【導讀】文獻，設計使用的數(shù)據(jù)真實可靠。的工藝以達到高產(chǎn)量、高品質的要求，以國標GB19302-2021為準則控制酸乳的的品質，將本設計酸乳的品質控制為原料乳要求占成品85%，要求成品含%的蛋白質。本設計根據(jù)實際設計產(chǎn)量和情況選擇了板式熱交換器作為冷卻、加熱和殺菌設備，菌段和發(fā)酵乳冷卻段四個階段，其熱量分別算得4862500kJ/h、4084500kJ/h、4084500. 最終根據(jù)設備的選型、熱量衡算、GMP要求繪制出廠房車間CAD布置圖。

　　

【正文】 樣的熱交換器有利于熱量循環(huán)利用， 從而達到節(jié)能效果 ,增加廠房的經(jīng)濟效益。 由于板式熱交換器具有體積小，重量小，熱交換效率很高等優(yōu)點，本設計選用板式熱交換器。 15 熱量衡算過程的說明 在本設計中，通過熱交換器進行熱交換的兩種介質都是采用逆流傳熱的方式。 已知： a 牛奶流量 kg/h（ M） 按設計要求，每天需要處理原料乳為 t，設計每天生產(chǎn) 2 班，每班換熱器實際工作 9小時，則原料乳流量為。取原料乳的流量為 35000kg/h 計算。 b 牛奶比熱容 kJ/kgk（ C） 牛奶的比熱容隨溫度變化不大，設計取 k。 c 總傳熱系數(shù) kJ/㎡ kh（ K） 板式換熱器的總傳熱系數(shù)一般為 5000～ 8000kJ/㎡ kh，這里取 8000kJ/㎡ kh。 根據(jù)以上已知條件，求出以下數(shù)值： 、出口溫差 ℃ （ △ T） 假定原料乳在 1 小時內(nèi)從 30℃ 冷卻到 5℃ ，冷卻介質用 1℃ 冰水，熱交換后升溫至9℃ ，每天分上午、下午、晚上三次收奶的時間為各為 4 小時，則計算出每格小時的收奶量為 .取流量為 50t/h。 根據(jù)換熱器兩端（熱端：牛奶入口，冷端：冷水入口）的溫度，按照公式計算出 （ ） ℃ （ ） 可求出換熱器所需面積 （ ） ㎡ 根據(jù)計算分析所得選取 BR1UHT65 型換熱器，規(guī)格為總換熱面積 65 ㎡，選用 2流道， 15 流程。 ： （ ） ， （ ） ， 查得 “溫差修正系數(shù) ”為 F1=，所以 （ ） ㎡， 所以所選的換熱器合適。 4. 16 （ ） 冰水流量 （ ） kg/h=179。/h。 原料乳標準化階段 假定在原料乳標準化階段時，原料乳從 5℃ 溫度升高到 35℃ ，熱水的溫度從 70℃ 降低到 30℃ 1. （ ） 2. （ ） BR1UHT20 型換熱器，規(guī)格為總換熱面積 20 ㎡，選用 1 流道， 5流程。 ： （ ） （ ） ， （ ） 查得 “溫差修正系數(shù) ”為， Ft=，所以實際的換熱面積為 （ ） ， 所選 BR1UHT20 型換熱器合適。 5. （ ） 流量 （ ） 預熱殺菌、均質、高溫滅菌階段 根據(jù)分析本工段（預熱殺菌、均質、高溫滅菌）采用四段組合的換熱器。 17 A、 B 段在生產(chǎn)酸乳中不適用，只作為更換生產(chǎn)線。 C 段：均質后的原料乳溫度從 65℃ 升到 95℃ ，通過彎管進入盤管式保溫器里進行保溫300s，過熱水溫度 從 105℃ 降低到 80℃ 。 D 段：保溫后的原料乳冷卻到 42℃ ，進入發(fā)酵罐發(fā)酵；標準化的原料乳經(jīng)初步預熱溫度從 5℃ 升到 65℃ 。 段換熱器的熱量衡算 （ 1） （ ） （ 2） （ ） （ 3）根據(jù)換熱面積可選用 BR1UHT60 型換熱器，總換熱面積 60 ㎡，選用 2 流道， 6流程。 （ 4）溫差修正： （ ） ， （ ） ， 查得 “溫差修正系數(shù)表 ”為 Ft=，所以 （ ） ， 所選 BR1UHT60 型換熱器合適。 （ 5） （ ） C 段熱水流量 （ ） 段換熱器熱量衡算 （ 1） （ ） （ 2） （ ） 18 （ 3）根據(jù)換熱面積可選用 BR1UHT30 型換熱器，總換熱面積 30 ㎡，選用 1 流道， 7流程的。 （ 4）溫差修正： （ ） ， （ ） ， （ ） 查得 “溫差修正系數(shù)表 ”為 Ft=，所以 （ ） ， 所選 BR1UHT30 型換熱器合適。 （ 5） （ ） 發(fā)酵后混料、均質階段 發(fā)酵后的半成品乳液溫度從 42℃ 降低到 18℃ ，進行混料及二次均質，所釋放的熱量將原料乳冷卻階段流出的 9℃ 冷卻用水加熱至 20℃ 。 1. （ ） ℃ 2. （ ） 3. 根據(jù)換熱面積選用 BT1UHT30 型換熱器，總換熱面積 30 ㎡，選用 2 流道， 5 流程。 4. 溫差修正： （ ） ， （ ） 查得 “溫差修正系數(shù)表 ”為， Ft=，所以 （ ） ， 所選 BR1UHT30 換熱器合適。 19 5. （ ） 6 總 結 通過對中國酸乳市場情況進行分析，每年接近 30%的增長率，人均飲用量遠低于歐美發(fā)達國家的情況下，以 GMP 為基礎設計出年產(chǎn) 20 萬噸的大型 酸乳廠房，生產(chǎn)符合GB193022021 要求的酸乳，控制其品質為原料乳占成品 85%，成品含 %的蛋白質，%非脂乳固體和 %的脂肪。 本設計根據(jù)實際設計產(chǎn)量和情況選擇了 各種設備并組建成車間，其中一個主要設備是 板式熱交換器 ， 作為冷卻、加熱和殺菌 的 設備， 根據(jù) 熱量衡算，計算出各階段的的熱量， 包括 4 個階段，分別為 鮮奶冷卻段、原料乳標準化段、均質殺菌段和發(fā)酵乳冷卻段，其熱量分別算得 4862500kJ/h、 4084500 kJ/h、 4084500 kJ/h 和 7215950 kJ/h。 本設計目的不但為了讓我了解到酸乳的工藝流程和車間布局，更重要是希望能為實踐作理論分析。 參考文獻 [1] GB193022021，食品安全國家標準 發(fā)酵乳 [S].北京：中國標準出版社， 2021. [2] 張巍，郭玲玲，劉美玲，黃寶璽 .玉米香味酸乳的研制實驗 [J].齊齊哈爾職業(yè)學院學報， 2021， 4（ 1）： 3843. [3]武建新 .乳品技術裝備 [M].北京：輕工出版社， 2021， 6263. [4] GB193012021，食品安全國家標準 生乳 [S].北京：中國標準出版社， 2021. 20 [5] GB27262021，食品安全國家標準 食品中污染物限量 [S].北京：中國標準出版社， 2021. [6] GB27612021，食品安全國家標準 食品中真菌毒素限量 [S].北京：中國標準出版社， 2021. [7]呂玉珍，郝為民，于海杰，王國軍 .雞蛋酸乳的研制 [D].佳木斯：黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院， 2021. [8]李向東，呂加平，范貴生 .長保質期酸乳的研究進展 [J].綜述與專題評論， 2021， 32（ 10）： 119122. [9]江潔，趙紅霞 .葬靈菇菌發(fā)酵黑米酸乳的研制 [J].食品研究與開發(fā)， 2021， 31（ 11）： 9093. [10]范瑞，許靜，顧宗珠，朱美娟 .酸乳貨架期內(nèi)理化特性的研究 [J].中國乳品工業(yè)， 2021， 36（ 8）：2629. [11]順瑞霞 .乳與乳制品的生理功能特性 [M].北京：輕工業(yè)出版社， 2021， 3032. 謝 辭 時光飛逝，轉眼四年，畢業(yè)設計的完成意味著我大學生涯馬上要結束了。在畢業(yè)設計這段時間里，雖然艱辛，一邊是工作上的壓力，一邊是與工作不相關的畢業(yè)設計，但是經(jīng)歷后我收獲良多，既了解了酸乳的工藝流程和車間布局，又學會了“發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題”這一生受益的解決問題的步驟，更重要的是使我在這期間獲得更深厚、更親密的師生、同學友誼，這一切都源于老師們、同學們對我的無私幫助，在此請 21 讓我對您們說聲“謝謝”！ 22 23 附錄：《酸乳工廠車間平面布局圖》 輔料倉庫 配料間空壓機房內(nèi)包裝材料倉庫工具器室外包裝材料倉庫冷庫男更衣室消毒間無菌灌裝2 34 6 7 68 101110 121210447 5131351 、 貯奶倉 2 、 奶槽 3 、 凈乳機 4 、 配料罐 5 、 奶泵 6 、 板式換熱器7 、 高壓均質機 8 、 巴氏殺菌機 9 、 容積式凸輪泵 1 0、發(fā) 酵罐1 發(fā)酵劑罐 1 攪拌罐 1保 溫罐外包裝線80 80 1 0 0 1 2 0 20 1 0 0204540145 女更衣室男更衣室風淋室消毒室1 4 0 80接待處、休息室1 6 0 20 20 20 603030C IP 清洗系統(tǒng)無菌灌裝外包裝線名稱 酸乳生產(chǎn)車間平面布置圖單位尺寸制圖者審核mm黃杰明1:50020 14 .05. 01北京理工大學珠海學院40150 男洗手間 女洗手間5 54 6 7 68 105 599N時間單位比例劉小剛水處理間化驗室1115攪拌型酸乳生產(chǎn)線無菌灌裝4 6 7 6811 447 513135外包裝線無菌灌裝外包裝線5 54 6 7 685 555凝固型酸乳生產(chǎn)線1111313