年产5000吨马铃薯生产工艺设计

一、产品原辅材料消耗—物料衡算

根据工厂设计规模、产品方案，通过物料平衡计算，可确定单位时间生产过程中主要原辅料的需求量以及水、蒸汽、能源等流量与耗量，据此就可以计算出全年主要物料、 包装材料的采购运输和仓储容量。同时通过物料衡算，还可以根据计算数值经济合理地选择生产设备，并进行车间的工艺布置和各工序劳动力的安排，也是进行经济分析不可缺少的根据。

（一）原辅料用量及生产成本 

根据马铃薯中淀粉含量为17%-18%，淀粉在干物质中含量为83.47%。本工艺淀粉提取率为95%，由此可计算出生产1吨淀粉所需原辅料。

根据用去的原料和所得的成品，即可算出原料消耗定额：（t原料/t成品）

表1 马铃薯淀粉生产成本估算 （1吨）

表2 日产50吨马铃薯淀粉物料计算

（一）水衡算

①原料处理及产品工艺用水

马铃薯原料处理用水为自来水,其中马铃薯输送段耗水为0.5吨/t马铃薯, 马铃薯清洗段耗水为1.5吨/t马铃薯。

产品工艺用水是直接添加到产品中的水，需要合乎要求，水质较好的水。马铃薯淀粉加工工艺用水主要是全旋流工段用水。全旋流装置要求对马铃薯糊浆以少量加水为宜，总加水量控制在500～600 kg／t马铃薯。

以单条生产线计算，原料处理工段及产品工艺工段单位时间用水量见表4。

 表4一条生产线原料处理及产品工艺用水

清洁用水包括清洗设备、干墙壁、冲洗地坪等用水。清洗与食品接触面的设备用水应按饮用水标准要求。其他卫生洗涤用水可采用井水或干净的江河水。

清洁用水量一般在10m3/h，可得：   M4=10m3/h。

③车间生活用水

按习惯用水量计算，一般车间25L/(班·人)，可得：

M5=1.2m3/h

④车间总用水量

生产工段为固定用水量直接相加，分项用水考虑到各分项的同时使用率，应将各分项用水量的总和乘以同时使用系数，作为分项的用水量，同时使用系数一般取0.6～0.8。

马铃薯淀粉生产车间每小时用水的消耗为：

M = ( M1 + M2 + M3 )× 2 +( M4 + M5 ) ×0.8

  =（12.5+37.5+12.5）× 2 +( 10 + 1.2 ) ×0.8 

  =  134 t/h

（二） 电衡算

电耗与设备的生产能力有关，将设备清单中设备的消耗量累计，即可得到能源的消耗，设备电耗计算如下表5。

 表5各机组装机功率统计表

（三） 蒸汽衡算

马铃薯淀粉车间生产用汽主要是利用水蒸气作为热源，用于加热气流干燥所用空气。

根据气流干燥机对湿淀粉进行干燥时耗用蒸汽量为1.8～2Kg/Kg水。用汽量按“单位产品耗汽量定额”估算可知，马铃薯淀粉每吨成品工艺用汽耗量为2t/t成品。

    根据物料衡算结果可知马铃薯淀粉产量为：0.9259t/h 

马铃薯淀粉生产车间汽的消耗为：2×0.9259t/h＝1.85t/h

考虑到生产高峰用汽和热效率等问题，蒸汽的供应能力应配置蒸发能力为2t/h的锅炉一台。

第三节  车间设备选型配套明细表

一、设备选型

（一）设备选型的依据

 物料计算是设备选型的依据，选择设备时要注意四点： 

(1)根据每一品种单位时间(h或min)产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需设备的台数。 

(2)几个生产中的关键设备，除按实际生产能力所需台数的设备外，还应考虑备用设备。 

(3)以便后道工序的生产能力要略大于前道，不至于生产能力不够，导致物料积压。 

(4)选择设备应考虑下列原则：

a、满足工艺要求，保证产品的质量和产量。 

b、应选用较先进，机械化程度较高的设备。 

c、充分利用原料，能耗少，效率高，体积小，能一机多用。 

d、应符合卫生要求，故而多应用不锈钢材料。

e、有合理的自动控制系统,控制温度、压力和真空度，时间、速度、流量等工艺参数。

（二）设备选型及清单

(1) 马铃薯输送清洗工段设备选型

根据物料计算的结果，平均每小时每条生产线设计淀粉产量为1.04吨，一条生产线每小时处理马铃薯原料6.25吨，既要求输送清洗段的马铃薯物流量为6.25t/h，因此马铃薯输送设备选用最大流量为10m3/h的流送槽和马铃薯水泵，用于输送马铃薯，进料量可控制在6.25t/h。除石设备选用处理能力5-10 t/h的马铃薯专用去石机。清洗设备选用最大处理能力10 t/h滚笼清洗机。选用处理量4-10t/h的螺旋输送机用于薯块提升和向锉磨机进料，输送机同时按装喷淋设备对马铃薯进行二次清洗。

(2) 马铃薯锉磨碎工段设备选型

    根据输送清洗工段6.25t/h的进料量，此工段所先设备的生产能力应适量增大，选用处理能力10吨/小时的锉磨机对马铃薯进行粉碎，选用流量为10m3/h的螺杆泵对马铃薯渣浆进行输送，选用最大流量20m3/h的自清过滤器对马铃薯渣浆进行过滤，保证后续旋流单元的设备不堵塞。

(3) 马铃薯渣浆全旋流单元设备选型

根据工艺和物料计算结果，此操作单元加水量为0.5t/t马铃薯，计算出旋流器的物料流量为：6.25+6.25×0.5＝9.375t/h。

因此要求此工段旋流器的处理能力为10m3/h。

(4) 淀粉乳脱水单元设备选型

淀粉乳脱水单元设备采用生产能力2t/h的真空转鼓脱水机，采用此设备淀粉脱水率高、脱水效果更好，便于下步处理。

(5) 淀粉干燥单元设备选型

由于本工厂是设计两条淀粉乳生产线使用一套干燥设备进行干燥，再根据物料计算结果可知，需要选用淀粉干燥机的产量应大于0.9259t/h，因此干燥机选用淀粉产量为1t/h的负压气流干燥机。

根据蒸汽衡算结果，干燥单元的耗汽量为2t/t成品，干燥需要蒸汽量为1.85t/h，因此本单元选用额定蒸发量为2t/h燃煤蒸汽锅炉。

(6) 淀粉筛分包装工段设备选型

根据本设计0.9259 t/h的淀粉产量，选择生产能力为1t/h 的高效冷却淀粉筛。该设备的主要作用是对淀粉进行检查筛理和筛分分级，同时完成打包前的淀粉冷却。

根据产品方案设计的25kg/袋的淀粉包装规格，计算出淀粉产量为38袋/小时。选用称量范围为25-70(kg)，包装速度为20包～50包/小时自动称重包装机1台。

(7) 设备清单

根据以上设备选型结果，结合本工厂设计总共两条生产线，列出工厂所需的主要设备清单见表3。

表3马铃薯淀粉生产主要设备清单