【正文】 可以使物料搬運費用減少 10—30%。工廠布置，在發(fā)達國家被認為是加速生產(chǎn)率提高的決定性因素之一。由于市場需求迅速變化，產(chǎn)品加速換代，工藝設(shè)備加快更新，在美國每年約有 1/4 的企業(yè)要對布置進行調(diào)整，從中取得效益。許多工程專家對優(yōu)化布置設(shè)計作了很多研究，最初運用“經(jīng)驗法則 ”，采用繪圖形、擺樣片、堆砂盤、做模型等手工靜態(tài)布置方法；進而運用數(shù)學分析方法、圖解方法。以至現(xiàn)代運用計算機輔助布置設(shè)計，優(yōu)化布置設(shè)計有了長足發(fā)展。優(yōu)化布置設(shè)計的目標是要滿足工藝過程的需要，最有效地利用時空，使物料搬運費用最低，保持生產(chǎn)的預先柔性，并為員工提供方便、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境。本項目中，只有主車間和灌裝車間高度為 5 米，其余建筑高度均為 4 米，從車間正門進入是正門大廳，緊接著進入走廊，走廊南部有機修間、備件庫、化驗室、保溫間、辦公室和員工進入車間前的換衣、洗浴等生活設(shè)施；而緊靠走廊北部為生產(chǎn)車間主體，包括主車間、灌裝間、CIP 間等；收奶間、原輔料儲存間等建在西北方向，而三個成品庫建在東北方向，與制冷間毗鄰，便于制冷；配電間、水處理間安置在東側(cè)。在本項目的平面布置中，力求使人流、物流分開，避免交叉，同時又是生產(chǎn)從原料到成品的加工距離最短，以提高效率。從車間正門進去便是大廳，右邊是通往車間的主道，廠區(qū)左邊有另一通道進去主要是化驗室和辦公區(qū)，穿過大廳是換鞋室，換鞋室前是走廊、走廊右邊是更衣室、衣物消毒間、沐浴間、洗手間這些都屬于車間生活區(qū)，在收發(fā)室設(shè)有側(cè)門，方便人員的進出，挨著收發(fā)室是員工的臨時用餐區(qū)，因為本廠規(guī)模不大不設(shè)食堂，再往前主要是生活區(qū)與車間的一個緩沖間。主車間主要是預處理間，配料間和灌裝間，都得到了合理的布局。TBA 包裝區(qū)的前面是灌裝間，后面是冷庫、倉庫，垃圾房單獨分離出來防止交叉污染，配料間設(shè)有原材料的緩沖間和 CIP 室。 廠區(qū)左邊有另一通道進去主要是化驗室和辦公區(qū)，輔助設(shè)施有配電室、空壓機房、水處理機、水箱間等設(shè)備間與生產(chǎn)車間有一隔離帶，使它們既不相互影響又相互聯(lián)系方便。13 / 4714 / 47第 4 章 物料衡算 原料乳及產(chǎn)品成分的要求 原料乳成分脂肪 F0 ≥%；蛋白質(zhì) P ≥%；乳糖 L ≥%；非脂干物質(zhì) S0 ≥%；總干物質(zhì) Ts ≥%；脂肪與非脂干物質(zhì)比 R＇= 成品乳的成分脂肪 F0 ≥%；蛋白質(zhì) P0 ≥%；非脂干物質(zhì) S0 ≥%；總干物質(zhì) Ts ≥%；脂肪與非脂干物質(zhì)比 R= 標準化計算 從原料乳中直接標準化（在線標準化）配成標準化乳（1）原乳成分：牛乳的成分隨著地區(qū)與季節(jié)等都有不同，現(xiàn)假定成分為：脂肪含量 =4%，非脂0F乳固體 =8%，脂肪/非脂乳固體 R＇=4/8= （2）成品標準：原乳 R’= 計算數(shù)值 R=，R’＞R，可見原乳中脂肪含量偏高，必須自原乳中提取稀乳油或向原乳中添加脂肪乳才能達到標準的成分。（3）稀奶油及脫脂乳中的非脂干物質(zhì)的計算設(shè)定：當預熱溫度為 40℃時，脫脂乳含脂肪 =% ；稀奶油含脂肪 = 40%1F2F假定原乳脫脂后，稀乳油及脫脂乳中之非脂乳固體與無脂乳之比不變 [8]。稀乳油中非脂乳固體： ????% ???????SNF脫脂乳中非脂乳固體：15 / 47 ????% ???????FSNF（4）每噸原料乳應提取含脂肪 40%的稀奶油量(Qc)：????（5）每噸原料乳中應進行脫脂的原乳量(M)： ????kgFMC ?????（6）標準化乳的成分（脂肪含量 ，非脂乳固體 ）：33SNF ?????% 102102??????SFRSNRF %.?S 在原料乳中添加乳脂肪配成標準化乳（1）原乳成分：牛乳的成分隨著地區(qū)與季節(jié)等都有不同，現(xiàn)假定成分為：脂肪含量 =%，非0F脂乳固體 =%，脂肪 /非脂乳固體 R＇= （2）成品標準：原乳 R’= 計算數(shù)值 R=，R’＜R，可見原乳中脂肪含量偏低，必須向原乳中添加脂肪乳才能達到標準的成分。（3）稀奶油中的非脂干物質(zhì)的計算設(shè)定：當預熱溫度為 40℃時，稀奶油含脂肪 = 40%，則稀乳油中非脂乳固體：2F????% ???????FSNF（4）每噸原料乳應添加含脂肪 40%的稀奶油量(Qc) ?kgRSQC .. ????（5）標準化乳的成分（脂肪含量 ，非脂乳固體 ）3F3SNF ????%30. ????CCQF ????68. . 10 CCSFNS16 / 47 車間物料平衡計算 以生產(chǎn)一噸果肉型酸乳成品為基準進行計算（1）1000kg果肉型酸乳成品灌裝前的質(zhì)量。檢樣、灌裝（損失率按 %計算）????%. ??????? （2）： 80%≈ （3）： 8%≈ （4）： 10%≈其中，3／10≈,4 ／10≈（5）標準化乳經(jīng)均質(zhì)、殺菌（損耗按 %計算）??%????（6）標準化乳經(jīng)輸送、冷卻、貯存（損失率按 %計算）?? ??? （7）所需原料乳的量為（%計算） ??????表 41 果肉型酸奶生產(chǎn)線所用原輔材料耗算（包材損耗率 2%）17 / 47名稱 規(guī)格 單位 單位產(chǎn)品消耗 日耗量 實際日耗量原料乳 無抗鮮乳 kg/T 800 80 噸 噸白砂糖 優(yōu)級 kg/T 80 8 噸 噸無抗全脂粉 優(yōu)級 kg/T 中間發(fā)酵劑 食用型 kg/T 80kg 80kg塑杯 250g 杯/ T 4000 400000 杯 408000 杯吸管 HXST 型直管 支/ 杯 1 支 400000 支 408000 支紙盒 8 杯 盒/T 500 盒 50000 盒 50050 盒 菠蘿果肉 12 mm179。 kg/T 100 3 噸 噸 草莓果肉 12 mm179。 kg/T 100 3 噸 噸 黃桃果肉 12 mm179。 kg/T 100 4 噸 噸 穩(wěn)定劑 食用型 kg/T 15kg 15kg18 / 47第 5 章 熱量衡算乳品工廠熱交換設(shè)備主要用于原料乳的冷卻、加熱和殺菌等操作。在原料乳的加工生產(chǎn)過程中，主要有以下四種殺菌形式：（1）低溫長時殺菌法，即63℃,30min；（2）中溫瞬時加熱法，即72~75℃ ，保溫15s ；（3）高溫短時殺菌法，即85~95℃，保溫5~10min；（4）超高溫瞬時殺菌法，130~150℃，1~5s 。目前，酸奶系列產(chǎn)品生產(chǎn)上多采用高溫短時殺菌法，效果較好，且應用十分廣泛。因此本設(shè)計也采用高溫短時殺菌法（95℃ ，300S）。 原料乳冷卻階段熱量計算 將乳冷卻是獲得優(yōu)質(zhì)原料乳的必要前提。剛擠下來的乳，溫度約36℃，一般要冷卻到4℃左右?，F(xiàn)將原料乳冷卻階段的熱量變化計算如下： Q=VρC△t =5000102032247。1000 =644640kJ/h式中，V——板式換熱器每小時處理乳的量（L/h）；ρ——牛乳密度（kg/ ）；2mC——比熱容 KJ/(kg℃)；△t溫度差（ ℃） 預熱、均質(zhì)、超高溫滅菌階段熱量計算相同處理能力的板式換熱器（5000L/h）用于乳的熱處理，但是設(shè)備裝有單效蒸發(fā)器，可將乳濃縮到所需要的固體含量。其溫度變化如下：（1）通過熱交換使進入的冷乳從5℃預熱到70℃ ，即利用蒸發(fā)器冷凝水的能量；（2）接著用熱水將70℃的乳繼續(xù)加熱到 90℃，進入蒸發(fā)器（為了得到所需要的乳固體含量，使乳在蒸發(fā)器內(nèi)部循環(huán)，乳在換熱器的加熱段流速為19000L/h）；（3）濃縮乳于75℃離開蒸發(fā)器，進入均質(zhì)機，然后通過熱交換使其加熱到121℃ ，即利用加熱過的乳的能量；（4）用熱水將121℃的濃縮乳加熱到 135℃；（5）通過熱交換器使加熱過的乳從135℃冷卻到90℃ ，即將能量傳到75℃的濃縮乳中；（6）然后用冷水使乳從90℃冷卻到2030℃ ，灌裝 [9]。19 / 47 圖51 工藝流程圖該方式熱回收百分率的計算復雜。最簡單的方法是用熱交換所得到的熱量除以總的熱負荷，再乘以100，即得熱回收百分率。計算如下：（1）570 ℃（熱交換）：得到的熱量為 655000＝1309425 kJ/h（2）7090 ℃（熱水）：熱負荷為 205000＝402900 kJ/h（3）75121℃（熱交換）：得到的熱量為 465000＝926670 kJ/h（4）121135℃（熱水）：熱負荷為 145000＝282030 kJ/h因此總的熱負荷為：1309425+402900+926670+282030=2921025 kJ/h通過熱交換得到的熱量為：1309425+926670=2236095 kJ/h熱回收百分率為：2236095/2921025=%。第 6 章 主要設(shè)備選型 生產(chǎn)設(shè)備流程簡介（見附圖 1） 設(shè)備選型說明合理的選擇生產(chǎn)設(shè)備可以充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)效率，節(jié)省投資，提高產(chǎn)品質(zhì)量，20 / 47生產(chǎn)設(shè)備選擇不當可能既浪費投資，又達不到預期的產(chǎn)品質(zhì)量。設(shè)備的選擇還會影響基建的投入和設(shè)施的布置。 設(shè)備選擇原則生產(chǎn)設(shè)備選擇的一般原則有：(1)選擇設(shè)備要滿足生產(chǎn)工藝技術(shù)及工藝流程要求；(2)選擇設(shè)備要符合 GMP 規(guī)范的有關(guān)條例要求；(3)選擇在行業(yè)中處于國內(nèi)領(lǐng)先水平的設(shè)備；(4)動力設(shè)備考慮到節(jié)能、低耗、無污染 [10]?！妒称沸l(wèi)生通則》(CAC/RCPI 一 1989)以及《食品企通用衛(wèi)生規(guī)范 》(GB14881 一1994)中還對食品企業(yè)的設(shè)備選擇有專門的規(guī)定，是設(shè)備選擇必須遵循的行業(yè)性法規(guī)。它主要對設(shè)備的衛(wèi)生方面有特別的要求，選擇設(shè)備時必須嚴格遵守。 生產(chǎn)設(shè)備選型根據(jù)設(shè)備選擇的原則，工藝計算中的要求，選擇設(shè)備。具體設(shè)備一覽表見表 62。表 61 生產(chǎn)設(shè)備一覽表不同工段 設(shè)備名稱 型號 規(guī)格 數(shù)量 產(chǎn)地 收 乳泵 BAN150 20T /h 5 臺 國產(chǎn)乳 板式換熱器 20T/h 4 臺 國產(chǎn)系 脫氣罐 15T /h 1 臺 國產(chǎn)統(tǒng) 流量計 PROMAG33D DN50 2 個 進口 奶倉 RZWGO110B 5000L 3 個 國產(chǎn)配 乳泵 BAN150 10 /h 4 臺 國產(chǎn)料 板式換熱器 16㎡ 4 套 國產(chǎn)系 均質(zhì)機 HONGQ5000P25 5000L/h 2 臺 進口、國產(chǎn)統(tǒng) 水合罐 RHLRO120 20L/h 5 個 國產(chǎn)21 / 47 配料罐 RHLRO125 25T/h 4 個 國產(chǎn)均 均質(zhì)機 HOMQ5000P25 5000L/h 2 臺 進口、國產(chǎn)質(zhì) UHT 設(shè)備 5000L/h 1 套 進口殺 乳平衡罐 5000L/h 4 個 國產(chǎn)菌 板式換熱器 16㎡ 4 套 國產(chǎn)階 熱水泵 BAW150 10 /h 3 臺 國產(chǎn)段 暫存罐 40T 3 臺 國產(chǎn)酸 菌種罐 RZGZO3300 2022L 4 套 國產(chǎn)乳 冷水罐 RZGZO12B 2022L 1 個 國產(chǎn)工 發(fā)酵罐 RZGZO12B 20T 6 個 國產(chǎn)段