空罐生產(chǎn)能力的計(jì)算和實(shí)罐不同，不是以噸位計(jì)算，而是以每班生產(chǎn)多少套罐身和罐蓋（一只罐身兩只罐蓋為一套）為單位。自20世紀(jì)80年代初期，就逐步建成了在一定區(qū)域內(nèi)、一定量超大規(guī)模、品種齊全、質(zhì)量保證，可以滿足該區(qū)域內(nèi)各種類(lèi)型空罐需求的專(zhuān)業(yè)性空罐生產(chǎn)廠家和跨區(qū)域的空罐專(zhuān)業(yè)化市場(chǎng)，對(duì)推動(dòng)罐頭食品工廠空罐加工的專(zhuān)業(yè)化和空罐使用的安全性提供了最基本也是最可靠的保證。

第三節(jié)工藝流程的選擇與論證

一、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程的選擇

生產(chǎn)工藝流程是表示一個(gè)生產(chǎn)車(chē)間或工段自原料或半成品開(kāi)始，經(jīng)不同加工處理方法，直至成為合乎要求的半成品或最終產(chǎn)品的工藝要求和生產(chǎn)過(guò)程。由此可見(jiàn)，工藝流程決定著各車(chē)間各工段所采用的工藝要求和生產(chǎn)設(shè)備的合理排列。生產(chǎn)工藝流程能否影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力、工廠的經(jīng)濟(jì)效益，決定食品工廠的生存與發(fā)展，是初步設(shè)計(jì)審批過(guò)程中主要審查內(nèi)容之一。

在食品生產(chǎn)過(guò)程中，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)于不同品種的原料應(yīng)選擇不同的工藝流程。即使原料品種相同，如果所確定的工藝路線和條件不同，不僅會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且還會(huì)影響到工廠的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在選擇生產(chǎn)工藝流程時(shí)不僅要考慮不同食品的工藝特點(diǎn)，也要確保工藝流程的先進(jìn)性與科學(xué)性。

所以，我們?cè)谥贫üに嚵鞒虝r(shí)，必須通過(guò)分析比較相關(guān)因素，充分證實(shí)它在技術(shù)上是先進(jìn)的，在經(jīng)濟(jì)上是高效益的，并且符合設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)的相關(guān)要求。

因此，制定工藝流程必須遵循以下原則：

（1）盡量選用先進(jìn)、成熟、高效率低能耗的新設(shè)備，生產(chǎn)過(guò)程盡可能做到連續(xù)化，提高機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)能力，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

（2）根據(jù)原料性質(zhì)和產(chǎn)品規(guī)格要求擬訂工藝流程。外銷(xiāo)產(chǎn)品嚴(yán)格按合同規(guī)定擬定。

（3）注意經(jīng)濟(jì)效益，盡量選投資少、消耗低、成本低、產(chǎn)品收效高的生產(chǎn)工藝。

（4）充分利用原料，盡可能做到原料的綜合利用。

（5）要重視“三廢”處理效果。減少“三廢”處理量。治理“三廢”項(xiàng)目與主題工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工。選用產(chǎn)生“三廢”少或經(jīng)過(guò)治理容易達(dá)到國(guó)家規(guī)定的“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝。

（6）對(duì)特產(chǎn)或名優(yōu)產(chǎn)品不得隨意更改其工藝過(guò)程；若需改動(dòng)必須要經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、專(zhuān)家鑒定后，上報(bào)相關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)，方可作為新技術(shù)用到設(shè)計(jì)中來(lái)；非定性產(chǎn)品，需技術(shù)成熟后，方可用到設(shè)計(jì)中來(lái)。

（7）對(duì)科研成果，必須經(jīng)過(guò)中試放大后，才能應(yīng)用到設(shè)計(jì)中來(lái)；對(duì)新工藝的采用，需經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)鑒定，才能應(yīng)用到設(shè)計(jì)中來(lái)。

生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)重要而復(fù)雜的工作，所涉及的范圍大，直接影響建廠的效益。工藝流程設(shè)計(jì)指的是確定生產(chǎn)過(guò)程的具體內(nèi)容、順序和組合方式，并最后以工藝流程圖的形式表示出整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的全貌。在設(shè)計(jì)工藝流程時(shí)有幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：

（1）根據(jù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品品種確定生產(chǎn)線的數(shù)量，若產(chǎn)品加工的性質(zhì)差別很大，就要考慮幾條生產(chǎn)線來(lái)加工；

（2）根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，投資條件，確定操作方式。對(duì)于目前我國(guó)的實(shí)際情況，采用半機(jī)械化，機(jī)械化操作很廣泛，自動(dòng)化操作是發(fā)展方向；

（3）確定主要產(chǎn)品工藝過(guò)程；

（4）在主要產(chǎn)品的工藝流程確定后，就要確定工藝過(guò)程中每個(gè)工序的加工條件；

（5）正確選擇合理的單元操作，確定每一單元操作中的方案及設(shè)備的形式。

二、工藝流程圖的繪制

生產(chǎn)方法確定后，就要根據(jù)食品廠的實(shí)際情況，開(kāi)始工藝流程的設(shè)計(jì)。首先確定生產(chǎn)線數(shù)目，根據(jù)產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模，視生產(chǎn)實(shí)際情況，結(jié)合投資大小，確定生產(chǎn)線及生產(chǎn)線數(shù)目。如果產(chǎn)量大，可采用幾條生產(chǎn)線，以便生產(chǎn)調(diào)節(jié)，設(shè)備護(hù)理等；其次確定生產(chǎn)線自動(dòng)化程度，生產(chǎn)線有間歇和連續(xù)兩種。在確定生產(chǎn)線自動(dòng)化程度時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)和技術(shù)成熟性，結(jié)合生產(chǎn)規(guī)模，一般采用先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、合理的自動(dòng)化生產(chǎn)線，高品質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)配以自動(dòng)化在線檢測(cè)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。最后進(jìn)行工藝流程圖的設(shè)計(jì)，主要包括生產(chǎn)工藝流程示意圖，生產(chǎn)工藝流程草圖和生產(chǎn)工藝流程圖三個(gè)階段。

（一）生產(chǎn)工藝流程示意圖

生產(chǎn)工藝流程示意圖又稱(chēng)方框流程圖，在物料衡算前進(jìn)行。主要是定性表述由原料轉(zhuǎn)變?yōu)榘氤善返倪^(guò)程及應(yīng)用的相關(guān)設(shè)備。內(nèi)容包括工序名稱(chēng)、完成該工序工藝操作手段（手工或機(jī)械設(shè)備名稱(chēng)）、物料流向、工藝條件等。在方框圖中，以箭頭表示物料流動(dòng)方向。

工藝流程示意圖不僅可以用以上方框文字示意圖表示，而且還可以用簡(jiǎn)單的設(shè)備流程圖表示。由于沒(méi)有進(jìn)行計(jì)算，繪圖時(shí)設(shè)備的大小沒(méi)有比例要求。

（二）工藝流程草圖

工藝流程草圖是一種以圖形與表格相結(jié)合的形式來(lái)反映設(shè)計(jì)計(jì)算某種結(jié)果的圖樣，可用作提供審查的資料，也可作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的依據(jù)，一般是初步設(shè)計(jì)階段的草圖。

工藝流程草圖包括以下幾方面內(nèi)容。

（1）標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)備的編號(hào)、名稱(chēng)及特性數(shù)據(jù)。

（2）標(biāo)題欄：圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段等。

流程草圖一般由四個(gè)部分組成：物料流程、圖例、設(shè)備一覽表和必需的文字說(shuō)明，其制圖要求如下。

（1）按國(guó)家制圖要求的規(guī)定進(jìn)行繪圖。附注圖例常采用1∶50，1∶100，1∶200等。

（2）用細(xì)實(shí)線畫(huà)出設(shè)備示意圖。設(shè)備標(biāo)注方式如圖2-11所示。

（3）繪制設(shè)備和管道上主要閥門(mén)、控制儀表及管路附件。

（4）對(duì)必要的部分，而又不能用圖線表達(dá)時(shí)，用文字注釋。如“三廢”（廢水、廢氣、廢渣）、副產(chǎn)物的去向等。

（5）圖例：采用的介質(zhì)代號(hào)、儀表代號(hào)、閥門(mén)及管件代號(hào)等在流程圖的右上方列出圖例，并說(shuō)明用途。設(shè)計(jì)中常見(jiàn)圖例見(jiàn)表2-8。

重機(jī)電梯間

（三）工藝流程圖的設(shè)計(jì)

工藝流程圖又叫帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，是指將工藝設(shè)備外形按工藝流程及位置高低，配以工藝管道、控制點(diǎn)，在平面圖紙上展開(kāi)，是設(shè)備、管道布置設(shè)計(jì)的依據(jù)，供施工、生產(chǎn)、安裝、操作等參考的工藝流程圖。

生產(chǎn)工藝流程圖的繪制步驟為：生產(chǎn)工藝流程示意圖→物料平衡計(jì)算→設(shè)備設(shè)計(jì)及計(jì)算→設(shè)備選型→繪制工藝流程草圖→車(chē)間設(shè)備設(shè)計(jì)→草圖的修改和完善→正式繪制生產(chǎn)工藝流程圖。

由上述可知，生產(chǎn)工藝流程圖是分階段逐步完成的，流程圖的設(shè)計(jì)是要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)比較、修改，確認(rèn)設(shè)計(jì)合理無(wú)誤后繪制正式設(shè)計(jì)結(jié)果，它更加全面、完整、合理，是設(shè)備布置和管道設(shè)計(jì)的依據(jù)，并可為施工安裝、生產(chǎn)操作提供參考。在從事生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)時(shí)，必須全面、綜合考慮問(wèn)題，做到思路清晰，有條不紊，前后一致。

第四節(jié)食品工廠設(shè)計(jì)中的平衡計(jì)算

為了能夠做到科學(xué)管理、減少損耗、正確對(duì)生產(chǎn)線上的設(shè)備進(jìn)行選型，在食品生產(chǎn)過(guò)程中需要做好各項(xiàng)平衡計(jì)算工作。

食品工廠設(shè)計(jì)中的平衡計(jì)算主要包括以下幾個(gè)方面。

（1）原輔材料及包裝材料的平衡計(jì)算。

（2）能量平衡計(jì)算，包括熱量計(jì)算和耗冷量計(jì)算，而在食品工廠中的熱量主要由蒸汽提供，因此熱量計(jì)算一般是指蒸汽用量的計(jì)算。

（3）用水量的計(jì)算。

在一個(gè)工廠或一個(gè)車(chē)間內(nèi)，平衡計(jì)算時(shí)一般需要遵循質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律兩個(gè)基本定律。

一、物料衡算

物料衡算包括生產(chǎn)某產(chǎn)品所需要的原輔料和包裝材料的計(jì)算。通過(guò)物料衡算，可以確定各種主要物料的采購(gòu)運(yùn)輸量和倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存量，并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中所需的設(shè)備和勞動(dòng)力定員及包裝材料等的需要量提供依據(jù)。

物料衡算是工藝計(jì)算的基礎(chǔ)，在整個(gè)工藝計(jì)算工作中開(kāi)始得最早，并且是最先完成的項(xiàng)目。當(dāng)生產(chǎn)方法確定并完成了工藝流程示意圖設(shè)計(jì)后，即可進(jìn)行物料衡算。

（一）物料衡算的方法和步驟

物料衡算所依據(jù)的是質(zhì)量守恒定律，即對(duì)于一定的衡算系統(tǒng)，它的進(jìn)出物料的總量不變，用公式表示為：G進(jìn)＝G出＋G損。

計(jì)算物料時(shí)，必須使原、輔料的質(zhì)量與經(jīng)過(guò)加工處理后所得成品及損耗量相平衡。加工過(guò)程中投入的輔助料按正值計(jì)算，加工過(guò)程中的物料損失，以負(fù)值計(jì)入。這樣，可以計(jì)算出原料和輔料的消耗定額，繪制出原、輔料耗用表和物料平衡圖。并為下一步設(shè)備計(jì)算、熱量計(jì)算、管路設(shè)計(jì)等提供依據(jù)和條件。還為勞動(dòng)定員、生產(chǎn)班次、成本核算提供計(jì)算依據(jù)。因此，物料衡算在工藝設(shè)計(jì)中是一項(xiàng)既細(xì)致又重要的工作。

根據(jù)物料衡算結(jié)果，可進(jìn)一步完成下列的設(shè)計(jì)。

（1）確定生產(chǎn)設(shè)備的容量、個(gè)數(shù)和主要尺寸。

（2）工藝流程設(shè)備圖的設(shè)計(jì)。

（3）水、蒸汽、熱量及冷量等平衡計(jì)算。

（4）車(chē)間布置、運(yùn)輸量、倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存量、勞動(dòng)定員、生產(chǎn)班次、成本核算及管線設(shè)計(jì)。

在工廠建成投產(chǎn)后，同樣可利用物料衡算，針對(duì)所用的生產(chǎn)工藝流程、車(chē)間或設(shè)備，利用可觀測(cè)的數(shù)據(jù)去計(jì)算某些難于直接測(cè)定計(jì)量的參變量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)行生產(chǎn)狀況進(jìn)行分析，找出薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行革新改造，挖掘生產(chǎn)潛力，制定改進(jìn)措施，提高生產(chǎn)效率，提高正品率，減少副產(chǎn)品、雜質(zhì)和三廢排放量，降低投入和消耗，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

根據(jù)設(shè)計(jì)的范圍和需求來(lái)具體確定衡算范圍，即可以是一個(gè)完整的生產(chǎn)全過(guò)程，也可是某一臺(tái)設(shè)備或一組設(shè)備，如在進(jìn)行某一設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)則只需作局部的物料衡算。

選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算基準(zhǔn)可使整個(gè)計(jì)算過(guò)程得到簡(jiǎn)化，否則會(huì)增加計(jì)算難度，甚至無(wú)法得到結(jié)果。通常，應(yīng)選取生產(chǎn)過(guò)程中的物料不隨其變化的一個(gè)物理量作為計(jì)算基準(zhǔn)，如連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)過(guò)程常以單位時(shí)間物料量（通常用班產(chǎn)量）作基準(zhǔn)；間接操作過(guò)程以每批處理的物料量為計(jì)算基準(zhǔn)，即以單位質(zhì)量、體積和摩爾數(shù)的產(chǎn)品或原料為基準(zhǔn)；如有化學(xué)變化過(guò)程，則以質(zhì)量為基準(zhǔn)。

1.物料衡算的基本方法——技術(shù)經(jīng)濟(jì)定額指標(biāo)法

技術(shù)經(jīng)濟(jì)定額指標(biāo)法是以“技術(shù)經(jīng)濟(jì)定額指標(biāo)”為計(jì)算的基本資料。原輔料消耗定額是指在生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有的正常生產(chǎn)條件下，在企業(yè)內(nèi)部平均設(shè)備狀況和平均勞動(dòng)熟練程度下，在一段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)某單位產(chǎn)品所耗用原輔料的平均值。物料計(jì)算中所用的原輔料定額指標(biāo)是指各食品加工廠在生產(chǎn)實(shí)踐中積累起來(lái)的關(guān)于原輔料與產(chǎn)品投入和產(chǎn)出方面的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)因具體食品工廠的地區(qū)差別、機(jī)械化程度、原料品種、成熟度、新鮮度及操作條件等的不同會(huì)出現(xiàn)一定的幅度變化，選用時(shí)要根據(jù)具體情況而定。

運(yùn)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)定額指標(biāo)法計(jì)算時(shí)，常以班產(chǎn)量作為計(jì)算基準(zhǔn)，其計(jì)算公式如下：

每班耗用原料量（kg/班）=單位產(chǎn)品耗用原料量（kg/t）×班產(chǎn)量（t/班）

每班耗用各種輔助材料量（kg/班）=單位產(chǎn)品耗用各種輔助材料量（kg/t）×

班產(chǎn)量（t/班）

每班耗用包裝容器量（只/班）=單位產(chǎn)品耗用包裝容器（只/t）×

班產(chǎn)量（t/班）×（1+損耗率）

以上僅指一種原料生產(chǎn)一種產(chǎn)品的計(jì)算方法，如一種原料生產(chǎn)兩種以上產(chǎn)品時(shí)，則需分別求出各產(chǎn)品的用量，再匯總求總量。

2.物料衡算的計(jì)算步驟

物料衡算法是在以產(chǎn)品的配方及原料利用率和中間產(chǎn)品的物量分配比率基本已知條件下才能進(jìn)行的計(jì)算方法。

物料衡算的基本依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，即引入系統(tǒng)(或設(shè)備)操作的全部物料質(zhì)量必等于操作后離開(kāi)該系統(tǒng)(或設(shè)備)的全部物料質(zhì)量和物料損失之和。而食品生產(chǎn)和其他化工生產(chǎn)一樣，有連續(xù)式或間歇式操作方法，連續(xù)操作又可分成物料再循環(huán)和物料不循環(huán)兩類(lèi)。故在進(jìn)行物料衡算時(shí)，必須遵循一定的方法步驟。

對(duì)于較復(fù)雜的物料平衡計(jì)算，通常可按下述步驟進(jìn)行：

（1）弄清題意和計(jì)算的目的要求。要充分了解物料衡算的目的要求，從而決定采用何種計(jì)算方法。

（2）繪出工藝流程示意圖。為了使研究的問(wèn)題形象化和具體化，使計(jì)算的目的正確、明了，通常使用框圖和線條圖顯示所研究的系統(tǒng)。圖形表達(dá)方式宜簡(jiǎn)單，但代表的內(nèi)容應(yīng)準(zhǔn)確、詳細(xì)。把主要物料(原料或主產(chǎn)品)和輔助物料(輔助原料或副產(chǎn)品)都應(yīng)在圖上表示清楚，并盡可能標(biāo)出各物料的流量、組成、溫度和壓力等參數(shù)，不得有錯(cuò)漏，故必須反復(fù)核對(duì)。

（3）寫(xiě)出生物反應(yīng)方程式。根據(jù)工藝過(guò)程發(fā)生的生物反應(yīng)，寫(xiě)出主反應(yīng)和副反應(yīng)的方程式。對(duì)復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程，可寫(xiě)出反應(yīng)過(guò)程通式和反應(yīng)物組成。需要注意的是，生物反應(yīng)往往很復(fù)雜，副反應(yīng)很多，這時(shí)可把次要的所占比重很小的副反應(yīng)略去。但是，對(duì)那些產(chǎn)生有毒物質(zhì)或明顯影響產(chǎn)品質(zhì)量的副反應(yīng)，其量雖小，但不能忽略，因?yàn)檫@是精制分離設(shè)備設(shè)計(jì)和三廢治理設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。

（4）收集設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和有關(guān)物化常數(shù)。需收集的數(shù)據(jù)資料一般應(yīng)包括：生產(chǎn)規(guī)模，班產(chǎn)量，年生產(chǎn)天數(shù)，原料、輔料和產(chǎn)品的規(guī)格、組成及質(zhì)量，原料的利用率等。還有整個(gè)工藝過(guò)程各工序有關(guān)物料的數(shù)量，濃度，含水率等。常用的物化常數(shù)如密度、比熱容等，可在相應(yīng)的化工、生化設(shè)計(jì)手冊(cè)中查到。

（5）確定工藝指標(biāo)及消耗定額等。設(shè)計(jì)所用的工藝指標(biāo)、原材料消耗定額及其他經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可根據(jù)所用的生產(chǎn)方法、工藝流程和設(shè)備，對(duì)照同類(lèi)型生產(chǎn)工廠的實(shí)際水平來(lái)確定，這必須是先進(jìn)而又可行的，它是衡量企業(yè)設(shè)計(jì)水平高低的標(biāo)志。