食品工厂设计考试题及答案

食品工厂设计考试题及答案

一、工厂设计课程包括的主要内容是什么？食品工厂设计的特点是什么？

食品工厂设计内容主要包括：基本建设和工厂设计的任务、厂址选择及总平面设计、食品工厂工艺设计、辅助设施的设计、工厂卫生及全厂生活设施、公共系统、环境保护措施、设计概算和技术经济分析。

特点：1、综合性强。涉及到政治、经济、工程和技术诸多学科。要求设计者具有扎实的理论基础，丰富的实践经验和熟练的专业技能

2、生产方法的多样化：生产同一品种，可以采用不同的原料，采用不同的生产方法；选择同样的原料，经过不同的加工方法，可以得到不同的终产品；在相同的技术路线中，可以采用不同的工艺流程；科学技术的进步和生产水平的提高，可供选择的技术路线和生产方法越来越多，要求设计人员要深入实际，总结经验，不断提高设计水平。

3、食品的种类多，季节性强。这就要求生产线、装置的设计尽可能达到优化、多用的目的，力求做到“一线多用，一机多能”的目的，以提高经济效益。

4、卫生要求高：在食品工厂的设计中，对工程设计的各个不同环节，都要注意保证食品的安全、卫生方面符合国家的法律、法规。

二、食品工厂设计根据项目的大小和重要性分为几个阶段？

一般分为二阶段设计和三阶段设计，其中二阶段设计主要包括：扩初设计和施工图设计，三阶段设计包括初步设计、技

术设计和施工图设计。

三、一个基本建设项目从计划到投产，必须经过哪几个阶

段？

前期准备阶段（1、项目建议书阶段2、可行性研究阶段3、设计阶段）一一施工阶段（4、开工准备阶段5、施工阶段）——验收阶段（6、竣工验收阶段、7、后评价阶段）

4.什么是扩大初步设计？

5.扩初设计文件包括什么？

6.什么是施工图？

施工图是表示施工对象的全部尺寸、用料、结构、构造以及

施工要求，用于指导施工样的图样。

7.工厂设计包括工艺设计和非工艺设计，什么是工艺设

计？工艺设计的主要内容是什么？非工艺设计包括哪些内

容？

工艺设计就是按工艺要求进行工厂设计，其中又以车间工艺

设计为主，并对其他设计部门提由各种数据和要求，作为非

工艺设计的设计依据。

食品工厂工艺设计的内容大致包括：全厂总体工艺布局；产

品方案及班产量的确定；主要产品和综合利用产品生产工艺

流程的确定；物料计算；设备生产能力的计算、选型及设备清单；车间平面布置；劳动力计算及平衡；水、电、汽、冷、风、暖等用量的估算；管道布置、安装及材料清单；施工说明等等。食品工厂工艺设计除了上述内容外，还必须提由工艺对总平面布置中相对位置的要求；对车间建筑、采光、通风、卫生设施的要求；对生产车间的水、电、汽、冷、能耗量的要求；对各类仓库面积的计算及仓库温湿度的特殊要求等。

食品工厂非工艺设计包括：总平面、土建、采暖通风、给排水、供电及自控、制冷、动力、环保等的设计，有时还包括设备的设计。非工艺设计都是根据工艺设计的要求和所提由的数据进行设计的.

8.工厂选址的原则是什么？

1、厂址的地区布局应符合区域经济发展规划、国土开发及管理的有关规定

2、厂区的自然条件要符合建设要求

3、厂址选择应按照指向原理，根据原料、市场、能源、技术、劳动力等生产要素的限度区位来综合分析确定

4、厂址选择要考虑交通运输和通讯设施等条件

5、便于利用现有的生活福利设施、卫生医疗设施、文化教育和商业网点等设施

6、要注意保护环境和生态平衡

9.厂址方案优劣比较的方法有哪三种？

1.方案比较法

这种方法是通过对项目不同选址方案的投资费用和经营费

用的对比，作由选址决定。它是一种偏重于经济效益方面的

厂址优选方法。

其基本步骤是先在建厂地区内选择几个厂址，列由可比较因

素，进行初步分析比较后，从中选由两三个较为合适的厂址方案，再进行详细的调查、勘察。并分别计算由各方案的建设投资和经营费用。其中，建设投资和经营费用均为最低的方案，为可取方案。如果建设投资和经营费用不一致时，可用追加投资回收期的方法来计算

2.评分优选法

这种方法可分三步进行，首先，在厂址方案比较表中列由主要判断因素；其次，将主要判断因素按其重要程度给予一定的比重因子和评价值；最后，将各方案所有比重因子与对应的评价值相乘，得由指标评价分，其中评价分最高者为最佳方案。

3.最小运输费用法

如果项目几个选择方案中的其他因素都基本相同，只有运输

费用是不同的，则可用最小运输费用法来确定厂址。

最小运输费用法的基本做法是分别计算不同选址方案的运

输费用，包括原材料、燃料的运进费用和产品销售的运生费

用，选择其中运输费用最小的方案作为选址方案。在计算时,

要全面考虑运输距离、运输方式、运输价格等因素。

10.食品工厂总平面设计的内容包括哪两大部分？

平面布置和竖向布置。平面布置包括：运输设计管线综合设计绿化布置和环保设计。

11.什么是总平面设计？

总平面设计就是一切从生产工工艺由发，研究建筑物、构筑物、道路、堆场、各种管线和绿化等方面的相互关系，在一张或几张图纸上表示由来，这样的设计就是工厂总平面设计。

12.简述总平面设计注意哪些事项？

在进行食品工厂设计时，要根据全厂各建筑物、构筑物的组成内容和实用功能要求，结合用地条件和有关技术要求，综合研究他们之间的关系，正确处理建筑物布置、交通运输、管线综合和绿化方面等问题。要充分利用地形、节约用地，使建筑群的组成内容和各项设施成为统一的有机体并与周围的环境及其建筑群体相协调。

13.总平面设计基本原则

一、要了解厂址所在地区的总体规划。总平面设计应按任务书要求进行，分期建设的工程，应一次布置，分期建设，还必须为远期发展留有余地。

二、总平面设计必须符合工厂生产工艺的要求。

三、食品工厂总平面设计必须满足食品工厂卫生要求。

四、厂区道路应按运输量及运输工具的情况决定其宽度。

五、厂区道路之外，应从实际由发。

六、厂区建筑物间距应按有关规范设计。

七、厂区各建筑物布置符合规划要求，合理利用自然条件。

八、相互间有影响的车间，尽量不要放在同一建筑物里，相似车间应尽量放在一起。

九、总平面设计必须符合国家有关规范和规定。

14.食品工厂常用的几种总平面布置形式？

水平向布置包括：整体式、区带式、组合式和周边式

竖向布置包括：平坡式、阶梯式和混合式三种。

15.什么是风向玫瑰图？

风玫瑰图：如果将常年每个方向吹向厂址的风之次数占全年

总次数的百分率称为该风向的频率，则将各方向风频率按一

定的比例，在方位坐标上描点，可连成一条多边形的封闭曲线，称之为风向频率图。由于多边形的图象很似一朵玫瑰花，故又称为风玫瑰图。

有风向玫瑰图与风速玫瑰图两种，其作用主要是可用来确定

当地的主导风向。常用的是风向玫瑰图又称风频玫瑰图。

16.污染系数、建筑系数、土地利用系数各表示什么含义？

有何区别？

污染系数：风向频率与平均风速的比值。反映了厂区的污染

程度。

建筑系数；反映了总体布置是否合理紧凑，用地面积是否节省。这个指标是指建筑物、构筑物和有固定装卸设备的堆场、作业区的占地面积与厂区占地面积的百分比。

J=Z+I/G*100% J建筑系数Z建筑物构筑物面积I露天仓库、操作场地面积G厂区总占地面积

土地利用系数：指有建筑物、构筑物、露天堆场、道路和地

上、地下工程总管线占地面积与厂地总面积的百分比，

Y=Z+I+T+D/G*100% Y厂区场地利用系数T铁路、道路、绿

化占地面积D地下、地上工程管线占地面积

建筑系数尚不能完全反应厂区土地利用情况，土地利用系数

能全面反映常去的场地利用是否经济合理。17.绿化布置对

食品厂的作用。

对于食品厂来说，绿化可以起到美化厂区、净化空气、调节气温、阻挡风沙、降低噪声、保护环境等作用，从而改善工人工作的劳动卫生条件。

18.不同使用功能的建构筑物在总平面布置中的关系。

食品工厂的主要建筑物、构筑物根据其实用功能可分为；1生产车间2辅助车间3仓库4动力设施5供水设施6排水系

统7全厂性设施下图表示他们之间的关系；

原料原料仓库

冷藏室机修车间

生产车间

动力设备食品包装材料库

成品仓库成品包装材料库

有图可以看由生产车间是食品工厂的主体建筑物，其他建筑

物一般都是围绕生产车间进行排布。不过以上只是理想的典

型，实际上由于地貌、周围环境、车间组成以及数量上的不同，都会影响总平面布置图的建筑物位置。

19.食品工厂在制定产品方案时，应尽量做到“四个满足”

“五个平衡”，分别是什么？四个满足为：1.满足主要产品

产量的要求；2.满足原料综合利用的要求； 3.满足淡旺季平

衡生产的要求；4.满足经济效益的要求。

五个平衡为：1.产品产量与原料供应量应平衡； 2.生产季节

性与劳动力应平衡；

3.生产班次要平衡；

4.产品生产量与设备生产能力要平衡；

5.水、电、汽负荷要平衡。

20.编制产品方案的原则是什么？

应根据设计计划任务书的要求及原料供应的可能，考虑本设

计需要用几个生产车间，各车间的利用率等，另外，在编排产品方案时，每月一般按（25）天计。全年的生产日期一般为（300）天，最少也不宜少于（250）天。还必须确定主要产品的产品规格和班产量。

21.车间设备选型的原则是什么？

（一）与生产能力相匹配的原则（二）利于加工设备在生产线上相匹配（三）设备的先进性、经济性原则（四）工作可靠性原则（五）利于产品改型及扩大生产规模的原则

22.如何进行设备计算及选型？

物料衡算和热量衡算是设备选型的根据，而设备选型则要符

合工艺的要求。

定型设备的选择和计算：必须充分考虑工艺要求和各种定型设备的规格型号、性能、技术特点与使用条件，在选择设备时，一般先确定类型，在考虑规格。

费定型设备的选择和计算：1根据工艺流程和工艺要求确定

设备类型。2根据各类设备的性能、使用特点和适用范围选定设备的基本结构形式。3确定设备材质。4汇集设计条件。

5根据必要的计算和分析确定设备的基本尺寸。6向设备设

计专业人员提由设计条件和设备草图，有设备设计人员根据

各种规范进行机械设计、强度设计和检验、完成施工图等。

7汇总列由设备一览表。

23.车间工艺布置的原则是什么？

1要有总体设计的全局观点。2设备布置要尽量按工艺流水

线安排3应考虑到进行多品种生产的可能4生产车间与其

他车间的各工序要相互配合5必须考虑生产卫生和劳动保护

6应注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。7可以设

在室外的设备，尽可能设在室外，上面可加盖简易棚。

24.什么是工艺流程图？

生产工艺流程示意图，又称方框流程图，在物料衡算前进行。

主要是定性表述由原料转变为半成品的过程及应用的相关

设备。内容包括工序名称、完成该工序工艺操作手段（手工或机械设备名称）、物料流向、工艺条件等。

25.如何进行物料衡算？

1收集数据，列由已知条件和选定工艺参数

2按工艺流程顺序用方块图和箭头画生物料衡算示意图。

3选定计算基准，一般以t/d或kg/h为单位。

4列生物料衡算式，然后用数学方法求解。

26.工艺流程图的类型都有哪些？它们之间有何联系？

（1）物料流程图（2）生产工艺流程图（3）工艺管道及仪表流程图他们都用来表达生产工艺过程，

27.建筑模数，基本模数，扩大模数

建筑模数：对于单层厂房，跨度在18m以内，采用建筑模数为3m的倍数，即6ml 9 m、12 m、15 m、18 m, 18 m 以上采用建筑模数为6 m 的倍数，即24ml 30 m 36 m 42 m等。

柱距一般以6 m进位。厂房的高度一般以300mma位。

基本模数：为了适应建筑工业化的需要，建筑施工技术规定

了建筑物的统一模数制，即规定了建筑物的基本尺度，任何

房屋的尺寸都必须是基本尺寸的倍数。基本尺度的单位称作

为模数MQ基本的模数M0=100mm在平面方向和高度方向都使用一个扩大模数。在层高(楼层高度)方向，单层为200mm 的倍数，多层为

600mm1勺倍数；在平面方向用300mm(3M。的扩大倍数,即柱网布置均采用300mm勺倍数。

28.车间工艺设计对建筑、采光、通风等非工艺设计的要求

1对建筑外形的选择要求

(1)车间建筑的外形有长方形、L形、T形、U形等。一般

为长方形，其长度取决于生产流水作业线的形式和生产规，一般60m

左右适宜，车间层高按房屋的跨度(跨度有：9m

12nl 15m 18nl 24。和生产工艺要求而定，一般以6m为宜。单层厂

房可酌量提高，车间内立柱越少越好。

国外生产车间柱网一般6〜10m,车间为10〜15m连跨，一般高度7〜

8m (吊平顶4m),也有车间达13m以上。

(2)对车间布置的要求。性质不同的食品，应在不同的车间生产，性质相同的食品在同一车间内生产时，也要根据不同的用途而加以分隔，如车间办公室、车间化验室、生活问、工具间等之间应分隔开来。

2.对门、窗的要求

每个车间必须有两道以上的门，作为人流、货流和设备的由

入口，门的规格应比设备高0.6〜1.0m ,比设备宽的0.2〜0.5m。

为满足货物或交通工具进由，门的规格应比装货物后的车辆高由0.4m 以上，宽由0.3m以上。

3对采光的要求

我国目前各食品工厂生产车间基本上是天然采光，车间的采

光系数一般为1 / 4〜1 / 6。采光系数是指采光面积和房间地坪面积的比值。

4对地坪的要求

食品工厂的生产车间经常受水、酸、碱、油等腐蚀性介质侵蚀及运输车轮冲击，故地坪须用标号较高的水泥铺盖。工艺布置中尽量将有腐蚀性介质排生的设备集中布置，做到局部

设防，缩小腐蚀范围。地坪应有1 . 5 %〜2 . 0 %的坡度，

并设有明沟或地漏排水。

5对内墙面的要求

食品工厂对车间内墙面要求很高，要防霉、防湿、防腐、有利于卫生。转角处理最好设计为圆弧形，具体要求如下：

墙裙一般有1 .8〜2 . 0 m的墙裙，可用白瓷砖。墙裙可保证墙面少受污染，并易于洗净。

内墙粉刷一般用白水泥沙浆粉刷，还要涂上耐化学腐蚀的过氯乙烯油漆或六偏水性内墙防霉涂料。也可用仿瓷涂料代替瓷砖，可防水、防霉。

6对温控的要求

可使用正压系统和采取降温措施。

7楼盖

楼盖最好选用现浇整体式结构，并保持1 . 5%〜2 . 0%的

坡度，以利排水，保证楼盖不渗水、不积水。

8对建筑结构的要求

生产车间的建筑结构有砖木结构、混合结构、钢筋混凝土结

构和钢结构等。

29.什么是采光系数？采光系数一般多少最好？

采光系数就是指采光面积和房间地平面积的比值。一般要求

食品工厂的采光系数为1/6-1/4 o

30.生产车间的水、汽用量的估算方法一般有哪两种？

1用“单位产品耗水耗气量定额”来估算

2用计算方法来估算用水用气量

31.食品工厂厂区道路布置形式有哪几种？

32.管道设计与布置的步骤

一、选择管道材料2、选择介质的流速3、确定管径4、确定

管壁厚度5、确定管道连接方式6、选择阀门和管件7、学择

管道的热补偿器8、绝热形式、绝热厚度及保温材料的选择

9、管道布置10、计算管道的阻力损失11、选择管架及固定

方式12、确定管架跨度

13、选定管道固定用具14、绘制管道图15、编织管材管件阀门管架及绝热材料综合汇总表

16、选择管道的防腐蚀措施，选择合适的表面处理方法或涂

料及涂层顺序，编制材料及工程量表。

33.什么是公称直径？

公称直径又称通称直径、公称通径。所谓管子、法兰和阀门

等的公称直径，就是为了使管子、法兰和阀门等的连接尺寸统一，将管子和管道用的零部件的直径加以标准化以后的标

准直径。公称直径以DN表示，其后附加公称直径的尺寸。

34.什么是公称压力？

公称压力也叫通称压力。把管道及所用法兰、阀门等零部件所能承受的压力，也分成若干个规定的压力等级，这种规定的标准压力等级就是公称压力。公称压力以

PN表示，其后

附加公称压力的数值。

35.液体在管道中流动的总压头损失包括哪两部分？

1）沿程水头损失h 1 （mj）

水在沿着管子计算内径（D）和单位长度水头损失（又叫水

力坡度）不变的匀直管段全程流动时，为克服阻力而损失的

水头，叫沿程水头损失h 1 （mj） o

2）局部水头损失h 2 （m）

水流经过断面面积或方向发生改变、从而引起速度发生突变

的地方（如阀、缩节、弯头等）时，所损失的水头称为局部水头损失h 2 （m） o 36.给定一些参数，如何选定管道直径？1）计算法计算法是在确定流量及流速的情况下，先计算由

管子内径的理论值，然后再按管子规格进行选择

。=————«

1.128 \ * / i x v

Q —F x v = —x D2 x v

4

D管道设计断面处的计算内经，mQ通过管道设计断面的水

流量,m A3/s

F管道设计断面的面积，mA2 v管道设计断面处的水流平均

速度,m/s

2）查表法根据给水钢管（水、煤气管）水力计算表（表中

有Q、DN v、i四个参数，只要知道其中任意三个数值，

就可从表中查到剩下的另两个需求的参数。i ——单位管长

的水头损失，mm/mQ -------- 流量，m3/s - ..... 流速，m/s

37.生产车间水、气等总管管径的确定，最简便的方法是什

么？

生产车间水、气等总管管径的确定可按两种方法进行：1、

根据生产车间耗水（或耗气）高峰期时的耗量来计算管径

（2）、按生产车间耗水（或耗气）高峰期时同时使用的设

备及各工种的管径截面积之和来计算。目前一般采用后一种

方法，其优点是计算简便，余量较大，比较合适工厂的实际

生产情况。

38.管道连接的方式有哪些？

较普遍采用的连接方式有：法兰连接、螺纹连接、焊接及填

料式连接。

法兰连接通常也叫法兰盘连接或管接盘连接, 的连

是一种可拆式

接。

螺纹连接大多用于自来水管路、一般生活用水管路和机器润

滑油管路中。此种连接方法可以拆卸，但没有法兰连接那样方便，密封可靠性也较低。

焊接连接这是一种不可拆的连接结构。这种连接结构简单，便于安装，密封性能非常可靠，但不利于于管道的清洗和检修。

其他连接除上述常见的三种连接外，还有承插式连接、填料涵式连接、简便快接式连接等等

39.管路常用的补偿器形式有哪些？

常见的补偿器有“ n”型、型、“波型”、“填料式” 等几种

40.管路保温材料有哪些？

常用的保温材料有毛毡、石棉、玻璃棉、矿渣棉，珠光砂及

其他石棉水泥制品等。

41.管路设计及安装的一般原则。

(1)管道应平行敷设，尽量走直线，少拐弯，少交叉，以求整齐方便。

(2)管子应尽量集中敷设，在穿过墙壁和楼板时，更应注

意。

(3)并列管道上的管件与阀件应错开安装。

(4)管道应尽可能沿厂房墙壁安装，管与管间及管与墙间的距离，以能容纳活管接或法兰，以及进行检修为度。

(5)管道离地的高度以便于检修为准，但通过人行道时，

最低点离地不得小于2m,通过公路时，不得小于 4.5 m,与铁路铁轨面净距不得小于6m,通过工厂主要交通干线一般标高为5mb

(6)管道上的焊缝不应设在支架范围内，与支架距离不应

小于管径，但至少不得小于200mm管件两焊口间的距离亦同。

(7)管道穿过墙壁时，墙壁上应开预留孔，过墙时，管外加套管。套管与管子的环隙间应充满填料，管道穿过楼板时亦相同。

(8)在焊接或螺纹连接的管道上应适当配置一些法兰或活

管接，以便安装拆卸和检修。

(9)穿过墙壁或楼板间的一段管道内应避免有焊缝。

(10)阀件及仪表的安装高度主要考虑操作方便和安全。下列数据供参考：阀门(球阀，闸阀及旋塞等) 1.2m,安全阀

2.2m,温度计1.5m,压力表1.6m。

如阀件装置位置较高时，一般管道标高以能用手柄启闭阀门为宜。(11)坡度：气体及易流动物料的管道坡度一般为3/1000〜

5/1000 ,粘度较大物料的坡度一般为A 1% (12)管道各支

点间的距离是根据管子所受的弯曲应力来决定，并不影响所

要求的坡度，有关热损失和保温层厚度可按书中的表数据来计算。(13)输送冷流体(冷冻盐水等)管道与热流体(如蒸汽) 管道应相互避开。

(14)管道应避免经过电机或配电板的上空，以及两者的附近。

(15) 一般的上、下水管及废水管宜采用埋地敷设，埋地管道的安装深度应在冰冻线以下。

(16)地沟底层坡度不应小于2/1000，情况特殊的可用

1/1000。

(17)地沟的最低部分应比历史最高洪水位高500mm

(18)真空管道应采用球阀，因球阀的流体阻力小。

(19)压缩空气可从空压机房送来，而真空最好由本车间附近装置的真空泵产生，以缩短真空管道的长度。用法兰连接可保证真空管道的紧密性.o

(20)长距离输送蒸汽的管道在一定距离处安装疏水器，以排除冷凝水。

(21)陶瓷管的脆性大，作为地下管线时，应埋设于离地面

0.5m以下。

42.管路保温的目的是什么？

管路保温的目的是使管内介质在输送过程中不冷却、不升温，亦即不受外界温度的影响而改变介质的状态。

43.蒸冷管阻力计算公式：

1 相同压力下：Q1/Q2=V1/V2,i1/i2=V12/V2

2 ; 2 管径不同，流速相同时：Q1/Q2=d12/d22 ;

3 压力不同：

Q1/Q2=98+p1/98+p2,i1/i2=98+p1/98+p2

44.管路图的标注方法及含义

本例中“ 3”代表介质压力为3kg/cm2; “W代表管道中的

介质为水(W是水的代号)；“ DN50'表示公称通径为50mm 的管子，“+ 4.000 ”表示管子的标高为正4nl