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在乳粉制备过程中，第一步就是要将牛奶中的水分蒸发掉一大部分，使其乳固体含量达到48%~50%。在水分蒸发过程中为了不使牛奶长时间受高热，以致蛋白质变质和营养成分损失太大，只能采用真空低温蒸发的方法。
降模式蒸发器优点是它最适合于浓缩加工类热敏性产品。降膜设计原理能在低温差下进行浓缩加工，具有极高的热效率，降模式蒸发器能够使用较大的加热表面和较长的管道。
真空减压浓缩罐包括浓缩器、冷凝器、汽液分离器、冷却器、受液桶五部件，浓缩器为夹套结构，冷凝器为列式管，冷却器为盘管式结构[11]。综和选择型号为RP3B1的浓缩罐。
6.2.10 喷雾干燥设备
喷雾干燥塔大多采用顺流喷雾干燥，即喷雾液滴的流向与热空气流向为同方，由塔顶到塔锥自上而下。 （1）塔高
设计选用压力喷雾干燥塔
在喷雾干燥过程中，设干燥前浓缩奶的含水量为W1=55%，干燥后乳粉中含水量为W2=2%。
进入干燥塔前物料为：
干燥量为1550kg/h，喷雾压力为147×103N/m3,干燥温度为150℃，蒸发水量为840kg/h。
干燥塔直径计算，容积和干燥强度 Av=0.03T1-1=0.03×150-1=3.5kg/(m2?h)
故塔径：D=1.05（W/Av）1/3=1.05×(840/3.5)1/3=6.5m 干燥塔高度与干燥塔径的关系：H=(1.1-1.2)D 故塔高：H=1.2D=1.2×6.5=7.8 (2)锥体部分
[11]为了防止乳粉在出料口出现“塔桥现象”选比较适当的锥度α，α应小于60°，取
锥体高度为：H2=6.5m 当α=60°是出料口直径：
D=D-2H×tg25°=6.5-2×4×tg25°=0.44m 即取出料口直径 d=0.5m
在干燥塔顶部导入热风，同时将料液送至塔顶部，通过雾化器喷成雾状液滴，这些液滴群表面积很大，与高温热风接触后水分迅速蒸发，在极短的时间内便成为干燥产品，从干燥塔底排出热风与液滴接触后温度显著降低，湿度增大，它作为废气由排风机抽出，废气中夹带的微粒用分离装置回收。喷雾干燥机为连续式常压干燥器的一种。用特殊设
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备将料液喷成雾状，使其与热空气接触而被干燥[11]。选用型号规格为蒸发量200kg/h的喷雾干燥机。 6.2.11 无菌包装设备
包装机隶属于粉末粉剂包装机械：该包装机可以对奶粉、豆奶粉、淀粉、调味品、酶制剂、饲料等粉末剂状、颗粒状物料的定量包装。制袋系统采用步进电机细分技术，控制器汉字显示，热封器四路控制温度，可靠的光电检测系统，自动打印批号或生产日期，包装成品上切易撕口，计量螺杆由步进电机驱动可获得极高的重复精度，生产材料全部选用不锈钢制成，与物料接触部分采用的是316不锈钢，此包装机完全符合医药GMP要求，采用充氮包装机[11]。 6.2.12 CIP清洗设备
CIP清洗是乳品加工厂在生产中和生产后所必不可少的工作环节，它可以对设备的物料接触面上所残留的乳脂肪、蛋白、碳水化合物、结焦等进行清洗和去除，以保证乳品的卫生质量。
CIP清洗设备包括有CIP清洗站、CIP清洗器、管路、清洗液回流泵[11]。
表6-1 设备选型列表
设备名称 磅奶槽 受奶槽 奶泵 双联式过滤器 离心分离机 板式换热器 消泡机 储奶罐 真空浓缩罐 三效降膜式蒸发器 喷雾干燥设备 混合机 CIP清洗设备 超高温灭菌机 奶茶粉包装机
型号 BAW150-5G RP6H2 DH207 BP2-J-15 YX-2000 RZWG01-5000
RP3B1 RNJM03-3200
LPG-5 VH-0.5 HT-CIP500
MJL-1cl
规格 350L 600L 流量5m3/h
5000L/h
2000L/h
蒸发量200kg/h
0.5m3 2500L/h 6000L/h 5-50kg
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7 公共系统与辅助部门
7.1 给排水系统
乳粉车间的用水包括浓缩、干燥锅的冷却用水以及容器的洗涤、消毒、热交换过程中的冷却和产品本身的用水等，其他还有运输设备、生产设备、管道和卫生间的清洁用水等。
班产量4t的给水量为15~20t/h，有效生产时间一天12h，一年250天，生活用水大约8t/h，有效使用时间一天8h。
表7-1 一些设备用水量[11]：
设备名称 洗箱机 1000L真空浓缩锅 三效降膜浓缩锅
用水量/t
2 20 25
由上计算全年耗水量W1=生产用水+生活用水=54000（吨）+16000（吨）=70000吨。
7.2 供汽系统
乳粉厂用汽较多的工段有浓缩、干燥等，此外设备的清洗消毒、地面的清洗，用汽量的多少也与设备有关，一般情况下，班产量4t的用汽量为1.5~2.0t/h,而设备的耗汽量如下：
表7-2 一些设备的耗汽量[11]
设备名称 保温缸 三效浓缩锅 喷雾干燥塔
设备能力 1000L/h 3000L/h 700kg/h
用汽目的 消毒杀菌 浓缩 干燥
用汽量/（kg/h）
340 800 2000
每天用汽有效时间为12h，一年有效生产时间250天，年耗汽量W2=6000吨
7.3 供电系统
车间配电原则
（1）车间配电装置的防护性能要适应环境特征，车间内部的动力和照明电源应分开，配电装置应留有一定的备用容量、备用回路。
（2）乳品厂在生产运行时突然停电，应采取应急措施确保人身和设备的安全。待恢复供电继续开车生产时，消毒、浓缩、喷雾干燥等设备的工况已偏离正常，需经一段
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时间后才能正常运行。
（3）二级负荷供电按规定应有一路可靠的电源
（4）乳品厂的重要用电负荷包括收乳、预处理、制冷、动力等部门，确定备用发电机的容量时，电机的调压特性应满足最大电动机的启动要求。
（5）通常备用电源与电网不并列运行，在变压器的高压侧装设隔离开关、必要的电气连锁和机械连锁，并通过严格的操作规程来保证运行安全。
（6）设计选用变压器容量时，不应预留过多的余量，而应预留变压器间的面积，待以后生产发展时，再调换大的变压器。
（7）在电网电压偏移较大的地区，为了保证用电设备的正常运行，宜采用有载调压变压器来自动调节输出电压的恒定，以改善工厂的供电质量。
（8）每个车间或部门应安装电度表，这是企业加强经济核算、节约能耗的重要手段之一。
（9）架空线路具有经济实用、维修方便、配电灵活等特点，在工厂设计中应以实际为主，适当兼顾美观，厂区线路宜采用架空线路和埋地线缆相结合的敷设方式[8]。
根据生产实际，对生产过程用电量计算： （1） 水处理耗电30kW
（2） 脱气均质杀菌系统耗电50kW （3） CIP耗电20kW （4） 罐装耗电80kW （5） 冷库耗电60kW （6） 空调耗电18kW （7） 其他耗电6.2kW
车间最高耗电两位264.2kW，故装机容量选为300kW。
7.4 生产及辅助车间设施
7.4.1 收奶站
收奶是乳品加工第一步，奶源的好坏将直接影响到乳制品的生产，鲜奶的采集通常是采用冷藏车“冷链”进行运输。收奶站要检测酸度、温度、杂质度，以及进行抗生素残留量检测、酒精实验、玫瑰红实验和凝结实验，确保原料奶的新鲜和质量[11]。 7.4.2 奶仓
奶仓的数量和规格由原料乳的运送时间表和运送容积来决定。为了使设备能连续运行，不会因为缺原料而停机，一定要保证满足7h生产用的我原乳量。牛乳在加工之前最好已经储存至少1~2h，这样，牛乳可自然脱气[11]。 7.4.3 品质监控室
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一般品质监控室要包括从原材料开始的各项原料、中间产品、终产品的质量检测、产品的跟踪监控以及随时地对产品进行抽检的监控人员和设备，也包括化验室和研发中心。
不同的操作间应进行分隔，如精密仪器间、细菌培养间、无菌室、储藏间和包材间等[11]。 7.4.4 仓库
乳粉厂的仓库在全厂建筑面积中占有较大的比重，包括原材料库、产品库、包材库、设备库等。原材料库要在各种原料的日或周需要量和生产储备天数的基础上，留有适当余地。成品库的大小取决于产品的产量和周转期。在建造仓库时，还要充分考虑到各种货物的性质，如是否需要冷冻、温度和湿度要求、包装规格、堆放方式等。要对各种情况有确切的估计，满足生产需要[11]。 7.4.5 机修车间
乳粉厂机修任务可设厂部机修部门和车间机修部门。车间机修工负责车间的日常运营和维护，如水电、车间设备的调试等[11]。