【正文】 則每小時所需冷量為： hKJtC /)1229( 55 ??????? △φ 乳 總耗冷量 在整個過程中加入的總冷量為： h/ 654 ???? φφφ 總 。 冷卻部分熱量衡算 原料乳冷卻階段 采用板式換熱器講原料乳從 20℃ 冷卻到 4℃ ，流量為 10000kg/h。這樣只有殺菌段需要消耗蒸汽，這段是將 65℃ 牛乳加熱到 85℃ 進(jìn)行殺菌，所需熱量： hKJttC /)6585( 5341 ???????? ）（φ 乳 真空濃縮階段 12℃ 牛乳經(jīng)過蒸發(fā)器的冷凝系統(tǒng)預(yù)熱后，溫度升高到 29℃ 后，進(jìn)入蒸發(fā)室，一效蒸發(fā)溫度為72℃ 。 主要設(shè)備一覽表 根據(jù)上述選擇以及物料衡算結(jié)果，并考慮到技術(shù)先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)合理等因素，對所有生產(chǎn)設(shè)《食品工廠設(shè)計》課程設(shè)計說明書 22 備進(jìn)行選擇，詳見表 41 （主要設(shè)備一覽表）。噴霧壓力 ～ ，物料溫 度 70～ 72℃ ，噴嘴孔徑 ～ ,進(jìn)風(fēng)溫度 155～ 165℃ 。干燥室溫度 75～85℃ ，排風(fēng)溫度 75～ 80℃ 。 根據(jù)本設(shè)計的規(guī)模及物料衡算結(jié)果，生產(chǎn)全脂加糖乳粉在干燥過程中每班需要蒸發(fā)水分9468kg，制得乳粉 8008kg，所以選擇 1臺蒸發(fā)能力為 1000kg/h的壓力式噴霧干燥設(shè)備。又考慮到本設(shè)計規(guī)模較大，所以選擇噴霧式干燥設(shè)備來完成本工藝過程。每一效的蒸發(fā)溫度分別為 72℃ 、 62℃ 、 52℃ 。每一效的蒸發(fā)溫度分別為 72℃ 、62℃ 、 52℃ 。 由于本設(shè)計的生產(chǎn)規(guī)模大，所以選擇三效降膜蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器是利用真空系統(tǒng)降低水蒸氣的沸點，并將第一效水分蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽作為二效的熱源，而二效產(chǎn)生的二次蒸汽又被作為三效的熱源，牛乳經(jīng)過三效的 蒸發(fā)達(dá)到所需的濃度，這樣可以 大大節(jié)省能源。真空濃縮是在低溫下使水 分沸騰，可避免熱敏性營養(yǎng)損《食品工廠設(shè)計》課程設(shè)計說明書 21 失；而且，真空濃縮對奶粉顆粒的屋里形狀有彰顯影響，乳經(jīng)濃縮后，噴霧干燥時，粉粒粗大，具有良好的分散性和沖調(diào)性，能迅速復(fù)水溶解。 ⑥ 確定傳熱面積 F、板數(shù) Z、流程 i及組合形式 根據(jù)公式mtKQF △? 、 fFZ? 、 mZi 2? 計算各段的傳熱面積 F、板數(shù) Z、流程 i及組合形式，結(jié)果如下： （第二余熱 回收段） F1=,Z1=91,i1=3 組合方式為 151515 151515 ?? ?? （第一余熱回收段） F2=,Z2=31,i2=1 組合方式為 1515 F3=,Z3=91,i2=3 組合方式為 151515 151515 ?? ?? F4=,Z4=61,i4=2 由于，鹽水流量為牛乳流量的 2倍，所以，取鹽水流道為牛乳流道的 2倍，鹽水流速等于牛乳流速，即： 鹽水流道（ m）為 30。6739。 b. 第二預(yù)熱段（第一余熱回收段） ℃△△△ 202 )6585()5575(2 )()(2 3425212 ??????????? ttttttt m c. 殺菌段 ℃△△△ 熱熱 )8590()(2 )()(2 4339?，F(xiàn)設(shè)計換熱器的換熱面積（ F），板片數(shù)量（ Z），流程（ i）及組合方式。 設(shè)計參數(shù)：牛乳流量 G=10000kg/h，牛乳的起始溫度 t1=9℃ ，牛奶經(jīng)第一預(yù)熱段（第二余熱回收段）后的溫度 t2=55℃ ,牛乳經(jīng)第二預(yù)熱段（第一余熱回收段）后的溫度 t3=65℃ ,殺菌溫度 t4=85℃ ,牛乳最終冷卻溫度為 12℃ ，熱水起始溫度 t熱 =90℃ ,熱水流量與牛乳流量相同，冷卻水溫度 t冷 =4℃ ，冷卻水流量為牛乳的 2倍，牛乳的比熱（ C乳 ） =℃ ,熱水喝冷水的比熱（ C水 ） =℃ 。 巴氏殺菌機(jī)組的設(shè)計 根據(jù)工藝要求和物料 衡算結(jié)果（每班需要殺菌的原料乳為 ）， 選擇 2臺生產(chǎn)能力為 10噸 /h的巴氏殺菌機(jī)組。 配料罐的選擇 配料罐只要功能是將糖漿與標(biāo)準(zhǔn)化乳進(jìn)行混合。 脂肪標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備的選擇 脂肪 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備選用碟片式分離機(jī)，在線控制稀奶油的含脂率和稀奶油的分出量，以達(dá)到脂肪標(biāo)準(zhǔn)化的目的。 ③ 確定傳熱量 Q hKJttGCQ /102 8 )420( 0 0 0 0 521 ???????? ）（乳 ④ 計算換熱板的組合流道數(shù) m 103600 ?????? V b hGm 取 m=15，修正牛乳流速 0 . 2 4 5 m / s1 4 . 7 / 1 50 . 2 5v ??? ⑤ 確定傳熱面積 F、板數(shù) Z、流程 i 及組合方式 25 mtK QFm ????? △ (取傳熱系數(shù) K=℃ ) 《食品工廠設(shè)計》課程設(shè)計說明書 18 ??? fFZ 652 ???? mZi 取 i=2 程 由于，鹽水流量是水的 2 倍，所以，取鹽水流道為牛乳流道的 2 倍，鹽水流速等于牛乳流速，即鹽水流道（ m）為 30?，F(xiàn)設(shè)計換熱器的換熱面積（ F），板片數(shù)量（ Z），流程（ i）及組合方式。 設(shè)計參數(shù)：牛乳流量 G=10000kg/h，鹽 水流量為牛乳的二倍， t1=20℃ ,t2=4℃ ,t3=5℃ ,原料乳比熱（ C 乳 ） =℃ ,鹽水比熱（ C 鹽 ） =℃ 。 表 35 全脂加糖乳粉與嬰兒配方粉物料衡算表 項目 全脂加糖乳粉 嬰兒配方粉 噸耗量 日耗量 年耗量 噸耗量 日耗量 年耗量 原料 新牛乳 7543kg 噸 噸 輔料 乳清粉 382kg 7258kg 2178噸 棕櫚油 56kg 1064kg 三脫油 56kg 1064kg 奶油 64kg 1216kg 蔗糖 59kg 1121kg 維生素混合物 礦物質(zhì)混合物 包材 鋁塑復(fù)合膜 2500袋 40000袋 1200萬袋 金屬罐 1000個 570萬個 瓦楞紙箱 250個 4000個 120萬個 100個 1900個 57萬個 《食品工廠設(shè)計》課程設(shè)計說明書 17 第 4 章 生產(chǎn)車間設(shè)備選型 主要設(shè)備選型及設(shè)計 原 料乳冷卻器的選擇 由于全脂加糖乳粉與嬰兒配方粉前處理工藝基本相同，所以，兩個產(chǎn)品的全處理設(shè)備放在一起選擇。 原料乳驗收（ 60345kg） 凈乳（ 60345kg） — % 損失（ 60kg） 冷卻、貯存（ 60285kg） 預(yù)熱、脂肪標(biāo)準(zhǔn)化（ 60285kg） — % 稀奶油（ 1019kg） 蔗糖標(biāo)準(zhǔn)化（ 59266kg） 白砂糖（ 794kg） +% 預(yù)熱均質(zhì)殺菌（ 60060kg） 損失（ 60 kg） — % 濃縮（ 60000kg） 水分（ 42492kg） — % 干燥（ 17508kg） — % — % 水分（ 9468kg） 冷卻篩分（ 8008kg） 損失（ 8kg） — % 檢驗包裝（ 8000kg） 包材（ 20200 個鋁塑） 裝箱（ 20200 袋） 瓦楞紙箱（ 2020 個） 成品入庫（ 2020 箱） 損失（ 32kg） 《食品工廠設(shè)計》課程設(shè)計說明書 15 圖 32 嬰兒配方乳粉物料平衡圖 注：運輸包裝采用瓦楞紙箱，每箱 10罐。 物料衡算 根據(jù) 物料守衡定律，以產(chǎn)品配方和工藝流程為基礎(chǔ)，選擇班產(chǎn)量（ 全脂加糖乳粉 班產(chǎn)量為 8噸 /班，嬰兒配方乳粉為 噸 /班 ） 為計算基準(zhǔn)，進(jìn)行物料衡算，計算過程略，計算結(jié)果見物料平衡圖，即：圖 3圖 32。 表 34 嬰兒配方奶粉配方表 物料名稱 牛乳 乳清粉 棕櫚油 三脫油 奶油 蔗糖 維生素混合物 礦物質(zhì)混合物 每噸投料 /(kg) 3260 382 56 56 64 59 注： ①牛乳要符合生乳收購標(biāo)準(zhǔn)，即：蛋白質(zhì)≥ %，脂肪≥ %，非脂乳固體≥ %； ②乳清粉中水分 %，脂肪 %，奶油中脂肪含量 82%； ③維生素混合物包括：維生素 A 5g、維生素 D 、維生素 E 60g、維生素 K1 、維生素 B1 、維生素 B2 、維生素 B6 、維生素 B12 、維生素 C 、煙酸 、葉酸 、泛酸 180g、生物素 ； ④礦物質(zhì)混合物包括 。 嬰兒配方乳粉的配方設(shè)計 根據(jù) 國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)《嬰兒配方食品》（ GB 107652020）中對蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素及礦物質(zhì)的要求，并結(jié)合當(dāng)?shù)卦先?質(zhì)量及本企業(yè)實際情況，設(shè)計本嬰兒配方乳粉營養(yǎng)指標(biāo)，詳見表 33。 《食品工廠設(shè)計》課程設(shè)計說明書 12 （ 2）計算過程 ①求 R R2 4 2 4 1 0 0 261 0 0222111????????????S N FFRFFR水蔗糖 由于 R2＞ R1 時，要從原料乳中分離一定質(zhì)量的稀奶油 。 表 31 乳 粉理化指標(biāo) 項目 指標(biāo) 檢驗方法 乳粉 調(diào)制乳粉 蛋白質(zhì) /（ %） ≥ 非脂乳固體 a 的 34% 2 GB 脂肪 b/（ %） ≥ GB 復(fù)原乳酸度 /（ 176。 （ 6）包裝方法同樣采用充氮包裝，但包裝容器 采用采用金屬罐，規(guī)格 1000g。 B233。 （ 1） 采用 40℃ 左右經(jīng)過預(yù)處理的原料乳在高速攪拌缸內(nèi)溶解乳清粉、糖等配料， 以及維生素和微量元素，然后在與預(yù)處理的原料乳攪拌混勻； （ 2）混合后的物料預(yù)熱到 65℃ ，在線加入脂肪部分；然后進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)壓力 20MPa， 4MPa； （ 3）殺菌溫度采用 8