《食品工厂设计》指导书

《食品工厂设计》课程设计指导书1前言课程设计是一个具有总结性的实践教学环节，是学生在学完理论课后的继续学习过程。通过课程设计，使学生受到一次工厂设计的初步训练，为毕业设计和今后从事技术工作打下一定的基础。食品工厂设计是一门技术与经济密切相结合的应用科学，只有通过实践，才能逐步学到和掌握设计的真正要领。正确的设计思想和相应的设计技术与经验，不仅对新的工厂设计有用，而且对已生产的工厂如何正确地操作设备、发现及解决生产中的问题、提出改进工艺及设备结构的各种措施，都是十分必需的。一个工厂的总体设计是由各个车间设计所构成。一个完整的车间又包括生产各工段及辅助工序。总体设计或车间设计都是由工艺设计和其它非工艺设计（设备的机械设计、土建、采暖、通风、自控、电气、动力、给排水、安全防火、环境保护与经济概预算等）组成。而工艺设计人员主要担负工艺设计部分，其他工种设计人员担负非工艺设计部分。车间工艺设计常包括下列项目。(1)方案设计：主要任务是选择生产方法和确定工艺流程。(2)工艺计算：主要任务是进行物料衡算、能量衡算及其它相关的计算。(3)设备的选型或设计计算：主要任务是选择或设计设备的有关结构尺寸、数量。(4)车间布置设计。(5)工艺管路布置设计。(6)其他非工艺设计的考虑（主要任务是向非工艺设计人员提供正确和完整的设计条件）。(7)设计说明书的编写。(8)概预算的编写。工艺设计可分为初步设计和施工图设计。上述前三项工作主要在初步设计阶段完成；第四、及第六项要按初步设计及施工图设计两段进行；第五项目是施工图阶段的主要工作；第七和第八项工作应贯穿在整个设计过程之中.工艺设计人员接受设计任务后,必须充分研究和领会设计任务的要求并作好一切必要的设计准备工作后,即可开展工艺设计工作。当车间工艺设计告一段落，其他非工艺设计项目就可以着手进行，而非工艺设计的依据就是工艺设计提供的有关设计条件。显然，工艺设计是工厂设计的主体，在整个设计过程中起组织与协调作用，但工艺设计又必须有各种专业的配合和协作，才能完成整个设计任务。可见，食品工厂课程设计属于工艺设计范畴的初步设计阶段，其内容局限在车间内某工段的主体设备上，设计项目主要为前述第一、第二、第三及第四项。通过该项目的工艺设计，完成一次食品工厂车间设计的初步训练。1.1课程设计的目的和要求(1)巩固和掌握本课程的主要内容。(2)培养综合运用所学知识去解决生产实际问题的能力。(3)掌握食品工厂的工艺设计程序、方法和有关的设计原则。包括查阅技术资料、正确选取工艺数据、搜集有关公式和使用图表手册的能力，以及正确进行工程计算和使用计算机辅助设计的能力。(4)树立正确的设计思想，用工程观念来考虑设计内容。使理论正确、技术可行、操作安全、经济合理。(5)具有用简洁的文字和正确的图表来表达自己设计思想与设计成果的能力。(6)熟悉有关的国家标准和部颁标准及技术规范。1.2课程设计中应注意的问题(1)在规定的时间内，按照设计任务书要求，独立完成课程设计任务。(2)自行搜集数据和公式，不能局限在教科书的范围内。对不同参考资料上的数据要进行分析、比较、判断，选择更合理的使用。不成熟的技术不能用到设计中去。(3)工程计算中，常涉及到适宜范围内的选择，这是适应不同生产、不同品种的需要而提出的。必须运用已获得的知识，全面分析其影响因素，必要时进行多次计算、多种方案的比较，从可靠性和合理性全面考虑方能确定。(4)在设备结构尺寸上，要从加工制造方便、操作安全可靠的角度考虑，适当地把有些尺寸调整为整数。(5)主体设备结构图是设计结果的图形化，应按机械制图的规定绘制。(6)在完成规定的基本设计任务后，可进行如方案比较；增加辅助设备和零部件的设计计算内容；查阅参考资料，充实设计方案和对结果的评述；增加微机的应用等。(7)工艺图的绘制要力求准确、规范。1.3课程设计的步骤（1）下达课程设计任务书。（2）根据任务书的要求，拟定设计步骤、设计方案、设计进度。（3）查阅文献参考资料，收集有关数据和公式，必要时且有条件的应到生产现场调查、收集有关流程、辅助设备、仪表配置、操作条件、工艺指标、设备事故及技术改造等资料。（4）设计方案（设备选型和流程布置）的确定及论述、设备的工艺计算、绘图、对设计结果的评述和编写设计说明书。（5）上述第（2）到（4）项，在课程设计中既相互联系，又相互制约，逐步深入的基础上不断补充和完善。1.4课程设计的内容和成果车间工艺设计的内容主要包括：生产方案的比选及确定、工艺计算、设备选型及工艺图纸的绘制、设计说明书的编写、设计结果的评述等。而设备的工艺设计又分定型（标准）设备的选用和非定型（非标准）设备的工艺计算两大类。(1)定型设备的选用根据生产任务计算出设备的主要参数，结合操作条件选择设备的型号与规格，查出有关的结构尺寸，再进行校核。其规格可参照标准图集或有关手册和生产厂家的新产品目录、说明书等。(2)非定型设备的工艺设计根据生产任务计算出设备的工艺尺寸，包括外形尺寸及要要结构尺寸。设备的零部件（如封头、接管、法兰、人孔、手孔等）一般直接选用标准件。设备的工艺设计计算要有足够的资料。在完成基本的设计任务后，需多方案比较。生产设备是车间生产重要的物质基础，对工厂的生产能力、操作的稳定性、可靠性以及产品质量都至关重要。因此，对设备的选型或设计计算要充分考虑工艺上的要求，要运行可靠，操作安全，便于连续化和自动化生产，便于制造和操作等。课程设计的最后成果由设计说明书（包括论述）和图纸组成。论述包括设计方案（设备选型和流程布置）的确定和设计结果的评述。2课程设计说明书(内容及格式)2.1概述2.1.1车间（装置）概况及特点说明车间（装置）设计的规格、生产方法、流程特点及技术先进可靠性和经济合理性。如：工艺流程的改进、新工艺新技术的采用，降低消耗、节约能源及综合利用等措施与效果，装置（车间）布置原则。2.1.2车间（装置）内三废治理及环境保护的措施与实际效果。2.1.3车间（装置）组成。2.1.4生产制度。包括年操作日，连续或间歇生产情况，生产班数等。2.2原材料及产品（包括中间产品）的主要技术规格2.2.1原材料技术规格表1序号名称规格分析方法国家标准备注2.2.2产品技术规格表2序号名称规格分析方法国家标准备注2.3车间（装置）危险性物料主要物性表表3序号名称分子量熔点沸点闪点燃点在空气中爆炸限(V％)国家卫生标准备注℃℃℃℃上限下限危险性物料系指决定装置区域或厂房防爆、防火等级以及操作环境中有害物质的浓度超国家卫生标准而需采取隔离、置换（空气）等措施的主要物料。2.4生产流程简述按生产工序叙述物料所流经工艺设备的顺序和去向，写出主反应和副反应的反应方程式，主要操作控制指标，如：温度、压力、流量、配比等。如系间歇操作，须说明操作周期，一次加料量及各阶段的控制指标。说明产品及原料的贮存、运输方式，及其有关的安全措施和注意事项。2.5主要设备的选择与计算2.5.1主要设备的选定说明对车间（装置）有决定性影响的设备，主要设备的型式、能力、备用情况的说明，论证其技术可靠性和经济合理性，并推荐制造厂等。2.5.2各主要设备应做必要的工艺计算，对机泵等定型设备要填写技术特性表，并将全部设备设计的结果填入“设备一览表”内，并推荐制造厂。2.6原材料、动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗量2.6.1原材料消耗定额及消耗量表表4序号名称规格单位消耗定额消耗量行业先进水平备注时年*消耗定额以每吨××产品计。2.6.2动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗量表表5序号名称规格使用情况单位消耗定额消耗量行业先进水平备注正常最大2.6.3主要节能措施，论述能源选择和利用的合理性，低位余热、反应热能利用情况，采用节能的新工艺、新材料、新设备情况，及其节能效益。2.7成本估算表表6产品名称年产量（单位）备注序号成本项目单位单价单位成本总成本消耗定额金额年消耗金额1原料（1）……（2）……2辅助材料（1）……（2）……3燃料、动力（1）……（2）……变动成本小计4生产工人工资及附加费工人定员××人5车间经费折旧费按固定资产X1%计维修费按固定资产X2%计管理费按固定资产X3%计6三废处理费7企业管理费固定成本8工厂成本2.8定员表表7序号名称每班定员管理人员操作班次轮休人员合计备注生产工人辅助工人2.9车间（装置）生产控制分析表表8序号取样地点分析项目分析方法控制指标分析次数备注2.10三废排量及有害物质含量表9序号废物名称温度℃压力MPa排出点排放量组成及含量国家排放标准处理意见备注单位正常最大2.11管道材料控制2.11.1管道材料控制说明说明车间（装置）内主要管道的元件和材料的选取原则，特种材料和阀门和国内外采购或分交意见等。2.11.2管道材料控制表表10序号管道等级代号介质名称操作条件管路元件选定温度压力管子阀门法兰垫片℃MPa名称材质名称型号名称标准及材质名称材质2.12.存在问题及解决意见3表格及工艺图(内容及要求)工艺设计成果除包括设计说明书外,还包括必要的表格及工艺图纸3.1设备一览表“设备一览表”的格式和内容见教材样表。按流程顺序，分工序填写，设备位号编制应与“施工图统一规定”相一致。3.2材料表工艺“材料表”系指配管材料表，其格式和内容参见相关手册。类别材料表要求概算1复用设计出分清细目,按类填写按项细算2一般设计估出按类粗分,仅供参考按项粗算3新设计*不出按设备费的××％估算*新设计一般指开发性设计、中试或中试放大设计。3.3工艺图纸3.3.1工艺流程图内容包括(1)流程图图例符号与说明——设备位号、管线代号、自控符号、管道等级代号的编制规定与说明（见化工工艺施工图设计规定，管道代号目前初步设计可只写物料、主项及管道直径×壁厚）；——流程图图例。(2)工艺流程图——表示出全部设备，主要设备应画出其结构特征。注出设备位号及其特征参数，如：工艺要求的位差及重要的操作控制指标；——画出主要物料管线，并逐项标注：“介质代号－公称直径－管道等级代号”。公用系统管道只画进、出口接管，不画排放系统、开停工管路，但应画出主管上的旁路及催化剂升温、还原管路等；——表示出全部检测控制仪表，及分析取样点，但不表示就地安装的温度计和压力表。(3)数据表流程图和数据表可以合并，也可以分别单独绘制。3.3.2公用系统流程图及平衡图内容包括：各种水、汽、气等平衡图，表示出：——进出车间（装置）界区的流量、压力和温度；——车间（装置）内各设备的用量、进出口温度和压力。3.3.3布置图3.3.3.1车间（装置）平面布置图内容包括——画出车间（装置）界区的范围、方位、尺寸和坐标；——画出车间（装置）界区内各构筑物的位置和特征；——画出俯视图上主要的露天设备（不注位号和定位尺寸）和管道廊架。3.3.3.2设备布置图（１∶１００）——画出有关的构筑物，标出轴线与尺寸；——画出全部设备，并注明位号和定位尺寸（不表示安装方位）；——各主要设备均应有剖视图。注：关于本课程设计中设计说明书的编写说明由于本课程设计内容相对较多，时间较紧，故说明书中2.7-2.11项中的内容可以简写或不写。4设计结果评述设计结果的评述是与设计说明书中的设计方案的内容相呼应。课程设计结果全部确定后可进行评述，评述是对设计结果的总结和补充，还可为最后的答辩提供依据。评述要抓重点，突出特点，根据设计任务书的要求，如实地评价自己的设计结果。在对设计结果分析时，着重论述设计中重点考虑的问题，包括工艺方法的确定理由、工艺的先进性、是否满足设计任务书的要求、设计参数的选择及调整、投资及运行的经济性、节能及环保等特点。附1：封面格式XXXX大学XXXXX学院《食品工厂设计》课程设计设计项目名称专业班级姓名(学号)指导教师年月日附2目录格式目录1设计任务书…………………………………………………………()2设计说明书…………………………………………………………()2.1项目概述…………………………………………………………()2.2原材料及产品的主要技术规格…………………………………()2.3生产流程简述…………………