理论教育 面包工厂规划设计与设备选型经验分享

面包工厂规划设计与设备选型经验分享

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:面包工厂指的是专业生产各式袋装新鲜面包的工厂,包括各类吐司、甜面包、丹麦面包、欧法面包等常温面包以及三明治、挤馅类等调理面包。其中丹麦面包和欧法面包在冷冻面团专业工厂里重点介绍,本节面包工厂主要以各类吐司生产线、甜面包生产线和三明治面包生产线为例进行介绍。前面综合工厂对于全自动化的面包线已经介绍的非常详细了,这里只是根据产量变化简要说明设备配置情况。

面包工厂规划设计与设备选型经验分享

面包工厂指的是专业生产各式袋装新鲜面包(保质期在3~7d)的工厂,包括各类吐司、甜面包、丹麦面包、欧法面包等常温面包以及三明治、挤馅类等调理面包。其中丹麦面包和欧法面包在冷冻面团专业工厂里重点介绍,本节面包工厂主要以各类吐司生产线、甜面包生产线和三明治面包生产线为例进行介绍。

假设该面包工厂日产各类面包30万袋(其中,常温面包25万袋,三明治面包5万袋),实现年产值4.5亿元人民币,生产工艺的各道工序产能衡算情况如下。

与综合型工厂规划的面包类一致,我们这里的吐司仍然主要分1200g大吐司和385g小吐司,甜面包主要包括900g排包。前面综合工厂对于全自动化的面包线已经介绍的非常详细了,这里只是根据产量变化简要说明设备配置情况。

假设1200g吐司日产13万袋,385g吐司日产8.4万袋,900g排包3.6万袋。

1.成型

成型产能衡算具体过程如表5-10所示。

表5-10 成型产能衡算过程表

通过上表分析,成型线配置建议如下所述。

X线,全自动吐司生产线1条,产能为52000/20=2600(kg/h)≈3t/h;

Y线,多功能面包生产线1条,产能为(25620+10800)/20=1821(kg/h)≈2t/h。

对成型段产能衡算数据汇总,如表5-11所示。

表5-11 常温面包生产线成型段产能衡算数据汇总表

2.搅拌

(1)主面搅拌配置产能衡算具体过程如表5-12所示。

表5-12 主面搅拌产能衡算过程表

(2)种面搅拌配置产能衡算具体过程如表5-13所示。

以种面∶主面=6∶4计算,按照1缸种面配置1缸主面的原则进行种面缸搅拌机的配置。

表5-13 种面搅拌产能衡算过程表

(3)中种发酵系统的配置如下所述。

X线:中种发酵时间为4h,每小时种面搅拌8缸,则需要4×8=32(缸);

Y线:中种发酵时间为2h,每小时种面搅拌8缸,则需要2×8=16(缸)。

从以上分析来看,按照综合型工厂的规划里介绍的1缸种面配置1缸主面,缸数太多,发酵占用场地较大,我们这里介绍另一种配置方法,即带称重系统的中种发酵系统,种面搅拌完成之后,面团倒入种面缸里,中种发酵完成之后,按照需求质量称重分割倒入到主面缸,这种方法可以减少种面搅拌机台数和种面缸,产能衡算过程具体如表5-14所示。

表5-14 中种发酵系统产能衡算过程表

其中,X线每1h需搅种面缸数:3×0.6×1000/384=5(缸),中种发酵时长为4h,则需要4×5=20(缸);Y线每小时需要种面缸数:2×0.6×1000/384=4(缸),中种发酵时长为2h,则需要4×2=8(缸)。

综上分析可得主面搅拌机配置:2台480kg/h(12包粉)和2台320kg/h(8包粉)的离缸式搅拌机,提升机2台。

种面搅拌机配置:1台480kg/h(12包粉)的离缸式搅拌机,中种发酵系统1套,含20+8=28(缸)。

表5-15 常温面包生产线发酵工艺产能衡算数据汇总表

表5-16 常温面包生产线烘烤工艺产能衡算数据汇总表

3.最终发酵

X线和Y线各配置一组垂直式连续自动发酵室,发酵容量产能衡算过程如表5-15所示。通过表中分析,X线配置发酵室发酵容量为650盘,Y线配置发酵室发酵容量为450盘。

4.烘烤

X线和Y线各配置一条隧道炉,烘烤产能衡算过程如表5-16所示。通过表中分析,X线烘烤配置为4100mm宽(四盘横进)、40m长隧道炉1条,Y线烘烤配置为3100mm宽(三盘横进)、40m长隧道炉1条。

5.输送与冷却

X线配置自动加盖、自动进炉、自动出炉、自动脱盖脱模,满足417盘/h;

Y线配置撒料机、自动进炉、自动出炉、自动脱模,满足445盘/h。

两条自动化产线各配置一个螺旋双塔,编号为1号和2号,冷却容量产能衡算过程具体如表5-17所示。

表5-17 冷却容量产能衡算过程表

产品自动脱模后,通过输送线上塔,那么产品在塔上分布形式可以维持在烤盘的分布形式,规划冷却塔以烤盘尺寸为一个单元进行设计。

(1)1号螺旋冷却塔

输送带宽:若单元横向进塔,横向两边各留50mm,则输送带宽为1000+50×2=1100(mm)。

②一层输送带长:设定系数值为2。

转弯半径,2×1100=2200(mm);(www.daowen.com)

转笼直径:转弯半径的2倍,2200×2=4400(mm);

冷却塔直径:4400+1100×2=6600(mm);

一层输送带长为3.14×6600=20724(mm)。

③层数:单层可摆满单元排数:20724/(420+50)=46(排),50mm为每排之间的间隙设定;而满单塔需摆放排数为2500个,按照6×1的方式摆放,则满塔需摆放排数为417排。

层数:满塔排数/一层排数=417/46=9.1(层)≈10层,双塔20层。

④有效层距:根据产品高度,设定250mm;

最大层数:假设梁下4200mm的厂房高度,在输送线第一层(成型线工作高度)设定800mm高。塔顶层保留500mm的余量,那么冷却塔可达到最大层数为(4200-800-500)/(250+30)=10(层)(30mm为设定每层网带厚度),说明塔层数为10层是可以放置于厂房内的。

⑤螺旋塔总高:螺旋塔总高=基座高度+有效高度+顶层龙骨空间=800+10×(250+30)+500=4100(mm)。

⑥输送带长:输送带长=一层长度×层数+前后水平输送带及张紧长度=20724×20+30000=444480(mm)≈445m。

(2)2号螺旋冷却塔 2号塔产品与1号塔一致,仍然以烤盘尺寸作为一个单元,那么输送带宽、塔径以及单层可摆满单元数设定为一致。只是层数随着产量的变化会有所调整。

Y线产品产能最大为445盘/h,冷却90min,冷却容量为668盘,即冷却塔满塔单元数为668排。根据满塔单元数和单层可摆满单元数,层数=668/46=14.5(层)≈16层,单塔8层。

螺旋塔总高=基座高度+有效高度+顶层龙骨空间=800+8×(250+30)+500=3540(mm);

输送带长=一层长度×层数+前后水平输送带及张紧长度=20724×16+25000=356584(mm)≈357m。

表5-18 冷却塔技术参数表

6.包装

两条线各配置一条全自动的切片包装线,该包装线自动切片、分道(3道和1道)与转向、自动吹袋、自动包装、自动封口与裁边、自动扎口、自动喷码功能。该包装线产能设计如下。

X线,主要生产大吐司,前端产能为2500条/h,分装规格为1条装3袋,那么切片机配置3台,产能为1000条/h;包装机3台,产能为3000袋/h,50袋/min。

Y线,主要生产小吐司和排包,前端产能分别为5194条/h、2222条/h,分装规格分别为1条装1袋、1条装3袋,可配置切片机3台,产能为1000/h,包装机3台,产能为3000袋/h,50袋/min。

调理面包主要是指对热加工完成的面包进行二次冷加工,最常见的是切片吐司中间夹沙拉酱、蔬菜水果等,俗称三明治;在日本非常流行的两片吐司去边压合,俗称口袋包;还有一种是把长条面包或圆面包切开挤馅,称为挤馅类调理面包。前面综合型工厂里冷调类已介绍了口袋面包生产线和切割挤馅生产线,本章介绍一下全自动的三角形三明治生产线。

三角形三明治生产线,主要包括吐司切片机、切片吐司喂料器、挤馅机、抹馅机、超声波切割机和三角形包装机。其工艺流程为:人工将整条吐司放在吐司切片机上,切片后,由切片吐司喂料器的吸嘴吸至输送线上,经过挤馅机时挤馅、经过抹馅机时将馅料抹平,之后人工放蔬菜、火腿或芝士片,人工盖吐司片,转向器转向(转90°),进入超声波切割机切割、同时翻转装置将1分为2(半份)切割好的三明治竖起来,2个半份紧挨在一起成1份进入包装段,人工放入三角形包装机模型内由三角包装机完成包装。

日产50000袋,每天生产20h,则每小时生产2500袋,即配置45袋/min,2700袋/h半自动生产线1条即可。

吐司需求量:每袋需要2片,即每日需要50000×2=100000(片),每条1200吐司可切片22片(15mm厚度),即每日三明治需要4545条,每小时需要228条。由前端面包线提供,成型产能新增228条、面团0.274t/h,可见,面包线3t/h产能的配置是足够的。

蔬果清洗消毒一体机脱水机、火腿切片机、热风炉为调理面包的必备小设备,非常容易配置,就不详细介绍设备配置方法了。

综上,拟建的面包新工厂的规划与设计以及设备配置、人员配置明细如表5-19、表5-20和表5-21所示。

表5-19 面包工厂生产区域设备和人员配置明细表

续表

表5-20 面包工厂生产辅助区域设备和人员配置明细表

表5-21 面包工厂生产辅助用房设备设施配置明细表

根据上表,可以预估新建工厂的总投资额约为:12000万元人民币,其中投资分配如下。

1.厂房土建工程(含水、电、消防三项的管网与线路及室内装修

已知拟建工厂规划的各区域面积总和为15060m2,这是实际可使用面积,那么建筑面积基本可以按照17500m2来建设,如果每平方米的建造单价按2000元来计算,则厂房建设投资额约为:3500万元。

2.工厂主要生产设备

根据上表中各生产区域所列的生产设备明细以及每台设备的产能大小,综合考虑设备质量对产品质量影响程度(主要目的是为了决定选择进口还是国产)等各种因素,结合上述设备国产和进口的市场价格,可以预估生产设备投资金额约为7000万元。

3.工厂非生产功能的辅助设施

除了生产功能以外,一座工厂还需要配备有高低压电气中央空调、净化系统、天然气、污水处理系统、监控系统、网络、通讯、门禁系统等九大辅助设施或系统,根据厂房总建筑面积及使用功能以及上述九大系统的市场价格,依经验可以预估所有辅助设施的总投资额约为1500万元。

最后,综合考虑产品制成工艺流程和人员动线,进行生产区域和生产辅助区域的合理布局,如图5-2和图5-3所示。

面包专业工厂一层平面图

面包专业工厂二层平面图

图5-2 面包专业工厂一层平面图

图5-3 面包专业工厂二层平面图

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