【年產(chǎn)3000噸脫脂乳粉工廠設計12000字（論文）】

I年產(chǎn)3000噸脫脂乳粉工廠設計目錄TOC\o"1-2"\h\u255281設計背景 2323512廠址的選擇和總平面設計 312532.1廠址選擇 3295392.2總平面設計 3162993工藝設計 4311603.1產(chǎn)品方案 4318273.2工藝流程 4312123.3物料衡算 8270933.4設備計算與選型 9136143.5電、水、汽的計算 12169813.6車間工藝布置 13194563.7車間勞動定員 14244614輔助部門 1418964.1原料接收 15193934.2實驗室與化驗室 15247444.3倉庫 16315004.4機修車間 16255474.5公用工程 16307814.6全廠生活設施 16111455環(huán)境保護 17270555.1環(huán)境工程概述 17269555.2廢水處理方法 18137536技術經(jīng)濟分析 18169876.1產(chǎn)品成本核算 1829766.2產(chǎn)品收入核算 19213776.3利潤上繳 19320616.4全廠總投資 19303657結論 1930387【參考文獻】 201設計背景脫脂乳粉是通過除去新鮮牛奶中的脂肪并將其干燥而制成的，減少的脂肪可到1％左右，其他的成分變化并不大。對于老年人，消化不良，腹瀉，痛經(jīng)，膽囊炎，高脂血癥，慢性胰腺炎等患者有一些益處[1]。低脂乳清粉，它易于儲存且不易氧化。它是餅干，蛋糕和冰淇淋等烹飪中的最佳原料。低脂奶粉更適合需要營養(yǎng)支持的肥胖人群[2]。從乳液中除去脂肪后，脂肪含量減少至0.1％。因此，只要濃縮乳清的含量并將其噴霧干燥，就可以生產(chǎn)脫脂乳粉。然而，由于不同的熱處理方式，乳清蛋白具有不同的特性并且適合不同的用途，通過噴霧干燥系統(tǒng)和不同的加工技術生產(chǎn)的奶粉的物理特性也各不相同。簡而言之，根據(jù)加工方法，乳清粉分為低熱乳清粉，中熱乳清粉和高熱乳清粉。與其他乳制品相比，脫脂奶粉具有更高的產(chǎn)量，并具有與其他食品不同的性能，主要用在在食品工業(yè)中[3]。世界上的脫脂乳粉主要進口國是印度尼西亞，墨西哥，菲律賓和中國。近年來，全球脫脂乳粉出口增長迅速，2013年至2021年的年增長率為3.81％，到2021年，預計亞洲對乳清粉的需求將增長。歐盟乳清粉出口將同比增長25％至70萬噸，而美國乳清粉出口將同比增長7％至660萬噸。乳清粉的全球出口量將超過210萬噸。進口奶粉是中國乳品加工公司的關鍵原料。由于其低廉的價格，高質量和嚴格的衛(wèi)生標準，因此受到大多數(shù)國內(nèi)乳制品加工公司的青睞[4]。脫脂乳粉是通過在高速離心機中把牛奶的脂肪去除，然后濃縮并干燥制成的。要生產(chǎn)1公斤脫脂奶粉，需要12公斤純牛奶。該產(chǎn)品通常包含2.0％或更少的脂肪和32％或更多的蛋白質[6]。除去大約1％的脂肪，其他變化并不大。對于老年人，消化不良，腹瀉，痛經(jīng)，膽囊炎，高脂血癥，慢性胰腺炎等患者，有一些益處。由于低脂乳清粉，它易于儲存且不易氧化。它是餅干，蛋糕和冰淇淋等烹飪中的最佳原料。低脂奶粉適合需要營養(yǎng)支持的肥胖人群[7]。本項目是根據(jù)原料來源和銷售的便利性選擇了工廠廠址，并根據(jù)當?shù)氐纳a(chǎn)條件采用了合理的工廠布局。根據(jù)生產(chǎn)過程特點，擬定了本項目設計的主要內(nèi)容：（1）工廠選址和總體布局設計（2）產(chǎn)品工藝設計（3）產(chǎn)品方案和物料平衡（4）主要設備選擇（5）工廠勞動力組織（6）輔助部門確定（7）水電成本估算（8）工廠衛(wèi)生要求和環(huán)境保護計劃等設計內(nèi)容。2廠址的選擇和總平面設計2.1廠址選擇食品行業(yè)概況，包括該地區(qū)的長期計劃，食品工廠的建設與當?shù)刭Y源，運輸和農(nóng)業(yè)發(fā)展密切相關。選擇合適的食品工廠位置會直接影響工農(nóng)關系，城鄉(xiāng)關系，有時會直接影響基礎設施建設的進度，投資成本，生產(chǎn)條件和成果，同時也會產(chǎn)生建設后的經(jīng)濟效益。時間與產(chǎn)品質量，衛(wèi)生和員工的工作環(huán)境密切相關。在當?shù)爻鞘薪ㄔO部門和籌備部門的全面協(xié)議下進行選址工作，負責與管轄部門，建筑部門的城市規(guī)劃部門等進行充分討論和比較。綜上所述，該基地位于內(nèi)蒙古龍江國家經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)。交通便利，原料供應充足，污染低，成品交付率高[12]。工廠位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市金沙開發(fā)區(qū)，交通便利，奶源穩(wěn)定，有40萬頭奶牛，自治區(qū)交通發(fā)達，京保，保蘭，保定三大鐵路環(huán)線。該地區(qū)的民航局目前擁有一支由三類飛機組成的機隊：大型，中型和小型，以及飛往北京和上海，廣州，深圳，烏蘭巴托以及其他國家和地區(qū)的20余條航線。嫩江是一個長達447公里的自治區(qū)，是內(nèi)蒙古自治區(qū)與黑龍江省之間的邊界。這條河以私人交通工具為主。下圖為經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)的地標：2.2總平面設計廠房面積包括必要的建筑物、構筑物、道路及綠地。場地為矩形，面積18000m2，東西方向約120m，南北方向約150m，場地設計高度為20-28m。由于全年主風向是南，所以鍋爐房位于電廠的北側。工廠區(qū)域有三個出口，在南端是前門以及成品和人員的出口，在北端有兩個輔助入口和出口，一個用于煤和木炭的入口和出口，一個用于原材料和輔助材料。該工廠很好的利用了工廠周圍的景觀和道路種植郁郁蔥蔥的綠色植物，草坪和清潔空氣以及美化環(huán)境[13]。3工藝設計3.1產(chǎn)品方案本廠生產(chǎn)規(guī)模為每年生產(chǎn)3000噸脫脂乳粉，沒有淡季旺季，可全年生產(chǎn)。計劃年工作日為300天，計劃日產(chǎn)量為10噸脫脂乳粉，10噸乳清粉，必須加工80噸原奶，分兩班生產(chǎn)，每班每天生產(chǎn)12個小時。清潔時間減去1小時，每個班次的實際生產(chǎn)時間為11小時，每個班次處理40噸原料乳，則每小時可加工3.64噸[8]。3.2工藝流程生產(chǎn)脫脂乳粉的工藝流程見圖1濃縮噴霧干燥牛乳分離（55濃縮噴霧干燥牛乳分離（55℃分離稀奶油均質冷卻貯存過濾冷卻貯存過濾原料乳驗收預熱預熱巴氏殺菌巴氏殺菌（85℃15s）貯貯存乳粉冷卻（不超過30℃乳粉冷卻（不超過30℃）篩粉于晾粉包裝入庫圖1生產(chǎn)脫脂乳粉的工藝流程圖圖1生產(chǎn)脫脂乳粉的工藝流程圖3.2.1原料乳的驗收原料乳的質量直接影響各種產(chǎn)品的加工，質量和成本。因此，原料乳的驗收非常重要。原料乳的接受必須符合我國設定的原料奶的購買的質量標準。可接受的內(nèi)容包括感官測試，酒精測試，干比重測量，牛奶溫度測量，微生物，脂肪，酸度等項目的檢驗[9]。生產(chǎn)奶粉所用原料的質量有非常嚴格的要求。每克奶粉中的細菌數(shù)不應超過50000個，在某些國家/地區(qū)，則其數(shù)量不應超過30,000。由于在噴霧干燥過程中會發(fā)生真空蒸發(fā)，因此控制濃稠食物中的耐熱細菌以使其在噴霧干燥過程中不會生長非常重要。因此蒸發(fā)過程中，對奶粉使用離心或微濾滅菌。該產(chǎn)品用于去除牛奶中的細菌孢子，并提高最終產(chǎn)品中微生物的質量。奶粉生產(chǎn)中使用的原奶在送往奶粉加工廠之前不能進行特殊的熱處理。該熱處理能形成乳清蛋白，并產(chǎn)生具有溶解奶粉的風味。過氧化物酶測試或乳清蛋白測試可用于確定生乳的加熱是否過強。以上兩個實驗可以顯示原料奶是否接受過高溫下的巴氏殺菌[10]。在這種設計中，收奶時間為10小時（上午和下午兩次），收取的牛奶容量為80t/10=8t/h，本設計考慮了安裝二條連續(xù)的牛奶收集線，每條牛奶收集線都有的生產(chǎn)能力為8噸/小時。有一個10噸電子地面秤可準確測量儲奶量。測量新鮮牛奶和其他成分時，考慮到會休息一天，選擇了兩個100噸的牛奶儲存筒倉作為牛奶儲存設備。3.2.2乳的過濾所謂的牛奶過濾是指將通過多孔材料（過濾材料）混合的液體顆粒分離出來的過程，對于牛奶來說，它是用來去除新鮮牛奶中的雜質并在制造液態(tài)乳制品時凝結的。過濾根據(jù)來源，顆粒大小和雜質位置的特定條件分為以下幾類。在一下兩個步驟中，雜質逐漸從大到小除去。（1）紗布過濾主要目的是去除牛奶中的粗污垢，將消毒的紗布折成2-4層，然后讓牛奶流動。紗布通常綁在奶桶或奶槽的嘴上。新鮮牛奶通常從一個地方運輸?shù)搅硪粋€地方。在某些地方，需要用紗布從一個容器到另一個容器進行基本過濾，但是紗布需要注意嚴格消毒。（2）管道內(nèi)部的過濾器連接到物料管道。不銹鋼絲網(wǎng)用于去除原料奶中的細小雜質，通常選擇雙聯(lián)式過濾器。它通常用于稱量生乳，然后通過熱交換器洗滌以冷卻。這種管道，體積小，價格低，效率高。3.2.3冷卻降溫目的：1.增強原料乳的抑菌活性，抑制細菌生長2.防止原料乳的酸度迅速升高，保持牛奶的原始風味，保證產(chǎn)品質量3.簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)冷卻溫度越低保存時間越長。但是牛奶沒有達到冰點（-0.55℃）。這種設計的冷卻系統(tǒng)使用板式換熱器。3.2.4牛乳的預熱與分離預熱的目的：（1）降低牛奶的粘度，易于分離。（2）方便分離和去除牛奶中的雜質，磷脂，酶和某些微生物。（3）增加脂肪和牛奶之間的比重差，以促進解離。由于溫度升至55℃時可以分離，因此必須將乳清的脂肪含量保持在0.1％或以下，將來自不同重力的脫脂乳和稀奶油分開儲存在儲罐中。安裝了兩個3t/h牛奶分離器，形成了一條預處理生產(chǎn)線。3.2.5均質均質是通過適當?shù)臋C械處理將牛奶中的大塊的顆粒粉碎成較小的顆粒，然后均勻地分布在牛奶中的過程。該設計使用高壓均質泵進行均質。不僅如此，還要防止脂肪分離而且提高牛奶的質量，提高消化吸收的效率。3.2.6巴氏殺菌乳清中存在的乳清蛋白（白蛋白和球蛋白）具有較低的熱穩(wěn)定性，在滅菌和濃縮過程中容易流失引起熱變性，并且降解能力降低。乳清蛋白含有巰基，這使得在熱處理過程中更容易產(chǎn)生蒸煮味?？梢赃_到殺菌和抑制酶的目的，以確保乳清蛋白的轉化率不超過5％，并減少或避免烹飪時的風味。研究表明，乳清的預熱殺菌溫度為85℃，并持續(xù)15秒鐘是最佳條件。該設計選擇了一系列連續(xù)板式殺菌機組，其生產(chǎn)能力為5噸/小時。3.2.7真空濃縮真空濃縮（減壓）通常用于奶粉生產(chǎn)中，濃縮對奶粉的質量（尤其是溶解度）有直接影響。通常為乳清濃度的1/4左右，并且在約40％濃度后為固體含量。為防止乳清蛋白過度轉化，脫脂乳的蒸發(fā)濃縮溫度應不超過65.5℃，波美濃度應在15-17％之間，乳干含量可以控制在36％以上。當濃縮溫度高于65.5℃時，使用真空濃縮物，尤其是多效真空濃縮物，乳清蛋白的變性程度將超過5％，牛奶溫度不超過65.5℃。受熱時間非常短，對乳清蛋白的轉化幾乎沒有影響。本車間設計為三效降膜式蒸發(fā)器,蒸發(fā)溫度為一效蒸發(fā)溫度68-72二效蒸發(fā)溫度57-62三效蒸發(fā)溫度46-52根據(jù)計算結果，使用一套蒸發(fā)能力為6t/h的三效降膜蒸發(fā)器。3.2.8噴霧干燥干燥的目的是干燥液態(tài)奶并使產(chǎn)品固化。奶粉中的水分含量為2-3％，細菌在如此低的水分含量下不會生長，從而延長了牛奶干燥后的保質期。降低了質量和體積，并降低了存儲和運輸成本。噴霧干燥分兩個步驟進行。將經(jīng)過預處理的牛奶蒸發(fā)并濃縮至干物質含量為45-55％。然后將第二階段的濃縮液泵送到干燥塔中，最后進行干燥。后一個過程分為三個階段：（1）濃縮液分散在細霧中。（2）當分散的濃縮液與熱空氣混合時水將迅速蒸發(fā)。（3）將干粉顆粒與干燥空氣分開。蒸發(fā)是生產(chǎn)優(yōu)質奶粉的重要過程。如果不進行預濃縮，則粉末顆粒小，通風，潤濕性能差，保質期短且加工不經(jīng)濟。濃縮的降膜蒸發(fā)器通常在兩個或多個蒸發(fā)步驟后使用，以達到45-55％的物質含量。3.2.9出粉與冷卻噴霧干燥后，應立即將奶粉送至干燥室，并及時冷卻，以防止奶粉過熱時間長，引起奶粉中的游離脂肪含量增加，這可能會嚴重影響奶粉的質量。奶粉具有其變質性，使其在儲存過程中更容易引起脂肪氧化。奶粉的顏色，氣味和溶解性也可能受到影響。因此，噴霧干燥后的粉末提取和冷卻也是非常重要的環(huán)節(jié)。3.2.10篩粉與晾粉通常，使用40-60目的機械振動篩使奶粉均勻而疏松。這對于冷卻和干燥很有用。不僅降低奶粉的溫度，而且還將奶粉的密度增加了5％，這對包裝非常有利。3.2.11包裝不同國家的奶粉包裝的樣式和尺寸有很大不同。通常，奶粉用鋁鉑層的紙袋和塑料包裝，而塑料容器通常被熱封。因此，這種包裝與罐子的包裝相同。傳統(tǒng)的紙袋可以容納15或25公斤，當然，還有其他尺寸的包裝。由于可以改變包裝的重量以滿足不同客戶的特殊要求，因此小批量用戶所需的家用奶粉或類似奶粉可以裝在錫罐，鋁袋中，也可以裝在紙箱中的塑料袋或則鋁鉑袋中。包裝車間應保持清潔，包裝材料應適合食品使用。它們必須堅固，衛(wèi)生，環(huán)保，并且不得產(chǎn)生有毒有害物質或氣體。包裝倉庫應保持清潔，防塵和無污染。使用前應對容器進行消毒，表面應保持清潔，包裝應密實，無滲漏或污染。由于脫脂乳粉通常用作原材料，因此包裝通常由原料包裝。3.2.12清洗擠奶完成后，應及時清潔設備，清潔方法取決于設備的性質。例如，可以用清水沖洗牛奶收集和存儲系統(tǒng)。分離器和滅菌器首先用凈水沖洗，繼用堿液循環(huán)清洗，最后用凈水沖洗。如有必要，應用酸清洗。在酸洗或堿洗之前和之后必須使用清水。兩者不能混在一起。在每次生產(chǎn)開始之前，必須根據(jù)生產(chǎn)過程使用清水對設備進行清潔和消毒。然后在牛奶上蓋上清水以進行正常生產(chǎn)[11]。3.3物料衡算3.3.1生產(chǎn)規(guī)模及主要的工藝參數(shù)年生產(chǎn)天數(shù)300天/年日有效生產(chǎn)時間22h/天采用兩班制12h/班小時產(chǎn)量0.46t班產(chǎn)量5t生產(chǎn)規(guī)模3000t/年3.3.2原料乳及產(chǎn)品成分原料乳成分脫脂乳粉原料乳營養(yǎng)成分要求見下表表一原料乳成分標準乳脂肪蛋白質乳糖灰分水分非脂乳固體3.6%3.2%4.7%0.7%87.8%8.6%注：非脂乳固體（%）=蛋白質（%）+乳糖（%）+灰分（%）產(chǎn)品成分脫脂乳粉營養(yǎng)成分要求見表表二產(chǎn)品成分標準乳脂肪水分非脂乳固體0.1%3%96.9%3.3.2標準化計算乳脂肪（F）與非脂乳固體（S）之比（R）原料乳：R0=F0/S0=3.6%/8.6%=0.4186成品：R=F/S=0.1%/96.9%=0.001標準化方法：R0>R表示原料乳中的脂肪含量過高，需要進行標準化以達到平衡。生乳中的脂肪含量太高，需要分離一些乳脂肪。應將單獨的乳清添加到生奶中以滿足標準牛奶要求，并且應將單獨的乳脂存儲在單獨的容器中。稀奶油及脫脂乳中的非脂干物質的計算設定：當預熱溫度為40℃時，脫脂乳含脂肪F1=0.1%;稀奶油含脂肪F2=40%脫脂乳中非脂乳固體：S1=(1-F1)/(1-F0)×S0=(1-0.1%)/(1-3.6%)×8.6%=8.83%稀奶油中非脂乳固體:S2=(1-F2)/(1-F1)×S0=(1-40%)/(1-0.1%)×8.6%=5.16%每噸原料乳應添加的脫脂乳M1=(F0-R×S0)/(F1-R×S1)=39.4kg。制脫脂乳M1需要分離原料乳G設：分離（Gkg）原料乳可得到（M1kg）脫脂乳和（M2kg）稀奶油，根據(jù)脂肪含量守恒可知；G×F0=F1×M1+F2×M2，且G=M1+M2M2=M1×(F0-F1)/(F2-F0)=39.4×(3.6%-0.01%)/(40%-3.6%)=3.89kg則需要分離的原料乳G=M1+M2=39.4+3.89=43.29kg1噸原料乳可制得標準乳（G1）去除的稀奶油（G2）1噸原料乳可制得標準乳1043.29/1039.4=1000/G1G1=996.27kg去除的稀奶油G2=1000-G1=3.73kg1噸原料乳的物料衡算已知M0=1000kg原料乳經(jīng)標準化后制得標準化乳M1，（損失率按0.5%計算）M1=996.27×（1-0.5%）=991.29kg(2)標準化乳經(jīng)輸送,冷卻,貯存(損失率按0.2%計算)M2=M1×(1-0.2%)=991.29×(1-0.2%)=989.31kg(3)濃縮后料液濃度取48%(損耗按0.4%計算)M3=989.31×11.9%×(1-0.4%)/48%=244.28kg(4)噴霧干燥后,可得97%的奶粉(損耗按0.5%計算)M4=244.28×48%×(1-0.5%)/97%=120.28kg:(5)出粉,冷卻,包裝(損失率按0.2%計算)M5=M4×(1-0.2%)=120.28×(1-0.2%)=120.04kg(6)理論出粉值1000×12.2%/97%=125.77kg(7)出粉率實際出粉值/理論出粉值=120.04/125.77=95.44%3.4設備計算與選型3.4.1生產(chǎn)設備選型簡介設備的設計和選擇都與確保設備的穩(wěn)定性有關，即最大限度地減少生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)錯誤。除了降低產(chǎn)品成本外，產(chǎn)品還有許多更嚴格的指標。不僅保證最低的制造缺陷率，還有設備的穩(wěn)定性，其二是確保設備的耐用性。這意味著該設備在制造乳制品時必須耐用且不能在2天和3天內(nèi)進行維修，因此必須確保乳制品的長期穩(wěn)定生產(chǎn)。3.4.2設備選型說明奶槽車此設計處理的原奶含量為80t/d，每天早上和晚上兩次運輸，每次40噸。每個班次的原料奶都將在短時間內(nèi)送到工廠。該設計使用4輛10噸的牛奶罐車來運輸生牛奶。磅奶槽/受奶槽本設計的原奶是由牛奶罐車從農(nóng)場收集的，而另一些則是由個體奶農(nóng)提供的。因此，必須在兩個方面考慮測量儀器的容量，并且尺寸應適中。如今，當?shù)氐呐Ｄ坦S通常使用300磅的牛奶槽，并具有600升的相應容量的牛奶槽。雙聯(lián)式過濾器目前通用型號：RP6H2，過濾直徑：D=300mm；面積：S=0.18㎡奶泵表3奶泵主要選擇衛(wèi)生離心泵名稱型號規(guī)格性能凈重價格離心式奶泵Baw153n4572000kg/h0.05t1300Qp10(hbt-5)1000kg/h0.035t1200N3041000kg/h0.038t1500Rpcq(hbt-4)1300kg/h0.042t1200具體參數(shù)見表本設計處理量較大，所以選用處理量較大的:BAW150N302型奶泵。板式換熱器(冷卻)部分原奶是從工廠收集并冷卻的。但是考慮到出廠后的溫度不一致，還受季節(jié)的影響，因此請確保有足夠的冷卻能力，本設計暫定所有原料乳的溫度均為平均室溫20℃，則冷卻處理量為：M=40000㎏/4h=10000kg/h。。板式換熱器型號：BP2-J-15換熱面積：25㎡立式貯奶罐基本型號立式儲奶罐型號，一般情況下，所選罐的總容量為日產(chǎn)能的50-100％。在此設計中，總儲罐容量為每日生產(chǎn)能力的50％（即40噸），因此使用4個10噸儲奶罐來存儲生奶。因此，選擇的三種型號LCH-10的儲奶罐。三用分離機表四離心分離機資料名稱型號生產(chǎn)率（L/h）轉速（r/min）分離因數(shù)外形尺寸mm重量kg離心分離機n04100068505100680×489×913150N10550006300800934×703×1410530由于本設計處理量較大，故選用N105型分離機進行標準化。奶油罐已知1000kg原料乳分離可得到稀奶油量：m=3.73kg。則每日80000kg原料乳可得到稀奶油：m=298.4kg。本設計設定奶油罐的存儲量為一天分離得到稀奶油的總量，所以選用0.3t的奶油罐。立式貯奶罐在此設計中，這里設置了容量為16噸（日處理量的20％）的存儲設備。這里的儲奶罐主要用作臨時儲存，以平衡生產(chǎn)率。同時，為便于使用，每個儲罐最多可以在儲罐期間加滿?？紤]用兩個10t儲罐。0三效降膜式蒸發(fā)器該設計每天工作2個班次，每個班次的實際工作時間為9個小時。標準儲存后至濃縮前的原乳含量為79701.6kg，標準乳固含量為11.9％，乳濃度濃度控制在48％。本設計原料的液體處理能力為一般，故選用一臺三效降膜式蒸發(fā)器工作。1高壓泵設備選型:(選用W6型高壓泵)流量:60L/min，壓力60bar，轉速:600r.p.m,功率:7.35kw，重量:40kg2噴霧干燥塔噴霧干燥塔由干燥室和配件組成。干燥室具有高壓泵壓力。噴嘴數(shù)量和孔徑，塔筒高度以及包括空氣過濾器在內(nèi)的附件。空氣加熱器，進氣風扇，細粉回收裝置，排氣風扇，熱空氣分配室。大多數(shù)制造商使用4000噴霧干燥塔，有些使用5000和6000型號。最大的是SACMI開發(fā)的12000型號，最多具有48個噴嘴。每噸生產(chǎn)粉末消耗的能源很少。由于這種設計的的產(chǎn)量，選擇了4000個噴霧干燥塔。3流化床此設計結合使用了壓力式噴霧干燥塔和流化床干燥設備，嘖霧干燥塔內(nèi)水分含量:52%→8%:流化床部分水分含量:8%→3%。3.5電、水、汽的計算全廠用水量的估算工廠用水是生產(chǎn)車間用水，鍋爐房用水，消防用水和生活用水。3.5.1生產(chǎn)車間用水生產(chǎn)車間單位產(chǎn)品耗水量，表五單位產(chǎn)品的耗水量產(chǎn)品名稱脫脂乳粉全脂甜奶粉甜煉乳干酪素耗水量（t/t成品）130-150100-12090-12040-50已知：每日80噸原料乳可制得脫脂乳粉10噸，且取耗水量為(140t/t脫脂乳粉)，理論日耗水量：10×140=1400t。3.5.2鍋爐房用水Q—鍋爐蒸發(fā)量(為消耗生蒸汽量之和)，單位：t/h，經(jīng)驗數(shù)據(jù)：取Q=5t/h，鍋爐房最大用水量：W=k1k2×Q=1.15×1.30×5=7.48t/h，取W=8t/h。k1—蒸發(fā)量系數(shù)(取1.15)；k2—鍋爐房的其他用水系數(shù)(取1.30)3.5.3消防用水食品工廠的室外消防用水量（取決于建筑物的體積）為10-75L/s，室內(nèi)消防（建筑物類型和樓層數(shù)）用水量為2×2.5L/S。在火災發(fā)生時，整個工廠的總用水量將等于總生產(chǎn)量和生活用水加上室內(nèi)和室外消防用水的總和。由于食品工廠的用水量通常很高，因此在計算所有工廠的總用水量時可以省去滅火用水。萬一發(fā)生火災，可以調整家庭的用水量和工廠的用水量來解決問題。另外，由于室內(nèi)和室外消防供水軟管的壓力，有必要確保水槍出口處充滿水柱≥10m。3.5.4生活用水生活取水量與當?shù)氐臍夂?，人們的生計以及衛(wèi)生設施的的完備程度有關，可以由類似企業(yè)或當?shù)鼐用竦募彝ビ盟縼泶_定。取W=7.5t/h。3.5.5總用水量W=1400+（8+7.5）×11×2=1741t/d全電量估算生產(chǎn)車間工藝用電可根據(jù)配電器和耗電率來確定。經(jīng)驗數(shù)據(jù)：P=250度/小時；則生產(chǎn)車間電器總功率估算：W=P×t=250×2×11=5500度，考慮到照明用電和意外用電情況，增加15%用電量?？傆秒娏浚?500×﹙1+15%﹚=6325度。全廠用汽量的計算車間蒸汽消耗量估算；每日80t原料乳可制得脫脂奶粉10t，且取耗蒸汽量為(14t/t脫脂奶粉)?理論日耗蒸汽量10×14=140t3.6車間工藝布置3.6.1車間布置原則（1）為了滿足制造和總體設計要求，需要總體設計概述。（2）設備應沿過程裝配線盡可能近地放置。一些專用設備可以正確地聚焦在同一類型上。生產(chǎn)過程應占用最小的空間，最短的生產(chǎn)周期和最方便的操作。通常，重型設備應放置在實驗室的底部，原料接收室和傳送室應配備天平。（3）必須考慮各種生產(chǎn)可能性，并為設備更換提供合適的空間，以便設備可以平穩(wěn)地移動。同時，注意設備之間的距離以及設備與建筑物之間的安全維護距離。必須確保易于使用、維護、組裝、拆卸和衛(wèi)生的方便。（4）要保證物料的順利運輸，避免重復走動，應盡量在生產(chǎn)車間進行空間運輸。在車間里，有必要合理化各種廢物的進出，將人員的進出與物料進出分開。（5）注意車間的照明設備，通風、加熱和冷卻[14]。3.6.2主車間布置方案我們將根據(jù)創(chuàng)建者提供的基本設計數(shù)據(jù)來運行設計。生產(chǎn)車間包括牛奶儲藏室，濃縮室，調料室，混合室，過濾室，噴霧干燥室，洗滌室，奶油生產(chǎn)室，包裝室。（大，小包裝）原料倉庫，包裝材料倉庫，成品倉庫，商品倉庫等，個體生產(chǎn)控制室，實驗室，起居室及其他輔助室車間功能區(qū)的布局與原廠布置，人員和物流分開的布局相結合。3.6.3車間生活設施脫脂乳粉的第一步是收集牛奶。牛奶接收室需要在合適的位置進行計量，接收，處理，車輛回旋和堆放，并配備秤，容器和牛奶前處理系統(tǒng)。該實驗室是通過感官，物理，化學和微生物學測試來測試生乳的地方。實驗室應配備雙面和單面的試驗臺。藥品架，支撐臺和其他設施良好的通風和照明，生活整潔和排氣方便。實驗室應放置在下通風口處，并且精密設備不應直接暴露陽光下?？梢园惭b空調，以防止工作室在夏天悶熱起來。由于電氣設備數(shù)量眾多，實驗室需要安裝更多的電源插座。由于乳品廠是一家物流量大的公司，所以車間的原料倉庫和成品倉庫占很大的比例，起著非常重要的作用。大多數(shù)原材料倉庫都用于短期存放，在室溫下的倉庫中，對于長期存儲，請使用冷庫。溫度會根據(jù)對象的不同而有所不同。成品倉庫應考慮到產(chǎn)品運輸?shù)谋憷??？梢允褂貌孳嚭屯斜P，注意堆疊的額外負擔。車間內(nèi)的奶粉倉庫是生產(chǎn)倉庫，應根據(jù)生產(chǎn)需要設置生產(chǎn)能力[15]。由于衛(wèi)生的需要和方便，更衣室和車間廁所比較分散，需要安裝在不同部門人員的入口處。浴室配件的衛(wèi)生標準必須符合國家法規(guī)。辦公室應位于人員入口附近。該區(qū)域與管理員的數(shù)量和機構的設置有關。辦公室應位于工廠建筑物附近，并符合照明，通風和隔音要求。為了滿足衛(wèi)生要求，更衣室應分散安裝在食品工廠，生產(chǎn)設施或人員門附近的部門中。奶粉廠需要一個除塵和消毒室。直接從事奶粉生產(chǎn)的工人在上班前必須先洗個澡。大型食品工廠車間，特別是生產(chǎn)車間，應考慮在工廠附近安裝廁所，以促進生產(chǎn)工人的衛(wèi)生。浴室配件的衛(wèi)生標準必須符合《出口食品廠庫最低衛(wèi)生要求》。要求除臭，防裂措施，洗手液和熱風干燥。3.7車間勞動定員3.7.1勞動組織原則食品工廠的員工人數(shù)直接影響工廠的經(jīng)濟利益，因此應使用輪班生產(chǎn)來調動工人參與產(chǎn)品計劃的制定。這樣可以確保每個班次所需的工人人數(shù)相同，并且在生產(chǎn)高峰時段雇用臨時工人。3.7.2企業(yè)組織原則公司實施工廠經(jīng)理責任制，工廠經(jīng)理是負責每個部門的負責人，并執(zhí)行三步管理過程。工廠，科和車間遵守生產(chǎn)組織原則。3.7.3車間勞動制度牛奶不耐存，一年中的大部分時間都可以生產(chǎn)。這些設計預定每周運行六天。（周一至周六）定期休假，每年平均300個工作日。在正常情況下，奶粉廠將有一個每天2班的系統(tǒng)，每個班10個小時，清潔和清洗1個小時，實際生產(chǎn)9個小時，每月底對機器進行大修和維護。4輔助部門4.1原料接收4.1.1乳粉廠建筑物表六乳粉廠主要建筑物和構筑物項目建筑物生產(chǎn)車間乳粉車間、標準化車間輔助車間化驗室、機修室、成品庫、包裝材料庫、污水處理等動力設施鍋爐房、變電所、真空泵、冷凍機組等給水設施水泵房、水塔、水井、冷卻塔等全廠建設辦公室、廁所、食堂、圍墻、浴室、大門、傳達室等4.1.2收奶間牛奶儲存是乳制品加工的第一步。牛奶的質量直接影響到乳制品的生產(chǎn)。新鮮牛奶的收集通常由冷藏卡車的“冷鏈”運輸。牛奶收集站檢測到酸度≤180T，雜質≤4mg/kg，并進行酒精測試，抗生素殘留測試，凝結測試和玫瑰紅測試，以以確認原奶的新鮮度和質量。收奶的一般工序為：原乳→檢驗→稱重→冷卻→貯存。將牛奶中的雜質清除干凈并除去牛奶中的異味后，使用吸奶泵將牛奶輸送到臨時牛奶收集站的過濾器和分離器中，以存儲牛奶。對牛奶的其他理化指標進行了測量，在生產(chǎn)期間必須根據(jù)配方指標要求進行標準化[17]。4.1.3奶倉奶倉的數(shù)量和功能取決于交貨時間表和生奶量。為了使設備繼續(xù)運行而不會因缺乏原料而中斷，必須確保將原料奶7個小時之內(nèi)生產(chǎn)時間。建議在加工前將牛奶保存至少1-2小時，以便在此階段可以自然降解牛奶?？梢赃M行短暫的攪拌，但直至排空前的5～l0min才真正需要攪拌，，也可以避免自然脫氣的干擾。4.2實驗室與化驗室實驗室通常由化驗室，精密儀器，細菌培養(yǎng)室，潔凈室和儲藏室組成。質量控制室通常具有隨時隨地進行產(chǎn)品采樣的人員和設備，包括原材料，中間產(chǎn)品，最終產(chǎn)品質量檢查，產(chǎn)品跟蹤檢查。標準化的抗生素測試，酸度和pH測試，以及用于流動測試的蛋白質，脂肪和牛奶。此外，在有條件的工廠中，有必要進行常規(guī)產(chǎn)品研發(fā)，并安裝小型生產(chǎn)加工設備以嘗試新產(chǎn)品，并在工廠出現(xiàn)問題時進行研究和討論。4.3倉庫奶粉工廠倉庫占據(jù)了工廠總面積的大部分，包括原料倉庫，產(chǎn)品倉庫，包裝材料倉庫和設備倉庫，車間應留出合適的空間。成品倉庫的大小取決于生產(chǎn)量和產(chǎn)品周轉期。一般來說，奶粉工廠建在遠離城市的地方，運輸相對不便，因此原材料和倉庫要避免正常生產(chǎn)中材料短缺和包裝材料的影響，需要一定的存儲空間。建造倉庫時，必須仔細考慮產(chǎn)品屬性，例如冷凍要求，溫度和濕度要求，包裝要求以及堆放方法。為了滿足生產(chǎn)要求，有必要更準確地評估不同情況。4.4機修車間可以在工廠部門和工廠機器維修部門中進行奶粉的機器維修工作。工廠機械師負責車間的日常運行和維護，包括水和電氣調試以及車間設備的調節(jié)。4.5公用工程排風措施：倉庫及生產(chǎn)區(qū)的排風裝置選擇排風扇，并根據(jù)原料的不同設置合理的排風扇數(shù)。排水措施：生產(chǎn)車間里要設置排水溝，并在排水口安裝防鼠網(wǎng)。倉庫的排水溝主要是在倉庫外圍。配電：配電室設置在生產(chǎn)區(qū)、用電倉庫的周圍，同時與機修車間相鄰。鍋爐房：根據(jù)地理常年的風向合理選擇建筑位置，減少管道運輸?shù)哪茉磽p耗，選購去硫處理的煤炭，并在排氣口安裝顆粒物過濾網(wǎng)，以減少環(huán)境污染。4.6全廠生活設施4.6.1辦公樓根據(jù)工廠規(guī)模大小，設定建造辦公樓面積：24×12=252m24.6.2食堂根據(jù)同時用餐的最大工人數(shù)，設定建造食堂面積：24×12=252m24.6.3宿舍根據(jù)工人人數(shù)核算，設定建造宿舍面積：30×15=450m24.6.4醫(yī)務室由于工人人數(shù)少，使用面積取30㎡；則取建筑面積為10×5=50m24.6.5浴室浴室淋浴器的數(shù)量按各浴室使用總人數(shù)的6～9%計，(取7個)。淋浴器數(shù)=158×7%=11.06個，取12個。浴室建筑面積按每個淋浴器5-6㎡估算，(取6㎡)浴室面積?12×6=72m2。則取浴室面積為:9×8=72m24.6.6廁所設定：男廁蹲位數(shù)=2個女廁蹲位數(shù)=3個廁所建筑面積：按6m2蹲位計算廁所面積：(2+3)×6=30m2則取廁所面積為：6×5=30m25環(huán)境保護5.1環(huán)境工程概述5.1.1環(huán)境污染防治工程環(huán)境污染控制與管理計劃的主要目的是解決開發(fā)和消除污染的整個過程中涉及的問題和預防措施。例如，在確定污染原因時，研究污染預防和控制的原理和方法，設計消除污染的過程以及開發(fā)新的無污染能源和設備。通過不同的職業(yè)防治該地區(qū)綜合污染，他分為空氣污染控制工程，水污染控制工程和廢氣污染控制工程，噪聲和振動控制工程以及氣味控制工程。正在進行的所有污染控制項目可以大致分為以下幾個階段：（1）污染源檢查測量及污染狀況分析（2）按照國家有關標準和法規(guī)設計污染控制的項目，在制定計劃決策時，應解決生產(chǎn)過程中，污染的原材料，燃料和廢物的問題。（3）相關設備的選擇或設計（4）儀表與控制系統(tǒng)（5）污染防治工程的安裝和施工。（6）識別系統(tǒng)的調試和有效性的評估5.1.2環(huán)境系統(tǒng)工程環(huán)境系統(tǒng)工程運用數(shù)學，物理和生物學的基本原理，并應用最新方法繪制圖紙，系統(tǒng)地分析染色系統(tǒng)的環(huán)境污染控制技術，測試結果，實驗室模擬和實際測量數(shù)據(jù)。分析和描述污染控制系統(tǒng)及其相關參數(shù)，表達它們之間的相互關系，并為合理的排放控制和污染控制過程的有效替代方法提供科學依據(jù)。如果將整個環(huán)境視為一個大型系統(tǒng)，并且該大型系統(tǒng)的元素和組件是多個子系統(tǒng)，那么開發(fā)系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間的關系是相互聯(lián)系和有限的。為了有效地管理污染，特定條件一一進行分析和組合，并使用最新的數(shù)學和計算方法根據(jù)污染情況解決問題，危險影響，環(huán)境質量的變化和環(huán)境工程方法。5.2廢水處理方法5.2.1物理處理方法通過物理作用分離和去除廢水中不溶性懸浮液體或固體的方法稱為物理處理。該方法不僅去除廢水中的懸浮固體，還易于使用和易于獲得良好的效果。5.2.2化學處理方法化學處理方法是通過向廢水中添加化學物質并與污染物發(fā)生化學反應來消除污染的方法。最常見的化學處理方法是中和，凝結和沉淀，氧化還原，吸附和離子交換。5.2.3生物化學處理方法生化處理是一種利用微生物代謝處理廢水的方法。微生物的新陳代謝可以將復雜的有機物分解為簡單的物質，將毒素轉化為無毒的物質并凈化廢水。根據(jù)是否存在氧氣，生化療法可分為有氧生物療法和厭氧生物療法。6技術經(jīng)濟分析6.1產(chǎn)品成本核算說明:已求得每日處理80原料乳=約10t脫脂乳粉6.1.1原料乳產(chǎn)1t乳粉需要原料乳：80/10=8t設定每t原料乳價格為：1500元；生產(chǎn)1t奶粉所需的原料乳價格8×1500=12000元。6.1.2包裝材料（1）塑料袋本設計選用的產(chǎn)品包裝為500g/袋；則1t乳粉可包裝成2000袋設定塑料袋價格為0.35元/只；包裝1t乳粉塑料袋價格：2000×0.35=700元。（2）紙箱將脫脂乳粉裝箱，24袋/箱；1t粉可包裝成的箱數(shù)=2000/24=83箱設定紙箱價格為3.7元/只；包裝1t乳粉紙箱價格：83×3.7=307.1元。6.1.3水電燃料（1）水：已估算出全廠每日用水量Q=1741t/d每噸乳粉的耗水量1741/10=174.1t；設定水價格為2.0元/t，生產(chǎn)1t乳粉所需的水價為：174.1×2.0=348.2元。（2）電：已估算出每日總用電量6325度；則每噸乳粉的耗電量6325/10=632.5度.設定電價為0.65元/度，生產(chǎn)1t乳粉所需的電價為：632.5×0.65=411.13元。（3）燃料,經(jīng)驗數(shù)據(jù)每噸乳粉的耗煤量1.3t,設定煤價為350元/噸；生產(chǎn)1t乳粉所需的燃料價為：350×1.3=455元。6.1.4勞動成本工廠總人數(shù)為158人，設定每人平均工資為1500元/月(每月平均30天)。生產(chǎn)1t乳粉所需的勞動成本為：1500元×158人/10噸×30天=790元。6.1.5設備折舊費設備折舊費設定為生產(chǎn)每噸乳粉118元。6.1.6全年成本核算已求得：生產(chǎn)每噸乳粉的成本費用為15129.43元/噸乳粉，每日生產(chǎn)乳粉10t。設定;一年工作300天，全年成本=15129.43×10×300≈4.54×107元。6.2產(chǎn)品收入核算已求得：每噸奶粉可裝奶粉2000袋；設定：每袋全脂奶粉出廠價為20元/袋；全年產(chǎn)值：2000袋×20元×10噸×300天=1.2×108元/年。6.3利潤上繳年上繳利潤=14740.24萬元6.4全廠總投資6.4.1設備投資估算車間設備投資：9000萬元，全廠公共系統(tǒng)投資：3500萬元，