①对屋顶、墙、楼板的导热系数尺的要求：尽量小。
②对窗的要求：尽量避免东西向窗，尽可能减少窗面积，外窗应设双层，南向还应有遮阳措施。
③对内部装饰的要求：可设吊平顶（材料应不宜吸潮和长霉），墙面不宜积灰。
空气净化
全气浩净度等级的确定
食品工业洁净厂房设计或洁净区划分参考《洁净厂房设计规范》（GB50073—2003）进行。也可参考医药工业洁净级别和洁净区的划分标准，在满足生产工艺要求前提下，首先应采用低洁净等级的洁净室或局部空气净化；其次可采用局部工作区空气净化和低等级全室空气净化相结合或采用全面空气净化。
诘净童设计的綜合委求
在工艺流程布置合理、紧凑，避免人流混杂的前提下，为提高净化效果，凡有空气洁净度要求的房间，宜按下列要求布局。
空气洁净度高的房间或区域，宜布置在人员最少到达的地方，并宜靠近空调机房。
不同洁净级别的房间或区域，宜按空气洁净度的高低由里向外布置。
空气洁净度相同的房间或区域，宜相对集中。
洁净室内要求空气洁净度髙的工序，应布置在上风侧，易产生污染的工艺设备应布置在靠近回风口位置。
不同空气洁净度房间之问相互联系，要有防止污染措施，如气闸室、缓冲间或传递窗（柜）。
下列情况的空气净化系统，如经处理仍不能避免交叉污染，则不应利用回风：固体物料的粉碎、称量、配料、混合、制粒、压片、包衣、灌装等工序；用有机溶媒精制的原料药精制、干燥工序；工艺过程中产生大量有害物质、挥发性气体的生产工序。
对面积较大、洁净度较髙、位置集中及消声、震动控制要求严格的洁净室，宜采用集中式空气净化系统，反之，可用分散式空气净化系统。
洁净室内产生粉尘和有毒气体的工艺设备，应设局部除尘和排风装置。
洁净室内排风系统应有防倒灌或过滤措施，以免室外空气流人。含有易燃易爆物质局部排风系统应有防火、防爆措施。
洁净室的温度与湿度，以穿着洁净工作服不产生不舒适感为宜。
制冷系统
食品工厂设置制冷工程的主要作用是对原辅料及成品进行储藏保鲜。如延长生产期，保持原辅料及成品新鲜的果蔬高温冷藏库及肉禽鱼类的低温冷藏库。食品在加工过程中的冷却、冷冻、速冻工艺，车间空气调节或降温也需要配备制冷设施。
制冷装置的类型
常用的制冷机可分为三种类型：压缩式制冷机、蒸汽喷射式制冷机和吸收式制冷机。
压缩式制冷机：根据工作特点，可分为三种：活塞式压缩制冷机、离心式压缩制冷机和螺杆式压缩制冷机。
蒸汽式喷射制冷机：主要用于空气调节作降温之用。
吸收式制冷机：在食品工厂中尚未见使用二、制冷系统工业上通常把冷冻分为两种，冷冻范围在-100t以下的为一般冷冻，低于-lOOT的为深度冷冻。食品工厂常多采用一般冷冻，温度范围多在-25T以内，压缩机压缩比都小于8，多采用单级压缩式冷冻机制冷系统。
制冷利的选择
制冷剂是制冷系统中借以吸收被冷却介质（或载冷剂）热量的介质。对制冷剂的要求如下。
沸点要低。正常的沸点应低于lot，在蒸发室内的蒸发压力应大于外界大气压；冷凝压力不超过1.2-1.5MPa;单位体积产冷量尽可能大；密度和黏度要尽可能小；导热和散热系数高；蒸发比容小，蒸发潜热大。
制冷剂能与水互溶，对金属无腐蚀作用，化学性质稳定，高温下不分解。
无毒性、无窒息性及刺激作用，且易于取得，价格低廉。
目前常用的制冷剂有氨和氟利昂。
冷媒的选择
采用间接冷却方法进行制冷所用的低温介质称为载冷剂，在工厂常称为冷媒。冷媒在制冷系统的蒸发器被冷却，然后被泵送至冷却或冷冻设备内，吸收热量后，返回蒸发器中。冷媒必须具备冰点低、热容量大、对设备的腐蚀性小和价格低廉这几个条件。
常用的冷媒是空气、水和盐水。其中水只能使用在0T以上的冷却系统。01以下的冷却系统采用盐类的水溶液（盐水）作为冷媒，常采用的盐水有氯化钠、氯化钙、氯化镁等，使用时根据使用温度查表选择盐水浓度，在盐水中加入一定量的防腐蚀剂可以减轻和防止盐水的腐蚀性，一般使用氢氧化钠和重铬酸钠、乙醇、乙二醇作为冷媒，可以避免腐蚀现象，其缺点是挥发损失多。
冷库容量的确定
供冷设计的主要任务是选择合适的制冷剂及制冷系统，并作冷冻站设备布置。制冷剂选择，直接关系到制冷量能否满足生产需要，影响工厂投资与产品成本。食品工厂的各类冷库的性质均属于生产性冷库，它的容量主要应围绕生产的需求来确定。确定冷库中各种库房的容量可参考实际。
实际食品工厂各种库房的储存量
库房名称温度/T储备物料库房容量要求
髙温库4水果、蔬菜15-20d需要量
低温库<-18肉禽、水产30——40d需要量
冰库<-10自制机冰10——20d的制冰能力
冻结间<-23肉禽类副产品日处理量的50%
腌制间-4——0肉料日处理量的4倍
肉制品库0——4西式火腿、红肠15——20d的产量在容量确定之后，冷库的建筑面积的大小取决于物料品种、堆放方式及冷库的建筑形式。计算可按下式进行：
m?1000
a?p?h?n
式中——冷库建筑面积（不包括穿堂，电梯间等辅助建筑），m2;m——计划任务书规定的冷藏量，t;a——平面系数（有效堆货面积/建筑面积），多库房的小型冷库（稻壳隔热）取0.68——0.72,大库房的冷库（软木，泡沫塑料隔热）取0.76-0.78；h–冷冻食品的有效堆货高度，m;n–冷库层数；p——冷冻食品的单位平均体积质量，kg/m3。
冷库耗冷量计算
耗冷量是制冷工艺设计的基础资料，库房制冷设备的设计和机房制冷压缩机的配置等都要以耗冷量作为依据、冷库的耗冷量受冷加工食品的种类、数量、温度、冷库温度、大气温度、冷库结构等多方面因素的影响。
冷库总艴冷量的计算
Co=Cl ^2 （^3 Qi式中——冷库维护结构的耗冷量，kj/h;Q2——物料冷却、冻结耗冷量，kj/h；込——库房换气通风耗冷量，kj/h；仏——冷库运行管理耗冷量，kj/h。
冷摩堆护结构耗冷量
冷库维护结构的耗冷量由库内外温差传热耗冷量和太阳辐射热引起的耗冷量两部分组成。
库内外温差传热的耗冷量：
Qla=K’A-）
式中：——冷库维护结构的传热系数，kj/（mh?X：）；A——冷库维护结构的传热面积，m2;tw——库外计算温度，<?——库内计算温度，丈。
其中，库外计算温度L可按0.4倍的当地最热月的日平均温度与0.6倍的当地极端最高温度之和计算求得。
太阳辐射热引起的耗冷量：
Q]b=K-A?td
式中：K——外墙和屋顶的传热系数，k|/（mh?^）；A——受太阳辐射围护结构的面积，m2;t.,——受太阳辐射影响的昼夜平均温度，t。
物料冷却、冻結托冷量02
z,——h2）m‘（tt-12）？cm（g, g2）
I:-1- ——1—
式中：m—冷库进货量，kg;h,’h2——物料冷却、冻结前后的热焓，kj/kg;t-冷却时间，h;m’-包装材料质量，kg;?,^2——进出库时包装材料的温度；c——包装材料的比热容，kJ/（kg?^）；g,、g2——果蔬进出库时相应的呼吸热，kj/（kg?h）。
考虑到物料初次进人的热负荷较大，计算制冷设备冷量时应按的1.3倍计算考虑。
库房换气通风耗冷量g3（需换气的冷风庫才进行此项计苒）（？3=3-pV?Sh/t式中：p–库房内空气的体积质量，kg/m3;V一库房的体积，n?;
A/i—一库内外空气的熔差，kj/kg;t——通风机每天工作时间，h;3-—每天更换新鲜空气的次数，一般为1——3,此处取最大值。
岸房运行管理的耗冷量仏
*?4=Qia Qib Qic QiJ
-^nrQr 3600X/Vfp
式中：——照明的耗冷量，kj/h；
<?4/,——幵门耗冷量，kj/h;
–库房操作人员耗冷量，kj/h;
Q4J——电动机运转耗冷量，kj/h；
qd——每平方地板面积照明热量，kj/，冷藏间可取6.27——8.36kJ/，操作间可取20.9kJ/；F——冷库地板面积，n?;V—冷库内净容积，m2;n——每日开门换气次数；Hu,——冷库外空气含热量，kj/kg；H?——冷库内空气含热量，kj/kg；M——空气幕效率修正系数（取0.5,不设空气幕时取1）；–冷库内空气密度，kg/m3;n,——操作人员数量；qr——每个操作人员每小时产生的热量（kj/h），（冷库内温度高于或等于-5时取1003.2kj/h,低于-5时取1421.2kj/h）；3/24一每日工作时间系数（按每日工作3小时计）；3600——电动机每一千瓦小时换算为热能的数值，kJ/（kW?h）；N——电动机额定功率，kW;——热转化系数（电动机在冷间内时取1，在冷间外时取0.75）；P——电动机运转时间系数（对冷风机配用的电动机取1，对冷间内其他设备配用的电动机可按实际情况取值，一般可按每昼夜操作8小时计）。
由于冷藏间使用条件变化大，为简便计，可按下式估算仏：
仏二（0.1-0.4）（？，
对于大型冷库取0.1;中型冷库取0.2-0.3;小型冷库可取0.4。
制冷设备的选择计算
各种温度的确定
在制冷系统中，各种温度相互关联，以下是氨制冷机在操作过程中的一般常用值。
冷凝温度——：
式中：L——冷凝器冷却水的进水、出水温度，t。
冷凝器冷却水的进出口温差，一般按下列数值选用：
立式冷凝器2——4^；卧式和组合式冷凝器4——8t；激淋式冷凝器2——3T。
蒸发温度z。：当空气为冷却介质时，蒸发温度取低于空气温度7-lOT,常采用10T。当盐水或水为冷却介质时，蒸发温度取低于介质温度5t。
过冷温度：在过冷器的制冷系统中，需定出过冷温度。在逆流式过冷器中，氨液出口温度（即过冷温度）比进水温度高2——3T。
氨压缩机允许的吸气温度：随蒸发温度不同而异，见实际。
实际氨压缩机的允许吸气温度
蒸发温度/T0-5-10-15-20-25-28-30-33
吸收温度/T1-4-7-10-13-16-18-19-21
氨压缩机的排气温度——
式中：Q——冷凝温度，
＜o——蒸发温度，t。
氣还蝻机的选奔及计算
选择氨压缩机要符合的一般原则为：选择压缩机时应按不同蒸发温度下的机械冷负荷分别予以满足。与此同时，当冷凝压力与蒸发压力之比＜8时，采用单机压缩机；当8时，则采用双级压缩机。
单级氨压缩机的工作条件如下：
①最大活塞压力差＜1.37MPa；
②最大压缩比：＜8;
③最高冷凝温度：餐40t;
④最髙排气温度：暮145
⑤蒸发温度：5——-30T。
食品工厂的制冷温度都＞-30T，压缩机压缩比都＜8,所以都采用单级氨压缩机。
单级氨压缩机的选择计算：
工作工况制冷量仏计算：根据氨压缩机产品手册，只能查知压缩机标准工况下制冷量＜？。，然后再根据制冷剂的实际蒸发温度、冷凝温度或再冷却温度，换算为工作工况下的制冷量久：
QC=KQO（kj/h）
式中：尺——换算系数，根据蒸发温度、冷凝或再冷却温度查有关表格。
压缩机台数计算：
-邊（台）
式中：0——全厂总冷负荷，kJ/h；
Qc——氨压缩机工作工况下的制冷量，W/h。
压缩机台数的确定，在一般情况下不宜少于两台，也不宜过多。特殊情况外，一般不考虑备用机组。
主要補助设各的达择
冷凝器的选择：冷凝器的形式很多，最常用的是立式壳管式冷凝器、卧式壳管式冷凝器、大气式冷凝器蒸发式冷凝器。冷凝器的选择取决于水质、水温、水源、气候条件以及布置上的要求等。
立式冷凝器的优点是占地面积小，可安装在室外，冷却效率髙，清洗方便，用于水温较高、水质差、水源丰富的地区。
卧式冷凝器的优点是传热系数高，结构简单，冷却水用量少，占空间高度小，可安装于室内，管理操作方便。缺点是清洗水管较困难，造价较高。
冷凝器冷凝面积的确定：
q’
式中：F_冷凝器面积，m2;
<?,一冷凝器热负荷，W/h;
<?,——冷凝器单位热负荷，kJ/。
立式冷凝器9,=3500-40000,卧式冷凝器9l=3500——4500。
冷凝器为定型产品，根据冷凝器冷凝器冷凝面积计算结果，可从产品手册中选择符合要求的冷凝器。
蒸发器的选择：蒸发器是一种热交换器，在制冷过程中起着传递热量的作用，把被冷却介质的热量传递给制冷剂。根据被冷却介质的种类，蒸发器可分为液体冷却和空气冷却两大类。
其他辅助设备：
①储液器：储液器在制冷系统中，位于冷凝器与蒸发器之间，为高压储液器。它的作用是储存和供应制冷系统内的液体制冷剂，使系统各设备内有均衡的氨液量，以保证压缩机的正常运转。储液器容积确定的原则是应能储藏工质每小时循环量的1/3——1/2。具体规格型号可以从有关产品手册中查找。
②油分离器：用以分离从压缩机排除的气体所带的油分，以防止冷凝器及蒸发器内油分过多而影响传热效果。油分离器一般可按接管直径的大小来选择，如排气管管径为89×4,则可接选YF-80的油分离器。
③空气分离器、紧急泄氨器、氨液分离器、低压储液器、集油桶、排液桶、盐水泵、盐水池等附属设备，均可从有关产品手册中选择。
冷冻姑的往置逸捧
冷冻站位置选择时应考虑下列因素。
冷冻站宜布置在全厂厂区夏季主导风向下风向，动力区域内。一般应布置在锅炉房和散发尘埃站房的上风向。
力求靠近冷负荷中心，并尽可能缩短冷冻管路和冷却水管网。
氨冷冻站不应设在食堂、托儿所等建筑物附近或人员集中的场所。其防火要求应按规定的《建筑设计防火规范》执行。
机器间夏季温度较髙，其朝向尽量选择通风较好，夏季不受阳光照射的方向。
考虑发展的可能性。
冷库设计
平面设计的基本康则
冷库的平面体型最好接近正方形，以坚守外部维护结构。
高温库房与低温库房应分区布置（包括上下左右），把库温相同的布置在一起，以较少绝缘层厚度和保持库房温湿度相对稳定。
采用常温穿堂，可防止滴水，但不宜设施内穿堂。
高温库因货物进出较频繁，宜布置在底层。
库房的层高和褛面负荷
单层冷库的净高不宜小于5m。为了节约用地，1500t以上的冷库应采用多层建筑，多层冷库的层高，高温库不小于4m,低温库不小于4.8m。
露面的使用荷载一般可考虑实际。
实际各种库房的标准荷载
库房名称标准荷载/（kg/m2）库房名称标准荷载/（kg/m2）冷却间、冻结间1500穿堂、走廊1500冷藏间1500冰库900x堆髙冻藏间2000
冷庠绝热设计
绝热材料应选用容量小、导热系数小、吸湿小、不易燃烧、不生虫、不腐烂、没有异味和毒性材料。
地坪绝缘：由于承受荷载，低温库多采用软木，高温库可采用炉渣。
外墙绝缘：多采用砻糠或聚苯乙烯泡沫塑料。
冷库门绝缘：采用聚苯乙烯泡沫塑料。
绝缘层的厚度按下式计算：
=a[1_（士士
式中：5——主要隔热材料厚度，m;
A——主要隔热材料导热系数，W/（m?K）；
K——维护结构总的传热系数，W/；a,a2——结构表面的对流给热系数，W/。
如前所述，冷库维护结构单位面积耗冷量一般取11.7——13.9W/m\由此确定K值，将K值代人上式，即可求得应有的隔热材料厚度。
冷庫的隔汽设计
隔汽设计是冷库设计的重要内容，由于库外空气中的水蒸气分压与库内的水蒸气分压有较大的压力差，水蒸气就由库外向库内渗透。为阻止水蒸气的渗透，要设良好的隔汽层。如隔汽层不良或有裂痕，蒸汽就会渗人绝缘材料中，使绝缘层受潮结冰以至破坏，这样，不仅会使库温无法保持，严重的会造成整个冷库的破坏。隔汽层必须敷设在绝缘层的髙温侧，否则会收到相反的效果。
在低温侧要选用渗透阻力小的材料，以及时排除或多或少存在绝缘材料中的水分。
屋顶隔汽层采用三毡四油，外墙和地坪采用二毡三油，相同库温的内隔墙可不设隔汽层。
复习思考题
什么是公用工程？公用工程包括主要包括哪些内容？
公用工程设计的方法有哪些？
食品工厂对水质有何要求？
如何确定食品工厂的全厂用水量及排水量？
食品工厂供电、变配电系统有哪些部分组成？
食品工厂的锅炉容量如何确定？锅炉房应布置在厂区的什么位置？
食品工厂的制冷量如何计算？
如何对食品工厂的通风和采暖进行设计？
食品工厂设计的相关规范和要求
本章知识点：了解食品工厂厂址选择需要考虑的各种因素；掌握食品工厂厂址选择的原则与方法；了解食品工厂总平面设计的任务和内容；掌握总平面设计的原则和方法；掌握总平面设计的形式和步骤；掌握总平面布置图绘制的基本方法；了解良好操作规范的含义及其对食品工厂卫生设计的要求；掌握食品工厂污水的来源及处理方法。
食品工厂设计对厂址选择的要求
厂址选择是指在相当广阔的区域内选择建厂的地区，并在地区、地点范围内从几个可供考虑的厂址方案中，选择最优厂址方案的分析评价过程。
食品工业布局，涉及一个地区的长远规划。一个食品工厂的建设，离不开当地资源、交通运输、农业发展等因素。食品工厂的厂址选择是否得当，不仅影响到工农关系和城乡关系。还影响到工厂的基建进度、投资费用、基地建设及建成投产后的生产条件和经济效果。同时，对产品质量、卫生条件及职工的劳动环境等，都有着密切的关系。
厂址的选择必须遵守国家法律、法规，符合国家和地方的长远规划，在指定的某一个地区内，根据新建厂所必须具备的条件，结合食品工厂的特点，进行详细的调查、勘测，就可能建厂的技术经济条件，注意资源合理开发和综合利用；节约能源，节约劳动力；注意环境保护和生态平衡；保护风景和名胜古迹；列出几个方案，进行综合分析比较，做到有利生产、方便生活、便于施工，从中择优确定厂址。最后由当地城建部门进行统筹安排，由筹建单位负责，会同主管部门、建筑部门、城市规划部门和区、乡（镇）等有关单位，经过充分讨论和比较，选择优点最多的地址为建厂的地址，作出厂址选择报告，呈报上级部门批准。
厂址选择原则的基本要求
厂址选择的合理与否，对工厂的建设速度、产品质量、生产管理水平、产品销售、经济效益、员工的劳动环境等都有重要的影响。在选择厂址时，应当按照国家方针政策，从生产条件和经济效果等方面考虑。还要考虑有机食品、绿色食品对厂址的一些特殊要求。现将基本要求总结如下：
符合国象的方针政策
符合区域经济发展规划、国土开发及管理的有关规定。食品工厂的厂址应设在当地的规划区或开发区内，以适应当地远近期规划的统一布局，尽量不占或少占良田，冷冻机组做到节约用地，所需土地可按基建要求分期分批进行征用。
符合t然条件的要求
所选厂址，要选择可靠的地质条件和环境条件，应尽量避免将厂址设在淤泥、流沙、土崩断裂层、放射性物质、文物风景区、污染源存在的地区；特殊地质如溶洞、湿陷性黄土、孔性土等；洪水和滑坡地带、传染病医院、有严重粉尘灰沙或昆虫滋生的场所也应尽量避免，要注意它们是否会对食品工厂的生产产生危害；在矿藏地区的地表处不应建厂。厂址应有一定的地耐力一般要求不低于2x105N/m2o厂址一般选择设在原料产地附近的大中城市的郊区，个别产品为有利于销售也可设在市区。这不仅能够获得足够数量和质量新鲜的原料，且有利于加强工厂对原料基地生产的指导和联系，并便于辅助材料和包装材料，对产品的销售大大起到有利作用，同时还能够减少运输的费用。
厂区的标高应高于当地历史最髙洪水位，特别是主厂房及仓库的标高更应髙出当地历史最高洪水位。厂区自然排水坡度最好在4/1000-8/1000之间。
符合对投脊和经洚故益的要求
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