年产一万吨的紫薯浓缩汁工厂设计

题目年产一万吨浓缩紫薯汁生产车间的工厂设计学生学号院（系）食品与生物工程学院专业指导教师2015年月日I年产一万吨的紫薯浓缩汁生产线车间的工厂设计摘要本设计主要是进行年产一万吨紫薯浓缩汁工厂设计。近年来，国内在紫薯饮料类产品研发上取得了可喜的进展，如紫薯乳饮料、紫薯汁及复合果蔬汁、紫薯酒、速溶紫薯固体饮料等。但因我国紫薯的研究及产品开发起步较晚，和别的国家相比我国还是有差距，具体表现为技术水平低，加工产品单一产业化程度不高。紫薯乳饮料、紫薯汁及复合果蔬汁等紫薯汁饮料产品，因符合大多数消费者的饮用习惯，在未来的发展前景很广阔。在此基础上进行工厂设计，但其产业化生产首先要围绕“生产有标准，产品有标志，质量有保障”的要求，进行紫薯汁饮料系列产品深加工技术的研究。整个设计充分考虑了目前的经济状况和今后发展的需要，从节能的角度出发选择设备。生产流程尽量提高机械化、自动化水平，同时力求技术上先进，质量上可靠，布局上合理、规范。方案内容包括市场分析、厂址选择、生产工艺设计、非工艺设计、设备选型、生产车间设计和最后的技术经济评估。方案通过教师的指导，参阅大量的资料和实地参观实习而完成。本方案包括一份设计说明书，一份缩写稿和五张CAD绘图全厂平面布置图、汁生产车间平面布置图、汁生产车间设备流程图和两张生产车间剖视图。关键词工厂设计，浓缩，紫薯，CAD，市场IIANANNUALOUTPUTOFTENTHOUSANDTONSOFPURPLEPOTATOJUICECONCENTRATEPLANTDESIGNABSTRACTANNUALOUTPUTOFTENTHOUSANDTONSOFPURPLEPOTATOJUICECONCENTRATEPLANTWASDESIGNINRECENTYEARS,THEPURPLESWEETPOTATOBEVERAGEPRODUCTWASENCOURAGEDTODEVELOPINGSUCHASPURPLESWEETPOTATOMILKDRINKS,JUICEANDAMIXEDDRINKFROMPURPLESWEETPOTATO,PURPLESWEETPOTATOWINE,PURPLESWEETPOTATOSOLIDDRINKINSTANTBUTBECAUSEOFTHEPURPLEPOTATORESEARCHANDPRODUCTWEREMADELATE,THEREISAGAPBETWEENOURCOUNTRYANDOTHERCOUNTRYINSHOWINGLOWLEVELOFTECHNOLOGY,ASINGLEDEGREEOFINDUSTRIALIZATIONOFPROCESSEDPRODUCTSISNOTHIGHDUETOMEETTHEDRINKINGHABITSOFMOSTCONSUMERSTHEPURPLESWEETPOTATOMILKDRINKS,JUICEANDPURPLEPOTATOPURPLEPOTATOJUICEMIXEDDRINKANDOTHERBEVERAGEPRODUCTSWILLHAVEAGOODINDUSTRYPROSPECTSINTHISBASEDONPLANTDESIGN,BUTITSINDUSTRIALPRODUCTIONSHOULDFIRSTFOCUSON“PRODUCTIONOFSTANDARDPRODUCTSARESIGNS,QUALITYGUARANTEED“REQUIREMENTS,CONDUCTRESEARCHPURPLEPOTATOJUICEPRODUCTSPROCESSINGTECHNOLOGYTHEWHOLEDESIGNACCOUNTTHECURRENTECONOMICSITUATIONANDFUTUREDEVELOPMENTNEEDS,STARTINGFROMTHEENERGYPOINTOFVIEWSELECTIONDEVICEPRODUCTIONPROCESSESTOMAXIMIZETHEMECHANIZATIONANDAUTOMATIONLEVELS,WHILESEEKINGADVANCEDTECHNOLOGY,RELIABLEQUALITY,REASONABLELAYOUT,SPECIFICATIONPROGRAMINCLUDESMARKETANALYSIS,SITESELECTION,PRODUCTIONPROCESSDESIGN,NONPROCESSDESIGN,EQUIPMENTSELECTION,DESIGNANDFINALWORKSHOPTECHNICALANDECONOMICASSESSMENTSTHROUGHTHEGUIDANCEOFTEACHERS,SEEALOTOFINFORMATIONANDSITEVISITSCOMPLETEDINTERNSHIPSTOACHIEVETHEPROGRAMSTHEPROGRAMINCLUDESADESIGNSPECIFICATION,AABBREVIATIONDRAFTANDFIVECADDRAWINGSACROSSSECTIONALVIEWOFTHEWHOLEPLANTJUICEPRODUCTIONPLANT,JUICEPRODUCTIONPLANTINSTRUMENTATIONDIAGRAMSANDTWOPRODUCTIONWORKSHOPKEYWORDSPLANTDESIGN,CONCENTRATED,PURPLEPOTATO,CAD,MARKETIII目录摘要IABSTRACTII目录III1总论111概述112设计课题的目的及意义113全球发展局势114设计规模215设计范围22市场现状分析及预期前景321紫薯饮料产业化现状展望322紫薯汁及紫薯复合果蔬汁323本设计拟定的工作内容324紫薯工艺论证425设计原则4251符合国家的方针政策4252符合生产条件4253投资少，经济合理4254充分利用原辅料43工艺流程设计531工艺流程图5311紫薯验收捡果5312拣选5313清洗5314切块5315压榨5316第一次巴氏杀菌5317酶解6318超滤6319护色、灭酶、灭菌63110浓缩63111批次罐指标调整63112第二次巴氏杀菌63113无菌灌装632质量控制7321原料果验收7322原料果拣选74非工艺设计841物料衡算842热量衡算8（1）第一次巴氏杀菌9IV（2）蒸发浓缩耗能估算9（3）第二次巴氏杀菌耗能估算1042水、汽用量的计算11（2）汽衡算1143设备选型12431洗果机12432检果机12433破碎机12434酶解罐12435带式榨汁机13436CIP系统设备13437提升机14438无菌灌装机1444人员定员15（1）主要生产人员定员15（2）非生产人员定员155厂址的选择1651厂址选择的基本原则1652厂址的生产条件1753厂址的环境条件17531自然生态环境17532资源地理环境17533社会周边环境1854设计建厂厂址的条件概述186全厂总平面布置1861全厂总平面布置设计方案18611全厂厂区的主要组成1962全厂总平面布置控制指标的计算19621投资强度19622容积率19624行政办公及生活服务设施用地所占比重207生产车间平面设计2171生产车间平面设计的目的和重要性2172生产车间平面设计依据2173生产车间平面设计原则2274生产车间平面设计方案228技术经济分析评估2381总投资估算23811建设项目投入23812生产成本投入24813其他成本投入2582销售额与年利润估算2583税金于税后纯利润2583其它经济效果指标26V831投资年产品率26832投资利润率26833投资效益系数27834成本利润率27835资金利润率2784总投资回收期289总结与评价2910致谢30参考文献31年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计11总论11概述紫薯是一种呈紫黑色、肉质呈紫色至深紫色的甘薯新品种。由我国红薯研究人员成功引进。因其含有十分丰富的花青类色素、硒、多糖、植物蛋白、维生素和矿物质等多种营养成分，而成为当前农产品研发人员和开发的热点。目前，我国各地栽培的紫薯品种有有各地农业科研院所栽培的品种，如济薯18号、京薯6号、群紫1号等，山川紫、美国黑薯、德国黒薯等。紫薯在各大农贸市场和超市已成为热销的健康食品，尽管单价要高出普通红薯34倍的价格，但是富含硒元素和花青素。紫薯营养丰富具特殊保健功能，它含有20左右的蛋白质，包括18种氨基酸，易被人体消化和吸收，其中包括维生素C、B、A等8种维生素和磷、铁等10多种矿物元素，内含有大量药用价值高的花青素，法国科学家马斯魁勒博士发现花青素是天然强效自由基清除剂。花青素对100多种疾病有预防和治疗作用，被誉为继水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质之后的第七大必需营养素，花青素是目前科学界发现的防治疾病、维护人类健康最直接、最有效、最安全的自由基清除剂，其清除自由基的能力是维生素C的20倍、维生素E的50倍。花青素具有小分子结构，是唯一能透过血脑屏障清除自由基保护大脑细胞的物质，同时能减少抗生素给人体的一些危害，紫红薯将成为花青素的主要原料之一。112设计课题的目的及意义毕业设计主要可以把学生培养成综合运用本专业基础知识，基础理论，专业知识和基本技能解决实际问题的能力，进一步会发现问题、分析问题、解决问题的方法和途径；从而完成工程技术人员的进本训练。并初步培养从事科学研究的能力，提升学生各方面技能、工作水平和综合素质13全球发展局势国内外科研机构和生产企业均重视紫薯这一特色资源，围绕紫薯所含花青素等特色营养物质进行各类食品加工技术的研究。日本、韩国在紫薯研发上起步较早，技术掌握较全面。产品涉及面广，饮料类产品有浓缩汁、饮料、酒类等，在食品加工业中占有一席之地并取得较好经济效益。近年来，国内在紫薯饮料类产品研发上取得了可喜的进展，如紫薯乳饮料、紫薯汁及复合果蔬汁、紫薯酒、速溶紫薯固体饮料等。但因我国紫薯的研究及产品开发起步较晚，基础相对薄弱，与上述国家相比存在一定的差距，表现为技术水平低，加工产品单紫薯乳饮料、紫薯汁及复合果蔬汁等紫薯汁饮料产品，由于大多数人的饮食习惯想复活人，产业化前景广阔。紫薯所含花青素的量随品种、产地和成熟季节不同存在较大的差异。在原材料上，可通过建立活性物质花青素成分的HPLC指纹图谱评价来选出出富含花青素、硒元素等营养物质的适宜加工品种，从材料源头上保证产品的标准化及高品质。其次，紫薯在制作成薯汁后香味偏淡，制汁过程中需要进行提香处理，部分改变紫薯呈味物质，提升紫薯的香气，确保产品的品质突出；温度过高会使花青素降解，用HPLC法检测并评价紫薯花青素各单体组分在加工过程中的稳定性，可优化加工工艺。从而促进我国紫薯饮料市场的发展，对于紫薯的利用将更加的合理，促进人体吸收。2陕西科技大学说明书214设计规模本设计为年产量1万吨的紫薯浓缩汁的建设方案，厂区内基本设施齐全，环境卫生良好，全套设计均符合国家相关生产设计标准。本厂厂区总面积约为9265平方米，生产车间长50米，宽30米，总面积1500平方米。计划每天生产24小时，全年生产天数225天，每天3班，每班工作8小时。全厂定员42人。15设计范围1CAD绘制1万吨的紫薯浓缩汁全厂总平面布置图2CAD绘制紫薯浓缩汁生产车间平面布置图3CAD绘制紫薯浓缩汁生产车间设备流程图4CAD绘制紫薯浓缩汁生产车间剖视图5紫薯生产车间所需原、辅料基本成本的核算6紫薯生产工艺的设计与分析7紫薯生产车间的设备选型8进行技术经济分析评估9进行总结评估年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计32市场现状分析及预期前景21紫薯饮料产业化现状展望外科研机构和生产企业均很重视紫薯这一特色资源，围绕紫薯所含花青素等特色营养物质进行各类食品加工技术的研究，如日本、韩国等国家。近年来，国内在紫薯饮料类产品研发上取得了可喜的进展，如紫薯乳饮料、紫薯汁及复合果蔬汁、紫薯酒、速溶紫薯固体饮料等。但因我国紫薯的研究及产品开发起步较晚，基础相对薄弱，与上述国家相比存在一定的差距，表现为技术水平低，加工产品单一产业化程度不高。借鉴前人的研究成果，采用酶解技术降解汁。利用复合稳定剂在紫薯蛋白、汁周边形成排斥、粘连的环境，避免紫薯汁类饮料产生分层。通过控制紫薯汁饮料的PH值及色素含量，可有效保持饮料色泽及悬浮稳定性。最后，需要制定产品标准指导紫薯汁类饮料进行标准化生产。在产品标准的制订过程中，要研究规定紫薯产品的术语和定义、产品分类、要求、食品添加剂、生产加工过程的卫生要求，试验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。解决以上三大问题，紫薯饮料的产业化是指日可待的。122紫薯汁及紫薯复合果蔬汁紫薯的汁含量很高，用其制作饮料产品容易产生汁的沉淀。生产紫薯饮料的技术关键是汁的转化和防止沉淀的产生。母丽萍等人以紫薯为原料探讨紫甘薯饮料制备的工艺条件。比较汁酶液化和高温液化两种方式对汁液化的效果并进一步添加糖化酶进行汁糖化，同时探讨各工序对花色苷的影响，以饮料的可溶性固形物增长率、吸光度及色差值为考察指标。结果表明鲜薯用2倍水打浆，加入0020G/100ML汁酶于70条件下酶解40MIN，再添加004G/100ML的糖化酶在PH50条件下糖化40MIN，既可获得理想的汁水解效果，又可尽量减少花色苷的损失。较好的饮料配方为30甘薯原汁、8蔗糖、005柠檬酸，其余为软水。采用该工艺条件可制备色香味俱佳的紫薯饮料。紫薯饮料后混浊的主要化学成分是汁、果胶，酚类、花色苷、可溶性蛋白和硅藻土等，采用冷冻硅藻土澄清的紫薯饮料更稳定，不容易产生后混浊。含花青素类化合物丰富的紫薯饮料在加工过程中色泽及悬浮稳定性随料液PH值及色素含量的变化而发生较大的改变。通过控制紫薯饮料的PH值及色素含量，可有效保持饮料色泽及悬浮稳定性。323本设计拟定的工作内容本设计拟定的工作内容包括一般工厂设计的一些基本内容，主要有厂址的选择，生产工艺的论证，车间平面设计，全厂平面图设计，劳动组织的分配等。此外，还有一些物料、能量的衡算，技术经济分析等。由于产品大多数是出口，为了达到国外的质量标准特对浓缩紫薯汁的HACCP控制点进行了分析。24紫薯工艺论证1浓缩紫薯汁的工艺流程及论证首先根据目前生产工艺存在的不足，设计改进陕西科技大学说明书4的工艺流程，其次对于新设计的工艺流程进行论证从而使设计方案准确的进行2浓缩紫薯汁物料衡算以紫薯及成品的指标为依据进行物料衡算，衡算的数据作为设备选型及能源配备的基础数据依据；3主要设备热量衡算及设计包括浓缩系统的设备选型、热量衡算；杀菌系统的热量衡算及辅料罐、暂存罐的设计，蒸发器的热量衡算等；4主要设备选型；包括拣果机、压榨机、超滤设备、蒸发器、灌装机等；5劳动组织设计6辅助部门设计；7公用系统设计；8土建、防火、卫生设计；9浓缩紫薯汁的HACCP；10经济技术分析。25设计原则251符合国家的方针政策厂址选在当地规划区内，并尽量少占良田。252符合生产条件厂区所在地有可靠的地质条件和一定的地耐力。厂址附近有良好的卫生环境，远离污染源及其它扩散性污染源，以保证产品的卫生质量和职工的劳动环境。7253投资少，经济合理厂区所在地有比较方便的运输条件，有一定的供电条件以满足生产的需要；有充足的水源且水质较好，符合卫生部颁发的饮用水质标准。废水处理后排放到污水处理厂254充分利用原辅料降低成本，提高产品质量，增强市场的竞争力适应市场经济的发展，力图发展生产，活跃市场。根据浓缩紫薯汁的生产实际，我们对紫薯渣可以烘干后直接用来做饲料，或作为提取果胶的原料。年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计53工艺流程设计31工艺流程图紫薯原料图一31工艺流程图311紫薯验收捡果在从农户手中收上来的紫薯往往占满泥土和紫薯枝叶，首先进行验收是否合格进而去除陈杂，在进行初步清洗，将泥土洗净，最后进入提升机喷淋清洗，去除农药和部分微生物，已达到食品安全的要求。312拣选首先在经提升机清洗的紫薯运往拣选台，将腐烂变质等移除313清洗在洗果机上对紫薯通过毛刷及水流进行清洗，然后送往破碎机314破碎将紫薯切到2CM左右的块茎，再通过破碎机进行破碎，在破碎的过程中要控制力度，否则在泵送过程中会受到影响，影响泵送的效率。315压榨压榨所采用的是带式压榨机。在压榨过程中果浆分布尽可能的均匀，果浆厚度控制在3CM6CM之间，榨带张力的调节，根据果浆的性质加以调节，以出汁率作为衡量标准如果需黑可以在一次压榨后的果渣加等量水浸渍后再进行二次压榨，可提高果汁出汁率，但在后期由于成熟度较高，增加的出汁率已无经济性可言，就取消这一步操作。捡果浓缩酶解输送清洗压榨第二次巴士杀菌无菌灌装第一次巴士杀菌破碎超滤脱色陕西科技大学说明书6316巴氏杀菌316第一次巴氏杀菌通过破碎压榨后，果汁一直暴露在空气中，由于多酚氧化酶产生的褐变将提高成品的色值，降低品质。此外还会受到一定的细菌污染，因此要进行第一步巴氏杀菌。杀菌的主要目的有三个1灭酶2杀菌3汁糊化。若杀菌不彻底，可造成致病菌残留、微生物腐败。杀菌9512S后，应立即降温至4955，以方便下步进行酶解11317酶解由于紫薯汁中含有的果胶物质，会使果汁不清澈，此外还有保护其他物质的作用，阻碍果汁的澄清。控制时间的目的主要是控制微生物的需要。利用果胶酶水解果汁中的果胶物质，使果汁中其他物质失去果胶的保护作用而共同沉淀，达到澄清的目的。酶制剂一般加量为果汁质量的0204，温度控制在50，3H4H。4318超滤当超滤开机时要求浊度为OI06NTU时，方可向下一工序送料。每半个小时要对渗透液做有无杂质感官检测。在超滤渗透液流量不能满足生产需要时，应按规定程序清洗，清洗前须加水稀释循环罐果汁，过滤至糖度低于200糖度时，超滤方可排空超滤膜一般选用聚砜膜，截留分予量一般为30000DALTON。319护色、灭酶、灭菌在紫薯果中，含有多种水溶性天然花色素苷类物质，对许多眼科疾病具有非常好的疗效，因而需要采用护色和灭酶技术是活性物质在加工的过程中最大限度地得以保留。灭菌一是杀灭微生物防止败坏，二是钝化酶的活性防止各种不良变化的发生。采用超高温瞬时灭菌法。使紫薯汁保持原有新鲜的滋味和香气。3110浓缩本设计根据工厂实际，采用已有的3效蒸发器在减压条件下迅速蒸发果汁中的水分，这样既可以缩短浓缩时间，又能较好地保持果汁的色香味。浓缩后一部分作为浓缩汁储存、出售，一部分作营养饮品。3111批次罐指标调整当批次罐果汁达到20T物料时，开始搅拌直到进料结束后4060MIN止；批次罐进料约25T时做糖度检测，以便及时调整迸料糖度。停止搅拌后测糖度、色值、酸度有要求时测符合内控指标要求后，下发灌装通知单。接到灌装通知单后，将浓汁通过罗茨泵输入巴氏杀菌板片进行杀菌。3112第二次巴氏杀菌在灌装前必需经过巴氏杀菌，这是HACCP计划第三个CCP点，使在前段加工中可能繁殖的微生物杀死，以防止致病菌残留和微生物腐败。HACCP的控制要求是杀菌后的果汁微生物指标细菌总数TPC10个ML，大肠菌群3个，L00ML，酵母霉菌10个ML，致病菌不得检出。在巴氏杀菌过程中要注意控制温度和保持时间，一般把果汁迅速置于9798高温，保持30S左右，然后迅速冷却到1520，进入灌装工段。年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计73113无菌灌装后巴氏杀菌无菌灌装的三个条件1物料的无菌2包装材料的无菌3灌装环境的无菌嗍。采用进口的罐装机进行灌装，灌装前先将灌装口喷射高温蒸汽，杀死可能存在的微生物，再开始灌装。灌装后的成品直接入库。32质量控制321原料果验收主要检验农药残留以及重金属，收购原料是否在安全区域，原料采购人员实地核查，确定安全收购区域。322原料果拣选腐烂率2，主要拣出霉烂变质果，在拣选后随机抽查一定量的紫薯1蚝，然后按照拣选要求规定削去腐烂点，称重并计算。8陕西科技大学说明书84非工艺设计41物料衡算日产浓缩果汁量为10000T2254445T每天三班制444531481T紫薯浓缩量为原料的五分之一和七分之一暂定为1/6，糖度65到75之间选定70所需原料为444562667T物料衡算挑选05清洗02破碎02压榨189第一次巴士杀菌04超滤03第二次巴士杀菌02出汁率10005020218904030279326677933363T33634445757T即生产一吨紫薯汁就需要757T原料225天每年工作日，年产一万吨，每天八小时工作，三班制，班产量4445T所需紫薯原料约6万吨每小时果浆流速Q757T/H42热量衡算物料塔水（20（20）冷却料液（5556）塔水（20）浓缩蒸发后巴氏杀菌（95，30S）冰水（二乙醇，10，冷却到10）无菌灌装预巴氏杀菌（95，15S）酶解（50）年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计9图二41热量衡算（1）第一次巴氏杀菌在预巴氏杀菌工段，20的物料被加热到95，再利用这些热量去预热进入预巴氏杀菌之前20的物料，95的物料降温到60。因此相当于计算将20的物料加热到60所消耗的能量。注由于紫薯汁的焓与水相似，因此后面均按照水的焓计算，均不考虑热损失。20到60所消耗的热量QHL、H2、R引用表的数据9QQMHH1H2式中QMH物料的质量流量（KG/H）；HL60时果汁的焓；H220时水的焓。QQMHH1H242103211128395343240（KJ/H）消耗的蒸汽量DQR53432402767819305KG/H（2）蒸发浓缩耗能估算三效蒸发器各效蒸发水量已知原料液处理量为G185190292595KG/H总蒸发水量为W9259556771625KG/H各效蒸发水量之比为W1W2W311112W17716252338257KG/H21W27716252572083KG/HW37716252805909KG/H缩物料时所需热量及蒸汽消耗量计算A、蒸发水分所需热量RI、R2、R3引用表5I的数据Q1W1R123382572634162107KG/HQ2W2R225720832622467107KG/HQ3W3R328059092606473107KG/HB、各效消耗蒸汽量D1Q1/R16210726443234467KG/HD2Q2/R26710726341254356KG/HD3Q3/R37310726224278371KG/H蒸汽总消耗量DD1D2D3767194KG/H陕西科技大学说明书1041不同温度液态水的热焓液态水温度摄氏度液态水焓KJ/KG104204208393012569401657142表不同温度水蒸气的热焓R水蒸气R0R1R2R3R4R5热焓KJ/KG27678264412622426064259425785表43不同温度液态水的热焓液态水温度（）液态水热焓（KJ/KG）10420420839301256940165714518751502093552101660211127029299（3）第二次巴氏杀菌耗能估算在后巴氏杀菌工段，经过蒸发浓缩的55的物料被加热到98，再利用这些热量去预热进入后巴氏杀菌之前的55的物料，98的物料降温到70。因此相当于计算将55的物料加热到70所消耗的能量。水的比热C水40187KJ/KG年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计1155到70所消耗的热量QQMH1H21851902929921016152107KG/HQM物料的质量流量，H160时水的焓，H220时水的焓消耗的蒸汽量DQR15210726443574821KG/H42水、汽用量的计算421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。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，再以一日最大班量计算，即W1（238105772104）39456T清洗设备用水果蔬汁厂清洗设备用水为58M3/H。由于该设计年产量大，所以选取清洗设备用水为8M3/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W2824192T生活用水QTKNQ10式中Q最大小时生活用水量，T/HK小时变化系数Q用水量指数N使用人数，人2410T使用时间，H根据表45、表46数据确定人数宿舍用水W312424办公室用水W4803T02食堂用水W54792T15所以生活用水为W6528037926102T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25L/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。每天全厂总用水量为W94561926102119862T陕西科技大学说明书12422汽衡算可知果蔬汁厂清洗设备用汽为400700KG/T。由于该设计年产量不大，所以选取清洗设备用汽为700KG/T，再由班产量的确定可知是工作制为三班制，一日最大用汽量为W7002416800KG/T给水系统一般采用枝状管网，管网上的水压必须保证每个车间及生活用水的需要，并且供水量要充足。为调节用水量和稳定水压，配水系统中宜设水池和水塔。室外给水管线通常采用铸铁埋设敷设，管径的选择应恰到好处，太大了浪费管材，太小了压头损失大，动力消耗增加。为此，管内流速应控制在经济合理的范围内，通常管道的压力降控制在50MH2O/100M。查资料得水流速为13M/S，现取15M/S43设备选型431洗果机选用温州新孔氏机械有限公司生产的冲浪式洗果机。该设备适用于果蔬原料的清洗。节能清洗水经过过滤后循环使用；果蔬原料在清洗过程中不停地作任意方向旋转，洗净度高；循环水将原料冲向出料方向，自带升运机，方便联线型号CJ10生产能力10T/H功率55KW外形尺寸30001400200MM432检果机选用靖江市舜天工业设备制造有限公司生产的GJ系列滚杠检果机滚杠材质SUS304卫生级不锈钢镜面管；特点水果旋转，保证检果质量；生产能力10T/H433破碎机选用泰州市科威机械有限公司生产的CPS型鼠笼式破碎机型号CPS10生产能力610T/H功率11KW外形尺寸900500200MM434酶解罐选用杭州科豪机械有限公司生产的不锈钢酶解罐，该公司生产的不锈钢酶解罐为全封闭立式三层结构，具有加热、冷却和保温、搅拌功能。广泛用于乳品、食品、生物工程、饮料、果酒、日化等行业的混合、酶解。435带式榨汁机产品型号DYJ10型，该设备采用多级折向棍加压和多级气动辊加压，压榨力大，年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计13出汁率高。同时还具有节能、自动化程度高、自动进出料，连续工作、通用性强、压滤充分，滤饼含水滤低、操作维修方便等特点，是一种高出汁率榨汁设备。使用这样的榨汁设备能使果汁出汁率提高2035，出汁率高达7578（视原料而定），可大幅度降低生产成本，提高企业的经济效益。本设备还可用于食品、化工、环保、轻工等行业的一些粉料及浆状物体的压滤脱水。436CIP系统设备CIP（CLEANINGINPLACE）清洗系统俗称就地清洗系统，被广泛的用于饮料、乳品、果汁、果浆、果酱、酒类等机械化程度较高的食品饮料生产企业中。就地清洗是指不用拆开或移动装置，即采用高温、高浓度的洗净液，对设备装置加以强力作用，把与食品的接触面洗净,对卫生级别要求较严格的生产设备的清洗、净化14。CIP清洗系统能保证一定的清洗效果，提高产品的安全性；节约操作时间，提高效率；节约劳动力，保障操作安全；节约水、蒸汽等能源，减少洗涤剂用量；生产设备可实现大型化，自动化水平高；延长生产设备的使用寿命。型号朗高科技CIP就地清洗系统操作压力（MPA）0307外形尺寸/M30142电机功率/KW22操作温度（摄氏度）60138437无菌灌装机（三合一）每条生产线产量为757T/H产品规格600ML，生产量为约为1300B/H将从调配罐送出进行杀菌，确保产品质量本设计选用科瑞股份公司生产的杀菌机，型号GRGF16166处理为10/T,数量为一台清洗外界提供清洗设备，自带清洗程序灌装方式灌装头升降，或工作台升降杀菌方式蒸汽或过热水陕西科技大学说明书14表44生产设备统计表44人员定员（1）主要生产人员定员表45生产人员定员表生产部门紫薯生产车间原料运输5生产操作4包装4成品运输5捞渣（杂质）2合计20（2）非生产人员定员序号名称规格（长宽高）/MM数量功率/KW型号1板式输送机10002002001个22DY692洗果机3000140020001个55CXJ103酶解罐90050020002个3SFMJ19004UHT灭菌罐4500180020002个8SCUHTGSN10J5榨汁机2500500025051个20DYJ10型6捡果机3000100011201个GFMFS7硅藻土过滤机19507508501个22WK500208中间罐500050001个09浓缩机1200440035001个46520GL8暂存罐250050002个010灌装机2300150025001个588GRGF1616611破碎机900500200111CPS1012提升机900200200225BSJ13列管换热器1960420122035GLL41614热灌装三合一35002000230019XM32321015离心机27501500750110LW4T年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计15表46非生产人员定员表其它部门人员安排管理3财务2仓库2锅炉4食堂4过称（打码）3销售3合计21陕西科技大学说明书165厂址的选择51厂址选择的基本原则一个食品工厂的建设，对当地资源、交通运输、三农发展都有密切的关系所以厂址选择，一个地区的工业布局，涉及到这个地区的长远规划。食品工厂的厂址选择是否得当，将直接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，对产品质量和卫生条件，对职工的劳动环境等，都有着密切的关系1食品工厂的厂址选择，首先应符合国家的方针政策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，做到节约用地。应符合国家和地方的长远规划和行政布局、国土资源开发整治规划、城镇发展规划。2食品工厂的厂址选择，应从生产条件方面考虑根据我国的普遍状况，食品工厂一般倾向于设在原料产地附近的大中城市的郊区。所选厂址要有可靠的地质条件，应避免将工厂设在流沙、淤泥、土崩断裂层上。工厂附近应有良好的卫生环境，没有有害气体、放射性源、粉尘以及其他扩散性的污染源，注意环境的保护和生态平衡。3食品工厂的厂址选择，应从投资和经济效果考虑所选厂址应有较方便的运输条件、供水条件、供电条件，以满足生产需要；所选厂址附近不仅要有充足的水源，而且水质也应该有所保证（符合卫生部所颁发的饮用水质标准）；厂址最好选在居民区附近，这样可以减少宿舍、商店、学校等职工的生活福利设施。52厂址的生产条件1生产所需的原辅料均来源于山东临沂无公害、无污染的优质紫薯，这样就在最大限度上解决了原辅料质量的稳定性问题，也更有利于确保自身产品质量。2生产所需蒸汽由厂区自身辅助性设施建设锅炉房提供，锅炉房在市场进行无烟煤采购进而烧煤满足车间生产需要。3生产所需用水为地下水，来源丰富。4其他所需物料均为专职人员定期在周边市场进行采购。53厂址的环境条件531自然生态环境厂址选择在地形平坦处，条件温和湿润，有一定的降雨量，满足生产需要，方便年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计17运输的需要，能够保证产品质量。532资源地理环境设计选址在山东临沂莒南县，市政水、电供应管网覆盖全区，为生产所需用水、用电提供了良好的保证。同时为了保证生产所需的原、辅材料的质量稳定，所以生产所需的原材料均采用无公害、无污染的优质、新鲜紫薯制成，以确保自身产品质量。所选厂址具有较大的交通优势，具备了极佳的交通运输条件，这样不仅方便了生产原、辅材料的输入，更是方便了生产成品的输出，在最大限度上控制了因运输对成品质量的影响，也为生产副产品的输出再利用提供了便利的条件。533社会周边环境年均降水量500800毫米。当地工业以资源为依托，初步形成了具有地方特色的工业体系，是国家确定的全国商品量基地县和生态建设示范县，也是山东省粮食生产基地。厂址周边不仅原料供应充足，劳动力资源也很充足，这就在最大限度上降低了生产成本，挺高了利润。54设计建厂厂址的条件概述预设厂址位山东临沂莒南县位于国家AAAA级天马岛景区，本单位与市内大型食品加工厂家成功实现了公司加基地的合作对接，来自沂蒙山区山地丘陵的紫薯，花青素含量高，色泽亮紫，无农残无重金属。用其加工的食品色泽亮紫美观，口感纯正，各种产品经质检部门检测各项指标均达标。两侧，交通方便，园区地理位置优越，植被条件好，空气清新。运输条件可靠，很方便原、辅材料的输入和生产成品的输出。在其周边不仅原材料供应充足，还具有非常充足的劳动力资源，在一定程度上降低了生产成本，也避免了重复再建所造成的建设资源的浪费。陕西科技大学说明书186全厂总平面布置61全厂总平面布置设计方案全厂平面设计是对工厂的各个部分，在最大可能上做到节约用地，合理安排生产包括建筑物、堆场、运输路线等进行经济合理的安排，让人员、设备与物料的移动能够密切有效地配合起来，从而保证各区域功能明确、管理方便、生产协调、互不干扰。一个合理的总平面设计，不仅能降低工厂成本，保证安全生产，而且能提高管理和生产效率。611全厂厂区的主要组成紫薯生产车间、原料堆场、成品库、检测中心、包装材料中心、维修站、配电房、锅炉房、堆煤区、会议室、食堂、工宿舍、办公区、门房、浴室等62全厂总平面布置控制指标的计算621投资强度投资强度是项目用地范围内单位面积固定资产投资额。计算公式项目总用地面积项目固定资产总投资投资强度其中项目固定资产总投资包括厂房、设备和地价款。全厂总用地29150平方米，其中汁生产车间2520平方米。经核算，总投资为12623万元人民币，投资强度为平均每公顷土地投资246062万元人民币，项目投资强度远远高于国家投资强度控制指标。年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计19622容积率容积率是项目用地范围内总建筑面积与项目总用地面积的比值。计算公式总用地面积总建筑面积容积率当建筑物层高超过8M，在计算容积率时该层建筑面积加倍计算。表61建筑物规格及建筑面积建筑物长宽M建筑面积M2紫薯生产车间30481440原料堆场1020200成品库2015300检测中心205100包装材料中心10550维修站10550配电房9654锅炉房10990堆煤区129108食堂169144职工宿舍2010200办公区1010100门房57270浴室51050停车场2015300水房61060总建筑面积3316309251总用地面积总建筑面积容积率陕西科技大学说明书20623建筑系数建筑系数是项目用地范围内各种建、构筑物占地面积总和占总用地面。3609251建筑系数10项目总用地面积堆场用地面积构筑物占地面积建筑物占地面积建筑系数因此，项目建筑系数满足国家工业项目建设用地的建筑系数应不得低于30的要求。624行政办公及生活服务设施用地所占比重行政办公及生活服务设施用地所占比重是项目用地范围行政办公、生活服务设施占用土地面积（或分摊土地面积）占总用地面积的比例。当无法单独计算行政办公和生活服务设施占用土地面积时，可以采用行政办公和生活服务设施建筑面积占总建筑面积的比重计算得出的分摊土地面积代替。计算公式10项目总用地面积施占用土地面积行政办公和生活服务设施用地所占比重行政办公及生活服务设61092654施用地所占比重行政办公及生活服务设因此，项目行政办公及生活服务设施用地所占比重满足国家工业项目建设用地的工业项目所需行政办公及生活服务设施用地面积不得超过工业项目总用地面积的7的要求。年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计217生产车间平面设计陕西科技大学说明书227生产车间平面设计71生产车间平面设计的目的和重要性车间布置设计的目的是对厂房的配置和设备的排列做出合理的安排，并决定车间的长度、宽度、高度和建筑结构的形式，以及生产车间与工段之间的相互关系。食品工厂生产车间布置是工艺设计的重要组成部分，不仅对建成投产后的生产实践有很大关系，而且影响到工厂的整体布局。车间布置一经施工就不易更改，所以，在设计过程中必须全面考虑。车间布置设计以工艺设计为主导，必须与土建、给排水、供电、供汽、通风采暖、制冷以及设备、安装、安全、卫生等方面取得统一和协调。72生产车间平面设计依据1车间平面图、工艺流程图2厂区总平面设计3物料衡算的数据4生产设备的各项参数5所需工作人员总数6生产安全的保障7国家和行业的有关规范73生产车间平面设计原则1要有全局规划。在满足生产要求的同时，还要考虑到各个车间之间的相互关系。2设备应尽量按照工艺流程的顺序来布置。设备的摆放应尽量缩小占地面积，有些特殊设备可以集中摆放，以利于车间的建设。3在布置生产设备时，应考虑到多种产品生产的可能性，以便于设备的调动。同时，也要保证操作、维修或者清洗的方便性，留有一定的安全距离。4应合理安排各种生产废料的排除，人员进出应和物料的进出分开。5生产卫生和劳动保护是必须要保证的。6应注意生产车间的采光、通风、降温、采暖等设施。7能够设在室外摆放的设备应尽量摆放在室外。8生产辅助用房要留有充足的面积，如更衣室等。年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计2374生产车间平面设计方案本方案设计的成品库、检测中心、包装材料中心、维修站等，主要是方便产品的生产的流程操作，方便与办公区和原材料及成品的连接实现方便的对接。在入口处方便工人的个人卫生需求，在场中呈现U字型排布设备，方便工人的工作及原料和成品的运输，在门窗方面保持室内空气流通，方便操作的进行。陕西科技大学说明书248技术经济分析评估81总投资估算811建设项目投入（1土地使用费总占地面积为9265平方米，土地使用费约为1000元/平方米。土地投资占地面积土地单价9265M21000元/M29265万元总建筑面积为10666平方米，建筑单价约为1000元/平方米。建筑投资建筑面积建筑单价33161000元/M23316万元生产设备投资情况见表91。表91生产设备价格一览表经核算，生产设备总投资118万元，预期流动资金1000万元序号名称数量市场价格（单位元）1板式输送机1个50002洗果机1个50003酶解罐2个1000004UHT灭菌罐2个28005榨汁机2个11006离心机1个1000007硅藻土过滤机1个600008中间罐2个1000009浓缩机1个20000010灌装机1个29000011破碎机1个5000012列管式换热器3个200013提升机2个9500014热灌装三合一1个15000015捡果机1个5000年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计25项目总投资土地投资建筑投资生产设备投资预期流动资金9265万元3316万元1181000万元2376万元812生产成本投入紫薯价格平均为6元/KG，总原料为6万吨紫薯。原料价格为紫薯总量紫薯单价60000000KG6元/KG36000万元原料运输费平均为1000元/T原料运输费为紫薯总量运输价格6万吨1000元/T6000万生产辅料投入情况见表92。表92生产辅料投入名称价格年使用量水250元/T296869T电05元/KWH324756/KWH煤350元/T3500T每年生产辅料投入296869250532475635035002061601元813其他成本投入（1）人工费用工厂总编制人数为42人，按平均每人每月4000元计算年人工费用424000122016万元（2）销售费用包含运输费、广告费等一切有关销售的费用，一般汁工厂销售费用为销售额的10年销售费用10000万元101000万元（3）年经营成本年经营成本生产成本其他成本3600万元6000万元2062万元2016万元1000万元110078万元陕西科技大学说明书2682销售额与年利润估算（1）目前，国内市场上销售的紫薯汁市场售价约为10000元/吨。年销售额紫薯汁售价总产量40000元/吨10000吨40000万元（2）年利润年销售额年经营费用40000万元110078万元289922万元83税金于税后纯利润（1）企业所得税企业所得税为年利润的25企业所得税289922万元257248万元（2）其他税金包括城建税、附加税、房产税等大约为年利润的2其他税金289922万元2580万元（3）总税金其他税金7248万元632万元7828万元（4）税后纯利润税后纯利润年利润总税金289922万元7828万元211642万元83其它经济效果指标831投资年产品率投资年产品率是指项目投产后产品的年产量与项目基建总投资之间的比例关系，主要反映一定数量单位的投资每年能为国家提供多少数量的产品。91KPE式中投资年产品率，T/A万元；PE年产一万吨的浓缩紫薯汁生产车间工厂设计27产品年产量，T/A；P项目总投资，万元。K则T/A万元2437610PE832投资利润率18投资利润率是反映企业投产后所获得纯利润高低的一个重要指标，指项目投产后获得的纯利润与项目建设投资之间的比例关系。92KME式中投资利润率；ME纯利润额（即产品销售额产品成本税金），万元；项目总投资，万元。K则98237614M833投资效益系数投资效益系数表示工厂建成投产后每年可获得的利润额（即纯利润加税金）与投资总额的比值，即工厂投产后每年能获得的积累，经多长时间能将投资总额全部收回。投资效果系数越大，说明投资效益越好。93KPE式中投资效益系数，1/年；E年利润额（即纯利润税金），万元/年；P项目总投资，万元。K则（1/年）50289146E834成本利润率成本利润率是指项目投产后获得的纯利润额与生产成本之间的比例关系。成本利润率与成本成反比，与利润率成正比，因此也从侧面反映了生产的经济效果。94CRMC陕西科技大学说明书28式中成本利润率；CR投产后获得的纯利润，万元；M生产成本，万元。C则921807264C835资金利润率资金利润率是指生产中获得的年纯利润额与平均占用的生产总资金之间的比例关系。生产总资金包括固定资金和流动资金。95CFFKMR式中资金利润率；FR年纯利润额，万元；M企业生产中的固定资金，（为项目总投资，FKKFK为项目建成后移交给生产时形成的固定资产与总投资的比值K百分率），万元；企业年平均占用的流动资金，万元。C则7610180264FR84总投资回收期静态分析法的常用方法就是投资回收期法。投资回收期法也叫返本期法或偿还年限法，是将投资支出与项目投产后每年的收益进行简单的比较，求得投资回收期或投资回收率。按照计算对象和计算方法的不同，可以分为总投资回收期法和追加投资期法。本方案选用总回收期法进行技术经济效果分析。总投资回收期法是按年利润计算，即项目投产后，以达到预计产量后的第一个整年所