第三节物料衡算

1第三节物料衡算一、物料衡算的概念和意义二、物料衡算的意义三、物料衡算的方法2物料衡算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。通过物料衡算，可以确定各种主要物料的采购运输和仓库储存量，并对生产过程中所需的设备和劳动力定员的需要量提供计算依据。计算物料时，必须使原、辅料的质量与经过加工处理后所得成品和损耗量相平衡。加工过程中投入的辅助料按正值计算，加工过程中的物料损失，以负值计入。这样，可以计算出原料和辅料的消耗定额，绘制出原、辅料耗用表和物料平衡图。并为下一步设备计算、热量计算、管路设计等提供依据和条件。还为劳动定员、生产班次、成本核算提供计算依据。因此，物料衡算在工艺设计中是一项既细致又重要的工作。3物料衡算是化工计算的主要内容之一。化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型及计算三部分内容。物料衡算是工艺计算的基础，在整个工艺计算工作中开始的最早，并且是最先完成的项目。当生产方法确定并完成了工艺流程示意图设计后，即可进行物料衡算。由此设计工作由定性分析转入定量计算。4一、物料衡算的概念和意义•物料衡算是指：根据质量守恒定律，凡引入某一系统或设备的物料重量Gm，必等于所得到的产物重量Gp和物料损失量Gt之和，即：Gm=GP+Gt5在食品工程中，对以下过程都要进行物料衡算。1.导出某一过程的基本方程式和建立数学模型；2.设计或改造工艺流程和设备；3.了解和控制生产操作过程；4.核算过程的经济效益。物料衡算的结果直接关系到生产成本和车间运输量，对工厂技术经济指标有举足轻重的影响。6物料衡算的作用：1.确定原辅材料或成品量已知生产任务，通过物料衡算求出原材料、副产物、废物；已知投入原料量，通过物料衡算求出产品、副产物、废物；2.水、蒸汽、热量、冷量等平衡计算的基础；3.设备选型和计算的基础；4.确定技术经济指标：原材料消耗定额、劳动定员等。5.是编制说明书的原始资料；6.制定最经济合理的工艺条件、确定最佳工艺路线。工艺设计人员必须对此十分重视，并熟练地掌握物料衡算的步骤和方法。7二、物料衡算的依据1.生产工艺流程示意图；2.物料衡算的有关资料：所需的理化参数，产成品的质量指标（收集得来或实验得来的）。8三、物料衡算的方法物料衡算是在给定某些物料量的值的情况下，求解另一些物料量的值。由于食品工艺流程的多样化，因而物料衡算的具体内容与解决问题的方法也是多种多样的，有的很简单，有的很复杂。复杂在变量分析、未知数的确定、解方程组。为此学会物料衡算的方法是十分重要的。9物料衡算的基本资料是“技术经济定额指标”，而技术经济定额指标又是工厂在生产实践中积累起来的经验数据，这些数据因具体条件而异，如地区差别、机械化程度、原料品种、成熟度、新鲜度及操作条件等不同，选用时要根据具体条件而定，一般老厂改造按该厂原有的技术经济定额为计算依据，新建厂则参考相同类型、相近条件工厂的有关技术经济定额指标，再以新建厂的实际情况作修正。10在物料衡算时，计算对象可以是全厂、全车间、某一生产线、某一产品，在一年或一月或一日或一个班次，也可以是单位批次的物料数量。一般新建食品工厂的工艺设计都是以“班”产量为基准。（一）物料计算方法(技术经济定额指标法)•每班耗用原料量（kg／班）=单位产品耗用原料量（kg／t）×班产量（t／班）；•每班耗用各种辅料量(kg／班)=单位产品耗用各种辅料量（kg／t）×班产量（t／班）；•每班耗用包装容器量(只／班)=单位产品耗用包装容器量（只／t）×班产量（t／班）×（1十0．1％损耗）。11单位产品耗用的各种包装材料、包装容器也可仿照上述方法计算。若一种原料生产两种以上产品，则需分别求出各产品的用量，再汇总求得。另外，在物料计算的时候，也有用原料利用率（可通过工厂生产实际数据或试验求得）作为计算基础。12（二)物料计算结果表示物料计算结果通常用物料平衡图或物料平衡表来表示。•物料平衡图是根据任何一种物料的重量与经过加工处理后所得的成品及少量损耗之和在数值上是相等的原理来绘制的，平衡图的内容包括：物料名称、质量、成品质量、物料的流向、投料顺序等项。绘制物料平衡图时，实线箭头表示物料主流向，必要时用细实线表示物料支流向。13•物料平衡表物料平衡表是物料平衡计算的另一种表示形式，其内容与平衡图相同。14其格式如下：工序（或设备）输入输出清筛N1=N2=E1=脱绒N2=N3=E2=剥壳分离N3=N4=E3=蒸炒N4=N5=E4=压榨N5=N6=E5=工序（或设备）物料平衡表15原料消耗综合表16排出物料综合表经此物料衡算后，即可进行下一步的热量计算和设备选择工作了。17总物料平衡表原料（吨/班）成品及消耗（吨/\班）杂质棉籽短绒棉壳脱去的水分榨饼毛油总计经此物料衡算后，即可进行下一步的热量计算和设备选择工作了。18第四节设备生产能力的计算和选型一、设备计算和选型的目的和意义二、设备的分类及选型的原则三、设备计算和选型的方法四、选则设备时的注意事项19■物料衡算是设备选型的根据，而设备选型则要符合工艺的要求。设备选型是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准，又是工艺布置的基础，并且为动力配电，水、汽用量计算提供依据。■设备选型应根据每一个品种单位时间（小时或分）产量的物料平衡情况和设备生产能力采确定所需设备的台数。若有几种产品都需要共同的设备，在不同时间使用时，应按处理量最大的品种所需要的台数来确定。对生产中的关键设备，除按实际生产能力所需的台数配备外，还应考虑有备用设备。后道工序设备的生产能力要略大于前道工序，以防物料积压。20一、设备计算和选型的目的和意义1.目的确定生产中所需设备的台数、型式和主要尺寸。2.意义（1）是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准；（2）是车间工艺布置的基础；（3）为动力配电、水、汽用量计算提供依据。21二、设备的分类及选型的原则1.分类通常把食品工厂的设备分为专用设备、通用设备和非标准设备。（1）专用设备一般指生产过程中主物料、半成品、产品直接经过的，并有一定技术要求的设备，也就是说仅为食品工厂使用的设备。如发酵罐、糖化锅等。一般由专业性的机械厂设计制造。（2）通用设备：各行各业都可以使用的设备称通用设备。如泵、离心机等。（3）非标准设备：一般指规格和材质都不定型的设备。工厂设计中一般根据需要配置。例如容器、贮槽等。22食品机械分类、代号、型号和管理SB/T10084—92标准介绍1主题内容与适用范围本标准适用于食品机械的代号、型号的编制方法和管理方法。不适用于商业用锅炉和食品用的盘、盒类容器。2食品机械分类和食品机械类别代号2.1食品机械分类食品机械按其工作对象分为：饮食加工机械、小型食品加工机械、糕点加工机械、糖果加工机械、豆制品加工机械、冷饮加工机械、肉类蛋品加工机械、酿造加工机械。2.2食品机械类别代号食品机械类别代号按表1编制。23序号类别名称类别代号内容1饮食加工机械Y米、面、副食（肉、鱼、禽、蛋、菜）、乳制品加工机械的洗涤、清毒、烘烤机具2小型食品加工机械X干、鲜果品加工机械及膨化和以米、面为原料的糖、油制品加工机械和包装机械等3糕点加工机械G糕点（饼干）成型加工机械及包馅、油炸、蒸制等加工机械和包装机械4糖果加工机械T糖果制品成型加工机械和设备及熬糖、包糖等机械5豆制品加工机械D豆类、淀粉类加工机械及其除杂、清洗、破碎等机械6冷饮加工机械L小型汽车水饮料加工设备及冷冻食品等加工机械7肉类蛋品加工机械R畜禽屠宰及分割、副产品的处理，综合利用，肉类制品等加工，包装机械，蛋与蛋品加工包装机械等8酿造加工机械N酱加工、醋加工、灌装、灭菌等设备及酱菜、腐乳、调味品加工机械等243食品机械代号3.1食品机械代号的编制3.1.1食品机械名称代号是采用机械名称中的代表机械的两个汉字，用每个字汉语拼音的第一个大写字母表示。3.1.2食品机械代号由三个字母组成，其中有类别代号和机械名称代号。3.2食品机械名称代号食品机械名称代号编制时，应查对本标准表1和附录A。附录A中没有规定时，可按本标准有关规定编制。3.3食品机械一机多用代号编制食品机械一机多用代号时，可在食品机械名称代号的右下角加脚注号“D”表示。253.4食品机械代号的规定3.4.1食品机械在编制代号时，为了避免重复，对现在制造的机械，使用代号按附录A执行。附录A中所列机械名称为现行机械名称，不得随意变动。3.4.2凡编制新生产的食品机械代号时，应考虑不要与现有机械产品代号相重复，以免造成混乱。3.4.3食品机械代号，所用汉语拼音字母中的“I”、“O”、“A”、“E”、“U”、“V”规定不用。3.4.4凡是新设计、新制造的食品机械在技术文件中使用的名称，应符合本标准附录A的规定。3.4.5凡是新设计的食品机械所使用的名称，应包括工作对象和工作方式，规定以这两部分内容代表该机械。3.4.6在同一台机械上，有两种以上功能的为多用机。多用机在编制名称代号时，规定以它的主要工作对象为主编制。如桃酥饼干成型机，以桃酥为主的，则为GTC；以饼干为主的，则为GBC，决不允许用GTBC编制名称代号。264食品机械型号的编制4.1食品机械型号的编制食品机械型号编制形式如下：改进序号代号生产能力代号结构特征代号机械形式代号一机多用代号产品名称代号274.2食品机械型号的编制方法4.2.1食品机械型号中的名称代号按本标准第3章的规定编制。4.2.2食品机械型式代号是表示食品机械的型式（用主轴表示，没有主轴可用工作台面表示），分为立式（主轴倾斜45°以上的型式）、卧式（主轴倾斜45°以下，不含45°的型式）两种，分别用“L”和“W”表示。规定卧式可省略。食品机械无主轴或工作台面的，可用机械整体形式表示（如箱式、隧道式等），分别用“X”和“S”表示。4.2.3食品机械结构特征代号是表示食品机械的主要工作部件动作的形式（如冲、印、滚、压等），用汉语拼音第一个大写字母表示。4.2.4食品机械生产能力代号是表示食品机械在单位时间内，所加工出的产品的实际能力，用阿拉伯数字表示。应以kg/h、L/h、m/h、m3/h、瓶/h、只/h等为计量单位。4.2.5食品机械改进序号代号是指食品机械在结构上有大的改进的次数，用英文大写字母A、B、C、D、E、F等表示。284.3示例GTCD-G500A表示糕点机械类，桃酥成型机，并且是一机多用，卧式，滚压成型，生产能力为500kg/h，第一次改进。RTM-G1000C表示肉类蛋品加工机械类，脱毛机，卧式，滚筒的，生产能力为1000只/h，第三次改进。295食品机械的型号代号管理5.1食品机械新机械的型号代号管理已正式投产的食品机械和新设计生产的机械，应按本标准规定制定机械代号和型号，并向全国商业机械标准化技术委员会备案，该机构有权对备案型号代号进行修正。5.2食品机械老型号的规定在本标准实施以前制定的食品机械代号和型号，可继续使用两年，两年后须改编新的机械型号代号，并报全国商业机械标准化技术委员会备案。305.3食品机械型号备案的内容：a．备案报告一份；b．备案卡片三份，格式见本标准附录B；c．食品机械正面照片两张（4寸）；d．食品机械产品结构示意图两份；e．食品机械产品说明书两份。31附录A名称（补充件）A1饮食加工机械类（Y）的机械名称，按表A1规定编制机械名称代号。A2小型食品加工机械类（X）的机械名称，按表A2规定编制机械名称代号。A3糕点加工机械类（G）的机械名称，按表A3规定编制机械名称代号。A4糖果加工机械类（T）的机械名称，按表A4规定编制机械名称代号。A5豆制品加工机械类（D）的机械名称，按表A5规定编制机械名称代号。A6冷饮加工机械类（L）的机械名称，按表A6规定编制机械名称代号。A7肉禽蛋加工机械类（R）的机械名称，按表A7规定编制机械名称代号。A8酿造加工机械类（N）的机械名称，按表A8规定编制机械名称代号。322.设备选型的原则总的原则是：满足工艺要求，设备成熟可靠，尽可能采用国产设备。（1）满足工艺要求，保证产品的质量和产量；（2）根据工厂的实际情况，确定设备的水平：1）大型食品工厂选用较先进