分类号 密级

江南大学 硕士学位论文

年产9万吨液态奶的生产车间设计

英文并列题目:Design of dairy plant with annual output 90,000 tons

研究生:周坤 专业:食品工程

研究方向:乳制品加工技术 夏文水教授 学位授予日期:

答辩委员会主席:陈正行教授 地址:无锡市青山湾 200五年九月

独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名:

日期:b}}}年9月f}}

关于论文使用授权的说明

本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规 定:江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名: 钟

导师签名: 日期:“‘年，月‘夕日

目录

摘要..............................................................??I

ABSTRACT ..........................................................……II 第一章绪论............................................................ 1 1. 1企业概况.....................................................??1 1. 2立项依据和意义...............................................??1 1. 2. 1立项依据.................................................??1

1.2.2项目投资必要性和经济意义....................................... 1 1.2.3可行性分析...............................................??2

1

1. 3市场需求预测.................................................??2 1. 3. 1国内外需求情况................................................. 2 1.3.2国内乳品加工情况............................................... 5 1.3.3市场需求.................................................??9 1.3.4竞争情况............................................ .....??10 第二章工艺流程确定及论证............................................... 11 2. 1产品和产量确定...............................................??11 2. 2工艺流程确定.................................................??11 2. 2. 1纯牛乳工艺流程...........................................??11 2. 2. 2乳酸菌饮料工艺流程.......................................??11 2. 3工艺论证和说明...............................................??12

2. 3. 1原料乳的要求及检验.................... ...................??12 2. 3. 2原料乳的净化.............................................??13 2. 3. 3原料乳的冷却.............................................??13 2. 3. 4原料乳的贮存.............................................??13 2. 3. 5原料乳的标准化...........................................??14 2. 3. 6预热杀菌.................................................??14 2. 3. 7均质.....................................................??14 2. 3. 8杀菌..... ................................................??14

2. 3. 9发酵剂的扩培生产.........................................??15 2. 3. 10接种发酵................................................??16

2. 3. 11乳酸菌饮料辅料的配制.............. ......................??16 2. 3. 12乳酸菌饮料调配..........................................??16 2. 3. 13乳酸菌饮料杀菌、灌装....................................??16 2. 3. 14纯牛乳灌装、入库........................................??16 2. 4小结.........................................................??16 第三章车间平面设计..................................................... 17 江南大学硕士学位论文

3. 1选址.........................................................??17

3. 2总平面设计方案...............................................??17 3. 3车间生产过程设计.............................................??17 3. 4车间平面布置的基本原则.......................................??18 3. 5车间平面设计说明.............................................??18 3. 6小结.........................................................??18 第四章物料衡算.........................................................19

4. 1原料乳及成品乳的成分要求.....................................??19 4.1.1原料乳成分要求及评级....................................??19 4. 1. 2成品乳成分要求...........................................??19 4. 2原料乳酸菌饮料成分要求.......................................??19

4. 2. 1从原乳中直接标准化配成标准化乳...........................??19 4.2.2在原乳中添加乳脂肪配成标准乳.............................??21 4. 3车间物料平衡计算.......................... ...................??21 4. 3. 1利乐枕生产线.............................................??22 4.3.2百利包生产线.............................................??22

2

4.3.3家庭乳生产线.............................................??22 4. 4小结.........................................................??23 第五章热量衡算.........................................................24

5. 1热交换设备传热过程...........................................??24 5. 2热量衡算过程说明.............................................??25 5. 2. 1热量衡算.................................................??25 5. 2. 2总传热速率方程...........................................??26 5. 2. 3平均温度差................... ............................??26 5. 3热交换设备类型确定...........................................??27 5. 4原料乳冷却阶段热量计算.......................................??28

5. 5预热、均质、超高温灭菌阶段热量计算...........................??28 5. 6小结.........................................................??29 第六章主要设备选型.....................................................30 6. 1选择设备的原则.............................................??30 6. 2设备选型......... ............................................??30 6. 3辅助部门设计................................................??31 6. 3. 1冷库....................................................??31 6. 3. 2原辅材料库.................. ............................??32 6. 3. 3化验室..................................................??32 6. 3. 4研发室..................................................??32 6. 4结论....................................... ..................??33 目录

第七章车间水、电、汽估算及管路选径..................................... 34 7. 1水、电、汽估算...............................................??34 7.1.1水估算...................................................??34 7. 1. 2电估算............... ....................................??34 7. 1. 3用汽量估算...............................................??34 7. 2管路的选径...................................................??35

7. 2. 1自来水管直径的计算...................... .................??35 7. 2. 2冰水管直径的计算.........................................??35 7. 2. 3蒸汽管直径的计算.........................................??35 7. 2. 4清洗管路直径的计算.......................................??35 7. 3管路安装.....................................................??36 7. 4小结.........................................................??36

第八章组织管理、劳动定员与人员培训..................................... 37 8. 1组织管理................. ....................................??37 8. 2劳动定员.....................................................??37 8. 3人员培训.....................................................??39 8. 3. 1人员素质...................... ...........................??39 8. 3. 2人员培训.................................................??39 8. 4小结.........................................................??39

第九章环境影响分析及废水处理........................................... 40 9. 1环境影响.....................................................??40

3

9.1.1环境保护规划的意义及依据.................................??40 9. 1. 2主要措施.................................................??40 9. 2污水处理.....................................................??42 9. 2. 1厌氧发酵技术.............................................??42 9. 2. 2好氧生物处理技术.........................................??44

9. 2. 3本项目所采用的污水处理方法..................................... 45 9. 3小结.........................................................??46 第十章技术经济分析..................................................... 47 10. 1投资指标...................................... ..............??47

10. 1. 1用于建筑工程的各项费用..................................??47

10. 1. 2用于购置各种设备、工具和器具的费用......................??47 10. 1. 3其他费用................................................??47 10. 2年经营费用的计算........ ....................................??47 10. 2. 1折旧费和大修费..........................................??47 10. 2. 2原材料、燃料消耗费用....................................??47 10. 3利润、利润率、投资回收期计算.............................. ..??48 江南大学硕士学位论文

10. 3. 1利润....................................................??48 10. 3. 2利润率..................................................??48 10. 3. 3投资回收期..............................................??48 10. 4盈亏平衡点..... ............................................??48 10. 4. 1生产盈亏平衡点..........................................??48 10. 4. 2产量盈亏平衡点..........................................??48 10. 5经营安全率分析.......................... ...................??48 上0. 6小结........................................................??48 结论..............................................................??50 致谢........................................ ......................??51 参考文献..........................................................??52 附件说明..........................................................??54

摘要

本论文进行了年产量9万吨济南维维乳业公司车间的设计。制定产品方案，设计工艺， 进行车间平面设计，对乳制品加工过程中物料平衡、热量平衡进行计算，设备选型，水电 汽平衡，劳动力平衡，设定企业管理组织架构，实施环境保护规划并进行污水处理，对投 资成本、利润、盈亏平衡点等进行估算。

济南维维乳业公司在产品选择上，重点确定中性液态乳和各种类型乳酸菌饮料为主; 根据纯牛奶和乳酸菌饮料的特点和货架期要求，分别采用UHT和高温短时杀菌工艺。 本工厂选址于济南东部遥墙工业区，环境优美，交通便捷;厂区总体设计合理，尤其 在车间设计中，将主生产车间置于厂房中部，各辅助设施分布于主车间四周，使整厂设计 紧凑，同时最大限度降低管道、物料输送距离，节约能源。

根据原料乳组成特点和不同产品特点进行物料衡算，并考虑到不同包装形式之间的差 异;分别选择板式和管式热交换器作为热交换设备，对原料乳冷却阶段和乳制品预热、均

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