年產(chǎn)xx噸全脂乳粉工廠設(shè)計(jì)

1、1,設(shè)計(jì)任務(wù)書32 .設(shè)計(jì)說明書52.1 項(xiàng)目概述52.2 原材料及產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格72.3 生產(chǎn)流程簡述82.4 原材料、動(dòng)力（水、電、汽、氣）消耗定額及消耗量.142.5 設(shè)備的選型232.6 存在的問題及建議292.7 設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)293 .設(shè)計(jì)結(jié)果評述304 .小組成員及分工315 .附表格及圖紙315.1 車間主要設(shè)備一覽表5.2 車間主要物料衡算圖5.3 車間動(dòng)力衡算圖（水、蒸汽壓縮空氣、熱量、冷量等）.5.4 生產(chǎn)工藝流程圖5.5 車間平面布置圖1、設(shè)計(jì)任務(wù)書項(xiàng)目名稱：年產(chǎn)10000t乳粉項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)1.1 建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法和工作制度1. 建設(shè)規(guī)模：年產(chǎn)10000t

2、。2. 產(chǎn)品方案：本項(xiàng)目僅生產(chǎn)全脂乳粉。產(chǎn)品應(yīng)滿足GB19644-2010的要求。參考GB5410-1999,如有相同條款，以GB19644-2010為準(zhǔn)。3. 生產(chǎn)方法：以新鮮優(yōu)質(zhì)牛乳為原料，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、殺菌、并經(jīng)真空濃縮、噴霧干燥后所獲得的產(chǎn)品。4. 工作制度：年工作日按300d計(jì)，其中濃縮工段及噴霧干燥工段均按四班三運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行。1.2 建設(shè)地點(diǎn)為南方某市其氣候條件為：年平均氣溫：15.3C歷年平均最高氣溫：38C歷年平均最低氣溫：-14.2C最熱平均相對濕度：85%最冷平均相對濕度：75%年平均氣壓：1016.5mP夏季平均氣壓：1004.5mP年均風(fēng)速：3.6m/s年均降落量：1025.6

3、mm日最大降水量：219.6mm1.3 達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化原料乳固形物含量11.6%;濃縮操作應(yīng)去除原料乳中70%-80%勺水份、每蒸發(fā)1kg水份蒸汽消耗不高于0.4kg;噴霧干燥的熱效率不低于50%產(chǎn)品的含水量不高于2.5%。噸產(chǎn)品其主要的原料及動(dòng)力消耗為：1 .鮮牛乳9.09噸2 .水:50噸3 .蒸汽:5.26噸1.4 設(shè)計(jì)要求就該乳粉車間進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，要求完成：1. 確定合理的工藝路線，提供工藝流程示意圖；2. 進(jìn)行工段的工藝計(jì)算，包括物料、熱量、水、壓縮空氣耗量等平衡計(jì)算，并提供相應(yīng)的工藝計(jì)算平衡圖；3. 對標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及非標(biāo)設(shè)備的數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，選定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備型號(hào)并就至少一種非標(biāo)設(shè)備

4、的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單的結(jié)構(gòu)計(jì)算，提供所需設(shè)備的一覽表并至少提供一種非標(biāo)設(shè)備的總裝圖。4. 繪制帶控制節(jié)點(diǎn)的工藝流程圖；5. 繪制車間設(shè)備布置圖；6. 編寫初步設(shè)計(jì)說明書。2.設(shè)計(jì)說明書2.1 項(xiàng)目概述2.1.1 產(chǎn)品介紹乳粉，就是以新鮮牛乳為原料，或者以新鮮牛乳為主要原料，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。2.1.2中國乳制品行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景中國乳制品行業(yè)起步晚，起點(diǎn)低，但發(fā)展迅速。特別是改革開放以來，奶類生產(chǎn)量以每年兩位數(shù)的增長幅度迅速增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于1%勺同期世界平均水平。中國乳制品產(chǎn)量和總產(chǎn)值在最近的10年

5、內(nèi)增長了10倍以上，已逐漸吸引了世界的眼光，但同時(shí)，中國人均奶消費(fèi)量與發(fā)達(dá)國家相比，甚至與世界平均水平相比，差距都還十分懸殊。令人鼓舞的是，近兩年政府出臺(tái)了一系列有利于乳業(yè)持續(xù)快速發(fā)展的政策，中國乳制品行業(yè)正面臨增長方式的轉(zhuǎn)變，以市場化、法制化、規(guī)范化的不破壞資源生態(tài)的生產(chǎn)方式，從源頭抓起，從整個(gè)乳業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈抓起，以現(xiàn)代的營銷觀念，迎接新一輪高品質(zhì)發(fā)展周期的到來。中國乳品消費(fèi)在逐步擴(kuò)大，但目前成規(guī)模的消費(fèi)市場還遠(yuǎn)沒有形成。中國許多人還沒有喝牛奶、食用乳制品的習(xí)慣，尤其是農(nóng)村市場還遠(yuǎn)沒有打開，還有相當(dāng)部分的人因經(jīng)濟(jì)條件所限消費(fèi)不起，消費(fèi)習(xí)慣的培養(yǎng)還需要一個(gè)過程。乳企須研究中國乳業(yè)發(fā)展的規(guī)律，找到一

6、個(gè)比較合理的增長速度，加強(qiáng)乳業(yè)發(fā)展的計(jì)劃性?？v觀以往喧囂的中國乳制品行業(yè)，其焦點(diǎn)一直圍繞在價(jià)格戰(zhàn)、奶源戰(zhàn)、資本戰(zhàn)、圈地戰(zhàn)、廣告戰(zhàn)、口水戰(zhàn)等方面，但2007年競爭的話題顯然已轉(zhuǎn)移到以產(chǎn)品創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新為代表的研發(fā)大戰(zhàn)。各個(gè)乳制品企業(yè)推出的新品無一不注重科技含量，也更加側(cè)重功能性。中國乳業(yè)已進(jìn)入了新的競爭階段。針對國內(nèi)消費(fèi)觀念逐漸成熟、從“有奶喝”轉(zhuǎn)為“喝好奶”的需求日益強(qiáng)烈，競爭也上了一個(gè)新臺(tái)階，從低端的價(jià)格大戰(zhàn)走向高端的技術(shù)、產(chǎn)品比拼；從原始的廣告戰(zhàn)、價(jià)格戰(zhàn)變?yōu)閷π袠I(yè)健康、長遠(yuǎn)發(fā)展具有促進(jìn)作用的差異化競爭。隨著中國乳業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生很大的變化，已成為技術(shù)裝備先進(jìn)、產(chǎn)品品種較為齊全、初

7、具規(guī)模的現(xiàn)代化食品制造業(yè)，隨著中國人民生活水平的逐漸提高，乳制品消費(fèi)市場會(huì)不斷擴(kuò)大并趨于成熟，中國將成為世界上乳制品消費(fèi)最大的潛在市場。2.2 原材料及產(chǎn)品（包括中間產(chǎn)品）的主要技術(shù)規(guī)格2.2.1 原材料技術(shù)規(guī)格色澤為乳白色或稍帶微黃色的均勻膠體流體，略帶甜味和牛乳的特有香氣。72%酒精檢驗(yàn)呈陰性，菌落總數(shù)w1000000cfu/ml（工廠指標(biāo)）【表11序號(hào)名稱規(guī)格國家標(biāo)準(zhǔn)1冰點(diǎn)a,b(C)-0.500-0.560GB5413.382相對密度(20C/4C)1.027GB5413.333蛋白質(zhì)（g/100g）2.8GB5009.54脂肪（g/100g）3.1GB5413.35雜質(zhì)度（mg/kg

8、）8.1GB5413.397酸度/(OT)牛乳1218GB5413.34羊乳613備注a擠出3h后檢測。b僅適用于荷斯坦奶牛。2.2.2 產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格具有均勻一致的乳黃色和純正的乳香味的干燥粉末。【表2】序號(hào)名稱規(guī)格國家標(biāo)準(zhǔn)1蛋白質(zhì)()A非脂乳固體的34%GB5009.52脂肪(%)26.0GB5413.33雜質(zhì)度(mg/kg)16GB5413.304水分(%)5.0GB5009.35復(fù)原乳酸度/(oT)牛乳18GB5413.34羊乳714備注a非脂乳固體()=100%-脂肪(%)水分()。b僅適用于全脂乳粉。2.3 生產(chǎn)流程簡述2.3.1 生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)制度1 .生產(chǎn)規(guī)模:年產(chǎn)10000t全

9、脂乳粉。2 .工作制度：年工作日按300d計(jì)，其中濃縮工段及噴霧干燥工段均按四班三運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行。2.3.2 乳粉生產(chǎn)工藝流程(設(shè)備流程圖見附圖一)原料乳驗(yàn)收一一預(yù)處理一一標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)、預(yù)熱殺菌一一真空濃縮一一噴霧干燥一一出粉冷卻一一過篩一一包裝一一檢驗(yàn)一一成品2.3.3 操作要點(diǎn)2.3.3.1 原料乳驗(yàn)收和預(yù)處理原料乳的質(zhì)量將直接影響成品質(zhì)量的好壞，故必須嚴(yán)格控制其質(zhì)量原料乳應(yīng)符合無公害生鮮牛乳的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范（NY-5054-2001）,同時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)（感官指標(biāo)、理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)）要符合中國規(guī)定生鮮牛乳收購標(biāo)準(zhǔn)（GB6914。原料乳的預(yù)處理主要包括凈化、冷卻、貯存三個(gè)步驟。原料乳的凈化：為了除去

10、乳中的機(jī)械雜質(zhì)，減少微生物的數(shù)量，驗(yàn)收后的原料乳必須立即進(jìn)行凈化。凈化的方法有過濾凈化和離心凈化兩種：過濾凈化中壓力差要控制在0.07MPa以內(nèi)，壓力過大會(huì)出現(xiàn)雜質(zhì)漏過濾網(wǎng)的跑濾現(xiàn)象，濾布和濾網(wǎng)需要經(jīng)常清洗，以防滋生微生物；離心凈化是指在離心機(jī)的作用下，乳中相對密度較大的微細(xì)機(jī)械雜質(zhì)、脫落的體細(xì)胞等可被除去，乳中凝固的蛋白質(zhì)、白血球、紅血球以及一些細(xì)菌也可被除去的過程。一般離心凈乳機(jī)的離心力為600010000g,除菌率約為90%,故亦稱為離心除菌機(jī)。相較于過濾凈化，離心凈化設(shè)備清洗方便，處理效果好。所以，本項(xiàng)目采用離心凈化的方法對原料乳進(jìn)行凈化。原料乳的冷卻：凈化后的原料乳應(yīng)立即冷卻到510

11、C,以抑制細(xì)菌的增長，保持乳的新鮮度。冷卻宜采用板式換熱器進(jìn)行，冷卻介質(zhì)為冰水。擠出后的鮮乳中含有一種能抑制微生物生長的抗菌物質(zhì)，這種物質(zhì)名為乳炫素，可抑制某些鏈球菌增殖。但乳炫素抗菌作用時(shí)間長短與乳的貯存溫度有關(guān)。由【表3】知：將鮮乳迅速冷卻至510C,可使抗菌作用時(shí)間延長。【表31乳溫與抗菌作用時(shí)間的關(guān)系乳溫/C抗菌作用時(shí)間/h乳溫/C抗菌作用時(shí)間/h372536303048256-102401024-25720原料乳的貯存：冷卻后的原料乳貯存在貯乳罐中。多使用容量為5000010000cL的大型乳倉貯乳，此種大型乳倉設(shè)在戶外。原料乳貯存量至少應(yīng)與工廠1d的處理量相平衡，以保證連續(xù)生產(chǎn)。在

12、冷卻條件下貯乳，只能抑制微生物的生命活動(dòng)，而不能殺滅微生物。而且，乳溫的升高會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌大量繁殖。因此，貯存時(shí)間不宜超過72h。2.3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)化：我國牛乳標(biāo)準(zhǔn)要求乳中的脂肪含量不應(yīng)低于3.2%,但由于奶牛的品種、泌乳期、季節(jié)、飼料以及喂養(yǎng)條件的不同，使原乳中的脂肪含量可能不符合國家標(biāo)準(zhǔn)，所以需要在加工前將它標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化的方法：檢測原料乳中的各項(xiàng)指標(biāo)（特別是脂肪含量和水分含量）。由全脂乳粉國標(biāo)規(guī)定，確定產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)的具體數(shù)值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化原則：若脂肪含量過高，將原料乳離心分離取出一定的脂肪，再將脫脂乳剩下的原料乳中；若脂肪含量過低：將原料乳中加入一定量的稀奶油，使它達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化要求。由溫度等條

13、件確定脫脂乳與稀奶油的脂肪含量以及非脂干物質(zhì)含量。（一般要求在分離時(shí)把稀奶油含脂率控制在40%左右，這樣有利于各種乳制品的標(biāo)準(zhǔn)化工作，稀奶油濃度過高會(huì)影響到乳的分離效果以及機(jī)器的壽命。）最后根據(jù)公式求得原料乳所需要提出或是加入稀奶油的質(zhì)量。2.3.3.3 預(yù)熱殺菌目的是殺死乳中微生物和破壞酶的活性，同時(shí)可提高牛乳的熱穩(wěn)定性和乳粉的香味。牛乳常見的殺菌方法有很多，具體應(yīng)用時(shí)可根據(jù)產(chǎn)品本身特性選擇不同的方法。一般采用高溫短時(shí)間殺菌法或超高溫瞬時(shí)間殺菌法。前者用管式或板式殺菌器，通常采用的殺菌條件為8694C、24s,或8085C,15s。后者用UHT殺菌裝置，條件為125150C,12s。2.3.

14、3.4 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，乳固體含量45溢右。濃縮的方法有：自然蒸發(fā)和沸騰蒸發(fā)，分為常壓蒸發(fā)和減壓蒸發(fā)。由于牛乳屬于熱敏性物料，濃縮宜采用減壓法。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)過濾器。具體濃縮的工藝條件如下：采用三效蒸發(fā)濃縮設(shè)備，加熱蒸汽的壓力（表壓）：0.05,0.2MPa濃縮鍋內(nèi)的真空度：82.793.3kPa。乳溫：5060C。濃縮乳的濃度：全脂奶粉為1213Be,干物質(zhì)含量為400-500g/L;加糖全脂奶

15、粉為1520Be,干物質(zhì)含量為450500g/L。濃縮結(jié)束后應(yīng)立即輸送至保溫缸中保溫至4550C,進(jìn)行噴霧干燥。2.3.3.5 噴霧干燥干燥是乳粉生產(chǎn)中很關(guān)鍵的一道工序，將直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。噴霧干燥的方法有很多，應(yīng)根據(jù)需要具體選擇。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130160c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1020微米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。壓力噴霧干燥法生產(chǎn)乳粉的工藝條件

16、：【表4】項(xiàng)目全脂乳粉濃縮乳濃度/Be1213乳固體含量/%4555濃縮乳溫度/C4045高壓泵工作壓力/MPa1320噴嘴孔徑/mm1.21.8噴嘴數(shù)量/個(gè)36噴嘴角/rad1.0471.571進(jìn)風(fēng)溫度/C140170排風(fēng)溫度/C7585排風(fēng)相對濕度/%10-13干燥室負(fù)壓/Pa98196離心噴霧干燥法生產(chǎn)乳粉的工藝條件：【表5】項(xiàng)目全脂乳粉濃縮乳濃度/Be13-15乳固體含量/%45-50濃縮乳溫度/C4555轉(zhuǎn)盤速度/(r/min)500020000轉(zhuǎn)盤數(shù)量/個(gè)1進(jìn)風(fēng)溫度/C200左右排風(fēng)溫度/C80左右排風(fēng)溫度/C90左右2.3.3.6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)

17、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30c以下。目前一般采用流化床出粉冷卻裝置。2.3.3.7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500克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500克或250克，用

18、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12.5千克；每袋重12.5千克或25千克。2.4原材料、動(dòng)力(水、電、汽、氣)消耗定額及消耗量2.4.1 物料衡算2.4.1.1 每小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算年產(chǎn)量為10000噸，全年按300天計(jì)算，每天3班貝Uq朝J=10000Z(3X300)=11.2噸/班每班工作8小時(shí)，則每小時(shí)產(chǎn)量為1.4噸/時(shí)2.4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算1 .成分表原料乳成分表【表61乳脂肪F0蛋白質(zhì)乳糖灰分水分非乳脂固體Sc3.6%3.2%4.7%0.7%87.8%8.6%注：非乳脂固體(%

19、=100(%)脂肪實(shí)測值()水分實(shí)測值()產(chǎn)品成分表【表7】乳脂肪F水分非乳脂固體S27%2%71%2 .乳脂肪(F)與非脂乳固體(S)之比(R)原料孚LR0=F0/S0=3.6%/8.6%=0.42成品R=F/S=27%/70%=0.38標(biāo)準(zhǔn)化的方法：由于R。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。3 .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40c時(shí)，脫脂乳含脂肪F1=0.01%,稀奶油含脂肪F2=40%脫脂乳中非脂乳固體：S=(100-

20、F1)/(100-F。)XS0=(100-0.01)/(100-3.6)X8.6%=8.92%稀奶油中非脂乳固體：S2=(100-F2)/(100-F1)XS0=(100-40)/(100-0.01)X8.6%=5.16%4 .每噸原料乳應(yīng)添加的脫脂乳(M1)M=(F0-RXS)/(RXS1-F1)XM=(3.6-0.38X8.6)/(0.38X8.92-0.01)X1000=98.24kg5 .標(biāo)準(zhǔn)乳成分脂肪含量：F標(biāo)=(MXF0+MXFi)/(M0+M)=(1000X3.6%+98.24X0.01%)/(1000+98.24)=3.28%非脂乳固體：S示=FMR=3.28%/0.38=8.

21、6%標(biāo)準(zhǔn)乳成分【表81乳脂肪水分非乳脂固體3.3%88.1%8.6%6 .制（Mi）脫脂乳需要分離原料乳（G）設(shè)：分離（Gkg）原料乳可得到（M1kg）脫脂乳和（M2kg）稀奶油根據(jù)脂肪含量守衡可知：GxFfMxFi+MXF2且6=的乂則乂=乂乂!30-Fi)/(F2-F0)=98.24X(3.6-0.01)/(40-3.6)=9.69kg則需要分離原料乳：G=IV+M=98.24+9.69=107.93kg。7 .一噸原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)乳(Gi)去除的稀奶油(G2)(M+G)/(Mo+M尸Mo/Gi貝U1107.93/1098.24=1000/G1,G1=991.25kg一噸原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)乳

22、：991.25kg去除的稀奶油：G=1000G=1000-991.25=8.75kg8 .檢驗(yàn)一噸原料乳中含脂肪量：mo=MXFo=1000x3.6%=36kg一噸原料乳分離后得到標(biāo)準(zhǔn)乳中的脂肪含量：m=GXF標(biāo)=991.25X3.3%=32.71kg。一噸原料乳脫去稀奶油中的脂肪含量：m=GXF2=8.75x40%=3.5kg結(jié)論：mim+m,因此計(jì)算正確標(biāo)準(zhǔn)化的損失率為：0.875%,同時(shí)產(chǎn)生副產(chǎn)品：稀奶油。2.4.1.3工藝工程物料計(jì)算查閱資料得各流程的損失率為：過濾一一0.05%,凈化一一0.05%,標(biāo)準(zhǔn)化0.875%,均質(zhì)0.1%,殺菌0.05%,濃縮48%,噴霧干燥75%過篩0.5

23、%。設(shè)每天所需原料量為W(t/d),則W(1-0.05%)(1-0.05%)(1-0.875%)(1-0.1%)(1-0.05%)(1-48%)(1-75%)(1-0.5%)=1000/300解得W=260.3t/d(1)每天所需原料乳的質(zhì)量為261t/d(2)取過濾的損失率為0.05%,則經(jīng)過濾后的質(zhì)量為261X(1-0.05%)=260.87t/d(3)取凈化的損失率為0.05%,則經(jīng)凈乳后的質(zhì)量為260.87X(1-0.05%)=260.74t/d(4)2.4.2中算得標(biāo)準(zhǔn)化的損失率為0.875%,則經(jīng)均質(zhì)后的質(zhì)量為260.74X(1-0.875%)=258.46t/d(4)取均質(zhì)的損失

24、率為0.1%,則經(jīng)均質(zhì)后的質(zhì)量為258.46X(1-0.1%)=258.20t/d(5)取殺菌的損失率為0.05%,則經(jīng)殺菌后的質(zhì)量為258.20X(1-0.05%)=258.07t/d(6)取濃縮的水分蒸發(fā)率為48%則經(jīng)濃縮后的質(zhì)量為258.07X(1-48%)=134.20t/d(7)取噴霧干燥的水分蒸發(fā)率為75%則經(jīng)噴霧干燥后的質(zhì)量為134.20X(1-75%)=33.55t/d(8)取過篩的損失率為0.5%,則經(jīng)過篩后的質(zhì)量為33.55X(1-0.5%)=33.38t/d2.4.2動(dòng)力(水、電、汽、氣)消耗定額及消耗量2.4.2.1 水平衡計(jì)算：原料乳在凈化后的應(yīng)立即冷卻到510C,以

25、抑制細(xì)菌的增長，保持乳的新鮮度。冷卻在板式換熱器中進(jìn)行：設(shè)：原料乳進(jìn)口溫度：=20,出口溫度：T2=10C;冷水進(jìn)口溫度：3=0C,出口溫度：t2=4C:已知：Wi=258.2t/d=10.76t/h,C乳=3.894kJ/(kgC),C水=4.20kJ/(kgC),貝U：冷卻水用量為：此C乳XG(T-T2)/C水(t1-t2)=3.894X10.76X(20-10)/(4.20X(4-0)=25.0t/h所以：換熱器的用水量25.0t/h2.4.2.2 空氣用量計(jì)算：基本參數(shù)：已知：干燥設(shè)備的處理量為：M=134.20+24=5.592t/h噴霧干燥塔內(nèi)水分含量：52%-2%設(shè)定：噴霧干燥室

26、蒸發(fā)量W=4500kg/h水的比熱：CP=4.187kJ/kg0c,乳粉干物料比熱：葭=2.09kJ/kg0C,濃縮乳進(jìn)料溫度：t入=45C,離開噴霧干燥塔溫度：t出=70飛，濃縮乳含水量：52%噴霧干燥產(chǎn)品含水量：2%新鮮空氣溫度：15.3C,新鮮空氣相對濕度：80%.噴霧干燥部分比容計(jì)算：【表9】設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)新鮮空氣熱空氣廢氣溫度T/C15.315080相對濕度/%80012濕度rm/（kgx/kg干空氣）0.0110.0110.035始H/kJ/kg49182176公式：v=4.64M10x(0.622(273+1)（單位：m3/kg)新鮮空氣比容:v0=4.64X10-3X(0.622

27、+0.011)X(273+15.3)=0.847m3/Kg熱空氣比容：Vi=4.64X10-3X(0.622+0.011)乂(273+150)=1.24m3/Kg廢氣比容：V2=4.64X10-3X(0.622+0.035)乂(273+80)=1.08m3/Kg干燥室內(nèi)空氣的平均比容：(Vi+V2)/2=1.16m3/Kg絕干空氣用量L=W/(rm2-rm1)=4500/(0.035-0.011)=187500kg/h需要新鮮空氣的體積：乂=LXv=187500X0.847=158812.5m3/h熱空氣體積：Vi=LXm=187500X1.24=232500.00m3/h干燥過程熱空氣用量V

28、op=Lvop=187500X1.16=217500.00m3/h廢氣容積：V2=(L+W)xV2=(187500+4500)x1.08=207360m3/h2.4.2.3 消耗蒸汽量衡算：物料進(jìn)口溫度：94C,物料出口溫度：45C進(jìn)料濃度：11.9%,出料濃度：48%原料液處理量：M=258.07+24=10.76t/h【表10】三效降膜式蒸發(fā)器各效參數(shù)項(xiàng)目I效n效田效蒸發(fā)溫度/c7057451真空度p/kPa698390加熱蒸汽溫度T/C817057物料進(jìn)口溫度tJC947057物料出口溫度t2/C705745出料濃度X/(%213048水分總蒸發(fā)量：W=M(1-Xo+X3)=10.76X

29、(1-11.9%+48%=8.10t/h各效消耗蒸發(fā)量V=MX(1-X0+X)=10.76m(1-11.9+21)=4.663t/hW=(M-W)V(1-X-*)=(10.76-4.663)V(1-21+30)=1.829t/hV3=(M-W-W2)X(1-X2+X3)=(10.76-4.663-1.829)X(1-30+48)=1.601t/h2.4.2.3熱量衡算1 .預(yù)熱從6c加熱到75c,15minQ1=MCp(t2-t1)=10.76x103x4.187x(75-6)=3.109X106kJ/h2 .殺菌條件：殺菌條件：85C,15sQ2=MCp(t3-t2)=10.76x103x4

30、.187x(85-75)=4.51x105kJ/h3 .濃縮蒸發(fā)水分所需熱量【表11】不同溫度水蒸汽的熱燃R(生蒸汽)R。RiR2R3蒸汽溫度/c164.781705745熱始/kJ/kg2071.52307.92331.32366.52389.5Q1=W1H1=4.663X103X2331.3=1.087乂107kJ/hQ2=W2H2=1.829X103x2366.5=0.433乂107kJ/hQ3=W3H3=1.601X103x2389.5=0.386乂107kJ/h4.干燥帶入熱量計(jì)算：熱空氣帶入熱量已知：熱空氣溫度為150,給H=182kJ/kg;每小時(shí)絕干空氣用量：L=187500k

31、g/h則:Q=LXH=187500X182=3.41x107kJ/h物料帶入熱量已知：物料5592kg/h,物料比熱：Cp=4.187kJ/(kgC),濃縮乳進(jìn)料溫度：45C則:Q2=GCpxt入=5600X4.187x45=0.1055x107kJ/h所以：帶入總熱量：Q入=Q+Q=3.41x107+0.1055x107=3.51x107kJ/h帶出熱量計(jì)算：廢氣帶出熱量已知：廢氣溫度為80C,給H2=176kJ/kg則：廢氣排出量是進(jìn)風(fēng)量和水分蒸發(fā)量的總和：Qi=(L+W)xH(187500+4500)X1.23X105X176=3.38x107kJ/h乳粉帶出熱量：已知：干燥成品量：G=

32、1398.17kg/h;干物料比熱:Cp=2.09KJ/kgC乳粉出料溫度：70C貝U:C2=GXCp干xt出=1398.17x2.09x70=2.05x105kJ/h所以：帶出總熱量、出=、1+、2=3.382,09.60-30)=87.78X103kJ/h2.5設(shè)備選型2.5.1 貯奶罐根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn)33.34t/d的乳粉，則原料量為261t/d,經(jīng)計(jì)算需要250961.54L/d(密度約為1.04g/ml)。選用上海瑞派公司的BPC-30型的貯奶罐9個(gè)，其主要參數(shù)為：【表12】技木指標(biāo)名稱BPC系列室外儲(chǔ)罐型號(hào)BPC-30罐體總高(mm)7850罐體外徑(mm)2700進(jìn)出口徑

33、(mm)51電機(jī)功率(kW)2.2公稱容積(L)30000設(shè)備重量(kg)37202.5.2 配料罐根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn)33.34t/d的乳粉，則原料量為261t/d,經(jīng)計(jì)算需要250961.54L/d(密度約為1.04g/ml)。選用安達(dá)市天宏乳品機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的RZGC05-500理配料罐6個(gè)，具具體參數(shù)如下：【表13】項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)設(shè)備型號(hào)RZGC05-50005000L常壓0.2MPa2.2kw42001500設(shè)備容積內(nèi)膽工作壓力夾套電機(jī)功率設(shè)備高度直徑2.5.3 過濾器根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn)33.34t/d的乳粉,則原料量為261t/d,經(jīng)計(jì)算需要250961.54L/d可

34、以選用鄭州玉祥機(jī)械設(shè)備有限公司的雙聯(lián)過濾器，其主要參數(shù)如下：【表15】技術(shù)指標(biāo)過濾面積（叫0.75過濾溫度（C）100使用壓力MPa0.2進(jìn)口管徑G2,出口管徑G2,外形尺寸mm長X寬X高）1300X500X13002.5.4 凈乳機(jī)根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn)33.34t/d的乳粉,則原料量為261t/d,經(jīng)計(jì)算需要250961.54L/d。選用江蘇巨能機(jī)械有限公司的DHN55型的凈孚L機(jī)，其主要參數(shù)如下：【表16】項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)機(jī)型DHN550處理量（L/h）進(jìn)口壓力（Mpa出口壓力（Mpa電機(jī)功率（kw）質(zhì)量（kg）外型尺寸（mm長x寬x高150000.050.1-0.52223001950X

35、1500XI9602.5.5 均質(zhì)機(jī)根據(jù)物料衡算得，均質(zhì)量為10.875t/h。選用上海申鹿SRH4000型均質(zhì)機(jī)，其具體參數(shù)如下：【表17】項(xiàng)目規(guī)格型號(hào)柱塞根額定流量升/小時(shí)最大工作壓力MPa連續(xù)工作壓力Mpa電源（KVV重量（Kg）外形尺寸LXWH（m）技術(shù)指標(biāo)SRH4000-303400030244018001.5X1X1.52.5.6 板式換熱殺菌器根據(jù)物料衡算得，若想生產(chǎn)34t/d的乳粉，則原料量為261t/d,即250961.54L/d。選用上海宣辰機(jī)械設(shè)備有限公司BR0.05型板式換熱器，其具體參數(shù)如下：【表18】規(guī)格BR0.05單片換熱面積m20.05板片尺寸mm500X168

36、板片厚度mm0.8角孔直徑接管直徑波紋形狀mmmm平均板間距加可組合換熱面積m2最大允許使用壓力Mpa最高允許使用溫度C傳熱系數(shù)W/nfC2.5.7三效蒸發(fā)濃縮器3828人字形波紋3.80.550.42股120160C特殊可達(dá)250C20006000根據(jù)物料衡算得，真空濃縮量為10.875t/h,經(jīng)計(jì)算濃縮蒸發(fā)量為10.875x1000X48%=5220kg/h,選用江蘇科威機(jī)械有限公司生產(chǎn)的SJN3-8000型三效外循環(huán)真空蒸發(fā)器，其具體參數(shù)如下:【表19】項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)型號(hào)名稱SJN3-8000蒸發(fā)量(KgH2O/h)耗氣量(Kg/h)88002200循劃、耗水量(t/h)40蒸發(fā)溫度一效8

37、590(C)二效7075二效5565真空度一效-0.02-0.04(Mpa)二效-0.05-0.06二效-0.08-0.09外形尺寸LXWH(m)9X3X5濃縮比重蒸汽壓力Mpa1.251.40.050.09項(xiàng)目型號(hào)入口溫度C出口溫度C噴霧形式水分蒸發(fā)量kg/h霧化器轉(zhuǎn)速rmp霧化盤直徑mm電加熱最大功率kw干粉回收率占地長度、寬度m噴頭吊裝高度m塔體高度m塔體直徑m度可根據(jù)當(dāng)?shù)啬茉催x定加熱方式,根據(jù)物料特性選擇收塵，除塵方式。2.5.8噴霧干燥根據(jù)物料衡算得，噴霧干燥量為134.20t/d,則噴霧干燥每小時(shí)蒸發(fā)的水分為134.20+24X75%=4.20t/h,即蒸發(fā)水分量為4200kg/h

38、選用常州市至尊機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的LPG4500高速離心噴霧干燥機(jī)，其具體參數(shù)如下：【表20】技術(shù)指標(biāo)LPG4500140-350自控80-90高速離心霧化器（機(jī)械傳動(dòng)或無極變頻調(diào)速可供選擇）450010000-11000根據(jù)工藝要求確定根據(jù)工藝流程、場地條件及用戶要求確定同上同上同上同上注：水份蒸發(fā)量與物料特性，含固量及熱風(fēng)進(jìn)出口溫度有關(guān)。用該噴霧干燥設(shè)備帶有流化床裝置。2.5.9篩粉機(jī)根據(jù)物料衡算得，篩粉量為33.55t/d即1.4t/h，選用安達(dá)市天宏乳品機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的S49-A-單層式篩粉機(jī)2臺(tái)，其具體參數(shù)如下：【表21】項(xiàng)目設(shè)備名稱廠家介紹生產(chǎn)能力篩網(wǎng)規(guī)格電機(jī)功率技術(shù)指標(biāo)吊懸式篩粉機(jī)安達(dá)市天宏乳品機(jī)械制造有限公司1000Kg/h（奶粉）20目50KW設(shè)備特點(diǎn)適用于乳粉及其它粉狀物料的篩選，篩細(xì)不篩粗，塊狀及顆粒狀的物料適合用振動(dòng)篩進(jìn)行分級2.5.10包裝機(jī)根據(jù)物料衡算，包裝量為33.38t/d即1.4t/h，最終選用25g每袋小包裝。選用河南