年产吨饼干的工厂设计.docx

1、年产吨饼干的工厂设计 Revised by BETTY on December 25,2020年产吨饼干的工厂设计年产10000吨饼干的工厂设计校别：延边大学学院：农学院专业：食品科学与工程姓名：孙佳琪摘要：随着人们生活水平的提高，追求营养膳食已成为现在饮食的主流，传统的食品行业也应该与时俱进。饼干是一种营养丰富，易于消化吸收，使用方便的食品，它深收广大人民喜爱，在饼干中加入胚芽，不仅能提高其营养价值，还可以获得更好的口感，本设计主要根据“班处理吨胚芽饼干”设计任务书进行设计。主要包括了配方的设计，工艺设计，生产设备设计及选型，热电衡算，烤炉的设计及计算，人员定额，生产车间布置，厂区平面设计及

2、经济成本计算等。关键词：饼干；玉米；工艺论证；辅助设计第一章绪论1.1概述饼干是一种舶来食品，历史非常悠久。及至现代，品种异常丰富，成为现代家庭喜爱的小食品。饼干类包含饼干（Biscuit），曲奇（Cookies）和苏打饼干（Cracker）等等。它作为旅行、航海、登山时的储存食品，是非常方便适用的。用玉米做饼干，可以利用玉米中含有大量的营养保健物质，除了含有碳水化合物、蛋白质、脂肪、胡萝卜素外，玉米中还含有核黄素等营养物质。玉米中的维生素含量非常高，为稻米、小麦的5-10倍，而特种玉米的营养价值要高于普通玉米。比如，甜玉米的蛋白质、植物油及维生素含量就比普通玉米高1-2倍，“生命元素”硒的含

3、量则高8-10倍，其所含有的17种氨基酸中，有13种高于普通玉米。玉米是在面粉中加入小麦胚芽粉，经过一系列加工，使之成为具有一定保健作用的营养型饼干，这是一个很有发展前景的项目。1.2饼干的特点1.2.1适宜大规模生产饼干适宜大规模生产，自动化生产。生产效率高，建设一个现代化的大型饼干厂以可以满足上百万人的需要。1.2.2容易消化吸收饼干质地松脆多孔，扩大了人体消化器官中各种酶与饼干接触的面积，而且饼干表皮的各种碳水化合物呈粘糊状，有利于人体的消化吸收。1.2.3食用方便饼干的流通、保存和食用的适应性比馒头、米饭好。可在较长的时间保持良好的风味，包装简单，经济可口，携带方便。在一般情况下，随时

4、随地可以取之食用，特别适用旅游和野外工作者的需要。饼干在方便食品中占有重要地位。1.2.4营养价值高饼干以面粉、奶粉、白砂糖为主要原料，经过酵母菌发酵，再辅之以其他一些特色成分，含有人体必备的碳水化合物、氨基酸、维生素、矿物质、油脂等，营养成分丰富。1.3设计依据1. 设计班产吨面粉的玉米饼干生产线为设计的主要依据。2. 设计参考郑州饼干厂引进的加拿大生产线。3. 设计是参阅了面糖食品工厂设计、食品工厂设计、食品焙烤工艺学、饼干加工工艺、食品添加剂等有关资料作为理论基础，充分利用学校图书馆现有资料进行设计。 设计范围 设计以饼干厂的设计为主题，主要是饼干生产车间的设计，一是一般部分，一是专题部

5、分。1.4.1 一般部分包括全厂平面布置，公共系统的计算，经济技术核算及劳动力，组织,厂地选择更安全卫生和防水，初步设计有关建筑，水电气衡算，经济衡算，车间人员安排，以及有关车间平面的布置和建筑的主要要求。1.4.2 重点部分 包括生产方案的选择和主产品的确定，工艺流程的论证，产品的物料衡算，设备选型和自制设备，烤炉的设计。1.4.3 图纸共四张图纸。分别为：车间平面图，厂区平面图，设备流程图，饼干生产工，饼干包装材料设计图。1.5设计指导思想 指导思想 1. 重视经济效果，少花钱多办事，坚持做到技术上先进，经济上合理。 2. 结合我国国情，采用国外的先进科学技术，实现生产连续化，自动化。 3

6、. 生产工艺合理，投资少，见效快。 设计特点 1. 本设计采用一次发酵法发酵，生产周期，加快生产速度。设备造型符合饼干厂机械化生产，形成连续流水线生产。车间布置符合流水线生产的原则。所选的设备均有余量，为将来扩大再生产做准备。 2. 工人具有良好的操作条件，保护环境，经济效益好，减轻了劳动强度。 3. 生产周期短，见效快。 生产思想 1. 重视经济效果，少花钱多办事，坚持做到技术上先进，经济上合理。 2. 结合我国国情，采用国外的先进科学技术，实现生产连续化，自动化。 3. 生产工艺合理，投资少，见效快。 厂址选择1.6.1 厂址选择原则指照国家设计政策，生产条件和经济效果等方面考虑，现选择厂

7、地。食品工厂倾向于设在原料产地的大中城市，适于原料供应，产品销售，减少运输费用。 厂地附近有良好的环境，无有害气体，放射性粉尘和扩散性的污染源，不在受污染源，受污染河下游，和散发污染气体源的下风向，不在传染病医院附近。 厂址附近水源充足，水质良好，运输条件方便，接近电压，电网，燃料供应方便，排水便利。 厂址选在人口集中区，减少宿舍，商店，学校等职工的生活福利设施。1.6.2 厂址选择报告白城市位于吉林省西北部，嫩江平原西部，科尔沁草原东部。属温带大陆性季风气候。年均日照时数小时，年均气温4.9，无霜期157天，年均降水量407.9毫米，光热条件优越于全省其他地区。坐标，东经121度38秒至12

8、4度22分，北纬44度13分57秒至46度18分。地势由西北向东南依次为低山、丘陵、平原，西南略有抬升。西北部为大兴安岭东麓褶皱地带，分布着丘陵和低山，海拔300662.6米；东北、东南部为平原，海拔130140米；西南部广泛分布西北至东南走向的大小沙丘、沙垄，海拔150180米，是潜化沙漠区。最高山峰敖牛山，海拔662.6米；最低地区为镇赉县和大安市境内的月亮湖地区，海拔一般为130米左右。分析比较之后，将厂区定在白城市经济开发区，此处交通便利，有许多企业和学校，人群消费水平较高，文化素质较高，易于接受此类食品。厂址所在地地价相对较低，节省了投资成本，水源可采用白城市自来水公司供应。厂区占地

9、面积为20020m2,厂区后留有扩建地，门市设在邻街，前店后厂形式，使产品销售有所保证。厂区附近无化工及其它能产生有害气体、放射性粉尘的工矿企业，没有污染源，对保证产品质量有利。同时将厂区位置定在工矿企业的上风向上，有良好的地理条件，建立完善的三废处理系统，厂区的自然排水坡度定在左右。第二章饼干生产工艺设计 生产方案制定2.1.1 对产品方案的要求2.1.2 产品方案的安排全厂只生产玉米饼干，全年生产日为234天，每天3班，其余全为休假及检修日。2.1.3 工作日我国每周有两天为法定假日，每年有27天的法定节假日，则每年实际生产天数为365-522-27=234天。2.1.4 全年生产班次32

10、34=702班 生产工艺流程1 工艺流程解说原料预处理白砂糖加水加热溶化后。加入柠檬酸 10g，慢火加热 5 分 钟，冷却，备用。油脂溶化备用。碳酸氢钠、碳酸氢铵、盐用水溶解备用。面粉、淀粉、奶粉过筛备用。 面团的调制首先将面粉、奶粉、泡打粉称好后倒入和面机中搅匀，加 入糖浆、油搅拌，再将香兰素、碳酸氢铵、碳酸氢钠、磷脂用凉水溶解后加入， 甜蜜素用温水溶化后投入，再加入各种香精，搅拌到使已经形成的面筋在机桨作 用下，逐渐超越其弹性限度使弹性降低时为止。 静置经面团静置 1020 min. 成型将调制好的面团分成小块，通过压面机压成面片，旋转 90 度， 折叠再压成面片，如此 913 次，用印模

11、制成一定形状的饼坯。 烘烤将饼坯装入烤盘、放入烤炉，面火 160、底火 150烘烤。 冷却至室温。 冷却韧性饼干因配料中糖、油含量低，烘烤时脱水量大而极易产生裂 缝。在冷却过程中，不可采用强制通风，以防温度下降过速和输送带上方空气过于干燥，导致产品贮藏过程中破碎。要求冷却完全，尽量接近室温，待产品低于 45方可包装。 抗氧化剂 BHT作为食品添加剂能延迟食物的酸败2。 产品包装设计图3见附图第三章 物料衡算物料衡算是指包括该产品的原辅材料、中间产品、副产品、产品和包装材料的计算。一般均按生产品种、规格、包装规格及班产量进行计算。通过物料衡算可确定主要原辅材料的采购量、运输量和仓库储存量；包装材

12、料的需求量、储存量，并为确定生产过程中所需设备的配置、劳动定员、各类仓库的面积确定等提供计算依据。由工艺配方可知：白砂糖 28% ,玉米2%,饴糖2% ,磷脂2% ,奶油3% ,食盐% ,碳酸氢钠%，碳酸氢铵 %，BHT %，柠檬酸 %. 饼干班产量的确定日产饼干量为：10000234天d班产饼干量为：3班班 原料的采购量确定每班需要专用淀粉14200kg 计算其所需班产量：白砂糖1000=玉米1000=饴糖1000=精炼油1000=磷脂1000=奶油1000=香兰素1000=食盐1000=碳酸氢钠1000=碳酸氢铵1000=1000=柠檬酸1000=表3-1班产吨蛋奶饼干物料计算项目指标每班

13、实际量成品（）成品率%面粉消耗量990kg/t辅料消耗量白砂糖饴糖精炼油奶油磷脂碳酸氢钠碳酸氢铵柠檬酸BHT食盐香兰素玉米280kg/t20kg/t180kg/t30kg/t20kg/t8kg/t4kg/ttt5kg/tt20kg/t第四章 设备选型 设备选型说明 选型的主要依据符合国家有关产业政策和标准要求：优先选择和采用当前国家重点鼓励发展食品机械设备，重点选择和采用具有适度规模、科技含量高、经济效益好、资源消耗低、安全卫生、环境污染少、资源利用效率高设备；禁止选择和采用当前国家明令限制和淘汰食品机械设备，重点禁止选择和采用违反国家法律法规、生产方式落后、产品质量低劣、环境污染严重、原材料

14、和能源消耗高、已有先进成熟技术替代、严重危及生产安全设备；尽量选择和采用具有先进标准设备和定型产品，首先重点选择具有国际标准、国外先进标准和等效国际标准设备，其次再选择具有国家标准、行业标准和企业标准设备，设备设计、制造、安装、检验等技术条件，最好能受到现有基础标准、方法标准和安全标准约束，以利于设备使用性能和产品质量有效发挥。满足项目工艺技术方案要求：(1)满足产品方案要求。产品方案是指拟建食品加工项目主导产品、辅助产品和副产品等，主要包括产品品种、产量、规格、质量标准、技术含量要求等，适应产品市场需求和竞争形势变化；(2)满足生产规模要求。生产规模是指拟建食品加工项目设定正常生产运营年份可

15、能达到生产能力或服务能力，主要考虑对项目生产规模适应性、匹配性，既要满足不同加工物料性能要求，又要满足生产能力配套合理性；(3)满足生产工艺参数。生产工艺参数是指食品加工过程中应控制各种技术参数，如压力、温度、湿度、真空度、提取率或率、速度、纯度、物料消耗定额和能量消耗定额等，设备指标既要先进合理又要切实可行；(4)满足物料平衡计算要求。生产物料平衡是依据质量守恒定律理论进行计算，其内容是指输入系统中物料量应等于系统输出物料量与物料损耗量之和；(5)满足能量平衡计算要求。能量平衡是依据能量守恒定律理论进行计算，设备选择时应高度重视能耗问题，尽量选择节能节水、节汽、节电、节热等设备。技术先进：设

16、备性能先进。设备运行稳定，投资和产品成本低，生产能力和劳动生产率较高，使用寿命长等；技术水平先进，有利于促进技术进步和提高竞争力，具有产业化基础，能形成新的经济增长点，符合可持续发展；装备水平先进，设备结构合理，制造精良，连续化、机械化和自动化程度较高，具有较高的安全性和卫生要求。适用性强：适应市场变化。适应当地自然、经济、社会条件的变化，同一生产线希望能进行多层次深加工，有能力进行生产调节，发展前景广阔；与投入物特性相匹配，统筹考虑资源供给，适应原料和其他辅助材料的加工要求；所选设备使用同样投入物时，尽量获得比其他设备更广泛的产品组合；适应工艺技术要求，应同项目的生产能力相匹配，主要设备及辅

17、助设备之间相互配套；满足工艺要求，保证产量与质量；与建设规模、产品方案相适应，满足现有技术条件下的使用要求和维护要求；与安全环保相适应，确保安全生产，尽量减少“三废”排放；根据人类工效学原则，考虑设备对环境和操作人员的影响。 可靠性高：设备成熟度高。采用已充分验证并经过使用的设备，不能冒险采用未经中试就转为生产的设备，未经生产实践或有遗留技术难题的新设备不能盲目采用；生产稳定性高，不得对人员造成危险，不应向工作场所和大气排放超过国家标准规定的有害物质，不应产生超过国家标准规定的噪声、振动、辐射和其他污染。使用寿命长，设备无故障工作时间长，设备投入使用如出现故障可以修复，使用到一定极限后则不能再

18、修复使甩。未做明确规定的设备通常按设计寿命为20年考虑，使用寿命有具体说明的从其规定。 技术经济合理：设备选择尽量立足国内，因国产设备的价格便宜，故设备选购尽量考虑国内解决；如果国内设备不能满足工艺要求、生产要求、质量要求等情况，再考虑购置国外设备；设备配置应均衡合理，考虑整条生产线配置的综合经济性，要求设备配置和衔接紧凑、均衡、协调，提高劳动生产率；提高技术经济价值，进行反复的技术经济方案比较，分析各方案的技术和经济效益，选择投资小、成本低、利润高、经济合理的设备选择方案。 设备选型特点设备工作部件及技术参数应与加工产品的生物特性相适应，并符合最终产品的加工要求；严格控制加工过程中造成原料、

19、最终产品损伤和品质降低；对最终产品是食品或食品原料的加工设备，应防止机械或其他物料对最终产品的污染，以保证最终产品符合食品卫生要求；要避免食品加工过程中排放物(渣、糟、浆、液、气等)对环境的污染，对有污染的排放物应配备处理设备，使其达到排放要求；对含有多种营养成分或药效成分的食品，应考虑减少加工设备对营养或药效成分的损失；要重视副产品和下脚料的综合开发，充分利用资源，提高经济效益。所以，设备选型既是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准，又是工艺布置的基础，并且为动力配电、水汽用量计算提供依据。 设备设计 和面机和面机属于面食机械的一种，其主要就是将面粉和水就行均匀的混合。本设计拟用立式和面机

20、。班产量，每班工作时间8h，设定15min和面一次，则一次和面8/4=(t).面团密度以1000kg/m3,V设=450kg/1000kg/m3= .设和面缸直径D,设高度H=D，V设=D3/4= m3,则D=H=,则实际长度取d=h=。V实= d3/4=V设。规格为 250010051300,1台 筛粉机在调粉之前，面粉必须过筛后才能使用。其中过筛的作用：1）除去面粉中的杂质，2）使面粉形成松散的细小的微粒，混入一定量的空气，也可达到调节粉温的作用。本设计班处理14200吨面粉，按8h有效工作时间，选择5台设备，生产能力为1440085=355kg/h。型号：HS-1003 外型尺寸：118

21、011801170（mm） 功率：5Kw生产能力：400kg/次 重量：800Kg 生产厂家：佶田塑胶机械有限公司 带式输送机输送散状物料的输送能力qm=Kb2vC式中v=输送带速度（m/s）,本设计定为2m/s,b-带宽（m）C-输送机倾斜度修正系数，取1K-断面系数，取67-物料密度，取520kg/m3则qm=67b225201=142008=1775则b=,取b=则qm=6725201=1775第五章水、电、汽估算 耗水量估算本设计中水、电、汽的估算采用“每班耗水耗电耗汽定额”来估算。1.食品中添加用水；2.原料及包装容器洗涤用水；3.物料冷却用水、冷凝用水；4.车间地坪冲洗用水等几种。

22、采用主要工序估算相加方法：1清洗物料所需水量序号设备名称生产能力（t/h）用水量（t/h）数量24高压喷淋清洗设备1212181台总计用水量（t/h）160220平均每班耗水量（t/班）158=1202其他用水量清洗地坪用水3t/h厂区生活用水2t/h总耗水量=（3+2）8=40t/班 耗电量估算整条生产线电力消耗：约550KW生活用电：50KW其他用电（水处理、锅炉房等）600KW总耗电量=550+50+600=1200KW 耗汽量估算烘干设备蒸汽耗量 25003000kg/h其他蒸汽耗量 50100kg/h总耗气量=25008=20t/班锅炉：10吨，6吨备用。第六章热量衡算食品烤炉电功率

23、是烤炉生产能力的重要标志之一,对烧烤质量和降低能量损失是有直接影响的。热平衡是指烤炉进入稳状态后，热元件发出的总热量应该与进入烤炉的生坯，载体及炉壁吸收或散发的热量之和相平衡，即Q=Q1+Q2+Q3式中Q热元件发出的总热量（kj/h）Q1焙烤食品中各物料升温吸热量（kj/h）Q2水分蒸发吸热量（kj/h）Q3水分蒸发后水蒸气继续过热至炉温时吸热量（kj/h）表6-1 各物质的比热糖钢铁水水蒸气面粉比热（Kc晶体l/Kg.）汽化热（Kc晶体l/Kg）1539各种热量的计算方法如下：各种物料升温吸热Q1=G1iC1it1式中：G1i每h入炉的各种物料量（Kg/h）C1i各种物料的比热（Kg/h）t

24、1物料升温前后温度差（）水分蒸发吸收热量Q2=G2qG2入炉后水分受热每h蒸发的重量（Kg/h）q水分蒸发时的汽化热（kj/kg）Q3水分蒸发后水蒸气继续遇热至炉温时吸收的热量（kj/kg）Q3= G2C3t3式中：C3水蒸气的比热（kj/kg*）t3水蒸气由100升至炉温是的温度差（）Q4=k(t1+ t2)+(T1/100)4-(T2/100)4 晶体k放热系数，当温度不大或估算时，取t1炉壁各散热面的实际平均温度（）t2室温（）T1 、T2分别为炉外壁和室温的绝对温度（K）炉外壁的全辐射率较小，故忽略。 这部分散失的饼干生产热量计算：设物料升温前为室温20，升温后为140，注：实际操作中

25、内部温度不超过100，表面温度180，个别情况可达200，取平均温度140。1.各种物料升温吸热Q1面粉吸热：Q11=（14200/8）（140-20）=106500kj/h糖及辅料吸热：Q12=8 （140-20）= h水分吸热：Q13=816 / 81（140-20）=h所以Q1= Q11 +Q12+ Q13=106500+12240=h2.水分蒸发吸热Q2Q2=G2qG2=（面团质量-成品质量）/8=28.656Kg/hq=539kj/kgQ2=G2q=539=h3.水分蒸发后蒸汽过热至220时吸热Q3Q3= G2C3t3= （220-100）=hQ=Q1+Q2+Q3=106500+ =

26、h。第七章工厂辅助设计 生产车间工艺布置的总体思路在进行车间工艺布置时，总体设计上要有全局观念，设备布置尽量按工艺流水线安排，特殊的设备可按相同类型作适当集中，做到生产过程占地最少，生产周期短，操作最方便；还考虑到进行多品种生产的可能，使设备可以灵活调动，并留有适当的空地，以便更换设备；生产车间与其它车间的各工序也应做到相互配合，以保证各物料运输畅通，避免重复往返；同时不能忘记生产卫生和劳动保护，及车间的采光、通风、采暖、降温等设施，如果有可以设在室外的设备，尽可能将其设在室外，上面加盖简易棚。车间平面布置图见图纸。 劳务安排工作制度：每天3班； 每天24小时生产，全年生产天数234天。定员编

27、制：该项目定员141人，其中管理人员32人。 车间工作人员安排表7-1车间工作人员安排一览表序号工种每班人数（人）合计工资1前处理261500元/月2压面261500元/月3分离131500元/月4成型261500元/月5烘烤261500元/月6喷油、滤油391500元/月7整理261500元/月8包装261500元/月9打码贴标261500元/月10运输261500元/月11班长131500元/月合计216316500元/月 管理人员安排表7-2 管理人员一览表序号职务人数（人）工资1厂长14500元/月2副厂长24000元/月3技术经理13500元/月4销售经理13500元/月5出纳125

28、00元/月6会计22500元/月7化验室32000元/月8行政人员42000元/月9采购员32000元/月10品控员42000元/月11销售员102000元/月合计3230500元/月 辅助生产人员安排表7-3辅助生产人员安排一览表序号工种每班人数（人）合计工资1锅炉房261500元/月2配电房261500元/月3机修房261500元/月4冷机房261500元/月5水泵房131500元/月6车间主任11500元/月7辅料库261500元/月8成品库261500元/月9磅房261500元/月合计154613500元/月 供电系统 供电要求和相应措施（1）负荷随季节变化较大，大中型厂易设两台变压器

29、供电，以适应负荷的剧烈变化。 （2）用电性质属类负荷，一般采用单电源供电。 （3）某些车间内水、汽多，湿度高，所以供电线路及电器应考虑防潮。 （4）为减少电能损耗和改善供电质量，厂内部用电要接近负荷高度集中的地方。 （5）随着机械化水平不断提高，用电设备也会逐年增加，配电设施要有一定发展余地。 车间配电原则 （1）配电装置的防护性能要适应环境特征。 （2）车间内部的动力和照明电源应分开。 （3）配电装置应留有一定的备用容量、备用回路。 （4）配电装置的保护应互相配合，以保证可靠性和选择性。 （5）车间内的启动、控制设备按情况可集中控制或分散控制，当工艺设备许可时优先选择直接启动方式。 主车间配电车间总配电最好是在一单独的小间内，分配电装置和启动控制设备要能防水汽、防腐蚀，并尽可能集中于车间的某一场所。干线、支干线的截面积根据计算再放大倍。除潮湿场所采用铜芯导线为宜外，其余可用铝芯导线。 用水系统