【正文】 間 ，收奶是牛奶加工的最初階段，?加工提供充足時間，應盡量縮短收乳時間，因此本設計選用該型號離心機2臺。表 65 離心凈乳機主要技術參數(shù)型號 額定流量(L/h) 額定轉速(r/min) 外形尺寸(mm) 管道連接尺寸 電動機功率(kw)RE150P 15000 7000 11007201100 進口 DIN50出口 DIN501541⑼板式換熱器 (108)此處板式換熱器起冷卻作用。板式換熱器是以成型傳熱板片為傳熱面的高效間壁換熱器，冷熱流體分別呈條形和網(wǎng)狀薄層湍流連續(xù)通過板片兩側的空間，因不斷改變運動方向產生激烈的湍流，從而破壞滯留層，提高了傳熱效果。乳制品的熱處理大多在板式換熱器中進行。板式換熱器可以組成幾個獨立的板組——不同的處理區(qū)段，分別進行預熱、殺菌及冷卻。根據(jù)產品出口溫度，熱介質可采用蒸汽、熱水，冷卻介質可采用冷水、冰水或丙基乙二醇。表 66 收乳冷卻用板式換熱器技術參數(shù)型號 流量(L/h) 換熱面積(m2)物料口徑(mm) 介質口徑(mm) 外形尺寸(mm) 質量(kg)BR4J30B 30000 30 76 101 8006801600 680物料：30℃~4℃，冰水：1℃；流量：冰水：物料=3:1。⑽室外乳倉 (111)本設計中牛乳處理量較大，普通貯乳罐滿足不了生產要求，因此需選用體積較大的室外乳倉。乳倉為圓柱體，倉體內壁與物料接觸的部分均采用 SUS3042B 不銹鋼制造，外包板可采用 SUS3042B 不銹鋼板焊縫鈍化處理或涂料瓦楞板。倉體側面設有爬梯，頂部有不銹鋼護欄、呼吸閥、旋轉噴頭。倉體下部設有車間內工作小室，內設橢圓形人孔、告訴推進式攪拌、進出料口、溫度計、壓力變速器、取樣閥、CIP 清洗器。乳倉內壁與外殼之間須設有絕熱結構保溫層使進入倉內的低溫(≤5℃)鮮乳貯存 24h溫升不超過 2℃。為防止溫度升高，常在罐體下部 1/3 處制成夾套，其內可同冰水，將罐內牛乳降溫。本設計中選用 BPC 系列室外乳倉，標準配置為：T 型清洗頭、視鏡、照明燈孔、透氣帽、人孔、取樣閥、溫度計、壓力變送式液位傳感器、攪拌器、過渡倉、爬梯和欄桿。本設計所選室外乳倉容積為 50t，臺數(shù)為 4 臺，具體設備參數(shù)如下表：表 67 BPC 系列室外貯罐技術參數(shù)型號 公稱容積(L) 外徑(mm) 總高(mm) 進出口徑(mm0 電機功率(kw) 攪拌轉速(r/min) 設備重量(kg)42BPC50 50000 3220 9200 51 4 960 5470 配料系統(tǒng)⑴膠體磨 (200)本設計中攪拌型酸奶需添加果醬，為使果醬效地被粉碎、乳化、均質、溫合，需選用膠體磨，從而獲得滿意的精細加工的產品。由物料衡算可知，每生產 1t 草莓味酸奶需添加草莓醬為 65kg，每天生產草莓味酸奶 ，則：每天需添加草莓醬的量=65=同樣可知芒果醬每天添加量為 ，因此每天所需添加果醬總量為 1485kg。每天需添加果醬量很少，而膠體磨的處理能力一般較大，因此應選用型號為 JM80L 的膠體磨，生產能力為 ~4t/h，足以滿足生產需求，所選臺數(shù)為 2 臺，其中一臺作為備用。表 68 膠體磨主要技術參數(shù)型號 能力(t/h) 功率(kw) 磨盤直徑(mm) 出料口徑 進料口徑 冷卻管徑 外形尺寸(mm) 質量(kg)JM80L ~4 3 80 1’’ 2’’ 1/4’’ 483486 88⑵配料罐 (201)配料罐是酸奶生產必不可少的設備，其作用是將各種原輔料混合均勻。本設計中每班用來生產酸奶的原料乳量為 35t，選用 4 個公稱容積為 10t 的配料罐，具體參數(shù)見表 610。表 69 配料罐技術參數(shù)型號 公稱容積(L) 外徑(mm) 總高(mm) 進出口徑 (mm)TP10 10000 2500 3950 51⑶板式加熱器 (203)配料過程中的板式加熱器作用是對輔料進行滅菌，本設計中選取 2 臺流量為10000L/h 的板式換熱器。表 610 物料加熱機組技術參數(shù)型號 流量(L/h) 換熱面積(m 2) 物料口徑(mm)介質口徑(mm)外形尺寸(mm) 質量(kg)43 10000 10 51 63 10007001600 218⑷高剪切混料機 (205)酸奶生產中需加入穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑是較難溶的物質，需要白砂糖做分散劑，為了使穩(wěn)定劑能更好的溶解需選用高剪切混料機。高速混料機采用高速轉子作為攪拌裝置，使物料在攪拌、擠壓和剪切等物理作用下快速融合。表 611 GH 高速混料機技術參數(shù)型號 容量(L) 電機功率(kw)轉速(r/min) 長 (mm) 寬 (mm) 高 (mm) 質量(kg)GH1 1000 22 2200 1530 1060 1890 670⑸板式冷卻器 (208)此處板式冷卻器是將混料機混料的物料進行冷卻。表 612 板式冷卻器技術參數(shù)型號 流量(L/h) 換熱面積(m 2) 物料口徑(mm) 介質口徑(mm) 外形尺寸(mm) 質量(kg) 10000 10 51 63 12004701420 32 酸奶及乳飲料生產線⑴巴氏殺菌機 (300)目前市場上已有完整的巴氏殺菌機，該設備可連接分離機、均質機、脫氣機、閃蒸設備等。該設備的產量主要由進料系統(tǒng)中的流量控制器加以調節(jié)，在采用全流量均質方式時，利用均質及來控制流量。殺菌過程中對產品的加熱和冷卻均在板式換熱器中的熱回收段，熱回收率達 94%以上。為響應國家號召，發(fā)展節(jié)約型社會，本設計中每班用來生產酸奶的原料乳量為 35t，此處選用 2 臺節(jié)能型巴氏殺菌機，處理量為20t/h。表 613 節(jié)能型板式巴氏殺菌機技術參數(shù)管徑(mm)型號規(guī)格 處理能力(t/h)蒸汽能耗(kg/h)蒸汽壓力(Mpa)冰水能耗(kcal/h)冰水流量(t/h)電功率(kw)外形尺寸(m)質量(kg) 物料蒸汽 介質BR4BS20J(N) 20 280 140000 40 1780 63 DN32 7644工藝：4℃→65 ℃均質→85 ℃、15s→10℃→4℃ ；冷水冷卻至 2℃。⑵均質機 (301)牛奶均質一般采用高壓均質機，該設備是將料液內部壓力提高到一定程度后，使其在極高壓差作用下高速瞬間通過狹窄的縫隙，通過此過程中形成的沖擊、剪切與空穴作用完成均質操作的機器。為配合巴氏殺菌機的處理能力，本設計中選用兩臺處理量為 20t/h 的均質機。表 614 高壓均質機主要技術參數(shù)規(guī)格型號 柱塞數(shù)量 額定流量(L/h)最大工作壓力 Mpa連續(xù)工作壓力 Mpa電機功率kw質量 kg 外形尺寸mSRTH2022030 4 20220 30 0~24 200 5500 ⑶發(fā)酵罐 (303)酸乳發(fā)酵罐屬于專用生產設備，罐體采用全封閉設計，確保物料始終處在無污染的狀態(tài)下混合、發(fā)酵；設備配有空氣呼吸器、清洗球、衛(wèi)生人孔、視鏡、視燈等裝置；設有夾層及保溫層，可通過加熱或冷卻介質來進行加熱和冷卻。由產品方案及生產能力計算可知，用于酸奶生產的原料乳用量為 35t/班，由物料衡算可知成品量=凝固型酸奶 +原味攪拌型酸奶+果味攪拌型酸奶=15+10+10=，為滿足生產，選用 4 個公稱容積為 10000L的發(fā)酵罐。表 615 酸乳發(fā)酵罐技術參數(shù)型號規(guī)格 直徑(mm) 高度(mm) 罐內壓力(Mpa)夾套壓力(Mpa)攪拌槳數(shù) 攪拌轉速(r/min)電機功率(kw)冷卻方式10000L 1800 5250 管 3 80 列管5000L 1500 4480 3 80 夾套⑷板式冷卻器 (305)此處冷卻器的作用是將發(fā)酵后的酸乳冷卻到一定溫度后灌裝。表 616 板式冷卻器技術參數(shù)45型號 流量(L/h) 換熱面積(m 2) 物料口徑(mm) 介質口徑(mm) 外形尺寸(mm) 質量(kg)BR4JZH65B 30000 30 76 101 12006801600 879注：物料：65℃→35℃→5℃；(冷卻水)：30℃ →42℃；冰水：2℃→12℃。⑸側攪拌冷熱缸 (306)側攪拌冷熱缸可用作配料罐、消毒缸、老化缸、發(fā)酵罐等。本設計中選用冷熱缸是為了生產乳飲料。設備主要由筒體、蜂窩夾套和外包皮三部分組成，外包皮與夾套間填充保溫介質，帶側攪拌器。根據(jù)物料衡算知，本設計每班生產乳飲料 6t，選用公稱容積為 8000L 的冷熱缸。表 617 側攪拌冷熱缸技術參數(shù)型號 公稱容積 L 外徑 mm 總高 mm 進出口徑 mm 電機功率 kw 攪拌轉速r/minFVC8 8000 2220 3900 51 960 ⑹板式換熱器 (308)表 618 板式冷卻器技術參數(shù)型號 流量(L/h) 換熱面積(m 2) 物料口徑(mm) 介質口徑(mm) 外形尺寸 (mm) 質量(kg)BR4JZH35B 15000 15 63 63 11006801600735注：物料：65℃→35℃→5℃；(冷卻水)：30℃ →42℃；冰水：2℃→12℃。 巴氏奶生產線⑴巴氏殺菌機 (400)由物料計算得，巴氏奶生產能力為 ，為提高生產效率，選取處理量為 5t/h 的巴氏殺菌機。表 619 節(jié)能型板式巴氏殺菌機技術參數(shù)管徑(mm)型號規(guī)格 處理能力(t/h)蒸汽能耗(kg/h)蒸汽壓力(Mpa)冰水能耗(kcal/h)冰水流量(t/h)電功率(kw)外形尺寸(m)質量(kg) 物料蒸汽 介質(N) 5 60 30000 10 800 38 DN25 5146⑵均質機 (401)為配合巴氏殺菌機的處理里能力，同樣選取處理量為 5t/h 的均質機。表 620 高壓均質機主要技術參數(shù)規(guī)格型號 柱塞數(shù)量 額定流量(L/h) 最大工作壓力 Mpa 管道連接尺寸(mm) 外形尺寸 mmFBF055 3 5000 30 進口：DN65出口：DN50202216001520⑶熟奶罐 (403)在乳品廠中，無論是連續(xù)生產線還是間歇性生產設備，都離不開起中間平衡、貯存作用的容器，對巴氏奶來講，為防止物料的分層、沉淀，熟奶罐必須有攪拌系統(tǒng)。本設計中以熟奶罐的設計為例，完成對主體設備的設計要求。設計時，應考慮合適的材質，相應的容量，在此前提下盡量選用比表面積小的幾何形狀，以節(jié)省材料，降低投資費用。球形是最省料的班不易加工，因此采用直徑與高度相近的筒形。a. 設備容量高的確定 按物料衡算知，V=15m 3 罐 3 只。b. 材質選擇 按食品規(guī)范，與物料接觸的部分采用不銹鋼材料。c. 幾何尺寸確定設計樣式為圓筒、橢圓形封頭、帶攪拌的貯罐。設圓筒高為 H，直徑為 D，取筒高 H=D，則圓筒體積 ，解方程：????，圓整到推薦的系列值，去 D=,H=。?D選標準橢圓形封頭，故封頭高度 h1=600mm；查 JB115473 知： 表 621 標準封頭尺寸表公稱直徑 mm 曲面高度 mm 直邊高度 mm 內表面積 m2 容積 m3 質量 kg2400 600 25 424校核容積 ?????封筒實 V47V 實 ﹥V1，可以滿足工藝要求。d. 壁厚確定牛奶貯罐為常壓容器，查普通鋼制內壓圓筒壁厚表，確定圓筒壁厚為 S=8mm，筒體重 。??G選橢圓形封頭壁厚 kgGmS84282??，封e. 攪拌功率計算攪拌軸功率： ????式中 ——常數(shù)，雙槳式 角攪拌器?4 d ——攪拌器直徑， n ——攪拌器軸轉速，n= ——溶液重度， =1100kgf/m3，合 ?? ——攪拌器檔數(shù)， =2?? 102——轉換系數(shù)，由 →kwsmkgf/?. ????P電動機功率： ?PKg式中 ——附加消耗功率系數(shù)，一般取 ~，現(xiàn)取 ——傳動效率，取 =?? P——軸功率 kw ??P 查相關手冊，結合轉速，選用合適電機。f．支座選擇48選用 B 型支撐式支座，Q=，支座尺寸見表 624。表 622 B 型支撐式支座尺寸表 (mm)底板 鋼管 墊板允許載荷(KN) 適用容器公稱直徑 高度b 1?2d45drd支座質量(kg)400 2400 590 300 22 273 8 360 12 1560 54g．主要管徑確定人孔：取 DN=500mm，標準圖號 JB583644；液面計：取 DN=20mm，壁厚 3mm；進料、出料口：根據(jù)選擇的乳泵進出口管徑配套，DN=80mm，壁厚 。根據(jù)計算畫出主體設備圖，見附圖 6。 UHT 滅菌乳生產線⑴UHT 殺菌機 (500)UHT 滅菌乳日處理量為 84t，生產能力為 ，本設計中雖采用連續(xù)化生產，但為防止因設備問題引起的原料乳積壓，故選用 1 臺生產能力為 10t/h 的 UHT 殺菌機。表 623 UHT 殺菌機技術參數(shù)管徑 mm型號 處理能力 t/h蒸汽能耗 kg/h蒸汽壓力 Mpa電功率kw外形尺寸m重量kg 物料 蒸汽 介質TGUHT10MQJ10 400 4200 51 DN50 51