、及對流和輻射損失到周圍介質(zhì)中去的熱量之總和： Q=Q1 十 Q2 十 Q3 十 +Qn (J),第八節(jié) 管路計(jì)算與設(shè)計(jì),管路系統(tǒng)是食品工廠生產(chǎn)過程中不可少的部分。水蒸汽、壓縮空氣、真空、煤氣及流體物料,都要用管路來輸送。啤酒廠、乳品廠、飲料廠等成套設(shè)備要用管路組成連續(xù)化生產(chǎn)作業(yè)線。必要進(jìn)行管路設(shè)計(jì)和安裝。,一、公稱直徑與常用管材,為設(shè)計(jì)、制造、安裝和維修方便,而人為規(guī)定的一種標(biāo)準(zhǔn)直徑。即管道和管路附

24、件的公稱直徑（或公稱通徑）。用Dg表示。 若干情況下，管道實(shí)際內(nèi)徑等于公稱通徑。如閥門（管件連接）和鑄鐵管（壓力變化不大）。一般情況下，公稱通徑既不是內(nèi)徑,也不是外徑,而是與之相近數(shù)。煤氣鋼管和無縫鋼管，外徑固定（外徑固定便于連接）,增加壁厚則減小內(nèi)徑。,通常有兩種方法：即計(jì)算法、查表法。,二、管道附件,(一) 管件與閥門,1.管件 管路中除管子外,為滿足工藝生產(chǎn)和安裝檢修的需要,管路中還有許多其他附件,如:彎頭、三通、異徑管、法蘭、閥門等, 稱這些構(gòu)件為管路附件或管件和閥門，是組管路不可缺少的部件。,2. 閥門,用作調(diào)節(jié)流量、切斷或切換管路及對管路起安全、控制作用的一類管件,通常稱為閥門。

25、根據(jù)閥門在管路中的作用不同,有截止閥、節(jié)流閥、止回閥、安全閥等區(qū)別。（10）,(1) 閥門產(chǎn)品型號 : 閥門產(chǎn)品型號, 由七個單元組成,(2)閥門選擇:根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)、使用條件、參數(shù)選用.,(二)管道的連接,管路連接包括管道與管道的連接、管道與各種管件、閥件及設(shè)備接口等處的連接。比較普遍采用的有：法蘭連接、螺紋連接、焊接及填料式連接等。,1.法蘭連接 可拆式的連接。由法蘭盤、墊片、螺栓和螺母等零件組成。 整體式法蘭 、搭焊式法蘭 、螺紋法蘭 活動連接(10.1),(二)管道的連接,2.螺紋連接 管路中螺紋連接多用于自來水管路, 生活用水管路和機(jī)器潤滑油管路中。這種連接方法可以拆卸、但沒有

26、法蘭連接那樣方便,密封可靠性也較低。,3.焊接連接 不可拆的連接結(jié)構(gòu),用焊接方法將管道和各管件、閥門直接連成一體的。這種連接密封非?？煽?結(jié)構(gòu)簡單,便于安裝,但給清洗臉修工作帶來不便。,(三)管道符號,管道符號包括管道中流體介質(zhì)的代號,管路連接符號和管件符號等，表示方法分別見表。,(三)管道符號,三、管路的保溫及標(biāo)志,（一）管路的保溫,管路保溫的目的：使管內(nèi)介質(zhì)在輸送過程中,不冷卻、不升溫。采用保溫材料包裹管外壁的方法。,常用保溫材料有毛氈、石棉、玻璃棉、礦渣棉、珠光砂、石棉水泥制品等。,管路保溫層的厚度要根據(jù)管路介質(zhì)熱損失的允許值和保溫材料的導(dǎo)熱性能通過計(jì)算來確定。,(二)管路的標(biāo)志,生產(chǎn)車

27、間存在水、蒸汽、真空、壓縮氣和各種流體物料等管道。為區(qū)分各種管道和維修, 在管道外壁或保溫層外面涂有各種不同顏色的油漆。油漆既可以保護(hù)管路外壁不受腐蝕,也可區(qū)別管道的類別,醒目標(biāo)志顯示管路輸送的的介質(zhì),這就是管路的標(biāo)志。利于生產(chǎn)中的工藝檢查和避免管路檢修中的錯亂。,四、管路設(shè)計(jì)及安裝,1.在進(jìn)行管路設(shè)計(jì)時,應(yīng)具有下列資料 (10.3),1）工藝流程圖,2）車間平面布置圖和立面布置圖,3）重點(diǎn)設(shè)備總圖,并標(biāo)明流體進(jìn)出口位置及管徑,4）物料計(jì)算和熱量計(jì)算（包括管路計(jì)算）資料,5）工廠所在地地質(zhì)資料(主要是地下水值和凍結(jié)深度等),6）地區(qū)氣候條件。,7）廠房建筑結(jié)構(gòu)。,8）其他(如水源、鍋爐房蒸汽壓

28、力和水壓力等)。,2管路設(shè)計(jì)應(yīng)完成下列圖紙和說明書,1）管路配置圖:管路平面圖和重點(diǎn)設(shè)備管路立面圖，管路透視圖,2）管路支架及特殊管件制造圖,3）施工說明, 施工中應(yīng)注意的問題,各種管路的坡度,保溫的要求,安裝時不同管架的說明等,3.管路設(shè)計(jì)及安裝的一般原則,正確的設(shè)計(jì)和敷設(shè)管道,可以減少基建投資、節(jié)約管材及正常生產(chǎn)。管道正常安裝,使車間布置整齊美觀,操作方便,檢修的容易、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)的安全。要正確地設(shè)計(jì)管道,必須根據(jù)設(shè)備布置進(jìn)行考慮。,1）管道平行敷設(shè), 無短管,少拐彎,無交叉, 整齊方便。,2）并列管道上的管件與閥件應(yīng)分別錯開安裝。,3）在焊接或螺紋連接的管道上應(yīng)適當(dāng)配置一些法蘭或活接,

29、以便安裝拆卸和檢修。,4）管道應(yīng)盡可能沿廣房墻壁安裝,管與管及管與墻間的距離,以能容納活管接或法蘭,以及進(jìn)行檢修為度。,5）管道離地的高度以便于檢修為準(zhǔn), 通過人行道時,最低點(diǎn)離地不得小于2m, 通過公路時,不得小于4.5m,與鐵路鐵軌面凈距不小于6m,通過工廣主要交通干線一般標(biāo)高為 5m,6）管道上的焊縫不應(yīng)設(shè)在支架范圍內(nèi),與支架距離不應(yīng)小于200mm,管件兩焊口間的距離亦同。,7）管道穿過墻壁時,墻壁上應(yīng)開預(yù)留孔,過墻時,管外加套管。套管與管子的環(huán)隙間應(yīng)充滿填料,管道穿過樓板時亦相同。,8）管子應(yīng)盡量集中敷設(shè),在穿過墻壁和樓板時,更應(yīng)注意。穿過墻壁或樓板間的一段管道內(nèi)避免有焊縫。,9）閥件

30、及儀表的安裝高度要操作方便和安全。,10）坡度 氣體及易流動物料的管道坡度一般為3/10005/l000,粘度較大物料的坡度一般為1%。,11）管道各支點(diǎn)間的距離 根據(jù)管子所受的彎曲應(yīng)力決定,并不影響所要求的坡度。有關(guān)熱損失和保溫層厚度查表。,12）輸送冷流體(冷凍水)管道與熱流體(蒸汽)管道應(yīng)相互避開。,13）管道應(yīng)避免經(jīng)過電機(jī)或配電板的上空和靠近這些裝置。,14）上、下水管及廢水管采用埋地敷設(shè), 深度應(yīng)在冰凍線以下。,15）地溝底層坡度不應(yīng)小于2/1000。,16）地溝的最低部分應(yīng)比歷史最高洪水位高50Omm。,17）真空管道應(yīng)采用球閥,以減少流體阻力小。,18）壓縮空氣可從空壓機(jī)房送來,

31、 真空由車間附近裝置的真空泵產(chǎn)生, 縮短真空管道的長度和減少損失。,19）長距離輸送蒸汽的管道應(yīng)設(shè)置安裝疏水器, 排除冷凝水。,20）陶瓷管脆性大,作為地干管線時,應(yīng)埋設(shè)于離地0.5m。,4.管路布置圖,表示車間內(nèi)外設(shè)備、機(jī)器間管道的連接和閥件、管件、控制儀表的安裝圖。施工單位根據(jù)管道布置圖進(jìn)行管道、管道附件及控制儀表等的安裝。 管路布置圖是根據(jù)車間平面布置圖及設(shè)備圖來進(jìn)行設(shè)計(jì)繪制, 包括管路平面圖、管路立面圖和管路透視圖。,管路布置圖設(shè)計(jì)程序是根據(jù)車間平面布置圖,先繪制管路平面圖,而后再繪制管路透視圖。如系多層建筑,須按層次或按不同標(biāo)高分別繪制平面圖和透視圖,必要時再繪制立面圖,有時立面圖還需分若干個剖視圖來表示。剖切位置在平面圖上用羅馬字明顯地表示出來。而后用剖面等繪制立面圖。,,管路平面圖和管路透視圖,