现代绿色大米加工厂的工厂设计(设计说明书正文-结论-参考文献)Word下载.doc
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（2）利用现有的条件，合理配电，配水，减少能源损耗，降低成本。
（3）充分考虑全厂二期工程及消防便道。
（4）厂房按生产工艺流程及所要求的洁净级别进行合理布局，并考虑厂房与邻近厂房进行的各项生产操作不相互防碍。
（5）按生产工艺和卫生，质量要求。
划分洁净级别，分为原料辅料区，生活区，生产区，尽量缩短距离，避免物料的往返运输。
（6）洁净厂房的设计和安排符合GBJ73的要求。
（7）厂房，设备布局与工艺流程三者衔接合理，建筑结构完善，满足生产工艺和质量，卫生的要求。
中间产品，待包装品的贮存间与生产要求相适应。
（8）厂房温度及相对湿度与生产工艺要求相适应。
（9）厂房之间，厂房与通道之间有缓冲设施，设置与洁净级别相应的人流和物流通道。
（10）厂房安装的下水道，洗手及其它卫生清洁设施不对产品的生产带来污染。
（11）备料室与生产工艺要求的洁净级别一致。
（12）厂房的空气净化设施，设备定期维修，检修过程采用适应措施。
不对产品的生产造成污染。
（13）与原料，中间产品直接接触的生产用工具，设备符合产品质量和卫生要求的材质。
（14）办公楼紧靠车间，方便管理。
（15）厂区道路宽敞，设置有绿化带，两旁种有树和草坪。
（16）充分考虑消防要求，各主要建筑物和易燃物附近设有消防设施。
（17）设备与设备，设备与墙之间留出适当空隙，保证操作方便，维修与清洗方便。
（18）车间入口处设有更衣室等，工人须更衣后进入车间，保证车间卫生，且工人须穿特定工作服，鞋等[2]。
2.3.2厂区总体布局
生产车间：
位于全厂中心地带。
辅助车间；
（包括原料库，成品库，机修车间）：
分布于生产车间周围。
生活设施；
（办公楼，食堂等）：
位于生产车间与动力设施之间，办公楼与生产车间连通。
厂区交通绿化：
道路宽敞，可将人流物流充分分隔，避免交叉污染；
厂区周围有绿化带，防风阻沙，美化厂区。
根据厂区地势，设立统一排水管网，地面排水形式采用暗管排水。
通过厂区道路及排水井把雨水导出厂区，汇入开发区雨水排水管网。
2.4生产车间设计
车间布置是工艺设计的重要部分，本设计本着既要考虑宽件工序安排，也要考虑配套工作安排，既要满足工艺要求，考虑工艺设计的问题，也涉及非工艺设计的可操作性、合理性和先进性，并要考虑到车间的通风、采光等问题，对车间进行合理布局，同时遵循以下原则：
（1）设备布局要尽量按工艺流水线安排，但有些特殊设备可按相同类型作适当集中，务必使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便。
（2）在进行生产车间设备布置时，应考虑到进行多种品种生产的可能，以便灵活调动设备，并留有适当余地，以便更换设备。
同时还要注意设备相互之间和设备与建筑物的安全维修距离，既要保证操作方便，又要保证维修拆装和清洁卫生的方便。
（3）生产车间与其他车间的各工序要相互配合，保证各物料运输通畅，避免重复往返。
必须要注意的是：
要尽可能利用生产车间的空间运输，合理安排生产车间各种废料排出，人员进出要和物料进出分开。
（4）必须考虑生产卫生和劳动保护。
（5）因注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。
对散发热量、气味既有腐蚀性的介质，要单独集中布置。
可以设在室外的设备，尽可能设在室外，上面可加盖简易棚。
（6）要有总体设计的全局观点，满足总体设计要求[2]。
2.5厂区建筑细则
2.5.1厂区建筑面积
表1厂区建筑面积一览
建筑物
面积/m2
全厂（建筑面积）
生产车间
办公室
原料库
成品库
15000（4695）
1250
125
2304
550
机修间
化验室
中心实验室
配电室
包装材料库
30
20
25
50
100
食堂
厕所
门卫室
更衣室
浴室
88
15
70
38
2.5.2全厂用地计算
全厂长150m，宽100m，共占地22.5亩。
建筑面积：
1250+125+2304+550+30+20+25+50+100+88+30+15+70+38=4695m²
绿化面积估算：
2000m²
2.5.3结构及材料
（1）地面：
车间地面采用瓷砖，排水坡度2:
1000，排水沟间距为7m。
（2）内墙面：
转角处设计成圆弧形，墙裙采用白瓷砖贴面，高度为1.7m，墙面采用白水泥砂浆粉刷。
（3）通风设施：
车间为三层结构，揩油通风窗，并配备抽风机。
（4）建筑结构：
屋面处理、楼板及大梁外形平整，楼板采用预置装配式结构。
采用框架结构，梁、柱、屋架、基础均采用钢筋混凝土。
2.6总平面设计图（附图1）
3工艺论证与设计
3.1产品与产量确定
3.1.1产品方案
公司名称定为“丰乐”绿色大米加工厂，主要生产绿色大米，以及少量碎米及大米生产的副产品如稻糠等。
3.1.2产量确定
根据日产100吨绿色大米生产规模，大米产品设计见表3-1
表2大米产品产量设计
序号
项目名称
数量
价格（元/吨）吨）
备注
一
1
2
3
4
绿色大米
大盒包装米
小盒包装米
大袋包装米
小袋包装米
100吨
10吨
32吨
48吨
7820
9400
6950
7250
出米率65%
500盒/日，4桶/盒，5公斤/桶
1000盒/日，4袋/盒，2.5公斤/袋
1280袋/日，25公斤/袋
4800袋/日，10公斤/袋
二
碎米
大碎米
中碎米
小碎米
14吨
6吨
5吨
3吨
2250
2000
1800
出米率9%
240袋/日，25公斤/袋
200袋/日，25公斤/袋
120袋/日，25公斤/袋
三
稻糠
10.8吨
1050
出品率7%，216袋/天，50公斤/袋
四
稻壳
27.8吨
75
出品率18%，1112袋/天，25公斤/袋
3.2生产工艺及论证
3.2.1工艺流程图
稻壳米糠
稻谷→预清理→稻谷清理→砻谷→谷糙分离→碾米
成品←检验←包装←色选←抛光←色选←白米分级整理
异色米异色米碎米、米粞
图2绿色大米生产工艺流程简图
3.2.2工艺论证和说明
本设计日生产100吨绿色大米，设计为三层楼房式结构，根据生产绿色大米的关键工艺的自动化控制、工艺设备的先进性以及降低生产成本和设备投资等方面的要求，本工艺设计及设备选型的原则：
采取灵活多变的工艺路线，满足绿色大米的质量要求。
实现副产品的集中收集，产生经济效益。
采用自动控制和模拟显示，提高智能化水平，减少人员配备，降低操作难度和电耗；
采取两级除尘杜绝环境污染，在保证上述要求的前提下，重在提高“投入产出比”，使新建的米厂十年不落后。
砻谷段必须采用轻压脱壳和回砻谷分级加工的工艺；
碾米段要采用低温升碾米工艺；
提升设备也必须选用低破碎率的低速提升机等工艺措施，把碎米降低到最低限度，提高出品率[3]。
通常的加工工艺流程配置存在一些缺点：
对水稻原粮的水分高低适应性低，过干的水稻碾米时易产生碎米且碾米能耗高，过湿则无法进行正常碾米（根据试验，正常碾米稻谷含水率应当在15%-16%）；
对稻壳利用率低；
对米糠处理利用水平低。
为了解决以上问题，拟增加稻谷烘干机、稻壳粉碎机、油糠分离机、糙米加湿调质器、米糠干燥器等设备，以提高小型制米厂的综合经济效益[4]。
改进后的工艺流程除了保证碾米环节的质量，还充分考虑了稻壳及稻糠的利用和保存。
在碾米环节，对湿稻谷和干稻谷采取了不同的加工方案，如果稻谷含水量大，可通过稻谷烘干机干燥到适合碾米的水分再进行碾米；
如果稻谷含水量过低，则对糙米进行加湿达到适合碾米水分后再进行碾米。
在稻壳的利用方面可增加高效率的稻壳粉碎机和集料装置，粉碎的稻壳既可作饲料的疏松剂，还可有其他利用方式，如作为建筑原料和提取二氧化硅等项目。
米糠的利用，除了考虑米糠的正常分级，还应适应目前市场对加工米糠油原料的需要设置油糠分离器，因过干稻谷在碾米过程中需要加湿调质碾米而稻糠水分会超标，则需在糠粞分离机前增加米糠干燥器。
目前市面上很多精制大米采用了双抛光甚至三抛光,大米精加工是为了让消费者吃到既健康好吃又卫生的大米,为此在原大米加工工艺中增加了一道抛光与双道色选是正确的,而采用两道抛光则会使营养损失较大，尤其是维生素B类将多损失20%,赖氨酸、苏氨酸也在加工中损失15%左右,长期食用这种精度偏高的大米,如不在主食中增加一点粗粮（如红薯、杂豆类、燕麦片等）或其他副食补充营养,就会对健康产生负面影响,所以说在本设计中加工工艺的改进,要重点考虑以生产绿色健康大米为主题,同时要减少企业的成本。
提高大米的纯度与减少带出比、提高出米率相当重要。
采用双色选的大米加工工艺也是为了使大米的品质更加完美,它除了能耗较小外,主要是对生产健康米起了直接作用,尤其是对人体有害的黄粒米与病班米都能在双色选的工艺中除尽,为此建议在大米工艺中增加清理的设备,尤其增一道糙米去石以提高大米的纯度,采用双色选主要是减少带出比提高出品率,把不利于健康的大米完全剔除干净[1]。
3.3工艺流程要点说明
3.3.1稻谷清理除杂
清理工序分为初清理和除杂工序，采用了的风筛结合和高效比重去石组成的稻谷清理工艺，确保大、中、小及轻杂、铁磁性金属杂质、沙石以及瘪谷的清除效率。
初清工段设置了圆筒初清筛、振动清理筛（配垂直风道）和原粮秤，原粮经提升机至圆筒初清筛，首先去除特大杂质，然后进入振动筛清理进一步去除大、中、小杂质和轻杂[5]。
低温仓储库中贮存的稻谷经胶带输送入车间清理工段，提升至流量秤，称量后由平面回转清理筛去除大、小杂质，经垂直风道去除轻杂质和瘪谷，再经去石机去石，最后经永磁筒去除金属杂质后进入净谷仓。
3.3.2砻谷、谷壳分离、谷糙分离工段
砻谷机具有自动分离功能，能够将糙米、稻壳自动分离。
砻谷机上设置一定容量的净谷仓，以稳定生产、调节流量。
稻谷经砻谷机脱壳、谷糙分离后，稻壳经砻谷机吸风口吸出。
采用砻谷及谷糙分离工艺，实现分级砻谷，二次吸壳，去除糙碎和部分不完善粒以及糙米精选等工艺。
本工艺要点：
其一是通过降低砻谷机的脱壳率即降低辊间压力以减轻砻谷机辊压造成的糙米破碎和损伤[6]；
其二，回砻谷多是开边谷（有的糙米已经”露头”），对于回砻谷采用微压砻谷的单独加工进一步降低砻谷机辊压造成的糙米破碎和损伤；
其三，通过糙米清理提高糙米纯度，确保后路谷糙分离工序效果；
其四，对于加工高精度大米，米中的“腹白”严重影响其感观质量和价格，“腹白”粒实质上是未成熟粒，通常是通过色选机去除，本工艺在糙米清理的同时可提取未成熟粒（不完善粒），提高了加工高精度大米设备投资的“性价比”；
其五，采用“消化吸收”双体谷糙分离机实现糙米的精选提高糙米的品质，同时降低或杜绝人工操作不当造成的成品含谷质量问题[7]。
与常规工艺相比，采用本工艺可提高出米率2-5%。
3.3.3糙米分级
同稻谷大小相同的疏松泥块其比重与稻谷相当，去石机难以去除，但通过砻谷机后，它们被破碎，最后在白米分级筛同碎米一起筛出，米厂的碎米特别是小碎中含大量的灰份，不能作为食品原料。
本工艺在砻谷机后配备了糙米清理机，有效去除这些杂质，使碎米可作为食品原料[8]。
3.3.4碾米和大米抛光工段
碾米采用多机轻碾的先进碾米工艺，对湿稻谷和干稻谷采取了不同的加工方案，如果稻谷含水量大，可通过稻谷烘干机干燥到适合碾米的水分再进行碾米；
抛光机采用电脑自动加湿，加长抛光室进行摩擦热抛光。
米机段的增碎占整个碾米工艺流程总增碎60%以上，目前常规长粒型籼稻加工米机段的增碎在15%以上。
要减少碎米采用低温升碾米工艺，采用低温升碾米机组[9]，确定要保证单位产量碾白运动面积达到6m2/t.s，合理设计米机的风量，使每道米机的增碎控制在3%左右。
谷物干燥和糙米加湿调质加工使米厂全年生产连续平稳进行并大幅增效。
300t谷仓可以调节稻谷的存储，干燥机能及时将湿稻谷进行烘干进入加工过程或进入谷仓储存，比没有干燥机的企业提前20d加工新稻谷而获得时间效益[10]。
对于大米抛光不论是光亮度和增碎指标，冷米抛光明显优于热米抛光。
在抛光工序前路选用振动吸风式白米分级筛，提取小碎和吸风凉米对白米调质，以保证抛光效果。
采用低温碾米把米的温升控制在10℃以下，在抛光机前增加凉米分级工艺，筛除1/2（粒长）以下的碎米，使米温接近室温，不仅提高白米抛光后的亮度，而且可使抛光机的增碎减少2%以上[11,12]。
采用低温碾米机组、凉米分级和抛光等组成的低温碾米工艺，与常规碾米工艺相比，将使米厂的碎米减少5%以上，达到减少碎米率的目的。
3.3.5白米整理工段
采用按粒度分级和按长度精选的白米整理工艺，工艺调整灵活，可适应成品米的不同含碎要求[13]。
达到精度的白米，经白米分级筛、长度分级机进行白米分级，可分为整米，大碎米，中碎米、小碎米及米粞。
3.3.6色选工段
采用双色选的大米加工工艺也是为了使大米的品质更加完美,它除了能耗较小外,主要是对生产健康米起了直接作用,尤其是对人体有害的黄粒米与病班米都能在双色选的工艺中除尽[14]。
为了保证成品米色感质量，选用先进的160通道色选机（进口），选出成品米中黄、微黄，垩白、病斑等多种异色粒及碎玻璃等杂质，在去除黄粒等深色粒的同时又能去除部分“腹白”粒。
3.3.7成品包装
白米经色选后进行打包，包装形式：
盒、袋式包装；
碎米、稻糠、稻壳用编织袋包装。
3.3.8物料输送
主流程的稻谷、糙米及白米的垂直输送采用低破碎的新型低速提升机，水平输送设备采用输送机主要输送米糠和灰分。
稻壳采用气力输送，稻谷流管和稻壳气力输送采用玻璃管道以提高使用寿命[15]。
3.3.9通风除尘
每一提升机设有吸尘，加强通风除尘，采用离心除尘器和布袋除尘器、低压脉冲除尘器组成的两级除尘系统，使车间内外粉尘符合国家环保标准。
3.3.10副产物工艺要点
稻壳高效粉碎增效益：
目前随着全社会对环保和节能工作的重视，农业废弃物的利用和处理提高到了非常重要的地位，人们对稻壳的利用已经或正在深入开展，因此，制米企业购置安装高效率稻壳粉碎机可以将全部稻壳有效利用，从而变废为宝提高企业效益，改善环境，过去稻壳不处理就要花钱扔掉，而现在不仅不花钱而且还能创造收益[16]。
米糠综合分级利用增效益：
从米糠中用糠粞分离机将油糠单独分离出售可以获得更高的收益，普通米糠经干燥后也可以进行饲料加工或保存较长时间从而增加其价值[17,18]。
3.3.11其他说明
工艺流程的前端配有毛谷计量的电子流量计，便于企业内部核算管理。
3.4质量标准
原粮执行：
中华人民共和国国家标准稻谷GB1350—1999；
绿色大米执行：
中华人民共和国农业行业标准：
绿色食品大米NY/T419—2006；
原料进厂和每批产品出厂前，实验室都应进行相关检验，检验内容包括包装、标签、标志、感官、理化要求。
检验合格并附合格证，注明产品名称、生产单位、数量、出厂（场）日期和标准号。
3.5设备选型
3.5.1设备选型的原则要求
物料计算是设备选型的依据，而设备选型则要符合工艺的要求。
设备选型应根据每一种品种单位时间产量的物料衡算情况和设备生产能力来确实设备所需要的台数。
选择设备时要注意四点[8]：
（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：
1.满足工艺要求，保证产品的质量和产量。
2.应选用较先进，机械化程度较高的设备。
3.运行费用低，水电汽消耗少。
4.操作清洗方便，耐用易维修，备品配件供应可靠，减轻工人劳动强度，实施机械化和自动化方便。
5.结构紧凑，尽量采用经过实践考验证明确实性能优良的设备。
6.考虑生产波动与设备平衡，留有一定余量。
7.考虑设备故障及检修的备用。
3.5.2主要设备规格型号
表3主要设备选型一览表
名称
单价（万元）
金额（万元）
功率（kW）
5
6
7
8
9
10
钢板仓及预清理设备
储粮仓
井 架
圆筒初清筛
振动筛
提升机
78袋脉冲除尘器
筒式磁选器
输送机
168去石机
45
4.5
12
1.2
2.9
5.5
90
3.6
1.5
2.2×
3.7
300T钢板仓
标高11米
标高26米
大米加工设备
稻谷干燥机
36砻谷机
双体谷糙分离机
低温升碾米机组
7.5
23.5
47
2.2
44×
含电机
11
13
14
加湿调质机
米糠干燥剂
150X4白米筛
抛光机
色选机
滚筒精选机
高效稻壳粉碎机
电子秤
36/18提升机
26/18提升机
4.8
1.8
9.5
19
40
78
3.5
3.0
1.5×
85×
3.3
0.75
用于干稻加工
160通道
DCS-50
附属设备
104袋脉冲除尘器
4-72-5A风机
4-72-4.5A风机
6-30-6A风机
6-30-7C风机
16＃关风器
12＃关风器
凉米仓
车间起动柜
2.1
2.3
2.8
0.4
0.3
1.4
2.5
0.5
18
6.3
9.8
5.5×
11*3
22
1.1×
6.6
（4米×
4米×
9米）
总计
549.3
603.35
3.6水、电衡算
3.6.1水衡算
（1）加工用水
在加水量视原料品种、水分和大米精度而定，一般为原料的0．4％～0．9％。
具体应掌握：
在出料口检查米流，以湿润不结团，抓一把米在手心里抖一抖即松散为宜。
此处取0.5%。
按日生产100吨产品计算，出米率为65%，米流量为100/0.65=153.85吨/日
每日用水量为W1=153.85×
0.5%=0.77吨/日
（2）生活用水
全厂生活用水为W2=3吨/日。
（3）其他用水
消防，清洁等其他用水量W3=2吨/日
全年用水量W=（W1+W2+W3）×
300=5.77×
300=1731吨
3.6.2电衡算
年用电量S=603.35×
24×
300=434.4120万度
3.7产品原辅材料及燃料动力消耗
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