毕业设计（论文）-班产2.5t红糖姜茶固体饮料生产车间的设计

福建农林大学本科毕业设计说明书 设计题目 班产 2 5t 红糖姜茶固体饮料 工厂的设计 学 院 食品科学学院 专业年级 食品科学与工程 学 号 学生姓名 指导教师 职称 2016 年 04 月 15 日 福建农林大学本科毕业设计说明书 目录目录 摘要I ABSTRACTII 1 引言 1 1 1 原辅料概述 1 1 1 1 红糖的简介 1 1 1 2 生姜的简介 1 1 1 3 蜂蜜的简介 1 1 1 4 红糖姜茶的适宜人群 2 1 2 固体饮料概述 2 1 2 1 固体饮料简介 2 1 2 2 固体饮料特点 2 1 2 3 固体饮料制备方法 2 1 2 4 固体饮料开发应用的现状和展望 2 1 3 本课题设计的意义 3 1 4 工厂设计原则 3 1 4 1 厂址选择原则 3 1 4 2 总平面设计原则 4 1 4 3 工厂设计总体原则 4 2 工艺设计及说明 5 2 1 工艺流程设计原则 5 2 2 产品设计方案 5 2 3 产品工艺流程示意图 5 2 4 产品工艺说明 7 2 4 1 生姜的选择 7 2 4 2 生姜的预处理 7 2 4 3 红糖的选择 7 2 4 4 红糖的预处理 7 2 4 5 煮制提取 7 2 4 6 过滤浓缩 7 2 4 7 混合制粒 7 2 4 8 干燥 7 2 4 9 整粒过筛 8 2 4 10 包装入库 8 3 物料衡算 9 福建农林大学本科毕业设计说明书 3 1 物料衡算的意义 9 3 2 原辅料消耗量 9 3 2 1 原辅料用量 9 3 2 2 各工序损失计算 9 3 3 包装材料 11 4 主要设备选型及劳动力估算 12 4 1 设备选择原则 12 4 2 设备流程 12 4 3 主要设备选型 12 4 3 其他设备设计 13 4 3 1 清洗池 13 4 3 2 容器 13 4 3 3 称重器 14 4 4 劳动力估算 14 5 水电汽衡算 16 5 1 水耗用量 16 5 1 1 设备用量 16 5 1 2 冲洗用水 16 5 1 3 生活用水 16 5 1 4 总耗水量 16 5 2 电耗用量 16 5 2 1 每班设备用电 16 5 2 2 每班生产照明及其他用电 17 5 3 汽耗用量 17 6 管路设计 18 6 1 水管管路设计 18 6 2 蒸汽管路设计 18 7 全厂平面布置 19 7 1 车间平面布置 19 7 1 1 车间平面布置要求 19 7 1 2 设备占用面积计算 19 7 1 3 车间面积计算 20 7 1 4 车间面积布置 21 7 2 厂区平面布置 21 7 2 1 物料库 21 7 2 2 成品仓库 21 福建农林大学本科毕业设计说明书 7 2 3 食堂 21 7 2 4 办公室 22 7 2 5 其它建筑物 22 7 2 4 厂区平面布置 22 8 环境保护 23 8 1 废气 23 8 2 废水 23 8 3 废渣 23 9 成本及利润回收期 24 9 1 投资指标 24 9 1 1 用于建筑的各项费用 24 9 1 2 购买各项设备的费用 24 9 1 3 土地费用 25 9 2 年经营费用估算 25 9 2 1 材料消耗 25 9 2 2 销售收入估算 26 9 2 3 水电煤费消耗 26 9 2 4 人资费用 27 9 2 5 其他费用 27 9 2 6 年利润 27 9 3 投资回收期 27 总结 28 参考文献 29 致谢 30 福建农林大学本科毕业设计说明书 I 摘要摘要 红糖姜茶一直以来受到各类人群的青睐 其预防风寒感冒 除胃寒 治痛 经和暖宫的功效是显而易见的 而对于学生 上班族这类群体 没有足够的时 间来亲手制作红糖姜茶 那么将红糖姜茶制成固体饮料后 他们便可以随时随 地便捷地享受到红糖姜茶带来的健康 本课题是关于红糖姜茶固体饮料生产车间的设计 简要介绍了此固体饮料 生产过程中浸提 浓缩 造粒成型 干燥等加工工艺 本设计在物料衡算 设 备选型等多个方面进行计算和设计 并根据工艺流程对车间设备进行布局 对 工厂做总体规划和效益分析 本设计以红糖和生姜为原料 蜂蜜为辅料 按照每班 2 5t 的产量 每天安 排 2 班 每班工作 6 小时 全年工作 300 天的方案进行计算 大约 1 6 年的时 间可以收回投资成本 根据工厂设计的要求 本设计还绘制了车间平面布置图 工艺流程平面图 全厂平面设计图 关键词 关键词 红糖姜茶 固体饮料 造粒成型 全套图纸加扣 3012250582 福建农林大学本科毕业设计说明书 II Abstract Ginger tea is very popular among all groups of people and its function in preventing anemofrigid cold removing stomach cold treating dysmenorrhea and warming the uterus is obvious For students as well as workers they do not have enough time to prepare ginger tea by themselves then if we produce the ginger tea in to solid drink they can enjoy the health brought by ginger tea at any time and in any place This subject is about the design of workshop for ginger tea solid drink and briefly introduces extraction concentration granulation molding drying and other processing in the production process of solid drink This design makes calculation and design for material balance equipment selection and many other aspects makes layout for workshop equipments based on process and analyzes overall planning and benefits of factory This design takes brown sugar and ginger as raw material and honey as accessory Make calculation based on 2 5t production amount of each shift 2 shifts per day 6 hours per shift and annual working hour of 300 days and find out that investment cost can be recovered in about 1 6 year According to the requirements of factory design this design also draws workshop floor plan process plan and whole plant plan Key words Ginger tea Solid drink Granulation 福建农林大学本科毕业设计说明书 III 福建农林大学本科毕业设计说明书 1 1 引言引言 1 1 原辅料概述原辅料概述 1 1 1 红糖的简介红糖的简介 红糖一般是指由甘蔗榨汁后浓缩制成的糖 传统的制糖工艺是把刚采摘下 来的甘蔗进行切碎 碾压 最后去除粗滤汁液中的杂质 再用小火煮制 接着 通过连续搅拌加速水分的蒸发从而提高糖的浓度 当糖浆达到适宜的浓度且在 降温后就会凝固成粗糖 其形状较大块 这便是红糖砖 此类传统的工艺不仅 能够保留甘蔗汁中大部分的营养成分 而且还会赋予红糖某种类似焦糖的独特 风味 红糖不仅拥有糖类物质本身该有的理化性质外 相较于白砂糖还拥有更多 的营养成分 诸如维生素和铁 锌等微量元素 研究表明 红糖中钙的成分含 量比白糖整整多出 9 倍 而且铁的含量也比白糖多出大概 2 6 倍 而人体对适 宜含量的铁和钙的需求也是必须的 1 传统中医认为红糖能够 温而补之 温而通之 温而散之 俗称温补 它 适合孕妇 贫血患者和儿童等群体作为补给品 因为红糖能够气血双补 通畅 血脉 调经止痛 另外患有脾胃虚弱 食欲低下 营养不良等病症的人群 饮 用适量的红糖水也能够起到改善作用 红糖姜汤也能够祛寒 对于月经时易患 感冒的人也有很好的治疗效果 对于身体较虚弱免疫力低下的人 红糖也能够 起到进补的功效 年长者适当地食用一些红糖 除了能够活血化瘀 还可以促 进肠胃消化 缓肝明目 2 1 1 2 生姜的简介生姜的简介 生姜是姜科姜属植物姜的新鲜根茎 是生长在热带和亚热带地区一种关键 的栽培植物 当前已得知姜中含有大约 100 多种化学成分 大致可以分类为挥 发油 姜辣素 二苯基庚烷 3 大类 除此之外还含有游离氨基酸 淀粉 树脂 状物质等其他类成分 3 归脾 胃 肾 心 肺经 具有温中散寒 回阳通脉 燥湿消痰之功 应用于脘腹冷痛 呕吐泄泻 肢冷脉微 痰饮喘咳等 4 现代药理学 研究表明 姜具有镇痛抗炎 抗肿瘤 抗溃疡 抗缺氧 改善局部血液循环等 多种药理作用 5 1 1 3 蜂蜜的简介蜂蜜的简介 蜂蜜是工蜂分泌唾液腺内淀粉酶而产生的纯天然甜味食品 富含许多营养成 福建农林大学本科毕业设计说明书 2 分 蜂蜜不仅可以单独食用 而且还作为各种食品的添加剂辅料 6 蜂蜜中大约 有 75 的成分均是糖类 另外还含有蛋白质 氨基酸 维生素 有机酸 色素 蜂花粉 激素 微量元素等 7 蜂蜜作为一种组分复杂 营养价值高的天然产 物 它能够为机体提供各种营养元素以满足正常的生理需要 另外 众多的生 活经验以及医学临床资料显示 饮用适量的蜂蜜不但能够提高食欲 改善肠胃 功能 促进消化吸收 镇静安神 而且还可以增强机体的免疫调节能力 促进 婴幼儿的生长发育等 8 1 1 4 红糖姜茶的适宜人群红糖姜茶的适宜人群 红糖姜茶面向的群体为月经不调 宫冷的女性 同时也适合易患风寒感冒 免疫能力低下 肤色苍白 手脚冰冷 脾胃虚寒 食欲减退等各年龄段人群 1 2 固体饮料概述固体饮料概述 1 2 1 固体饮料简介固体饮料简介 固体饮料是指以糖 乳或乳制品 蛋或蛋制品 果汁或食用植物提取物等 为主要原料 添加适量的辅料或食品添加剂而制成的固体制品 不包括烧煮型 咖啡 在最新的相关法规标准中 按原料组分来对成品分类 将固体饮料分为 蛋白型固体饮料 普通型固体饮料 可可粉固体饮料 3 类 按照固体饮料的形 态 可将其分为粉末型 颗粒型 片剂型 块状型等类型 9 而本设计中产品 所用到的类型为颗粒型固体饮料 1 2 2 固体饮料特点固体饮料特点 相较于传统的制作方法 将红糖姜茶制成固体饮料将具备以下优势 1 质量和体积均比传统制品小 货架期长 便于贮存和携带 2 速溶性强 适用于多种饮品 便于冲泡饮用 3 可添加各种营养强化剂 丰富饮品的营养成分 4 易于包装和运输 市场前景广阔 1 2 3 固体饮料制备方法固体饮料制备方法 冷冻干燥 流化床造粒 喷雾干燥是目前固体饮料生产中 3 种主要的加工 方法 10 冷冻干燥是一种先进的干燥工艺 可较好地保留物料的营养及风味成 分 但投资高 应用受到限制 流化床造粒适合于低果汁或不含果汁物料的干 燥 喷雾干燥技术适合于干燥高果汁含量的液态物料 由于物料受热温度低 时间短 能较好地保留物料的营养及风味成分 固体饮料的其它加工方法还有 喷雾冷冻干燥 真空干燥等方式 11 目前国内生产的速溶果蔬固体饮料 一般 采用调配 造粒 干燥的方法 利用摇摆式颗粒机进行造粒 12 福建农林大学本科毕业设计说明书 3 1 2 4 固体饮料开发应用的现状和展望固体饮料开发应用的现状和展望 当下 对于绿色食品消费的观念逐渐深入人心 人们也愈来愈关注食品方 面的安全问题 当然 固体饮料工业也在不停地创新和进步 譬如为糖尿病患 者研究生产的无糖型饮料 为老人和小孩研制的营养强化型固体饮料等 13 此 类产品持续丰富食品行业市场 也让更多的人能够体验到固体饮料给他们带来 的便捷和满足 我国的固体饮料工业相较于其他食品工业起步得较迟 但最近几个时代以 来 特别是 20 世纪末以来 我国的固体饮料行业正飞速发展 我国拥有极其丰 富的物产资源优势 我们可以在这个优势基础上学习国外的先进技术和理论 借鉴他们更前沿的机械设备 不断提升自我生产能力 例如把一些先进的科学 技术如营养组合 无菌包装等技术向整个固体饮料行业推广 促进固体饮料行 业的整体发展 提高整个固体饮料行业的生产水平 而国家的相关部门也需要 制定出相应的生产管理标准 使产品原料专业化 系列化 并严格按照标准规 范企业生产经营 同时 企业领导者 生产者也要提高自身意识 切实按照标 准组织生产 以负责任的态度保证产品质量 为固体饮料的发展营造一个公平 法治的环境 我国有着非常丰富的天然资源和历史悠久的饮食文化 随着改革 开放的深入 我国不断借鉴和吸收国外先进技术和设备 固体饮料行业一定会 有更大的进步与发展 并且在国际食品工业上的竞争力也会持续健壮 14 1 3 本课题设计的意义本课题设计的意义 据调查在生理期间大多数女性都会遇到痛经的问题 而适量地饮用红糖姜 茶是被公认的最有效的缓解疼痛的方法之一 除此之外一些养生追求者也是红 糖姜茶的主要消费群体 红糖姜茶没有季节性 作为一种养生饮品 消费者能 够随时随地地饮用 可起到发汗解表 温肺止咳 活血养颜等功效 所以红糖 姜茶拥有潜在的极其庞大的市场 红糖姜茶的原料价格低廉 购买渠道广泛 但是对于学生族 上班族中的女性 她们对于红糖姜茶有需求却又不方便自己 亲手制作 所以将红糖姜茶制成固体饮料能够有效地解决这方面的问题 而目 前国内固体饮料食品工业正在飞速发展 设计一个合理先进的红糖姜茶固体饮 料生产工艺是当下趋势 1 4 工厂设计原则工厂设计原则 1 4 1 厂址选择原则厂址选择原则 1 厂址所在地域的规划应切合区域经济发展规划 国土开发和管理的相关法 规 福建农林大学本科毕业设计说明书 4 2 厂址通常适合建立在原料产地周边的城市郊外 3 厂区的自然排水坡度在 0 004 到 0 008 之间 4 厂址所在的地理位置要有合适的地质条件 工厂不适合建设在流沙 断裂 层等土质较疏松的地质上 5 交通运输和通讯设施是两个较为重要的选择因素 厂址周边应尽量满足要 求 其他诸如卫生医疗和商业区域等方便日常生活的配套也应在考虑范围内 6 厂址的选择地要注意环境保护 要走绿色可持续发展路线 不得破坏当地 的生态平衡和名胜古迹 1 4 2 总平面设计原则总平面设计原则 1 要符合厂址所在地区的总体规划 2 要符合工厂生产工艺的要求 3 必须满足食品工厂卫生要求 4 厂区的规划需合理地利用土地 水文资源等自然条件 5 必须符合国家规范和规定 1 4 3 工厂设计总体原则工厂设计总体原则 1 以法律法规为基准 认真贯彻国家经济建设方针 严格执行基本建设程序 2 在技术先进同时经济效益合适的情况下 大力推广引用先进成熟的新工艺 新技术和新设备 全力提高生产机械化 自动化水平 减少工人的劳动强度 提高工人的劳动环境 在保证生产效率和质量的同时 把生产所需成本降到最 低 同时各项技术经济指标在国内也应名列前茅 3 根据食品工厂设计相关的卫生规范来设计 尽量确保食品生产过程中的安 全和卫生问题 4 提高土地利用率 保护良田 节约能源 积极开展综合利用 搞好 三防 治理 保护生态环境 5 在经济实用的基础上 提倡美化 反对不切实际的铺张浪费 15 福建农林大学本科毕业设计说明书 5 2 工艺设计及说明工艺设计及说明 2 1 工艺流程设计原则工艺流程设计原则 1 将原料的使用率提升到最高 从而得到较为经济令人满意的成品得率 2 确保技术广泛应用的情况下 大力推广使用新技术 新工艺 新设备 新方法 以实现整个工艺流程的机械现代化 生产自动化 过程连续化 3 成品生产需要有达标的质量 而选择的产品也应该要有市场需求 要 经过市场分析调查 4 使用目前行业内最新最成熟的工艺指标 在使用该工艺指标的条件下 尽可能优化工艺流程的步骤 减少设备数量 特别是减少对输送设备的数量 节约生产车间的占地面积 5 在生产过程中需把安全性和劳动权益放在第一位 整个工艺过程要设 置成熟的安全系统 像安全检测和安全联动这些设备 6 能实现实时监控生产过程的状态 实现可操控操作过程中的参数 7 预测生产过程中会出现的一些机械故障 为应对故障出现时暂停车间 作业而影响整个车间的生产效率 必须合理地策划好应急用方案 另外再设置 好应急用设备以及相应的工艺 8 最好使用现代化多功能设备和工艺 尽可能多地体现每台机械设备的 功能 使设备的使用率充分得到体现 9 挑选原料使用率较高并且可以对产品深层次加工的工艺 10 挑选污染少或者经过污染处理较易达标的工艺流程 需有节约能源 以及有效使用余热的意识 2 2 产品设计方案产品设计方案 本产品以红糖 生姜为主料 蜂蜜为辅料 通过对生姜的煮制浸提浓缩得 到浸膏 加入红糖细粉和蜂蜜 随后进行制粒干燥 得到固体饮料颗粒 本厂 每天设置 2 班 每班工作 6 小时 全年工作 300 天 年产量 1500 吨 2 3 产品工艺流程示意图产品工艺流程示意图 福建农林大学本科毕业设计说明书 6 生姜预处理 煎煮 过滤 静置 浓缩 红糖 粉碎 配料缸混合 造粒成型 干燥 整粒 过筛 蜂蜜 分装 外包装 入库 福建农林大学本科毕业设计说明书 7 图 2 1 红糖姜茶固体饮料生产流程示意图 2 4 产品工艺说明产品工艺说明 2 4 1 生姜的选择生姜的选择 应符合 NY T 1193 2006 的要求 挑选形态完整 色泽新鲜 表面光滑 清 洁 气味正常 无严重机械伤的小种姜为宜 小种姜辣度适宜 姜香味十足 淀粉含量少 2 4 2 生姜的预处理生姜的预处理 筛除腐烂病虫害污染的姜 将姜上的泥土等杂质清理干净 用清水冲洗并 除掉泥渣 须根 烂姜 之后晾干并切片 切片厚度控制在 3 4mm 左右 2 4 3 红糖的选择红糖的选择 应符合 QB T 4561 2013 要求 筛选合格未被污染 理化指标达标的红糖 并且应达到以下感官性状 颜色符合红糖该有的色彩 呈金黄色或红褐色 没 有醒目的黒渣 红糖溶于水后味甜 富有红糖的香气 没有明显焦味 2 4 4 红糖的预处理红糖的预处理 按配方称取红糖并将成块的红糖砖放入粉碎机中按照标准程序进行粉碎 直至得到均匀细腻的红糖细粉 之后装入洁净的不锈钢桶中待用 2 4 5 煮制提取煮制提取 称取配方中所需要的生姜加入多功能提取罐中 并注入适量的饮用水 前 后煎煮 2 次 每次 60 分钟 第一次用水量为生姜重量的 6 倍 浸润 20 分钟 而后次的用水量为干姜重量的 4 倍 浸润 15 分钟 随后合并煎液静置 2 4 6 过滤浓缩过滤浓缩 将静置后的煎液去除姜渣并取上清液进行加热浓缩 得到相对密度约为 1 2 的稠膏装入不锈钢桶中待用 2 4 7 混合制粒混合制粒 按配方称取适量的稠膏 红糖细粉以及蜂蜜至混合机中进行混合 每次时 间为 15 分钟 混合均匀后用制粒机制粒 颗粒大小设为 15 目 2 4 8 干燥干燥 福建农林大学本科毕业设计说明书 8 按照标准将上述制成的湿粒进行干燥 操作温度在 65 上下均可 蒸汽压 力约为 0 5Mpa 干燥时间约为半小时 使得颗粒的含水量小于 3 即可 2 4 9 整粒过筛整粒过筛 观察干燥后的固体颗粒是否有结块 粘连的现象进行整粒处理 随后 进 行过筛处理 筛网为 10 目筛 下筛网为 60 目筛 随后得到合格颗粒的产品 2 4 10 包装入库包装入库 将大小合格的颗粒送往化验室按成品取样标准操作程序对成品进行取样 检验 合格后用包装机进行分装 检查是否有漏装少装 随后进行外包装 将 检验合格的成品登记品名 批号 生产日期 数量 入库 福建农林大学本科毕业设计说明书 9 3 物料衡算物料衡算 3 1 物料衡算的意义物料衡算的意义 1 经过物料衡算可以得到原料产品及中间产品之间的定量关系 根据损 失率也可以得到成品的得率 物料损失情况及原料的消耗用量 2 物料衡算所得的结果是车间设计 设备选型 台数和尺寸 的基础 从而可以进行后续计算工作 3 物料衡算将会对车间或装置的生产工艺指标做预先评估 方便后期生 产工艺和设备的设计 3 2 原辅料消耗量原辅料消耗量 此设计为班产 2 5t 红糖姜茶固体饮料的生产工艺 除去班次间隔之间设备 的维护和工人的休息 每日设置 2 班 每班 6 小时 则 日产红糖姜茶固体饮料量为 2 5t 2 班 5t 天 每小时红糖姜茶固体饮料量为 2 5 6h 0 4167t h 3 2 1 原辅料用量原辅料用量 表 3 1 班产 2 5t 红糖姜茶固体饮料的原辅料用量 原辅料名称生姜红糖蜂蜜 用量872kg2000kg30kg 3 2 2 各工序损失计算各工序损失计算 表 3 2 各工艺质量变化表 工艺 粉碎清洗切片煮制过滤浓缩造粒 成型 干燥整粒过筛 质量变化 1 1 1 40 10 10 1 15 0 1 0 1 按每班生产所需物料量进行计算 1 红糖块进行粉碎 损失率为 1 则红糖粉碎后的质量为 福建农林大学本科毕业设计说明书 10 2000 1 1 1980kg 2 生姜清洗 损失率为 1 则清洗后的质量为 872 1 1 863kg 3 生姜切片 损失率为 1 则切片后的质量为 863 1 1 854kg 4 生姜加水煮制后 质量增加约 40 则煮制后的质量为 854 1 40 1196kg 5 生姜煮制后需进行过滤滤去姜渣 损失率为 10 则过滤后的质量为 1196 1 10 1076kg 6 生姜滤液浓缩 损失率为 10 则浓缩后的质量为 1076 1 10 968kg 7 浓缩后的生姜稠膏和红糖细粉 以及辅料蜂蜜需进行混合 则混合原辅料 后的质量为 968 1980 30 2978kg 8 混合物料进行造粒 损失率为 1 则造粒后的质量为 2978 1 1 2948kg 9 造粒后的产品需进行干燥 损失率为 15 则干燥后的质量为 2948 1 15 2506kg 10 干燥后的产品还需进行整粒 损失率为 0 1 则整粒后的质量为 2506 1 0 1 2503kg 11 整粒后的产品最后需要进行过筛 损失率为 0 1 则过筛后的质量为 2503 1 0 1 2500kg 福建农林大学本科毕业设计说明书 11 表 3 3 班产 2 5t 红糖姜茶固体饮料的物料平衡表 进料名工艺名称质量变化 出料名出料质量 kg 红糖块粉碎 1 红糖细粉 1980 挑选后的生姜清洗 1 清洗后的生姜 863 清洗后的生姜切片 1 生姜切片 854 生姜切片煮制 40 煮制后的姜汁 1196 煮制后的姜汁过滤 10 生姜浸提液 1076 生姜浸提液浓缩 10 生姜稠膏 968 生姜稠膏混合 2010Kg 混合物料 2978 混合物料造粒成型 1 成型的颗粒 2948 成型的颗粒干燥 15 干燥后的颗粒 2506 干燥后的颗粒整粒 0 1 整粒后的颗粒 2503 整粒后的颗粒过筛 0 1 成品 2500 3 3 包装材料包装材料 本产品内包装采用 15g 铝箔条形袋包装 外包装采用 20 条装容量纸盒包装 每 400 条装一大纸箱 1 条形袋每班消耗量 2500 1000 15 166666 条 损耗率为 1 实际则需要 166666 1 1 168350 条 2 包装盒每班消耗量 166666 20 8333 盒 损耗率为 1 实际则需要 8333 1 1 8418 盒 福建农林大学本科毕业设计说明书 12 3 大纸箱每班消耗量 8333 400 21 个 4 主要设备选型及劳动力估算主要设备选型及劳动力估算 4 1 设备选择原则设备选择原则 1 设备需要符合工艺的需求 能够确保成品最终质量的同时也要求高效率 2 采用机械自动化 生产连续化高的机械仪器 3 所采用的设备应对原料有较高的利用率 工作耗能低 生产效率高 占用 空间少 设备维护成本便宜 人工操作劳动量低 多功能则更佳 4 设备必须达到食用的卫生级别 方便拆卸清理 和食品直接接触的部分耐 腐蚀性要强 否则腐蚀后会产生一些危害食品的物质 5 设备需要有科学的结构 而构成设备所使用的材料也需要有各方面的耐抗 性 如温湿度 耐酸碱性等 6 设备尽量能够拥有自动控制温湿度 操作时间等可控因素的系统 4 2 设备流程设备流程 红糖 万能粉碎机 干姜 清洗池 切片机 提取罐 浓缩罐 槽式混合机 摇摆式成型机 震动 流化床干燥机 整粒机 振动筛 袋式包装机 4 3 主要设备选型主要设备选型 本设计每班工作 6 小时 则每小时各工序生产量为 1 粉碎 2000 6 333kg h 2 切片 863 6 144kg h 3 煮制 6 4 863 6 1 2014kg h 福建农林大学本科毕业设计说明书 13 4 浓缩 1076 6 179kg h 5 混合 30 968 1980 6 496kg h 6 造粒成型 2978 6 496kg h 7 干燥 2948 6 491kg h 8 整粒 2506 6 417kg h 9 过筛 2503 6 417kg h 10 包装 166666 6 27777 袋 h 表 4 1 设备清单 名称型号生产能力外型尺寸 mm mm mm 功率 Kw 数 量 单价 元 万能粉碎机30B100 300kg h600 700 14505 5212500 切片机LG 13050 100kg h380 330 7801 522200 提取罐TQ 20002000LD 1500 h 20004258000 浓缩罐GLZN1 700120kg h 容量 700L 2100 1300 25001 5157000 槽式混合机CH 200 型150kg time1582 720 12705 5417800 摇摆式成型机YK160 F 120 600 1000kg h 3600 750 1180 7 5128000 震动流化床干 燥机 ZLG7 5xO 9 1000kg h 7000 1000 1650 481100000 整粒机KZL 180100 1500kg h 1200 600 1200 1 5110000 振动筛S0 6 1 5 型0 15 1 5t h 1500 700 700 0 4114000 立式颗粒自动 包装机 TKD 160 系列 10 70bags min 1100 755 1540 2 4 718000 4 3 其他设备设计其他设备设计 福建农林大学本科毕业设计说明书 14 4 3 1 清洗池清洗池 由于每班所需干姜为 872kg 可大致采用容积为 1800 800 800 槽深 400 mm 的支架式不锈钢清洗池两个 4 3 2 容器容器 用于清洗后装切片后的生姜 可采用 1000 800 1000mm 的不锈钢容器 用于装生姜稠膏的 可采用 D 500 H 1000 的小型桶型容器 用于装红糖粉的 可采用 2000 1000 1000 的较大不锈钢容器 用于装蜂蜜的 可采用 D 500 H 1000 的小型桶型容器 用于其他用途备用容器 1000 1000 1000mm 的不锈钢容器 4 3 3 称重器称重器 选用称重范围 200kg 以上的电子称重器 4 4 劳动力估算劳动力估算 全厂劳动力主要分为车间内劳动力 各部门劳动力和厂区辅助岗位劳动力 1 车间内劳动力根据各工艺需求 可进行如下表定员 表 4 2 车间劳动力定员 工艺项目工 作 内 容 岗位定员 人 预处理干姜捡选 清洗 切分 投料4 粉碎红糖的粉碎2 提取煮制并加热浓缩4 制粒 过筛制粒 干燥并筛分4 内包装内包装4 外包包装2 质检检查产品是否合格2 管理车间主任 工艺员4 合计26 2 各部门劳动力定员 表 4 3 各部门劳动力定员 部门岗位性质 岗位定员 人 采购经理1 福建农林大学本科毕业设计说明书 15 采购部门采购员2 销售经理2 销售部门销售员 8 行政部门行政管理4 生产加工部门车间主管1 产品研发部门研发员2 合计20 3 厂区其他劳动力可大致如下表分配 表 4 4 厂区其他劳动力定员 岗位工 作 内 容 岗位定员 人 原料仓库管理员管理原料仓库物料的日常进出1 成品仓库管理员管理成品仓库物料的日常进出1 食堂包括厨师 服务员6 锅炉配电房管理员负责锅炉房和配电房的日常检修1 车库管理员负责员工车辆的管理1 安保人员复制人口车辆进出管理 处理安保问题2 保洁员负责厂区卫生状况2 合计14 福建农林大学本科毕业设计说明书 16 5 水电汽衡算水电汽衡算 5 1 水耗用量水耗用量 5 1 1 设备用量设备用量 表 5 1 车间水耗用量表 名称每小时耗水量 t h每班工作时间 h每班耗水量 t 清洗池326 煮制提取2612 合计18t 班 5 1 2 冲洗用水冲洗用水 包括冲洗车间地面以及设备进行估算大约为 4t 班 5 1 3 生活用水生活用水 按每员工 0 04t 班 总需 20 0 04 0 8t 班 5 1 4 总耗水量总耗水量 总耗水量 设备用水 冲洗用水 生活用水 18 5 0 64 22 8t 班 3 8t h 则全年耗水量 22 8t 2 300 13680t 5 2 电耗用量电耗用量 5 2 1 每班设备用电每班设备用电 表 5 2 车间电耗用量表 设备名称功率 kw数量使用时间 h 班用电量 kw h 万能粉碎机5 52666 福建农林大学本科毕业设计说明书 17 切片机1 5269 提取罐42648 浓缩罐1 5169 槽式混合机5 546132 摇摆式成型机7 51645 震动流化床干燥机4816288 整粒机1 5169 振动筛0 4162 4 立式颗粒自动包装机2 476100 8 合计709 2kw h 5 2 2 每班生产照明及其他用电每班生产照明及其他用电 包括车间的照明 办公检测设备 空调以及员工生活用电估算总计为 15kw h 则每班用电总消耗量为 724 2kw h 全年用电总消耗约为 724 2 2 300 445320kw h 5 3 汽耗用量汽耗用量 表 5 3 气耗用量表 设备名称耗汽量 t h工作时间 h每班耗气量 t 提取罐0 34662 076 浓缩罐0 15960 954 合计3 03t 班 0 505t h 则全年用汽量为 3 03 2 300 1818t 福建农林大学本科毕业设计说明书 18 6 管路设计管路设计 6 1 水管管路设计水管管路设计 水管路采用无缝钢管 计算公式为 4 3600 式中 D 管径 Q 介质流量 v 流速 总管路取流速 v 为 1m s Q 3 8 t h 1 4 3600 4 3 8 3600 1 36 计算得 D 36mm 取管径 DN40 管外径 50mm 壁厚 5 3mm 支路取流速 2m s Q t h 6 2 蒸汽管路设计蒸汽管路设计 蒸汽压力为 0 4MPa 查表得 2 128kg m 设蒸汽流速为 15m s 则 福建农林大学本科毕业设计说明书 19 4 3600 4 260 3600 2 128 15 52 计算得 D 52mm 取管径 DN65 管外径 75mm 壁厚 6 6mm 7 全厂平面布置全厂平面布置 7 1 车间平面布置车间平面布置 7 1 1 车间平面布置要求车间平面布置要求 1 车间应设置在整个工厂较中心位置 而其他厂房配套建筑设立在周围从而 能够更加便利地辅助车间 2 车间内设备的安置顺序应符合工艺流程步骤 避免不必要的物料运送路程 而导致时间成本的增加 3 尽可能最大化利用车间土地资源 合理地布置设备有效利用车间空间 4 原料预处理的位置应靠近原料运输通道 以减少运输距离提高效率 5 原料运输通道和成品运输通道应设置在车间两端不同的位置 从而使输入 和输出线路不会因交叉而产生不必要的污染 7 1 2 设备占用面积计算设备占用面积计算 表 7 1 设备占地面积 名称外型尺寸 mm mm mm数量占用面积 万能粉碎机600 700 145020 84 切片机380 330 78020 16 福建农林大学本科毕业设计说明书 20 提取罐D 1500 h 200023 54 浓缩罐2100 1300 250012 73 槽式混合机1582 720 127044 56 摇摆式成型机 3600 750 1180 12 7 震动流化床干燥机 7000 1000 1650 17 整粒机 1200 600 1200 10 72 振动筛 1500 700 700 11 05 立式颗粒自动包装机 1100 755 1540 77 26 其他设备 7 合计35 79 7 1 3 车间面积计算车间面积计算 1 生姜稠膏准备间 该区域内有清洗池 生姜切片机 提取罐和浓缩罐 是对生姜进行预处理和制 得生姜稠膏的车间 根据设备占用面积以及设备间距保证工人活动范围 则可 采用 14m 6m 的占地面积 2 红糖准备间 将红糖砖粉碎成细粉的车间 放置两台粉碎机 占地面积 6m 4m 3 造粒干燥车间 包括混合机 摇摆式成型机 震动流化床干燥机 整粒机和振动筛 是整个车 间最主要的部分 可采用 18m 6m 的占地面积 4 内外包装间 包括立式颗粒自动包装机 以及工人所需进行外包装所放盒子的面积 采用 18m 5m 的占地面积 5 成品库 工人在班次之间需要进行短时休息 休息室占地面积 6m 4m 福建农林大学本科毕业设计说明书 21 6 更衣室和厕所 男女更衣室和厕所根据其他车间的实际情况进行规划 更衣室男女各占 6m 3m 厕所各占 5m 2m 7 消毒室和风淋室 用以工人进入车间内的消毒 两室连通 共占 6m 2m 8 化验室 用来对加工成品进行抽样化验和检测 占地 4m 2m 9 通道 在不同车间之间需要有宽约 2m 的过道方便原料输送和人员走动 7 1 4 车间面积布置车间面积布置 整个车间占用面积大约为 30m 17m 详见车间平面布置图 7 2 厂区平面布置厂区平面布置 7 2 1 物料库物料库 原料库用以存放干姜 红糖 蜂蜜 干姜每 3 天进一次货 建筑利用系数为 0 65 平均堆放量为 1 5t 红糖和蜂蜜每 10 天进一次货 建筑利用系数为 0 65 平均堆放量为 1 4t 则需 3 0 872 2 1 5 0 65 10 2 03 2 1 4 0 65 50 取 16m 6m 7 2 2 成品仓库成品仓库 成品仓库按存放 10 天 建筑利用系数为 0 65 平均堆放量为 1t 则需 10 5 2 1 0 65 154 取 10m 20m 7 2 3 食堂食堂 食堂应该建立在靠近各建筑的最中心位置 方便服务至各部门人口 1 食堂座位的确定 N M 0 85 C K 60 0 85 2 1 2 20 个 福建农林大学本科毕业设计说明书 22 式中 N 座位数 M 全厂最大班人数 C 进餐批数 K 座位轮换系数 2 食堂建筑面积 F N S1 S2 K 20 1 0 7 0 84 40 式中 F 食堂的建筑面积 S1 每座使用面积 0 85 1 m2 取 1 m2 S2 每座厨房及其他面积 0 55 0 7 m2 取 0 7 m2 K 建筑系数取 84 则可取 5m 10m 的占地面积 7 2 4 办公室办公室 包括采购部门 销售部门 行政部门 生产加工部门 产品研发部门等各部门 需要办公的地点 每间部门设立平均 4m 4m 的占地面积 则总计约 100 7 2 5 其它建筑物其它建筑物 表 7 2 其他建筑占地面积 建筑名称占地面积 占地尺寸 配电室60 10 3 锅炉房80 10 3 车库325 15 8 福建农林大学本科毕业设计说明书 23 绿化面积宽约 2m根据实际情况设计 7 2 4 厂区平面布置厂区平面布置 整个厂区面积大约占地 45 68 详见厂区平面布置图 8 环境保护环境保护 8 1 废气废气 在红糖姜茶固体饮料生产加工过程中 包装环节里在塑料膜成型 热合的 过程中有概率会产生一些毒害气体物质 而在锅炉产生的废弃烟中也存在对人 体有害的粉尘 二氧化硫等物质 这些有害气体在排放到室外环境中时一定要 经过净化处理 在锅炉口所在的位置和风机之间可以装置烟囱气体除尘设备 最好采用与锅炉相适配的除尘净化器 8 2 废废水水 本厂所产生的污水主要来源于生产污水 包括原料预处理中的清洗 每班 生产后设备的清洗和地面的冲洗等 而其次的污水则来源于食堂 卫生间 办 公室等的生活污水 对于这些污水 可采用相对应的处理手段 以厂内防治为 主 辅之以必要的厂外治理 坚决符合排放标准之后才允许流入地下管道 无 论如何 当检测出排出的废水中的化学耗氧量和生化需氧量不符合标准时 则 必须通过相应的处理 并且再次检测符合标准后方可流入地下管道 8 3 废渣废渣 福建农林大学本科毕业设计说明书 24 锅炉房产生的煤渣 生产车间产生的废料都应该单独进行存放以方便后期 处理 如将煤渣先集中进行存放 随后送往当地回收提炼的相关机构进行二次 处理 或者直接进行简单处理并运往废料场 而生产车间内产生的废料可以二 次加工 从而提高原料的利用率 节约资源 9 成本及利润回收期成本及利润回收期 9 1 投资指标投资指标 9 1 1 用于建筑的各项费用用于建筑的各项费用 表 8 1 建筑费用 建筑名称占地面积 单位造价 元 总造价 万元 生产车间51080041 办公室1008008 配电室606003 6 锅炉房806004 8 卫生间486002 88 福建农林大学本科毕业设计说明书 25 食堂1206007 2 车库3252006 5 绿化4002008 合计72 98 用于各项建筑的费用和约为 70 万元 9 1 2 购买各项设备的费用购买各项设备的费用 表 8 2 设备费用 设备名称台数单价 万元总费用 万元 万能粉碎机21 252 5 切片机20 220 44 提取罐25 811 6 浓缩罐15 75 7 槽式混合机41 787 12 摇摆式成型机12 82 8 震动流化床干燥机11010 整粒机111 振动筛11 41 4 立式颗粒自动包装机71 812 6 清洗池20 40 8 容器100 11 福建农林大学本科毕业设计说明书 26 电子秤10 80 8 其他 2020 总计77 76 设备投资费用合计 77 76 万元 9 1 3 土地费用土地费用 全厂占地面积 按每亩 14 万元计算 费用为 3060 666 7 14 64 万元 9 2 年经营费用估算年经营费用估算 9 2 1 材料消耗材料消耗 1 原料价格参考阿里巴巴可得均价 具体见表 8 3 表 8 3 原料消耗费用 原料名称班消耗量 kg日消耗量 kg年消耗量 kg单价 元 kg总成本 万元 干姜872174452320018942 红糖2000400012000008960 蜂蜜3060180001425 2 合计1927 2 2 包装费用详情见表 8 4 表 8 4 包装费用 物料名称班消耗量 个年消耗量 万个单价 元 万个总成本 万元 内包装166666100005050 外包装84185054000202 其他12 福建农林大学本科毕业设计说明书 27 材料消耗总费约为 1927 2 50 202 12 2191 万元 每年 9 2 2 销售收入估算销售收入估算 表 8 5 年销售额 年产量 t单价 元 Kg销售额 万元 1500203000 9 2 3 水电煤费消耗水电煤费消耗 表 8 6 水电煤费用 名称单价年用量金额 水1 元 t13680t13680 元 电1 元 度445320 度445320 元 煤300 元 t1818t545400 元 合计100 万元 9 2 4 人资费用人资费用 车间人均日工资为 150 元 共 26 人 工作时间为 300 天 各部门人均日工资为 200 元 共 20 人 工作时间为 250 天 食堂 仓库及其它人员日工资为