年產(chǎn)20萬噸酸乳生產(chǎn)車間設(shè)計(已改無錯字)

　　

【正文】 保證產(chǎn)品有充足的后發(fā)酵時間，而且在出廠運輸時要避免大得振動，以保證產(chǎn)品品質(zhì)。 3 設(shè)備選型 選擇設(shè)備的原則 設(shè)備選型需要根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和市場供應(yīng)情況，按照技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理，生產(chǎn)上適用的原則，以及可行性、維修性、操作性和能源供應(yīng)等要求，進(jìn)行調(diào)查分析比較，以確定設(shè)備選型。 8 本設(shè)計為攪拌型酸乳和凝固型酸乳各兩條生產(chǎn)線，分別對應(yīng)不同的灌裝包裝，由于兩條生產(chǎn)線的產(chǎn)量接近并為了提后能進(jìn)行調(diào)整，兩條生產(chǎn)線的設(shè)備型號、工作量一樣。 主要 設(shè)備選型 根據(jù)以上設(shè)備選型的原則，本設(shè)計設(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。現(xiàn)在簡要說明一下部分主要設(shè)備。 奶泵 每天的原料乳的收購量約為 600 噸左右，按 12 小時的收奶時間算，流量為 50t/h，一共需要 8 臺 離心泵、兩臺容積式 凸輪泵，下面簡要說明： ，流量為 50t/h， 數(shù)量 1 臺， 選型如 IS8065125； ，流量為 50t/h， 數(shù)量 1 臺， 選型如 IS8065125； ，流量為 50t/h， 數(shù)量為 4 臺， 選型如IS8065125； ，產(chǎn)率約為 10t/h，選用流量為 的離心泵， 數(shù)量為 2 臺， 選型如 IS5032125。 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，下面簡要說明： ，根據(jù)設(shè)計產(chǎn)量選 52t/h， 數(shù)量 2臺， 選型如 TR2173； ， 52t/h， 數(shù)量 2 臺， 如型號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 。要求流量為 50t/h。選型如 LZQN 115，需要 4 臺； 貯奶倉 根據(jù)工藝要求，我們 選用 的貯奶倉容量要求為 120t/個，數(shù)量為 6 個，型號如CHCG120 型 。 9 均質(zhì)機(jī) 均質(zhì)機(jī)是用于粘度低于 ，溫度低于 80℃的液體物料（液 液相或液 固相）的均質(zhì) /乳化的一種設(shè)備，奶制品加工使用均質(zhì)機(jī)使牛奶中的脂肪破碎的更加細(xì)小，從而使整個產(chǎn)品體系更加穩(wěn)定，牛奶會看起來更加潔白。我們的均質(zhì)機(jī)要求工作能力約為 100t/h，數(shù)量 1 臺，如型號 KLGJJ。 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，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，受熱時間短，不致于有過熱現(xiàn)象產(chǎn)生，對熱敏性物品（如牛奶）的預(yù)熱和殺菌尤為適合。所以我們選用的是板式換熱器。 a． 原料乳冷卻、標(biāo)準(zhǔn)化、發(fā)酵后混料階段和冷卻階段各用 60t/h 的換熱器 ，型號如BT1UHT60； b． 預(yù)熱殺菌、均質(zhì)和高溫滅菌三個階段，根據(jù) C、 D 兩段總換熱面積選擇了換熱器 ，型號如 BT1UHT30。 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，特別適用于水液的巴士消毒滅菌和保溫。根據(jù)工藝我們要求保溫罐的 工作能力 15t/h，數(shù)量 4 個 ，型號如RZGC09 型盤管式 。 發(fā)酵罐 乳制品的發(fā)酵過程是一個無菌，無污染的過程，發(fā)酵罐采用了無菌系統(tǒng)，避免和防止了空氣中微生物的污染，大大延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期和產(chǎn)品的純正，罐體上特別設(shè)計安裝了無菌呼吸系統(tǒng)和無菌正壓發(fā)酵系統(tǒng)。根據(jù)工藝要求我們選用 2 個大型發(fā)酵罐。 真空脫氣機(jī) 真空脫氣機(jī)利用真空抽吸作用排除料液中所含不凝氣體的裝置，是一系列乳制品、果汁等物料作業(yè)線上必不可少的設(shè)備。我們要求其 工作能力 15t/h，數(shù)量 4 臺 ，型號如KLZT15。 10 灌裝機(jī) 需要兩種不同的灌裝機(jī)，第一種為塑料瓶灌裝機(jī)，選用 GFB12L，生產(chǎn)能力 70 瓶/min，數(shù)量 6 臺；第二種是小房型包裝灌裝機(jī)，選用的是美國國際紙業(yè)公司提供的，生產(chǎn)能力為 8t/h，數(shù)量 6 臺 空氣壓縮機(jī) 空氣壓縮機(jī)選 JF150A 型，工作能力為 179。/min，數(shù)量 1 臺 4 物料衡算 工藝設(shè)計中，物料衡算是在工 藝流程確定后進(jìn)行的，目的是根據(jù)原料和產(chǎn)品的定量轉(zhuǎn)換關(guān)系，計算原料的消耗量，各種中間產(chǎn)品、產(chǎn)品、副產(chǎn)品的產(chǎn)量，生產(chǎn)過程中的各種物料的消耗量及其組成，進(jìn)而為熱量衡算、其他工藝計算及設(shè)備計算打基礎(chǔ)。 物料衡算是以質(zhì)量守恒定律為基礎(chǔ)對物料平衡進(jìn)行計算。物料平衡是指 “在單位時間內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)（體系）的全部物料質(zhì)量必定等于離開該系統(tǒng)的全部物料質(zhì)量再加上損失掉和積累起來的物料質(zhì)量 ”。 物料衡算通式： （ ） 式中： 原料乳及成品乳的成分要求 表 原料乳及成品乳的成分要求及假定值 脂肪 非脂乳固體 蛋白質(zhì) 糖 原料乳 ~ ~ ~ 原料乳假設(shè)值 酸乳（國標(biāo)要求） ≥ ≥ ≥ ≥ 酸乳（本設(shè)計要求） 7 由于原料乳由于各種原因（產(chǎn)地、奶牛品種等）導(dǎo)致各種成分含量不一致，現(xiàn)合理假定原料乳的一種情況，其脂肪含量 %，非脂乳固體含量 %，蛋白質(zhì)含量 %，加糖量為 7%[11]。 本設(shè)計酸乳經(jīng)設(shè)計好的生產(chǎn)工藝加糖盒穩(wěn)定劑發(fā)酵制成的，發(fā)酵后的酸乳應(yīng)達(dá)到我 11 國的國家標(biāo)準(zhǔn)，成分要求參照 GB193022021,原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化即是以此為基礎(chǔ)的 [7]。 以國家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，并參照市場各種酸乳產(chǎn)品的成分，本設(shè)計將最終的酸乳產(chǎn)品成分定為： %蛋白質(zhì)， %非脂乳固體和 %脂肪。根據(jù)此成分要求進(jìn)行物料衡算。 原料乳標(biāo)準(zhǔn)化計算 原料乳 （ ） 標(biāo)準(zhǔn)化乳的 （ ） 分析原料乳和標(biāo)準(zhǔn)化乳的脂肪和非脂乳固體的比值可得：由于 R0＜ R，原料乳中的脂肪含量比較低，需要向原料乳中添加稀奶油。本設(shè)計將采用的辦法是原料乳經(jīng)分離機(jī)分離成稀奶油和脫脂乳之后，再按生產(chǎn)需要將稀奶油按比例配與脫脂乳混合，制成符合要求的標(biāo)準(zhǔn)化乳。 稀奶油及脫脂乳成分的假定 根據(jù)實際情況合理假定：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，非脂乳固體和無脂乳之比不變，即有公式： （ ） 計算 稀奶油中非脂乳固體的含量 （ ） 根據(jù)式子 （ ） 計算得每噸原料乳中應(yīng)加入稀奶油的量 K40=。 根據(jù)公式 （ ） 可算出得到 稀奶油的同時得到的脫脂乳的量（ ） 代入公式 （ ） 計算出脫脂乳 =。 12 每噸原料乳應(yīng)進(jìn)行脫脂的量（ M） 根據(jù)公式 M=K40+ （ ） M=+=， 計算出每噸原料乳進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)進(jìn)行脫脂的原料乳的量是 。 所以每 原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)化乳 和 的脫脂乳。 標(biāo)準(zhǔn)乳的成分 （ ） （ ） 每噸原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)化乳的量（ M1） （ ） 每噸原料乳用于分離稀奶油的量 （ ） 從而制得稀奶油的量 （ ） 脫脂乳的量 （ ） 車間物料衡算 原料乳的物料衡算 本設(shè)計要求日產(chǎn) 666t 酸乳，按占鮮奶 85%而計算出需原料乳。考慮到各工序的物料損耗，所以每日原料處理量大于 566t。 先假定 1 噸原料乳： 1. 根據(jù)上面計算可知： 1 噸原料乳經(jīng)分離、標(biāo)準(zhǔn)化后得到的稀奶油的量 M2為 ，脫脂乳的量 M4為 ；標(biāo)準(zhǔn)化乳的量 M1為 。 13 2. 原料乳經(jīng)過粗濾、脫氣、凈化及標(biāo)準(zhǔn)化等工序后，物料損耗假定為 %，得到標(biāo)準(zhǔn)化的原料乳 （ ） 3. 預(yù)熱、均質(zhì)、殺菌等階段的物料損耗假定為 %，得到標(biāo)準(zhǔn)化的原料乳 （ ） 4. 假定發(fā)酵損耗按 %計算，得到標(biāo)準(zhǔn)化的原料乳 （ ） 5. 假定灌裝按 %計算，得到標(biāo)準(zhǔn)化的原料乳 （ ） 6. 酸乳成品率 對于原料乳，酸乳的成品率為 （ ） 對于標(biāo)準(zhǔn)化乳，酸乳的成品率為 （ ） 7. 包裝 150t，有兩個規(guī)格的瓶裝。 350g 瓶裝的 95t， 200g 瓶裝的 65t。 350g/瓶規(guī)格：日產(chǎn)瓶，按每框 32 瓶計算，則每日生產(chǎn)框； 200g/瓶規(guī)格：日產(chǎn)瓶，按每框 32 瓶計算，則每日生產(chǎn)框。 516t，有兩個規(guī)格的包裝。 500g 包裝的 232t， 250g 包裝的 284t。 500g/包規(guī)格：日產(chǎn)包，按每箱 12 包計算，則每日生產(chǎn)箱； 250g/包規(guī)格：日產(chǎn)包，按每箱 24 包計算，則每日生產(chǎn)箱。 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]。 圖 小房型生產(chǎn)線所用原輔材料耗算表 名稱 單位 單位產(chǎn)品的消耗 年耗量 備注 14 原料乳 kg/t 850kg 123250t 白砂糖 kg/t 70kg 10150t 穩(wěn)定劑 kg/t 5kg 725t 紙包 250g 包 /t 4080 包 32640 萬包 損耗 2%計算 500g 包 /t 2040 包 13260 萬包 紙箱 250g 箱 /t 173 個 1360 萬個 損耗 2%計算 500g 箱 /t 173 個 1105 萬個 塑瓶攪拌型生產(chǎn)線 塑料 瓶生產(chǎn)線所用原輔材料耗算如表 所示。 表 塑料瓶生產(chǎn)線所用原輔材料耗算表 名稱 單位 單位產(chǎn)品的消耗 年耗量 備注 原料乳 kg/t 850kg 46750t 白砂糖 kg/t 70kg 3850t 穩(wěn)定劑 kg/t 5kg 275t 塑料瓶 200g 瓶 /t 5100 瓶 10200 萬瓶 損耗 2%計算 350g 瓶 /t 2914 瓶 10200 萬瓶 塑料框 200g 箱 /t 162 個 325 萬個 損耗 2%計算 500g 箱 /t 93 個 325 萬個 5 熱量衡算及相關(guān)設(shè)備選型 熱交換設(shè)備類型的確定 熱量衡算是建立過程數(shù)學(xué)模型的一個重要手段，是化工計算的重要組成部分。 當(dāng)物料經(jīng)過物料或者化學(xué)變化的時候，如果其動能、位能或其對外界做的功，對于總能量的變化影響甚小可以忽略時，能量守恒定律就可以簡化為熱量衡算。本設(shè)計符合上述條件，所以在下面進(jìn)行的熱量守恒定律簡化成熱量衡算。 在整個設(shè)計生產(chǎn)過程中，涉及到熱交換器的有：原料乳凈化后的冷卻、原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)前的預(yù)熱、均質(zhì)后的冷卻、殺菌、發(fā)酵后的冷卻。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冷卻步驟的熱量能在熱交換器中相互利用，這