土豆粉工廠設計

1.產品市場分析：、國際市場分析目前，國際馬鈴薯淀粉年產量約600多萬噸，歐共體國家的量占 85%，其中，荷蘭阿韋貝公司年產馬鈴薯淀粉80多萬噸，行銷全世界，年收入達8億美元。隨著現代科技的發(fā)展，馬鈴薯淀粉的生產和應用在不斷增加，如德國1982-1983年馬鈴薯淀粉產量為15萬噸，1993-1994年達50萬噸，增加了倍，年平均遞增%。亞洲是馬鈴薯淀粉國際市場的重要銷售地區(qū)，據有關方面分析，中國目前進口馬鈴薯淀粉20多萬噸，日本需要進口15?20萬噸，韓國12?16萬噸，臺灣地區(qū)8?10萬噸，東盟國家20?30萬噸，合計70?100萬噸。1996年以前，歐共體國家每出口1噸馬鈴薯淀粉，補貼50美元；從1998年起，歐共體國家隨著一體化進程的深入，逐步取消了補貼政策，導致馬鈴薯種植面積的減少，國際市場上的供應將趨緊。、國內市場分析 據有關資料，目前國內馬鈴薯淀粉年需求量為70多萬噸，我國現有淀粉生產5000噸以上規(guī)模的廠家只有10家，達到一極品的產量僅5萬多噸，約占國內需求總量的7%。通過各種渠道進口20多萬噸，國內市場尚缺口40多萬噸。目前，缺口部分主要由低擋產品或其它產品替代。、發(fā)展趨勢分析 從人均消費淀粉量上看，目前我國只有千克，而歐洲、日本為 10千克以上，我國人均水平還比較低，增長潛力較大。需求總量將進一步增加。從國產馬鈴薯淀粉的市場競爭力分析。我國加入世貿組織后，馬鈴薯淀粉的進口稅率降低到 17%，目前馬鈴薯淀粉的到岸價為500美元，而國產的價格僅4000?4500元/噸。因此，國產馬鈴薯淀粉產品，只要保證質量，適銷對路，在國內不僅有市場，也是具有競爭力的。 2平面布置與設計廠址選擇按照薯類淀粉廠廠址選擇的要求，本設計廠的廠址選擇考慮以下幾個方面：、首先廠址應設在規(guī)劃區(qū)或者開發(fā)區(qū)內，以適應當地遠近期規(guī)劃的統(tǒng)一布局，盡量不占用或少占良田，做到節(jié)約用地。(2)、必須考慮廠址的地理位置、原料和水的來源等條件。宜設在原料產地附近的大中城市的郊區(qū)，可便于原料、成品、輔料和包裝材料的運輸。(3)、廠區(qū)的標高應高于當地歷史最高洪水位，特別是主車間及倉庫的標高更應高于當地歷史最高洪水位，廠區(qū)自然排水坡度最好在?之間。(4)、所選廠址，要有可靠的地質條件，應避免將工廠設在流沙、淤泥、土崩斷裂層上。(5)、所選廠址附近應有良好的衛(wèi)生環(huán)境，沒有有害氣體，放射性源，粉塵和其他擴散性的污染源。廠址不應選在受污染河流的下游。、所選廠址面積的大小，應在滿足生產要求的基礎上，留有適當的空余場地，以考慮工廠進一步發(fā)展之用。(7)、所選廠址應有可滿足生產需求的供電條件，附近有充足的水源，而且水質應較好(8)、廠址最好選擇在居民區(qū)附近，這樣不僅有充足的勞動力來源，還可以減少職工生活福利設施建設?？偲矫娌贾迷O計總平面設計是馬鈴薯淀粉工廠設計的重要組成部分 ,它是將全廠不同使用功能的建筑物 ,構筑物按整個生產工藝流程,結合用地形條件進行合理的布置,使建筑群組成一個有機整體,這樣既便于組織生產,又便于企業(yè)管理，本工廠平面布置設計原則有：(1)、總平面設計應設計計劃任務書和城市規(guī)劃要求，對建筑布局、方位、道路、綠化、環(huán)保等進行綜合設計。布置必須緊湊合理，做到節(jié)約用地，分期建設的工程，應一次布置，分期建設，還應考慮工廠擴建的可能，合理預留發(fā)展空地。(2)、對建筑物、構筑物的布置必須符合生產工藝要求。保證生產過程的連續(xù)性，互相聯(lián)系比較緊密的車間，倉庫可進行合理組合，建成聯(lián)合廠房，要求物流線路短捷，運輸總量最少，盡量避免往返交叉，合理組織人流和貨流，相互間影響的車間不要放在同一建筑物里。(3)、動力設施應接近負荷中心。(4)、廠區(qū)建筑物間距應按有關規(guī)劃設計。從防火、衛(wèi)生、防震、防塵、噪音、日照、通風等方面考慮，在符合有關規(guī)范的前提下，使建筑物間的距離最小。 （5）、衛(wèi)生方面的要求 ①、生產車間要注意朝向，保證通風良好。 ②、生產車間與城市公路有一定的防護區(qū)，一般 30?50米。③、廁所應與主車間、倉庫保持一定的距離，并采用水沖式廁所，以保持廁所的清潔衛(wèi)生。 ④、對衛(wèi)生有不良影響的車間應遠離其它車間。 ⑤、生產區(qū)和生活區(qū)盡量分開?？偲矫嬖O計的內容（1）、運輸設計。（2）、管線設計。（3）、綠化設計及環(huán)保設計。⑷、廠區(qū)各部分地形標高的設計。 全廠面積：22500m2。建筑物面積7400m2。露天堆場面積：1400m2。其他建筑面積：1400m2建筑系數=（建筑物占地面積+露天堆場面積）/全廠總面積x100%=%14007400 =39%土地利用系數=（建筑物占地面積 +露天堆場面積+輔助工程面積）/全廠總面積x100%=%1400 =45%根據食品工廠經驗數據建筑系數為 ：25%?40%土地利用系數為：45%?65% 因此本設計基本符合食品工廠設計要求。車間平面布置設計車間設計根據馬鈴薯淀粉生產的工藝要求， 結合實際生產情況，需要以下建筑或構建物。（1）、原料倉庫 原料用于收購的馬鈴薯原料存放，根據南方馬鈴薯保存的要求，采用堆藏，并注意庫內通風。（2）、預處理車間 緊鄰原料倉庫，在更衣室旁，在本車間內時行馬鈴薯的選料、分級、浸泡、清洗等。 （3）、生產車間 馬鈴薯淀粉的主加工生產車間。⑷、成品倉庫根據馬鈴薯淀粉保存的要求，一般庫內溫度應保持在 15C以下，相對濕度不超過70%為宜，并注意通風。 （5）、包裝車間 宜接近包裝材料庫和成品倉庫，便于包裝完畢后直接入庫。（6）、化驗室在辦公大樓一側，用于進行產品的原料和產品的質量檢驗。（7）、更衣室、衛(wèi)生間 位于進入各個車間的必經之地，分左右男女更衣室，人流和物流分別從不同的通道進入各車間，避免交叉污染。 （8）、配電室、機修車間（9）、廢水處理區(qū)車間平面布置原則（1）、生產設備要按工藝流程的順序配置，在保證生產要求、安全及環(huán)境衛(wèi)生的前提下，盡量節(jié)省廠房面積與空間。 （2）、全建筑物采取南北朝向，利于通風、采光。（3）、配電房、鍋爐靠近生產車間，減少能源消耗，鍋爐房處于生產車間上風向位置。（4）、全局考慮全廠布置，填平補齊，力求合理、經濟。 根據以上原則，對馬鈴薯淀粉工廠車間進行如下設計。食品工廠車間廠房采用輕鋼結構， 輕鋼建筑材料重量輕、建設周期短，相對建筑成本比較低，同時， 輕鋼結構廠房相對跨度大，對設備在廠房中的布置影響小，框架結構對于不同功能分隔和以后的變更都非常的方便。 我國夏季多為東南風，冬季多為西北風，根據貴陽市的冬季風向玫瑰圖，本設計將動力系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)和鍋爐房放置在整個廠區(qū)的東側靠近主生產車間， 避免因為風向的問題影響產品質量， 同時可減少能源消耗。 主車間物流為南北走向，人流為東西走向，因此，在主廠房北側設置原輔料倉庫，對原、輔料進行儲存。主廠房人流方向為東西走向，人流經過主廠房一次換鞋、更衣、二次換鞋、消毒池以及風淋間后通過人流通道進入各個生產崗位進行生產。 設計中人流路線與物流路線沒有交叉，因此能夠避免事故和操作失誤。3工藝論證與設計原料及產品的質量標準原料質量標準（1）、原料質量標準 本工廠加工馬鈴薯淀粉所用的原料為貴州省所產的無公害馬鈴薯， 其相關標準如下： 引用標準：DB33/549-2005無公害馬鈴薯GB/T 食品中總砷及無機砷的測定GB/T 食品中鉛的測定GB/T 食品中總汞及有機汞的測定GB/T食品中氟的測定、馬鈴薯原料相關收夠指標：干物質占總重量的比例最小應為％；淀粉含量占總重量的比例最小應為16％；蛋白含量占總重量的比例最大應為％；粗纖維占總重量的比例最大應為％；灰分占總重量的比例最大應為％。馬鈴薯收夠加工還需符合以下條件：①馬鈴薯應在收獲后一個月內加工；②馬鈴薯不可受凍；③馬鈴薯無發(fā)芽；④lkg馬鈴薯的個數最多15個；⑤1kg馬鈴薯的壞損量不超過4％；⑥進入工廠的未凈化的馬鈴薯不能含有超過 5％泥沙和其它雜質。產品質量標準[8](1)、產品質量標準 引用標準:GB/T8884－2007馬鈴薯淀粉。GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T2713淀粉制品衛(wèi)生標準GB食品衛(wèi)生微生物學檢驗菌落總數測定GB食品衛(wèi)生微生物學檢驗大腸菌群測定GB食品衛(wèi)生微生物學檢驗霉菌和酵母計數GB/T淀粉類制品衛(wèi)生標準的分析方法GB7718預包裝食品標簽通則GB8886淀粉原料GB/T12086淀粉灰分測定方法GB/T12087淀粉水分測定方法GB/T12091淀粉及其衍生物氮含量測定方法GB/T12095淀粉斑點測定方法GB/T12096淀粉細度測定方法、產品感官指標產品的感官指標應符合規(guī)定。優(yōu)級品：潔白帶光澤、無異味、無砂齒、無外來物一級品：潔白帶光澤、無異味、無砂齒、無外來物合格品：潔白、無異味、無砂齒、無外來物、產品理化指標產品理化指標應符合規(guī)定。項目指標優(yōu)級品一級品合格品水分/(%)18?20w灰分(干基)/(%)<蛋白質(干基)/(%) <斑點/(個/cm2) <細度,150卩m(100目)篩通過率質量分數/(%)白度,457nm藍光反射率粘度,4%(干物質計)700cmg/B>導率/(s/cm)<100150200PH值產品方案與產量確定產品方案由于馬鈴薯屬于季節(jié)性農產品，所以馬鈴薯淀粉是季節(jié)性生產，生產期為每年的9月到次年的1月，按照年生產100日計算。結合本工廠設計的產量為依據，具體的產品方案見表名稱規(guī)格產量(噸)包裝方式優(yōu)級淀粉25kg/袋1600025kg牛皮紙袋一級淀粉25kg/袋400025kg牛皮紙袋著渣飼料50kg/ 袋400050kg飼料用編織袋產量確定本設計綜合了對原料供應市場、產品需求市場及生產先進性的分析，擬建產量為各1萬噸/年的生產線兩條。每年總產量為2萬噸。根據設計年產2萬噸的生產規(guī)模，馬鈴薯淀粉產量設計情況見表名稱年產量(噸) 月產量(噸) 日產量(噸)優(yōu)級淀粉16000 4000160TOC\o"1-5"\h\z一級淀粉 4000 1000 40著渣飼料 4000 1000 40按生產季節(jié)9月到次年的1月計算，生產日每月按25天計，其余時間供設備及廠房維護，全年按100天計。每天3班生產，每天有效生產時間為 24小時，每小時設計生產淀粉能力為噸。 班產量的確定： 全年馬鈴薯生產天數為：100生產季節(jié)按每個工作日生產班數：3設備不均衡系數取k=所以班產量計算如下： Q班=) (年100knQ=)(=.3生產工藝流程及論證工藝流程圖馬鈴薯精淀粉工藝流程：馬鈴薯t緩沖池t水力輸送槽t滾筒清洗機t銼磨機 t自清過濾t分離旋流站t濃縮旋流站T除沙T精制旋流器T脫水T干燥T篩分T包裝 T成品工藝論證和說明、原料選擇和處理 本工藝一般加工挑選后的馬鈴薯，表面光潔不粘泥土，雜物小于5%,機械及病蟲損傷小于 3%。原料符合相關質量標準。、清洗輸送與清洗 收獲的馬鈴薯存放在原料池中，高壓水槍將原料從原料池，緩速沖送到車間內的流送槽中， 馬鈴薯經流送槽水力輸送，輸送到貯存進料斗中浸泡。在此過程中原料經過沖送水的沖刷和洗滌， 大部分附著的泥土和田間帶來的雜質已經和原料分離。 通過一組土豆泵將原料無損傷的泵送到下一級工段， 經特殊設計的無損傷土豆清洗輸送泵即將原料輸送到去石機同時又在此對原料進行了洗滌。 原料在土豆泵的泵送壓力輸送下經流送槽平緩輸送至比重式去石機，在此石頭和其它重物被分離并排出。 物料經過去石機后流送到脫水格柵，在此處混有大量雜質和污物的沖送水和原料被分離， 沖送水經排水溝排至水處理池，原料繼續(xù)通過輸送至1級清洗機。 原料在1級滾筒式清洗機中，該滾筒清洗機在低液位下工作，對馬鈴薯進行徹底清洗。經轉鼓的旋轉馬鈴薯塊莖相互之間摩擦和碰撞達到洗滌作用，同時從清洗機出口處喂入干凈的清洗水水流逆向洗滌原料并從原料為入口處的排水 /排渣口排出，清洗機的洗滌工藝為逆流式清洗。 原料經過一級清洗后輸送至二級清洗機，此段為傾斜式螺旋清洗機，在此對原料二次清洗，同時還可達到提升輸送到下一工段的目的，二級清洗水經循環(huán)水泵循環(huán)使用作為一級清洗機的洗滌水。、原料粉碎粉碎的目的就是破壞物料的組織結構， 使微小的淀粉顆粒能夠順利地從塊根中解體分離出來。粉碎的要求在于： ①盡可能的使物料的細胞破裂，釋放出更多的游離淀粉顆粒；韶關學院本科生畢業(yè)論文 ②易于分離，并不希望皮渣過細，皮渣過細不利于淀粉與其他成份分離，又增加了分離細渣的難度。 粉碎采用銼磨機粉碎，本工藝采用一臺預碎機和一臺粉碎機串聯(lián)聯(lián)接的兩級破碎， 能使淀粉充分游離出來，便于粉渣分離。 經細破碎的馬鈴薯糊漿送入自清過濾器 ，大于篩網孔徑的顆粒從濾芯內排出，返回銼磨機繼續(xù)破碎，小于篩網孔徑的糊漿透過篩網排出。 該工序配置自清篩濾器的目的是防止較大顆粒堵塞下道工序的旋流管或影響旋流器的分離效果。 粉碎馬鈴薯細胞中所含的氫氰酸被釋放出來，與空氣中的氧起作用，使淀粉色澤發(fā)暗，因及時向粉碎的漿料中加入亞硫酸以抑制氧化酶的作用。、全旋流分離銼磨后的馬鈴薯漿液在進入提取單元之前先被活塞泵泵入到除砂單元去除砂粒。 除砂后的馬鈴薯漿液進入全旋流分離提取單元。 該工序是將過濾后的馬鈴薯糊漿進行渣漿分離、 蛋白分離和淀粉洗滌。該工序由15級旋流器聯(lián)接而成，馬鈴薯糊漿從進入第一級旋流器到全部分離完畢只需2min，在這樣短的時間內全部完成封閉分離作業(yè)，根本沒有空氣與物料接觸的機會，這不僅沒有泡沫生成，而且還有利于提高淀粉的白度。該工序的主要工作參數有 ：濃度：各旋流器進料濃度和底流濃度對分離效果影響較大，全旋流裝置要求對馬鈴薯糊漿以少量加水為宜，總加水量控制在500?600kg/1馬鈴薯，進料濃度一般為20%-22%而每臺旋流器的底流濃度是不一樣的。旋流裝置的溢流 （即馬鈴薯渣和汁液混合物）濃度為7%-8%當取低限時，Ikg混合液含70g干物質，其中淀粉含量為20?28g,蛋白質13~18g,可溶性碳水化合物6?I0g，纖維紊10~14g，灰分6?10g,還有少量其他物質，經脫水干燥后用作豬、牛及其它家畜飼料。 ②壓力和溫度：旋流器的進料壓力和溫度嚴重影響分離效果。全旋流裝置的進料壓力一般控制在 MPa為宜。在工作過程中，旋流器中物料溫度一般為100C左右，通常無需再加熱就能滿足工藝要求，特別寒冷條件下可對物料進行適當加溫。⑸、精制該工序由除砂器和曲篩組成， 對全旋流裝置分離后的淀粉乳進一步精材處理。 其中除砂器主要是清除淀粉乳中的細砂和其它相類似的雜質。 經除砂后的淀粉乳泵入曲篩弧面的編織岡篩面上，該篩面拆卸復活且造價很低。 曲篩篩面除起到過篩作用外， 同時還起到檢驗全旋流裝置工作質量的作用，如果在篩面上有大量泡沫出現， 就說明給全旋流裝置的供水不足， 因而沒有把蛋白質分離干凈. 應在全旋流裝置的進水處加大供水量， 如果在曲篩篩面上出現大量暮渣堆積，就說明全旋流裝置中馬鈴暮期漿的供給量不足或者供料壓力不足 ，應及時調節(jié)這兩個因素，直至調整到理想狀態(tài)為止。（6）、淀粉乳的脫水與干燥經過精制的淀粉乳水分含量為 50%~60%不能直接進行干燥，應先經脫水處理，脫下的水返回淀粉精制工序。脫水后濕淀粉含水 40%左右，可進行干燥處理。干燥主要是為了便于貯存和運輸， 經過干燥后的淀粉，水分含量達到標準，即可包裝成成品。（7） 、淀粉冷卻與過篩包裝 淀粉經干燥后，溫度較高，為保證淀粉的粘度，需要在干燥后將淀粉迅速降溫。冷卻后的淀粉進入成品篩，在保證產品細度、產量的前提下進入最后一道包裝工序。（8） 、亞硫酸氫鈉制備單元 亞硫酸氫鈉以38%勺濃度添加進工藝過程。這對保持微生物的穩(wěn)定和減少產品原輔材料消耗一物料衡算1）、原輔料用量及生產成本根據馬鈴薯中淀粉含量為17%-18%淀粉在干物質中含量為%本工藝淀粉提取率為95%由此可計算出生產1噸淀粉所需原輔料］13］。根據用去的原料和所得的成品，即可算出原料消耗定額:6%95%（t原料/t成品）馬鈴署淀粉生產成本估算（1噸）名稱單價用量金額（元）馬鈴薯原料（噸）600 元/噸6 噸3600 元淀粉用牛皮紙袋（只）元/只 40只100 元飼料用編織袋（只）1 元/只4 只4 元⑵、按工廠設計日產200噸淀粉進行每日物料衡算。項目指標每日產（耗）量成品200噸25kg裝優(yōu)級品80%160噸25kg裝一級品20%40噸馬鈴薯消耗量1200噸25kg裝優(yōu)級品80%t成品960噸

25kg裝一級品20% t 成品 240 噸包裝袋耗用量淀粉用牛皮紙袋(只)25kg/袋8000只飼料用編織袋(只)50kg/袋800只(7)設備清單 根據以上設備選型結果，結合本工廠設計總共兩條生產線，列出工廠所需的主要設備清單設備名稱型號流送槽RXC-3010000設備名稱型號流送槽RXC-3010000馬鈴薯水泵YT-TD-200/300去石機YT-CSJ-4/12002000X1500X2000(mm2臺4200 寧波瑞翔機械公司流量:30m3/h3臺2300 淄博博山亞王水泵廠X1400X1700(mm3臺26520 天長市亞天公司2臺32500海陽市田豐機械公司滾籠清洗機YT-XSJ-303500X1500X2臺32500海陽市田豐機械公司螺旋輸送清洗機LS4004000X500X800(mm2臺3000新鄉(xiāng)市永清篩分機械公司銼磨機cm840-302170X1398X1190(mm5臺50000鄭州精華實業(yè)有限公螺桿渣漿泵ZJB-30流量:30m3/h揚程:30m5臺3200 天長市天福機械配套廠桿渣漿泵ZJB-30流量:30m3/h揚程:30m5臺3200天長市天福機械配套廠除砂器YT-CSQ-801440X1120X2020(mm3臺3000天長市亞天機械有限公司 自清過濾器YT-GLQ-1001000X870X1440(mm2臺9800吉林市松花湖實業(yè)公司淀粉液儲罐JL502050(mmX4200(mm4臺6800北京靜鑫通茂機 械設備有限淀粉泵乳泵MXL80-40流量:50m3/h揚程:40m4臺2540 天長市亞天機械有限公司脫水單元YT-ZKT-25，真空泵SK-254775X2312X2213(mm2套50000天長市亞天機械有限公司干燥單元DG-10型淀粉氣流干燥器 高度：18m占地面積：200m2燃煤蒸汽鍋爐 II10722X5508X8556(mm1臺150000 荷澤鍋爐廠有限公司 額定蒸發(fā)量：20t/h;耗煤量hGDS高效冷卻淀粉篩GDS4X10X832310X2200X2400(mm1臺15000鄭州精華實業(yè)有限公司功率：Kw自動稱重包裝機LCS-DF1500X1500X2150(mm2臺75000無錫市瑞利技術開發(fā)有限公司 功率：6KwCIP清洗系統(tǒng)QX-10003600X1500X1800(mm1臺28000廊坊市頂天輕工機械有限公司 功率水衡算清潔用水包括清洗設備、干墻壁、沖洗地坪等用水。清洗與食品接觸面的設備用水應按飲用水標準要求。其他衛(wèi)生洗滌用水可采用井水或干凈的江河水。 清潔用水量一般在10m3/h，可得： M4=10m3/h車間生活用水 按習慣用水量計算，一般車間 25L/(班?人)，可得：M5= L125050(25L人)(班人) 班/h車間總用水量生產工段為固定用水量直接相加，分項用水考慮到各分項的同時使用率，應將各分項用水量的總和乘以同時使用系數，作為分項的用水量，同時使用系數一般取?。 馬鈴薯淀粉生產車間每小時用水的消耗為： M=(M1+M2+M3)X2+(M4+M5)X=(++)X2+(10+) X電衡算=134t/h流送槽212Kw馬鈴薯水泵211Kw去石機312Kw

滾籠清洗機2螺旋輸送清洗機2銼磨機230Kw螺桿渣漿泵211Kw除砂器3自清過濾器2Kw淀粉液儲罐2Kw淀粉泵乳泵211Kw全旋流單元2165Kw脫水單元245Kw干燥單元1GDS高效冷卻淀粉篩1自動稱重包裝機26KwCIP清洗系統(tǒng)1Kw其他50Kw合計設備總耗電量加上損耗，裝機容量宜選1000KW車間勞動力計算、車間直接生產人員TOC\o"1-5"\h\z沖送工段 12清洗工段 18銼磨工段 9旋流工段 9脫水工段 6干燥工段 6篩分工段 6包裝工段 12薯渣處理工段15進庫12更衣室 3銷售 10金屬檢測 3鍋爐 9電工機修 9生產管理 5其他 6合計 150管路設計(1)、自來水水管設計選用不銹鋼管。1h最大流量，選用不銹鋼管。①總入水管每小時流水量至少選用不銹鋼管。1h最大流量，選用不銹鋼管。自來水流速取2m/s,密度取1g/cm3?？傋詠硭軆葟?341用DN200的不銹鋼管。清洗段設備入水管1h最大流量，其他各個設備入水管清洗段設備入水管內徑，選用DN100的不銹鋼管。各分設備入水管內徑 5.123，選用DN50的不銹鋼管。綜合技術經濟分析（1） 、用于建筑工程的各項費用（I1）計算工廠建筑的面積為辦公大樓、倉庫、生產車間、鍋爐房、配電房、水泵房、生活區(qū)（飯?zhí)谩⑺奚?、休閑區(qū)等）、水處理區(qū)、綠化區(qū)等。則總的面積為22500m2,設建筑的費用為每平方米