第五章工艺计算.pptx

第五章 工艺计算; 物料衡算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。通过物料衡算，可以确定各种主要物料的采购运输和仓库储存量，并对生产过程中所需的设备和劳动力定员的需要量提供计算依据。 计算物料时，必须使原、辅料的质量与经过加工处理后所得成品和损耗量相平衡。加工过程中投入的辅助料按正值计算，加工过程中的物料损失，以负值计入。这样，可以计算出原料和辅料的消耗定额，绘制出原、辅料耗用表和物料平衡图。并为下一步设备计算、热量计算、管路设计等提供依据和条件。还为劳动定员、生产班次、成本核算提供计算依据。因此，物料衡算在工艺设计中是一项既细致又重要的工作。 ;一、物料衡算的概念与意义; 物料衡算的基本资料是“技术经济定额指标” ，而技术经济定额指标是工厂在生产实践中积累起来的经验数据，这些数据因具体条件而异，如地区差别、机械化程度、原料品种、成熟度、新鲜度及操作条件等不同，选用时要根据具体条件而定，一般老厂改造按该厂原有的技术经济定额为计算依据，新建厂则参考相同类型、相近条件工厂的有关技术经济定额指标，再以新建厂的实际情况作修正。 在物料衡算时，计算对象可以是全厂、全车间、某一生产线、某一产品，在一年或一月或一日或一个班次，也可以是单位批次的物料数量。一般新建食品工厂的工艺设计都是以“班”产量为基准。例如： ;每班耗用原料量(kg/班)=单位产品耗用原料量(kg/t)×班产量(t/班)； 每班耗用各种辅料量(kg/斑)=单位产品耗用各种辅料量(kg/t)×班产量(t/班)； 每班耗用包装容器量(只/班)=单位产品耗用包装容器量(只/t)×班产量(t/班)×(1十0.1％损耗)。 单位产品耗用的各种包装材料、包装容器也可仿照上述方法计算。若一种原料生产两种以上产品，则需分别求出各产品的用量，再汇总求得。另外，在物料计算的时候，也有用原料利用率作为计算基础。 ; 物料计算结果通常用物料平衡图或物料平衡表来表示。 1.物料平衡图 物料平衡图是根据任何一种物料的重量与经过加工处理后所得的成品及少量损耗之和在数值上是相等的原理来绘制的，平衡图的内容包括：物料名称、质量、成品质量、物料的流向、投料顺序等项。绘制物料平衡图时，实线箭头表示物料主流向，必要时用细实线表示物料支流向。;物料平衡图;物料平衡表是物料平衡计算的另一种表示形式，其内容与平衡图相同 ;原料消耗综合表;排出物料综合表;四、主要技术经济指标内容;四、主要技术经济指标内容;四、主要技术经济指标内容;第二节 热量平衡计算;（二）热量衡算的方法和步骤 热量衡算也可作全过程的单元设备的热量衡算。 以单元设备的衡算为例具体的方法和步骤如下： 1. 画出单元设备的物料流向及变化的示意图。 2. 分析物料流向及变化，写出热量衡算式： -输入的热量总和（KJ） -输出的热量总和（kJ） -损失的热量总和（kJ） ;式中：Q1—物料带入的热量（kJ） Q2—由加热剂（或冷却剂）传给设备和所处理 的物料的热量（kJ） Q3—过程的热效应，包括生物反应热、搅拌热 等（kJ）;式中：Q4—物料带出的热量（kJ） Q5—加热设备需要的热量（kJ） Q6—加热物料需要的热量（kJ） Q7—气体或蒸汽带出的热量（kJ） ;3. 收集数据 物料量、工艺条件以及必需的物性数据等。数据可以从专门手册查阅，或取自工厂实际生产数据，或根据试验研究结果选定。 4. 确定合适的计算基准 在热量衡算中必须选准一个设计温度，且每一物料的进出口基准态必须一致。通常，取0℃为基准温度可简化计算。;5. 进行具体的热量计算 （1）;（2）过程热效应Q3 主要有反应热QB、搅拌热Qs和状态热Qλ（例如汽化热、溶解热、结晶热等）： Q3=QB+QS+Qλ 式中：QB—反应热（kJ） QS=3600Pη(kJ) 其中P为搅拌功率（kW），η为搅拌过程功热转化率，通常η=92%。 Qλ=Gλ，G为状态改变的质量，λ为潜热。;（3）加热设备耗热量Q5 为了简化计算，忽略设备不同部分的温度差异，则： Q5=Gc（t2-t1） 式中：G—设备总质量（kg） c—设备材料比热容比热容