《生物工厂设计概论》结课论文
学院：生物工程
专业：生物工程（微生物工程）
姓名（学号）：李保同 （09042207）
王俊坡 （09042212）
宋丽娜 （09042226）
孙海焕 （09042227）
王慧茹 （09042228）
王轶菲 （09042231）
任课教师：乔长晟
摘要
宠物食品是指人工配制的全价配合饲料及各种保健食品，它正随全球宠物驯养文化的兴起而崛起，与名目繁多的各式配套项目形成全球范围的“宠物经济”，尤其在发达国家己形成庞大的工艺体系。
本文主要研究论述几个方面的内容：宠物食品工艺流程确定及论证；厂区车间平面设
计；宠物食品工艺设计；主要设备选型；主要设备安装。
本宠物食品加工工艺分为原料接收，清理，配料，混合，粉碎，膨化，烘干，喷涂，冷却，筛分，成品打包等几个基本工序。针对宠物食品生产的技术要求，重要原料主要采用喷涂添加工艺"本工艺尽量采用机械软性输送，避免了在输送过程中产生破碎，提高成品率。 本工艺选用一秤式配料工艺,采用单螺杆膨化机膨化，既节约设备投资又保证产品质量。
本课题设计每天50t宠物食品生产线产品工艺,在学习国际国内先进生产工艺的基础上，确定了本工艺的生产工艺流程，根据实际情况及设计原则，科学合理地得出主要设备布置方案。
关键词:宠物食品加工厂；车间；设备；设计。
1. 总论
1.1 宠物食品简述
宠物一般是人们为了精神目的而豢养的动物，多为哺乳纲、鱼纲或鸟纲的动物，但现如今宠物已扩大到爬行纲、两栖纲甚至昆虫。宠物的兴起是社会经济高速发展和消费层次多元化的必然产物。宠物食品是专门为宠物提供的食品，介于人类食品与传统畜禽之间的高档动物食品。其作用主要是为各种宠物提供最基础的生命保证、生长发育和健康所需的营养物质。具有营养全面、消化吸收率高、配方科学、质量标准、饲喂方便以及可预防某些疾病等优点。按照宠物食品的形态来区分，一般可将宠物食品分为干燥性宠物食品，如狗粮、猫粮；半干型宠物食品，如宠物罐头类食品；宠物流质食品，如：宠物营养粥等。按照宠物食品的用途又可分为：宠物日粮、日粮伴侣、宠物保健食品、宠物零食、处方食品等。
在一些经济发达的国家，如美国、澳大利亚、日本和欧洲的大部分地区，宠物业的发展规模是相当大的，据报道：法国养犬900多万只，宠物业的年营业额达到40多亿法郎，相当于法国国民生产总值的3%，不仅提高了税收还大大增加了就业机会。
由宠物带动的相关产业发展中，最重要的是宠物食品业。传统的喂养宠物方式是用残羹剩饭、自制食物以及从自然界中捕捉来的食物，随着人们生活水平的提高、消费观念的改进，逐渐用购买来的加工型食品喂养宠物。人们不但注意自己的营养、保健，也同样注意宠物的食品营养搭配。商家研制出不同种类、适合各种宠物需要的食品。在超级市场上，通常设有宠物专柜，可以随心所欲地买到狗饭、狗草、猫点心、狗罐头、猫饮料，主人可根据所养宠物的品种、年龄、性别及生长发育状况购买到相应的营养平衡食品。
中国的宠物食品加工兴起于90年代，国内目前的宠物食品公司规模小、产品单一，和世界上百年历史的著名宠物食品产业相比，还处在萌芽阶段。国内的宠物食品市场几乎是国外名牌企业的天下，一些国际著名品牌，像“伟嘉”、“宝路”、“皇家”、“普瑞纳”等纷纷进入中国市场。在沿海发达地区，一些国际著名品牌，如普瑞纳已投资与当地饲料厂家合资生产宠物食品。当各大著名食品及饲料公司争相看好宠物食品业，占据世界发达国家宠物食品市场赚得巨额利润的同时，己把目标投向中国宠物食品市场。中国的“宠物热”虽兴起于近些年，但由此带来的相关产业经济的发展已初规模，中国宠物经济潜力相当大。
1.2 设计依据
主要依据为：
（1）日产50t宠物食品厂，主要生产对象以猫、狗为主;
（2）建设一个国内先进型的宠物食品工厂。
1.3 设计原则
基本原则为：
(1)经济上合理，技术上先进。
(2)通过施工投产后，在产品的质量和产量上达到规定的标准，各项经济指标达到国内同类工厂的先进水平。
(3)在“三废”治理和环境保护方面符合国家有关规范。
1.4 设计意义
本厂建设在天津经济技术开发区西区，海运、高速公路、空运条件优越，既可覆盖整个华北
甚至全国范围内，又可为出口销售打下良好的基础。
1.5 设计内容
研究日产50t宠物食品厂总体设计。
2．厂址要求及选址
2.1厂址选择的要求
(1)厂址选择首先应符合国家的方针政策，设在当地的规划区内，以适应当地远近期规划的统一布局，宜利用荒地，并尽量不占或少占良田，做到节约用地。
(2)厂区用地、生活区用地、污水排放场地等应同时考虑，统一规划，相互协调，做到远近期合理规划。
(3)食品工厂一般倾向于设在原料产地附近的大中城市的郊区，个别产品为有利于销售也可设在市区。
(4)厂区的标高应高于当地的历史最高水位，特别是主厂房及仓库的标高更应高出当地的历史最高水位。厂区自然排水坡度最好在0.004一0.008之间。
(5)所选厂址要有可靠的地质条件，应避免将工厂设在流沙、淤泥、土崩断裂层上。
(6)所选厂址附近应有良好的卫生环境，没有有害气体、放射性源、粉尘和其他扩散型污染源(包括污水、传染性医院等)。特别是在上风向地区的工矿企业，要注意它们对食品工厂生产有无危害。厂址不应选在受污染河流的下游。
(7)所选厂址应有较方便的运输条件(公路、铁路或水路)。
(8)有一定的供电条件，以满足上产需要，最好采用两线路供电。在供电距离和容量上应得到供电部门的保证。
2.2厂址选择
厂址拟建地点为天津经济技术开发区西区
3 . 总平面设计
3.1 基本原则
(1)总平面布置宜根据生产、防火、卫生、安全、施工等要求，结合地形、地势、气象等自然条件，全面地、因地制宜地布置厂区建筑物、构筑物、露天堆场、运输路线、管线、绿化及美化设施，为生产和职工生活创造良好条件;
(2)应按任务书要求，结合周围环境，力求布置紧凑合理，做到节约用地。并根据生产特点和产品发展需要，正确处理近期和远期工程关系，使近期建筑物、构筑物布置适当集中，并考虑扩建的可能性;
(3)生产车间(即主车间)应在工厂的中心，其他车间、部门及公共设施均需围绕主车间进行排布;
(4)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、管道等的运输应有各自路线，力求避免交叉，合理加以组织安排;
(5)动力设施应接近负荷中心;
(6)生产区(各种车间和仓库)和厂前区(传达室、化验室、办公室等)分开;
(7)生产车间应注意朝向，保证阳光充足，通风良好;
(8)合理确定建筑物、构筑物的室内地坪标高，室内外高差应不小于0.15米
(9)生产车间与城市公路之间有一定的防护区，一般为30~50米，中间最好有绿化带阻挡尘埃污染;
(l0)根据生产性质不同，动力供应、货运周转和卫生防火等应分区布置。
(ll)总平面中要有一定的绿化面积，但又不宜过大;
(12)厂区道路应按运输量及运输工具的情况决定其宽度，一般厂区道路应采用水泥或沥青路面，以保持清洁。
(l3)厂区各建筑物布置也应合理利用地质、地形和水文等自然条件;
(l4)成品间应接近入口，运煤出渣不宜穿越生产区，而应另设出口
3.2 主建筑物设计原则
3.2.1 基本原则
(l)应根据当地施工条件和材料供应情况，采用技术先进，经济合理，安全可靠，施工方便的结构形式，设计中必须注意节约用料;
(2)生产方便清洗，地面宜设计排水坡度为1%~1.2%;
(3)在结构设计中，为方便车间清洁卫生工作及车间防霉，应避免在车间内出现过多的阴角及凹凸不平处。
3.2.2 主建筑设计图
主建筑设计图如下
3.2.3 辅助部门
（1）化验室
化验室主要负责原料验收，生产过程质量控制，成品出厂检验。
（2）蒸煮车间
处理肉汁加工，使鲜肉经过绞、粉碎、蒸煮熟化等加工后成为需要的添加原料;牛油软化处理，经过水浴加热后使牛油成液体性状，适合加入喷涂机。
（3）中心实验室
中心实验室的主要责任为根据市场调研结果，开发出市场需要的产品，同时密切注意正在生产的产品的质量变化，改进工艺，保证产品质量，使企业保持良好的市场竞争力。
（4）工厂运输
厂外运输
本厂的厂外运输有：原料运送至生产车间；用车将成品运送至各销售网点或港口；用卡车将煤运送至锅炉房，并运走煤渣；用卡车将包装材料运至各包装材料库。
厂内运输
本厂的厂内运输主要为用电瓶叉车堆码运送成品。
厂内道路
人行宽1.5m；单车道宽12m；双车道宽18m；厂内围墙与道路边缘间距3m；建筑物外墙与道路边缘间距，由汽车出入处为6m，无车出入处为1.5m。
4 . 产品方案确定
产品方案，即宠物食品厂全年生产哪几种产品，以及每一品种的产量、质量规格和
生产班次等。在制定产品方案时,应根据计划任务书确定主要产品的品种、产量和生产班次，同时考虑有调节性的产品来调整生产的忙闲不均现象。根据以上原则及任务书的要求，行选择比较后确定：设计设计的宠物食品厂全年只猫和狗两类产品，为每天生产，顾观赏鱼；猫和狗食品营养标准。
5 . 生产工艺流程l姓小鲜肉
5.1 生产工艺流程简图如下：
5.2工艺流程各基本工段的目的及要求
(l)原料接收要求
本工段的任务是通过一定的程序和一系列作业设备的运作，将各种不同的外来原料运入场内进行接纳、整理和储存，以确保生产的需要。
原料要求：
颜、感官、无不良风味、杂质、水分(与标准样对比)；
②检查批号，检验报告单，与规格说明对比；
③无金属、无木头、无玻璃、无虫子或其他不可接受的物质存在，没有霉变;
④储存:密封、防水、防鼠、通风；
(2)原料筛选
筛选的目的是清理物料中的大杂，根据物料的特性，谷实类颗粒料一般选用圆筒初清筛，辅料一般选用圆锥粉料初清筛。
(3)磁选
除本段外，在后续粉碎机、膨化机等设备之前设置，以保证设备安全运行
(4)计量
秤的目的一方面是能计算出每天的生产能力，另一方面也有校准的作用。l)是校准配料的准确性；2)是计算生产过程的损耗；国内大多采用电子秤分批次计量，秤的等级应达到：大比例原料配料秤W级准度；微量添加剂达到111级准度。
(5)混合
混合的目的是将各种原料组分均匀分布，不产生营养偏析。一般由待混合仓、气动闸门和料位器组成，目前常采用双轴桨叶混合机，混合周期短、混合均匀度高、出料快、残留量小。
(6)粉碎
设备布置简单，二次粉碎粒度细、细度分布均匀，且相对于一次粉碎有较低的单位产量电耗。国内大多采用先进的水滴形粉碎室，合理二次粉碎结构的设计，有利产量提高。在做微
粉碎时，采用粉碎机、沙克龙、除尘器、料封绞龙的方式，以减轻除尘器压力。
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