莲子蛋白粉工厂车间布置设计.docx
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莲子蛋白粉工厂车间布置设计
化工学院
课程设计
题目莲子蛋白粉工厂的车间布置设计
学院：
化工学院
专业：
生物工程
学号：
姓名：
指导教师：
完成时间：
2010.2
综述3
第一章食品工厂车间布置设计3
1车间布置设计的目的和重要性3
2车间布置设计所需资料3
3生产车间工艺布置的原则4
4生产车间工艺布置的步骤与方法4
5生产车间工艺设计对非工艺设计的要求5
1对建筑外形的选择要求5
2对门、窗的要求5
3对采光的要求5
第二章莲子蛋白粉工厂车间布置6
一生产工艺流程图6
二产品方案及班产量的确定6
1产品方案7
2产量的确定7
3生产车间设备的选型及配套9
参考文献12
车间布置图（见图纸）13
摘要：
车间布置是指对车间各基本工段、辅助工段、生产服务部门、设施、设备、仓库、通道等在空间和平面上的相互位置的统筹安排。
车间布置旨在最有效地利用厂房空间，一方面方便于工作操作，避免生产设备的过度拥挤；另一方面，注意厂房的通风和防火防爆，确保安全生产。
其具体内容包括：
1.在纵跨、横跨、咼跨、露天跨建筑面积上的安排；2.在厂房内空间分层的安排；3•在多层建筑内的安排。
车间的平面布置要根
据工厂的生产大纲和车间分工表、生产流程、工艺路线、生产组织形式、机器设备和起重运输设备的种类、型号、数量等多方面因素共同确定。
好的车间布置应最大限度地减少搬运路程，让物料从进入车间依次流经各个工位后流出车间。
关键词：
车间布置
第一章食品工厂车间布置设计
1.1车间布置设计的目的和重要性:
O4H
车间布置设计是工艺设计中的重要组成部分。
它是在确定生产流程与设备的型号、规格、数量的基础上进行的。
车间布置设计的目的是确定各车间、工段每台设备及构筑物的具体位置，决定车间、工段的长度、宽度、高度、建筑结构形式，以及各工段乃至车间之间的相互联系。
车间布置是否合理，不仅影响建设的投资，而且对工厂建成后的生产和管理效率、生产的经济性、操作和维修条件、车间内的运输、卫生和安全等均有重要的影响。
因此车间布置设计是一项涉及面广、复杂而细致、重要的设计内容。
它不仅要求工艺设计人员要了解生产操作、设备维修和具有一定的安装知识，而且要具备一定的土建、电力、自控仪表等其他专业的基本知识。
同时，在设计中还必须考虑各个方面的因素，提出不同方案进行比较，征求有关人员，特别应听取生产工人的意见，并与非工艺设计人员协作，这样才能获得良好的设计效果。
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1.2车间布置设计所需资料
车间布置设计必须在充分调查的基础上，掌握必要的资料作为设计的依据和参考，这些资料包括如下内容：
"B1F;p:
N）b6S$[7J
（1）生产工艺流程图；&a/Y-d0
（2）物料衡算资料：
包括原料、半成品、成品、副产品、废水与废料等的性质与数量；
（3）设备资料：
包括设备图及其操作条件、设备一览表及动力消耗情况等；
（4）有关工艺设计的说明书；
（5）各种构筑物的结构和尺寸；5E"U%I-r;H"Y"T$d'?
（6）对车间内的供电、供汽、给排水、通风换气、自控仪表、采光及车间内运输等要求；
（7）劳动安全、防火、防爆等资料；（〜#HT;r$W6g's4_&A
（8）车间组织及定员资料等；-L!
S.s'x'B）O$m.x7[5i了解和掌握上述资料是重要的，更主要的是工艺设计人员应随时与各辅助专
业的设计人员沟通和协商，使车间布置设计能满足各专业的要求。
（9）国家、行业有关方面的规范资料
食品工厂生产车间一般由生产车间、辅助车间、动力车间、仓库和堆场、三废治理、厂前行政管理以及福利设施等组成。
工业设计人员主要完成生产车间的设计；辅助车间、动力车间（如变电间、锅炉房、制冷机房）以及水处理间系统的设计由相对的配套专业人员承担设计。
在进行生产车间布置设计时，应先了解和确定生产车间的基本部分及其具体内容和要求，方可进入设计状态，否则易出现遗漏和不完整。
生产车间的内部组成，一般包括生产、辅助、生活等三个部分：
（1）生产部分：
包括原料工段、生产工段、成品工段、回收工段等；
（2）辅助部分：
包括变配电、热力、真空、压缩空气调节站、车间化验、控制系统、包装材料的；
（3）生活行政部分：
包括车间办公室、更衣室、休息室、浴室以及厕所等。
1.3生产车间工艺布置的原则
（1）要有全局观点，符合总体设计要求；
（2）车间设备布置时，应使设备能够灵活调动，满足多种生产的可能，并留有适当余地；
（3）设备要尽量按工艺流水线安排；
（4）尽可能利用生产车间的运输空间，各工序间要相互配合，保证各物料运输通畅，避免重复往返，合理安排生产车间各种废料排出，人员进出要和物料进出分开；
（5）对空压机房、空调机房、真空泵等既要分隔，又要尽可能接近使用地点，以减少输送管路及损失。
对散发热量，气味及有腐蚀性的介质，要单独集中布
（6）应注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。
必须考虑生产卫生和劳动保
护，如卫生消毒、防蝇防虫、车间排水、电器防潮及安全防火等措施。
可以
设在室外的设备，尽可能设在室外并加盖简易棚保护。
1.4生产车间工艺布置的步骤与方法
1做出设备清单；
2对设备清单进行全面分析与整理、分类；
3确定厂房的建筑结构、形式、朝向、跨度、宽度，绘出承重柱、墙的位置；
4按照总平面图，确定生产流水线方向；
5绘草图、用方形或设备外形表设备，尺寸应按照比例缩小，排出多种方案比较。
1.5生产车间工艺设计对非工艺设计的要求
（一）对建筑外形的选择要求
车间建筑的外形有长方形、L形、T形、U形等。
一般为长方形，其长度取决于生产流水作业线的形式和生产规模，一般60m左右适宜，车间层高按
房屋的跨度和生产工艺要求而定，一般以6m为宜。
单层厂房可酌量提高，
车间内立柱越少越好。
国外生产车间一般高度7〜10m，也有车间达12m以上。
（二）对门、窗的要求
每个车间必须有两道以上的门。
作为人流、货流和设备的出入口，门的
规格应比设备高0.6-1.0m,比设备宽的0.2-0.5m。
为满足货物或交通工具进出，门的规格应比装货物后的车辆高出0.4m以上，宽出0.3m以上。
生产车间的门应按生产工艺的要求进行设计，一般要求设置防蝇、防虫装置，车间的门常用的有空洞门、单扇门、双扇门、单扇推拉门或双扇推拉门、单扇双面弹簧门、双扇双面弹簧门、单扇内外开双层门、双扇内外开双层门等。
我国最常用的，效果较好的是双层门（一层纱门和一层开关门，门的代号用M”表示）。
在车间内部各工段间要求差距不太大，为便于各工段间往来运输及人员流动一般均采用空洞门。
对排出大量水蒸气或油蒸汽的车间，应特别注意排汽问题。
一般对产生水蒸
气或油汽的设备需进行机械通风，可在设备附近的墙上或设备上部的屋顶开孔，用轴流风机在屋顶或墙上直接进行排汽。
食品工厂生产车间，对于局部排出大量蒸汽的设备，在平面布置时，应尽量靠墙并设置在当地夏季主导风向的下风向位置，同时，将顶棚做成倾斜式，顶板可用铝合金板，这样，可使大量蒸汽排至室外。
（三）对采光的要求
我国目前各食品工厂生产车间基本上是天然采光，车间的采光系数一般要求为1/4-1/6。
采光系数是指采光面积和房间地坪面积的比值。
采光面积不等于窗洞面积。
采光面积占窗洞面积的百分比与窗的材料、形式和大小有关，一般木窗的玻璃有效面积占窗洞的46%〜64%，钢窗的玻璃有效面积占窗洞的74%-79%。
窗是车间主要透光的部分，窗有侧窗和天窗之分。
车间内来自窗的采光
主要靠侧窗，它开在四周墙上，工人坐着工作时窗台高H可取0.8-0.9m；站
着工作时，窗台高度取1m-1.2m。
窗的种类很多，常用的是双层内、外开窗（纱窗和普通玻璃窗）。
窗的代号’用C”表示。
若房屋跨度过大或层高过低，侧窗采光面积小，采光系数达不到要求，还需在屋子顶上开天窗增加采光面积，也可多设日光灯照明，灯高离地2.8m，每隔2m安一组。
去心、粉碎
喷雾干燥
图2-1湘莲蛋白粉生产工艺流程图
22产品方案及班产量的确定
依据：
年产300吨莲子粉，每年实际生产13个月计算，每月按照25天计算其中十月份为旺季，每天安排两班生产，其余时间每天一班。
2.1.1产品方案
表2-1产品方案表
产品名称
年
量（t）
班产量（Kg）
月
月
月
四
月
五
月
六
月
七
月
八
月
九
月
十
月
十
月
十
月
莲子粉
300
923.077
222产量的确定
年产量300吨，按13个月计算，一个月25天，得出：
每班产量=300000心3*25）=923.077Kg.
原料消耗的计算
已知：
Mo=1000kg
莲子经去芯、粉碎（损失率按5%计算）
Mi=1000X（1-0.05）=950kg;
莲子粉经盐提过程，其提取率为80%，其中莲子粉中粗蛋白的含量为16.2%,而水溶加盐溶蛋白占总蛋白的比例为76.23%
M2=950X0.162X.7623X.8=93.854kg
莲子蛋白经过滤（损失率为0.5%）
M3=93.854（1-0.05）=93.385kg
莲子蛋白经离心、酸沉（各损失0.5%）
M4=93.385（1-0.05）（1-0.05）=92.453kg
莲子蛋白经超滤（损失率为0.3%）
M5=92.453（1-0.03）=92.176kg
莲子蛋白经喷雾干燥（损失率0.5%）
M6=92.176（1-0.05）=91.715kg
莲子蛋白经冷却、包装（损失率为0.2%）
M7=91.715（1-0.02）=91.532kg
成品中纯莲子蛋白占蛋白粉的80%,莲子粉成品量为
M8=91.532/0.8=114.414kg
根据上面的计算，要在一年中生产300吨莲子蛋白肽，则每班需要原料为
7873.402kg
项
目
每班产量（kg）
指标
770g/罐
占20%
184.985
400g罐
占45%
416.217
成品率99.8%
10g/包X36包占35%
323.724
莲子粉消耗量
7873.402
NaCI消耗量
460.12
提取率16.2%
料液比1:
10
碳水化合物
38.77kg/班产
4.2g/100g
脂肪
38.77kg/班产
4.2g/100g
辅助材料
膳食纤维
4.62kg/班产
0.005g/100g
大豆卵磷脂
5.54kg/班产
0.006g/100g
770g/罐
一
241罐
400g/罐
一
1042罐
大袋（36包）
一
900袋
包装材料
小袋（10g）
一
32405袋
纸箱10gX36
一
19只
400g/罐
一
44只
770g/罐
一
10只
2・2・3生产车间设备的选型及配套
表2-3主要车间组成
序号
名称
工序
备注
1、莲子粉进行去心
1
莲子粉碎车间
2、莲子剥壳磨皮
3、莲子粉碎
2
莲粉净化室
莲子粉除杂、除沉
1、莲子粉与氯化钠溶液混合
2、45°C恒温加热1小时混合液
3
浸提车间
3、离心分离混合液
生
产
4、收集淀粉沉淀物
车
间
5、收集提取液
1、提取液调到PH=4.6
4
分离车间
2、离心30分钟提取液
3、水洗蛋白沉淀物2-3次
6
杀菌室
杀菌消毒
7
喷雾干燥室
进行喷雾干燥
8
包装车间
蛋白粉的包装
9
莲子粉仓库
储存200吨
10
成品仓库
视情况而定
辅助车间
11
污水处理厂
日处理能力170吨废水
12
锅炉房
日产汽能力45吨
13
蓄水池
储供水能力2吨/天
表2-4莲子粉碎车间主要设备表
序号
设备名
规格
台数
出厂地
1
电动莲子脱皮机
外形尺寸（LWH）（mm）
400X50X500时产100-150kg
6
2
莲子去芯机
电压220V功率2kw时产95kg
10
3
40B高效粉碎机
主轴转速（r/min）3400进料粒度（mm）12粉碎细度（目）60—120
粉碎电机（kw）11吸尘电机（kw）1.5外形尺寸（LXXH）（mm）
1350>700X1700
1
表2-4盐提车间主要设备表
序号
设备名
规格
台数
出厂地
1
莲粉输送泵
1
2
PJ型配料罐
容积20000L
搅拌转速12〜150r/min（定速）
支脚形式三棱锥形式
附件配置料液进出口温控仪内罐体：
不锈钢SUS304或SUS316L
1
3
BAS-16-400
板框式过滤器
滤板规格>层数400X16
过滤孔径0.45〜10卩m流量8〜12t/h
过滤面积2.0m2
电机功率2.2KW外形尺寸（LXWXH）（mm）980X610X1000
1
4
hr500-n
双级活塞推料离心机
直径438/500mm
过滤区长度180/180m最高转速1200-1200r/min主电机功率30-45kw油泵电机功率15kw工作能力5-12t/h
外形尺寸（LXWXH）（mm）
2750X1480X1290主机重量3100kg
表2-5分离车间主要设备
序号
设备名称
规格
台数
出厂地
1
沉淀罐
容积10000L
搅拌转速960r/min
附件配置CIP清洗器、料液进出口、pH计口
内罐体不锈钢SUS304或SUS316L
1
2
FYD-1超
滤机
组件长度及外径①90mmK1115L有效膜面积22m
过滤精度（以分子量记）10000
使用压力0.25MPa
PH值应用范围2-13
1
参考文献
1、陆宁,宛晓春,郑国社.莲子乳饮料的加工技术[J].食品研究与开发.1998,19
（2）:
26-27
2、张国农主编《食品工厂设计与环境保护》，中国轻工业出版社
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