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PRODUCTS冷库产品
食品加工中心冷库解决方案
食品加工
食品加工厂、屠宰场、食品原材料生产等也是冷库产品的主要应用群体,是食品加工过程中的重要环节,关系到食品的营养、成分、外观、色泽、口感等多方面因素,如何保证食品加工过程中各方面的指标,是冷库设计过程中最大的难点。冷科公司正对果冻、巧克力等产品生产过程中对温度、风速等的要求,对台尚食品厂冷藏库、快速冷冻库、快速冷却库进行了设计,采用了先进的空气循环模式,最大限度的实现食品生产时需要的一切条件,台尚食品冷藏库采用了科学的制冷系统,节能的冷热风隔绝,满足生产过程中搬运等的要求,和与生产流水线的配合。使食品生产更加简单、快捷、科学、安全。
整个食品加工中心建设需要从以下几个方面着手:
一、 食品加工中心选址:
食品加工厂的选址应遵守归家法律法规,并符合国家对于食品卫生、食品安全的相关要求。注意资源合理开发和综合利用,节约能源,节约劳动力,注意保护环境和生态平衡。另外还应做到有利生产,便于施工,便于干礼等。主要应从两个方面综合考虑:
1.生产条件
(1)原料供应方面
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:食品企业多数是以农产品为主要原料的加工企业,在加工中需要大量的农产品为原料,同时食品生产是一个大宗的原料生产过程,因此选择原料产地附近的地域可以保证获得足够数量和质量的新鲜原材料;一方面可以减少农产品变质的成本,另一方面可以减少由于运输等产生的农产品自身消耗损失,从而减少了生产成本;同时食品生产过程中还需要工业性的辅助材料和包装材料,这又要求厂址选择要具有一定的工业性原料供应方便的优势。
(2)地理和环境条件
地理环境要能保证食品工厂的长久安全性,而环境条件主要保证食品生产的安全卫生性。
l)所选厂址,必须要有可靠的地理条件,特别是应避免将工厂设在流沙、淤泥、土崩断裂层上。尽量避免特殊地质如溶洞、湿陷性黄土、孔性土等。在山坡上建厂则要注意避免滑坡、塌方等。同时也要避免将工厂设在矿场、文物区域上。同时厂址要具有一定的地耐力。
2)厂址所在地区的地形要尽量平坦,以减少土地平整所需工程量和费用;也方便厂区内各车间之间的运输。厂区的标高应高于当地历史最高洪水位约0.5~lm,特别是主厂房和仓库的标高更应高于历史洪水位。厂区自然排水坡度最好在0.004~0.008之间。
3)所选厂址附近应有良好的卫生条件,避免有害气体、放射性源、粉尘和其他扩散性的污染源,特别是对于上风向地区的工矿企业、附近医院的处理物等,要注意它们是否会对食品工厂的生产产生危害。
2. 投资和经济效果
(1)要有一定的供电、供水·供蒸汽·供天然气的条件
在供电距离和容量上应得到供电部门的保证。同时所选厂址,必须要有充分的水源,而且水质也应较好。食品工厂生产使用的水质必须符合卫生部门颁发的饮用水质标准。
(2)运输条件
所选厂址附近应有便捷的交通运输(靠近公路、铁路、),如需要新建新的公路,应该选择最短距离为好,以减少运输成本和投资成本。
二、 整个食品加工中心生产流程规划
1.食品加工工艺设计
根据所储藏的食品不同设计不同的加工工艺,下面简单列举几种食品的加工工艺。
(1)生猪屠宰加工工艺
 
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(2)果肉型乳酸加工工艺
 
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2.加工工艺总体流程控制与规划
根据所生产食品的加工工艺和生产量等因素确定各个环节需要的设备型号。
将选出的设备根据生产流程在厂区内进行区域性的布置,根据各个区域的不同功能,建设专业化、流程化的生产过程。
三、 根据食品生产流程规划设计冷库平面图
1.总平面布局:应划分生活区、办公区和生产区、存储区、物流通道。
2.建筑物布局:布局应合理满足工艺流程要求,符合工艺流程中的区域性规划,防止交叉污染,建筑物距离一般应等于两个相对建筑物中较高建筑物的高度。
3.加工车间布局:应按从生到熟,从原料到成品顺序将各工序隔开或分设单间,成品包(罐)装车间要求有严格的卫生保障措施,空气流向应从情节区走向污染区与企业流向(从原料到成品)相反,车间至少设置两个出口,做到人货分流。
4.“三废”治理:企业“三废”应达到环保部门规定的排放标准。
5.道路:路面应用硬质材料铺装。
6.绿化:厂区绿化面积应占总面积的四分之一至三分之一,地面窄小的企业可采取立体绿化。
四、 根据冷库平面图选择合适的制冷系统、保温结构、地面处理等
       1.保温结构的确定
冷库的保温结构需要结合建筑形式进行设计,通常有现场喷涂和预制保温板拼接两种形式。
喷涂式的保温结构通常用于大型土建式冷库中,由于土建的结构现场会存在较多的梁柱结构和土建隔墙,这些不易于预制保温板的拼接,也会在空间上造成较大的浪费。采用喷涂式的保温结构,需要在保温层的高温侧做防水层,在冷库内做保护层,增加保温材料的耐久性,这种保温形式具有空间利用率高的特点,但是施工过程发杂,且发泡的程度会受到气温的影响。
预制板拼接式是近年来较为常用的保温形式,它受现场条件的约束少,建设工期短,可再利用性高,广泛应用于各种类型的冷库当中。但是他对现场空间的利用率稍较喷涂式略低,需要预留一定的安装空间。也可以采用将喷涂和预制保温板结合安装的形式,将两者各自的优点充分的发挥出来。
2.地坪、地面处理方式
冷库的地坪处理是影响整个冷库使用寿命的关键。
首先,冷库基础的建设,应考虑当地的地质情况、建筑的层高、承重情况等来设计冷库的基础,审批手续复杂,一般建议客户采用旧厂房或建筑进行改造,简化审批手续,缩短建筑工期。同时根据冷库平面图中规划的冷库温度区域,需要考虑地坪的防冻胀处理,通常有架空地坪、预埋通风管、安装加热设施、设计通风地下室等形式,目前在我国较为常用的是架空地坪法和预埋通风管道法,这两种方法维护简单方便,建设维护成本低。
第二,冷库地面的保温处理,根据冷库的面积、层高、承重情况来选择冷库地面的保温结构,通常小型冷库可采用聚氨酯预制保温板作为地面保温,安装方面,但是,承重略差。大中型冷库通常采用挤塑板错缝拼接作为地面的保温层,与钢筋混凝土地面和地面防潮隔汽层结合使用,这种地面处理方式耐久性强,承重能力强,是大型物流中型的首选。
第三,地面的处理,采用聚氨酯预制保温板作为地面保温的冷库,根据土建的施工情况(地面是否有下挖,是否要求库内外地面与冷库地面水平),可以采用敷设保护层的形式,主要有:防滑压花铝板、钢板、木地板等形式,也可以采用钢筋混凝土与库外地面一起浇筑的形式。采用挤塑板作为保温层的冷库,地面通常都采用钢筋混凝土的做法,按照不同的使用要求,可在混凝土上做环氧树脂地面、金刚砂耐磨地面、固化地面等形式,以满足不同的卫生要求,现在使用较为广泛的是固化地面法,这种做法比环氧地面的耐久性强,又比及钢砂地面的卫生条件好,受到食品药品加工厂、食品医药物流园、大型生鲜配送中心的广泛好评。
3.制冷系统的确定
冷库的制冷系统是整个冷库的核心组成部分,是决定冷库设计经济性、环保性、科学性的关键。制冷系统的确定要综合物流园区冷库和低温房间的分布情况、温度跨度、各个温度带的容积、单一冷间的容积等因素,主要涉及以下因素:
(1)制冷剂的确定:目前国内较为热门的制冷剂主要有氨、氟利昂、二氧化碳三种。氨和二氧化碳是两种天然制冷剂,对环境的影响小,也是当今较为热门的两种制冷剂。氨由于本身具有毒性,且易燃易爆,因此在我国主要城市如北京、上海等地,对氨制冷系统的应用具有很大的限制,痛常氨大型冷库要建设在远离城市人群的地区,且是重大危险源。二氧化碳在作为制冷剂时,由于在国内发展的较晚,因此还没有得到广泛的应用,且由于自身的物理特性,在制冷循环中存在很高的压力,对工程商的施工能力是一个极大的考验。氟利昂制冷剂是一类制冷剂的代称,由于大部分氟利昂制冷剂具有制冷性能稳定、安全性高等特点,在制冷行业中得到了广泛的应用,但是由于部分氟利昂制冷剂对臭氧层有破坏,并会产生温室效应,被联合国环保署禁止或限制使用,但部分过渡型氟利昂制冷剂和环保型氟利昂制冷剂仍具有一定使用寿命。客户应根据冷库的建设地区和规模综合考虑使用制冷剂的种类。
(2)制冷机组装机容积和机组形式的确定:根据冷库的容积和温度等因素,经过冷科公司内部的计算书确定整个冷链物流中心各个温度带的制冷量,一般大型冷链物流中心采用大型并联机组,小型冷库采用小型并联机组或者单机系统,加工车间采用单独制冷系统。
(3)冷却形式的确定:现在较为常用的冷却形式有:风冷式、水冷式、蒸发冷却式三种。从节能性上讲,蒸发冷却式在制冷系统中应用时,由于潜热换热的加入,节能效果显著。从制冷系统结构上讲,单机或小型并联机组一般采用风冷或水冷的冷却形式。同时,环境因素也是决定冷却形式的关键,在我国北方地区,由于冬季室外环境温度低,考虑到系统运行的安全性和便于管理的因素,一般会采用风冷的冷却方式。
(4)供液形式的确定:制冷系统的供液形式有直接膨胀式供液、桶泵强制供液、压差式供液、重力供液等多种形式,目前较为常用的是直接膨胀式供液和桶泵强制供液两种,通常小型氟利昂制冷系统会采用直接膨胀式制冷系统,大型氟利昂或氨系统会采用桶泵强制供液系统。
4.控制系统及电器系统
控制系统和电气系统需要满足用户的使用和报警要求,有简单现场报警式和远程监控系统等形式,对冷库的温度、湿度、气体成分等,和制冷系统运行过程中的压力、温度、运行状态等进行现场或远程的监测和控制。同时应注意不同食品的储藏需要和不同货物的监测需求(如药品的储藏应根据GWP、GSP对药品进行数据记录,和相应的机组备用)。
5.其他
在冷库的设计过程中,还应注意冷库与现场消防、通风、水电等系统的配合,做到安全、科学、环保。
五、 食品加工中心施工管理
1.       应做好施工准备工作
◇ 熟悉施工图纸,进行图纸的自审与会审,并进行一次性交底;
◇ 编制施工预算书,控制项目成本;
◇ 根据图纸对施工现场进行清理,设置临时仓库等;
◇ 安置施工人员的临时住房,依据现场条件协调解决;
◇ 组织施工技术人员及施工负责人,认真熟悉图纸,结合掌握设计意图;
◇ 由甲方组织土建、水电、冷库等施工单位将工序交叉连接配合工作落实;
◇ 根据甲方确定施工图纸和施工进度计划,编制主要材料进场计划、半成品加工申请和订货明细表等。
2.       设备安装
◇ 设备安装人员必须熟悉图纸资料、规范标准。
◇ 设备安装前,专业施工人员准备现场的吊装方案,设备进场方案等
◇ 设备进场检查,设备安装前需进行开箱检查,并形成验收文字记录,由建设单位和施工单位共同完成;
◇ 基础验收,验收现场设备基础和冷库基础,确定满足后续施工要求。
◇ 设备现场管理,设备进场后要做好现场管理,直至设备交付使用。
◇ 设备安装,设备安装时因故做好紧固、防震、校正等工作,确保系统的安全运行。
六、 做好竣工验收等交接工作
    冷库施工结束后,冷科制冷会先进行内部验收,确保和客户验收时一次性通过。验收合格后有计划的对现场使用人员进行培训。
七、 定期维护保养
    冷科制冷维保工作,主要分为保内维保和保外维保两种,会按季度定期对制冷系统进行健康评估和维护保养。
八、 食品加工中心建设过程中的常见问题及解决办法
1.       制冷设备、保温材料、冷库地面如何满足食品生产要求。
制冷设备:民以食为天,食品是与人类生活联系最密切的产品,食品的冷藏与冷冻更是直接关系食品营养、口感、色泽等的主要因素。在冷藏过程中,制冷系统应能够提供恒定的制冷量,可以保持食品储藏的适宜温度,并且不能有较大的温度波动,这是保证储藏过程中,食品品质的关键。食品加工过程中快速冷却与快速冻结是十分常见的环节,他是决定食品初加工品质的关键,快速冷却的食品,应注意风速和快速降温时由于热胀冷缩对食品外形带来的影响;快速冻结过程中,应迅速使食品通过最大冰晶生成带,保证食品的组织不被冰晶所破坏,使食品的口感和营养成分尽量保持在最新鲜的程度。
保温材料及辅材:根据储存食品的特性,和食品表面是否有包装确定保温材料表面板材的材质,有特殊要求的选用食品级不锈钢,没有特殊要求的可以采用双面彩钢保温板。保温材料安装中使用的辅材,应符合食品生产要求,无毒、无有害成分,避免给食品带来污染。
冷库的地面:冷库的地面除了应满足生产加工过程中的要求,如生猪屠宰场的地面应经常冲洗,地面应做好防水和排水处理;大多数食品加工厂在国家卫生检查中对地面有明确的要求,现在较为常用的是固化地面。
2.       快速冷却间、快速冻结间制冷系统如何合理选择。
快速冷却间与快速冻结间是食品加工过程中必不可少的加工环节,也是关系到食品的商品价值和储藏周期的重要环节。在提升食品的品质方面,和原材料质量、配方科学性、生产工艺先进性等环节有着同样重要的地位,那么如何科学的控制好这一环接呢,选择合适的制冷系统则是心脏部位。
快速冷却间,是在食品加工过程中,某一过程中需要在规定时间内,在不影响产品商品价值的前提下,将产品冷却到下一生产流程中需要的温度,在这个过程中有几个非常重要的设计参数,分别是:冷却降温的时间、需要冷却的货物的总量、货物的进出货温度、单个货物的尺寸与重量、货物在冷间内的摆放形式等。在明确这些参数后需要经过科学的冷负荷计算,这中间最直接影响整个快速冷却间建造成本的因素就是冷却降温的时间和需要冷却货物的总量,因此客户应根据自身的投资要求,合理的确定这两个参数。
快速冻结间,可以形象的拆分为三个过程,分别是:货物冻结前的快速冷却过程,货物的冻结过程,货物冻结后的快速冷却过程。其中冻结前后的快速冷却过程与前面介绍的快速冷却过程基本相同,最重要的便是冻结过程,在货物的冻结过程中,货物中存在的水分便会冻结成为冰晶,冰晶颗粒的大小是影响冻结货物品质的关键,同样冰晶颗粒的大小也直接反映了货物冻结的速度。冰晶越大食品的组织被冰晶破坏的程度越大、同时在解冻过程中汁液流失也越加的严重,这些都是影响食品价值的关键,因此如何是货物以最快的速度通过最大冰晶生成带是食品冻结的关键。食品的冻结时间,同时还会影响制冷系统的蒸发温度,库房容积等,对整个建设成本影响很大,因此客户应根据自身需求和预计投资额度来科学合理的确定单词加工过程中食品的冻结时间和冻结货物的总量。
3.       面包等食品在快速冷却过程中风速和风向对食品外形的影响。
       在快速冷却过程中,还有一个十分重要的因素——风速,而这个因素也往往是被人们所忽视的。而在快速降温的过程中,往往需要较大的空气流速和较大的换热温差来满足换热需求,但是许多食品在大风速和大温差的作用下,表面会萎缩,甚至变形,严重影响产品的商品价值。在这类产品的冷却过程中,通常不能用冷风直吹产品表面,而是应该采用回风冷却的形式,温差也不宜过大,尽量控制在5~10℃左右(部分产品存在差异),避免表面快速冷却产生的形变。
4.       多层建筑远距离供液的制冷系统确定。
       在大型食品加工中心中,通常会设计很多温度带,并且这些温度带散布在厂区的各个角落。在某项目设计中,园区总建设面积30000㎡,其中建设有快速冷却间、快速冻结间、制冰间、储冰间、加工操作车间、低温穿堂、高低温冷藏库数十间,分布于不同的楼层,和不同的生产车间。如何科学的配置制冷系统成为了关键课题。经过反复的测算和研讨,最终决定:快速冷却间和快速冻结间由于温度波动大,进出货物时间不固定,采用独立系统控制。其余车间采用,桶泵强制供液系统,分别作为低温、高温区域的供液系统。并且系统间安装了过桥阀,可以相互借冷,满足货物吞吐量突然增加或者系统故障是的使用需求。