食品工厂设计与环境保护(第三版)-张国农-电子课件[].pptx

1、食品工厂设计与环境保护江南大学食品学院江南大学食品学院张国农张国农 于秋生于秋生2020.8.绪绪 论论一、学习食品工厂设计和环境保护的意一、学习食品工厂设计和环境保护的意义和作用义和作用二、食品工厂设计的特点二、食品工厂设计的特点三、三、食品工厂设计和环境保护食品工厂设计和环境保护的内容和的内容和学习要求学习要求第一章第一章 系统工程与食品工厂设计系统工程与食品工厂设计第一节第一节 系统工程的几个基本概念系统工程的几个基本概念一、系统的定义一、系统的定义二、系统工程的定义二、系统工程的定义三、循环经济与食品加工发展趋势三、循环经济与食品加工发展趋势四、生态经济与食品加工产业链四、生态经济与食

2、品加工产业链五、清洁生产与可持续发展五、清洁生产与可持续发展六、工业工程的职能六、工业工程的职能七、工业系统集成主要技术在食品工业中的应用七、工业系统集成主要技术在食品工业中的应用八、科技协同创新八、科技协同创新九、计算机技术在食品工程中的应用九、计算机技术在食品工程中的应用十、智能制造十、智能制造“个性化定制个性化定制”将是食品加工的发展方向将是食品加工的发展方向十一、环境友好十一、环境友好一、系统的定义一、系统的定义 系统是由相互作用相互依赖的若干组成部分结合而成的，具有特定功能的有机整体，而且这个有机整体又是它从属的更大系统的组成部分二、系统工程的定义二、系统工程的定义 系统工程是用系统

3、科学的观点，定性、定量的系统方法，合理地结合控制论、信息论、经济管理科学、现代数学的最优化方法、电子计算机、人工智能和其他有关工程技术，按照系统开发的程序和方法去研究和建造最优化系统的一门综合性的管理工程技术三、循环经济与食品加工发展趋势三、循环经济与食品加工发展趋势 循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革四、生态经济与食品加工产业链四、生态经济与食品加工产业链 生态经济指在生态系统承载范围内，运用生态经济学原理和系统工

4、程的方法，改变原有的生产和消费方式，挖掘一切可利用的资源潜力，发展经济高效、生态平衡的产业，建立社会和谐、生态健康的环境，从而形成开发与保护并重，物质文明与精神文明并举，自然与人类高度统一的可持续发展模式，即为生态经济，亦称为绿色经济五、清洁生产与可持续发展五、清洁生产与可持续发展 清洁生产是包括产品设计、能源与原材料的更新与替代、开发少废无废清洁工艺、排放污染物处置及物质循环等的一项系统工程 清洁生产的定义包含了两个全过程控制：生产全过程和产品整个生命周期全过程。对生产过程而言，清洁生产包括节约原材料与能源，尽可能不用有毒原材料，并在生产过程中就减少它们的数量和毒性；对产品而言，则是从原材料

5、获取到产品最终处置过程中，尽可能将对环境的影响减少到最低六、工业工程的职能六、工业工程的职能 工业工程（IE）的定义表明了其基本职能是“研究人员、物料、设备、能源、信息所组成的集成系统，进行设计、改善和设置”。对食品企业系统而言，工业工程的职能具体表现为规划、设计、评价和创新等四个方面七、工业系统集成主要技术在食品工业中的应用七、工业系统集成主要技术在食品工业中的应用 食品工业目前主要关注的是能量利用在加工过程中的设计优化。20世纪80年代后，其内涵扩展至物质集成、能量集成、水集成、信息集成四项内容，主要实现方法就是夹点技术 食品加工工程的设计是集多学科大成的系统工程，是以某个或某类产品为目标

6、范例、多学科最新技术的共同展现，它的成熟性、先进性、协调性与各个学科的发展、进步是分不开的，更重要的是设计者对各学科的博采水平相关八、科技协同创新八、科技协同创新 构建产学研协同创新体系，促进公共科技成果的快速转化，并推动科学研究面向产业创新需求，形成科技发展与产业共同进步的局面 全国大多数食品企业规模相对来讲都比较小，科技人才缺乏、技术落后，要实现食品强国的目标，使食品企业得到更快更好的发展，只有进行科技协同创新，通过形成产学研相结合的战略联盟，集聚各种创新要素，推动全国食品行业持续、快速、健康发展九、计算机技术在食品工程中的应用九、计算机技术在食品工程中的应用大量的数据化信息必然涉及到处理

7、的手段、方式和响应速度问题，计算机在各行各业的广泛应用已经很多年了，食品工业也不例外。掌握如何利用计算机解决食品工程中的实际问题是非常重要的，如查询和检索食品科学信息，收集和分析实验数据和工程数据，优化实验和生产条件，或利用计算机进行生产过程控制的模拟及进行食品工程的数据计算等十、智能制造十、智能制造“个性化定制个性化定制”将是食品加工的发展将是食品加工的发展方向方向 从食品加工的实际状况和发展方向来看，比较适合从生产过程数字化到智能工厂的建设，通过个性化定制实现智能制造，为广大消费者提供色、香、味、形的品质和综合的营养特点的食品产品十一、环境友好十一、环境友好 “环境友好”的概念是动态的和分

8、层次的。在现阶段，“环境友好”首先应该是社会经济活动对环境的负荷和影响要达到现有技术经济条件下的最小化；最终这种负荷和影响要控制在生态系统的资源供给能力和环境自净容量之内，形成社会经济活动与生态系统之间的良性循环第二节第二节 系统工程与食品工厂设计系统工程与食品工厂设计 食品工厂设计是一门涉及到政治、经济、工程和技术等诸多学科的标志性很强的科学技术，是一门专业性很强的系统工程。要做好一个食品工程项目，重点体现在如下几个方面一、要有明确的系统思想二、原料选择三、各专业技术在项目中的协同、融合四、消费者利益与企业成本的平衡五、环境制约因素的控制六、传统食品与现代加工技术、智能制造的叠接七、食品工厂

9、的资质设计与建设八、运筹学方法和计算机技术在系统过程中的应用一、要有明确的系统思想一、要有明确的系统思想 任何一个产品的产生，它都是由一个完整的产业链形成的，俗话说，食品加工是从“田头到餐桌”的系统加工过程，在这个过程中，不仅要对产品本身负责，产品要做到色、香、味、形、营养成分的保持，更要坚守的是对各个环节特别是外围环境的尊重和友好，不能以牺牲某个环节的生态平衡和利益为代价，时刻掌控每个加工环节的深度在整个加工链中的权重的合理分配与控制二二、原料选择原料选择 关于原料，这里要强调的是，食品工厂的原料大多是来自农、林、牧、副、渔业，原料的加工和利用涉及到这些产业，加之这些原料品种繁多，地域性、季

10、节性差异很大，以果蔬类原料为例，果蔬的新鲜度、成熟度、受环境污染的程度等技术要求对最终产品的质量有着决定性的影响。食品工厂加工过程中产品种类复杂，生产季节性强、卫生要求高，为此，要求食品工厂的设计者要有扎实的理论基础、丰富的实践经验和熟练的专业技能。只有这样，才能设计出高质量的食品工厂三、各专业技术在项目中的协同、融合三、各专业技术在项目中的协同、融合 食品工厂设计是以工艺设计为核心，围绕工艺设计还包括下面一些专业技术设计内容，它们是 食品工厂的厂址选择、工厂总平面设计、动力设计、给排水设计、通风采暖设计、自控仪表、三废治理、建筑设计、技术经济分析及概算等。这些专业技术设计都围绕着食品工厂设计

11、这个主题，并按某一产品的具体生产工艺对各专业技术设计的要求分别进行设计。各专业之间应相互协同，密切合作，充分发挥各个专业技术的智慧和优势，共同完成食品工厂设计的任务。此外，还要强调的是，食品工厂设计除必须遵循有关法令和规范外，还要保障工人有良好的工作条件，保护环境的安全和减轻劳动强度。要重视经济效果，少花钱多办事，办好事，努力做到技术上先进、经济上合理四、消费者利益与企业成本的平衡四、消费者利益与企业成本的平衡 消费者利益是指消费者应该享有的全部经济利益 一个好的食品企业生产者或经营者从工厂设计开始到企业的运行、管理、销售的全部过程中，都要认真考虑和寻求消费者利益与企业成本的平衡，企业在策划、

12、生产、管理、销售的进程中，对企业生产什么和生产多少等基本的经济问题，最终起决定性作用的不是生产者或经营者自身，而是消费者五、环境制约因素的控制五、环境制约因素的控制 环境制约因素一般认为就是能够对所处的区域或项目范围内的环境质量起到决定、影响、制约、限制的环境要素。其实一个食品工厂在环评中对现状的调查分析与评价往往是围绕环境制约因素展开的 资源环境、管理环境（外部环境和内部环境）如何对以上所提及的各类环境制约因素进行控制，在很大程度上影响到一个食品工厂的成功与失败六、传统食品与现代加工技术、智能制造的叠接六、传统食品与现代加工技术、智能制造的叠接 目前，我国传统食品现代化的发展趋势主要表现为中

13、餐主食工业化、中餐菜肴工业化、餐饮连锁化和餐馆食品工业化、区域食品普及化、中西食品一体化、洋快餐店中国化和普通食品功能化等方面 在中国传统食品的工业化发展进程中，需要对中国传统食品的加工理论进行系统深入的研究，发掘其内涵，并用科学的理论和数据提升加工水平，用先进的加工技术发展中国传统食品，将现代加工技术、智能制造进行叠接，从而促进中国传统食品的现代化生产七、食品工厂的资质设计与建设七、食品工厂的资质设计与建设 食品工厂国际化认证GMP、HACCP、ISO22000、SC的强化，标志着无论是设计还是日常管理，包括产品的质量控制、可溯源信息，都在尽量按同一标准和规格与国际接轨八、运筹学方法和计算机

14、技术在系统过程中的应用八、运筹学方法和计算机技术在系统过程中的应用 运筹学研究的问题主要是：面向实际，从全局追求总体效益最优。借助于模型，用定量分析的方法，合理解决实际问题；多学科专家集体协作研究，运筹学是由许多知识专长不同的人共同努力而取得的成果；计算机是不可缺少的工具 计算机技术在运筹学的发展历程中占据着非常重要的位置。同时，运筹学的理念对计算机技术的发展也起着积极的作用第二章第二章 基本建设程序基本建设程序 第一节第一节 基本建设程序基本建设程序一、项目建议书二、可行性研究三、厂址选择(在第二章讲)四、设计计划任务书五、勘察、设计工作六、施工第一节第一节 基本建设程序基本建设程序 批准批

15、准 提出项目建议书提出项目建议书 可行性研究可行性研究 批准批准(可以同时选择厂址可以同时选择厂址)编制设计计划任务书编制设计计划任务书 批准批准 批准批准 勘察、设计勘察、设计 施工、安装施工、安装 试产、验收试产、验收 交付生产交付生产建设前期工作建设前期工作建设时期工作建设时期工作生产时期工作生产时期工作第一节第一节 基本建设程序基本建设程序 一、项目建议书一、项目建议书 项目建议书的内容主要包括：产品品种、生产规模、投资大小、产供销的可行性，今后的发展前景和经济效果等方面 二、可行性研究二、可行性研究 (一一)可行性研究的由来的发展可行性研究的由来的发展(二二)可行性研究的作用和特点可

16、行性研究的作用和特点 1.可行性研究的作用可行性研究的作用 项目是投资决策和编制设计任务书的依据 是向银行申请贷款的依据 是建设项目进行工程设计的依据 是建设单位与有关部门、单位签订协议和合同的依据 是拟采用新技术、新设备研制计划的依据 是安排基本建设计划和开展多项建设前期工作的参考 是环保部门审查建设项目对环境影响的依据 先行性 不定性 科学性 法定性2.可行性研究的主要特点可行性研究的主要特点(三三)如何进行可行性研究如何进行可行性研究 1.调查和研究市场的需求 2.原料供应 3.加工技术 4.经济效果(四四)可行性研究应注意的几个问题可行性研究应注意的几个问题1.可行性研究应具有科学性和

17、独立性2.可行性研究的深度需满足要求3.承担可行性研究工作的单位应具备的条件4.可行性研究报告的审批办法 (五五)可行性研究的阶段可行性研究的阶段 1.机会研究 2.初步可行性研究 3.详细可行性研究 4.项目评估(六六)可行性研究的内容可行性研究的内容 项目的背景和历史 市场与生产规模 项目资源状况 建厂条件和厂址方案 项目技术方案 项目环境分析 企业的机构与官员 项目实施计划和进度 项目经济评价 不确定性分析 结论三三、设计计划任务书、设计计划任务书 (一)设计计划任务书的编写(二)设计计划任务书的编写的内容1.建厂理由 7.工厂总的建筑面积和要求2.建厂规模 8.公共设施3.产品 9.交

18、通运输4.生产方式 10.投资估算5.工厂组成 11.建厂进度6.工厂的总占地面积和地形图 12.估算建成后的经济效果(三)设计计划任务书的编写时应注意的问题四四、勘察、设计工作、勘察、设计工作（一）设计的准备工作（1）到建厂现场收集资料（2）到同类工厂工程项目收集资料在设计工作正式开始前备好三份资料：设计计划任务书及批准文件 厂址选择报告及批准文件 有关的多种资料(水文、地质、地形、气象、供水、供电等等资料)1.扩大初步设计（1）扩初设计的深度要求 满足对专业设备和通用设备的订货要求 主要建筑材料、安装材料估算数量和预安排 控制基本建设投资 征用土地 确定劳动指标 核定经济效益 设计审查 建

19、设准备 满足编制施工图设计要求（二）设计工作（二）设计工作（2）扩初设计文件的编制内容 根据扩初设计的深度要求，设计人员通过设计说明书、附件和总概算书三部分形式，对食品工厂整个工程的全貌（如厂址、全厂面积、建筑形式、生产方法与方式、产品规格、设备选型、公用配套设施和投资总数等）做出轮廓性的定局，供有关上级部门审批。把扩初设计说明书、附件和总概算书总称为“扩初设计文件”车间a.概述 b.成品或半成品主要技术规格或质量标准c.生产流程简述 d.说明采用新技术的内容、效益及其试验鉴定经过 e.原料、辅助材料、中间产品的费用及主要技术 规格或质量标准f.主要设备选择 g.物料平衡、热能平衡图（表）及说

20、明 h.节能措施及效果i.室外工艺管道有特殊要求的应加以说明j.存在问题及解决办法、意见 初步设计说明书 附件a.设备表见表b.材料估算表见表c.图纸 总概算书2.施工图设计 扩初设计文件经批准或确认后，就要进行施工图设计 在施工图设计中只是对已批准的初步设计在深度上进一步深化，使设计更具体、更详细以达到施工指导的要求 扩初设计批准文件不下达，不能进行施工图设计 扩初设计批准文件是施工图设计的法律依据五、施工、安装、试产、验收、交付生产五、施工、安装、试产、验收、交付生产 施工单位在签合同时是丙方。施工图设计好后，设备交有关工厂加工或组织采购，建筑单位进行厂房、设备基础的建设，设备安装和建筑之

21、间有先后，也有同步，根据具体情况来确定，厂房建好，设备安装到位，就要进行调试，先单机调试，再联机调试，先冷后热，再物料进行试产。试产成功后请上级部门(当地的建工局)召集甲乙丙三方进行验收，并签字，然后交生产单位，这样就正式生产一、工厂设计的职责一、工厂设计的职责要做到要做到技术上先进成熟技术上先进成熟，经济上合理节省经济上合理节省二、工厂设计的组成二、工厂设计的组成工厂设计是由工厂设计是由工艺设计工艺设计和和非工艺设计非工艺设计两大部分组成两大部分组成 第二节第二节 工厂设计的职责及组成工厂设计的职责及组成 就是按工艺要求进行工厂设计，其中又以车间工艺设计为主，并对其它设计部门提出多种数据和要

22、求，作为非工艺设计的设计依据工艺设计工艺设计非工艺设计非工艺设计 是指总平面、土建、采暖、通风、给排水、供电、自控、制冷、动力、环保等的设计。有时还包括设备的设计 1）产品方案及班产量的确定 2）主要产品和综合利用产品生产工艺流程的确定 3）物料计算 4）设备生产能力的计算、选型及设备清单 5）车间平面布置 6）劳动力计算及平衡 7）水、电、气(汽)、冷、风、暖等用量的估算 8）管道布置、安装及材料清单。以及有关的施工说明等等食品工厂工艺设计的内容大致包括下列食品工厂工艺设计的内容大致包括下列 8个方面个方面：1）工艺对总平面布置中相对位置的要求2）对车间建筑、采光、通风、卫生设施的要求3）对

23、生产车间的水、电、汽、冷能耗量及负荷进行计算4）对给水水质的要求5）对排水和废水水质处理的要求，下脚料的处理等6）对各类仓库(马口铁仓库承重10t/m2，干燥，地面标高)面积的计算及仓库(肉、畜、水产冷库18)温度、湿度的特殊要求等等食品工厂非工艺设计的内容大致包括下列食品工厂非工艺设计的内容大致包括下列6个方面个方面工艺向土建提出工艺要求，而土建给工艺提供符合工艺向给要求的建筑；工艺排水、电、汽、冷、暖、风等提出工艺要求和有关数据，而水、电、汽等又反过来为工艺提供有关车间安装图土建对工艺和给排水、电、汽、冷、暖、风等提供有关建筑给排水、电、汽等又给工艺建筑提供有关涉及建筑布置资料，用电各工程

24、工种如工艺、冷、风、汽、暖等向供电提出用电资料，用水各工程工种如工艺、冷、风、汽、消防等向给排水提出用水资料工艺设计与非工艺设计之间工艺设计与非工艺设计之间的相互关系的相互关系一、厂址选择的原则（一）符合国家的方针政策（二）应从生产条件考虑（三）从投资、经济效果考虑第三章第三章 厂址选择及总平面设计厂址选择及总平面设计第一节第一节 厂址选择厂址选择厂址选择一般分为三个阶段1.准备阶段2.现场调查阶段和3.厂址选择方案比较阶段二、厂址选择工作二、厂址选择工作（一）概述（1）说明选址的目的与依据（2）说明选址的工作过程（二）主要技术经济指标（1）全厂占地面积（m2），包括生产区、生活区面积等（2）

25、全厂建筑面积（m2），包括生产区、生活区、行政管理区面积（3）全厂职工计划总人数（4）用水量（t/h、t/年）、水质要求（5）原材料、燃料用量（t/年）（6）用电量（包括全厂生产设备及动力设备的定额总需求量）（kW）（7）物流量（包括运入及运出）（t/年）（8）三废处理措施及其技术经济指标等3.厂址选择报告（三）厂址条件（1）厂址的坐落地点，四周环境情况（厂址在地理图上的坐标、海拔高度、行政归属等）（2）地质与气象及其他有关自然条件资料（土壤类型、地质结构、地下水位、全年气象、风速风向等）（3）厂区范围、征地面积、发展计划、施工时有关的土方工程及拆迁民房情况，并绘制1：1000的地形图（4）原

26、料、辅料的供应情况（5）水、电、燃料、交通运输物流及职工福利设施的供应和处理方式（6）给排水方案，水文资料，废水排放情况（7）供热、供电条件，建筑材料供应条件等（四）厂址方案比较 依据选择厂址的自然、技术经济条件，分析对比不同方案，尤其是对厂区一次性投资估算及生产中经济成本等综合分析，通过选择比较确认某一个厂址是符合条件的（五）有关附件资料（1）各试选厂址总平面布置方案草图（比例1：2000）（2）各试选厂址技术经济比较表及说明材料（3）各试选厂址地质勘探报告（4）水源地水文地质勘探报告（5）厂址环境资料及建厂对环境的影响报告（6）地震部门关于厂址地区震烈度的鉴定书（7）各试选厂址地形图及厂址

27、地理位置图（比例1：50000）（8）各试选厂址气象资料（9）各试选厂址的各类协议书，包括原辅料、材料、燃料、交通运输物流、公共设施等第二节 食品工业区和企业群一、食品工业区的类型1.产品生产过程具有连续阶段性的工厂进行联合2.以原料的综合利用或利用生产中的废料为基础进行联合3.以各个专业化工厂生产的半产品、个件产品组装成最终产品进行协作4.经济特色的新兴工业区5.共用公共设施6.综合性协作和联合二、食品工业区的规模及其配置（一）工业区的组成（1）生产厂房（2）仓库（3）动力设施及公用设施（4）物流设施（5）厂区公共服务设施（6）科学实验中心（7）绿化地带（8）发展备用地（二）食品工业区的规模

28、 工业区的规模一般是指工业区的职工人数和用地面积。它随城市的性质，工业的内容、性质，工业区在城市中的分布、组成以及建设条件和自然条件而有所不同（三）食品工业区的配置（1）在城市内配置（2）在城市边缘配置（3）远离城市配置一、总平面设计的内容一、总平面设计的内容 总平面设计是食品工厂设计的重要组成部分，它应按照生产工艺流程把全厂不同使用功能的建筑物、构筑物，从用地的实际情况出发进行合理的安排和布置，使全部建筑物、构筑物组成一个有机的整体，不仅要有利于组织生产，还要便于企业管理 使人一进厂区有一个心情舒畅、温馨的感觉，而不能给人以零乱、忙碌的感觉，造成工人劳累，生产效率低下总平面设计的定义 一切从

29、生产工艺出发，研究建筑物、构筑物、道路、堆场、多种管线及绿化等方面的相互关系，在一张或几张图纸上表示出来，这样的设计就是工厂总平面设计第二节第二节 总平面设计总平面设计食品工厂总平面设计的内容食品工厂总平面设计的内容包括：平面布置和竖向布置两大部分平面布置平面布置 物流设计 管线综合设计 绿化布置和环保设计竖向设计竖向设计 总平面设计组成的一部分，但在地形比较平坦的情况下，一般都不作竖向设计。如果要做竖向设计，就要结合具体地形合理地进行综合考虑，在不影响各车间之间联系的原则下，应尽量保持自然地形，使土石方工程量达到最少限度，从而节省投资1.食品工厂总平面设计应按任务书要求进行，布置要合理紧凑，

30、节约用地，对分期建设的工程要作一次布置，总体考虑好，分期建设，还应为远期发展留有一定的余地2.总平面设计必须符合工厂生产工艺的要求。冷库靠配电房、生产工艺的连续性杀菌间靠锅炉3.总平面设计必须满足食品工厂卫生要求4.厂区道路应按运输工具的情况来决定其宽度，要采用环形道，避免倒车、堵塞，厂区道路选水泥或沥青路面，不选柏油路面5.厂区道路之外，应从实际出发考虑是否需有铁路专用线和码头设施6.厂区建筑物间距，要从防火、卫生、防震、防尘、噪音、日照、通风等方面来考虑。要在符合有关规范的前提下，使建筑物间距最小7.合理利用地质、地形、水文等自然条件，建筑物布置应符合规划要求。坡地建厂房要有护坡，防洪渠8

31、.相互间有影响的车间尽量不放在同一建筑物内，相似车间尽量放在一起，提高场地效率 二、总平面设计的基本原则二、总平面设计的基本原则三、不同使用功能的建筑物、构筑物在总平面中的关系三、不同使用功能的建筑物、构筑物在总平面中的关系（即食品工厂的组成）（即食品工厂的组成）1生产车间生产车间2辅助车间辅助车间1）化验室 2）机修车间 3）试验室3仓库仓库 原料库 普通仓库、冷库包装材料库 食品包装直接与食品接触 材料包装间接与食品接触其它仓库 五金库、危险品库、各种堆场、废品堆场4.动力设施动力设施 发电间、变电间、锅炉房、冷机房、空压机房、真空泵房等5.供水设施供水设施 除市政自来水外，有些工厂还有水

32、井、水泵房、水塔(池)、水处理等6.排水设施排水设施 废水处理设施废水处理设施7.全厂性设施全厂性设施 办公室、食堂、医务室、浴室、厕所、传达室、汽车房、自行车棚、围墙、大门、学校、俱乐部、阅览室(图书馆)、工人宿舍等等 总平面上的排布必须根据食总平面上的排布必须根据食品工厂的生产工艺和上述原则品工厂的生产工艺和上述原则来设计来设计 生产区各主要使用功能的建生产区各主要使用功能的建筑物、构筑物在总平面布置中筑物、构筑物在总平面布置中的关系：的关系：食品工厂总平面设计应围绕食品工厂总平面设计应围绕生产车间进行排布，也就是生生产车间进行排布，也就是生产车间（即主车间）应在厂区产车间（即主车间）应在

33、厂区的中心位置，其他车间、部门的中心位置，其他车间、部门及公共设施均需围绕主车间进及公共设施均需围绕主车间进行排布行排布 主要生产车间1 主要生产车间2半成品成品仓库 原料 仓库 及预 处理污水处理锅炉/动力维修机具 水处理产品检验与研发 办公/食堂/商务区停车区厂前区生产区辅助车间区WCWC消防环线5m四、总平面的布置方式（一）街区式布置（二）台阶区带式布置（三）成片式布置（四）自由式布置（一）扩初设计 对管路系统不复杂的食品工厂，总平面设计在扩初设计内容范围内只画一张总平面图，编写一份设计说明书，有时只画一张总平面布置图，说明书包括在其中六、总平面设计的阶段六、总平面设计的阶段 总平面布置

34、图上要反映全厂的全部建筑的概况，要有风玫瑰图，必要时要有区域位置图，一般在图的一角绘制或适当位置绘制，比例比总平面布置图的1：500或1：1000小10倍风玫瑰图有两种:风向玫瑰图 风速玫瑰图 一般多用风向玫瑰图(全称风向频率玫瑰图，简称风玫瑰图)风向频率是指在一定时间内各种风向出现次数占所观测的总次数的百分比主导风向是指在某一观察范围内出现风向次数最多的风向(也就是说风吹来最多的方向)。由于地区不同，主导风向有所不同，无锡地区从东南方向吹来的风最多，所以其主导风向是东南风 风玫瑰图上 实线全年风玫瑰图 虚线夏季风玫瑰图风玫瑰图的作用：食品工厂的上风向不能有污染物质 本厂产生的污染物不能对周围

35、环境产生不好的影响 指导烟囱的安放位置无锡风向玫瑰图 一般讲风向频率越大，下风向受到的污染就越多，遇到风向都差不多的时候，就要按平均风速来选，这就需要画风速玫瑰图 污染系数=风速大，下风向的污染少，风吹跑了对污染较大的车间应布置在污染系数最小的方向线上)()(反比平均风速正比风向频率总平面扩初设计说明书包括两个内容：1）设计依据、布置特点 2）主要技术经济指标和概算等 文字表达要简明扼要 厂区总占地面积 生产区占地面积 建、构筑物面积 生产区建、构筑物面积 露天堆场面积 道路长度，道路面积 广场面积 围墙长度 建筑密度、容积率、建筑系数和土地利用系数路面宽 汽车 双车 5.56.5m 电瓶车

36、双车 3.5m 单车 3.03.5m 单车 2.0m车间行车道 汽车 3.04.0m 电瓶车 2.03.5m100%厂区占地面积基底面积厂区内建筑物、构筑物）建筑密度（100%厂区占地面积地或设备用地占地面积占地面积露天生产场厂区内建筑物、构筑物）容积率（辅助工程占地面积包括：铁路、道路(包括引道，人行道)、管线、散水坡、绿化占地面积 100%厂区占地面积助工程占地面积作业场地占地面积辅积堆场、露天场地、建筑物、构筑物占地面土地利用系数100%厂区占地面积作业场地占地面积积堆场、露天场地、建筑物、构筑物占地面）建筑系数（绿地面积(m2)或绿化覆盖面积(m2)绿地面积指厂内集中绿化地的总和绿化覆

37、盖面积指厂内绿化面积的总和重点绿化区的成片绿化，按实际几何面积计算行道树和单植绿篱，按树冠外缘宽度乘长度计算单植的乔、灌木，按树冠正投影面积计算绿地率或绿化系数(%)绿地率=绿化系数=建筑系数尚不能完全反映厂区土地利用情况，而土地利用系数则能全面反映厂区的场地利用是否经济合理%100厂区占地面积厂区内绿化面积%100厂区占地面积厂区绿化覆盖面积（二）施工图设计 扩初设计经上级批准后就开始进行施工图设计，这是扩初设计的深化设计，目的是要达到施工的要求，对扩初设计的意图和技术细节要落到实处，设计并绘制出便于施工的全部施工图纸 （1）建筑总平面布置施工图 （2）竖向布置 （3）管线布置图 （4）总平

38、面布置施工图说明书 对比较大的食品工厂还要画出管路图，在山丘、坡地要作竖向布置，一般不作要求 施工图设计好后，甲、乙、丙三方要会签、审批。批准材料再上报江苏西麦食品有限责任公司江苏西麦食品有限责任公司六、国内外工厂总平面布置的特点六、国内外工厂总平面布置的特点（一）构建专门化的工业加工区（二）重视工厂的发展规划（三）发展联合厂房（四）有效开拓空间、建多层厂房和仓库（五）重视物料储运现代化的研究与应用根据环境友好对总图的要求，在设计中应该做好以下工作（1）工厂的选址、设计、建设和生产，都必须充分注意防止对环境的污染和破坏（2）改革工艺和设备，积极试验和采用无污染或少污染的新工艺、新技术、新产品，

39、把危害消灭在生产过程之中（3）对危害环境的工厂，除工厂对有害物质严加保护和管理之外，还应根据当地城镇规划或工业和农业规划（4）居住区的生活饮用水水源、废水处理站、废水排放点、废渣堆放场、综合利用场地和绿化用地等，应与生产场地同时选择，合理进行布局（5）绿化是保护和改善环境的有效措施之一，工厂区和居住区本身及其卫生防护地带，水源地、废渣场等地段和工厂周围地带，都应有计划地充分绿化、保护环境，实现工厂园林化第四节第四节 总平面布置与环境友好总平面布置与环境友好 工艺设计包括工艺设计包括8点点1产品方案、产品规模及班产量的确定2主要产品和综合利用产品的工艺流程的确定及论证3物料衡算4生产车间设备的生

40、产能力计算、选型及配套5劳动力平衡及劳动组织6生产车间平面布置7生产车间水、电、汽、冷用量的估算8生产车间管道设计及设备安装第四章第四章 食品工厂工艺设计食品工厂工艺设计 除除工艺设计的工艺设计的8点外，工艺设计还应向点外，工艺设计还应向非工艺非工艺设计设计及有关方面提及有关方面提6个方面的要求个方面的要求1工艺流程、车间布置对总平面布置相对位置的 要求2工艺对土建、采光、通风、采暖、卫生设施等方面的要求3生产车间水、电、汽、冷耗用量的计算及负荷要求4对给水水质的要求5对排水性质、流量及废水处理的要求6各类仓库面积的计算及其温、湿度等特殊要求 食品工厂的产品方案实际上就是工厂的生产纲领，一个食

41、品工厂全年准备生产哪些品种的产品、各种产品的数量、生产时间、班次的安排等就是产品方案 产品要适应市场的需求，满足市场的需求，在市场上能够畅销，企业的效益才好 设计人员就是要在这个基点上考虑，才能设计出好的产品方案来指导工厂的实际生产在设计工厂时，排布产品方案，要先搞出几个方案进行分析比较，再最后确定最佳方案对于罐头厂产品方案的设计，高峰、低峰期的生产，以及班产量的大小还可用罐型的大小来调节在安排产品方案时，应尽量做到四个满足1.满足主要产品产量的要求2.满足原料中和利用的要求3.满足淡旺季平衡生产的要求4.满足经济效益的要求五个平衡1.产品产量与原料供应量应平衡2.生产季节性与劳动力应平衡3.

42、生产班次要平衡4.设备生产能力要平衡5.水、电、汽负荷要平衡 作为设计人员，应制定出两种以上的产品方案进行分析比较，做出决定，比较项目大致如下：（1）主要产品年产值的比较（2）每天所需生产工人数的比较（3）劳动生产率的比较（年产量工人总数，其中年产量以t计）（4）每天工人最多最少之差的比较（5）平均每人每年产值的比较元/（人年）（6）季节性的比较（7）设备平衡情况的比较（8）水、电、汽消耗量的比较（9）组织生产难易情况的比较（10）基建投资的比较（11）经济效益（利税，元/年）的比较（12）社会效益的比较（13）结论一、主要产品及综合利用产品生产工艺流程的确定确定主要产品工艺流程的原则1.尽量

43、采用连续化、机械化的工艺流程2.选择使产品或半成品再生产过程中时间最短的工艺流程3.尽量不与手直接接触的工艺流程4.若无机械化生产设备需按连续化流程排列设计第二节第二节 主要产品工艺流程的确定及其安全设计主要产品工艺流程的确定及其安全设计确定工艺流程需注意的五个方面 1、根据产品规格要求和国家标准或部颂标准拟定 2、根据原料性质拟定 3、根据当地具体情况来选设备 4、名特优产不能更改生产工艺 5、非定型产品要经专家论证、鉴定后 才可用到实际中去某一单元操作在整个工艺流程中的作用和必要性，它将会对前后工段所产生的影响，并从工艺、设备以及对原料的加工利用角度，从理化、生化、微生物以及工艺技术的原理

44、进行阐述论述采用何种方法或手段来实现其工艺目的，即采用哪种类型的设备？先进程度如何？加工过程中对物料的影响如何？当设备形式选定后，要对工艺参数的确定进行论证，论证不同形式的设备，不同的工艺方法，将会执行不同的工艺参数，论述选定的工艺参数对原料、成品品质的影响，可操作性如何？加工过程中的安全性如何？连续性和稳定性如何？等等。安全性方面的论证(食品安全管理体系)工艺论证除要进行以上3方面的论证外，最重要的还要进行安全性方面的论证 二、生产工艺流程的安全设计 主要介绍HACCP原理图4-2 蘑菇罐头生产作业线1斗式提升机2连续预煮机3冷却升运机4带式检验台5升运机6蘑菇分级机7定向切片机图4-3 青

45、刀豆罐头生产作业线1升运机2青刀豆切端机3选择输送机4集送带5升运机 6青刀豆盐水浸泡机7预煮机8装罐运输送带图4-4 全脂乳粉生产工艺流程图1奶槽车2奶桶3磅奶槽4受奶槽5奶泵6贮奶罐7离心分离机8板式预热冷却器9平衡罐10三效蒸发器11高压泵12喷雾干燥塔及其系统、流化床一、食品原辅料的计算（一）物料计算的目的1通过物料计算可计算需要多少原料、辅料和包装材料，计算出原辅料、包装材料的运输量，需多少运输工具，多少车辆等2通过物料计算可计算出原辅料、包装材料、成品仓库的储存量，从而计算出各种仓库的面积3通过物料计算可计算出生产线上各种设备的需要量，设备的台数即设备的选择和台数确定4通过物料计算

46、可计算出劳动力的需要量，从而确定何时需多少什么样的人员来组织劳动用工的时间、数量，使工厂生产用最少的劳动力获得最大的收益第三节第三节 物料计算物料计算 （二）物料计算的方法 1如果是老厂技改，就参照老厂的技术指标来计算 2也可以通过工厂实际运作的数据来进行物料计算二、食品包装（一）影响包装食品品质的因素光氧 水分或湿度温度微生物（二）食品包装材料与容器1.常用的食品包装纸（1）牛皮纸 （2）羊皮纸 （3）鸡皮纸（4）食品包装纸（5）半透明纸（6）玻璃纸（7）茶叶袋滤纸（8）涂布纸 （9）复合纸2.包装用纸板（1）白纸板（2）标准纸板（3）厚纸板（4）箱纸板（5）瓦楞原纸（6）加工纸板3.包装纸

47、箱4.包装纸盒及其他包装纸器纸包装容器还有如下几种纸包装容器还有如下几种（1）纸浆模制品（2）复合纸罐（3）复合纸杯（4）纸质托盘（5）纸餐盒（6）衬袋纸箱和衬袋纸盒5.塑料包装材料与容器6.金属包装材料与容器（1）金属包装材料镀锡薄钢板、无锡钢板、铝和铝箔（2）常用金属包装容器三片罐、二片罐（3）其他金属包装容器金属软管、铝箔器皿、金属大桶、无菌包装大罐7.玻璃及陶瓷包装材料与容器一、食品工厂选择设备的原则 设备类型食品工厂所使用的设备有四种类型专业型设备专业异型设备计量设备通用设备(压缩机、泵等)第四节第四节 设备生产能力的计算及类型设备生产能力的计算及类型选择设备原则 满足工艺要求 只有

48、满足工艺要求，才能保证产品的质量和产量 视工厂规模 根据新建工厂的规模，大型食品工厂选机械化，自动化高的生产线，对中型工厂则要看具体条件，某些主要产品可选用机械化、连续化程度高的设备，其余的差些也无妨，小工厂主要是解决劳动力 充分利用原料，能耗少，效率高，体积小，维修方便，劳动强度低，并能一机多用 符合食品卫生要求，易清洗装拆，与食品接触的材料要不易腐蚀，不对食品造成污染。现在一般都是SS 设备结构合理，材料性能应能适应各种工作条件。如温度变化，湿度变化，耐压，耐腐蚀(酸碱)自动控制 食品生产过程中，要尽量减少人为因素造成对产品质量不好的可能，所以生产工艺参数如温度，压力，真空，浓度，时间，速

49、度，流量，液位，计数，程序等应尽量采用自动化控制方式。目前国内引进的大的自动化生产线都是自动化程度很高的，人为因素的干扰不存在二、食品工厂部分专业性设备的设计与选型（一）专业性设备的设计与选型的依据（二）专业性设备的设计与选型的程序和内容（三）食品工厂部分专业性设备的设计与选型 食品工厂涉及的加工品种很多，不同的产品在加工过程中对设备的要求不一样1.输送设备 2.清洗和原料预处理设备3.热加工设备 4.封罐设备5.成品包装机械装备 6.空罐设备7.乳制品设备 8.饮料生产设备9.其他食品生产设备三、食品工厂部分设备生产能力的计算公式（见书）四、设备一览表（见书）五、设备选型的注意点 设备选型在

50、确定所需的设备的台数时，应根据每一个品种单位时间(小时或min)产量的物料平衡情况和设备生产能力考虑 同一设备生产不同产品时，以最大单位时间生产量计算 配套设备台数的确定 后道工序设备能力略大于前道工序的设备能力以饮料生产线为例：卸箱机120卸瓶机110洗瓶机105自动检瓶机100充填机100装箱机110堆箱机120第五节第五节 劳动力计算劳动力计算一、劳动定员的组成劳动定员分类表职工生产人员基本工人（岗位生产工人）辅助工人（动力、维修、原料供应、研发、质检、物流等）非生产人员管理人员技术人员服务人员行政人员后勤服务人员（警卫、卫生、炊事、清杂等）二、劳动定员的依据（1）工厂和车间的生产计划（