生物工程工厂设计 课程设计

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。
《发酵工厂设计》
课程设计
一、课程目标：
• 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。
产品名称 鲜桔汁汽水 其他汽水 产品名称 鲜桔汁汽水
年产量 (t) (约) 1000 500 年产量 (t) (约) 1000
班产量(t) 1 4.41 4.41 班产量(t) 7 4.41 8 9 2 3
4 5 6
10
1 1
1 2
其他汽水
500
4.41
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
• 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 • • •
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
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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 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。
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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
(11)每班实际日产量为：4.41t
525×24×350×10-6≈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；
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
2.乙级：汽水配方表 单位：瓶(350mL)
原 料 砂 糖 糖 精 柠檬酸 香 料 含 气 单 位 数 量 比率(%) 3.99 0.0134 0.0514 0.0714
g g g mL 倍(容积)
14 0.047 0.18 0.25 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：4.35t 1522.84÷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 12 428÷7≈1 775.5(瓶／h) (7)日产箱数为：517.8箱 12428÷24≈517.8(箱／日)
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。
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
• （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
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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；
(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)]
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)
原 料 砂 糖 糖 精 柠檬酸 香 料 含 气 单 位
g g g mL 倍(容积)
数 量 20.8 0.052 0.23～0.35 0.35 3.5以上
比率(%) 5.94 0.01448 0.0656～0.0999 0.0999