【正文】 門(mén)均圍繞其展開(kāi)，它們應(yīng)是一個(gè)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體。因此，必須考慮與其他部門(mén)的相互關(guān)系 ，以及工廠(chǎng)的發(fā)展前景，滿(mǎn)足總體設(shè)計(jì)要求。 (2) 在工藝流程確定后，其設(shè)備的布置要盡量按工藝流水線(xiàn)安排，使占地面積最少，操作最方便。 (3) 保證車(chē)間衛(wèi)生，同時(shí)注意車(chē)間的采光、通風(fēng)、降溫等設(shè)施。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 車(chē)間布置 [20] (1) 生產(chǎn)工序的安排要做到冷、熱分開(kāi)，生、熟分開(kāi)，干、濕分開(kāi)，成品、半成品分開(kāi)。 (2) 按生產(chǎn)流水線(xiàn)安排設(shè)備，防止交叉，浪費(fèi)資源。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 第 4 章 物料衡算 配方成分表 [2] 配方成份表 41 成分 含量 /% 脂肪 10 非脂乳固體 10 糖類(lèi) 15 穩(wěn)定劑及乳化劑 由表 41 可知冰淇淋中的成分主要是由脂肪、非脂乳固體、糖類(lèi)組成的。其中還包括一些穩(wěn)定集合乳化劑，雖然其含量較少，但是他們是制作冰淇淋不可缺少的成分。 原料成分表 原料成份表 42 原料名稱(chēng) 成分 成分 含量 /% 稀奶油 脂肪 40 脫脂乳粉 非脂乳固體 98 蔗糖 糖類(lèi) 100 穩(wěn)定乳化劑 穩(wěn)定乳化劑 100 按照上述說(shuō)明為了配比出冰淇淋我們又可對(duì)冰淇淋的原料進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出其中的成分含量，由表 42 可以看出。 配料數(shù)量表 日 生產(chǎn) 1500kg 冰淇淋所需原料如下：（不計(jì)加工中損失） 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 日配料數(shù)量表 43 原料名稱(chēng) 配料數(shù)量/kg 成分含量 /% 脂肪 非脂乳固體 糖類(lèi) 總固體 稀奶油 375 15 15 脫脂乳粉 153 15 15 蔗糖 225 穩(wěn)定乳化劑 6 水 741 合計(jì) 1500 15 15 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 第 5 章 能量衡算 以生產(chǎn) 1500kg 冰淇淋為衡算標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行能量衡算（不計(jì)加工損失）： 熱量衡算 配料階段 原料混合時(shí)，為保證混合均勻，要將其加熱至 45℃ ，則這一階段需要加入的熱量為： 1500CP（ 4520） =151875kJ 殺菌階段 原料經(jīng)混合后，要加熱到 70℃ 進(jìn)行巴氏殺菌，則這一階段需要加入的熱量為： 1500CP（ 7045） =151875kJ 總熱量衡算 在整個(gè) 生產(chǎn)過(guò)程中，加入的總熱量為： Q=151875+151875=303750kJ 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在過(guò)程中熱量損失為 15%，故總熱量為： Q=303750（ 1+15%） = 冷量衡算 冷卻階段 均質(zhì)后的混合料，要迅速冷卻至 4℃ 以下，以適應(yīng)老化的需要。這一過(guò)程所用的冷量為： 1500CP（ 704） =400950kJ 凝凍階段 混合料在冷卻老化后，置于凝凍機(jī)內(nèi)，使溫度降至 5℃ ，得到冰淇淋的雛形。這一過(guò)程需加入的冷量為： 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 1500CP[4（ 5） ]=54675kJ 硬化階段 經(jīng)凝凍后，冰淇淋處于半流體狀，須經(jīng)凝凍（ 25℃ ）處理，便于運(yùn)輸和儲(chǔ)藏。這一階段所需的冷量為： 1500CP[ 5（ 25） ]=121500kJ 總冷量衡算 在整個(gè)過(guò)程中，加入的總冷量為： Q=400950+54675+121500=577125kJ 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，能量損失為 15%,則實(shí)際冷量為： Q=577125（ 1+15%） = 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 第 6 章 主要設(shè)備選型 生產(chǎn)設(shè)備流程簡(jiǎn)介 原料 → 配料罐 → 巴氏殺菌器（板式換熱器） → 過(guò)濾機(jī) → 高壓均質(zhì)機(jī) → 板式換熱器 → 老化缸 → 連續(xù)式凝凍機(jī) → 灌裝機(jī) → 速凍隧道 → 冷庫(kù) 設(shè)備選型原則 （ 1）滿(mǎn)足工藝要求，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。 （ 2）應(yīng)選用較先進(jìn)，機(jī)械化程度高的設(shè)備。 （ 3）充分利用原料，能耗少，效率高，體積小，能一機(jī)多用。 （ 4）應(yīng)符合衛(wèi)生要求，多選用不銹鋼材料的設(shè)備。 （ 5）根據(jù)每單位時(shí)間產(chǎn)量的物料平衡情況和設(shè)備生產(chǎn)能力來(lái)確定所需設(shè)備。 設(shè)備選型說(shuō)明 配料設(shè)備 冰淇淋的配料混合設(shè)備一般采用帶機(jī)械攪拌器的單層立式不銹鋼桶，俗稱(chēng)配料罐。配料罐主要由桶身、攪拌裝置、加熱裝置及排料旋塞等組成。桶體由 2—3mm 不銹鋼板卷焊制成，內(nèi)外表面拋光，桶底與水平成傾斜角度，便于洗滌和排放物料。為便于操作，桶口高度一般離地面不超過(guò) 。 殺菌設(shè)備 目前使用較普遍的連續(xù)式殺菌器是由若干片板式換熱片疊合而成的板式換熱器。它是一種新型、高效、節(jié)能的熱交換器。它的主體部分是由許多具有花紋的熱交換片依次重疊在框架上壓緊而成。主要工作部件有板式換熱器、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫 度保持系統(tǒng)等。 均質(zhì)設(shè)備 高壓均質(zhì)機(jī)是冰淇淋生產(chǎn)中使用最普遍的一類(lèi)均質(zhì)機(jī)。它是使料液在高壓作用下，通過(guò)非常狹窄的間隙（一般不超過(guò) ）。因流速高達(dá) 150—200m/s，液流將受三種作用：一是縫隙處的強(qiáng)大剪切作用；二是料液會(huì)和機(jī)體發(fā)生高速撞擊，受到巨大的撞擊黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 作用；三是高速料液在通過(guò)縫隙時(shí)產(chǎn)生的空穴作用。在這三種力的共同作用下，大直徑粒子迅速碎裂為 1μm 左右的微粒，從而使料液均質(zhì)化。高壓均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)效果好，其均質(zhì)壓力可以很方便的隨料液參數(shù)的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，適用范圍廣。 老化 設(shè)備 經(jīng)過(guò)殺菌、均質(zhì)的混合料，必須迅速冷卻到老化溫度（ 24℃ ），并儲(chǔ)存一段時(shí)間，以便脂肪凝結(jié)物、蛋白質(zhì)和穩(wěn)定劑發(fā)生水和作用，提高混合料的黏度和凝凍時(shí)的膨脹率。這個(gè)過(guò)程俗稱(chēng)老化或成熟，即物理上的成熟階段。老化設(shè)備目前都采用有載冷劑冷卻、帶攪拌器的間歇式老化缸，以適應(yīng)冰淇淋生產(chǎn)物料數(shù)量多、老化時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。 凝凍設(shè)備 在冰淇淋生產(chǎn)中，凝凍是很重要的工序之一，它是將經(jīng)配料、殺菌、均質(zhì)、老化后的混合料在冷凍的同時(shí)，均勻地混入空氣使物料體積逐漸膨脹，逐步凝凍成半固體狀。凝凍機(jī)是冰淇淋整個(gè)工藝裝 備中最復(fù)雜 ,也是最關(guān)鍵的設(shè)備。應(yīng)選擇連續(xù)式凝凍機(jī)，由于它的生產(chǎn)是連續(xù)進(jìn)行的，在進(jìn)料和出料時(shí)無(wú)需停機(jī)，因此生產(chǎn)能力較大，產(chǎn)品質(zhì)量較好。 硬化設(shè)備 冰淇淋等冷飲食品一般要經(jīng)過(guò)硬化才能投放市場(chǎng)，而硬化設(shè)備的優(yōu)劣，對(duì)產(chǎn)品的最后品質(zhì)有著至關(guān)重要的影響。速凍隧道是一種新型、快速的硬化設(shè)備，它可以在很短的時(shí)間內(nèi)（ ）完成硬化過(guò)程，是一種高效的硬化設(shè)備。其利用環(huán)形傳送帶，將冰淇淋等冷飲制品置于該傳送系統(tǒng)的載物托盤(pán)上，隨托盤(pán)而向前傳送，在傳送中受冷風(fēng)降溫而硬化。它主要包括：絕熱隧道、傳送系統(tǒng)、 托盤(pán)冷風(fēng)系統(tǒng)等。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 設(shè)備選型表 設(shè)備選型表 61 設(shè)備名稱(chēng) 型號(hào) 規(guī)格 臺(tái)數(shù) 參考價(jià)格 配料罐 JM 轉(zhuǎn)速 1440 r/min 6 8,600 元 /臺(tái) 巴氏殺菌器 3t/h 3 150,000 元 /臺(tái) 過(guò)濾機(jī) 4 6,000 元 /臺(tái) 板式換熱器 3 90,000 元 /臺(tái) 高壓均質(zhì)機(jī) HFIM25 4m3/h,25MPa 5 6,000 元 /臺(tái) 連續(xù)式凝凍機(jī) YT 500L/h 2 9,800 元 /臺(tái) 老化缸 JLG300 3000L 2 153,000 元 /臺(tái) 灌裝機(jī) ,000 元 /臺(tái) 速凍隧道 2 30,000 元 /臺(tái) 其他輔助設(shè)備及管道 100， 000 元 總計(jì)： 萬(wàn)元 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 第 7 章 公共系統(tǒng)及輔助部門(mén) 公共系統(tǒng) 鍋爐房 鍋爐排出的氣體中，含有大量的灰塵和煤屑，這些煤屑排入大氣后，由于速度減慢而散落下來(lái)，造成環(huán)境污染。所以從工廠(chǎng)衛(wèi)生的角度來(lái)看，鍋爐房應(yīng)建在對(duì)生產(chǎn)車(chē)間影響最小的位置，滿(mǎn)足以下要求 [21]： （ 1） 在該地區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向； （ 2） 靠近用氣負(fù)荷中心； （ 3） 有足夠的煤和灰渣堆場(chǎng)。 鍋爐房的具體建設(shè)方面，采取鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，門(mén)向外開(kāi)；與相鄰建筑物的間距應(yīng)符合防火和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；必須在通風(fēng)、采光、防潮等方面也要滿(mǎn)足要求。 配電室 食品工廠(chǎng)對(duì)電的要求較高，所以必須有獨(dú)立的供電系統(tǒng)。所以在工廠(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)必須建設(shè)配電室。土建部分的設(shè)計(jì)應(yīng)為企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展留有適當(dāng)?shù)目臻g，并且要求設(shè)備和管線(xiàn)進(jìn)出方便，符合防火安全要求，保證陰涼通風(fēng)。一般食品工廠(chǎng)的車(chē)間水氣較大、濕度高，應(yīng)對(duì)供電管線(xiàn)采取必要的防潮設(shè)施，防止發(fā)生事故。 輔助 部門(mén) 原料庫(kù) 原料庫(kù)是食品工廠(chǎng)生產(chǎn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)的生產(chǎn)質(zhì)量如何，將直接影響后面的生產(chǎn)工序。原料庫(kù)需要有一個(gè)適宜的卸貨、驗(yàn)收、計(jì)量和堆放場(chǎng)地，并配有相應(yīng)的計(jì)量裝置、容器等配套設(shè)施。 檢驗(yàn)中心 檢驗(yàn)中心的職能是對(duì)產(chǎn)品和有關(guān)原材料進(jìn)行衛(wèi)生監(jiān)督和質(zhì)量檢查，確保其符合國(guó)家食品衛(wèi)生法律、法規(guī)和有關(guān)部門(mén)頒發(fā)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 檢驗(yàn)中心一般設(shè)有：感官檢驗(yàn)室、理化檢驗(yàn)室、精密儀器室、微生物檢驗(yàn)室等。檢查的項(xiàng)目根據(jù)需要而定。 冷庫(kù) 冷庫(kù)是擔(dān)負(fù)廠(chǎng)內(nèi)所有成品儲(chǔ) 藏任務(wù)的重要部門(mén)，使商品流通的重要環(huán)節(jié)。冰淇淋生產(chǎn)后，要進(jìn)行低溫儲(chǔ)藏，所以冷庫(kù)的建設(shè)必不可少。冷庫(kù)要求結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，并且有較大承載力，設(shè)置合理的保溫隔熱層和隔汽防潮層。，所用建筑材料和構(gòu)件有足夠的強(qiáng)度和抗凍能力。儲(chǔ)藏條件要保證食品的衛(wèi)生，防蠅、防鼠、防塵，而且還要保證低溫（ 18℃以下）。 給排水系統(tǒng) 給排水設(shè)計(jì)一般包括：取水及凈化工程、廠(chǎng)區(qū)及生活區(qū)的給排水管網(wǎng)、冷卻用水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等。 設(shè)計(jì)原則 [22] （ 1） 所在地有自來(lái)水供應(yīng)的，應(yīng)優(yōu)先考慮采用自來(lái)水。 （ 2） 消防、生產(chǎn)、生活給水網(wǎng)應(yīng)盡可能使用統(tǒng)一 管路系統(tǒng)。 （ 3） 生活、生產(chǎn)廢水應(yīng)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后排放。 （ 4） 設(shè)計(jì)給排水管網(wǎng)時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝和生活安排的需要。 給水系統(tǒng) 本廠(chǎng)位于市區(qū)內(nèi)，有足夠的自來(lái)水供應(yīng)，故使用自來(lái)水給水系統(tǒng)。通常自來(lái)水符合生產(chǎn)與生活需要，只需進(jìn)行一般處理即可。但鍋爐用水必須進(jìn)行軟化處理，且一般用離子交換法進(jìn)行軟化。 排水系統(tǒng) 食品工廠(chǎng)的排水量較大，主要為生產(chǎn)廢水、生活污水和雨水。良好的排水設(shè)施和排水效果是食品工廠(chǎng)衛(wèi)生面貌、產(chǎn)品安全的有力保障，直接影響到企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)車(chē)間應(yīng)設(shè)有明溝，將污水排到室外，室外排水管必須采用埋 地暗管。由于冰淇淋工廠(chǎng)的廢水基本符合環(huán)境保護(hù)要求，所以排水管網(wǎng)匯集了排出的生產(chǎn)廢水、生活污水和雨水后，可借助重力作用通過(guò)排水管直接排入廠(chǎng)外公共下水道。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 22 消防用水系統(tǒng) 食品工廠(chǎng)的生產(chǎn)性質(zhì)決定其發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性較低，建筑物的防火系數(shù)較高，但防患于未然，必須考慮消防用水系統(tǒng)。食品廠(chǎng)的消防給水一般與生產(chǎn)生活給水管合并，發(fā)生火警時(shí)可調(diào)用生產(chǎn)、生活用水加以解決。 供電系統(tǒng) 食品工廠(chǎng)的供電系統(tǒng)一般包括：全廠(chǎng)的變配電工程，廠(chǎng)區(qū)的供電工程，使內(nèi)外的照明工程。供電電壓一般低壓采用 380/220V 三相四線(xiàn) 制，高壓采用 10KV。符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定，安全可靠，運(yùn)行方便，經(jīng)濟(jì)節(jié)約。本廠(chǎng)生產(chǎn)冷凍類(lèi)食品，由于停電可導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)，所以對(duì)供電要求較高， 生產(chǎn)車(chē)間環(huán)境濕度大，所以電器設(shè)備和器材應(yīng)按濕熱帶的條件選擇，要能防水汽，防腐蝕，盡可能集中放置。廠(chǎng)區(qū)外線(xiàn)一般采用低壓架空線(xiàn)，或者是低壓電纜，保證供電安全。車(chē)間及其它建筑的照明電源要求與動(dòng)力線(xiàn)分開(kāi)，一般采用日光燈照明，車(chē)間及原