食品工厂设计与环境保护第一、二章 ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,食品工厂设计与环境保护,江南大学食品学院,赵建东,办公室：食品学院,办公室电话：,手机：,课 程 教 学 大 纲,Course Teaching Outline,课程名称,：,食品工厂设计与环境保护,Course Name,：,Food Factory Designand,Environmental Protection,总 学 时,Overall Period,：,27,学时,hours,理论学时,Theory Period,：,27,学时,hours,总学分,Overall Credit hour,：,1.5,分,适用专业（层次）,食品科学与工程本科,食品质量与安全本科,江 南 大 学 教 学 日 历,20,10,201,1,学年第 1学期,周,次,教学进程安排,讲课时数,教学内容,(,分章、题目名称和大型作业,),名称,1,4,绪论； 第一章： 基本建设程序和工厂设计,组成,第二章： 厂址选择及总平面设计,2,4,第三章：食品工厂工艺设计,第一节,第,四,节,产品方案及班产量的确定、主要产品工艺流程的确定、,物料衡算、设备生产能力计算及选型,3,4,第五节,劳动力计算,第六节 生产车间设计,一、 建筑基本知识,主要建筑材料,4,4,建筑制图,主要建筑构件,5,4,建筑模数,二、食品工厂生产车间建筑特点 三、生产车间布置,第七节 水、电、汽、冷用量估算,6,4,第八节 生产车间管道设计及布置,第四章 环境保护,必读书籍和参考书籍,食品工厂设计与环境保护，张国农，于秋生，,中国轻工业出版社，,2005.7,化工工艺设计手册，化学工业出版社，,1989.12.,投资项目管理，张华镛等，安徽教育出版社，,1992.12.,房屋建筑制图统一标准（,GB/TJ 50001-2001,），,中华人民共和国国家标准，,2002,Principles and Practices for Processing of Food , Edited by David A Shapton, Norah F Shapton, 1991,必读书籍和参考书籍,环境工程入门，张殿印，陈康，冶金工业出版社，1999.1,食品工业废水及其处理技术，王嘉儒，中国食品出版社，1987.5,工业废水处理，崔志瀓，何为庆，冶金工业出版社，1999.1,固体废物的处理与利用，董保澍，冶金工业出版社，1999.1,工业噪声与振动控制，徐世勤，王樯，冶金工业出版社，1999.1,工厂总布置图设计实用手册，余永龄，中国建筑工业出版社，,1989.11,发酵工厂工艺设计，沈自法，华东理工大学出版社，1994.6,粮食厂仓建筑概论，戴则佑，中国商业出版社，1986.8,轻化工工厂设计概论，周镇江，中国轻工业出版社，2006.1,绪 论,一、学习目的,是一门实践性综合性很强的课程,1,、掌握工厂设计的基本技能和方法,2,、培养工厂设计的能力,3,、学到一些基本规范,4,、了解食品工厂环境保护的基本知识,绪 论,二、食品工厂设计的特点（）,与一般工厂设计有其相同的又有其,特殊性,；,食品原料大多来自于农、林、牧、副、渔业；,产品种类复杂、生产,季节性强、卫生要求高,；,原料不同，产品不同；,要求一个设备、一条生产线尽量优化、多用，即,“,一线多用、一机多用,”,的目的；,以求以最少的投资，取得最佳的经济效益；,一般食品工厂的,规模多不大,。,见图,、,标准厂房 拷贝,.jpg,、,华园乳业鸟瞰图,.jpg,、,ppp.jpg,、,鸟瞰修改,.jpg,绪 论,三、学习的内容与要求,学习内容：见,教学进程安排表,学习要求：,1,、听课与自学相结合,2,、做好课堂笔记,3,、多看书、多复习、多练习,考核要求：,1,、期末闭卷考试,70%,2,、平时成绩,30%,考勤、课堂练习、课外作业、课堂提问,第一章 基本建设程序和工厂设计组成,第一节 基本建设程序,第二节 工厂设计的职责及组成,第一节 基本建设程序,一、项目建议书,二、可行性研究,三、厂址选择,(,在第二章讲,),四、设计计划任务书,五、勘察、设计工作,六、施工,第一节 基本建设程序,基本建设程序：,是项目建设的一般规律，,每个阶段都有严格的次序，不可随意颠倒,符合自然规律与经济规律,国家规定：设计工作应按基本建设程序执行,但目前有按实际情况施也行认可,一般的基本建设程序如下图：,第一节 基本建设程序,批准,提出项目建议书 可行性研究,批准,(,可以同时选择厂址,),编制设计计划任务书,批准 批准,批准,勘察、设计 施工、安装 试产、验收,交付生产,建设前期工作建设时期工作生产时期工作,一、项目建议书（）,项目建议书又称,规划提案,是市场经济、长远规划和工业布局的,初步调查研究,是项目投资决策前对建设项目的,轮廓设想,主要是从项目建设的,必要性,方面考虑,是,初步分析项目的可行性,二、可行性研究,(,一,),可行性研究的主要特点,1,、,先行性,：是在项目决策之前进行的研究,2,、,不定性,：有二种情况可行不可行,3,、,科学性,：经济效益为核心，经济数据,为基础，完整指标体系,4,、,法定性,：要对工作成果的可靠性承担,责任，包括法律责任,二、可行性研究,（二）可行性研究的主要依据,、应,符合国家经济建设,的方针、政策、长远规划,、经有关部门,批准后的项目建议书,、正式批准的,资源报告,和有关,各种规划,为依据,、可靠的,水文、地质、气象、经济,等基础资料,、工程技术方面的,标准、规范、指标,等,、项目评价的,有关参数、指标,等,二、可行性研究,（三）,可行性研究的作用,、,投资决策和编制设计任务书依据,、银行申请贷款的依据,、建设项目进行工程设计的依据,、签订协议和合同的依据,、拟采用新技术、新设备研制计划的依据,、建设计划和开展多项建设前期工作的参考,、审查建设项目对环境影响的依据,二、可行性研究,（四）,可行性研究的方法,1,、调查和研究市场的需求,2,、原料供应,3,、加工技术,4,、经济效果,（四）,可行性研究的方法,1,、调查和研究市场的需求,了解市场,需求,，决定投资,规模,确定：短线产品,长线产品,季节性产品,决定：,连续化,、,自动化,程度,（四）,可行性研究的方法,2,、原料供应,考虑原料的：,品种,符合加工要求,数量,有保障,质量,符合加工要求,运输,畅通、及时,保鲜,产地还是进厂开始,加工,能否加工,（四）,可行性研究的方法,3,、加工技术,是核心部分,考虑：,工艺,合理性、先进性,质量,可否达到预期效果,设备,国产还是国外引进,环保,是否需要,（四）,可行性研究的方法,4,、经济效果,考虑：,生产成本,产品产值,投资回收,投资风险,市场经济,不赚钱不建厂,二、可行性研究,（五）可行性研究应注意的几个问题,1,、应具有科学性和独立性,2,、研究的深度需满足要求,3,、承担工作单位应具备的条件,4,、报告的审批办法,有时还可做“,不可行性研究,”,若,否定,则,成立,二、可行性研究,（六）可行性研究的步骤,、,筹划阶段,、,调查研究,、方案的,优化和选择,、,详细研究,、,编写报告书,（内容见后）,、,资金筹措,二、可行性研究,（,七,）,可行性研究报告书的内容,见：大点,三、,编制设计计划任务书,（一）,内容,（二）应注意的问题,（三）审批权限,见,四、勘察、设计工作,在设计工作正式开始前备好三份资料：, 设计计划任务书及批准文件；, 厂址选择报告及批准文件；, 有关的多种资料,(,水文、地质、地形、气象、供水、供电等等资料,),。,四、勘察、设计工作,勘察工作,是建设期前对厂址有关的水文、地质、地形、气象、供水、供电条件等进行勘察整理,四、勘察、设计工作,设计工作有二种情况,:,二阶段设计,设计方案比较,扩大初步设计,施工图设计,四、勘察、设计工作,三阶段设计,设计方案比较,初步设计,技术设计,施工图设计,四、勘察、设计工作,二阶段设计,适宜于,一般性大中型企业,三阶段设计,适宜于,国家重点工程、援外项目,等,这类工程,只能成功不能失败 ！,某些小型项目,也可以指定只作,施工图设计,四、勘察设计工作,我国食品工厂的设计单位,绝大多数只进行,二阶段设计,具有,三阶段设计,的单位只有少数,下面主要介绍,二阶段设计工作,1,、设计的前期准备,1),收集资料,建厂现场收集资料,到同类工厂工程项目收集资料,2),设计方案的选择,二阶段设计工作,二阶段设计工作,2,、,扩大初步设计,1,）基本概念,在设计范围内作详细全面的计算和安排,足以,说明本食品厂的全貌,但,图纸深度不够,还不能作为施工指导,可供有关部门审批,这种深度的设计叫扩初设,计,二阶段设计工作,2,、,扩大初步设计,2,）,扩初设计的内容（见,P11,）,扩初设计的优劣可用,三句话,：, 生产工艺流程最短, 速度最快, 工人劳动强度最低,3,）,扩初设计的深度要求（见,P11,）,二阶段设计工作,2,、,扩大初步设计,4,）,扩初设计文件, 扩初设计说明书, 扩初设计附件, 扩初设计总概算书, 扩初设计说明书（,见,P11,）,包括有,：,按总平面、工艺、建筑等各部分呈现设,计思想和必须用文字来进行叙述的内容,建筑物,-,供人们生产、生活或其他活动的房屋场所,构筑物,-,不供人们生产、生活或其他活动的场所, 扩初设计附件,A,、,设备表（表,1-2,）；,B,、材料估算表（表,1-3,）；,C,、图纸：,工艺流程图,车间布置图,（平面、立剖面）,项目内自行设计的关键设备草图,管路图,（平面、透视）, 扩初设计总概算书,详见,P283,第八章,二阶段设计工作,2,、,扩大初步设计,5,）,扩初设计的审批, 初设计文件完成后,应向上级主管部门申报, 批准文件下达后,再进行施工图设计,二阶段设计工作,3,、,施工图设计,扩初设计批准文件不下达,不能进行施工图设计,扩初设计批准文件,是施工图设计的,法律依据,扩初设计图与施工图设计的主要区别,是扩初设计的深化,达到,指导施工要求, 允许某些,标注进行修正补充,但,主要设备不能修改, 扩初设计中,管路图,可不一定画,但,施工图设计中,则必须画,施工图设计后,不需再行审批,五、施工安装,甲方：筹建单位,乙方：设计单位,丙方：施工单位,甲方与丙方签订合同,乙方有协助甲方监督丙方的责任,六、竣工验收交付生产,施工完成进行,试产成功,后,请上级部门召集,甲乙丙,三方进行,验收并签字,然后,交,付,生产,单位,一、工厂设计的职责（）,要做到,技术上先进成熟,经济上合理节省,二、工厂设计的组成（）,工厂设计由,工艺设计,和,非工艺设计,两大部分组成,第二节 工厂设计的职责及组成,工艺设计,就是按,工艺要求,进行工厂设计,其中又以,车间工艺设计为主,并对其它设计部门,提出多种数据和要求,作为非工艺设计的,设计依据,食品工厂工艺设计的内容（点）,1,）产品方案及班产量的确定,2,）对车间建筑、采光、通风、卫生设施的要求,3,）物料计算,4,）设备生产能力的计算、选型及设备清单,5,）车间平面布置,6,）劳动力计算及平衡,7,）水、电、气,(,汽,),、冷、风、暖等用量的估算,8,）管道布置、安装及材料清单,以及有关的施工说,明等,2,非工艺设计,是指总平面、土建、采暖、通风、,给排水、供电、自控、制冷、,动力、环保等的设计,有时还包括设备的设计,非工艺设计都是根据工艺设计的要求,和所提出的数据进行设计的,非工艺设计,的内容（点）,1,）工艺对总平面布置中相对位置的要求,2,）对车间建筑、采光、通风、,卫生设施的要求,3,）对生产车间的水、电、汽、冷能耗量,及负荷进行计算,4,）对给水水质的要求,5,）对排水和废水水质处理的要求，,下脚料的处理等,6,）对各类仓库面积的计算,及仓库温度、湿度的特殊要求等等,工艺设计与非工艺设计的关系,见,有方面,第一节 厂址选择,负责,筹建单位,必须在城建部门的总体规划下,会同,主管部门、建筑部门、,城市规划部门和厂址所在地政府,共同,充分讨论和比较，择优选取,同时,设计单位亦应参加,第二章 厂址选择及总平面设计,第一节 厂址选择,一、厂址选择的原则,（一）符合国家的方针政策,（二）应从生产条件考虑,（三）从投资、经济效果考虑,第一节 厂址选择,二、厂址选择报告（,8,个方面）,1,、座落地点、四周环境,2,、地质及有关自然条件资料,3,、厂区范围、征地面积、发展计划、,土方工程、拆迁民房情况及地形图,4,、原料供应情况,第一节 厂址选择,二、厂址选择报告（,8,个方面）,5,、水、电、燃料、交通运输及职工福利设施,的供应和处理方式,6,、废水排放情况,7,、经济分析：一次性投资估算、成本综合分析,8,、选择意见：分析比较并提出确定性意见,第二节 总平面设计,一、总平面设计的,意义,是食品工厂设计的重要组成部分,按照,生产工艺流程,把全厂不同功能的,建筑物,从用地的,实际情况,出发,进行,合理的安排和布置,使全部建构筑物组成一个,有机的整体,不仅有利于,组织生产,还便于,企业管理,使人一进厂区有一个,心情舒畅、温馨,的感觉,二、总平面设计的,定义,一切从生产工艺出发,研究建筑物、构筑物、道路、堆场、,多种管线及绿化等方面的相互关系,在一张或几张图纸上表示出来,这样的设计就是工厂总平面设计,三、总平面设计的,内容,1.,平面布置,就是合理按排用地范围内的建筑物、,构筑物及其它设施水平方向,相互间的位置关系,1,）运输设计,2,）管线综合设计,3,）绿化布置和环保设计,2.,竖向布置,就是与平面设计相垂直方向的设计,也就是厂区各部分地形标高的设计,四、总平面设计的,基本原则,(P20),1,、,按,任务书,要求进行,2,、符合工厂生产,工艺,的要求,3,、满足食品工厂,卫生,要求,4,、厂区,道路,应按运输工具的情况来决定,5,、考虑是否需有,铁路,专用线和,码头,设施,6,、符合有关规范前提下使厂区,建筑物间距,最小,7,、合理利用地质、地形、水文等,自然条件,8,、,相互有影响的车间,尽量不放在同一建筑物内,五、食品工厂内,主要建、构筑物,参阅教科书,P23,（一）按功能分,1,生产车间,2,辅助车间,1,）化验室,2,）机修车间,3,）试验室,（一）按功能分,3,仓库,原料库,普通仓库、 冷库,成品库,普通仓库、 冷库,包装材料库,食品包装,直接与食品接触,材料包装,间接与食品接触,其它仓库,五金库、危险品库、各种堆场、废品堆场,（一）按功能分,动力设施,发电间、变电间、锅炉房、,冷机房、空压机房、真空泵房等,供水设施,除市政自来水外,有些工厂还有水井、水泵房、,水塔,(,池,),、水处理等,（一）按功能分,6.,排水设施 废水处理设施,全厂性设施,办公室、食堂、医务室、浴室、,厕所、托儿所,(,哺乳室,),、传达室、,汽车房、自行车棚、围墙、大门、,学校、俱乐部、阅览室,(,图书馆,),、,工人宿舍等等,（二）在总平面中的排布原则,食品工厂总平面设计应围绕生产车间进行排布，也就是生产车间（即主车间）应在厂区的中心位置，其他车间、部门及公共设施均需围绕主车间进行排布,不过，以上仅是一个理想的典型，实际上随着地形地貌、周围环境、车间组成及数量等的不同，总平面布置亦随这些情况的变化而有所变化,见图,全厂平面布置图,.dwg,六、总平面设计的,阶段,（一）扩初设计,对管路系统不复杂的食品工厂,总平面设计在扩初设计内容范围内,只画一张总平面图,编写一份设计说明书,有时只画一张总平面布置图,说明书包括在其中（,注在图上,）,（一）,总平面,布置图,扩初设计,1,、,比例,：常用,500,或,1000,2,、,图纸,：要反映,1,）全厂的全部建筑的概况,2,）风玫瑰图（一般在图的右上方）,3,）等高线、地坪标高等,4,）必要时要有区域位置图,一般在图的一角绘制或适当位置绘制,比例比总图的小,10,倍。,（一）,总平面,布置图,扩初设计,3,、,风玫瑰图,有两种,:,风向玫瑰图,风速玫瑰图,一般多用风向玫瑰图（简称）,全称风向频率玫瑰图,（一）,总平面,布置图,扩初设计,3,、,风玫瑰图,风向频率,是指在一定时间内各种风向出现次数占所观测的总次数的百分比。,主导风向,是指在某一观察范围内出现风向次数最多的风向,(,也就是说风吹来最多的方向,),。由于地区不同，主导风向有所不同，无锡地区从东南方向吹来的风最多，所以其主导风向是东南风。,（一）,总平面,布置图,扩初设计,3,、,风玫瑰图,1,）阅读方法（,P367,）,风玫瑰图上 ：粗实线,全年风玫瑰图,细实线,冬季风玫瑰图,虚线,夏季风玫瑰图,一般只画粗实线和虚线,图中风的吹向是,由外缘吹向中心,的,（一）,总平面,布置图,扩初设计,3,、,风玫瑰图,2,）风玫瑰图的作用,食品工厂的上风向不能有污染物质,本厂产生的污染物不能对周围环境产生不好的影响,指导烟囱的安放位置,（一）,总平面,布置图,扩初设计,3,、,风玫瑰图,3,）风玫瑰图的画法,如果所建工厂的所在地没有风玫瑰图,可以到当地气象台,(,站,),去查风向记录,然后取平均值,自己画风玫瑰图,风玫瑰图的画法举例, 画,16,条方位线, 计算风向频率：如夏季总共观察了,92,次,风向 次数 风向频率,E 10 10/92=10.9%,EES 7 7/92= 7.6%,ES 12 12/92=13%,SSE 5 5/92= 5.4%, ,按百分比画同心园根据风向频率数据画点, 连接各点,有时要间一个描实,-,这是为了美观好看,风速玫瑰图,一般讲风向频率越大，下风向受到的污染就越多，遇到风向都差不多的时候，就要按平均风速来选，这就需要画风速玫瑰图。,污染系数,=,风速大，下风向的污染少，风吹跑了。,对污染较大的车间应布置在污染系数最小的方向线,关于,局部风,当地气象台站一般是在平地上观测，但在高地、山谷会有山谷风等，夏天人们常喜欢在门的地方看书，这就是局部风。,总平面布置，应考虑局部风的问题，这样才能把总平面布置设计好，否则就会存在设计不合理。,（一）,总平面,布置图,扩初设计,4,、,说明书,包括两个内容：,1,）设计依据、布置特点,2,）主要技术经济指标和概算等,文字表达要简明扼要,主要技术经济指标有：,厂区总占地面积,生产区占地面积,建、构筑物面积,生产区建、构筑物面积,露天堆场面积,道路长度，道路面积,广场面积,围墙长度,建筑系数和土地利用系数,道路,路面宽： 汽车 双车,5.56.5m,单车,3.03.5m,电瓶车 双车,3.5m,单车,2.0m,车间行车道：,汽车,3.04.0m,电瓶车,2.03.5m,建筑系数,=,土地利用系数,=,辅助工程占地面积包括：,铁路、道路,(,包括引道，人行道,),、,管线、散水坡、绿化占地面积。,绿地面积,(m,2,),或绿化覆盖面积,(m,2,),绿地面积,指厂内集中绿化地的总和,绿化覆盖面积,指厂内绿化面积的总和,重点绿化区的成片绿化，按实际几何面积计算,行道树和单植绿篱，按树冠外缘宽度乘长度计算,单植的乔、灌木，按树冠正投影面积计算,4,绿地率或绿化系数,(%),绿地率,=,绿化系数,=,建筑系数和土地利用系数,反应了,设计是否合理,反应了,所征土地利用率的高低,乳制品厂轻工业部的行业标准在,QB6006-92,乳制品厂设计规范,中规定“乳制品厂的建筑系数不宜低于,30%,，厂区利用系数不宜低于,50%”,，同时对绿化也有规定，“绿地率不宜低于,20%,，绿化系数不宜低于,25%”,。,扩初设计就是在以上基础上完成的。,（二）总平面布置图施工图设计,扩初设计经上级批准后就开始进行施工图设计，这是扩初设计的深化设计，目的是要达到施工的要求，对扩初设计的意图和技术细节要落到实处，设计并绘制出便于施工的全部施工图纸。,对比较大的食品工厂还要画出管路图，在山丘、坡地要作竖向布置，一般不作要求。,施工图设计好后，甲、乙、丙三方要会签、审批。批准材料再上报。,1.,更衣室,2.,食堂,3.,浴室,4.,厕所,5.,洗手间,6.,托儿所,7.,厂办公室,七、全厂性的生活设施,八、辅助用房,1,生产性辅助设施,主要包括：,原材料的接收和暂时保存,原料、半成品和成品的检验,产品、工艺条件的研究和新产品的试制,机械设备和电器仪器的维修,车间内外和厂区内外的运输,原辅材料及包装材料的贮存,成品的包装和贮存等,这类设施由工艺设计人员考虑,八、辅助用房,2,动力性辅助设施,主要包括：,给排水；,锅炉房或供热站,供电和仪表自控,采暖、空调及通风,制冷站,废水处理站等,这类设施由相应的专业设计各自承担,八、辅助用房,3,生活性辅助设施,主要包括：,办公室、食堂、更衣室、厕所、浴室、,医务室、托儿所、绿化园地、,职工活动室、单身宿舍等,这类设施由土建设计人员考虑,介绍两点生产性的辅助设施,1,化验室,化验室是由感官、物理、化学、微生物检验室等几个部分组成的，化验室的大小是根据工厂的大小、产品的产量、工作人员多少、仪器设备的规模来确定，没有具体规定，核心是要确保所用原材料和最终产品符合国家卫生法规和有关部门颁发的质量标准和质量要求。,介绍两点生产性的辅助设施,2,仓库,食品工厂的仓库总体上分为三大类，,原辅材料仓库,、,包装材料仓库,、,成品仓库,。不同食品工厂，由于生产的产品不同，所以对仓库的要求也不同，如面包厂是面粉，肉类罐头厂是冷库，乳品厂的原料乳要进行冷藏而且是贮罐冷藏，需要多大的贮罐，多少只，要根据每日、每班的使用量、贮藏时间来确定。,