冰淇淋工厂设计.docx

密级： NANCHANG UNIVERSITY 学 士 学 位 论 文THESIS OF BACHELOR（20122016年）题 目 年产3000t果汁冰淇淋工厂设计 学 院： 食品学院 系 食品科学与工程系 专业班级： 食品科学与工程121 学生姓名： 朱宏福 学号： 5603112037 指导教师： 衷平海 职称： 副教授 起讫日期： 2016.32016.5 南 昌 大 学学士学位论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密，在 年解密后适用本授权书。本学位论文属于 不保密。（请在以上相应方框内打“”）作者签名： 日期：导师签名： 日期： 摘要年产3000t果汁冰淇淋工厂设计 专 业：食品科学与工程 学 号：5603112037 学生姓名：朱宏福 指导教师：衷平海摘要果汁冰淇淋是一种新兴功能食品，本文围绕绿色，保健，美观等理念，采用芒果汁，水牛乳等高营养价值的物质，不仅作为一种冷饮食品，更是一种保健食品引入市场，一年四季皆可使用。随着我国经济的发展，人民生活水平日益提高，我国的果汁冰淇淋有较大的发展空间。本设计根据现有市场状况和技术条件，拟设计年产3kt的果汁冰淇淋生产车间。通过相关资料了解了果汁冰淇淋的市场技术发展和存在的问题，在此基础上通过实地考察选择了郑州高新经济开发区作为工厂生产车间地址，确定了产品的工艺流程，进行了物料衡算，设备计算和选型，车间平面布置设计，劳动力计算，以及水、电、汽等用量的估算，并对公用系统，建筑，安全卫生及防火提出了要求。该工厂具有一定的机械化程度，能进行中等规模生产，生产的产品适合市场的需求，但产品比较新颖，在一段时间可能不能被人们认可，还需要在后期不断加强宣传工作，同时要增加果汁的种类，冰淇淋的规格，来增强市场竞争力。关键词： 果汁；冰淇淋；工厂；设计VAbstractWorkshop Design of Fruitjuice-ice creamAbstractFruitjuice-ice cream is a kind of new functional food. The design used juice ,water-milk and other material of high nutritional value around some idea such as the green, health, beauty and so on.The juice-ice cream can be enjoyed in all the year, not only as a kind of cold food, but also a kind of health food products, and inflows market.With the development of our economy, peoples living standard is increasing day by day and juice-ice cream has a larger development space in our country . According to the current market conditions and technical conditions, I proposed the design that the production workshop will yield juice-ice cream of 3000 ton every year.Im acquainted withtechnology development and the existing problems about market of juice-ice cream through the relevant data .And on this basis,I select economic development zone as the factory-workshop in Zhengzhou by on-the-spot inspection.I also determine the process flow of the product, the material balance and equipment calculation and selection workshop layout design, labor force calculation , as well as estimates on water, electricity, steam consumption and we the put forward requirements about utility system, construction, health - safety and fire prevention.The factory has a certain degree of mechanization, so it is able to process medium scale production. The production are suitable for the demand of the market, but the product is new, so it can not be recognized by people in a period of time. Late we need constantly strengthen the propaganda work, at the same time increase the kinds of fruit juice and ice cream of specifications to enhance market competitiveness.Keyword: fruit juice; ice cream; factory; design;目录目录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1 冰淇淋工业概述11.2 设计依据和意义11.3 设计的范围21.4 生产方法的特点和评论21.5 对所选厂址的评论21.6 本设计存在的问题4第二章 工艺部分52.1 产品方案52.2 原辅料62.3 包装72.4 生产工艺流程82.5 物料衡算92.6 设备选型112.7 劳动力计算132.8 水、电、汽的估算132.9 车间工艺平面布置152.10 管路设计与布置15第三章 公用系统173.1 给排水系统173.2 供电系统173.3 供汽系统183.4 通风、控温系统18第四章 建筑部分194.1 车间所需面积要求194.2 车间房屋结构形式及材料选择194.3 对车间房屋特殊要求的说明19第五章 安全卫生205.1 全厂卫生规范205.2 生产操作卫生要求205.3 生产操作人员卫生205.4 生产用水卫生21第六章 综合技术经济部分226.1 经济估算226.2 利润计算236.3 回收期24第七章 环保部分257.1 噪声控制257.2 污水控制267.3 本厂环境保护措施26参考文献27致谢28绪论第一章 绪论1.1 冰淇淋工业概述1.1.1冰淇淋工业国内外现状历史上美国是世界上冰淇淋产量最大的国家，年产量逾8000kt，人均占有量逾40kg。这几年我国冰淇淋生产与销售每年以20 的速度递增，这一点与发达国家相似。知名市场调研公司英敏特(Mintel)公司发布的一份市场调研报告显示，中国冰淇淋销售总额已赶超冰淇淋龙头国家美国。2014年中国冰淇淋销售总额达到114亿美元，几乎相当于全球销售总量的1/4。英敏特公司预计，2015年中国冰淇淋消费量将达6300kt，销售额达125.4 亿美元，美国则预计为114亿美元，中美的差距将会进一步拉大。冰淇淋在国内几乎多是孩子们的专利，如今，冰淇淋的消费对象范围在不断扩大。虽然在消费群体中，儿童、青少年仍然是冷饮制品的消费主力军，但成年人的消费量已占据一定比例。它将是冰淇淋消费的巨大潜在市场，冰淇淋食品已不再是儿童独享的食品。1.1.2 冰淇淋工业的发展趋势 随着生活水平的提高,人们对食品的要求不断提高，作为夏日流行食品之一的冰淇淋，也同样在不断地发展。为了满足消费者的需求，冰淇淋生产企业在“新”上下功夫，其发展趋势逐步明朗化。未来冰淇淋发展趋势可概括为：口味趋势、结构趋势、外形及包装趋势、配料趋势等几方面。 对于冰淇淋市场行业集中的进程，我们认为，现在消费者消费更加理性，对于不知名的品牌消费更加慎重，尤其一线城市，所能看到的品牌，除了跨国公司就是国内大型企业，其它品牌几乎无任何市场机会。目前冰淇淋规模优势已较为明显，品牌化的运作至关重要。所以一般的乳品业不会在冰淇淋上做过多投入，将促使行业形成大企业越做越强的格局。 1.2 设计依据和意义本设计是根据南昌大学食品系教研室下达的毕业设计任务书，同时参考的有关书籍和资料以及参观有关厂家生产设备、工艺等情况，拟建设一个年产3000t果汁冰淇淋工厂，主要设计任务是果汁冰淇淋生产车间的设计，努力做到技术上先进、经济上合理、使用上可靠。随着冰淇淋市场的发展和冰淇淋品种的增加，消费群体随之扩大，这就需要建设一批具有新技术，新品种的工厂。本文通过利用计算机制图，统计等技术手段，对果汁冰淇淋工厂进行设计，可为厂家进行原工厂扩大生产和新工厂建设提供依据。1.3 设计的范围 本设计的内容包括工艺设计和非工艺设计两大部分。工艺设计，即按照工艺要求进行车间设计，并作为非工艺的设计依据。 设计的主要内容如下：（1）工艺设计部分：产品方案及论证、质量指标、工艺流程及论证、设备选型、物料衡算、图纸绘制等。（2）非工艺设计部分：人员安排、公共系统设计、工厂辅助设施及生活设施、工厂卫生及环境保护等。（3）图纸：全厂总平面图一张 工艺流程图一张 生产车间平面图一张 管道平面图一张 管道立面图一张1.4 生产方法的特点和评论 该工厂具有一定的机械化程度，能进行中等规模生产。生产的产品营养价值高，具有较好的保健效果，一年四季皆可适用，适合市场的需求。采用机械化包装，外观形状可以根据市场需要而设计，给人以美的享受。且该设计是自动化比较高，较为稳定。 1.5 对所选厂址的评论 冰淇淋工厂厂址的选择，关系到今后工厂的生产、运营，员工的生活、劳动，以及今后公司的发展，需要特别的重视。1.5.1选址依据厂址的选择是一项综合性的工作，在选择厂址时，主要遵循以下几个原则:1、 符合国家的方针政策冰淇淋厂厂址的选择首先要符合国家的方针政策，遵守国家的法律法规。比如，在政府的规划区内选址，以适应政府的统一规划布局；不占用公共设施用地，尽量不占用农田，做到节约用地。2、有较好的生产条件生产高质量的冰淇淋产品，必须有好的生产条件。好的生产条件与厂址的选择是密不可分的。（1）厂址周围应有较好的卫生条件。所选厂址附近及周围不应有有害气体、粉尘等污染厂区空气，不应有污水流经工厂附近。（2）厂址不应选在受污染的河流下游。避免在化工厂、医院、垃圾场、坟场等附近选址，避免高压线、高压电缆穿过厂区。（3）所选厂址应有良好的地质条件。厂址所在地应有良好的地耐力，避免在有淤泥、流沙、断裂层的地方选址，避免在特殊地质情况处选址，如湿陷性黄土、矿区空洞等，在山坡上选址应避免塌方、滑坡。（4）冷库所在地的地下水位不能过高，以免影响冷库工作。（5）在洪水可能波及的地方，厂址标高应高于历史最高洪水位，厂址区域排水坡度设在0.0040.008之间。（6）厂址面积除应满足当时生产需求外，还应有一定面积的预留地，以满足以后的扩大发展。3、获得最佳经济效益效益是一个企业建立的出发点和宗旨，理所当然，效益也是建厂时首先考虑的问题。选择厂址时应注意以下几点：（1）交通运输方便。工厂应有方便的运输条件，使原料进厂、产品出厂顺利进行，保证工厂的运营畅通。（2）水源充足、水质良好。冰淇淋工厂的用水量是很大的，必须充分保证用水量。自来水是第一选择，也可以开凿深井取地下水，若要使用江、河、湖水，必须在使用前加以处理。水质是好产品的基本保证，无论什么水源，必须达到饮用水的标准。（3）供电充足和方便。电是生产必须的，工厂必须保证供电充足，供电距离越短越好。（4）靠近居民区。冰淇淋的消费群体是大众居民，为了节省运输费用，方便销售，厂址要选在靠近居民区，这样也可以方便员工上下班。1.5.2 厂址选择本厂选址在河南省郑州市高新技术开发区，销售地区为郑州市以及周围地带。郑州市高新区交通便利、环境优美，有很强的地理优势。如今，郑州市高新区已经在6km2内实现了“五通一平”，初步建成了较为完善的道路、供电、电信、给排水、集中供热等网络系统。（1） 交通方面，高新区区内道路总长度达46km。（2） 供热方面，完成一期供热工程，供热能力达到4t/h。（3） 供电方面，建成了110kV变电站，供电能力达到231500kVA，市电业局专门在高新区成立了供电所，区内企业可以在高新区内完成所有用电报装手续，根据郑州市人民政府郑政会纪（1997）6件，高新区成为郑州市唯一不限电区。（4） 供水方面，成立了供水公司，日供水能力达到50kt，并与郑州市“九五”滩供水工程和市区供水干管实现了并网。（5） 环境方面，高新区内绿化覆盖率以达到35以上。（6） 开发区属于季风性气候，冬季主导风为东北风与西北风，夏季为南风，全年静风频率为15%，冬季平均室外风速为2.8m/s。1.6 本设计存在的问题 由于刚刚建厂，规模较小，生产品种单一，抗经济风险的能力不高，生产的产品比较新颖，一时间可能不能被人们所接受。同时本厂的生产设备和配套系统都是刚组装投入使用，在生产运行初期存在一定的不稳定性，并且某些设备的利用率较低。 解决方法：大力拓展产品的销路，制定出营销战略，从而带动更多的生产以增大生产规模，增加生产品种；同时加大对新产的研发工作，着力打造产品的核心竞争力，使我厂的抗经济风险能力不断提高。随着生产的进行，生产设备及其配套系统经过一定时间的运转和维护，由磨合期进入到正常运转期，则生产运行能够更加稳定，设备利用率也可以得到提高。39工艺部分第二章 工艺部分2.1 产品方案2.1.1 品种本果汁冰淇淋的产品主要为芒果、苹果、菠萝果汁冰淇淋，即在果汁中加入水牛乳及冰淇淋配方成分，制成具有营养功能价值较高，含有果汁风味的组合型全乳脂冰淇淋。2.1.2 规格本厂的产品主要有三种规格：80g、130g、180g。2.1.3质量要求 根据冷冻饮品冰淇淋的行业标准SB/T 10013-2008，冰淇淋的感官要求、理化指标、卫生控制指标分别见表2-1，2-2，2-3。表2-1 感官要求项 目 要 求清 型混合型色 泽具有品种应有的色泽具有品种应有的色泽形 态形态完整，大小一致，不变形，不软榻，不收缩形态完整，大小一致，不变形，不软榻，不收缩组 织细腻爽滑润，无明显粗糙的冰晶，无气孔具有品种应有的组织特征滋气味滋味可调，有乳脂或植脂香味，香味纯正具有应有的滋味和气味，无异味杂 质无肉眼可见外来杂质无肉眼可见外来杂质表2-2 理化指标项目指标全乳脂半乳脂植脂清型组合型清型组合型清型组合型非脂乳固体/%6.06.06.06.06.06.0总固形物/%30.030.030.030.030.030.0脂肪/%8.08.06.05.06.05.0蛋白质/%2.52.22.52.22.52.2膨胀率/%101401014010140101401014010140注：1）组合型产品的各项指标均指冰淇淋主体部分；2）非脂乳固体含量按原始配料计算。表2-3 卫生质量控制指标项目指标总砷（以As计）/（mg/L）0.2铅（Pb）/（mg/L）0.3铜（Cu）/（mg/L）5.0菌落总数/（cfu/mL）25000大肠杆菌/（MPN/100mL）450致病菌（指沙门氏菌、志贺氏菌和金黄色葡萄球菌）不得检出2.1.4 生产方案 在安排生产方案时，应尽量做到“四个满足”、“五个平衡” 四个满足： 满足主要产品产量的要求 满足原料综合利用的要求 满足淡旺季平衡生产的要求 满足经济效益的要求 五个平衡： 产品产量与原料供应量平衡 生产季节性与劳动力供应平衡 生产班次平衡 设备生产能力平衡 水、电、汽负荷平衡 表2-4 年产3000t果汁冰淇淋产品方案规格年产量一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月80g1200t130g1200t180g600t注：本产品方案，全年生产以250d计，夏季三班，春秋两班，冬季一班，根据市场销售情况可以自行调班。 2.2 原辅料2.2.1 果汁从正规厂家购买质量达标的满足生产要求且不含有果胶的果汁。主要是芒果汁、苹果汁、菠萝汁、其各项指标应当满足GB/T311212014对复原果汁的要求。 2.2.2 水牛乳生产用到的水牛乳符合国家标准，细菌总数在20（个/mL），并且奶乳汁浓厚，直接饮用香浓可口。但由于品质过于优良，加之为优质产奶水牛、单产稀少，因而水牛奶及奶制品的价格也远远高于奶牛奶。在我国水牛主产区广西，本设计采购水牛乳主要来自正规的广西养殖公司，每公斤鲜水牛奶收购价为3元。2.2.3 辅料 产品中使用的白砂糖应符合GB317中优级和一级标准。其他辅料的质量要求均应符合GBT100132008及其所引用的各项标准。 2.3 包装2.3.1 内包装 本果汁冰淇淋主要采用聚乙烯制成的杯类包装，有100mL、150mL、200mL三种规格分别对应于80g、130g、180g规格产品。有圆形、方形、锥形等多种形状，图案设计针对不同的消费群体采用不同图案，通过多种印刷方式再现设计的图案，增强了产品的艺术性，使产品的档次和附加值大幅度提高。2.3.2 外包装 (1)包装箱：本厂均采用不带隔挡的瓦楞纸箱，有12杯/箱、24杯/箱两种规格。纸箱水分含量不超过1%，紧度0.5g/cm2，耐折度纵横平均值不小于1300，其他规定符合GB6543/86瓦楞纸箱。 (2) 胶带：选用100mm宽的封箱胶带纸。(3) 粘合剂：采用糊精粘合剂，棕褐色糊状胶体，粘结性较强2.3.3 商标 (1)内包装商标要求：依据中华人民共和国商标法第九条规定申请注册的商标应当具有显著特征，便于识别，并不得与他人在先取得的合法权利相冲突；另依据中华人民共和国商标法实施条例相关规定商标须标注国名，公司名，产品名称，产品净重，主要成分，保质期，储存条件等，图样必须清晰、便于粘贴，用光洁耐用的纸张印刷或者用照片代替，长或者宽应当不大于10cm，不小于5cm。 （2)外包装标志：箱外一侧印刷国名，公司名，品牌名，毛重，净重和批号等，一端印刷“轻放防潮”等字样，字迹应清楚，防止褪色。 2.4 生产工艺流程2.4.1工艺流程色素、香精原料处理原料混合胶体磨预热均质杀菌冷却老化凝冻罐装硬化包装检查入库出售 2.4.2 工艺要点1、原料混合、磨浆按基本工艺配方依次加入并混合均匀, 然后再加入适量的水, 边加入边搅拌,防止产生结块。将果汁、稀奶油、水牛乳和砂糖等标准化后用胶体磨回流2 3次, 以便物料更加均匀混合。2、预热、均质对混合物料标准化后, 以6063C进行预热, 采用两段均质(第一段均质1418MPa和第二段均质34MPa)处理, 一方面使脂肪球破裂微细化至1m, 增加混合料液的黏稠度, 防止乳脂肪层的形成;另一方面使稳定剂、乳化剂等混合均匀, 改善物料的结构和组织状态, 从而使产品的组织结构更加细腻、润滑, 提高产品的膨胀率和出品率。3、杀菌和冷却采用60C进行预热均质后, 然后以132C超高温瞬时杀菌4s, 以保证原料中的细菌总数控制在卫生指标范围4、老化成熟经过杀菌后的物料迅速冷却至04C进行老化成熟处理, 以提高产品的膨胀率, 改善产品的质量。老化成熟的时间为12h以上, 保证充分的成熟。5、调和向老化罐中加入食用香精、食用色素进行调香、调色。转速：30 r/min。6、凝冻凝冻段是影响冰淇淋质量优劣的重要工序。将老化好的浆料泵入凝冻机进行搅刮，同时加入清净空气使急速冻结，由液体转变成微冰晶化的半固态，即凝冻状态。凝冻温度为-3-10C，凝冻机出料温度约为-2.4C。7、灌装采用ZDG-4B灌装机，外观和规格可以根据自己的需要而设计，出料温度-4.2-6.6C 。8、硬化 被凝冻过的冰淇淋料被送入-40C的速冻隧道以保证快速冷冻。9、装箱人工装箱与封箱。10、贮存贮存温度控制在-18C以下，避免挤压变型，坚持先进先出原则。2.5 物料衡算 2.5.1 班产量的确定每月一般按25d计，全年300d，扣除设备的维修期和清洗时间，全年生产日大约250d左右。班产量30002502=6t。损失率按2%计，产品合格率按95%计，实际班产量6.4t。则规格80g，130g，180g的产品班产量占总班产量的2/5、2/5、1/5。生产前后需清洗设备，每次按1h计算，则有效生产时间为6h/班，产量为1.07t/h。工作日及其生产班次如下表2-5；表2-5 工作日及其生产班次年产量（t）生产日（d）班次（班）300025022.5.2 冰淇淋配方表2-6 冰淇淋配方成分含量（kg/t）白砂糖150水牛乳450果汁200全脂无糖奶粉50稀奶油60鸡蛋30复合稳定剂5香精1食品色素0.02加水至1000复合稳定剂 组合为黄原胶 0.1%, 明胶 0.10%, 单硬脂酸甘油酯0.02%, CMC-Na 0.3%。2.5.3 物料衡算 冰淇淋的生产原料物料衡算如表2-7。表2-7 原料物料衡算成分班用量（kg）全年用量（t）单价（元/kg）年成本（万元）白砂糖9604503135水牛乳288013503405果汁12806005300全脂无糖奶粉32015014210稀奶油38418013234鸡蛋182903.834.2复合稳定剂32151624香精6.4330090食用色素0.1280.064002.4生产用水3551802.5.4 生产不同规格产品的每班内包装杯的耗用量（杯/班） 80g：25600.08=32000（杯/班） 130g：25600.13=19692（杯/班） 180g：12800.18=7112（杯/班） 2.5.5 生产不同规格产品的每班外包装材料(纸箱)耗用量（箱/班） 80g：3200024=1334（箱/班） 130g：1969224=820（箱/班） 180g：711212=592（箱/班) 表2-8 每班包装材料耗用量一览表 名称/消耗量 产品规格80g130g180g包装杯耗用量（杯/班） 32000196927112纸箱耗用量（箱/班） 1334820592 2.6 设备选型2.6.1设备选型原则好设备是抢占制高点的有力武器，是争夺市场的生力军。好设备可以使产品在品质、性能、卫生、服务上占优势。生产设备流程简介： 原料配料罐搅拌机胶体磨板式换热器高压均质机超高温瞬时杀菌老化缸凝冻机灌装机速冻隧道冷库2.6.2 冰淇淋生产设备的要点（1） 卫生合格。接触物料的材料必须无毒、耐腐蚀、无异味。一般采用不锈钢、无毒塑料等材料，且设计无死角。（2） 工艺先进。了解工艺参数对加工制品的影响，在操作过程中，熟悉掌握把产品变化和工艺技术参数联系起来，灵活、高水平地控制工艺。（3） 设备先进。要求设备本身的先进性与工艺水平相适应。（4） 经济合理。要求投入和产出之间有合理的比例关系。（5） 质量合格。要求有准确的分析数据做依据。2.6.2 冰淇淋生产设备的特点（1） 自动化程度高。生产过程中，混合料易于流动，设备间使用管道连接，易于实现自动化。（2） 生产能力大。冰淇淋生产有明显的淡旺季，夏季需求量大。（3） 设备密封性好。因为原料中含有香精、香料等挥发性物质，所以要求较好的密封性。（4） 设备易于洗涤、防潮湿、防腐。（5） 易于杀菌消毒。2.6.3 设备选型表本食品工厂所涉及设备分为专业设备、通用设备和非标准设备。本设计设备选型的根据是物料计算，符合加工工艺的要求。设备选型是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准，又是工艺布置的基础，并且为动力配电、水、汽用量计算提供依据。设备选型应根据每一个品种单位时间（h或min）产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需要设备的台数。在所有设备设计完成以后，按流程图序号，把所有设备汇总编成设备选型表，又根据化工行业标准确定了设备位号。其中图表中说明了设备的来源，规格，价格，为其他非工艺设计以及设备订货提供了必要条件。冰淇淋生产需用到如下设备，详见表2-9；设备名称（设备位号） 型号技术参数功率(kW)外形尺寸 (mm)生产厂商 单价（万元）台数果汁、水牛乳储存罐(01)BMT-F1000L1000L9001000广州森美特轻工机械制造有限公司 1.22化糖锅(02)800L36r/min110001000上海宣辰机械设备有限公司 21调配罐（03）YTT10001000L0.7510001000盐城亿天机械设备有限公司 21立式混合搅拌机（04）BY-1T1000L312502900上海铂昱机械设备厂 2.51 储料罐 (05) 1000L1000800太仓市创业化工机械设备厂 13胶体磨(06)JMS-1802t/h1513195001276廊坊正瑞机械有限公司 1.52板式换热器(07)BP2-J-102000L/h15m21.510073841545海东不锈钢有限公司 0.551均质机 （08）GJB2000-252000L/h0-20MPa18150010501450常州市均质机械有限公司 21超高温瞬时灭菌机(09）RP6L-202t/h2410009003000浙江温州富尔喜有限公司 1.41老化罐（10)BW-TANK1000L36r/min0.7510001220温州强忠机械有限公司 0.9511000L冰淇淋凝冻机（11）V3-10001000L27.751500020001200常熟威玛机械有限公司 16.801冰淇淋灌装机（12）ZDG-4B1200L/h4.541009002000天津标星不绣钢制品有限公司 2.52冷冻隧道（13）AFS-2.08000个/h19.6沈阳东北大学机械厂 15.001氟利昂制冷压缩机6FVW7B 半封闭式154000kJ/h4.213142317东莞市宇州冷冻设备有限公司 0.502冷库216m16600060006000 14.001锅炉WNS-YQ3t/h河南永兴锅炉集团有限公司 5.202表2-9 设备选型2.7 劳动力计算2.7.1劳动定员分类表 表2-10 劳动定员分类表生产人员 备 注 非生产人员 备 注 基本工人 岗位生产 行政人员 工厂管理 辅助工人 动力、维修、检验等 服务人员 警卫、卫生、清杂等 人员配置如下表2-11与2-12：表2-11 生产车间人员配置岗位人数职责车间主任1负责整个工艺流程正常进行原料处理1负责原料的添加和调控化验员3负责产品质量检测超高温瞬时杀菌1负责监控机器，排除故障灌装机操作员2负责灌装机生产操作工6负责线上其他生产运输工6成品运输总计20 辅助人员： 电工 1人 负责车间电力设备维护 机修工1人 负责设备维修表2-12 非生产人员配置岗位人数职责厂长1全厂事务副厂长1管理销售秘书1协助厂长研发4新品开发财务2财务核算及经济分析销售人员6推销本厂的产品门卫3进出人员及车辆后勤2为职工提供生活服务总计202.8 水、电、汽的估算 2.8.1 水估算1、配料用水量每班用水量为：350kg，每年需要：175t。2、清洗设备用水量清洗车间和设备用水每班1t，每年需要用水500t。3、生活用水量生活用水的多少与当地气候、人们的生活习惯以及卫生设备的完备程度有关，可根据当地类似企业或居民的生活用水量来确定。郑州市日人均用水量约为0.18t。员工总人数为40人，每年最大生活用水：400.18300=2160t总用水量175t+500t+2160t=2835t，年工作日250d，每日用水高峰期时间为18h，最大流速为283525018=0.63t/h。2.8.2 电估算调配罐功率0.75kW，最大工作时间4h，数量1台。0.754=3（kWh/班）化糖锅功率1kW， 最大工作时间4h，数量1台。14=4（kWh/班）立式混合搅拌机功率3kW， 最大工作时间4h，数量1台。34=12（kWh/班）胶体磨功率15kW， 最大工作时间4h，数量2台。1542=120（kWh班） 25MPa均质机功率18kW， 工作时间6h，数量1台。186=108（kWh/班）板式换热器功率1.5kW， 工作时间6h，数量1台。1.56=9（kWh/班）氟利昂制冷压缩机功率4.21kW， 工作时间8h，数量2台。4.2182=67.36（kWh/班）老化罐功率1.5kW， 工作时间6h，数量1台。 1.561=9（kWh/班）超高温瞬时杀菌机功率24kW， 工作时间6h，数量1台。246=150（kWh/班）1000L凝冻机功率27.75kW， 工作时间6h，数量1台。27.756=166.5（kWh/班）冰淇淋灌装机功率4.5kW， 工作时间6h，数量2台。4.562=54（kWh/班）冷冻隧道功率19.6kW， 工作时间6h，数量1台。19.66=57.6（kWh/班）冷库功率16kW， 工作时间8h，数量1台。158=128（kWh/班）照明灯 每班需要消耗30（kWh）总用电量3+4+12+120+108+9+67.36+9+150+166.5+54+57.6+128+30=918.46（kWh/班）918.462300=551076（kWh/年）2.8.3 气估算生产1t需要消耗最大热量是Q=10004.187(132-20)=468944kJ公式：式中消耗能量,kJ； 原料处理量,1000kg； 料液的比热,取4.187kJ/kgK； 料液入口与出口的温差,K。 使用0.5MPa的饱和蒸汽，气化热2258.4kJ/kg，6 c4 G: l) H! Y. d g蒸汽用量：468944(2258.40.95）= 218.6kg95%蒸汽的热效率218.69=1967kg按照锅炉的热效率为85%计算，蒸汽用量：19570.85=2314kg故选用产气量为3t/h的锅炉两台（一台备用）。2.9 车间工艺平面布置2.9.1生产车间区域规划生产车间从西至东依次为办公区、生活区、卫生消毒区、生产区。生产区分为原料处理、生产流水线、化验室，卫生消毒区分为男、女更衣室、消毒池浴室等。2.9.2生产车间外形轮廓车间外形为不规则的长方形，总面积为1320m22.9.3生产线方向生产流水线方向按照工艺流程顺序排列。2.9.4设备布置生产设备按照工艺流程依次排列，顺序为调配罐，立式搅拌机、胶体磨、储料罐、板式换热器、均质机、超高温瞬时杀菌器、老化灌、凝冻机、罐装机、速冻隧道。操作间距1m2m左右。（车间工艺流程图见附件2）2.10 管路设计与布置管路系统是食品工厂生产过程中必不可少的部分。蒸汽、水、压缩空气、真空、煤气以及流体物料等，都要用管路来输送，本设计中有些设备与设备之间的连接，也要用管路组成一条连续化生产作业线。管路设计与布置的内容主要包括管道的设计计算和管道布置两部分。(管路平面图和管路立面图见附件3）公用系统第三章 公用系统3.1 给排水系统 3.1.1 水质车间生产用水、生活用水达到了生活饮用水标准。储水设备应定期检查、消毒清洗。特殊生产用水（直接构成产品组分的用水）和锅炉用水对水质有特殊要求，必须在生活饮用水水质基础上再做进一步处理。冷却用水和消防用水要求标准较低，但不应影响工作效果。各类用水水质标准如下表：表3-1 各类用水水质标准项目特殊生产用水生活饮用水锅炉用水pH值总硬度（以CaCO3计）总碱度铁酚类氟化物余氯50mg/L50mg/L0.1mg/L无80mg/L6.58.5250mg/L0.3mg/L0.05mg/L70.1mg/L3.1.2 水源水源采用自来水。本厂位于郑州市高新区，自来水供应充足，与其他水源相比，自来水水质有保证，且接装技术简单，一次投资省。3.1.3 给排水设计冰淇淋工厂排水量大，合理的排水设计必须确保生产废水、生活污水和雨水的及时排出，保证食品安全和工厂卫生。（1） 生产、生活、消防给水管网尽量使用同一管路系统。（2） 各类用水的增压水泵尽量集中布置，方便统一使用和管理。（3） 冷却水应该循环使用，以实现节能减排。 （4）生产废水、生活污水必须达到国家标准后才可排放。 （5）生产车间应设有排水明沟，室外排水管道设计为埋地暗管，并利用重力作用将生产废水、生活污水和雨水直接排出厂区到公共下水道。3.2 供电系统 冰淇淋工厂供电系统包括：配电室、生产用电、生活用电。供电电压按照国家规定，统一采用380/220V三相四线制，安全方便，经济节约，高压采用10kV。冰淇淋工厂停电会严重影响产品质量，所以对供电要修比较高。生产车间湿度大，车间的器材应具备防潮、防腐蚀的功能，车间和原料库照明灯和防虫灯应采用防爆设计。各部门照明电源分开设计，并与动力线分开。3.3 供汽系统 食品工厂主要采用锅炉供汽，锅炉房在厂区的位置应选在对生产车间影响最小的地方，具体要满足以下要求： 1 应设在生产车间污染系数最小的上侧或全年主导风向的下风向；2 尽可能靠近用汽负荷中心； 3 有足够的煤和灰渣堆场； 4 与相邻建筑物的间距应符合防火规程安全和卫生标准； 5 锅炉房的朝向应考虑通风、采光、防晒等方面的要求。 3.4 通风、控温系统 本设计为了节约能源和减少噪声，采用自然通风。本设计的建筑间距朝向、内隔墙、门、窗和汽楼的设置都能满足通风的要求。此工厂车间采用热风采暖，风速为0.2m/s ，热风温度为40C，送风高度4m。锅炉房为办公楼与公寓供暖。 建筑部分第四章 建筑部分 4.1 车间所需面积要求本设计主厂房的建筑外形设为长方形，采用单层全封闭形式：其优点是除了生产车间外，还可以把原料、辅助材料、包装材料库、成品库及部分公用设施均联系在一起；这样可以节约用地，节约投资，便于运输及水电汽冷等公用设施的供给。车间长55m,宽24m,高6m。车间采用单层结构，生产线采用流水作业线，为保证食品卫生，各加工段均单独设间分隔，内部立柱尽可能少。4.2 车间房屋结构形式及材料选择地面采用花岗岩，采用石板地面，使用效果良好，能耐腐蚀、不起灰、耐热和防滑，地面坡度1.5，在基层或结构层中做出以确保坡度的准确性。车间的内墙面必须具有防腐、防霉、防油的性能，并易于进行清洁卫生工作。墙面转角处均做成圆弧形。内墙面采用如下做法：1、墙裙采用白瓷砖，高度2m。2、墙面采用白水泥砂浆粉刷。3、墙面采用防霉涂料(不采用普通涂料)。食品厂用防霉涂料，一般为防霉乳胶漆以丙烯酸为基料。4、天花板采用PVC洁净板。4.3 对车间房屋特殊要求的说明每个车间必须有两道以上的门，作为人流、物流和机器设备的进出口。门的规格以人流、物流和机器设备大小为设计依据。本设计中人流采用双扇内外开门，规格为12602000mm；更衣室采用单扇弹簧门，规格为10002000 mm，货物和设备进出门采用双扇内外开门，规格为20002000 mm。其他各个单位采用15002000mm单扇弹簧门。窗的设置也要以防虫、防尘为主要考虑对象，目的是增加采光度。本设计采用的门窗为铝合金钢窗，内层设有纱窗，窗台的高度为1m，装有防虫防蝇装置，并以消毒池与大门之间作为防虫的缓冲间。 安全卫生第五章 安全卫生5.1 全厂卫生规范卫生设施主要包括办公区、宿舍区、食堂、洗衣房等。这些设施是全厂人流集中、污物集聚、易引起污染和疾病传播的地方，是工厂卫生的重要组成部分，其公共卫生状况如何，直接影响到职工的健康和生产质量。因此，必须受到高度重视。在本设计中，具体考虑以下几点：1、总平面的功能分区要明确。生产区（包括生产辅助部门）不能和生活区相互