1、 江苏大学食品与生物工程学院食品工厂课程设计说明书项目名称：日生产 200 吨精米生产车间设计设 计 人：侯 倩 孙 露班级学号：食品 100231009010343100901036设计时间：贰一三年柒月成 绩：- 1 -目 录第一章 总论 .- 2 -11 、设计依据和范围 .- 2 -1.2 设计原则 .- 2 -1.3.建设规模和产品方案 .- 2 -1.4.项目进度建议 .- 3 -1.5.主要原辅料供应情况 .- 4 -1.6.厂址概述 .- 4 -1.7.公用工程和辅助工程 .- 4 -第二章总平面布置及运输 .- 4 -2.1.总平面布置 .- 4 -2.2 工厂运输 .- 5
2、 -第三章 劳动定员 .- 5 -3.1 工作制度 .- 6 -3.2 轮休制度 .- 6 -3.3 生产车间定员 .- 6 -第四章 车间工艺 .- 7 -4.1 工艺流程及相关工艺参数 .- 7 -4.2 物料衡算 .- 11 -4.3车间设备选型配套明细表 .- 11 -第五章 管道设计 .- 14 -5.1 管道计算与选用 .- 14 -5.2 管道附件与选用 .- 14 -5.3 管路布置 .- 14 -第六章 项目经济分析 .- 14 -6.1 产品成本与售价 .- 14 -6.2 经济效益 .- 16 -6.3 投资回收期 .- 17 - 2 -第一章 总论11、设计依据和范围米
3、厂工艺流程设计参数和依据（1）.生产规模：日处理稻谷 200 吨；（2）.原料主要特性：产地江苏；品种粳稻；水分 =14.5%；含杂总量 =1%（其中：含并肩石 6 粒/Kg,含稗 400 粒/Kg） ；不完善粒含量 =2(粒)%；（3）.成品种类与规格：产品类别 国标精米；加工精度以国标一级以上为主；包装规格常规，兼顾生产；（4）.物料垂直提升方式：升运；1.2 设计原则1.2.1 成品质量要求：背沟无皮，或有皮不成线米胚和粒面皮层去净的占 90%以上。出糙率：79%；糙出米率：85%；出米率：66%。 （查稻谷加工工艺与设备.周显青.2001 P10）国家标准：类别 不完善粒含杂总量糠粉
4、矿物质 稗 稻谷 碎米总量小碎米标一米 3.0% 0.25% 0.15% 0.02% 3 粒/kg 4 粒/kg 5.0% 0.2%1.2.2 工艺流程选取原则（1）根据原粮的品质以及所需加工成的成品大米的精度要求，先收集准确的各种数据，从而使我们设计的流程更适合原谅品质，并应保证采用先进的生产技术、设备来使整个生产连续化、机械化。（2）充分利用原料，保证合理加工，提高产品的出率。（3）遵循同质合并的原则，减少回路，在保证产品品质的条件下，简化工艺流程，发挥机器设备最大的作用。（4）根据国家的标准选定设备，选择合适的设备以发挥最大的工作效率，减少动力的消耗，以减少生产成本。（5）风网的设计要注
5、意实际中达到除尘和环境保护的作用。1.3.建设规模和产品方案该厂拟建生产规模：日产量精米 200 吨，年生产能力 6 万吨，每天三班生产，班产量 67 吨。成品要求：一等米，背沟无皮，或有皮不成线米胚和粒面皮层去- 3 -净的占 90%以上。1.3.1.生产能力的计算1）毛谷实际用量Q=(Qm1000)/(Wg24)=(2001000)/(70%24)=11904.76kg/hWg毛谷出米率（查稻谷加工工艺与设备.周显青.2001 P10 表 1-4 查的优质稻谷整精米率为 64%，考虑国标一级大米中含杂率为 0.25%，总碎米含量为5%，故总产出精米率为（64%+5%+0.25%=72.25
6、%，取 Wg=70%）2）各工段生产能力。清理工段生产能力：Qq=K1Q=1.1511904.76=13690.47kg/h其中 K1-储备系数（1.11.2）垄谷工段的生产能力： Qg=Q（1-Wz）=11574.07（1-1%）=11785.71kg/hWz毛谷含杂总量（%）垄谷工段每小时生产糙米能力：Qc=(Qm1000)/(Wc24)=(2001000)/(90.38%24)= 9220.33kg/hWc糙出白率（查查稻谷加工工艺与设备.周显青.2001 P37 表 1-19 可知加工标一米碾三道时取 9.64%）碾米工段生产能力Qn=(Qm1000)/24=(2001000)/24=
7、8333.3 kg/h副产品生产量1 稻壳生产量：Qd=QKc=11785.71（1-79%-1%）=2380.95kg/hKc稻谷的谷壳率糠粞混合物生成量Qk=QcH=9220.33 kg/h9.64%=888.84kg/hH糙米的碾减率其中米糠的生产量为 9220.33kg/h6%=553.22kg/h碎米生产量为 9220.33kg/h3.64%=335.62kg/h（查稻谷加工工艺与设备.周显青.2001 P130 5.2 可知加工标一米时稻糠生产能力为糙米的 610%，取 6%）1.3.2 产品品种及规格的确定日加工 200t/d 精米厂，副产品主要为稻壳、米糠、碎米。根据 1.3.
8、1 中的计算可知稻壳生产能力为 2380.9524=57.14t/d.米糠生产能力为 13.28t/d碎米生产能力为 8.05t/d1.3.3 生产班次的确定本方案采取 24 小时不停机作业，采用三班制（8h 一班次） ，班生产量约为67t。月生产 25 天，每月按时检修。1.4.项目进度建议该项目在实施过程中由于机械设备较大，故应当先将设备安排到位再封闭外墙。在施工过程中，首先将管道、供电、通风安排妥当再实施设备安装。考虑到设备尺寸，及管路布置需求，在建设时需预留孔洞给大型超过层高的设备。- 4 -1.5.主要原辅料供应情况日消耗苏北粳稻 12626.2kg/h24=303028.8kg/d
9、=303.03t/d1.6.厂址概述厂址选择上要考虑当地发展规划和原有粮食与饲料工业布局，既要靠近原粮产地或粮食仓库，又要选择水陆交通方便的地方，以节省运费和仓容，要靠近电源与水源，以减少架空电线和铺设自来水管的费用，地势应平坦，能满足生产的需要，同时，选择厂址应对多个场地进行综合分析和比较后确定。稻米加工企业应建在远离粉尘、烟雾、有害气体及污染的地区，厂区内的环境卫生、生产车间卫生、个人卫生健康应符合国家有关规定。本方案厂址选择在江苏徐州，规划面积 26.4 亩（长 160m，宽 110m） ，临近火车站位置。那里稻谷资源丰富，劳动力丰富且价格低廉，交通便利，面向苏南市场，供销均有其独到优势
10、。1.7.公用工程和辅助工程本厂址附近有公路（12m 宽） ，铁路交通设施。厂周围应围绕有绿化带以减轻对周围干扰。便利店、车库等辅助设施应当及时到位。第二章总平面布置及运输1.总平面布置总平面布置基本原则：1.按照任务书要求进行，布置必须紧凑合理，做到节约用地。分期建设的工程，应一次布置，还必须为长远发展留有余地。2.总平面设计必须符合工厂生产工艺的要求。主车间、仓库等应按生产流程布置并尽量缩短距离，避免物料往返运输。全厂的货流人流原料管道等输送应有各自的路线，力求避免交叉，合理的加以组织安排。3.动力设施应接近动力中心，如变电所应靠近高压电网输入本厂的一侧，同时又应靠近耗电量大的车间。4.食
11、品工厂总平面设计必须满足食品工厂卫生要求。5.厂区建筑物间距应按有关规范设计。6.厂区各建筑物布置也应符合规划要求，同时合理利用地质、地形、水文等自然条件。生产车间：位于全厂中心地带。辅助车间；（包括原料库，成品库，机修车间）：分布于生产车间周围。生活设施；（办公楼，食堂等）：位于生产车间与动力设施之间，办公楼与生产车间连通。厂区交通绿化：道路宽敞，可将人流物流充分分隔，避免交叉污染；厂区周围有绿化带，防风阻沙，美化厂区。根据厂区地势，设立统一排水管网，地面排水形式采用暗管排水。通过厂区道路及排水井把雨水导出厂区，汇入开发区雨水排水管网。- 5 -厂区建筑面积一览建筑物 面积/ m 2 建筑物
12、 面积/ m 2全厂（建筑面积）生产车间综合楼原料库成品库堆场538211524001090700500机修间配电室统糠间地秤房下脚库10050604060食堂厕所门卫室车库 150305010002.5.2 全厂用地计算全厂长 160m，宽 110m，共占地 26.4 亩。建筑面积：1152+400+1090+500+700+500+100+50+60+40+60+30+150+30+50+1000=5382m全厂建筑系数=5382/（160110）=30.58%，符合大米厂建筑系数要求。绿化面积估算：2000 m2工厂运输厂区道路应按照运输及运输工具的情况决定其宽度，一般厂区道路采用沥青路
13、面而不用柏油路面以保持清洁，运输货物道路应与车间间隔。一般道路应设为环形，以保证消防通道畅通，同时可避免倒车时造成堵塞现象或意外事故。考虑到本厂运输需求，原辅材料运入、运出需新购置 15 吨卡车 2 台。销售高峰期若运力不足，采用向当地运输部门租赁解决的办法。工厂大门口设地秤一座。第三章 劳动定员劳动定员按优质米加工特点和各个工序的需要而编制，辅助工种和管理部门参照国内同先进行编制。全厂共 96 人，其中男员工 68 人，女员工 28 人。详细编制见下表。- 6 -全厂人员编制工种 班制 男 女 合计总经理 1 1 1办公室 1 1 2 3生产部 3 42 12 54财务部 1 2 1 2销售
14、部 1 4 2 6质检处 1 1 4 5采购部 1 2 2 4综合部 1 5 5收验原粮 1 3 1 4门卫室 2 4 4食堂 1 4 4司机 1 3 3总计 68 28 963.1 工作制度每日开工 24 小时连续生产，年开工 300 天。3.2 轮休制度职工按每星期工作 48 小时制上班，出勤率要求达 98以上。3.3 生产车间定员每班生产人员 17 人，24 小时生产，分为三班制。配备人数见下表- 7 -车间定员表第四章 车间工艺4.1 工艺流程及相关工艺参数1.基本工艺流程流程分析：因为成品种类为国标精米，故不需设大米后处理流程，工艺流程，包括清理工序、砻谷及谷糙分离工序、碾米及成品整
15、理工序、下脚及副产品整理工序。流程概述：原料下粮坑初清计量毛谷仓振动筛磁选机去石机除稗机砻谷机稻壳分离机谷糙分离机净糙仓碾米机凉米抛光机精米分级机精选色选机成品仓计量秤打包成品2.清理工艺流程原粮圆筒初清筛计量毛谷仓筛选磁选吸式去石机除稗机净谷仓2.1 清理工序说明：用于加工的稻谷，由于选种、栽培、收割、脱粒、干燥、运输、储藏等原因一般都会混有一定数量的杂质。稻谷中的杂质不仅影响稻谷的安全储藏，更重要的是给稻谷加工带来很大的危害。稻谷中如含有石块、金属等坚硬杂质，序号 工种名称 甲班 乙班 丙班 合计1 进粮 2 2 2 62 清理 提升 砻谷 谷糙分离 3 3 3 93 碾米 分级、抛光色选
16、 2 2 2 64 下脚料处理（大米车间一楼） 2 2 2 65 大米车间计量、打包 3 3 3 96 稻壳间搬运工 2 2 2 67 勤杂工 2 2 2 68 管理人员 1 1 1 39 预备人员 1 1 1 3合计 18 18 18 54- 8 -在加工过程中易损坏机器，影响设备安全正常的工作；有些坚硬杂质与设备表面摩擦、撞击、产生火花，而引起火灾或粉尘爆炸。稻谷中如含有体积大，质轻而柔软的杂质，如包装物的绳头、秸秆、杂草等，进入机器时会阻塞喂料机构使喂料不匀，降低进料速度，设备工艺效果。稻谷中含有泥沙等细小杂质，带入车间后造成粉尘飞扬，污染环境，影响工人健康。如杂质混入成品中会降低产品纯
17、度，影响成品质量。加工中经过清理后的净谷总杂含量不应超过 0.6%，其中含砂石不应超过 1粒/kg，含稗不超过 30 粒/kg。 （参考粮油加工学.李新华 P11 2.2.1）2.2 初清工序在谷物加工的清理工序中我们遵循先先易后难、先大后小的原则，此初清工序主要是去除稻谷中较容易去除的特大型杂质，如稻草、麻绳、土块、砖头等。这样才能有效防止了这类杂质对后续设备的运行的影响。根据产量和工艺的实用性我们选用圆筒初清筛，目的主要是去除特大型杂。2.3 计量原粮的计量设置在原粮进入车间之前，可以准确地反映出原粮的加工数量，有利于经济核算。若未进行初清就计量，则会因为大杂等杂质影响设备的安全等，所以将
18、其设置在初清之后，并加以记录，计算到原粮中，以便正确反映出原粮的使用量。2.4 筛选、风选工序筛选工序是根据杂质与谷粒在粒度大小、形状等方面存在的差异，选择适合筛孔尺寸的筛面组合，使杂质与谷粒的混合物通过筛面时，分别成为筛上物与晒下五，从而达到分级目的。我们选用 SZ632 振动筛，振动筛有三层筛面，筛孔孔径逐渐减小。大杂全部除去，除泥沙率 65%以上，轻杂效率 75%以上，除稗效率 35%以上。而风选装置则是利用谷物与杂质在空气动力学特性上的差异将谷物与杂质分开的。所以用垂直吸风道。垂直风道去除轻杂，风速的大小大于轻杂的悬浮速度小于谷物的悬浮速度以保证良好的效果。2.5 磁选工序磁选是指利用
19、磁力除去谷粒中磁性杂质的方法。若磁性杂质进入后路的砻谷等工序，不仅影响加工效果，还有可能损坏设备。故选用 TCXP50 型磁选器，它采用不锈钢结构，清理杂质效率高，维护方便。2.6 去石工序稻谷经过风选、磁选，剩下和谷物相似的并肩杂质。去石工序利用谷粒与杂质的密度不同，利用运动过程中产生自动分级的原理。为此我们在这次设计中，采用 TQSF125 型吸式比重去石机。保证了去石效果，也确保了石子含粮达- 9 -到要求，做到“两头清”的效果。2.7 除稗工序经过一系列除杂后，原粮中还含有一定量的稗子，选用 SG12522 型除稗高速振动筛，除稗效率不低于 80%。3.砻谷及谷糙分离工序的工艺分析3.
20、1 砻谷稻谷加工中脱去稻壳的工艺称为砻谷，是对谷物施加一定的机械作用力而使稻壳脱离的过程。目前世界上都是采用物理方法，即利用砻谷机直接对稻谷施加各种机械作用力，使稻壳遭到破坏并与糙米分开。根据稻谷脱壳时受力状况和脱壳方式，砻谷有以下三种方法：挤压搓撕脱壳；端压搓撕脱壳；撞击脱壳。最为常用的是挤压搓撕脱壳。稻谷砻谷后的混合物称为砻下物，砻下物主要含有糙米、未脱壳的稻谷、稻壳、碎糙米等。砻谷工艺流程如下：未脱壳谷粒净谷砻谷机谷壳分离谷糙分离糙米分级净糙稻壳整理 碎糙米3.2 稻壳分离分选法是谷壳分离的 带有吸风分离装置，选用 MLGQ252 型胶辊砻谷机，可将谷壳和谷糙混合物分离。脱壳率达 80%
21、90%,碎米率2%。3.2 谷糙分离由于砻谷机不能一次全部脱去稻壳，砻谷后的糙米仍然含有一小部分稻谷未脱壳。为了保证净糙入机碾米，故需进行谷糙分离。本案例中谷糙分离选用MGCZ40202 型重力谷糙分离机，利用糙米和谷物在比重、弹性方面的差异为基础进行分离。在分离设备内部碰撞和表面摩擦时，稻谷和糙米向不同方向运动而分离。3.3 糙米整理整理出的糙米中任然含有一定量的碎糙米、未成熟颗粒以及其他杂志，故进行糙米整理工序，确保净糙入机碾米。4.碾米工艺分析：碾米工序，是运用物理方法部分或全部剥除糙米籽粒表面皮层的过程。糙米碾白是碾米工序中最重要的部分，由于碾米加工标一精度大米故采用 3 机碾白工艺，采用多级轻碾方法，遵循砂铁结合的原则，并采用喷风米机冷却米温。
