年產(chǎn)20萬(wàn)噸酸乳生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)(更新版)

　　

【正文】 193022021,原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化即是以此為基礎(chǔ)的 [7]。 所以每 原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)化乳 和 的脫脂乳。 500g 包裝的 232t， 250g 包裝的 284t。這些生產(chǎn)步驟都用到熱交換器，而且預(yù)熱、殺菌等步驟的升溫和各個(gè)冷卻步驟的熱量能在熱交換器中相互利用，這樣的熱交換器有利于熱量循環(huán)利用， 從而達(dá)到節(jié)能效果 ,增加廠房的經(jīng)濟(jì)效益。 c 總傳熱系數(shù) kJ/㎡ 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(jì)算出 （ ） ℃ （ ） 可求出換熱器所需面積 （ ） ㎡ 根據(jù)計(jì)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。 C 段：均質(zhì)后的原料乳溫度從 65℃ 升到 95℃ ，通過(guò)彎管進(jìn)入盤管式保溫器里進(jìn)行保溫300s，過(guò)熱水溫度 從 105℃ 降低到 80℃ 。 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。 本設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)產(chǎn)量和情況選擇了 各種設(shè)備并組建成車間，其中一個(gè)主要設(shè)備是 板式熱交換器 ， 作為冷卻、加熱和殺菌 的 設(shè)備， 根據(jù) 熱量衡算，計(jì)算出各階段的的熱量， 包括 4 個(gè)階段，分別為 鮮奶冷卻段、原料乳標(biāo)準(zhǔn)化段、均質(zhì)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。 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. 16 （ ） 冰水流量 （ ） kg/h=179。h（ K） 板式換熱器的總傳熱系數(shù)一般為 5000～ 8000kJ/㎡ 15 熱量衡算過(guò)程的說(shuō)明 在本設(shè)計(jì)中，通過(guò)熱交換器進(jìn)行熱交換的兩種介質(zhì)都是采用逆流傳熱的方式。 原輔材料的耗算 小房型攪拌型生產(chǎn)線 小房型生產(chǎn)線所用原輔材料耗算如 所示 [11]?？紤]到各工序的物料損耗，所以每日原料處理量大于 566t。根據(jù)此成分要求進(jìn)行物料衡算。我們要求其 工作能力 15t/h，數(shù)量 4 臺(tái) ，型號(hào)如KLZT15。 換熱器 板式換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，使得使熱量得到充分的利用，而且板與板之間的空隙小，產(chǎn)品以高速薄層通過(guò)，受熱時(shí)間短，不致于有過(guò)熱現(xiàn)象產(chǎn)生，對(duì)熱敏性物品（如牛奶）的預(yù)熱和殺菌尤為適合。 主要 設(shè)備選型 根據(jù)以上設(shè)備選型的原則，本設(shè)計(jì)設(shè)備的選型將涉及到幾類設(shè)備：貯存設(shè)備、流體輸送設(shè)備，凈乳設(shè)備，均質(zhì)設(shè)備，加熱殺菌設(shè)備，發(fā)酵設(shè)備，灌裝設(shè)備等。 攪拌型酸乳全部為小房型紙包包裝進(jìn)行無(wú)菌灌裝，灌裝的溫度在 20~25℃ 。尤其是牛乳中德細(xì)菌數(shù)超多時(shí)殺菌后的殘存菌也很多，因此，本設(shè)計(jì)是控制在 95℃/5min 的殺菌方式。 例如，含脂較低時(shí)，我們需要向其加入稀奶油去提高其脂肪的含量，而相反含脂量高，我們要向其加入脫脂乳降低其含脂量。 產(chǎn)品和產(chǎn)量的確定 根據(jù)從優(yōu)化工藝迎合未來(lái)市場(chǎng)需求以及合理探究酸乳廠車間配置上來(lái)看，本設(shè)計(jì)選擇年產(chǎn)量為 20 萬(wàn)噸酸乳的生產(chǎn)規(guī)模，產(chǎn)品的產(chǎn)量及包裝設(shè)計(jì)情況見(jiàn)表 ， 其中一年按10 個(gè)月計(jì)算，每月按 30 天計(jì)算。其他重要的酸奶生產(chǎn)省區(qū)包括河北、陜西、黑龍江和四川。 1997~2021 年，中國(guó)酸乳產(chǎn)量從 7 萬(wàn)噸增長(zhǎng)到 萬(wàn)噸，增長(zhǎng)了 倍。 酸乳的作用 克服乳糖不耐癥 有一部分人群對(duì)各種鮮奶中的乳糖酶有過(guò)敏癥，但是飲用酸乳可以克服此不耐癥，因 為酸乳中的乳糖酶在發(fā)酵中被分解。 酸乳可分為凝固型酸乳和攪拌型酸乳兩類。 本人簽名： 日期： 年 月 日 I 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸酸乳生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)主要研究幾個(gè)方面內(nèi)容：工藝流程確定及論證；廠區(qū)車間平面設(shè)計(jì)；物料衡算；熱量衡算及主要設(shè)備的選型。 凝固型酸奶（ Set yoghurt） 其發(fā)酵過(guò)程在包裝容器中進(jìn)行，從而使成品因發(fā)酵而保留其凝乳狀態(tài)。 酸乳使人年輕 因?yàn)樗崛橹懈缓}和一定量的維生素（維生素 A、維生素 B2 等），鈣有利于牙齒骨骼的生長(zhǎng)，而維生素 A 和維生素 B2 都有益于眼睛，達(dá)到明目的效果，酸乳中還有豐富的氨基酸，這也是有益于人體的，使人活的越來(lái)越年輕，還有酸乳能改善消化功能 [2]，防止便秘，抑制有害物質(zhì)如酚、吲哚及胺類化合物在腸道內(nèi)產(chǎn)生和積累，因此能防止細(xì)胞老化，使人年輕。根據(jù) BOABC 估算，2021 年，中國(guó)酸乳產(chǎn)量達(dá)到 400 萬(wàn)噸，較 2021 年增長(zhǎng) 倍，城 鎮(zhèn)居民人均酸乳消 3 費(fèi)達(dá)到 千克，較 2021 年增長(zhǎng)了 倍。 酸乳是中國(guó)盈利率最高的液體乳類，目前整個(gè)行業(yè)平均毛利率達(dá)到 35~50%，渠道費(fèi)用大約 20~30%，凈利潤(rùn)率高達(dá) 10~15%，雖然盈利水平因企業(yè)不同以及產(chǎn)品檔次的不同有較大的差異。 原 料 乳 凈 化配 料（ 添 加 糖 等 ）標(biāo) 準(zhǔn) 化預(yù) 熱（ 5 0 ～ 6 0 ℃ ）均 質(zhì)殺 菌（ 9 5 ℃ 5 m i n ）冷 卻（ 4 2 ℃ ）添 加 香 料添 加 發(fā) 酵 劑（ 3 % 接 種 量 ）灌 裝 培 養(yǎng) 發(fā) 酵 冷 卻 入 庫(kù) 冷 藏 成 品 圖 凝固型酸乳生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)略圖 工藝論證和說(shuō)明 原料乳的要求 及 檢驗(yàn) 制造高品質(zhì)的酸乳，必須選用同樣高品質(zhì)的原料乳，而且必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的驗(yàn)收，驗(yàn)收時(shí)必須根據(jù)國(guó)標(biāo) GB193012021 對(duì)原料乳進(jìn)行各方面的測(cè)試（包括嗅覺(jué)、味覺(jué)、外觀、塵埃、溫度、酒精、酸度、比重、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、全乳固體含量、菌落總數(shù)等）。均質(zhì)機(jī)的原理是牛奶在高壓下被送入外環(huán)和芯子之間的間隙，在此間隙中，高靜壓能被轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，這樣，牛奶在狹窄的、環(huán)形的間隙中獲得非常高的速度（ 200~300m/s），在高開(kāi)間隙時(shí)，牛奶以高速?zèng)_擊均質(zhì)環(huán)的內(nèi)側(cè)，并被迫改變方向。接種量為 3%[7]，接種采用“球桿比”為 100:1 的混合菌種，因?yàn)榻Y(jié)果表明更加有利于酸乳的風(fēng)味形成，酸乳后酸化弱，更耐存放，貨架期更長(zhǎng) [8]。 冷藏及出廠 攪拌型酸乳可馬上出廠， 酸乳產(chǎn)品在 3~8℃冷藏條件下一般要求有 25~30d 的貨架期 [10]。 攪拌型酸乳發(fā)酵后乳液酸度、粘度均升高，不能選用離心泵，故選用容積式凸輪泵，一共需要 4 臺(tái)，下面簡(jiǎn)要說(shuō)明： ，根據(jù)設(shè)計(jì)產(chǎn)量選 52t/h， 數(shù)量 2臺(tái)， 選型如 TR2173； ， 52t/h， 數(shù)量 2 臺(tái)， 如型號(hào)TR2173； 奶液分離機(jī) 奶液分離機(jī)是用于原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化， 我們選用三用分離機(jī)，它的作用包括奶油分離、凈乳和標(biāo)準(zhǔn)化 。 保溫罐 保溫罐具有節(jié)能、消聲、耐腐、生產(chǎn)能力強(qiáng)、清洗方便等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于水液的巴士消毒滅菌和保溫。 物料衡算是以質(zhì)量守恒定律為基礎(chǔ)對(duì)物料平衡進(jìn)行計(jì)算。 稀奶油及脫脂乳成分的假定 根據(jù)實(shí)際情況合理假定：脫脂乳中脂肪的含量 F2=%、稀奶油中脂肪的含量F1=40% 假定原料乳與稀奶油和脫脂乳中，非脂乳固體和無(wú)脂乳之比不變，即有公式： （ ） 計(jì)算 稀奶油中非脂乳固體的含量 （ ） 根據(jù)式子 （ ） 計(jì)算得每噸原料乳中應(yīng)加入稀奶油的量 K40=。 350g 瓶裝的 95t， 200g 瓶裝的 65t。 當(dāng)物料經(jīng)過(guò)物料或者化學(xué)變化的時(shí)候，如果其動(dòng)能、位能或其對(duì)外界做的功，對(duì)于總能量的變化影響甚小可以忽略時(shí)，能量守恒定律就可以簡(jiǎn)化為熱量衡算。 b 牛奶比熱容 kJ/kgk ： （ ） （ ） ， （ ） 查得 “溫差修正系數(shù) ”為， Ft=，所以實(shí)際的換熱面積為 （ ） ， 所選 BR1UHT20 型換熱器合適。 （ 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。在畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間里，雖然艱辛，一邊是工作上的壓力，一邊是與工作不相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，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(xué)會(huì)了“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題”這一生受益的解決問(wèn)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(xué)友誼，這一切都源于老師們、同學(xué)們對(duì)我的無(wú)私幫助，在此請(qǐng) 21 讓我對(duì)您們說(shuō)聲“謝謝”！ 22 23 附錄：《酸乳工廠車間平面布局圖》 輔料倉(cāng)庫(kù) 配料間空壓機(jī)房?jī)?nèi)包裝材料倉(cāng)庫(kù)工具器室外包裝材料倉(cāng)庫(kù)冷庫(kù)男更衣室消毒間無(wú)菌灌裝2 34 6 7 68 101110 121210447 5131351 、 貯奶倉(cāng) 2 、 奶槽 3 、 凈乳機(jī) 4 、 配料罐 5 、 奶泵 6 、 板式換熱器7 、 高壓均質(zhì)機(jī) 8 、 巴氏殺菌機(jī) 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(fēng)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(wú)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(xué)珠海學(xué)院40150 男洗手間 女洗手間5 54 6 7 68 105 599N時(shí)間單位比例劉小剛水處理間化驗(yàn)室1115攪拌型酸乳生產(chǎn)線無(wú)菌灌裝4 6 7 6811 447 513135外包裝線無(wú)菌灌裝外包裝線5 54 6 7 685 555凝固型酸乳生產(chǎn)線1111313