生物工程工厂设计 课程设计

《发酵工厂设计》课程设计•课程设计可作为生物工程专业本科学生毕业设计的前期训练和准备工作。•通过课程设计，学生将所学的基础知识和专业知识，进行综合运用，设计发酵、食品加工生产线工艺工程图纸，撰写设计说明书，培养学生食品工厂工艺工程设计的初步能力,完成工程师的综合性基本训练。一、课程目标：二、设计步骤•1、分配设计任务确定设计题目，题目应包含生产规模及其主要产品2、查找相关资料：选题的目的、意义，选题背景及相关文献资料3、进行配方和工艺计算（包括物料衡算），选择相关的参数4、进行设备选型。5、绘制图纸。6、书写设计说明书（不少于5000字）。三、设计要点：•1、确定题目2、生产工艺流程的确定与工艺条件的论证。3、生产车间设备选型与配套。4、工艺流程图的绘制。•（一）拟建工厂地址：•全国各地，按照指导教师要求指定拟建厂所在地，也可以按照设计者自己的意图更改并说明原因。•（二）有关设计题目：•1.年生产能力为2000吨的肉制品生产车间工艺设计；•2.年生产能力为3000吨的肉制品生产车间工艺设计；•3.年生产能力为5000吨的碳酸饮料厂生产车间工艺设计；•4.年生产能力3000吨的果汁饮料厂生产车间工艺设计；•5.年生产能力为50000吨的啤酒厂啤酒车间工艺设计；•6.年生产能力为20000吨的啤酒厂啤酒车间工艺设计；•7.日处理鲜奶50吨的乳制品厂液体乳制品生产车间工艺设计；•8.日处理鲜奶100吨的乳制品厂液体乳制品生产车间工艺设计；•9.年生产能力2000吨的豆乳制品生产车间工艺设计；•10.年生产能力3000吨的豆乳制品生产车间工艺设计；四、工作进度安排：•1、设计动员，下达设计任务书0.5天2、搜集资料，阅读文献，拟定设计范围1.5天3、生产工艺流程的确定与工艺条件的论证（编写说明书草稿）5～6天4、绘图3～4天5、整理，书写设计说明书2天•1.第15周教师下达设计任务，于第15周星期5确定设计题目并汇总于各班班长处，由班长将各班分组及题目报给老师.•2.题目分组确定后即不能中途更改，学生在第17周星期4期间搜集资料，确定产品方案、工艺流程，进行物料衡算，初步确定设备类型及型号，做好绘图前的准备工作。•3.工厂设计工作必须于第20周周末完成，并于第20周星期5以班级为单位集中交于老师。•4.教师集中解答学生问题。五、主要技术关键的分析•生产工艺流程的确定与工艺条件的论证。生产车间设备选型与配套。•生产工艺流程图的绘制：注意图中各设备的外形、尺寸大小及各设备的相互比例关系，工艺流程图应安流水线布置。•具体的工艺设置、工艺方法和设备选型参考相关设计参考资料和工厂实际进行六、设计说明书封面格式七、说明书目录第一章总论•第一节设计依据和范围•第二节设计原则•第三节建设规模和产品方案•第四节项目进度建议•第五节主要原辅料供应情况•第六节厂址概述•第七节公用工程和辅助工程第二章总平面布置及运输•第一节总平面布置•第二节工厂运输第三章劳动定员•第四章车间工艺•第一节工艺流程及相关工艺参数•第二节物料衡算•第三节车间设备选型配套明细表•第五章管道设计•第一节管道计算与选用•第二节管道附件与选用•第三节管路布置•第六章项目经济分析•第一节产品成本与售价•第二节经济效益•第三节投资回收期八、参考书目:•1.教材•2.参考书目：•①各种发酵和食品工业手册；•②各种化工设计手册；•③建筑设计手册；•④本校图书馆光盘检索资料；•⑤有关发酵工程设备生产厂家资料及微生物下游加工方面的书籍。九、设计成果包括：1、工厂总平面设计图;2、带控制点的工艺流程图；3、生产车间设备布置图；4、主要设备图；（以上4种图纸任选一张）5、设计说明书。十、成绩计算•总成绩100分•其中：设计说明书占55%，生产车间设备布置图占40%，签到及平时表现占5%。设计实例一、题目：年产1500t汽水生产车间改(扩)建工艺设计二、设计范围(1)产品方案的确定(2)产品工艺设计(3)车间平面布置三、产品品种、生产规模(1)生产规模：年产1500t碳酸饮料(2)生产品种：①鲜桔汽水②其他品种汽水四、碳酸饮料流程的确定汽水生产有一次性混合灌装及二次性混合灌装工艺。(一)一次性混合灌装工艺流程图1一次性混合灌装工艺流程(二)二次性混合灌装工艺流程图2二次性混合灌装工艺流程图3碳酸饮料生产工艺流程图五、配方及设计(一)配料顺序糖浆→苯甲酸钠→甜味剂→柠檬酸→果汁→乳化剂→香精→色素→定容剂所需量(二)主产品配方鲜桔汽水每百打120瓶(350mL／瓶)白砂糖35kg桔汁21kg糖精15.4g柠檬酸0.42kg苯甲酸钠56g柠檬黄5.6g胭脂红0.7g桔子香精0.49g按上述配方制澄清型汽水，所用桔汁必须经过处理，并尽量保持其果实色、香、味及营养成分。桔汁生产流程如下：其他有关品种，现简示如下：1.甲级：汽水配方表单位：瓶(350mL)2.乙级：汽水配方表单位：瓶(350mL)原料单位数量比率(%)砂糖g20.85.94糖精g0.0520.01448柠檬酸g0.23～0.350.0656～0.0999香料mL0.350.0999含气倍(容积)3.5以上原料单位数量比率(%)砂糖g143.99糖精g0.0470.0134柠檬酸g0.180.0514香料mL0.250.0714含气倍(容积)3.5以上六、物料衡算(一)班产量的确定(1)本设计为年产量1500t。(2)本设计年生产天数为350天。(3)产品合格率按98.5％(取XX厂经验数据)，则实际年产量为：1522.84t。l500÷98.5％＝1522.84(t／年)(4)平均日产：4.35t1522.84÷350＝4.35(t／日)(5)采用350mL瓶装箱，则日产瓶为：12428瓶4.35×106÷350＝12428(瓶／日)(6)每天按7h生产，则小时产瓶数为1775.5瓶12428÷7≈1775.5(瓶／h)(7)日产箱数为：517.8箱12428÷24≈517.8(箱／日)(8)每分钟产瓶数为：29.59瓶1775.5÷60≈29.59(瓶／min)(9)产品经灌装、压盖、装箱、入库、验收等损坏及不合格率等取经验数据2～4％，则每分钟实际产量为：30瓶29.59÷(1～4％)＝30(瓶／min)所以，设备实际生产能力为30瓶／min以上。(10)根据以上计算，定出每班产量为：525箱／(班·日)30×60×7÷24＝525[箱／(班·日)](11)每班实际日产量为：4.41t525×24×350×10-6≈4.41[t／(班·日)](二)产品方案的确定(1)按汽水品种：鲜桔汽水常年生产约9个月(3个月大修)，产品设计吨位为1000t／年。(2)其他品种汽水生产约6个月左右(按5个月计算—旺季生产)，当生产旺季时，以双班生产，故全年总月份按单班计算为14～15个月，并依鲜桔汁汽水做为设计吨位等依据。其他品种汽水设计计划吨位为500t。根据上述指标定出本设计产品方案如下；产品名称年产量(t)班产量(t)123456鲜桔汁汽水(约)10004.41其他汽水5004.41产品名称年产量(t)班产量(t)789101112鲜桔汁汽水(约)10004.41其他汽水5004.41图2-10汽水车间平面布置图1.成品箱2.装箱台3.运输线4.排水沟5.贮水箱(碳酸化水)6.碳酸水混合机7.CO2钢瓶8.冷冻贮水箱9.紫外线灭菌器10.砂、棒过滤器11.刷瓶机12.浸洗(空瓶)机13.洗手池14.冲瓶机15.检空瓶16.灌糖浆机17.操作传送线18.混合灌装机19.封盖机20.光检成品21.空箱22.空箱空瓶23.水源24.糖浆下料管路THANKYOU