年产纸基复合软包装2万吨果汁饮料生产车间设计毕业论文.doc

目 录1绪论11.1课题背景11.2桔子的营养价值11.3我国果汁生产概况及消费现状22工艺设计22.1 全年生产安排32.1.1选址32.1.2产品方案32.1.3年产量32.1.4班产量32.1.5生产时间安排42.2原辅材料规格要求52.3.1工艺流程图82.3.2工艺设计和说明82.4果汁饮料成品质量标准113 物料衡算123.1桔子汁的物料衡算124 设备选型134.1设备选型原则134.2设备选型144.3 辅助工序安排及布置195 水电气衡算195.1水衡算195.2 电衡算205.3 蒸汽衡算216 管路设计226.1 总进水管226.2蒸汽管道226.3物料管道226.4纯净水管道226.5管路安装227 车间说明及面积设定238 车间劳动力安排259卫生、安全269.1废水、废液处理269.2 个人卫生269.3车间设备、环境卫生269.4生产安全及劳动保护2710 经济预算（估算）27参考文献291绪论1.1课题背景我国专家预测，2010年我国水果总产将达到9300万吨，人均占有量达到67.7公斤，接近上世纪80年代发达国家人均70公斤的水平。果汁加工工业是从19世纪末才诞生的新兴工业，到现在已有100多年的历史，世界上果汗每年的贸易额为40亿元。出口额最大的5个国家是巴西、美国、荷兰、德国、以色列。世界发达国家果汁的消费量呈快速增长的趋势。2003年，德国人均果汁消费量为47升。国外发达国家果汁人均年消费量约20升，发展中国家人均年消费量约为10.8升。据估算，西欧和日本、南韩等国的果汁消费量在近几年将以每年10%的速度上升，与其他国家相比，我国人均果汁的占有量却只有1升，与我国果产品的增长极不适应。所以，随着果品产量的大幅度提高，大力发展果汁加工工业，对于稳定果品生产的发展，促进农业的产业化进程，满足人民的消费需求等方面，具有重要的意义。目前，我国果汁加工业仍以生产带肉果汁为主，近10多年来，国内有些加工企业花费大量的资金引进国外浓缩果汁生产设备，生产浓缩果汁以供出口。但由于设备投资昂贵，只有少数工厂效益较好。利用国产设备生产具有中国特色的澄清果汁，在国内外具有广阔的市场。本设计从我国目前桔子汁饮料工业发展状况和市场经济形势出发，认真贯彻食品工业的各项指标，以生产向机械化，自动化，连续化方向发展，因地制宜，力求工艺技术上合理、可靠、先进，规范、灵活、积极吸取相关厂家的建厂经验，借鉴国内外先进技术成果，做到生产技术上可靠，厂区车间布置合理，经济上投资少，回报快，同时为企业的再发展留有空间余地。1.2桔子的营养价值柑橘是世界上栽培最广、经济价值最高的水果，成熟后变成黄色果实。果肉酸甜适度，汁多，富有香气，是生产饮料的重要原料。柑橘营养丰富，含有丰富的维生素C、钙、磷、钾、-胡萝卜素、柠檬酸、皮甙以及醛、醇、烯等物质，常常食用可以强化免疫系统，抑制肿瘤细胞生长。另外，它还有增强毛细管韧性，减少人体体内的胆固醇吸收，降低血脂的功能。1.3我国果汁生产概况及消费现状中国水果资源丰富，其中，苹果产量是世界第一，柑桔产量世界第三，梨、桃等产量居世界前列。近年来，中国果汁饮料市场呈高速发展态势，果汁市场的迅速崛起与消费者的健康意识增强密不可分，果汁饮料，尤其是纯果汁里富含身体必需的维生素和微量元素，也因此，健康美味成为果汁吸引消费者的主因。2006年1-12月，中国果菜汁及果菜汁饮料制造行业规模以上企业累计实现工业总产值30，808，436千元，比上年同期增长了31.75%；累计实现产品销售收入28，946，470千元，比上年同期增长了30.11%；累计实现利润总额2，145，842千元，比上年同期增长了37.68%。 2007年1-11月，中国果菜汁及果菜汁饮料制造行业规模以上企业累计实现工业总产值39，643，215千元，比上年同期增长了34.45%；累计实现产品销售收入38，091，376千元，比上年同期增长了36.22%；累计实现利润总额2，756，202千元，比上年同期增长了29.40%。 2008年1-11月，中国果菜汁及果菜汁饮料制造行业规模以上企业累计实现工业总产值39，643，215，000元，比上年同期增长了34.45%；累计实现产品销售收入38，091，376，000元，比上年同期增长了36.22%；累计实现利润总额2，756，202，000元，比上年同期增长了29.40%。 中国果汁饮料竞争日趋激烈，市场上存在三股竞争力量：一支是台湾背景的企业统一和康师傅，以包装的创新和口味取胜；一支是包括汇源、娃哈哈等国内知名企业；还有一支是大的跨国公司如可口可乐、百事可乐等。目前市场上集中了娃哈哈、汇源、农夫果园、统一鲜橙多、美汁源果粒橙、酷儿、露露等众多一线饮料品牌。由于大品牌的激烈竞争，使得外来品牌很难进入果汁饮料市场，同时果汁饮料的价格日益透明化，厂家和经销商的利润在不断变薄。寻找新的利润增长点，成为企业的当务之急。而要想在竞争激烈的果汁市场取得领先地位，适合市场需要的差异化经营则是关键。 中国虽人口众多，果汁饮料的消费量却较低，人均年消费量还不到1公斤，是世界平均水平的1/10，发达国家平均水平的1/40。世界人均果汁饮料消费量已达7公斤，如果按世界平均消费量计算，中国果汁饮料的市场容量应为910万吨，这表明，果汁饮料在中国仍有巨大的发展空间。国际市场方面，到2020年，全球果汁及碳酸饮料将增至730亿升。据此推断，未来中国果汁行业的发展空间非常广阔，与此同时也具备了非常好的投资优势。2工艺设计2.1 全年生产安排2.1.1选址本设计是在通过市场调研，根据现有桔子饮料厂的经验，在选址方面贯彻了饮料工厂选址“应远离重工业区，空气清新，水质清纯，环境幽雅无污染”的原则，其厂址选择在柳州市的高新技术开发区。2.1.2产品方案产品为桔子汁，设两条生产线。产品规格：产品名称规格（ml）桔子汁250（纸基复合软包装）2.1.3年产量年产量：QQ旺Q淡Q中式中 Q旺旺季产量，t Q淡淡季产量， t Q中中季产量， t本设计的产量定位为旺季13000吨，淡季为1700吨，中季为5300吨，所以本设计年产量定为20000吨。2.1.4班产量班产量q=计算公式如下：q班=因在本设计中，分旺中淡季，旺季时的班次n为三班，中季时班次n旺为二班，淡季时班次n旺为一班，由于设备不均匀系数取0.75。可得到：q班=在实际生产中由于果汁在管道中流通及灌装过程中会有一定的损耗，据资料显示，该损耗为1%【数据1%来自朱蓓薇 饮料生产工艺与设备选用手册化学工业出版社 北京 2003】，且在生产中有时会出现爆瓶、破裂的现象，根据质量控制图原理，产品的合格率取99.7%【数据99.7%来自冯叙桥、赵静 食品质量管理学中国轻工业出版社 北京 2005】。虽然每班为8小时制，但实际上这8小时并非全部用于生产，配料可以在生产之前的环节进行，但清洗设备是在生产后即包括在8小时内，所以实际生产是以7.5小时为计。本设计按照任务书的要求：年产2万吨果汁饮料（1）桔子汁一年旺季工作的总天数为156天，中季工作的总天数为75天，淡季工作的总天数为65天。即q班= 实际班产量q班=桔子汁以每瓶为250ml，由于考虑到生产的具体情况，一般以7.5小时计算，设备选取是按两条条生产线为准计算：每小时产量为 =t /h每小时生产的瓶数为N = 瓶/h2.1.5生产时间安排一年内1、2、6、7、8为旺季，11、12月为淡季，5、9、10为中季。3、4两个月停产进行休整和设备检修。旺季每天工作三班，中季每天工作两班，淡季每天工作一班，每班为8个小时，每个星期工作为六天，元旦放假一天，五一国际劳动节，十一国庆节放假3天，春节放假10天，年生产天数为296天。生产安排表如下：产品名称年产量/t班产量/t1月20天2月20天3月25天4月27天5月24天6月27天7月27天8月26天9月25天10月24天11月26天12月25天桔子汁2万39.5注：表示本月为一班生产 表示本月为二班生产表示本月为三班生产2.2原辅材料规格要求2.2.1原料桔子浓缩汁质量指标： （1）感官指标：气味：清香怡人；色泽：橙黄色；形态：澄清汁；口味：酸甜适口，有桔子独特风味。（2）理化指标：可溶性固形物含量：421BX 含糖量1416可滴定总酸含量： 1.50.2酸度0.91.0。 PH：4.0 （3）微生物指标：（按国标GB4789.食品卫生检验方法微生物部分执行）细菌总数：100个/ml大肠菌群：3个/100ml致病菌：不得检出2.2.2辅料1白砂糖（1）感官要求：糖的晶粒均匀，晶粒或其水溶液味甜，无异味，干燥松散，洁白，有光泽，无明显黑点。（2）白砂糖主要技术指标及卫生指标GB 317及GB241表一 白砂糖主要技术指标及卫生指标指标优级一级理化指标蔗糖分% 99.7599.65还原糖分% 0.080.15电导灰分% 0.050.10干燥失重% 0.060.07色值（国际塘色值） 80180混浊度，度57不溶于水杂质mg/kg 4060砷（以As为计）mg/kg 0.5铅（以Pb为计）mg/kg 1.0铜（以Cu为计）mg/kg 2.0碳酸法 20亚硫酸法 50卫生指标大肠杆菌个/100g 30致病菌 不得检出细菌总数 个/g 3502柠檬酸（1）感官要求柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭、味极酸，易溶于水和乙醇，水溶液显酸性。表二 柠檬酸主要技术指标指标名称指标柠檬酸% 99.5硫酸盐% 0.03草酸盐% 0.05钙盐符合规定钡盐符合规定硫酸灰分% 0.1重金属% 0.0005砷% 0.0001铁% 0.001氯化物% 0.013苯甲酸和山梨酸钾的技术指标GB901 表三 苯甲酸和山梨酸钾的技术指标名称苯甲酸山梨酸钾总量% 99.598熔点 121124含氯化物% 0.020.018灼烧残渣% 0.15758.5重金属% 0.0010.002砷% 0.00020.003硫酸% 0.04干燥失重% 14. 水水是果汁饮料生产中的重要原料之一，占8595%。水质的好坏，直接影响成品的质量。因此，饮料用水的水质要求除了应符合国家卫生部、国家基本建设委员会颁布的标准代号为GB574985生活饮用水水质卫生标准见表，还应符合表所列的指标表四 生活饮用水水质卫生标准项目要求说明项目要求说明色色度不超过15度，并不得呈现其他异色这些指标过高后不但会给人嫌恶的感觉，也有可能是水中含有物质和某些病毒的标志阴离子合成洗涤剂不超过0.3mg/l过量会使水中产生异臭异味和泡沫，并阻碍净水处理过程嗅和味在原水中或者煮沸后饮用时，保证无异臭和异味氯化物不超过200mg/l过量会产生咸味，影响成品口味混浊度不超过5度硫酸盐不超过250mg/l过量会引起腹泻肉眼可见物无肉眼可见物总硬度不超过0.3mg/l总铁不超过0.3mg/l人体必要的元素过量时会使成品带有铁锈味，并影响成品色泽PH值6.58.5锰不超过0.1mg/l细菌总菌（37培养24小时） 100ml水中不超过100个保证水质量卫生安全铜不超过0.1mg/l大肠杆菌1ml水中不超过3个锌不超过0.1mg/l游离性余氯出厂水0.51.0mg/管网末梢mg/l余氯量过高，产生氯臭，影响产品风味。挥发酚类（以苯酚为计）不超过0.002mg/l过量会产生氯酚臭表五 饮用水和饮料用水在指标上的差异指标饮用水饮料用水浊度/度32色度/度155溶解性总固体/mg/l1000500总硬度（以CaCO3计）/ mg/l450100铁（以Fe）/ mg/l0.30.1高锰酸钾消耗量/ mg/l10总碱度/ mg/l50游离氯/ mg/l0.30.1致病菌/不得检出2.3生产工艺2.3.1工艺流程图桔子汁饮料生产工艺流程如图2-2所示： 杀菌浓缩果汁 水 过 滤 柠檬酸 调 和 离子交换香精 其他辅料 1218MPa 均 质 脱 气 95100 瞬间杀菌 热罐装 密 封 38以下 冷 却 包 装 成 品 2-2桔子汁饮料生产工艺流程图2.3.2工艺设计和说明2.3.2.1主生产工艺说明（1）原料 采用浓缩桔子汁，适合大规模生产。（2）热糖 称量所需的白砂糖和部分处理水，使其浓度为50%，加热到100左右，并充分搅拌使之熔化，加入果脯糖浆过滤后抽到冷却缸冷却至30以下。（3）调和 调配的目的是依据桔子稀释饮料的具体工艺要求，按各种产品所需的果汁、糖液、酸液、水、添加剂的配比送入调配罐，用搅拌器混合均匀，并立刻分析检验混合料是否符合标准。如不符合，需及时调整。（4）均质 均质是果汁制造上的特殊操作。调和后果汁应选均质机进行细化处理。可采用高压均质机进行均质处理，其原理是在高压力下，果汁粒浆受压力而破碎，重要是通过一个均质阀的作用，使高压的果汁从极端狭小的间隙中通过，然后由于速度降低压力小而膨胀和冲击作用使粒子微细化并均匀的分散在果汁中，高压均质机要求150170kg/cm2。均质机的均质压力一般压力为15MPa，均质处理中可使果汁中的细小颗粒进一步破碎，使粒子大小均匀，促进果胶的渗出，使果胶和果汁亲和，保持果汁的均匀浑浊度。（5）果汁的脱气 脱气的目的和效能归纳如下：防止维生素C的损失，防止香味和色泽的变化，防止好气性细菌的繁殖，防止果肉浆和其他悬浮物悬浮在果汁上部，防止杀菌或装填时发生气泡。脱气的缺点是损失一部分芳香成分。所以经细化处理后的混合料液，均应进行脱气处理以除去附着在果汁和其他材料里的以及调配过程中混入饮料中的空气，防止饮料中果汁氧化变质。脱气作业一般采用真空脱气罐。（6）杀菌冷却 桔子饮料脱气后均需进行杀菌冷却处理。本工艺的高温瞬时杀菌是利用板式超高温杀菌机等设备快速加热果汁至100，保温30s后迅速热灌装。（7）包装容器及灌装封口 杀完菌后趁热灌装封口，密封罐中心温度控制在70以上。倒瓶保温2min再冷却至38左右。 （8）检验 饮料热灌装封口后，检验各瓶情况，发现有异型瓶、瓶子渗漏、液位不足、内容物色泽变异等情况应及时剔除。保证出产果汁饮料的质量。（9）贴标、包装、成品 成品要进行贴标签，加盖生产日期、班次批号。标签要求端正，瓶身干净、无粘物。装箱打包、放入合格证，入库储存。2.3.2.2 辅助工艺流程说明1溶糖工艺 砂糖 溶解 过滤 调糖浆（1）溶解糖的方法有冷溶法和热溶法，本设计采用热溶法，热溶法的优点有：1）能杀灭附于糖内的细菌；2）可分离出凝固糖中的杂质；3）溶解速度快，在较短时间内可生产大量糖浆。热溶法一般采用夹层锅，用蒸汽加热，要求蒸汽压力为0.80.9kg/cm2。温度在80度，糖液煮沸后，保温5min，并去除泡沫。（夹层锅带搅拌器）（2）过滤 砂糖用水溶解后，必须进行过滤得到澄清透明的糖浆液备用。本设计采用糖浆过滤器过滤，并使用离心泵加压，要求压力不超过6kg/cm2。每次过滤完毕，要对过滤器进行清洗。（3）调糖浆 调糖浆是先将糖浆投入带有搅拌器的不锈钢配料缸中，在不断搅拌下，按一定配比将原料逐一加入，其顺序为：1）原糖浆 2）酸溶液 3）果汁 4）香料 5）加水至规定容积。2水处理工艺本系统为反渗透纯化水制备系统，是以本公司自来水作为原水，经过一系列处理后，最终纯化水出水电导率10S/CM。该系统包括：预处理部分-原水箱、原水增压泵、絮凝剂加药系统、机械过滤器、活性碳吸附器；反渗透部分-保安过滤器、高压泵、R/O系统、纯化水箱、清洗系统。 活性碳过滤器砂滤器原水泵原水箱市政自来水絮凝剂次氯酸钠纯水泵纯水箱反渗透系统高压泵保安过滤器（1）过滤 过滤的目的是除去水中悬浮物、胶体等不溶性杂质及一些微生物。本厂采用砂过滤器，是一种精滤设备，在饮料用水中应用十分广泛。工作原理：砂棒过滤器的主要工作部件是砂棒，它是采用细微颗粒的硅藻土和骨灰等物质，成型后在高温下焙烧，使气熔化，可燃性物质变成气体逸散，形成24m的小孔，当具有一定压力的原水进入容器，通过棒上的微小孔隙时，水中存在的有机物、微生物等杂物，即被隔滤在砂棒表面，经过滤后的净水有砂棒内腔流出，完成了过滤过程。再用碳吸附色素，灰尘等。（2）软化 饮料用水中比生活用水的硬度要求低得多，因此必须软化水。水的软化和脱盐的目的是除去水中的可溶性盐即钙镁离子。软化水的方法有：石灰软化法、电渗析法、离子交换法和反渗透法。本厂使用反渗透系统。反渗透法是指使用半透膜使纯水透过，而截留无机盐等小分子，使达到饮料用水的标准的方法。（3）消毒从消费者的健康角度考虑饮料用水使用前必须进行消毒，水的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒。本厂使用第三种。紫外线消毒速度快，工作效率高、性能稳定、效果好、不改变水的理化指标、不产生有毒物质、且操作简单管理方便，已成为饮料厂的主要消毒设备。产生紫外线的设备为紫外灯，紫外线对水杀菌消毒，主要是杀灭水中的细菌的营养细胞，用1支15W紫外灯，在水以515L/min流速流过时，可杀灭99.9%的大肠杆菌。桔子汁饮料用水水质是保证果汁口感、风味、稳定性及保质期的重要条件。根据国标GB5749-85确保饮料用水水质要求 见表2-3表2-3水质要求标准指标要求水污染指数 (SDI)4饮料用水电导率20 u s 铁0.05ppm锰0.02ppm二氧化硅40ppm总硬度20DH暂时硬度3D细菌总数1000个/ml 致病菌不得检出2.4果汁饮料成品质量标准根据相关国家标准和产品的具体要求，成品质量标准见表。表2-4感官要求产品滋味、气味透明蚀度杂质桔子汁具有桔子应有的滋味香气透明清亮无肉眼可见杂表2-5理化指标 项目指标可溶性固形物(20，折光计法)%总酸 (以柠檬酸计)%砷 (以As计)mg/kg铅 (以Pb计)mg/kg铜 (以Cu计)mg/kg12.00.30.51.010.03 物料衡算物料计算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。通过物料计算，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定员的需要量提供计算依据。物料衡算的依据是质量守恒定律，即进入生产系统的全部物料质量必须满足等于离开该系统经过加工处理后所得。这样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。并为下一步设备的计算、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。根据桔子汁生产的具体工艺和主要生产设备的要求，分别对原辅料进行衡算。3.1桔子汁的物料衡算表3-1 年产2万吨桔子汁的物料计算班产量/t39.5年产量/t2104原辅料配方/Kg百分比%班耗量/kg实班产量/t年耗量/t实年产量/t白砂糖555.52172.539.51.111032.02104果脯糖浆80831601.62103浓缩桔子汁60623701.21103阿巴斯甜0.30.0311.856.06维生素C0.20.027.94.04柠檬酸钠0.30.0311.856.06柠檬酸1.50.1559.2530.3香精0.550.05521.7311.11苯甲酸钠0.10.013.952.02水802.0580.2053.171041.62104合计1000100白砂糖2172.5kg水2172.5kg白砂糖 2967.25kg 溶解糖浆4345kg67.25果脯糖浆3160kg水 2172.5kg 溶解水27355kg其他辅料116.53kg浓缩桔子汁2370kg总糖浆9677.5kg调和均质脱气杀菌桔汁饮料39.5t灌装，瓶损失0.1%157842瓶图3-1 班产39.5t果汁物料平衡图4 设备选型 4.1设备选型原则（1）满足工艺要求，保证产品的质量和产量；（2）一般大型食品工厂应选用较先进的、机械化程度高的设备，中型厂则看具体情况，一些主要产品可选用机械化、连续化程度较高的设备，小厂则选用较简单的设备。（3）所选设备能充分利用原料，损耗少、效率低、体积小、维修方便、劳动强度低、并能一机多用。（4）所选设备应符合食品卫生要求，易清洗、装拆，与食品接触的材料要不易腐蚀，不致对食品造成污染。（5）设备结构合理，材料性能可适应各种工作条件（如温度、湿度、压力、酸碱度等）。4.2设备选型说明：每班定为8小时生产，但实际出发，考虑到生产的不连续性及生产后的清洗工作，也为今后发展留有余地，生产还当选大，以每班处理7.5小时计。4.2.1主生产工艺设备选型1调和缸（带搅拌器）有节能、耐腐蚀、生产能力强、清洗方便、结构简单等优点。要求容积为（混合液密度取=1000kg/m3）桔子汁：V=m3考虑到搅拌时溢出，取装满基数为0.75，故其体积为 m3则调和缸的选用如下：公称容积 1500L，搅拌功率为1.1Kw，搅拌转速36r/min，外形尺寸135012001940mm 重量40kg，采用材质为SUS304或316不锈钢，符合GMP生产标准。供应公司：杭州圣亚机械阀业有限公司。每条生产线设2个1500L调和缸，则该设计中应配4个此类调和缸。2真空脱气罐脱气罐工艺要求为680700mmHg（真空度），则生产能力2640L/h，真空脱气罐的选用如下：型号HEZT-3，生产能力3000 L/h，工作时真空度6.48.710Pa，电机容量4.5 Kw， 外开尺寸（mm）11858003140，设备净重450kg，供应公司：杭州惠合机械设备有限公司。该设备凡与果汁接触部分均用优质不锈钢和中硬食用橡胶制成，其主要由：桶体、顶盖、单向阀、喷管、控制阀、照明灯、视孔等组成，使用时只要开启配套的真空 泵，抽掉罐内空气，同时物料从进料口自吸进入罐内，当物料升至一定位置时，控制阀自动控制物料，此时可以从视镜中观察并控制进料速度，当罐内真空度达到工艺要求时，可从物料出口抽出物料，只要保持真空度及进出料的平衡，便可连续生产。每条生产线配一台脱气罐，则共2台。3双联过滤器本设计过滤糖浆的设备采用江苏科威机械有限公司ZHP-H2F每条生产线各配一台，共2台，该设备用于液体物料的过滤，连续工作，过滤网方便更换。4高压均质机高压均质机的压力为150-170kg/cm2，处理要求t./h=2600L/h高压均质机选型如下：规格型号SRH3000-25/30，柱塞根3，额定流量3000 L/h，最大工作压力25/30 Mpa，连续工作压力0-20/24 Mpa，电源30KW，重量1800 Kg，外形尺寸（m）1.30.91.5，供应商：北京金明仕科技有限公司每条生产线配一台高压均质机，共2台。5缓冲罐生产过程中，在杀菌工序后，在灌装前，需用一个缓冲罐，其作用是能对物料的贮存和冷却，使料液到达灌装机的温度适当，不需要采用换热器，能节省能量，这类产品一般无固定的产品，厂家需要时一般自行设计自行定造，本设计根据物料的需求量，保证满足生产能力的前提下，定造的缓冲罐为不锈钢制造，容量3000 L/h。每条生产线配一台缓冲罐，共2台。6板式超高温杀菌机桔子汁处理要求t/h=2600L/h板式超高温杀菌机选型如下：规格型号：YC-BR4，生产能力0.510t/h，物料进口温度5，物料杀菌温度85138， 物料保持时间4-90s，物料出口温度490，蒸汽消耗1580kg/物料，功率6.5 KW，供应公司:杭州亿大科技实业有限公司每条生产线配一台板式超高温杀菌机，共2台7灌装机由班产量和物料衡算结果可知，桔子汁的生产能力为10600瓶/h，单条生产线的生产能力为5300瓶/h，所以选用6000瓶/h以上的无菌纸基复合软包装灌装机。桔子汁灌装机的选用如下：型号：金奔全自动利乐砖型灌装机，外形尺寸：1800*600*1700，灌装头数：2，用电功率：24kw(其中加热20kw，动力4kw)，用气：压力46Mpa，用量0.3m/分钟，包装速度：250ml每小时6000，包产品保质期:采用纸基复合包装材料，在常温2530下，保质期为12个月以上 。适用包材：聚乙烯/纸(纸板)/聚乙烯/铝箔/聚乙烯/聚乙烯六层卷筒纸基复合材料。每条生产线配一台灌装机，则共2台。4.2.2辅助工艺设备选型1.工艺水处理设备选型（1）过滤器根据物料衡算可知，每班工艺用水最大量为3.17104kg，要在原料使用前3小时内制成，由1个贮水池配制，故要求过滤器处理水的能力为：kg=10.6t/h 由于要选处理能力比较大的，则生产能力要取大于10.6t/h即10.6m3/h。选型如下：型号SC-ZL0100SL，进出水管径D(mm) 40，最大流量(m3/h) 15，排污管径(mm) 20，外形尺寸(mm) 360150650，维修空间尺寸(mm)1200，功率(W)150，重量(Kg) 95，供应公司：上海益水环保设备有限公司（2）反渗透系统设备性能 产水量: 20.0M3/HR（25）回收率: 60-75%脱盐率: 96-98%膜型: TFC膜工作压力: 0.6-1.5MPa最高进水温度: 32进水压力: 0.1-0.3MPa进水PH值: 6.5-7.5进水余氯: 0.1PPM进水淤塞指数: SDI5（3）紫外线灭菌器（紫外线高压汞灯）工作能力要求同过滤器一样为10.6t/h，使用参数：规格型号JYS-UV12T，流量12 m3/h ，外形尺寸L950W195H335mm，进出口管径DN 50mm，工作压力0.8 Mpa，紫外线功率405W，供应公司：金三阳水处理科技江苏有限公司2.溶糖设备选型溶糖锅（自制）按最大配制量选用溶糖锅kg，有2条生产线，则每条生产线配一个溶糖锅，则其能容纳的质量是kg，查表得50%糖液的相对密度为1.230kg/m3(20/40)，所以溶糖锅所需的体积V需=m3 ，设装满系数为80%，则V实= m3，使用半球形，根据公式r32.21m3， r1.02 m4.2.3其他设备选型1.贮水缸（自制）水流量的为t./h，水要求在3小时内处理完，所以输水泵的水流量为w=mq=35.2715.8t/h15.8m3/h，式中m为混合比系数，一般为35，取m3。容量为装3000吨水，则其体积可建成20207.5m32.输水泵水处理量为15.8 m3/h，考虑压头损失为3mH2O，故扬程要求为H=7.53 10.5mH2O，离心泵选型如下：泵型号IS6550125，流量25 m3/h，扬程20m，转数2900r/min，轴功率1.97KW，电机功率3kw，效率69，气蚀余量2.5m，重量（泵/底座）50/41kg。3.脱气机真空泵脱气罐真空度要求为680700mmHg，因为脱气时有水分蒸发，选用水环式真空泵。型号如下：型号GT9F1，极限真空度730 mmHg，叶轮120mm宽80mm，泵体内腔直径140 mm，偏心轮10 mm，叶轮转数2860r/min，进汽管直径35mm，排汽管直径35mm，水管直径Dg15mm， 配用电机JO3-32-2型，功率4KW，外形尺寸1047.5325570mm，机重100kg。4.糖浆输送泵糖浆是用于配料的，配料的时间要求短，已知每班所需糖浆液的体积为9.68m3，要求20min输送到配料缸，故流量为m3/h，高度为1.980.32.28m（0.3为支架高），压头损失为HF5 m，所以扬程为6.82 m，故选型如下：型号:SW6-双螺杆泵，最大额定流量2200 m3/h，最大排出压力6.0 MPa，允许吸入压力1.0 MPa，允许最高介质温度300，允许最高介质粘度200，000 mm2/s.5.水处理用泵水处理要求为2.11 m3/h，设备安置高度为1.5m，设压头损失为8 mH2O， 故扬程要求为9.5m。选型如下：型号IS50-32-200，流量3.75 m3/h，扬程13.1m，转速1450r/min，效率33，净重52kg6.CIP 清洗系统型号CIP-0.5，处理量5t/h，功率1.5KW，尺寸270011001300。4.2.4全厂设备汇总表十 全厂设备一览表序号设备名称规格型号生产能力功率出产厂家台数1调和缸公称容积 1500L1.1Kw杭州圣亚机械阀业有限公司42真空脱气罐HEZT-33000 L/h4.5 KW杭州惠合机械设备有限公司23双联过滤器ZHP-H2F江苏科威机械有限公司24高压均质机SRH3000-25/303000 L/h30 KW北京金明仕科技有限公司25缓冲罐3000 L/h26板式超高温杀菌机YC-BR4010t/h6.5 KW杭州亿大科技实业有限公司27灌装机金奔全自动利乐砖型灌装机6000瓶/h(250ml)24KW上海金奔实业有限公司28过滤器SC-ZL0100SL15m3/h150W上海益水环保设备有限公司19反渗透主体反渗透膜: TFC/BW30-36520.0 m3/ h250W维尔乐饮品公司110紫外线灭菌器（紫外线高压汞灯）JYS-UV12T 12 m3/h 40*5W金三阳水处理科技江苏有限公司111溶糖锅(自制)1.77 m3(自制)112贮水缸（自制）容量为装3000吨水(自制)413输水泵IS655012525 m3/h1.97KW114脱气机真空泵GT9F14KW115糖浆输送泵SW6-双螺杆泵2200 m3/h116水处理用泵IS50-32-2003.75 m3/h0.75KW117CIP就地清洗设备CIP-0.55t/h1.5KW118喷码机219装箱机24.3 辅助工序安排及布置主车间位于厂房中部，各辅助设施分布于其四周，设有机电控制中心、饮水间、雨具存放间、叉车库、机修车间、叉车清洗间、水处理间、原料仓库、包装材料仓库、成品仓库、冷库、无菌灌装间、更衣间、员工休息室、会议室、车间主任室、质检监控中心、消防处理中心等。厂房内有防蚊蝇鼠、防烟尘、消毒、通风设施等；地坪采用1.52%的地面坡度并设有地漏排水；地面采用300号混凝土，且在地坪上印天星花格作防滑处理；墙面下部做2.5m高墙裙，材料用白瓷砖，其余墙面采用过氧乙烯油漆5。工人上岗走南门，机器设备的出入口为西门，均为软质弹簧门，原料及废料出入口为西门，成品装卸在东门，均为风幕门，其它为单扇门，内外开双层门。5 水电气衡算首要说明：衡算以“日”为计算基准。5.1水衡算全厂用水量包括生产用水、清洗设备用水、生活用水、消防用水。5.1.1生产用水由所给设计任务书的要求及物料衡算可知，该厂的生产用水是桔子汁每班生产所用水，再以一日最大班量计算，即配料用水：W13.1710439.51104kg=95.1t灌装机用水：W2=42=8T/h 注:设备生产用水+自身清洗用水冲洗地坪用水：每40m2生产车间需要用水0.3t，每班清洗2次。W3=（S/40）0.32=（494/40）0.32 =7.4t/h其它用水：W4=62=12 t/h每日生产用水量：W1 + W224+ W324+ W424=752.7 t/h5.1.2清洗设备用水 查软饮料工业手册 【杨桂馥 中国轻工业出版社 北京 2002.3】可知果蔬汁厂清洗设备用水为58m3/h.。由于该设计年产量小，所以选取清洗设备用水为5m3/h.，再由班产量的确定可知是工作制为三班制，一日最大用水量为：W5=524120t5.1.3生活用水q式中q最大小时生活用水量，t/h K小时变化系数 Q用水量指数 N使用人数，人 t使用时间，h宿舍用水W32429.2t办公室用水W480.3t食堂用水W544.38t所以生活用水为W6=29.2+0.3+4.38=33.88t5.1.4消防用水食品厂的室外消防用水量为1075L/s,室内消防用水量以2股2.5 L/s计。由于食品厂的生产用水量一般都较大，在计算全厂总用水时，可不计消防用水量，在发生火警时，可调整生产和生活用水加以解决。5.1.5全厂总用水量 全厂每天总用水量：W95.112033.88248.98t5.2 电衡算食品厂的用电性质属三类负荷，一般采取单电源供电，但由于停电可能导致 大量物料变质，故供电不稳定的地区又有条件时，应采用双电源供电，或自备发电机组。为了减少电能损耗和改善供电的质量，厂内的变压所应接近负荷高度集中的部门。各设备的功率如下：调和缸：A1=1.14=4.4kw真空脱气罐：A2=4.52=9kw双联过滤器：A3=2.22=4.4kw高压均质机：A4=302=60kw板式超高温杀菌机：A5=6.52=13 kw灌装机：A6=242=48 kw过滤器：A7=0.15kw反渗透主体：A8=0.25kw缓冲罐：A9=2.12=4.2 kw紫外线灭菌器：A10=0.2 kw输水泵：A11=1.97 kw脱气机真空泵：A12=4 kw糖浆输送泵：A13=2 kw水处理用泵：A14=0.75 kwCIP就地处理系统：A15=5 kw设备总耗电量:A=A1+A2+A3+A15= 4.4+9+4.4+60+13+48+0.15+0.25+4.2+5 = 157.32kw全厂每天总用电量为：157.32kw15h=2359.8度5.3 蒸汽衡算溶糖耗汽量:G1=20 kg/h脱气、均质、杀菌耗汽量:G2=220kg/h灌装机耗汽量:G3=39kg/hCIP耗汽量:G4=20kg/h水处理耗汽量:G5=180kg/h设备总耗汽量:G=（G1+G2+G3+ +G5）2 =（20+220+39+20+180）2 =4792=958kg/h每小时用水量：9581/1000=0.958t蒸汽流量为：1.239t/h,考虑到生产高峰用汽量一般为平均用汽量的1.5 倍，则蒸汽的供应能力应配置为：1.2391.5=1.86t/h，由于低压锅炉的热效率相对较低，一般为85%，所以配置压力为0.6MPa,蒸发能力为2t/h的锅炉1台。6 管路设计根据生产能力的要求，分别对各类管路进行设计6.1 总进水管采用镀锌管，查表取流速6.5m/Sd=18.8=18.8=76mm 故总进水管径选为DN806.2蒸汽管道 采用碳钢管，查表取流速25m/s， d=18.8=18.8=124mm 根据果汁车间的最大耗汽量，故选用总蒸汽管径为DN1256.3物料管道 根据产品方案、生产能力80T/h 果汁流速V=6.5m/S果汁密度1.039g/cm3 d=18.8=33.7mm，故选用DN35的不锈钢管。6.4纯净水管道为提高桔子汁调配速度，保证生产需要，纯净水管道略大于物料管道，故选用DN40的不锈钢管作纯水管。6.5管路安装布置原则:满足生产需要，易于操作安装，尽量缩短管线，尽量集中布置，并沿墙壁、柱子边等，架空铺设的管道应不影响车辆和行人通过。具体设计是公用管路自来水、蒸汽、高度为4000mm，物料管路、纯水管路、清洗管路设计高度为3800mm，各设备分支管路设计标高3600mm.、（电缆桥架设计高度 4200mm) 7车间说明及面积设定生产车间的工艺布置设计与建筑设计之间关系比较密切。车间的建筑设计是完全安装车间的工艺布置以及要求设计的。具体要求有：人流和物流不存在交错的现象；车间应该有良好的采光系统；车间应该有良好的排水系统；车间应该有良好的防蚊虫系统；设备间距与建筑之间距离留有维修、更换及操作的余地；车间建筑采用钢筋混凝土结构，能耐高温环境，不易烂，不易被老鼠打洞等，屋顶采用钢架结构，钢架结构的好处在于可以在大跨度的情