課程設計--年產10000t乳粉項目工藝設計

1、<p>　　《食品工廠設計》課程設計</p><p>　　設計項目名稱 年產10000T乳粉項目工藝設計</p><p><b>　　姓名、班級、學號 </b></p><p>　　指導教師 </p><p><b>　　2012年7月3日</b></p>

2、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 設計任務書…………………………………………………………(2 )</p><p>　　2 設計說明書…………………………………………………………(4)</p><p>　　2.1 項目概述………………………………………………………( 4)</p><p&g

3、t;　　2.2 原材料及產品的主要技術規(guī)格………………………………(8 )</p><p>　　2.3 生產流程簡述…………………………………………………(9)</p><p>　　2.4物料衡算……………………………………………………….(11)</p><p>　　2.4 主要設備的選擇與計算………………………………………(13)</p><

4、p>　　2.5乳粉中常見的質量問題和預防措施…………………………( 22)</p><p>　　2.6 參考文獻……………………………………………………...(23 )</p><p>　　3 附表格及圖紙……………………………………………………..( 24)</p><p>　　3.1 車間主要物料衡算圖………………………………………...( 24)<

5、/p><p>　　3.2車間平面布置圖……………………………………………..(24 )</p><p>　　3.3工藝流程圖……………………………………..….(24)</p><p>　　4 設計結果評述…………………………………………………….(24)</p><p>　　5 組員和設計任務分工情況……………………………………….(25 )&

6、lt;/p><p><b>　　1、設計任務書</b></p><p>　　項目名稱：年產10000T乳粉項目工藝設計</p><p>　　一、建設規(guī)模、產品方案、生產方法和工作制度</p><p>　　1．建設規(guī)模：年產10000T。</p><p>　　2．產品方案：本項目僅生產全脂乳粉。產品

7、應滿足GB 19644-2010的要求。參考GB 5410-1999，如有相同條款，以GB19644-2010為準。</p><p>　　3．生產方法：以新鮮優(yōu)質牛乳為原料，經標準化、殺菌、并經真空濃縮、噴霧干燥后所獲得的產品。</p><p>　　4．工作制度：年工作日按300d計，其中濃縮工段及噴霧干燥工段均按四班三運轉進行。</p><p>　　二、建設地

8、點為南方某市其氣候條件為：</p><p>　　年平均氣溫：15.3℃</p><p>　　歷年平均最高氣溫：38℃</p><p>　　歷年平均最低氣溫：-14.2℃</p><p>　　最熱平均相對濕度：85%</p><p>　　最冷平均相對濕度：75%</p><p>　　年平均氣壓：1

9、016.5mP</p><p>　　夏季平均氣壓：1004.5mP</p><p>　　年均風速：3.6m/s</p><p>　　年均降落量：1025.6mm</p><p>　　日最大降水量：219.6mm</p><p>　　三、達到的技術經濟指標</p><p>　　標準化原料乳固形物

10、含量11.6%；濃縮操作應去除原料乳中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%、產品的含水量不高于2.5%。</p><p>　　噸產品其主要的原料及動力消耗為：</p><p>　　1.鮮牛乳9.09噸</p><p><b>　　2.水:50噸</b></p><

11、;p>　　3.蒸汽:5.26噸</p><p><b>　　四、設計要求</b></p><p>　　就該乳粉車間進行工藝設計，要求完成：</p><p>　　1．確定合理的工藝路線，提供工藝流程示意圖；</p><p>　　2．進行工段的工藝計算，包括物料、熱量、水、壓縮空氣耗量等平衡計算，并提供相應的工藝

12、計算平衡圖；</p><p>　　3．對標準設備及非標設備的數量進行計算，選定標準設備型2號并就至少一種非標設備的結構進行簡單的結構計算，提供所需設備的一覽表并至少提供一種非標設備的總裝圖。</p><p>　　4．繪制帶控制節(jié)點的工藝流程圖；</p><p>　　5．繪制車間設備布置圖；</p><p>　　6．編寫初步設計說明書。

13、</p><p><b>　　2、設計說明書</b></p><p><b>　　2.1 項目概述</b></p><p>　　2.1.1車間（裝置）概況及特點</p><p>　　本品為全脂乳粉，乳粉常年生產約300d，產品噸位為10000T。按四班三運轉，每天工作二十四小時，每班八小時。生產設備

14、及原料要滿足最大生產量，流程符合要求，并且要保證原料和產品達到足夠的衛(wèi)生要求。在提高飲料質量的同時，車間布置滿足工藝的要求，也要考慮到整個車間的朝向、采光、通風等問題。</p><p>　　2.1.1.1 車間建筑外形的選擇</p><p>　　乳粉廠主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)線的形式和生產規(guī)模。車間寬度按建筑構件的模數可采用12m、1

15、5m、18m、24m等。車間層高，根據設備條件來制定。</p><p>　　2.1.1.2 裝置布置原則</p><p>　　(1)設備布置應根據生產工藝流程安排，相同類型的設備可適當集中，務必 使生產過程中各個工序銜接暢通，線路最短，操作聯系簡便，便于維修拆裝和清潔衛(wèi)生。要避免交錯和紊亂。</p><p>　　(2)保證各種物料運輸暢通，避免重復往返，盡可能利用

16、空間運輸，合理安排各種廢料排出。人員進出和物料進出盡量分流。</p><p>　　(3)冷凍壓縮機房、真空泵房等既要與生產車間隔開，減少噪音影響，又要盡可能接近使用地點，以縮短管路。</p><p>　　2.1.2 車間（裝置）內三廢治理及環(huán)境保護的措施與實際效果</p><p>　　(1)全脂乳粉生產廠必須設有廢水、廢汽排放系統，其排放標準應符合國家環(huán)境保護要求。

17、</p><p>　　(2)應在遠離生產車間的適當位置設置廢棄物臨時存放設施，選用便于清洗、消毒的材料制作，結構應嚴密，能防止害蟲進入，能避免廢棄物污染道路、廠房和設備。</p><p>　　(3)“三廢”治理應達到《污水綜合排放標淮》GB8978—88中的規(guī)定。噪聲防治應達到《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準(試行草案)》和《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB3096—93中的規(guī)定，同時，還應達到當地環(huán)保標

18、準的要求。</p><p>　　(4)全脂乳粉生產廠配備環(huán)保管理人員或設環(huán)保管理機構，負責管理環(huán)境保護工作。</p><p>　　2.1.2.1 污水處理及綜合利用</p><p>　　雖然乳制品企業(yè)產品種類不同，但廢水性質接近，都屬于高蛋白質含量的廢水，較易于被生物利用，故國內外普遍使用生物處理方法治理乳制品廢水。</p><p>　　目前

19、國內比較成熟、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。</p><p>　　(1)水解酸化+好氧生化處理工藝</p><p>　　由車間排出的廢水經廠內污水管網進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后續(xù)處理設施能正常運行；然后自流進入調節(jié)水解酸化池調節(jié)水質水量，并使廢水的pH值降低，促使廢水中的蛋白質脫穩(wěn)絮凝；經調節(jié)水解的廢水用泵提

20、升至預處理系統處理廢水中的懸浮油脂和乳蛋白，預處理系統根據廢水的水質情況可以采用隔油沉淀和氣浮兩級處理工藝，也可采用一級氣浮處理工藝，在酸化效果良好的情況下，廢水的COD、BOD的去除率可達到50%以上；預處理后的廢水進入后續(xù)好氧CASS反應池處理后達標排放。</p><p>　　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、出水水質具有較高的達標率。但運行費用較高、浮渣及污泥量較大。&

21、lt;/p><p>　　(2)厭氧UASB+好氧生化處理工藝</p><p>　　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行費用，降低廢水處理中的污泥產量。從實際的工程運行情況來看，厭氧UASB+好氧生化處理工藝是可以在乳品廢水處理中應用的，能夠達到減少廢水處理的運行費用，降低廢水處理中的污泥產量的目

22、的。但是采用此工藝也存在運行管理復雜、處理效果不穩(wěn)定、有安全方面的隱患等問題，厭氧系統在設計中要嚴格按照消防規(guī)范進行設計，在運行管理中要注意放火、防爆及防止中毒等，嚴格按操作規(guī)程管理。如果在運行中出現安全事故，后果將不堪設想。分析厭氧UASB在運行中出現的處理效果問題，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。要保證厭氧系統的穩(wěn)定運行必須解決好UASB反應器中的浮渣問題，選擇能夠在浮渣量較大時也能穩(wěn)定運行的三相分離器。

23、對與產生浮渣量較大的冷飲及酸奶等廢水，更應高度重視浮渣的預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，在厭氧系統設計中不能采用較高的有機負荷，一般設計負荷應在2～3kg/m3.d，否則將會影響到整個系統的處理效果與穩(wěn)</p><p>　　2.1.2.2 廢氣、廢渣及污泥處理</p><p>　　(1)乳粉生產車間和其他工作場地的廢棄物，必須隨時清理，并及時清除

24、出廠。廢棄物容器和廢棄物存放場地應及時清洗、消毒。車間內使用殺蟲劑時，應按衛(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，應盡量防止污染設備、工器具和容器。使用殺蟲劑后應將設備、工器具和容器徹底清洗干凈，除去殘留藥物。</p><p>　　(2)經生化處理后的脫水污泥，應進行妥善安置，防止二次污染。</p><p>　　2.1.2.3 噪聲防治</p><p&g

25、t;　　(1)孔制品廠噪聲防治應從聲源上進行控制，選用符合國家噪聲標準的設備。</p><p>　　(2)噪聲超過標準的機械設備應采取有效的隔聲、吸聲、消聲、減振等措施。主要工作和生活場所避開噪聲源。</p><p>　　(3)工作區(qū)系指工作點所在的地坪以上2m以內的空間。散熱量大的車間系指散熱量超過23w／(m3·h)的車間。</p><p>　　(4)

26、局部送風系統的氣流方向，宜從人體的前側上方吹向頭、頸和胸部。局部送風一般采用機械送風系統，由風機、風管和送風口組成。</p><p>　　(5)機械排風風機，宜采用低噪聲軸流排風機，誹風機的電機必須采用封閉型。在采暖區(qū)，由于排風而補充的新風必須考慮預熱。</p><p>　　2.1.2.4 空氣調節(jié)</p><p>　　(1)空氣調節(jié)房間不宜與高溫、高濕房間相鄰布置

27、，在無法避免的情況下，必須采用隔熱防潮措施。</p><p>　　(2)空氣調節(jié)房間的補充新風必須經過過濾，以符合車間衛(wèi)生要求。</p><p>　　(3) 車間內必須安裝通風設備，以保持車間內空氣對流。有大量蒸汽的加熱工段，應集中在一處，配備足夠能力的排風設備，通風口必須安裝易于清洗、更換的耐腐蝕網罩，進氣口必須距地面2m以上，并遠離污染源和排氣口。</p><p&g

28、t;<b>　　2.1.3生產制度</b></p><p>　　年工作日按300d計，其中濃縮工段及噴霧干燥工段均按四班三運轉進行。</p><p>　　2.2原材料及產品（包括中間產品）的主要技術規(guī)格</p><p>　　2.2.1原材料技術規(guī)格</p><p>　　表1 原料乳感官要求</p><

29、p>　　表2 原料乳理化要求</p><p>　　注：非脂乳固體（%）=蛋白質（%）+乳糖（%）+灰分（%）</p><p>　　2.2.2產品技術規(guī)格</p><p><b>　　表3產品感官要求</b></p><p><b>　　表4產品理化要求</b></p><p

30、>　　2.3 生產工藝流程簡述</p><p><b>　　原料乳驗收</b></p><p><b>　　預處理</b></p><p><b>　　標準化</b></p><p><b>　　預熱殺菌 </b></p><p&

31、gt;　　濃縮 空罐</p><p>　　噴霧干燥 清洗</p><p>　　冷卻 滅菌</p><p>　　塑料袋 包裝 抽真空充氮</

32、p><p>　　成品 封袋</p><p>　　2.3.1主要工藝參數：</p><p><b>　　(1)預熱殺菌</b></p><p>　　乳粉生產中的預熱殺菌，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86~94℃，15s。后者采用U

33、HT滅菌機，殺菌條件為125~150℃，1~2s。HTST殺菌法或UHT瞬間滅菌法可以減少蛋白質的熱變性，從而有利于提高乳粉的溶解性能。</p><p><b>　　(2)濃縮</b></p><p>　　乳粉生產雖然也可以不經過濃縮而直接進行噴霧干燥處理，但這樣勢必造成乳粉生產成本的提高和產品質量的降低。噴霧干燥是利用加熱空氣對物料進行干燥作業(yè)的，因而熱效率較低，每

34、蒸發(fā)1Kg水分，需消耗2.5~3.0Kg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，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。效數更多的蒸發(fā)器，蒸汽耗量就更少了。因此先經濃縮，然后進行噴霧干燥制成乳粉，有利于提高干燥設備能力，節(jié)省能源，降低生產成本。</p><p>　　就產品質量而言，經濃縮后噴霧干燥的

35、乳粉，顆粒比較粗大，具有良好的流動性、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部的空氣含量，顆粒致密堅實，不僅有利于乳粉的保藏性，而且有利于包裝。</p><p>　　基于上述原因，在乳粉生產中，原料乳殺菌后都要立即進行真空濃縮。濃縮程度一般為原料乳體積的1/4左右。這時濃縮溫度為47~50℃，濃度為12~14Βé，乳固形物含量為40％~50％，相對密度為1.089~

36、1.1000。</p><p><b>　　(3)噴霧干燥</b></p><p>　　乳粉干燥方法很多，其中應用最廣泛的是噴霧干燥。</p><p>　　首先將經過濾器過濾的空氣，由鼓風機送入加熱器，加熱至130~180℃（有的裝置達200℃以上）后，送入噴霧干燥塔。與此同時，溫度為45~50℃的濃乳，經霧化成10~200μm的乳滴液。在與熱

37、空氣接觸的瞬間，微細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，經冷卻、過篩后進行貯存。</p><p><b>　　2.4 物料衡算</b></p><p>　　2.4.1班產量的確定</p><p>　　(1)本設計為年產量10000T</p><p>　　(2)本設計生產天數300d</p&

38、gt;<p>　　(3)產品合格率按98%計算：10000÷98％＝10204.08 (t／年)</p><p>　　(4) 平均日產：10204.08÷300＝34.01 (t／日)</p><p>　　(5)班產量：34.01÷3=11.34 （t/班）</p><p><b>　　2.4.2物料恒算&l

39、t;/b></p><p>　　生產1 t產品消耗的原料及動力為：鮮牛乳9.09噸、水:50噸、蒸汽:5.26噸</p><p>　　2.4.2.1物料的衡算</p><p>　　消耗鮮牛乳量：34.01×9.09=309.10 （t/日）</p><p>　　班消耗量：309.1/3=103.05 （t/班）</p

40、><p>　　2.4.2.2熱量的衡算</p><p>　　消耗蒸汽量：34.01×5.26=178.89 t/日</p><p>　　班消耗量:11.34×5.26=59.65 t/班</p><p>　　2.4.2.3水平衡計算</p><p>　　消耗水量：34.01×50=1700

41、.5 t/日</p><p>　　班消耗水量：11.34×50=567 t/班</p><p>　　2.4.2.4壓縮空氣消耗量的計算</p><p>　　因為噴霧干燥的熱效率不低于50%</p><p>　　設定：噴霧干燥的熱消耗率</p><p>　　壓縮空氣提供的熱量為Q汽，濃乳需要的熱量為Q乳&l

42、t;/p><p>　　所以:，即 </p><p>　　其中，——濃乳中水分氣化需要的潛熱，kJ/t</p><p>　　——濃乳中水分溫度升高需要的顯熱，kJ/t</p><p>　　——濃乳中固形物溫度升高需要的顯熱，kJ/t</p><p

43、><b>　　因為，為簡化計算，</b></p><p>　　所以取安全系數，使 </p><p><b>　　綜上所述，即</b></p><p><b>　　水分的蒸發(fā)量</b></p><p><b>　　噸/

44、（班·天）</b></p><p>　　令干燥前熱空氣溫度，濃乳溫度，</p><p>　　則干燥過程中平均溫度</p><p>　　查工具書得，水的氣化潛熱,壓縮空氣的比熱容</p><p>　　因此壓縮空氣消耗量 t/（班·天）</p><p>　　2.5主要設備的選擇與計算<

45、/p><p>　　2.5.1設備預選及相應技術參數</p><p><b>　　1磅奶槽：</b></p><p>　　其為牛奶過磅時必備設備，結構簡單，清洗方便等優(yōu)點，是乳品生產線不可缺少的設備之一。</p><p>　　本設備全部采用進口不銹耐酸鋼1Cr18Ni19Ti薄板制成，內表面拋光，外拋鱗狀花紋，長方型槽型臥式，

46、上有兩個可開式蓋和帶不銹鋼絲濾網的過濾設備，進料口間斷使用，出料口用旋塞式奶閥為開關，過磅后只要旋轉手柄90度即可放料。</p><p><b>　　技術參數:</b></p><p><b>　　2受奶槽</b></p><p>　　受奶槽是專供牛奶、羊奶或飲料暫貯時必備，具有結構簡單、清洗方便等優(yōu)點。 </p&g

47、t;<p><b>　　技術參數</b></p><p><b>　　3離心凈乳機： </b></p><p>　　本機采用由進出口裝置、轉鼓、立軸、橫軸、機身及電動機等組成。進出口為敞開式，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。</p><p><b>　　

48、4、雙聯式過濾器</b></p><p><b>　　技術參數：</b></p><p><b>　　5奶泵</b></p><p>　　奶泵采用圓滑過度、剛性結構、厚壁設計。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。機械軸封采用高質量的石墨和碳化硅或硬質合金

49、鋼定制而成。大大提高了耐磨性和自潤性，延長了使用壽命。 　　電機選用了國際著名的“ABB”電機。防護等級IP55、F級絕緣，節(jié)能寬電壓結構?！　?lt;/p><p><b>　　技術參數</b></p><p>　　6預熱殺菌使用的板式換熱殺菌器：</p><p>　　板式換熱器由高效傳熱波紋板片及框架組成。板片由螺栓夾緊在固定壓緊板及活動壓緊板之

50、間，在換熱器內部就構成了許多流道，板與板之間用橡膠密封。壓緊板上有本設備與外部連接的接管。板片用優(yōu)質耐腐蝕金屬薄板壓制而成，四角沖有供介質進出的角孔，上下有掛孔。人字形波紋能增加對流體的擾動，使流體在低速下能達到湍流狀態(tài)，獲得高的傳熱效果。并采用特殊結構，保證兩種流體介質不會串漏。 </p><p><b>　　其具體參數如下</b></p><p><b>

51、;　　7貯奶罐：</b></p><p>　　為使產品符合標準要求，必須對原料乳進行標準化處理。標準化工作可在貯奶罐的原料乳中進行或在標準化機中連續(xù)進行。本項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，以及進口丹佛斯美優(yōu)樂原裝壓縮機組、自動攪拌器、以及電器控制等四大部件，并配有 CIP 清洗系統。</p><p>　　本設備運行良好，制冷速度快。當長時間存放牛奶

52、，如缸內奶溫高于 6 ℃（可進行調節(jié)）時，壓縮機將自行啟動，進行制冷，直至罐內奶溫降到低于 4 ℃（可進行調節(jié)）時自動停機，從而達到保冷目的。本項目選用型號為30噸的貯奶罐，且需要10個貯奶罐。</p><p><b>　　8均質機：</b></p><p>　　原料乳的均質：均質時一般壓力控制在14～21Mpa，溫度控制在60℃為宜。二級均質時，第一級壓力為14～2

53、1Mpa，第二級均質壓力為350Mpa左右。均質后脂肪球變小，從而可以有效地防止脂肪的上浮，并易于消化吸收。</p><p><b>　　9.真空濃縮設備：</b></p><p><b>　　10噴霧干燥：</b></p><p>　　根據物料衡算得，噴霧干燥量為8.040t/h，則噴霧干燥每小時蒸發(fā)的水分為8.040&

54、#215;75%=6.03t/h，即蒸發(fā)水分量為6030kg/h。選用常州市至尊機械設備有限公司生產的LPG6500高速離心噴霧干燥機，其具體參數如下：</p><p><b>　　ZS系列振動篩</b></p><p>　　本機是參照國外同類產品原理，根據國內情況而自行設計的，其特點是：在振網下面安裝無數個球狀瑪瑙球，幫助振動，并增加頻率。在振動電機上下軸裝有兩重

55、錘，調節(jié)兩重錘間夾角，能使物料在網上產生多種運動方向不同的旋渦，使物料進行有效的篩（可根據用戶要求調節(jié)）。要求連續(xù)進料，連續(xù)出料。雜料、粗料和篩送的正品料能自動排出，不堵篩網，粉末不飛揚。換網簡單，而且篩網采用特殊結構，網緊、使用壽命長。凡同物料接觸部件均采用不銹鋼制造。體積小、移動方便、效力高，底部可裝萬向輪，隨時移動。產品設計精巧，篩粉精細，適用于任何粉類、粘液類的分級，全封閉結構，無粉塵飛揚，噪音低。</p><

56、;p><b>　　技術參數:</b></p><p>　　2.5.2設備選型說明</p><p><b>　?。?）奶槽車</b></p><p>　　本設計要求的處理量278.7噸分早晚兩次運輸，則每次運輸量為140噸，考慮到原料乳處理量較大，并且分別來自幾個不同的牧場，為了保證盡量在較短時間內把每班原料乳運至工廠

57、，本設計選用7輛10噸的奶槽車運送原料乳。</p><p><b>　　（2）磅奶槽</b></p><p>　　本設計的原料乳一部分由奶槽車從牧場收來，同時還有一部分是奶農個人送來，所以，計量設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。</p><p>　?。?）受奶槽：與磅奶槽配套的受奶槽容量為600L

58、</p><p><b>　?。?）雙聯式過濾器</b></p><p>　　目前通用型號:RP6H2; 過濾直徑:D=300mm面積:S=0.18m2</p><p><b>　?。?）奶泵</b></p><p>　　本設計處理量較大，所以均選用處理量較大的:BA W5(N302)型奶泵。<

59、;/p><p>　?。?）板式換熱器(冷卻)</p><p>　　雖然有一部分原料乳從牧場收取，己進行了冷卻處理，但考慮到運至工廠后的溫度不均，并且還會受季節(jié)影響，所以為了保證設備具有足夠的冷卻能力，本設計暫定所有原料乳的溫度均為年平均室溫20℃。設定每班收奶冷卻時間為4小時/班。則冷卻處理量為：M= 92900kg/4h=23225kg/h</p><p>　　表2-

60、12 冷卻板式換熱器冰水、物料溫度差</p><p><b>　　逆流換熱:</b></p><p>　　△T1=11℃ △T2=4-1=3℃</p><p><b>　　對數平均溫度差：</b></p><p><b>　　換熱面積:</

61、b></p><p>　　選用2個板式換熱器型號:BP2-J-15 換熱面積15m2</p><p>　　冰水耗用量計算:(根據能量守衡)M奶C1△t奶= M冰水 C2 △t冰</p><p><b>　?。?）立式貯奶罐</b></p><p>　　表2-13 立式貯奶罐型號表</p><

62、;p>　　一般情況下選罐的總容量為日處理量的50 -100% 。本設計選用罐的總容量為日處理量的50%(即140噸)所以這里選用14個10噸的貯奶罐貯存原料乳。</p><p>　?。?）板式換熱器(預熱)</p><p>　　表2-14 預熱板式換熱器熱水、物料溫度差</p><p><b>　　逆流換熱:</b></p>

63、<p>　　△T1=45-5=40℃ △T2=70-40=30℃</p><p><b>　　對數平均溫度差：</b></p><p>　　設定每班預熱時間為6.5h/班，則預熱處理量為：M=92900kg/6.5h=14292.31kg/h</p><p><b>　　換熱面積

64、:</b></p><p>　　選用1個板式換熱器型號:BP2-J-10 換熱面積10m2</p><p>　　冰水耗用量計算:(根據能量守衡)M奶C1△t奶= M熱水 C2 △t熱水</p><p>　?。?）板式換熱器(冷卻)</p><p>　　同理可得 板式換熱器型號:BP2-J-20 換熱面積: 20m2。&

65、lt;/p><p>　　冰水耗用量計算:(根據能量守衡) )M奶·C1·△T 奶=M 冰水·C2·△T冰水</p><p><b>　?。?0）立式貯奶罐</b></p><p>　　本設計在這里設定了存儲量為60 噸(日處理量的20%)的存儲設備，由于考慮到這里的貯奶罐主要是起到了暫存的作用來協調生產速度的

66、均衡性，同時為了使用的方便性，讓每個罐在存儲時都盡量裝滿，所以我們選用6個10噸的貯存罐，在實際生產時可根據需要使用，不用的則可以空置。</p><p>　　（11）三效降膜式蒸發(fā)器（選用原則見2.5.1.1）</p><p>　　表2-15 三效降膜式蒸發(fā)器參數</p><p><b>　?。?2）高壓泵</b></p><

67、;p>　　設備選型:(選用W6型高壓泵)</p><p>　　流量：60L/min，壓力：60bar ，轉速：600r.p.m，功率：7.35kw，重量：40kg</p><p><b>　　（13）噴霧干燥塔</b></p><p>　　表2-16 噴霧干燥塔分類及比較</p><p>　　注：根據各類干燥設備

68、性能的比較，再結合考慮我國技術水平、耗能大小及牛乳本身特性多方面條件綜合考慮，本設計選用的是壓力式順流噴霧干燥塔對蒸發(fā)后的濃縮乳進行干燥。</p><p>　?。?4）流化床（兩段式結構）</p><p>　　第一段：(干燥段)100～120"C的熱空氣白干燥段底部通入，將7％～8％含水量的乳粉干燥至水分在5℃以下，隨后進入第二段。</p><p>　　第

69、二段：(冷卻段)用10～20 0C左右的冷空氣將乳粉一邊冷卻一邊振動。冷卻好的乳粉將從流化床流出進入下一道工序，而廢氣則是從流化床上部排出，經旋風分離器回收細粉。</p><p><b>　?。?5）振動篩粉機</b></p><p>　　己知:278.7噸原料乳經干燥后可得乳粉:33.4t</p><p><b>　　則每小時產量：

70、</b></p><p>　　暫定生產能力為：1400Kg/h </p><p>　　設備型號:RPOS-1000; 生產能力:1000kg/h;凈重678kg</p><p><b>　　（16）包裝機</b></p><p>　　本設計中奶粉的包裝將選用500克／袋的真空充氮的袋

71、裝，包裝材料將選用偏聚二氯乙烯。袋裝好后為了運輸的方便性，將把袋裝乳粉人工裝箱(24袋／箱)。</p><p>　　2.5.3 設備選型列表</p><p>　　表2-17 設備選型</p><p>　　2.6 乳粉中常見的質量問題和預防措施</p><p>　　乳粉中出現的質量問題有多種，總的來說有以下幾種：吸濕結塊、沖調性差、乳粉氧化變質

72、，乳粉褐變。</p><p><b>　　(1)吸濕結塊</b></p><p>　　乳粉的吸濕性很強，很容易吸收空氣中的水分，吸水程度因周圍空氣濕度</p><p>　　或乳粉種類而異。非晶形玻璃狀態(tài)的乳糖吸濕性很強，吸濕后，蛋白質粒子彼此粘連，形成塊狀。</p><p>　　預防措施：乳粉經噴霧干燥后，因及時采用流化

73、床冷卻,鼓入的冷空氣應保持干燥，冷卻后及時包裝，包裝時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。</p><p><b>　　(2)沖調性差</b></p><p>　　將乳粉與水按鮮乳含水比例復原時，應該能恢復成均一的鮮乳狀態(tài)，其中蛋白質的分散和脂肪的乳化情況應與鮮乳的物理狀態(tài)相同。但質量差的乳粉并不能完全沖調成鮮乳狀態(tài)。</p><

74、;p>　　預防措施：在原料乳的驗收時嚴格把關，不采用質量不合格的原料乳進行生產，噴霧干燥時乳滴受熱溫度不超過60℃，乳粉儲存時室溫應保持在20~25℃，相對濕度保持在75%以下。</p><p><b>　　(3)乳粉氧化變質</b></p><p>　　乳糖吸濕結晶后，使乳粉顆粒表面產生許多細裂紋，這時空氣很容易滲透到乳粉顆粒內部，脂肪也會逐漸滲出到乳粉表面，

75、引起乳粉氧化變質。</p><p>　　預防措施：選用合適的包裝材料，在真空度83.99~85.32kPa下，通入純度為99%的氮氣，達到6.8~20.58kPa的壓力后封罐。</p><p><b>　　(4)乳粉褐變</b></p><p>　　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

76、和貯藏中也會因各種原因導致褐變。</p><p>　　預防措施：中和原料乳時避免加堿過多，生產時，加熱溫度要適中，加熱時間不能過長。乳粉干燥后，水分含量要達標，貯藏時溫度不能過高。</p><p><b>　　2.7參考文獻</b></p><p>　　1.《食品工藝學》 趙晉府 中國輕工業(yè)出版社</p><p>　

77、　2．《現代食品工程高新技術》 高福成 王海鷗 中國輕工業(yè)出版社</p><p>　　3.《發(fā)酵工廠工藝設計概論》 吳思方 中國輕工業(yè)出版社</p><p>　　4.《食品工廠設計與環(huán)境保護》張國農 中國輕工業(yè)出版社</p><p><b>　　3、工藝圖紙</b></p><p>　　3.1車間主要物料衡算圖&l

78、t;/p><p><b>　　見附錄。</b></p><p>　　3.2 車間平面布置圖</p><p><b>　　見附錄。</b></p><p>　　3.3生產工藝流程圖</p><p><b>　　見附錄</b></p><p&

79、gt;<b>　　4、設計結果評述</b></p><p>　　本設計綜合工藝要求及實際情況，參考前人的研究成果的基礎上，經過全體成員的研討，確定合適的生產工藝、工藝流程。按四班三運轉，每天工作二十四小時，每班八小時運行。通過對能耗、衛(wèi)生、質量等多因素綜合考慮，確定原料驗收—預處理—標準化—殺菌—濃縮—干燥—冷卻—包裝的工藝流程，考慮到蔗糖的熱溶性，且預計成品的含糖量不超過20%，因此我們設

80、計在預熱時就加糖。同時，讀奶粉進行噴霧干燥，為了防止質量損失、提高成品質量，在干燥之前先經濃縮，這樣還有利于節(jié)能，降低生產成本。經過工藝計算，每天耗水1700噸，耗氣179噸。由于缺乏實際經驗，在取值時，并不一定符合最佳生產條件。</p><p>　　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、統籌兼顧。在設計中，我們還考慮到了環(huán)境保護和三廢的排放和相應處理。除了工藝設計外，其他的非工藝設計，在實際的

81、施工和生產過程中也是必須考慮到的，但由于知識所限，我們在本次設計中并未詳細設計。</p><p>　　目前，市場上奶粉生產商不計其數，尤其國外的產品技術新、質量高，為了提高競爭力，我們應該不斷提高生產技術，改進工藝方法，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。</p><p>　　此次設計的心得有以下幾點：1、數據必須自己查，并且盡可能保證數據的同一來源。2、對各公式

82、的單位必須清楚，否則必然導致嚴重錯誤。3、數據計算時要準確，一旦出現錯誤，牽一發(fā)而動全身。4、對設計來說，耐心和細心同樣重要，缺一不可。5、出現問題要認真找出癥結所在，再根據理論調節(jié)各參數的取值范圍以達到要求。工廠設計是一項綜合要求高的任務，作為未實際操作的學生來講，平時應加強練習，多借鑒學習前人的成果。</p><p>　　5、組員和設計任務分工情況</p><p>　　成員 ：

83、 </p><p><b>　　設計任務分工情況：</b></p><p><b>　　產品方案： </b></p><p><b>　　物料衡算：</b></p><p><b>　　設備選型與設計： </b></p><p>