牛奶加工設(shè)計(jì)(到設(shè)備選型)

1、物料衡算1、 因奶的成分隨地區(qū)與季節(jié)的不同而不同，現(xiàn)對(duì)本設(shè)計(jì)的原奶成分作出假設(shè)并與成品乳進(jìn)行對(duì)比：（皆為百分含量）水脂肪（f）非脂乳固體（其中蛋白質(zhì)）(s)成品乳88.83.18.1（3.0）原料乳88.23.18.7（3.0）2、原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算原料乳的r。=3.1/8.7=0.356標(biāo)準(zhǔn)化乳的r=3.1/8.1=0.383因?yàn)閞。r，原料乳中的脂肪含量偏低，必須向原料乳中添加乳脂肪。本設(shè)計(jì)將采用從原料乳中取一部分進(jìn)行脫脂，把取得的稀奶油加到剩余的原料乳中。3、稀奶油及脫脂乳的成分假定假定脫脂乳中的脂肪含量f2=0.2% 稀奶油中脂肪的含量 f1=40%稀奶油中非脂乳固體的含量為（假定原料

2、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： = s1 = = 8.7%= 5.39%每噸原料乳中應(yīng)加的稀奶油量（k40）r= =0.383計(jì)算得k40=3.089kg得到3.089 kg稀奶油的同時(shí)得到的脫脂乳量（k0。2）f。= =3.1%計(jì)算得 k0。2=39.305 kg每噸原料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)進(jìn)行脫脂的原料乳的量（m）m= k40+ k0。2=3.089+39.305=42.394故每1042.39kg原料乳可得標(biāo)準(zhǔn)化乳1003.089kg及39.305kg的脫脂乳。標(biāo)準(zhǔn)乳的成分 f標(biāo) = =3.114% s標(biāo) = = =8.690% 當(dāng)原料乳量為1t時(shí)可得到的標(biāo)準(zhǔn)化乳（

3、m1） m1= 1003.089 =962.294kg 用于分離稀奶油的原料乳 m2= 1000=40.670 kg得到稀奶油的量 m3= 40.670=2.963kg得到脫脂乳的量 m4= 40.670=37.707kg以上是按原料乳量為1t 即1000kg計(jì)算的結(jié)果，所以每100kg得到稀奶油的量為0.2963 kg，得到脫脂乳的量3.7707 kg，標(biāo)準(zhǔn)化乳為96.2294 kg。產(chǎn)品配方純鮮牛奶穩(wěn)定劑（%） 0.120.18麥香牛奶鮮牛奶 （%） 80蔗糖 （%） 4.04.5麥汁 （%） 0.81.2穩(wěn)定劑 （%） 0.15 0.18香精 （%） 適量可可奶鮮牛奶（%） 80 蔗糖（

4、%） 45可可粉（%） 0.81.2 穩(wěn)定劑（%） 0.120.20 香精 （%） 適量 咖啡奶鮮牛奶（%） 4060蔗糖（%） 45咖啡粉（%） 13穩(wěn)定劑（%） 0.10.15香精（%） 適量配料表匯總純鮮牛奶麥香牛奶可可牛奶咖啡牛奶原料乳量（kg）100100100100提取稀奶油量（kg）0.29630.29630.29630.2963得到脫脂乳的量（kg）3.77073.77073.77073.7707標(biāo)準(zhǔn)乳（kg）96.229496.229496.229496.2294輔助材料（kg）蔗糖-559穩(wěn)定劑0.150.180.180.25麥香香精-0.12-可可香精-0.12-咖啡香精

5、-0.18其他原料（kg）麥汁-1.2-可可粉-1.2-咖啡粉-4成品計(jì)算鮮牛奶(鮮牛奶100%)超高溫奶：1 100kg原料乳經(jīng)分離、標(biāo)準(zhǔn)化后得到解決的稀奶油為0.2963kg，脫脂乳為3.7647kg;標(biāo)準(zhǔn)化乳為96.2294kg。2 乳液經(jīng)粗濾、脫氣、凈化及標(biāo)準(zhǔn)化等工序后，物料損耗以0.5%計(jì)，則m=96.2294*(1-0.5%)=95.7483kg。3 預(yù)熱殺菌、均質(zhì)、超高溫滅菌等階段的物料損耗以0.15%計(jì)，則m= (95.7483+0.15)*(1-0.15)= 95.7545kg。4 灌裝損耗以0.1%計(jì)，則m= 95.7545*(1-0.1%)= 95.6587kg。5 成品

6、率 對(duì)原料乳：95.6587/100=95.6587%對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化乳：95.6587/96.2294= 99.4068%巴氏殺菌奶（未添加穩(wěn)定劑） 100kg原料乳經(jīng)分離、標(biāo)準(zhǔn)化后得到解決的稀奶油為0.2963kg，脫脂乳為3.7647kg ;標(biāo)準(zhǔn)化乳為96.2294kg。乳液經(jīng)粗濾、脫氣、凈化及標(biāo)準(zhǔn)化等工序后，物料損耗以0.5%計(jì) ，則m=96.2294*(1-0.5%)=95.7483kg。預(yù)熱殺菌、均質(zhì)、巴氏殺菌等階段的物料損耗以0.15%計(jì)，則m= 95.7483*(1-0.15)= 95.7483kg。灌裝損耗以0.1%計(jì)，則m= 95.7483*(1-0.1%)= 95.5091kg。

7、成品率 對(duì)原料乳：95.5091/100=95.5091%對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化乳：95.5091/96.2294= 99.2515%花色奶（超高溫）麥香牛奶(鮮牛奶80%)1 100kg原料乳經(jīng)分離、標(biāo)準(zhǔn)化后得到解決的稀奶油為0.2963kg，脫脂乳為3.7647kg;標(biāo)準(zhǔn)化乳為96.2294kg。2 乳液經(jīng)粗濾、脫氣、凈化及標(biāo)準(zhǔn)化等工序后，物料損耗以0.5%計(jì)，則m=96.2294*(1-0.5%)=95.7483kg。3 預(yù)熱殺菌、均質(zhì)、超高溫滅菌等階段的物料損耗以0.15%計(jì)，則m= (95.7483/80%)*(1-0.15)= 119.5058kg。4 灌裝損耗以0.1%計(jì)，則m= 119.50

8、58*(1-0.1%)= 119.3863kg。5 成品率 對(duì)原料乳：119.3863/100=119.3863%對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化乳：119.3863/96.2294=124.0643%可可奶(鮮牛奶80%)1 100kg原料乳經(jīng)分離、標(biāo)準(zhǔn)化后得到解決的稀奶油為0.2963kg，脫脂乳為3.7647kg;標(biāo)準(zhǔn)化乳為96.2294kg。2 乳液經(jīng)粗濾、脫氣、凈化及標(biāo)準(zhǔn)化等工序后，物料損耗以0.5%計(jì)，則m=96.2294*(1-0.5%)=95.7483kg。3 預(yù)熱殺菌、均質(zhì)、超高溫滅菌等階段的物料損耗以0.15%計(jì)，則m= (95.7483/80%)*(1-0.15)= 119.5058kg。4 灌

9、裝損耗以0.1%計(jì)，則m= 119.5058*(1-0.1%)= 119.3863kg。5 成品率 對(duì)原料乳：119.3863/100=119.3863%對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化乳：119.3863/96.2294=124.0643%咖啡奶(鮮牛奶50%) 1 100kg原料乳經(jīng)分離、標(biāo)準(zhǔn)化后得到解決的稀奶油為0.2963kg，脫脂乳為3.7647kg;標(biāo)準(zhǔn)化乳為96.2294kg。2 液經(jīng)粗濾、脫氣、凈化及標(biāo)準(zhǔn)化等工序后，物料損耗以0.5%計(jì)，則m=96.2294*(1-0.5%)=95.7483kg3 預(yù)熱殺菌、均質(zhì)、超高溫滅菌等階段的物料損耗以0.15%計(jì)，則m= (95.7483/50%)*(1-0.

10、15)= 191.2094kg。4 灌裝損耗以0.1%計(jì)，則m= 191.2094*(1-0.1%)= 191.0182kg。成品率 對(duì)原料乳：191.0182/100= 191.0182%對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化乳：191.0182/96.2294=198.5030%產(chǎn)品名稱班產(chǎn)量(t)年產(chǎn)量(t)班產(chǎn)折算體積數(shù)（l）包裝規(guī)格紙箱數(shù)個(gè)/班250ml包/班243ml袋/班250ml243ml純鮮牛奶巴氏殺菌袋裝25750024271.8-99884-1665利樂包515004854.419418-810-超高溫滅菌袋1-59931-999利樂包515004854.419418-810

11、-麥香牛奶袋裝1024009708.7-39954-666可可奶袋裝1024009708.7-39954-666咖啡奶袋裝1024009708.7-39954-666備注：牛奶密度為1.03kg/l包裝規(guī)格: 袋裝 1*60*243ml 利樂包 1*24*250ml 熱量衡算及相關(guān)設(shè)備選型 熱量衡算過程的說明 1 根據(jù)換熱器兩端（牛奶入口熱/冷水出口，牛奶出口熱/冷水入口）的溫差，按照tm=(t2-t1)/ln(t2/t1) ，求出對(duì)數(shù)平均溫差。2 根據(jù)熱量衡算式q=mct=ktma,可求出換熱器所需面積a=(mct)/(ktm) 已知：q牛奶流量kg/hc牛奶比熱容kj/(kgoc)t牛奶的

12、入口、出口溫差。ck總傳熱系數(shù)w/(m2oc)計(jì)算牛奶和水的熱傳遞單元數(shù)ntu牛、ntu水 ntu牛=(ka)/(mc)=t牛/tm ntu水=ra ntu牛=（t水/t牛）ntu牛取較大的ntu,再根據(jù)流道，查“溫差修正系數(shù)”表（見乳品技術(shù)裝備p.86圖5-19），得到溫差修正系數(shù)ft,則換熱面積相應(yīng)修正為a修=a/ft如果a修仍x,則說明所選的換熱器合適，否則就重新選擇。4計(jì)算總換熱量q=mct超高溫滅菌奶15噸/班袋裝生產(chǎn)線參數(shù)取值：q：根據(jù)“物料衡算”，取每日需處理原料乳15/95.6587%=15.6807t。該生產(chǎn)線只每天下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，則乳液流量為15.68071000/3.

13、5=4480.2kg/h。根據(jù)現(xiàn)有換熱器的流量標(biāo)準(zhǔn)，以5000kg/h計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)中，可以在管路上安裝閥門，調(diào)節(jié)流量至計(jì)算值即可。k：板式換熱器的總傳熱系數(shù)可達(dá)3500-4000w/(m2oc)，這里取3500w/(m2oc)c：牛奶的比熱容隨溫度變化范圍為3.923.97 kj/(kgoc)，這里取為3.95 kj/(kgoc) 10噸/班袋裝生產(chǎn)線 參數(shù)取值：q：根據(jù)“物料衡算”，取成品率最小的產(chǎn)品，每日需處理原料乳10/119.3863%= 8.3762t。該生產(chǎn)線只每天下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，則乳液流量為8.37621000/3.5=2393.2kg/h。根據(jù)現(xiàn)有換熱器的流量標(biāo)準(zhǔn)，以 3

14、000kg/h計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)中，可以在管路上安裝閥門，調(diào)節(jié)流量至計(jì)算值即可。k：板式換熱器的總傳熱系數(shù)可達(dá)3500-4000w/(m2oc)，這里取3500w/(m2oc)c：牛奶的比熱容隨溫度變化范圍為3.923.97 kj/(kgoc)，這里取為3.95 kj/(kgoc)5噸/班利樂包生產(chǎn)線 參數(shù)取值：q：根據(jù)“物料衡算”，取成品率最小的產(chǎn)品，每日需處理原料乳5/95.6587%=5.2269t。該生產(chǎn)線只每天下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，則乳液流量為5.22691000/3.5=1493.4kg/h。根據(jù)現(xiàn)有換熱器的流量標(biāo)準(zhǔn)，以2000kg/h計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)中，可以在管路上安裝閥門，調(diào)節(jié)流量至計(jì)

15、算值即可。k：板式換熱器的總傳熱系數(shù)可達(dá)3500-4000w/(m2oc)，這里取3500w/(m2oc)c：牛奶的比熱容隨溫度變化范圍為3.923.97 kj/(kgoc)，這里取為3.95 kj/(kgoc)巴氏殺菌奶25噸/班袋裝生產(chǎn)線參數(shù)取值：q：根據(jù)“物料衡算”，取每日需處理原料乳25/95.5091%=26.18t。該生產(chǎn)線只每天上午生產(chǎn)3.5小時(shí)，則乳液流量為26.181000/3.5=7480.2kg/h。根據(jù)現(xiàn)有換熱器的流量標(biāo)準(zhǔn)，以8000kg/h計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)中，可以在管路上安裝閥門，調(diào)節(jié)流量至計(jì)算值即可。k：板式換熱器的總傳熱系數(shù)可達(dá)3500-4000w/(m2oc)，這

16、里取3500w/(m2oc)c：牛奶的比熱容隨溫度變化范圍為3.923.97 kj/(kgoc)，這里取為3.95 kj/(kgoc)25噸/班利樂包生產(chǎn)線 參數(shù)取值：q：根據(jù)“物料衡算”，取成品率最小的產(chǎn)品，每日需處理原料乳5/95.5091%=5.24t。該生產(chǎn)線只每天上午生產(chǎn)3.5小時(shí)，則乳液流量為5.241000/3.5=1497.14kg/h。根據(jù)現(xiàn)有換熱器的流量標(biāo)準(zhǔn)，以2000kg/h計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)中，可以在管路上安裝閥門，調(diào)節(jié)流量至計(jì)算值即可。k：板式換熱器的總傳熱系數(shù)可達(dá)3500-4000w/(m2oc)，這里取3500w/(m2oc)c：牛奶的比熱容隨溫度變化范圍為3.923

17、.97 kj/(kgoc)，這里取為3.95 kj/(kgoc)參數(shù)取值匯總表q牛奶流量kg/hc牛奶比熱容kj/(kgoc)k總傳熱系數(shù)w/(m2oc)巴氏奶5噸/班利樂包生產(chǎn)線20003.95350025噸/班袋裝生產(chǎn)線8000超高溫奶15噸/班袋裝生產(chǎn)線500010噸/班袋裝生產(chǎn)線30005噸/班利樂包生產(chǎn)線2000原收奶冷卻階段設(shè)定凈乳后牛奶溫度為30oc，一小時(shí)內(nèi)冷卻到4 oc進(jìn)行貯存。冷卻介質(zhì)用1 oc冰水，熱交換后升溫至9 oc.單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：26.18t/3.5h=7.27t/htm =9.25 oc巴氏殺菌奶：25噸/班袋裝生產(chǎn)線a= =7.05m2 選用bp2-j-8

18、 型換熱器，總換熱面積8 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35007.05)/(72703.95)=2.43， ra=t水/t牛=8/261,查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.93 , a修=7.05/0.93=7.58m2 , 所選 bp2-j-8 型換熱器合適。q=qc=80003.9526=821600kj/h冰水流量=24452.4kg/h=24.5t/h巴氏奶上午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要冰水量：24.53.5=85.6t5噸/班利樂包生產(chǎn)線 設(shè)定凈乳后牛奶溫度為30oc，一小時(shí)內(nèi)冷卻到4 oc進(jìn)行貯存。冷卻介質(zhì)用1 oc冰水，熱交換后升溫至9 oc.單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：5.24t

19、/3.5h=1.50t/ha= =1.76m2 選用 bp2-j-2 型換熱器，總換熱面積2 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35001.76)/(15003.95)=2.42， ra=t水/t牛=8/251,查“溫差修正系數(shù)”得ft= 0.92 , a修=1.76/0.92=1.91 , 所選 bp2-j-2型換熱器合適。q=qc=20003.9526=205400kj/h冰水流量=6113.1kg/h=6.1t/h巴氏奶上午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要冰水量：6.13.5=21.4t超高溫殺菌奶：15噸/班袋裝生產(chǎn)線設(shè)定凈乳后牛奶溫度為30oc，一小時(shí)內(nèi)冷卻到4 oc進(jìn)行貯存。冷卻介質(zhì)

20、用1 oc冰水，熱交換后升溫至9 oc.單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：15.6807t/3.5h=4.48t/ha= =4.41m2 選用 bp2-j-5 型換熱器，總換熱面積5 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35004.41)/(44803.95)=2.49， ra=t水/t牛=8/251,查“溫差修正系數(shù)”得ft= 0.93 , a修=4.41/0.93=4.74 , 所選 bp2-j-5型換熱器合適。q=qc=50003.9526=513500kj/h冰水流量=15282.7kg/h=15.3t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要冰水量：15.33.5=53.5t10噸/班袋裝生產(chǎn)線

21、設(shè)定凈乳后牛奶溫度為30oc，一小時(shí)內(nèi)冷卻到4 oc進(jìn)行貯存。冷卻介質(zhì)用1 oc冰水，熱交換后升溫至9 oc.單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：8.3762t/3.5h=2.40t/ha= =2.64m2 選用 bp2-j-3 型換熱器，總換熱面3m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35002.64)/(24003.95)=2.49， ra=t水/t牛=8/251,查“溫差修正系數(shù)”得ft= 0.93 , a修=2.64/0.93=2.84 , 所選 bp2-j-3型換熱器合適。q=qc=50003.9526=308100kj/h冰水流量=9169.6kg/h=9.2t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，

22、共需要冰水量：9.23.5=32.09t5噸/班利樂包生產(chǎn)線設(shè)定凈乳后牛奶溫度為30oc，一小時(shí)內(nèi)冷卻到4 oc進(jìn)行貯存。冷卻介質(zhì)用1 oc冰水，熱交換后升溫至9 oc.單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：5.24t/3.5h=1.50t/ha= =1.76m2 選用 bp2-j-2 型換熱器，總換熱面積2 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35001.76)/(15003.95)=2.42， ra=t水/t牛=8/251,查“溫差修正系數(shù)”得ft= 0.92 , a修=1.76/0.92=1.91 , 所選 bp2-j-2型換熱器合適。q=qc=20003.9526=205400kj/h冰水流量=6

23、113.1kg/h=6.1t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要冰水量：6.13.5=21.4t貯奶脫氣階段牛奶剛被擠出后約含5.5%-7%的氣體。經(jīng)貯存、運(yùn)輸和收購后，一般其氣體含量在10%以上，且絕大多數(shù)為非結(jié)合的分散氣體，這些氣體對(duì)牛奶加工有破壞作用：（1） 影響牛乳計(jì)量的準(zhǔn)確度；（2） 使巴氏殺菌機(jī)中結(jié)垢增加；（3） 影響分離和分離效率；（4） 影響牛乳標(biāo)準(zhǔn)化的準(zhǔn)確度；（5） 影響奶油的產(chǎn)量；（6） 促使脂肪球聚合；（7） 促使游離脂肪吸附于奶油包裝的內(nèi)層；（8） 促使發(fā)酵乳中乳清析出。所以，牛奶加工前進(jìn)行脫氣處理是必不可少的。巴氏殺菌奶：25噸/班袋裝生產(chǎn)線將牛乳由4oc預(yù)熱至68

24、oc后泵入脫氣罐。加熱介質(zhì)用70oc熱水，設(shè)熱交換后熱水溫度降為30oc，單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：26.18t/3.5h=7.27t/htm=9.36oca= =17.15m2 選用bp2-j-20 型換熱器，總換熱面積20 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(350017.15)/(72703.95)=2.43， ra=t水/t牛=40/641,查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.93 , a修=17.15/0.93=18.44m2 , 所選 bp2-j-20 型換熱器合適。q=qc=80003.9564=2022400kj/h熱水流量=12038.1kg/h=12.0t/h巴氏奶上午生產(chǎn)3.5

25、小時(shí)，共需要熱水量：12.03.5=42.1t5噸/班利樂包生產(chǎn)線將牛乳由4oc預(yù)熱至68oc后泵入脫氣罐。加熱介質(zhì)用70oc熱水，設(shè)熱交換后熱水溫度降為30oc，單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：5.24t/3.5h=1.50t/htm=9.36oca= =4.29m2 選用 bp2-j-5 型換熱器，總換熱面積5 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35001.76)/(15003.95)=2.42， ra=t水/t牛=40/641,查“溫差修正系數(shù)”得ft= 0.92 , a修=4.29/0.92=4.66 , 所選 bp2-j-5型換熱器合適。q=qc=20003.9564=505600kj/

26、h熱水流量=3009.5kg/h=3.0t/h巴氏奶上午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：3.03.5=10.5t超高溫殺菌奶：15噸/班袋裝生產(chǎn)線將牛乳由4oc預(yù)熱至68oc后泵入脫氣罐。加熱介質(zhì)用70oc熱水，設(shè)熱交換后熱水溫度降為30oc，單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：15.6807t/3.5h=4.48t/htm=9.36oca= =10.72m2 選用 bp2-j-12 型換熱器，總換熱面積15 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(350010.72)/(44803.95)=2.12， ra=t水/t牛=40/641,查“溫差修正系數(shù)”得ft= 0.92 , a修=10.72/0.92=11

27、.65, 所選 bp2-j-12型換熱器合適。q=qc=50003.9564=1264000kj/h熱水流量=7523.8kg/h=7.5t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：7.53.5=26.3t10噸/班袋裝生產(chǎn)線將牛乳由4oc預(yù)熱至68oc后泵入脫氣罐。加熱介質(zhì)用70oc熱水，設(shè)熱交換后熱水溫度降為30oc，單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：15.6807t/3.5h=4.48t/htm=9.36oca= =6.43m2 選用 bp2-j-8 型換熱器，總換熱面積8 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35006.43)/(15003.95)=2.42， ra=t水/t牛=40/64

28、1,查“溫差修正系數(shù)”得ft= 0.92 , a修=6.43/0.92=6.99 , 所選 bp2-j-8型換熱器合適。q=qc=30003.9564=758400kj/h熱水流量=4514.3kg/h=4.5t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：4.53.5=15.8t5噸/班利樂包生產(chǎn)線將牛乳由4oc預(yù)熱至68oc后泵入脫氣罐。加熱介質(zhì)用70oc熱水，設(shè)熱交換后熱水溫度降為30oc，單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：5.24t/3.5h=1.50t/htm=9.36oca= =4.29m2 選用 bp2-j-5 型換熱器，總換熱面積5 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35001.76

29、)/(15003.95)=2.42， ra=t水/t牛=40/641,查“溫差修正系數(shù)”得ft= 0.92 , a修=4.29/0.92=4.66 , 所選 bp2-j-5型換熱器合適。q=qc=20003.9564=505600kj/h熱水流量=3009.5kg/h=3.0t/h巴氏殺菌階段脫氣后牛奶溫度為60 oc，在此溫度下進(jìn)行分離、標(biāo)準(zhǔn)化及均質(zhì)，然后進(jìn)行巴氏殺菌。本設(shè)計(jì)中巴氏殺菌采用74 oc高溫短時(shí)殺菌。設(shè)定均質(zhì)后奶由60 oc預(yù)熱至74 oc進(jìn)行巴氏殺菌，熱水從90 oc降至70 octm=12.77oc25噸/班袋裝生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：26.18t/3.5h=7.27t/h

30、a= =2.75m2 選用bp2-j-3 型換熱器，總換熱面積3 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35002.75)/(72703.95)=2.43， ra=t水/t牛=10/141,查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.93 , a修=2.75/0.93=2.95m2 , 所選 bp2-j-3 型換熱器合適。q=qc=80003.9514=442400kj/h熱水流量=5266.7kg/h=5.3t/h巴氏奶上午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：5.33.5=18.4t5噸/班利樂包生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：5.24t/3.5h=1.50t/ha= =0.687m2 選用bp2-j-1 型換熱

31、器，總換熱面積1 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35000.687)/(72703.95)=2.43， ra=t水/t牛=10/141,查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.93 , a修=0.687/0.93=0.739m2 , 所選 bp2-j-1 型換熱器合適。q=qc=20003.9514=110600kj/h熱水流量=1316.7kg/h=1.3t/h巴氏奶上午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：1.33.5=4.6t巴氏殺菌冷卻階段第一階段：經(jīng)巴氏殺菌后的牛乳繼續(xù)通過殺菌機(jī)熱交換段與未經(jīng)處理的乳（4 oc）進(jìn)行熱交換，本身降溫，然后繼續(xù)用冷水冷卻到灌裝溫度設(shè)定巴氏奶與未處理奶熱交換后

32、溫度由74 oc降為20 oc，未處理奶由4 oc升至68 oc，則：tm=10.20oc25噸/班袋裝生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：26.18t/3.5h=7.27t/ha= =13.28m2 選用bp2-j-15 型換熱器，總換熱面積15 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(350013.28)/(72703.95)=2.43， ra=t奶/t牛=54/641,查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.93 , a修=13.28/0.93=14.28m2 , 所選 bp2-j-15 型換熱器合適。q=qc=80003.9554=1706400kj/h5噸/班利樂包生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：5.24t

33、/3.5h=1.50t/ha= =3.32m2 選用bp2-j-4 型換熱器，總換熱面積4 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35003.32)/(72703.95)=2.42， ra=t奶/t牛=54/641,查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.92 , a修=3.32/0.92=3.61m2 , 所選 bp2-j-4 型換熱器合適。q=qc=20003.9554=42600kj/h第二階段：接著繼續(xù)由9 oc水將20 oc奶冷卻到4 oc，水升溫到18 octm=3.27oc25噸/班袋裝生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：26.18t/3.5h=7.27t/ha= =12.23m2 選用bp2-

34、j-14 型換熱器，總換熱面積14 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(350012.23)/(72703.95)=2.43， ra=t水/t牛=14/111,查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.93 , a修=12.23/0.93=13.15m2 , 所選 bp2-j-14 型換熱器合適。q=qc=80003.9516=505600kj/h水流量=8598.64kg/h=8.6t/h巴氏奶上午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要水量：8.63.5=30.1t5噸/班利樂包生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：5.24t/3.5h=1.50t/ha= =3.07m2 選用 bp2-j-4 型換熱器，總換熱面積4 m2

35、溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35003.07)/(15003.95)=2.42， ra=t水/t牛=14/111,查“溫差修正系數(shù)”得ft= 0.92 , a修=3.07/0.92=3.34 , 所選 bp2-j-4型換熱器合適。q=qc=20003.9516=126400kj/h水流量=2149.7kg/h=2.1t/h巴氏奶上午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要水量：2.13.5=7.52t超高溫滅菌奶:預(yù)熱階段：均質(zhì)后的乳由60 oc預(yù)熱至90 oc；過熱水從123 oc降至90 octm=36.11oc15噸/班袋裝生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：15.6807t/3.5h=4.48t/ha=

36、=1.30m2 選用 bp2-j-2 型換熱器，總換熱面積2 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35001.3)/(44803.95)=0.87 ra=t水/t牛=43/301, ntu水=ra ntu牛=1.430.87=1.25,查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.97 , a修= 1.30/0.97=1.34 m2 , 所選 bp2-j-2 型換熱器合適。q=qc=50003.9530=592500kj/h熱水流量=3280.7kg/h=3.3t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：3.33.5=11.5t10噸/班袋裝生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：8.3762t/3.5h=2.4

37、0t/ha= =0.78m2 選用 bp2-j-1 型換熱器，總換熱面1m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35001.3)/(24003.95)=0.87 ra=t水/t牛=43/301, ntu水=ra ntu牛=1.430.87=1.25,查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.97 , a修= 0.78/0.97=0.80 m2 , 所選 bp2-j-1 型換熱器合適。q=qc=30003.9530=355500kj/h熱水流量=1968.4kg/h=2.0t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：2.03.5=7.0t5噸/班利樂包生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：5.24t/3.5h=1

38、.50t/ha= =0.52m2 選用 bp2-j-1 型換熱器，總換熱面1m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35000.52)/(15003.95)=0.83 ra=t水/t牛=43/301, ntu水=ra ntu牛=1.430.83=1.19,查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.96 , a修= 0.52/0.96=0.54 m2 , 所選 bp2-j-1 型換熱器合適。q=qc=20003.9530=237000kj/h熱水流量=1312.3kg/h=1.3t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：1.33.5=4.6t殺菌階段：預(yù)熱殺菌后90。c的乳液加熱至135。c；高壓過

39、熱水從140。c降至123。c；tm=14.84oc15噸/班袋裝生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：15.6807t/3.5h=4.48t/ha= =4.75m2 選用 bp2-j-6 型換熱器，總換熱面積 6 m2溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35004.75)/(44803.95)=3.03 ra=t水/t牛=17/451, 查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.90 , a修= 4.75/0.90=5.28m2 , 所選 bp2-j-6 型換熱器合適。q=qc=50003.9545=88750kj/h熱水流量=1243.0kg/h=1.2t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：1.23.5

40、=4.4t10噸/班袋裝生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：8.3762t/3.5h=2.40t/ha= =2.85m2 選用 bp2-j-4 型換熱器，總換熱面積 4m2溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35002.85)/(24003.95)=3.03 ra=t水/t牛=17/451, 查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.94 , a修= 2.85/0.94=3.03 m2 , 所選 bp2-j-4 型換熱器合適。q=qc=30003.9545=533250kj/h熱水流量=7468.5kg/h=7.5t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：7.53.5=26.1t5噸/班利樂包生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)

41、收奶量為：5.24t/3.5h=1.50t/ha= =1.90m2 選用 bp2-j-3 型換熱器，總換熱面積 3m2溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35001.90)/(15003.95)=1.12 ra=t水/t牛=17/451, 查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.92 , a修= 1.90/0.92=2.06m2 , 所選 bp2-j-3 型換熱器合適。q=qc=20003.9545=355500kj/h熱水流量=4979.0kg/h=5.0t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：5.03.5=17.4t第一冷卻階段：經(jīng)135。c超高溫瞬時(shí)滅菌的乳液降溫至90。c；來自熱水罐的8

42、0。c熱水被加熱至95。ctm=21.64oc15噸/班袋裝生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：15.6807t/3.5h=4.48t/ha= =3.26m2 選用 bp2-j-4 型換熱器，總換熱面積 4m2溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35003.26)/(44803.95)=0.64ra=t水/t牛=15/451, 查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.93 , a修= 3.26/0.93=3.51 m2 , 所選 bp2-j-4 型換熱器合適。q=qc=50003.9545=88750kj/h熱水流量=1408.7kg/h=1.4t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：1.43.5=4.9

43、t10噸/班袋裝生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：8.3762t/3.5h=2.40t/ha= =1.96m2 選用 bp2-j-3 型換熱器，總換熱面積 3m2溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35001.96)/(24003.95)=0.72 ra=t水/t牛=15/451, 查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.94 , a修= 1.96/0.94=2.09 m2 , 所選 bp2-j-3 型換熱器合適。q=qc=30003.9545=533250kj/h熱水流量=8464.3kg/h=8.5t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：8.53.5=29.6t5噸/班利樂包生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為

44、：5.24t/3.5h=1.50t/ha= =1.30m2 選用 bp2-j-2 型換熱器，總換熱面積 2m2溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35001.30)/(15003.95)=0.77 ra=t水/t牛=15/451, 查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.94 , a修= 1.30/0.94=1.38m2 , 所選 bp2-j-2 型換熱器合適。q=qc=20003.9545=355500kj/h熱水流量=5642.9kg/h=5.6t/h超高溫奶下午生產(chǎn)3.5小時(shí)，共需要熱水量：5.63.5=19.8t第二冷卻階段牛乳繼續(xù)由90 oc冷卻到4 oc灌裝，冷卻介質(zhì)用未經(jīng)處理的4 oc奶，

45、之后升溫到68 octm=21.50oc15噸/班袋裝生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：15.6807t/3.5h=4.48t/ha= =4.74m2 選用 bp2-j-6 型換熱器，總換熱面積6 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35004.74)/(44803.95)=0.94 ra=t水/t牛=64/861, 查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.94 , a修= 4.74/0.94=5.04m2 , 所選 bp2-j-6 型換熱器合適。q=qc=50003.9565=1283750kj/h10噸/班袋裝生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：8.3762t/3.5h=2.40t/ha= =2.84m2 選用

46、 bp2-j-4型換熱器，總換熱面積4 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35002.84)/(24003.95)=1.05 ra=t水/t牛=64/861, 查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.94 , a修= 2.84/0.94=3.02m2 , 所選 bp2-j-4 型換熱器合適。q=qc=30003.9565=770250kj/h5噸/班利樂包生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)收奶量為：5.24t/3.5h=1.50t/ha= =1.90m2 選用 bp2-j-3 型換熱器，總換熱面積3 m2 溫差修正： ntu牛=ka/qc=(35001.90)/(15003.95)=1.22 ra=t水/t牛=6

47、4/861, 查“溫差修正系數(shù)”得ft=0.94 , a修= 1.90/0.94=2.02m2 , 所選 bp2-j-3 型換熱器合適q=qc=20003.955=513500kj/h外加熱量計(jì)算：熱水由95。c升溫至 140。c，所需熱量靠外加的0.4mpa，143。c飽和水蒸汽提供q=mct=m汽h汽 h汽 =655 kcal/h m汽=( mct)/ h汽 =139504.2(140-95)/655=4025.3kg/h設(shè)備選型1、 磅奶槽 可選用rpb-300型，容量300l。假設(shè)將原料乳泵入磅奶槽中稱量一次需2分鐘，則1小時(shí)可稱量30次，即30030=9000l,約9000kg。實(shí)際

48、每日需收原料乳上午（26.18+5.24）1000=31420kg，下午 （15.68+8.38+5.23）t=29.29t則磅奶槽連續(xù)工作31420/9000=3.5h，選1臺(tái)磅奶槽。2、受奶槽 選用rp9g2（原型號(hào)nc600），容量600l，數(shù)量：2臺(tái)3、 奶泵巴氏殺菌奶：25噸/班袋裝生產(chǎn)線離心泵，25噸/班袋裝生產(chǎn)線流量為7480.0kg/h，可選用baw150a-10型離心泵，流量10m/h。在整個(gè)生產(chǎn)流程中，有下列幾處需用離心式奶泵：料乳稱量時(shí)泵入磅奶槽，流量7480.0kg/h冷卻后泵入貯奶罐中，流量7480.0kg/h脫氣時(shí)將奶泵入脫氣罐中，流量7480.0kg/h標(biāo)準(zhǔn)化后泵

49、入板式換熱器，流量7480.0kg/h共需4臺(tái)5噸/班利樂包生產(chǎn)線離心泵，5噸/班利樂包生產(chǎn)線流量為1497.4kg/h，可選用baw150a-3型離心泵，流量3m/h。在整個(gè)生產(chǎn)流程中，有下列幾處需用離心式奶泵：料乳稱量時(shí)泵入磅奶槽，流量為1497.4kg/h冷卻后泵入貯奶罐中，流量為1497.4kg/h脫氣時(shí)將奶泵入脫氣罐中，流量為1497.4kg/h標(biāo)準(zhǔn)化后泵入板式換熱器，流量為1497.4kg/h共需4臺(tái)超高溫殺菌奶：15噸/班袋裝生產(chǎn)線離心泵，15噸/班袋裝生產(chǎn)線流量為4480.2kg/h，可選用baw150a-5型離心泵，流量5m/h。在整個(gè)生產(chǎn)流程中，有下列幾處需用離心式奶泵：料乳稱量時(shí)泵入磅奶槽，流量為4480.2kg/h冷卻后泵入貯奶罐中，流量為4480.2kg/h脫氣時(shí)將奶泵入脫氣罐中，流量為4480.2kg/h標(biāo)準(zhǔn)化后泵入板式換熱器，流量為4480.2kg/h共需4臺(tái)10噸/班袋裝生產(chǎn)線離心泵，10噸/班袋裝生產(chǎn)線流量為2393.2kg/h，可選用baw150a-3型離心泵，流量3m/h。在整個(gè)生產(chǎn)流程中，有下列幾處需用離心式奶泵：料乳稱量時(shí)泵入磅奶槽，流量為2393.2