【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3% ,且 2次過(guò)濾 ) 裝機(jī)功率 50kW 結(jié)構(gòu)材料 全部為不銹鋼 SUS304 蒸發(fā)器 運(yùn)用 2臺(tái)意大利 TMCI生產(chǎn)的 5效管式蒸發(fā)器。采用管式蒸發(fā)器可以降低單位產(chǎn)品的蒸汽消耗量，比較經(jīng)濟(jì)。而中央循環(huán)管式蒸發(fā)器有“標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器”之稱(chēng)，其加熱室由垂直管束組成，中間有一根直徑很大的管子，能促進(jìn)溶液的自然循環(huán)，提高管內(nèi)的對(duì)流傳熱系數(shù)，強(qiáng)化蒸發(fā)過(guò)程。選用這種蒸發(fā)器是由于 其結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、傳熱效果好及操作可靠等優(yōu)點(diǎn)。 生產(chǎn)能力： 40t/h； 電功率： 55kw； 物料流量 G＝ (100%－ %%－ %－ %－ %－%)＝ t/h； 蘋(píng)果梨 汁質(zhì)量密度接近于水，故其密度 ρ取 103kg/m3，則質(zhì)量流量為 V＝ G/ρ＝ 103kg/h247。 103kg/m3＝ ； 定蒸發(fā)時(shí)間為 30min， V有效 ：設(shè)備有效容積； V：流量； τ： 滯留時(shí)間； V有效 ＝ Vτ＝ 247。 60 m3/ min 30min＝ m3； 取蒸發(fā)器 2臺(tái)，即 n＝ 2，填充系數(shù) Φ取 70%，則單臺(tái)設(shè)備有效容積 V單 ＝n?V有效＝ 2* ＝ m3； ① 現(xiàn)按總?cè)莘e m3計(jì)算 V 全 ＝ V 桶 ＋ 2 V 封 ＝ ，封頭折邊忽略不計(jì)，以方便計(jì)算： 則 V 全 ＝ 2D＋ π/24 D3 2＝ 解方程得： D＝ ； 取 D＝ ， 則 H＝ 2D＝ ； 根據(jù)《生物工程工 廠設(shè)計(jì)概論》通用桶罐系數(shù)表，查得筒體壁厚 13mm，封頭壁厚 15mm，封頭高為 H封 ＝ ha＋ hb＝ 636 mm＋ 64 mm＝ 700 mm。 ② 驗(yàn)算全容積 V全 ： V’全 ＝ 2D＋ π/24 D3 2＋ ＝ 2 ＋ π/24 2＋ ＝ m3V全 為了使溶液有良好的循環(huán)，中央循環(huán)管的截面積一般為其他加熱管總截面積的 40%100%；加熱管高度一般為 12m；加熱管直徑在 2575mm之間 。 取加熱管高度為 1 m，加熱管直徑為 70mm， 中央循環(huán)管的截面積為其他加熱管總截面積的 40%， 設(shè)蒸發(fā)器里面共有 650根加熱管， 則 加熱管總截面積 S熱 ＝ 650＝ ； 中央循環(huán)管的截面積 S中 ＝ 40%S熱 ＝ ＝ ； S熱 ＋ S中 ＝ ＜ m2＝ ＝ (蒸發(fā)器橫截面積 )，符合要求。 故 中央循環(huán)管的直徑 D中 ＝ ＝ ＝ m。 無(wú)菌灌裝機(jī) 采用意 大利 FBR生產(chǎn)的無(wú)菌灌裝機(jī)，國(guó)內(nèi)尚無(wú)同類(lèi)產(chǎn)品可以替代。另外這個(gè)工段關(guān)系到產(chǎn)品的安全性和保質(zhì)期，質(zhì)量要求高。 生產(chǎn)能力： 13t/h；電功率： 30kw。 表 43 主要生產(chǎn)設(shè)備一覽表 序號(hào) 生產(chǎn)設(shè)備 技術(shù)要求 生產(chǎn)廠家 臺(tái)數(shù) 1 小提升機(jī) 45 t/h 意大利 TMCI 2 2 檢果臺(tái) 45 t/h 意大利 TMCI 2 3 大提升機(jī) 45 t/h 意大利 TMCI 2 4 毛刷機(jī) 45 t/h 意大利 TMCI 1 5 洗果機(jī) 45 t/h 上海神農(nóng) 1 6 破碎機(jī) 45 t/h 德國(guó) BELLMER 2 7 帶式壓榨機(jī) 45 t/h 德國(guó) BELLMER 2 8 罐群 溫州強(qiáng)力機(jī)械閥門(mén)廠 30 9 國(guó)產(chǎn)超濾設(shè)備 40 t/h 2 10 5效管式蒸發(fā)機(jī) 40 t/h 意大利 TMCI 2 11 12 無(wú)菌灌裝機(jī) 鍋爐 13 t/h 40 t 意大利 FBR 1 2 第 5章 熱量衡算 第 1 次巴氏殺菌耗能估算 在預(yù)巴氏殺菌工段， 20℃的物料被加熱到 95℃，再利用這些熱量去預(yù)熱進(jìn)入預(yù)巴氏殺菌之前的 20℃的物料， 95℃的物料降溫到 60℃。因此相當(dāng)于計(jì)算將 20℃的物料加熱到 60℃所消耗的能量。 (注： 由于 梨 汁的焓與水相似，因此后面均按照水的焓計(jì)算，均不考慮熱損失。 ) 20℃到 60℃所消耗的熱量 (Hl、 H R引用表 4 41的數(shù)據(jù) )： Q ＝ qm,h(Hl H2) ＝ ( kJ/kg － kJ/kg) ＝qm,h：物料的質(zhì)量流量 ,kg/m； Hl： 60℃時(shí)果汁的焓， kJ/kg； H2： 20℃時(shí)水的焓， kJ/kg。 消耗的蒸汽量： D=RQ ＝ 蒸發(fā)濃縮耗能估算 (1)各效蒸發(fā)水量 總蒸發(fā)水量為： W＝ ＝ kg/h (濃縮到 1/6，故蒸發(fā)水量占 5/6) 各效蒸發(fā)水量之比為： W1∶ W2∶ W3∶ W4∶ W5＝ 1∶ ∶ ∶ ∶ W1＝ ＝ kg/h W2＝ kg/h ＝ W3＝ ＝ W4＝ kg/h ＝ W5＝ ＝ (2)濃縮物料時(shí)所需熱量及蒸汽消耗量計(jì)算 a、蒸發(fā)水分所需熱量：但 R R R R R5引用表 41的數(shù)據(jù) ) Ql＝ W1 R1＝ kg/h ＝ Q2＝ W2 R2＝ ＝ Q3＝ W3 R3＝ ＝ Q4＝ W4 R4＝ ＝ Q5＝ W5 R5＝ ＝ b、各效消耗蒸汽量： D1＝ ＝kgkj hkj/ / 107? ＝ D2＝ ＝kgkj hkj/ / 107? ＝ D3＝ ＝kgkj hkj/ / 107? ＝ D4＝ ＝kgkj hkj/ / 107? ＝ D5＝ ＝kgkj hkj/ / 107? ＝ 蒸汽總消耗量 D＝ Dl＋ D2＋ D3＋ D4＋ D5＝ 表 51 不同溫度水蒸氣的熱焓 R(生蒸汽 ) R0 R1 R2 R3 R4 R5 水蒸氣溫度℃ 熱焓 kJ/kg 本設(shè)計(jì)選用的飽和蒸汽壓強(qiáng)為 700kPa，對(duì)應(yīng)溫度為 ℃ 表 52 不同溫度液態(tài)水的熱焓 液態(tài)水溫度（℃） 液態(tài)水熱焓（ kJ/kg） 10 15 20 30 40 45 50 55 60 70 水的比熱： C水 = 第 2 次巴氏殺菌耗能估算 在后巴氏殺菌工段，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮的 55℃的物料被加熱到 97℃，再利用這些熱量去預(yù)熱進(jìn)入后巴氏殺菌之前的 55℃的物料， 97℃的物料降溫到 70℃。因此相當(dāng)于計(jì)算將 55℃的物料加熱到 70℃所消耗的能量。 (注：由于 梨 汁的焓與水相似，因此后面均按照水的焓計(jì)算，均不考慮熱損失。 ) 55℃到 70℃所消耗的熱量 (Hl、 H2引用表 42的數(shù)據(jù) )： Q ＝ qm,h(Hl H2) ＝ ( kJ/kg － kJ/kg) ＝qm,h：物料的質(zhì)量流量， kg/h； Hl： 70℃時(shí)水的焓， kJ/kg； H2： 55℃時(shí)水的焓， kJ/kg。 消耗的蒸汽量： D＝ ＝kgkj hkj/ / 106? ＝ 塔水熱交換 第一次塔水熱交換： 20℃的塔水將 60℃的物料冷卻到 50℃，塔水 溫度升到30℃。 [3] 熱平衡公式： q物料 (H物科 l－ H物料 2)＝ q塔水 (H塔水 1H塔水 2)(H H2引用表 42的數(shù)據(jù) ) ( kJ/kg－ kJ/kg)＝ q塔水 ( kJ/kg－ kJ/kg) q塔水 ＝ 第二次塔水熱交換： 10℃的塔水將 70℃的物料冷卻到 20℃，塔水溫度升到15℃。 熱平衡公式： q物料 (H物科 l－ H物料 2)＝ q塔水 (H塔水 1H塔水 2)(H H2引用表 52的數(shù)據(jù) ) ( kJ/kg－ kJ/kg)＝ q塔水 ( kJ/kg－ kJ/kg) q塔水 ＝ 第 6章 工廠輔助設(shè)計(jì) 食品工廠生產(chǎn)車(chē)間布置是工藝設(shè)計(jì)的重要部分，不僅對(duì)建成投產(chǎn)后的生產(chǎn)實(shí)踐有很大關(guān)系，而且影響到工廠整體。車(chē)間布置一經(jīng)施工就不易改變，所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須與土建、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)。 生產(chǎn)車(chē)間平面設(shè)計(jì)，主要是把車(chē)間的全部設(shè)備，在一定的建筑面積內(nèi)作出合理安排。 生產(chǎn)車(chē)間工藝布置的總體思路 在進(jìn)行車(chē)間工藝布置時(shí) ，總體設(shè)計(jì)上要有全局觀念，設(shè)備布置盡量按工藝流水線安排，特殊的設(shè)備可按相同類(lèi)型作適當(dāng)集中，做到生產(chǎn)過(guò)程占地最少，生產(chǎn)周期短，操作最方便；還考慮到進(jìn)行多品種生產(chǎn)的可能，使設(shè)備可以靈活調(diào)動(dòng)，并留有適當(dāng)?shù)目盏?，以便更換設(shè)備；生產(chǎn)車(chē)間與其它車(chē)間的各工序也應(yīng)做到相互配合，以保證各物料運(yùn)輸暢通，避免重復(fù)往返；同時(shí)不能忘記生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動(dòng)保護(hù)，及車(chē)間的采光、通風(fēng)、采暖、降溫等設(shè)施，如果有可以設(shè)在室外的設(shè)備，盡可能將其設(shè)在室外，上面加蓋簡(jiǎn)易棚。 車(chē)間平面布置圖見(jiàn)圖紙。 勞務(wù)安排 按產(chǎn)品的勞動(dòng)生產(chǎn)率以及各個(gè)工段、各工種 的勞動(dòng)生產(chǎn)定額，計(jì)算工人數(shù)。 車(chē)間工作人員安排 表 61 車(chē)間工人安排一覽表 工段 揀選 清洗 破碎壓榨 超濾濃縮 灌裝 搬運(yùn) 車(chē)間主任 合計(jì) 人 數(shù) 男 2 4 3 2 4 1 不限 24 女 8 一天兩班，共需 24 人 2=48 人 輔助工作人員安排 表 62 輔助工作人員安排一覽表 工種 鍋爐房 機(jī)修車(chē)間 電工 合計(jì) 人數(shù) 2 3 2 7 管理人及科室人員安排 表 63 管理及科室人員安排一覽表 科室 廠長(zhǎng) 辦公室 技術(shù)科 供銷(xiāo)科 財(cái)務(wù)科 化驗(yàn)室 合計(jì) 人數(shù) 1 1 2 4 2 2 12 后勤人員安排 表 64 后勤人員安排一覽表 部門(mén) 門(mén)衛(wèi) 衣物 運(yùn)輸 食堂 宿舍 保衛(wèi) 合計(jì) 人數(shù) 2 1 2 3 2 4 14 工廠總計(jì) 48 人 +7+12 人 +14 人 =81 人 生產(chǎn)及輔助車(chē)間設(shè)施 預(yù)處理 原料果 車(chē)間 動(dòng)力設(shè)施 機(jī)修車(chē)間 三廢處理 成品庫(kù) 成品 化驗(yàn)室 包裝材料倉(cāng)庫(kù) 包裝材料倉(cāng)庫(kù) 果池 收購(gòu) 蘋(píng)果梨 是濃縮果汁加工的第一步，原料果的好壞將直接影響到果汁的生產(chǎn)。收購(gòu)的原料果進(jìn)行預(yù)處理后存放在果池里，果池的底 部是傾斜的，以便將 蘋(píng)果梨 全部沖進(jìn)車(chē)間 品質(zhì)監(jiān)控室 化驗(yàn)室一般包括化驗(yàn)操作間，精密儀器間，一般品質(zhì)監(jiān)控室要包括從原材料開(kāi)始的 各項(xiàng)原料、中間產(chǎn)品、終產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)、產(chǎn)品的跟蹤檢測(cè)，以及隨時(shí)隨地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行 抽檢的監(jiān)控人員和設(shè)備，也包括化驗(yàn)室和研發(fā)中心。 倉(cāng)庫(kù) 濃縮果汁廠的倉(cāng)庫(kù)在全廠建筑面積中占有較大的比重，包括：果池、產(chǎn)品庫(kù)、包材庫(kù)、設(shè)備庫(kù)等。原材料庫(kù)要在各種原料的日或周需要和生產(chǎn)儲(chǔ)備天數(shù)的的基礎(chǔ)上留有適當(dāng)余地。成品庫(kù)的大小取決于產(chǎn)品的產(chǎn)量和周轉(zhuǎn)期。在建造倉(cāng)庫(kù)時(shí)，還要充分考慮到各 種貨物的性質(zhì)，如溫度和濕度的要求、包裝規(guī)格、堆放方式等。要對(duì)各種情況有較確切的估計(jì)，滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。 機(jī)修間 濃縮果汁廠機(jī)修任務(wù)可設(shè)廠部機(jī)修部門(mén)和車(chē)間機(jī)修部門(mén)。車(chē)間機(jī)修工負(fù)責(zé)車(chē)間的日常運(yùn)營(yíng)和維護(hù)，如：水、電、車(chē)間設(shè)備的調(diào)試等 [4]。 三廢處理 濃縮果汁的廢水包括三部分；冷卻水、生活廢水、生產(chǎn)廢水。通常冷卻水不會(huì)受到污染，因此可進(jìn)行再次利用。生活廢水可先與生產(chǎn)廢水混合再排放到污