食品工厂设计与环境保护 年产1000t核桃蛋白饮料生产工艺设计
设定常温20℃为进水温度，出口温度为25℃。
巴氏杀菌核桃奶温度由90℃杀菌温度冷却到60℃灌装温度消耗冷却水计算如下：
Q?MC(T终?T始)，Q奶=Q冷却水
即2.03×1000×3.767×（90-60）=M水2×4.187×(25-20), M水2 =10958.22kg 5.2.3杀菌锅冷却用水
二次杀菌冷却所需用水量根据生产经验及杀菌锅型号和处理能力，取用水量为18t/h,设杀菌锅冷却时间为4h,杀菌锅每班需冷却水量设为M水3,那么M水3=72t。（按进水温度20℃出水温度30℃计）
冷却水总用量：每班冷水耗用总量设为M那么M=M水1＋M水2＋M水3=4.3+109.5+72=185.8t
六、管径设计与计算
6.1生产用水管路的设计与计算
6.1.1夹层锅用水管径
已知夹层锅用水量为3.36t每班，设定输水时间为10min，水的流量为0.336t/min,
?依据工业供水速度取为3m/s,因为Q=Fv=D2?
4故D?式中
D—管道断面处的计算内径,m，Q—设计断面的水流量,m/s，F—管道断面的面积,m2，?3QQ≈1.128(m)=0.0490m
?(?/4)?—断面处水的平均流速，m/s，采用不锈钢管尺寸?57×3.5（mm），（以下计算公式中各字母表示含义同上） 6.1.2浸泡用水管径
已知每班浸泡用水量为0.924t,设定输水时间10min,水流量为0.0924t/min, 供水速度选为2m/s, D?QQ≈1.128=0.0313m
?(?/4)?选用不锈钢管,尺寸?40×3.5（mm）
6.1.3磨浆用水管径
磨浆过程每班耗水量为1.54t,设定磨浆输水时间为1小时，水流量为1.54t/h,供水速度取0.2m/s, D?Q=0.0523m
(?/4)?选用不锈钢管,尺寸为?60×3.5（mm）
6.1.4清洗用水管径
采用CIP设备进行清洗的设备总耗水量为2.8t,各段清洗时间总和为1.25h,水流量为
16
食品工厂设计与环境保护 年产1000t核桃蛋白饮料生产工艺设计
2.24t/h，设定水流速为1m/s,则D?Q=0.088
(?/4)?因为清洗过程要使用酸碱介质，所以采用不锈钢管尺寸为?60×3.5(mm)
6.2物料输送管路的设计与计算
取物料输送速度为1.5m/s，核桃奶密度取水的密度1000kg/m3,物料量为2t每班，确定输送时间为1h，
则物料流量为2000kg/h，由Q?(?/4)?D2?V??得D=0.0217m 式中
Q—物料量，kg/s，V—物料输送平均流速，取1.5m/s，D—管道断面内径，?—物料密度，取1000kg/m3
由于物料卫生较高所以使用不锈钢管尺寸为?27×3.5（mm） 6.3蒸汽管路的设计与计算
6.2.1配料系统蒸汽管径
配料罐加热使用的蒸汽流量为11.465kg/h，使用的蒸汽压力为0.3MPa，查得蒸汽密度为1.62kg/m3，管径为45mm，选用无缝钢管，尺寸为57×3.5（mm）。 6.2.2化糖锅蒸汽管径
化糖锅加热使用的蒸汽流量为4.516kg/h，使用的蒸汽压力为0.3MPa，查得蒸汽密度为1.62kg/m3，管径为30mm，选用无缝钢管，尺寸为38×3.5（mm）。 6.2.3巴氏杀菌蒸汽管径
使用的蒸汽流量为19.815kg/h，使用的蒸汽压力为0.3MPa，查得蒸汽密度为1.62kg/m3，管径为45mm，选用的无缝钢管尺寸为57×3.5（mm） 6.2.4杀菌锅蒸汽管径
使用的蒸汽流量为26.70kg/h，使用的蒸汽压力为0.3MPa,
查得蒸汽密度为1.62kg/m3，管径为50mm，选用的无缝钢管尺寸为57×3.5mm。
表6-1 管径计算表 序号 1 2 3 4 9 名称 夹层锅用水管径 浸泡用水管径 磨浆用水管径 清洗用水管径 杀菌锅蒸汽管径 型号（mm） 不锈钢管?57×3.5 不锈钢管?40×3.5 不锈钢管?60×3.5 不锈钢管?60×3.5 无缝钢管?57×3.5 序号 5 6 7 8 名称 物料输送管径 配料系统蒸汽管径 化糖锅蒸汽管径 巴氏杀菌蒸汽管径 型号（mm） 不锈钢管?27×3.5 无缝钢管?57×3.5 无缝钢管?38×3.5 无缝钢管?57×3.5 17
食品工厂设计与环境保护 年产1000t核桃蛋白饮料生产工艺设计
七、耗水供汽量计算
7.1耗水量计算
以每班用水量计算为例
7.1.1物料调配、浸泡用水量计算
每班出核桃仁约0.168t，夹层锅预煮浸泡按1：2加水耗水量=0.168×2=0.336t；磨浆前的常温浸泡8小时，加水比例为1:3,且每4小时换一次水，耗水量=0.154×3×2=0.924t；磨浆加水比例1:4,浸泡后核桃仁吸水后重量约为0.385t,磨浆耗水量=0.385×4=1.54t；调配、浸泡共加水约合2.8t。 7.1.2物料清洗用水计算
⑴核桃破壳和破壳以后的核桃仁清洗
清洗三次，每次清洗按1:3比例加水清洗，耗水量=0.293×3×3=2.64t ⑵脱皮后的核桃仁清洗
因为核桃仁脱皮时加入了碱液，所以要进行彻底清洗，设将所有夹层锅满水进行清洗，清洗4次，耗水量=1.2×5×500×4=12t 7.1.3设备清洗用水
车间浸泡罐、高位储罐罐和夹层锅的清洗用水量可按各自的总容积的5%计算，均质机、脱气机、巴式杀菌机、杀菌釜、胶体磨、灌装机等的清洗用水量可以按照各自处理量的10%（每昼夜）计算。各种罐体总容积V=50×12＋200×6＋300×8＋600＋1200=6000L，每天清洗两次，清洗耗水=6000×5%×2=0.6t；各设备每昼夜清洗用水=（80+700+500+600+500+4000+2500+2700+2700+300）×10%×8=2.22t 7.1.4其他清洗（冲洗地坪M）用水
实际测定，1t水大约可以冲洗地坪40平方米，生产车间每班冲洗至少两次 则M=S/40*2,
式中S为生产车间地坪面积，m2 生产车间以140m2计，进行估算得M=7t 7.1.5生活用水量
每班人数为12人，依照经验数据，每人平均生活用水70kg/h,
生活最大用水量=12×70=840kg/h,每班8小时计算每班生活用水为6.72t 7.1.6消防用水量
因为消防用水的不确定性且通常用水较少，所以可忽略不计，一旦发生火警时，也可将生产用水或生活用水与之调节使用。 7.1.7冷却用水
18
食品工厂设计与环境保护 年产1000t核桃蛋白饮料生产工艺设计
冷却水总耗量为18.58t。
由以上计算得每班总用水量约为64.8t，每小时耗水8.1t,则生产1t核桃奶需耗水32.4t。
表7-1 耗水量计算表 序号 1 2 3 4 5 6 工艺过程 物料调配 物料清洗 冲洗地坪 生活用水 冷却 合计 耗水量（t） 2.8 14.82 70 6.72 18.58 8.1t/h 7.2锅炉供汽量估算
锅炉额定容量设为Q,按下式计算确定：
Q=1.15(0.8QC?QS?QZ?QG)(t/h)=1.15（0.8×0.9+Q×5%+Q×8%+Q×10%）
解得Q=1.2t/h 式中
Q—锅炉额定容量，(t/h)，QC—全厂生产用最大耗汽量，(t/h)，QS—全厂生活用最大
耗汽量，按总用汽的20%计(t/h)，QZ—锅炉房自用汽量，(t/h)（一般取5%～8%），QG—管网热损失，(t/h)（一般取5%～10%）
八、工厂定员编制
8.1定员计算方法
8.1.1按定额计算
对于使用手工操作较多的工序，可根据单位产量物料消耗工仁人数确定生产人数，如果由于设备的机械化、自动化差异要选用直接按定额进行劳动定员，应当结合工厂生产的实际经验和实践数据。
8.1.2按设备和各工段需要人数来确定
机械化程度比较高的车间当按每台设备需要的操作人数结合辅助人数确定。生产人员的确定通常按照生产同类型产品的工厂实际雇佣的人数，再结合设计工厂的实际情况考虑。 除上述生产人员外应加入工厂的行政人员，其中包括如车间主任（正副）、财会人员、质检源、销售人员、党部书记、辅助车间操作和管理人员等。 8.2全厂人员编制
19
食品工厂设计与环境保护 年产1000t核桃蛋白饮料生产工艺设计
表8-1 生产车间定员表
工序 原料预处理 浸泡 磨浆 化糖 调配 脱气 均质 巴式杀菌 灌装 二次杀菌 封口 检验 包装 入库 总计 人数（每班，共两班） 人数合计 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 28
表8-2 行政人员定员表 职务 厂长 副厂长 车间主任 技术经理 技术专员 会计 行政人员 采购员 销售经理 销售人员 人数 1 2 1 1 2 2 2 2 1 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 总计
19 表8-3 辅助车间定员表 岗位
人数（每班、共两班） 20
人数合计