年产20吨发酵酸豆乳饮料车间毕业设计(编辑修改稿)

年产20吨发酵酸豆乳饮料车间毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

内蒙古工业 大学本科毕业设计说明 书 14 第四章 设备选型 食品工厂所用设备分为：①专业设备：指原料分级机、果蔬去皮机、饼干成型机等专门为某些食品生产而配置的专业性较强的设备；②通用设备：指泵、风机、电动机等通用机电产品；③非标准设备：指操作台面、贮存罐等即 不属于专业设备，也不属于通用机电产品的某些特殊设备。 食品生产设备设计与选型的原则：①保证工艺生产过程的正常和安全运行；②操作费用低，耗水、耗电、耗气等较少；③技术先进，经济合理，操作方便；④设备清洗方便，耐用，易维修；⑤设备结构要紧凑，尽量实现机械化和自动化操作，减轻工人的劳动强度；⑥考虑生产波动和设备平衡，要保留一定的余量和备用设备；⑦尽量减少噪声，符合环保要求。 食品生产设备设计选型的内容：①设备所负担的工艺操作任务和工作性质，工作参数等的确定；②不同型号设备的特点和性能评价；③设备生产能力的确定；④ 设备台数的确定；⑤设备主要尺寸的确定等。 本设计 涉及设备 及部分设备简介 本车间工艺设计中所设计的设备 包括：滚筒式分级机、带式输送机、 夹层锅 、大豆磨浆机、双联过滤器、调配罐、高压均质机、杀菌 机 、 接种 罐、发酵罐、缓冲罐、混料罐、灌装机等设备。 滚筒式分级机 滚筒式分级机包括进料斗、滚筒、滚圈、摩擦轮、铰链、收集料斗、机架、传动系统等部件。 滚筒式分级机工作原理： 当滚筒等速转动时，物料在筒内，由于摩擦力的作用，而被外举一定高度，然后由于重力的作用，则沿筒壁向下滚动，这样物料一边进行筛分，一边 沿着倾斜的筛面逐渐从加料端移向卸料端，细粒则通过筛孔进入筛下，粗粒在筛筒的末端被收集。 滚筒式分级机特点： 工作转速低、连续运转、操作平稳，可安装在建筑物的高层；筛孔易堵塞、筛分效率低、筛面的利用率不高，只有 1/8～ 1/6 的筛面参与工作 （可用于青豆、蘑菇等的分级） 【 19】。 内蒙古工业 大学本科毕业设计说明 书 15 带式输送机 带式输送机广泛用于食品工厂的连续输送机械中，常用于块状、颗粒状及整件物料的水平或倾斜方向的运送。 许多加工过程的设备如拣选操作线、灌装线、连续干燥机、连续速冻机等均采用带式输送装置。 带式输送机的主要构件有环形输送带 、驱动轮、张紧装置及机架等。 装卸料装置和托辊为辅助机械，是否设置因实际使用场合而定。 带式输送机的工作原理是，绕在两滚筒（或齿轮）上的输送带在驱动滚筒（或齿轮）的作用下借助于其与驱动滚筒间的摩擦力（或张力），产生连续运动 ，输送带又依靠其与物料及物料间的摩擦力将物料从一端输送到另一端。 带式输送机既可以沿水平方向输送，也可以一定角度斜向输送 【 19】。 夹层锅 夹层锅又叫二重锅、双重釜，是一般食品工厂中的常用设备，通用性强，除用作预煮外，还可以化糖，配置调味料和熬煮一些浓缩产品。 常用的有可倾式夹层 锅和固定式夹层锅两种。 夹层锅主要包括冷凝水排出管、填料盒、锅体、排水阀、进汽管、压力表、倾复装置、安全阀、排料阀等部件。 管式 杀菌机 管式杀菌机为间接加热杀菌设备，是由加热管、前后盖、器体、旋塞、高压泵、压力表、安全阀等部件组成。 工作过程为：物料用高压泵送入不锈钢加热管内，蒸汽通过壳体空间后将管内流动的物料加热，物料在管内往返数次后达到杀菌所需要的温度，保持一定时间后成品排出。 若达不到要求，则由回流管回流重新进行杀菌操作。 管式杀菌机的结构特点：①加热器由无缝不锈钢环形管制造，没有密封圈和死角 ，因而可以承受较高的压力；②在较高的压力下可产生强烈的湍流，保证了制品的均匀性和具有较长的运行周期；③在密封的情况下操作，可以减少杀菌产品受污染的可能性。 高压 均质机 均质设备可根据使用的能量类型和均质机构的特点分为压力式和旋转式两大类。 压力式均质设备首先使料液获得高压能，液体的高压能在机内转化为动能，内蒙古工业 大学本科毕业设计说明 书 16 使料液中的分散物受到流体力学上的剪切作用、空穴作用和撞击作用而得到破碎，这种类型的常见设备有高压均质机和超声波乳化器等。 旋转均质设备由转子与定子系统组成，直接将机械动能传递给受处理的介质，是以剪 切作用为主的均质过程，胶体磨是典型的旋转式均质设备。 此外，搅拌机、乳化磨也属于旋转均质设备范围。 由于高压均质机均质后的物料具有更好的稳定性，所以 本设计中选用高压均质机。 高压均质机的基本结构包括：控制面板、传动机构、均质阀、气缸组、压力表、电动机、机壳等部分。 高压均质机可用来加工许多食品，不同产品应用均质机进行处理，最重要的是选择适当的均质工作压力。 实际的均质压力应按产品的配方、需要的产品货架寿命以及其它指标决定。 有些产品经过一次均质处理还达不到要求，要对物料进行重复均质，或者采用双级均质阀进行处理。 另外， 虽然高压均质机的出料仍然有较高压头，但它的吸程有限，一般供料容器的出口位置应高于高压均质机进料口，否则需使用离心泵作为启动泵用。 高压均质机在使用中应避免出现中途断料现象，否则会出现不稳定的高压冲击载荷，会使均质设备受到很大损伤。 正位移泵的吸程有限，因此进料前必须有一定的正压头，才不至于出现断料现象。 此外，物料夹入过多空气也会引起同样的冲击载荷效应，因此有些产品均质前要先进行脱气处理。 设备操作时间 及流量 的确定 第二 工段设备操作时间： 大豆磨浆机 操作时间 25min；清洗时间 6 min；其它时间 5 min。 混料罐 进料时间 36 min；搅拌时间 5 min；出料时间 36 min。 调配罐 进料时间 36 min；搅拌时间 5 min；出料时间 36 min。 高压均质机 物料逗留时间 7 min。 杀菌 机 物料逗留时间 35 min。 第三工段 设备操作时间：接种罐 进料时间 36 min；搅拌时间 5 min；出料时间 36 min；清洗 50 min。 发酵罐 进料时间 60 min；发酵时间 3 h；出料时间 60min；清洗 50 min。 第四工段 设备操作时间：混料罐 进料时间 20 min；搅拌时间 5 min；出料时间 20 min；清洗 50 min。 调配罐 进料时间 20min；搅拌时间 5 min；出料时间20 min；清洗 50 min。 高压均质机（ 采用二次均质 ） 物料逗留时间 14min。 杀菌机 物料逗留时间 30 min。 第五工段： 二次杀菌时间 7 min；冷却时间 40 min。 内蒙古工业 大学本科毕业设计说明 书 17 注：物料在管道中的流动时间及在少量连续生产的设备中的时间共记为 30 min。 由于车间是两班连续生产，即 16h 连续生产，所以由上述设备操作时间可以得出设备可以连续开机时间为 6h，所以可以得出管道中的物料流量。 第二工段 管道中的物料流量 ： 在混料工序之前，物料的最大流量为： qm1=247。 6=在配料工序之前，物料的最大流量为： qm2=（ +） 247。 6=从调配工序之后，物料的最大流量为： qm3=247。 6=第三工段 管道中的物料流量 ： 第三工段物料的最大流量为： qm4=247。 6=第四工段 管道中的物料流量 ： 在配料工序前，物料的最大流量为： qm5=247。 6= 在调配工序后，物料的最大流量为： qm6=247。 6= 第一工 段 设备选型 滚筒式分级机设备选型 滚筒式分级机的工艺设计计算 ： ⑴、滚筒式分级机的工艺参数 ： ①、一般滚筒的倾斜角度 3～ 5176。 ；②、筒径与长度的比值 1： 4～ 6；③、筒面上的筛孔的正三角形排列；④、筒的转速 10～ 15 转／分，一般不超过 30 转／分，在本工艺设计中取 10 转／分；⑤、筛孔直径可根据原料情况和分级要求而定 【 9】。 因为经过滚筒式分级机分级后的大豆可以贮存。 所以其可全天生产，而不用考虑到后续工段的处理需要。 由于本车间 16 小时连续生产，考虑每天的准备工作等时间，每天实际开机时间为 小时。 则所选 滚 筒式分级机的处理能力为： G=Q247。 h247。 k =247。 247。 =注： Q— 每天大豆处理量； h— 设备工作时间， k— 设备 利用率 所以选用滚筒式分级机的规格参数 见 表 41： 内蒙古工业 大学本科毕业设计说明 书 18 表 41 滚筒式分级机规格参数 型号 生产能力 T/h 配用功率 KW 外形尺寸 mm 台数 TFJ1 40007001500 1台 带式输送机 设备选型 带式输送机为滚筒式分级机的附属设备，主要为了人工挑选大豆中可能存在的杂质。 根据滚筒式分级机的处理能力及其宽度， 在本设计中选用带式输送机的规格为： SIJ650/2 10S 型号 【 20】 ，具体型号见 表 42： 表 42 带式输送机规格参数 型号 带宽 mm 带速 m/s 输送长度 m 功率 kW SIJ650/2 10S 650 3 5 夹层锅设备选型 经查阅，干大豆的密度为 750kg/m3【 10】 ； 每天需要热烫的大豆量为 ；水的密度设定为 1000 kg/m3，而热烫时大豆与水的比例为 1： 3，则每天漂烫物料的体积为： V=247。 750+ 3247。 1000 = m3 因为浸泡后的大豆可以冷藏备用，所以夹层锅可以全天生产而不用考虑后续工段的处理需要。 由于 本车间 16 小时连续生产，考虑每天的准备工作等时间，每天实际开机时间为 14 小时。 大豆热烫时间为 1 小时，则每天可以热烫 13批。 则夹层锅的所需容积为： G=247。 13247。 = m3 根据所需要的处理能力，所选夹层锅的型号为 QG400， 台数 1台，具体型号参数见 表 43： 表 43 夹 层锅规格参数 型号 设备容积 L 搅拌速度 r/min 电机功率 kw 锅体内径深 mm QG400 36 1000 680 内蒙古工业 大学本科毕业设计说明 书 19 第二工段 设备选型 大豆磨浆机设备选型 大豆磨浆机为间歇式操作设备，每天工作时间为 6h，设备的操作周期为36min。 则每天磨浆机可以处理的批次为： N=6247。 =10 批 则每批需要处理的物料量为： G=247。 10= 吨 /批 考虑到设备利用系数（取 ），则所选磨浆机的处理能力为： G′ =247。 = 吨 /批 而大豆磨浆机工作周期为 36min，所以所选磨浆机的处理能力为： G〞 =247。 （ 36247。 60） = 则选用 800型浆渣自分磨浆机，所需要的台数为 4台，具体型号见 表 44： 表 44 浆渣自分磨浆机 规格参数 型号 产量 kg/h 功率 kW 转速 r/min 砂轮直径 mm 滤网（目） 800 950 2800 800 100 暂存罐 设备 选型 一批物料的质量为 M=247。 10=，考虑到设备的填充系数（取 ），则暂存罐的容量为： V=247。 =2T， 所以选用 2T的暂存罐。 物料流量为 qm1=，则将一批料从暂存罐中泵出的时间为： T=247。 = 考虑到设备的清洗时间，所以选用 3个暂存罐，具体型号参数见 表 45： 表 45 暂存罐 规格参数 容积 m3 罐体直径 mm 罐体高度 mm 材料 2 1350 1500 SUS304 不锈钢 真空脱气罐 设备 选型 物料流量为 qm1=，取设备的利用系数为 ，则真空脱气罐的处理能力为： G1= qm1247。 =3T/h，因此选用 TQ3型真空脱气罐，具体型号参数 见 表 46： 内蒙古工业 大学本科毕业设计说明 书 20 表 46 真空脱气罐 规格参数 型号 生产能力 T/h 配用功率 kW 真空度 MPa 外形尺寸 m TQ3 3 ～ 混料罐选型 一批物料量 M=（ +）247。 10=，考虑到设备的填充系数，所以选用 2T的混料罐，具体型号参数如下表： 物料流量 qm2=，则将一批料泵入（或泵出）混料罐的时间为： T=（ +）247。 10247。 = h 考虑到搅拌时间，设备的清洗时间 ，所以选用 3 个混料罐，具体型号参数见表 47： 表 47 混料罐 规格参数 容积 m3 罐体直径 mm 罐体高度 mm 搅拌转速 r/min 搅拌功率 kW 2 1300 1500 150～ 220 8～ 13 双联过滤器 设备 选型 物料流量为 qm2=，取设备的利用系数为 ，则双联过滤器的处理能力为： G2= qm2247。 =，因此选用 ZHPH25 型双联过滤器，具体型号参数见 表 48： 表 48 双联过滤器 规格参数 型号 过滤面积 m2 流量 T/h 外形尺寸 mm 材料 ZHPH25 5 900 320 1100 SUS304 调配罐 设备 选型 一批物料量 M=247。 10=，考虑到设备的填充系数，所。