日處理300噸鮮乳的全脂乳粉的車間工藝設(shè)計(jì)

1、學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)日處理300噸鮮乳的全脂乳粉的車間工藝設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師： 所在學(xué)院： 專 業(yè)： 2011年5 月日處理300噸鮮乳的全脂乳粉的車間工藝設(shè)計(jì)摘要：全脂乳粉基本保持了牛奶的營養(yǎng)成分，適用于全體消費(fèi)者，產(chǎn)量較大。本項(xiàng)設(shè)計(jì)是進(jìn)行日處理300噸鮮乳的全脂乳粉的車間工藝設(shè)計(jì)，包括產(chǎn)品方案、工藝設(shè)計(jì)、物料衡算、主要設(shè)備生產(chǎn)能力計(jì)算和主要設(shè)備的選型、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、車間的平面布置等。通過產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定來確定出日處理鮮奶量，從而進(jìn)行物料衡算以及主要生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)能力計(jì)算及選型，采用二效降膜蒸發(fā)器，大大的節(jié)約了能源。最后通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，大概的算出此設(shè)計(jì)的總投資為4239.7

2、萬元，回收利潤為73.6%，回收期為1.86年。關(guān)鍵詞：全脂乳粉；物料衡算；設(shè)備生產(chǎn)能力計(jì)算及選型；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析Abstract ：The whole fat milk powder was basic to keep the nourishment of milk of composition, be applicable to an all consumer, the yield is bigger. This design is the production car that carries on a day to handle 300 ton whole fat milk powder

3、s technological design, include a product project, technological design and material the Heng calculate, main equipments production ability calculation and main equipments of choose type, technique economy analysis, the flat surface decoration of the car etc. Pass product project and class the yield

4、 really settle to make sure handles amount of milk for a day, thus carry on material Heng calculate and the production ability of the main production equipments calculation and choose a type, adopt two effects to decline a film evaporation machine, consumedly economized energy. Finally pass techniqu

5、e economy analysis, probably calculate this design of total investment is 42,397,000 dollars, recall profits is 73.6%, recall expect for 1.86 years.Keyword: The whole fat milk powder ; The material Heng calculates; Equipments production ability calculation and choose a type ;The technique economy is

6、 analyticalI目 錄1前言12乳粉的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)12.3.1 乳品結(jié)構(gòu)更加多元化12.3.2 乳品檢測(cè)技術(shù)23設(shè)計(jì)內(nèi)容23.4.1原料乳的收集33.4.2運(yùn)輸33.4.3原料乳驗(yàn)收與處理33.4.4標(biāo)準(zhǔn)化43.4.5均質(zhì)43.4.6殺菌43.4.7真空濃縮53.4.8 噴霧干燥53.4.9出粉、冷卻53.4.10稱量與包裝54物料衡算64.1原料乳成分及產(chǎn)品成分64.1.1原料乳成分64.1.2產(chǎn)品成分64.2標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算64.2.1乳脂肪與非脂乳固體之比64.2.3每噸原料乳應(yīng)添加的脫脂乳64.2.4標(biāo)準(zhǔn)乳成分64.2.5制脫脂乳需要分離原料乳74.2.6一噸原料乳

7、可制得標(biāo)準(zhǔn)乳去除的稀奶油74.2.7檢驗(yàn)74.3一噸原料乳的物料衡算74.4物料衡算小結(jié)85設(shè)備選擇及計(jì)算85.1設(shè)備選擇依據(jù)85.2主要設(shè)備選型85.2.1奶槽車85.2.2大型室外儲(chǔ)奶罐85.2.3磅奶槽95.2.4受奶槽95.2.5雙聯(lián)過濾器95.2.6離心泵95.2.7凈乳機(jī)105.2.8均質(zhì)機(jī)115.2.9板式換熱器115.2.10奶油罐115.3濃縮設(shè)備125.4干燥設(shè)備125.5包裝設(shè)備135.6主要設(shè)備一覽表146主要設(shè)備用水、用氣量估算146.1 用水量估算147經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析14參考文獻(xiàn)17黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1前言乳粉，就是以新鮮牛乳為原料，或者以新鮮牛乳為主

8、要原料，添加一定數(shù)量的植物或動(dòng)物蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等配料，經(jīng)殺菌、濃縮、干燥等加工工藝除去大部分水分而制成的粉末狀產(chǎn)品。世界乳業(yè)的格局大致可分為四大板塊，即歐盟、北美、亞洲、大洋洲4部分，以總量計(jì)算歐共體居第一位，就中國原料乳的總量而言，和丹麥、荷蘭、澳大利亞、新西蘭、日本、愛爾蘭均處于同一數(shù)量級(jí)，總量每年在700010000kt間。雖然其他國家的世界乳品業(yè)占有重要的地位，但中國乳業(yè)在世界上應(yīng)有自己的位置?？墒怯捎谥袊丝诒姸?，人均占有鮮奶量?jī)H8.0kg，位于世界人均占有奶量的第148位，加之產(chǎn)品的類型、加工技術(shù)、設(shè)備情況落后，產(chǎn)品的出口幾乎為空白。面對(duì)眾多國外品牌在中國的競(jìng)爭(zhēng)，許多

9、廠家陷入困境?？梢哉f，中國乳業(yè)面臨的形勢(shì)是嚴(yán)峻的，同時(shí)又有許多發(fā)展的機(jī)遇。目前乳粉產(chǎn)品是中國乳制品的主要形式。2乳粉的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)2.1加工關(guān)鍵設(shè)備性能差我國乳制品工業(yè)發(fā)展時(shí)間短，真正的發(fā)展僅有20余年的歷史。與發(fā)達(dá)國家相比，我國乳品工業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)裝備水平、企業(yè)規(guī)模均有較大差距,乳業(yè)裝備整體水平同世界先進(jìn)國家大約還有20年的差距。目前，國內(nèi)乳品機(jī)械“三化”程度低、配套性差，尤其是通用關(guān)鍵機(jī)械面與國外差距大，而且品種少，性能差。在乳粉生產(chǎn)中，發(fā)達(dá)國家廣泛采用多效蒸發(fā)器進(jìn)行牛乳的濃縮，而我國仍采用單效和雙效的蒸發(fā)器;在液態(tài)奶生產(chǎn)中,發(fā)達(dá)國家多采用先進(jìn)的閃蒸設(shè)備,在我國僅有幾家大型乳品

10、企業(yè)采用這種設(shè)備;我國廣泛生產(chǎn)和使用高壓均質(zhì)機(jī),但設(shè)備穩(wěn)定性與國外的設(shè)備還有一定的差距;我國使用的無菌生產(chǎn)線基本上都是引進(jìn)的全套生產(chǎn)線,雖然有些企業(yè)研究開發(fā)無菌生產(chǎn)設(shè)備,但質(zhì)量和性能與國外產(chǎn)品均有差距,而且我國缺少無菌成套生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā);我國乳粉生產(chǎn)用的國產(chǎn)化設(shè)備較多,但其二次干燥設(shè)備和速溶噴霧設(shè)備與國際水平有較大差距,影響產(chǎn)品的速溶性能。2.2乳粉加工高新技術(shù)應(yīng)用差目前,乳品冷殺菌技術(shù)(如高壓殺菌技術(shù)、高壓脈沖電場(chǎng)殺菌、超聲波滅菌、抗微生物酶殺菌、微波殺菌技術(shù)、磁力殺菌、感應(yīng)電子殺菌、輻射殺菌、脈沖強(qiáng)光殺菌、紫外線殺菌、臭氧殺菌和電阻殺菌等)在世界乳品工業(yè)得到不同程度的研究和應(yīng)用。我國的殺菌

11、技術(shù)集中在熱殺菌上,主要采用巴氏殺菌和超高溫瞬時(shí)殺菌技術(shù)。2.3乳品行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)2.3.1 乳品結(jié)構(gòu)更加多元化對(duì)消費(fèi)群體進(jìn)行細(xì)化,以消費(fèi)者的不同需求為基礎(chǔ)尋求創(chuàng)新,避免產(chǎn)品同質(zhì)化。中國幅員遼闊,經(jīng)濟(jì)社會(huì)和自然情況復(fù)雜,差異大,要根據(jù)健康需求開發(fā)功能各異,適合不同健康人群的個(gè)性化產(chǎn)品;根據(jù)經(jīng)濟(jì)消費(fèi)需求,開發(fā)檔次等級(jí)不同的乳制品品種;提高純鮮奶品質(zhì),有效保護(hù)原料乳中的微量生理活性物質(zhì);提高學(xué)生奶品質(zhì),增加學(xué)生奶品種,真正落實(shí)“一杯牛奶強(qiáng)壯一個(gè)民族”這件大事。因地制宜加大羊奶、水牛奶的數(shù)量和品種,一改牛奶唱獨(dú)角戲的局面。水牛奶是一種營養(yǎng)豐富、全面、消化吸收率高的優(yōu)質(zhì)奶,其含鋅量為黑白花牛奶的12倍

12、,含鐵量為79倍,含鈣量為1.29倍,脂肪和非脂干物質(zhì)遠(yuǎn)高于牛奶,對(duì)促進(jìn)腦細(xì)胞發(fā)育、調(diào)整氣血和促進(jìn)骨骼生長具有極佳的作用,最適合兒童生長發(fā)育,備受消費(fèi)者的青睞,在國內(nèi)外有更為廣泛的市場(chǎng)。乳品加工在我國已有幾千年的歷史,如乳扇、馬奶酒等,滋味獨(dú)特,但主要靠手工生產(chǎn)。國外傳統(tǒng)乳制品(如奶酪)可規(guī)?；a(chǎn),但我國大部分消費(fèi)者很難接受它。古為今用,中西結(jié)合,定能發(fā)揚(yáng)光大不同民族特色的乳制品,傳統(tǒng)乳制品的改造勢(shì)在必行。發(fā)展乳品快餐小吃,開發(fā)適合中國人飲食習(xí)慣和口味的含乳食品,如早餐奶、牛奶粥、中國干酪、解酒奶等類產(chǎn)品。功能乳制品將是我國乳品工業(yè)的主力軍。結(jié)合國際及國內(nèi)研究情況,應(yīng)大力發(fā)展低膽固醇、低脂肪

13、乳制品;開發(fā)具有調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)作用的發(fā)酵乳制品;開發(fā)具有多種療效的免疫乳,及乳中生物活性物質(zhì)酪蛋白磷酸肽的開發(fā)利用。2.3.2 乳品檢測(cè)技術(shù)我國乳品快速檢測(cè)技術(shù)及其生產(chǎn)過程中的在線檢測(cè)技術(shù)發(fā)展滯后,嚴(yán)重影響了原料乳質(zhì)量控制等乳品安全管理控制工作的順利開展。尤其是近兩年來，乳品行業(yè)由于產(chǎn)品質(zhì)量而引發(fā)的事件不斷的發(fā)生，在一定程度上阻礙了整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。為了更好的凈化行業(yè)風(fēng)氣，重塑消費(fèi)者的信心，各乳品行業(yè)必須加強(qiáng)行業(yè)自律，提高產(chǎn)品質(zhì)量。不能僅僅依賴質(zhì)量檢測(cè)部門督促，更應(yīng)該做到良心生產(chǎn)，讓消費(fèi)者放心食用。3設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行確定產(chǎn)品方案、工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、主要設(shè)備的生產(chǎn)能力計(jì)算與選型工作

14、；并根據(jù)平面布置要求，對(duì)生產(chǎn)車間進(jìn)行平面布置。3.1產(chǎn)品方案確定產(chǎn)品方案又稱生產(chǎn)綱領(lǐng)，是工廠全年生產(chǎn)品種，數(shù)量，生產(chǎn)周期，生產(chǎn)班次的計(jì)劃安排。本設(shè)計(jì)是進(jìn)行日處理300噸全脂乳粉的生產(chǎn)車間工藝設(shè)計(jì)，車間年生產(chǎn)工作日為300d，每月按25d計(jì)算。每天安排3班進(jìn)行生產(chǎn)，每班8小時(shí)工作時(shí)間。全年共900班。每班所需人員初定為預(yù)處理工段4人，濃縮工段2人，噴霧干燥工段3人，包裝工段5人，車間質(zhì)量控制人員2人，車間管理人員2人，共18人。3.2班產(chǎn)量的確定根據(jù)產(chǎn)品方案，日處理量為300，每天3班，則班處理量為100噸。3.3全脂乳粉的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)工藝流程原料乳驗(yàn)收過濾冷卻204貯存4預(yù)熱540標(biāo)準(zhǔn)化40冷

15、卻405暫存5預(yù)熱殺菌594/24S真空濃縮噴霧干燥包裝檢驗(yàn)出廠3.4工藝論證3.4.1原料乳的收集牛乳剛擠下的溫度為37,雖然從健康牛剛擠出的奶不帶細(xì)菌,擠奶時(shí)即使特別注意衛(wèi)生,仍不可保證牛乳中不含細(xì)菌。再加上牛乳中豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，正是繁殖細(xì)菌的最好培養(yǎng)基。因此為了使擠下的牛乳能立即冷卻到4，需要在牧場(chǎng)收奶站設(shè)立冷卻裝置。3.4.2運(yùn)輸乳的運(yùn)輸是乳品生產(chǎn)上最重要的一環(huán)，運(yùn)輸不妥，往往造成很大的損失，目前我國乳源分散的地方，多采用乳桶運(yùn)輸。乳源集中的地方，采用乳槽車運(yùn)輸。無論采用哪種運(yùn)輸方式，都應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a.防止乳在途中升溫,特別是在夏季,運(yùn)輸最好在夜間或早晨,或用隔熱材料蓋好桶。b.所

16、采用的容器須保持清潔衛(wèi)生，并加以嚴(yán)格殺菌。乳桶蓋內(nèi)應(yīng)有橡皮襯墊，絕不能用碎布，油紙或碎紙等代替。c.夏季必須裝置蓋嚴(yán)，以防震蕩。冬季不得裝得太滿。避免因凍結(jié)而使容器破裂。d.長距離運(yùn)送乳時(shí)，最好采用乳槽車。利用乳槽車運(yùn)乳的優(yōu)點(diǎn)是單位體積表面小，乳的升溫慢，特別是在乳槽車外加絕緣層后可以基本保持在運(yùn)輸中不升溫。3.4.3原料乳驗(yàn)收與處理原料乳送到工廠必須根據(jù)指標(biāo)規(guī)定，及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。我國規(guī)定生鮮牛乳收購的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括感官指標(biāo)，理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)。感官指標(biāo)：正常牛乳白色或微黃色，不得含有肉眼可見的異物，不得有紅色，綠色，或其他異色。不能有苦味，咸味，和飼料味，霉味等異常味2。理化指標(biāo)表1 理化

17、指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)密度（20/4）1.028(1.0281.032)脂肪(%)3.10蛋白質(zhì)(%)2.95酸度(%)0.162雜志度(mg/kg)4細(xì)菌指標(biāo)細(xì)菌指標(biāo)可采用平皿培養(yǎng)法計(jì)算細(xì)菌總數(shù),或采用美藍(lán)還原裉色法,按美藍(lán)裉色時(shí)間分級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)級(jí),兩者只允許用一個(gè)不能重復(fù)。原料乳的驗(yàn)收包括感官檢驗(yàn),灑精檢驗(yàn),滴定酸度,比重,細(xì)菌數(shù),體細(xì)胞數(shù),抗生物質(zhì)檢驗(yàn),乳成分的測(cè)定。合格者可使用。3.4.4標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)奶粉時(shí)，為了獲得具有一定化學(xué)組成的產(chǎn)品，使之符合國家有關(guān)規(guī)定指標(biāo)，生產(chǎn)前必須對(duì)原料乳進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，全脂奶粉中脂肪含量為2530，只要使奶粉中脂肪含量不低于25即符合標(biāo)準(zhǔn)化要求。

18、由于乳在干燥成奶粉后僅僅除去了奶中的水分，而脂肪與無脂干物質(zhì)含量的比例基本不變，所以只要把原料乳中的脂肪和無脂干物質(zhì)的比例調(diào)整到奶粉所要求的比例，就能生產(chǎn)出合格的奶粉。這種調(diào)整原料乳中脂肪與無脂干物質(zhì)的比例使之符合奶粉指標(biāo)要求的過程，稱為原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化。目前采用向原料乳中添加脫脂乳(當(dāng)原料乳脂肪含量高于指標(biāo)時(shí))或稀奶油(原料乳脂肪低于指標(biāo)時(shí))的辦法來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，而不調(diào)整無脂干物質(zhì)。3.4.5均質(zhì)均質(zhì)時(shí)一般壓力控制在1421MPa，溫度控制在60為宜。二級(jí)均質(zhì)時(shí)，第一級(jí)壓力為1421 MPa，第二級(jí)均質(zhì)壓力為350 MPa左右。均質(zhì)后脂肪球變小，從而可以有效地防止脂肪的上浮，并易于消化吸收。3.

19、4.6殺菌    原料乳殺菌的目的是：殺死乳中全部病原微生物。殺死乳中除病原微生物以外的其他微生物，使奶粉中微生物殘存量減少到最低程度，使奶粉成為安全食品。破壞牛乳中各種酶的活力，尤其要破壞解脂酶和過氧化物酶的活力，以利于奶粉的保存。提高濃縮過程中乳的進(jìn)料溫度，使殺菌后的乳進(jìn)入濃縮鍋即可蒸發(fā)，從而提高濃縮設(shè)備的生產(chǎn)能力。為了達(dá)到上述殺菌目的，目前我國奶粉生產(chǎn)上普遍采用高溫短時(shí)殺菌法。若采用板式熱交換器進(jìn)行殺菌，條件為80保溫15s；超高溫瞬時(shí)殺菌法殺菌條件為120124保持24s，不但可使原料乳處于無菌狀態(tài)，而且能最大程度保持牛乳的營養(yǎng)成分。表2 殺菌方

20、法及設(shè)備選擇巴氏殺菌高溫短時(shí)殺菌超高溫殺菌加熱及保持時(shí)間75 15s94 24s135 4s殺菌效果可以殺死所有病原菌，但不能破壞所有酶類可以殺死所有病有菌及絕大部分微生物，而且能破壞所有酶活殺死所有微生物及芽孢，成品可館藏在無菌容器中保持相當(dāng)長時(shí)間不變質(zhì)適用產(chǎn)品市乳 干酪煉乳 乳粉滅菌乳 冰淇淋殺菌設(shè)備板式換熱器板式或管式換熱器本設(shè)計(jì)采用高溫短時(shí)殺菌技術(shù)。3.4.7真空濃縮原料乳經(jīng)殺菌后，應(yīng)立即進(jìn)行真空濃縮。一般濃縮至原料乳體積的1/4左右。濃縮設(shè)備，一般小型乳品廠多用單效真空濃縮鍋，較大型的乳品廠則都用雙效或三效真空蒸發(fā)器，也有采用片式真空蒸發(fā)器的。濃縮結(jié)束，濃縮乳應(yīng)進(jìn)行過濾，一般采用雙聯(lián)

21、過濾器。3.4.8 噴霧干燥先將過濾的空氣由鼓風(fēng)機(jī)吸進(jìn)，通過空氣加熱器加熱至130160后，送入噴霧干燥室。同時(shí)將過濾的濃縮乳由高壓泵送至噴霧器或由奶泵送至離心噴霧轉(zhuǎn)盤，噴成1020m的乳滴與熱空氣充分地接觸，進(jìn)行強(qiáng)烈的熱交換和質(zhì)交換，迅速地排除水分，在瞬間完成蒸發(fā)，干燥。隨之沉降于干燥室底部，通過出粉機(jī)構(gòu)不斷地卸出，及時(shí)冷卻。最后進(jìn)行篩粉和包裝。3.4.9出粉、冷卻噴霧干燥室內(nèi)的乳粉要求迅速連續(xù)地卸出及時(shí)冷卻，以免受熱過久，降低制品質(zhì)量。乳品工業(yè)常用的出粉機(jī)械有螺旋輸送器、鼓型閥、渦旋氣封閥和電磁振蕩出粉裝置等。先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，是將出粉、冷卻、篩粉、輸粉、貯粉和稱量包裝等工序聯(lián)接成

22、連續(xù)化的生產(chǎn)線。出粉后應(yīng)立即篩粉和晾粉。使制品及時(shí)冷卻。噴霧干燥乳粉要求及時(shí)冷卻至30以下。目前一般采用流化床出粉冷卻裝置。3.4.10稱量與包裝乳粉冷卻后應(yīng)立即用馬口鐵罐、玻璃罐或塑料袋進(jìn)行包裝。根據(jù)保存期和用途的不同要求，可分為小罐密封包裝、塑料袋包裝和大包裝。需要長期保存的乳粉，最好采用500g馬口鐵罐抽真空充氮密封包裝，保藏期可達(dá)35年。如果短期內(nèi)銷售，則多采用聚乙烯塑料袋包裝，每袋500g或250g，用高頻電熱器焊接封口。小包裝稱量要求精確、迅速，一般采用容量式或重量式自動(dòng)稱量裝罐機(jī)。大包裝的乳粉一般供應(yīng)特別需要者，也分為罐裝和袋裝。每罐重12.5kg；每袋重12.5kg或25kg。

23、4物料衡算4.1原料乳成分及產(chǎn)品成分4.1.1原料乳成分表3 原料乳成分乳脂肪蛋白質(zhì)乳 糖灰 分水 分非脂乳固體3.6%3.2%4.5%0.7%88%8.6%注：非脂乳固體（%）=蛋白質(zhì)（%）+乳糖（%）+灰分（%）4.1.2產(chǎn)品成分表4 成品成分乳脂肪水 分非脂乳固體27%3%70%表5 標(biāo)準(zhǔn)乳成分乳脂肪水 分非脂乳固體3.3%88.1%8.6%4.2標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算4.2.1乳脂肪(F)與非脂乳固體(S)之比(R)原料乳成品R =F/S =27%/70% =0.3857標(biāo)準(zhǔn)化的方法：由于> R，說明原料乳中的脂肪含量偏高，需要標(biāo)準(zhǔn)化使之平衡。原料乳中的脂肪含量過高，所以要把部分原料乳進(jìn)行分

24、離，分離出的脫脂乳要加入原料乳中使它達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)乳要求，而分離的稀奶油則另用容器貯存。4.2.2稀奶油及脫脂乳中的非脂干物質(zhì)的計(jì)算 設(shè)定：當(dāng)預(yù)熱溫度為40時(shí)，脫脂乳含脂肪=0.01%，稀奶油含脂肪=40% 脫脂乳中非脂乳固體：=（100- 100- ）×=（100-0.01100-3.6）×8.6%=8.92% 稀奶油中非脂乳固體：=（100-100-）×=（100-40100-0.01）×8.6%=5.16%4.2.3每噸原料乳應(yīng)添加的脫脂乳（M） =（-R×）（R×-）×1000=（3.6%-0.3857×8.6%

25、）（0.3857×8.92%-0.01%）×1000=82.504.2.4標(biāo)準(zhǔn)乳成分脂肪含量：=(1000×3.6%+×0.01%)/(1000+)=（1000×3.6%+82.50×0.01%)/(1000+82.50)=3.3%非脂乳固體：=/R=3.3%/0.39=8.6%4.2.5制(M)脫脂乳需要分離原料乳(G)設(shè)：分離(G kg)原料乳可得到(kg)脫脂乳和(kg)稀奶油根據(jù)脂肪含量守衡可知：G×=×+×且G=+則=×(-)/( -)=82.5×(3.6-0.01)/(40

26、-3.6)=8.14 kg則需要分離原料乳：G=+=82.50+8.14=90.64kg。4.2.6一噸原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)乳(G)去除的稀奶油(G)一噸原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)乳：1090.64/1082.50=1000/,則=992.54kg去除的稀奶油：=1000一=1000-99254=746kg。4.2.7檢驗(yàn)一噸原料乳中含脂肪量：=×=1000×36=36kg一噸原料乳分離后得到標(biāo)準(zhǔn)乳中的脂肪含量：=×=9925433=3275kg。一噸原料乳脫去稀奶油中的脂肪含量：=×=746×40=298kg。結(jié)論：+，計(jì)算正確4.3一噸原料乳的物料衡算已

27、知：=1000（1）原料乳經(jīng)預(yù)處理冷卻貯存（損失率按0.5%計(jì)算） 經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化992.54；=992.54×(1-0.5%)=987.58（2）標(biāo)準(zhǔn)化乳經(jīng)輸送、冷卻、貯存（損失率按0.2%計(jì)算） =×（1-0.2%）=987.58×（1-0.2%）=985.60（3）濃縮后料液濃度取48%（損失率按0.4%計(jì)算）=985.60×（1-88.1%）×（1-0.4%）48%=243.37（4）噴霧干燥后，可得97%的奶粉（損失率按0.5%計(jì)算） =243.37×48%×（1-0.5%）97%=119.83（5）出粉、冷卻、包裝（損

28、失率按0.2%計(jì)算） =×（1-0.2%）=119.83×（1-0.2%）=119.59（6）理論出粉值 （1000×12.2%）97%=125.77（7）出粉率 出粉率=實(shí)際出粉值理論出粉值=（119.59125.77）×100%=95.09%4.4物料衡算小結(jié)表6 物料衡算總結(jié)序號(hào)名稱一噸原料乳日處理鮮乳時(shí)處理量備注1原料乳1000kg300000kg12.5t/h2標(biāo)準(zhǔn)化得乳量992.54kg297762kg12.407t/h3預(yù)處理冷卻貯存得乳量987.58kg296274kg12.345t/h按耗損0.5%4標(biāo)準(zhǔn)化冷卻貯存得乳量985.60kg

29、295680kg12.32t/h按耗損0.2%5分離得到稀奶油量7.462238kg0.09325t/h6殺菌濃縮后得乳量247.37kg74211kg3.092t/h濃度取48%按耗損0.4%8理論奶粉量125.77kg37731kg1.572t/h9出粉冷卻包裝的得乳量119.59kg35877kg1.495t/h按耗損0.2%10奶粉得率95.09%5設(shè)備選擇及計(jì)算5.1設(shè)備選擇依據(jù)本設(shè)計(jì)是日處理300t鮮奶,每日工作為三班制,每班實(shí)際工作時(shí)間為8h,標(biāo)準(zhǔn)乳中的固體含量為12%,濃縮乳濃度控制在48%。5.2主要設(shè)備選型5.2.1奶槽車依據(jù)日處理為300t,且分三次運(yùn)輸，即每次運(yùn)輸100

30、t,考慮到原料乳處理量較大，并且分別來自幾個(gè)不同的牧場(chǎng)，為了保證盡量在較短時(shí)間內(nèi)把每班原料乳運(yùn)至工廠，本設(shè)計(jì)選用10輛10t的奶槽車運(yùn)送原料乳。表7 奶槽車型號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格尺寸數(shù)量奶槽車SPB10t10個(gè)5.2.2大型室外儲(chǔ)奶罐依據(jù)日處理量為300t,為方便儲(chǔ)存,選擇儲(chǔ)存量為60t的大型室外儲(chǔ)奶罐5個(gè)，見表8。表8 大型室外儲(chǔ)奶罐項(xiàng)目名稱技術(shù)參數(shù)容積60000L筒體尺寸(n×h)mm×mm4000×9500總高(H)（mm）11100保溫層（mm）100進(jìn)出料口徑（mm）51電機(jī)功率（KW）5.5攪拌速度（r/ min）9605.2.3磅奶槽本設(shè)計(jì)的原料乳一部

31、分由奶槽車從牧場(chǎng)收來,同時(shí)還有一部分是奶農(nóng)個(gè)人送來,所以,計(jì)量設(shè)備的容量要綜合兩方面考慮,大小要適中,目前,我國乳品廠普遍使用300L的磅奶槽表9 磅奶槽型號(hào)容量/L外形尺寸（長×寬×高）/mm設(shè)備凈重/kgRPB3003001200×800×720505.2.4受奶槽目前,我國乳品廠普遍使用300L的磅奶槽,與它配套的受奶槽容量為600L表10 受奶槽型號(hào)容量/L外形尺寸（長×寬×高）/mm設(shè)備凈重/kgRP9G26001800×940×7401005.2.5雙聯(lián)過濾器目前通用型號(hào):RP6H2 過濾直徑 D=30

32、0mm，面積S=0.18m2表11 雙聯(lián)過濾器型號(hào)過濾直徑面積規(guī)格尺寸RP6H2D=300mm，0.18 m21500×500×11005.2.6離心泵乳在生產(chǎn)過程中，需要利用泵進(jìn)行運(yùn)輸，因此在本設(shè)計(jì)中選取離心式衛(wèi)生奶泵，其具有易于拆開、便于清洗，泵體全部采用不銹鋼制造，符合食品廠的衛(wèi)生要求。其工作原理與普通離心水泵相同，系利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生離心力作用而使物料吸入與排出，并且其能最大限度的將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能。在工作過程中，所選擇的離心泵的工作能力均相同，其工作能力計(jì)算按奶槽車至磅奶槽之間的泵進(jìn)行計(jì)算。離心泵的流量的運(yùn)算:根據(jù)式 Q=N×102/(H) 式中 H

33、揚(yáng)程，m液體密度，kg/m3(牛乳的密度1.0281.032 kg/m3)取1.030 kg/m3泵的總效率，一般=0.40.6這里取0.5N軸功率，kwN=Npa/(1+)Np電動(dòng)機(jī)功率kwa傳動(dòng)效率(齒輪傳送a=0.920.98;皮帶傳送a=0.90.95)取0.95保留系數(shù)(=0.10.2)取0.15N=3×0.95/1.15=2.48kwQ=102×2.48×0.5/(1.030×39)=3.15 m3/h選擇RP9E11離心泵，見表12表12 RP9E11離心泵項(xiàng)目名稱技術(shù)參數(shù)處理能力L/h10000吸取物料溫度<80揚(yáng)程(m)39轉(zhuǎn)速(

34、r/min)2880葉輪直徑(mm)170電動(dòng)機(jī)型號(hào)JO2-21-2T2電動(dòng)機(jī)功率(KW)2.2電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)2880進(jìn)口管徑(mm)40出口管徑(mm)40外型尺寸(長×寬×高)(mm)470×260×340重量（）455.2.7凈乳機(jī)根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn)1.5t/h的乳粉, 則原料量為12.5t/h。選用江蘇巨能機(jī)械有限公司的DHN550型的凈乳機(jī)，其主要參數(shù)如下：表13 凈乳機(jī)技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)機(jī)型DHN550處理量（L/h）15000進(jìn)口壓力（Mpa）0.05出口壓力（Mpa）0.1-0.5電機(jī)功率（kw）22質(zhì)量（kg）2300

35、外型尺寸（mm）長×寬×高1950×1500×19605.2.8均質(zhì)機(jī)根據(jù)物料衡算得，均質(zhì)量為12.32t/h。選用上海申鹿SRH4000型均質(zhì)機(jī)，其具體參數(shù)如下：表14 均質(zhì)機(jī)技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)規(guī)格型號(hào)SRH4000-30柱塞根3額定流量升/小時(shí)4000最大工作壓力MPa30連續(xù)工作壓力Mpa24電源（kw）40重量（kg）1800外形尺寸L×W×H(m)1.5×1×1.55.2.9板式換熱器根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn)1.5t/h的乳粉, 則原料量為12.5t/h。選用上海宣辰機(jī)械設(shè)備有限公司BR0.05型板式換

36、熱器，其具體參數(shù)如下：表15 板式換熱器技術(shù)參數(shù)規(guī)格BR 0.05單片換熱面積 0.05板片尺寸 500 × 168板片厚度 0.8角孔直徑 38接管直徑 28波紋形狀人字形波紋平均板間距3.8可組合換熱面積 0.5 5最大允許使用壓力MPa0.4 2最高允許使用溫度一般 120 160 特殊可達(dá) 250 傳熱系數(shù) W/ ·2000 60005.2.10奶油罐已知1000kg原料乳分離可得到稀奶油量m=9.48kg，則每日300噸原料乳可得稀奶油:M=2844kg,所以選用1噸的奶油罐3個(gè)。5.3濃縮設(shè)備設(shè)計(jì)條件: 本設(shè)計(jì)是日處理50噸鮮奶,每日工作為兩班制,每班實(shí)際工作時(shí)

37、間為8小時(shí),標(biāo)準(zhǔn)乳中的固體含量為12%,濃縮乳濃度控制在48%。原料液處理量: M=15水分總蒸發(fā)量: = =選用RNJM022400雙效降膜式蒸發(fā)器表16 雙效降膜式蒸發(fā)器一效二效蒸發(fā)能力(kg/h)2400320011001308694240.40.60.020.06物料處理量(kg/h)蒸汽耗量(kg/h)殺菌蒸汽耗量(kg/h)殺菌溫度()殺菌保溫時(shí)間(S)工作蒸汽壓力/MPa殺菌蒸汽壓力/MPa蒸發(fā)溫度70754852分離室真空度/kPa63708890降膜室真空度/MPa0.0390.0420.0680.07冷卻水壓力/MPa0.150.2冷卻水溫度/2040191980排水溫度/

38、冷卻水耗量/t電機(jī)總功率/kw加熱面積外形尺寸(mm)6000×3500×87006250重量/kg5.4干燥設(shè)備300t原料乳經(jīng)過濃縮加工后為74211kg則干燥處理量為： 濃縮乳含水量：W1=52%噴霧干燥產(chǎn)品含水量：W2=3%干燥塔水分蒸發(fā)量： 塔徑：塔高： 干燥塔有效容積：錐體部分高度：為防止奶粉在出料 錐度 出料口錐體高度 取表17 立式壓力噴霧干燥塔：SRF-N5型項(xiàng)目名稱技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目名稱技術(shù)參數(shù)水分蒸發(fā)能力(kg/h)500干燥室有效面積(m3)95.02加熱器加熱面積(m3)750加熱器型號(hào)和片數(shù)SRL-9×167片進(jìn)風(fēng)溫度()150180使用蒸汽

39、壓力(Pa)600800排風(fēng)溫度()7585噴嘴數(shù)量×孔徑（mm）1×2.52.8蒸汽耗量(kg/h)2000進(jìn)風(fēng)機(jī)型號(hào)G-73-118D電動(dòng)機(jī)功率(KW)17排風(fēng)機(jī)型號(hào)G-73-11-8D電動(dòng)機(jī)功率(KW)22外形尺寸（長×寬×高）11.000 × 9.000× 16.500總重量(kg)10,500參考價(jià)格(元/套)262.0005.5包裝設(shè)備表18 包裝設(shè)備型號(hào)尺寸(mm)重量電機(jī)功率（kW）包裝速度KD-20081300×1000×1700350 kg1245-60包/分5.6主要設(shè)備一覽表表19 主要設(shè)備

40、一覽表名稱型號(hào)尺寸(mm)數(shù)量國別奶槽車SPB10噸10丹麥貯奶罐室外型4000×95005丹麥磅奶槽RPB3001200×800×7201中國受奶槽RP9G21800×940×7401中國雙聯(lián)過濾器RP6H21500×500×11001中國離心泵RP9E11470×260×3406中國凈乳機(jī)DHN5501950×1500×19601中國江蘇均質(zhì)機(jī)SRH4000-301500×1000×15001中國上海板式換熱器BR 0.051429×753×

41、14041中國上海奶油罐1噸3中國雙效降膜蒸發(fā)器RNJM0224006000×3500×87001中國壓力噴霧干燥塔SRF-N511000 × 9000× 165001瑞士包裝設(shè)備KD-20081300×1000×17001德國6主要設(shè)備用水、用氣量估算6.1 用水量估算一個(gè)乳品廠用水量可通過“單位產(chǎn)品耗水量定額”以及生產(chǎn)設(shè)備的性能作估算。本設(shè)計(jì)主要以飛鶴乳品廠的用水量為參照，采用“單位產(chǎn)品耗水量定額”進(jìn)行如下估算：熱交換過程中的冷卻用水量為96t、設(shè)備和管道的清洗用水量為36t、車間的清潔衛(wèi)生用水量為26t、運(yùn)輸設(shè)備用水量為16t，

42、則本工廠每天所消耗水量為：96+36+26+16=174t6.2 用氣量估算乳粉車間主要耗汽是殺菌、均質(zhì)、設(shè)備和管道的清洗消毒。用氣量的多少與采用的生產(chǎn)工藝設(shè)備有關(guān)，在設(shè)計(jì)時(shí)一般可作估算。一個(gè)乳品廠用蒸汽量可通過“單位產(chǎn)品耗汽量定額”以及生產(chǎn)設(shè)備的性能作估算。乳品廠中主要用氣的地方及用氣量如下估算：殺菌和均質(zhì)段耗汽量700kg/h，設(shè)備和管道的清洗耗量為350kg/h、濃縮過程耗氣量為1100/ h,干燥過程耗氣量為800 kg/h,總計(jì)耗氣量為：7003501100800=2950 kg/h7經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析就是對(duì)技術(shù)方案的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行估算、分析、評(píng)價(jià)，并作為選擇方案 進(jìn)行決策的

43、依據(jù)。7.1投資指標(biāo)7.1.1 生產(chǎn)投資=k1+k2+k3+k4k1用于廠房、平整地面等建筑工程的各項(xiàng)費(fèi)用；k2用于安裝工程的各項(xiàng)費(fèi)用，如裝置各種所需設(shè)備的管線、工作臺(tái)等；k3用于購置各種設(shè)備、工具和器具的費(fèi)用；k4其他建設(shè)費(fèi)用，如人員培訓(xùn)費(fèi)等；粗算生產(chǎn)投資 =1000+200+2000+70=3900（萬元）7.1.2 運(yùn)輸所需的投資只需買10臺(tái)奶槽車就行了，這里以200萬元計(jì)7.1.3 綜上所述k=+=3900+200=4100（萬元）7.2 生產(chǎn)成本指標(biāo)7.2.1 折舊費(fèi)和維修費(fèi)（1） 年折舊費(fèi)An=(BD+G)/n式中：An年折舊額B固定資產(chǎn)原值D預(yù)計(jì)殘值G預(yù)計(jì)清理費(fèi) n預(yù)計(jì)使用年限A

44、n=(41003900+50)/20=1.5（萬元）（2） 固定資產(chǎn)的修理費(fèi)用 根據(jù)廠家的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和參考值，平均每年需要20萬元左右。7.3 職工工資、獎(jiǎng)金費(fèi)用人均工資為1500元/月，則所有職工全年總工資A為；A=1500×18×3×12=97.2（萬元）7.4 管理費(fèi)用包括車間經(jīng)費(fèi)、廢品損失費(fèi)等，估計(jì)總和為10萬元7.5 生產(chǎn)成本合計(jì)Z=4100+12.5+20+97.2+10=4239.7(萬)7.6 銷售指標(biāo)這里可以取銷售額為：8000萬元7.7稅收：年銷售額×稅率8000×8640萬元7.8 利潤、回報(bào)率7.8.1 毛利毛利=8000-4239.7-640=3120.3（萬元）7.8.2 回報(bào)率X=Z/k×100%=3120.3/4239.7×100%=73.60%7.8.3 回收期N=1/XT式中：T表示建設(shè)周期N=1/0.7360.5=1.86年