年产5万吨雪梨汁饮料工厂设计

广西科技大学毕业设计说明书课题名称年产5万吨雪梨汁饮料工厂设计英文名称ABEVERAGEFACTORYDESIGNWITHANNUALCAPACITYOF50000TONSPEARJUICE院别生物与化学工程学院专业食品科学与工程班级食品101班学号201000602029姓名覃正清指导教师何仁二一四年五月十五日摘要本文主要介绍年产5万吨雪梨汁饮料工厂的初步设计，基于果汁饮料成熟的生产工艺和雪梨含丰富的糖分、水分以及苹果酸、柠檬酸、胡萝卜素、钙、磷、铁等营养物质，结合现代消费者健康、营养、多元化的饮食需求，设计一个能以最低成本安全生产出健康营养的高质量食品饮料的工厂。主要设计内容包括制定产品方案，工艺设计及工艺技术论证，进行车间平面设计，对雪梨汁饮料加工过程中物料平衡进行计算，设备选型，水电汽平衡,劳动力及企业管理组织人员的设定，环境保护规划并进行污水处理，对生产成本、利润、盈亏平衡点等进行估算，以及工艺流程图、车间平面布置图、车间立剖图、管路透视图等相关CAD图纸绘制。关键词雪梨汁饮料工艺设计物料衡算ABSTRACTTHISPAPERMAINLYPRESENTSTHEBEVERAGEFACTORYPRELIMINARYDESIGNOFWHICHANNUALOUTPUTOF50000TONSPEARJUICETHISDESIGNBASEDONTHEMATUREPRODUCTIONTECHNOLOGYANDTHEPEARISRICHINSUGAR,WATERANDMALICACID,CITRICACID,CAROTENE,CALCIUM,PHOSPHORUS,IRONANDOTHERNUTRIENTS,COMBINEDWITHMODERNDIETARYPRACTICESOFHEALTH,NUTRITION,DIETDIVERSIFICATION,TODESIGNASECURITYANDHEALTHYBEVERAGEFACTORYTHATPRODUCTSHEALTH,NUTRITION，HIGHQUALITYFRUITJUICEBEVERAGEATTHELOWESTCOSTTHEMAINDESIGNELEMENTSINCLUDETHEDEVELOPMENTOFPRODUCTSOLUTIONS,PROCESSDESIGNANDTECHNOLOGYDEMONSTRATION,THESHOPFLOORDIAGRAMDESIGN,MATERIALANDCALORIESBALANCEINTHEPROCESSOFPEARJUICEBEVERAGE,EQUIPMENTSELECTION,WATERELECTRICITYSTEAMBALANCE,LABORBALANCE,ORGANIZATIONALCONTROLCHART,THEIMPLEMENTATIONOFENVIRONMENTALPROTECTIONPLANNINGANDSEWAGETREATMENT,INVESTMENTCOST,PROFITS,WAXANDWANEBALANCEPOINTEVALUATION,DRAWCADDRAWINGSOFPROCESSCHART,WORKSHOPLAYOUTDIAGRAM,WORKSHOPVERTICALSECTIONANDPERSPECTIVEVIEWOFTHEPIPELINEKEYWORDSPEARJUICEBEVERAGEDESIGNPROCESSMATERIALBALANCECALCULATION目录摘要1ABSTRACT21绪论611梨汁饮料概况612设计概论7121设计目的7122设计指导思想7123设计内容72工艺设计及工艺技术论证821工艺设计8211产品方案8212产品采用的质量标准8213采用的技术标准9214生产技术方案922工艺技术论证10221梨汁10222溶糖溶酸10223部分辅料溶解10224调配11225脱气11226均质工艺11227杀菌工艺11228灌装工艺11229包装工艺1223原材料选择与要求12231工艺用水12232浓缩雪梨汁14233白砂糖14234柠檬酸15235梨香精153全厂物料衡算1631物料衡算16311雪梨汁饮料配方16312班产量的确定16313实际班生产物料需求量1732包装材料衡算18321PET瓶和瓶盖18322纸箱194设备选型1941原则和要求1942主要设备选型19421溶糖系统20422果汁贮罐20423调配罐21424双联过滤器21425真空脱气机21426均质机22427超高温瞬时杀菌机22428PET瓶热灌装生产线22429喷码机224210倒瓶机234211喷淋冷却机234212套标收缩机234213自动包装机244214缓冲罐2443辅助设备24431水处理设备24432CIP清洗设备2544主要设备选择及配置一览表255工厂总体设计2751厂区规划2752总平面设计27521工厂总平面布局设计原则27522总平面设计的内容2753生产主车间设计28531生产车间建筑286水、汽、电用量的计算3061用水量的计算30611生产车间用水30612生活用水30613锅炉用水31614消防用水31615总用水量3162用汽量计算3163用电量计算327组织管理、劳动定员与人员培训3271基本原则32711劳动力组织原则32712企业组织原则3372人员编制3373人员素质要求348厂区卫生安全及环境保护3481厂区卫生安全34811厂区卫生34812生产车间设备、环境卫生35813防鼠、防蝇虫措施35814消防设施3582环境保护36821废水处理36822废气处理37823废渣处理379技术经济分析3791投资指标37911建筑工程造价估算37912设备及工器具购置费38913其他费用38914固定资产总投资38915流动资产总投资3892年生产总费用的计算39921折旧费和大修费39922原料及能源消耗费用39923职工工资40924管理及其他费用40925年生产总费用4093利润、利润率、投资回收期计算40931利润40932利润率40933投资回收期41934经营情况估算表41结束语41致谢42参考文献431绪论11梨汁饮料概况梨汁饮料是软饮料中果汁饮料的一种，它问世至今已经有15个年头，山东天府集团1998年在饮料行业最先推出梨汁产品莱阳梨一支笔。一支笔不仅是梨汁饮料的开创者，而且一炮成名，连续八年冠名全国糖酒会，并一举成为全国饮料行业前十名的黑马品牌。但好景不长，从2006年起，一支笔一直走衰，销售额急转下滑，不仅逐步退出糖酒会冠名，而且在商业超市中也很少见其踪迹。最近几年，中国饮料行业产值增长速度均超过GDP的增长速度，良好的发展前景，加上整个行业市场化程度较高，吸引了国际饮料大品牌纷纷加入，饮料巨头品牌的出场，无论康师傅，还是统一、娃哈哈谁挑梨汁饮料的大梁，都将带动梨汁饮料市场的整体氛围。一支笔、华一也隐约嗅到了春天的气息。从2013年3月起，一支笔改变了其多年沉寂的低调，开始在中国经济导报、中国日报乃至全国网络媒体上亮相打造其梨汁保健品身份；合德堂、奥比都斯、与众冰糖雪梨、广贝冰糖雪梨等一些二三线局部品牌也陆续加入梨汁市场力求分一杯羹。恰巧是这些饮料品牌不约而同的潜意识性的集体共识，预示着市场有可能掀起一个新的饮料消费新浪潮，我们看好这个梨汁风潮，也希望掀开一个梨汁行业的鼎盛时代。同时，近几年来，我国软饮料年产量以超出20的年均增长率与日俱增，达到1300多万吨。2013年，随着城镇居民生活水平的不断提高，人们对饮料的消费提出了新的要求。目前，饮料新品层出不穷，在饮料品种设计上应用“混搭五互补，功能四明晰”理念（“五互补”即成分互补、口味互补、颜色互补、概念互补和成本互补；“四明晰”即“补水解渴、营养补餐、健康诉求和功能诉求”）成为新产品的开发方向。随着饮料行业的发展，消费需求向科学、营养、多元化方向转变，饮料的品种结构日趋多样化，2013年饮料多元化将呈现快速发展趋势。而在2013年饮料市场依然面临着政策机遇。中央经济工作会议将推动居民收入和消费作为2013工作重点，拉动内需正在成为新的经济增长点，城镇和农村人均收入增长也将加快消费结构升级，国内消费基本面持续向好，将长期利好饮料行业增长。雪梨汁饮料含丰富的糖分、水分以及苹果酸、柠檬酸、胡萝卜素、钙、磷、铁等营养物质，其味道清凉甘甜，甘润滋养，入肺有生津、润燥、清热、化痰作用，不仅可为体弱者和老人补充营养和水分，而且对肝炎病人有保肝、助消化、促食欲的作用。这正符合了当代大部分消费者对饮料的迫切要求，所以在这蒸蒸日上的饮料市场上，雪梨汁饮料必将占据市场的一席之地。12设计概论121设计目的毕业设计是大学教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。它的目的是通过毕业设计培养学生辩证唯物主义的思想、方法，解决科学技术上的问题。1、通过毕业设计结合生产实际，使学生融会贯通和扩大本课程学习中所得的理论知识加以巩固深化和使之系统化。2、学习设计方法，进一步锻炼学生的计算和查阅文献资料的技能、技巧。3、检查教学，为进一步提高教学质量提供依据，检验学生独立工作能力的水平。122设计指导思想本设计必须符合教学目的，并尽可能接近当前的生产实际。在确定工艺流程和选择设备时，在工艺上力求其合理性和先进性，在设备上尽量采用先进的生产设备，做到技术先进，生产过程最大限度机械化、自动化。同时，合理降低能耗，保护环境，生产出满足消费市场需求的雪梨汁饮料，最大化企业效益。123设计内容本设计为年产5万吨雪梨汁饮料工厂设计。设计内容包括工厂总体设计；雪梨汁饮料生产工艺流程，工艺参数的选择及论证；全厂物料衡算；车间重点设备的选型；水电气用量的计算；投资估算、资金筹措及效益分析；工艺流程图；车间平面图；车间立剖图；车间管路设计图。2工艺设计及工艺技术论证21工艺设计211产品方案（1）本设计主要生产雪梨汁饮料，具体排班如下下面是雪梨汁饮料生产车间的排班计划，产品为雪梨汁饮料，共一条生产线。该生产车间旺季每天工作三班，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3天，五一国际劳动节、十一国庆节放假5天，春节放假10天，年生产天数为305天。产品名称年产量/T班产量/T1月25天2月20天3月27天4月27天5月23天6月27天7月27天8月27天9月27天10月23天11月27天12月27天雪梨汁饮料5万6935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）产品规格包装形式及规格序号产品名称年产量（吨）包装形式规格备注1雪梨汁饮料50000PET瓶450ML212产品采用的质量标准项目产品采用GB192972003、绿色食品果汁饮料标准。PET瓶雪梨汁饮料产品质量指标感观指标（1）颜色清亮的淡黄褐色。（2）气味及滋味酸甜比合适，具有雪梨的清香，无其他异味。（3）组织状态汁液均匀，透明度高，在储存过程中有少量的沉淀，无肉眼可见杂质理化指标铅（以PB计，MG/L）005砷（以AS计，MG/L）02铜（以CU计，MG/L）50食品添加剂按GB2760规定执行卫生指标菌落总数EFU/ML500大肠菌群MPN/100ML3霉菌EFU/ML20酵母菌EFU/ML20致病菌不得检出213采用的技术标准GB192972003果蔬汁饮料卫生标准GB2760食品添加剂使用卫生标准GB/T478921食品卫生微生物学检验；冷冻品、饮料检验GB12695饮料企业良好生产规范214生产技术方案（1）工艺流程浓缩雪梨汁稀释成分调整过滤脱气均质超高温瞬时杀菌热灌装旋盖喷码倒瓶喷淋冷却套标热收缩成品（2）工艺操作要点A稀释将一定量的浓缩果汁用蒸馏水稀释至需要倍数。B成分调整果汁成分调整主要是糖和酸的调整，砂糖和稳定剂混匀后，加入75左右的热水溶解并加热搅拌至呈透明状无颗粒液状体系。C杀菌在135137条件下维持5S10S。D灌装封口当杀菌后的产品温度降到8085时，在无菌条件下装入干净并消毒的瓶罐中封盖。E倒瓶二次杀菌将饮料瓶倒置保持5MIN。22工艺技术论证221梨汁本设计采用的是浓缩雪梨汁还原调配生产雪梨汁饮料，与鲜果榨汁生产相比两者都各有优缺点，具体如下表项目浓缩汁还原生产鲜果榨汁生产优点工艺流程简单，易于控制设备成本少，总投资成本低生产原料不受季节影响产品营养价值高，风味较佳原料来源广、价格低廉缺点产品营养受损大，风味不理想原料来源少，价格高工艺流程复杂，较难控制设备成本高，总投资成本高生产原料具有季节性根据本设计的总投资资金，和市场需求需连续生产，本设计选择浓缩汁还原生产更为适合。222溶糖溶酸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液，满足生产需要。热溶法溶糖温度控制在6070，糖度控制在4050BX，待充分溶解后经双联过滤器过滤，再有离心泵输送到调配罐。柠檬酸在常温下溶解度较低，为使得柠檬酸溶解充分，本设计把柠檬酸与白砂糖按配方比例拌匀后，采用热溶法一起进行溶解，待充分溶解后经双联过滤器过滤，再有离心泵输送到调配罐。223部分辅料溶解本设计采用冷溶法，一般提前4小时溶解辅料，雪梨汁饮料所需要的辅料有CMCCNA、果胶，按照产品方案配方计算好所需各辅料的量加入搅拌中的水进行充分溶解，然后通过离心泵输送到调配罐中。若采用热溶法，不仅辅料溶解不完全，而且果胶稳定性受到破坏。224调配本设计依据雪梨汁饮料的具体工艺要求，按产品所需的果汁、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。225脱气本设计采用真空脱气罐进行脱气。经细化处理后的混合料液，在果汁和其他材料里的以及调配过程中均会有空气混入果汁饮料中，如不进行脱气处理，将引起饮料果汁氧化变质。脱气目的防止维生素C被氧化而损失；防止香味和色泽发生变化；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；防止杀菌或灌装时产生气泡。脱气的缺点是将会损失掉一部分芳香成分，影响产品的风味口感。226均质工艺本设计采用高压均质机进行均质，经调配罐进行对雪梨汁饮料调配时，加入的CMCCNA、果胶等辅料与稀释后的浓缩雪梨汁进行混合形成的液体悬浊液，其分散体系中的分散物颗粒度较大、尺寸不均一、分布不均匀、稳定性较差，这不仅影响果汁饮料的口感品质、外观美感，还影响产品的质量及保质期。为了降低雪梨汁饮料分散体系中分散物的颗粒度大小，提高分散物分布的均匀性，从而改善产品的口感和品质，并大大提高产品的稳定性，本设计采用高压均质机对调配后混合液体系进行均质。227杀菌工艺本设计采用的是超高温瞬时杀菌，杀菌温度为135137，杀菌时间为510S。巴氏杀菌法虽然杀菌温度低能够有效的保护产品中的营养物质，但是其杀菌时间过长，不能满足生产的要求；而超过瞬时杀菌杀菌温度、杀菌时间既能大大降低产品营养价值的损耗、不影响产品的口感，又能缩短杀菌时间满足生产工艺的要求。228灌装工艺饮料的灌装工艺有热灌装工艺、冷灌装工艺巴式杀菌、无菌灌装工艺等。饮料的PET瓶灌装工艺采用最先进的无菌灌装工艺，无疑是理想的选择。但是,无菌灌装工艺对所有原辅材料的消毒杀菌以及整个生产环境的卫生要求较高,设备投资大。根据本设计的投资资本及各方面的基本情况，本设计采用成熟的PET瓶热灌装工艺,热灌装工艺就能有效的杀灭或去除细菌包括相关的细菌芽孢,且工艺简单,质量易于控制。热灌装最大的特点是7（1物料在8795的温度下灌装；（2要求配置恒温自控循环系统；（3灌装要求满容量；（4要有自动回流系统；（5在尽可能短的时间内封口；（6热灌装封口后的瓶内不允许留有空气。229包装工艺饮料的包装形式一般采用玻璃瓶、马口铁易拉罐、铝质易拉罐、无菌铝纸复合包、塑料PET和BOPP瓶装等。塑料瓶包括PET、BOPP和纸盒包装便携即饮、材料价格低廉、有利于成品保持良好风味、绿色环保、安全卫生，而纸盒包装不适用于热灌装，所以本设计采用PET瓶的包装形式。热灌装8795工艺对塑料PET、BOPP瓶子的基本工艺要求71瓶子在封盖后的30S内，内压会增加；2PET和BOPP瓶在高温下会收缩；3当产品温度降回室温时，液体的体积会减少2315，温度的下降同时增加空气的溶解性，使蒸汽发生冷凝，瓶内的气压就会轻微下降2030PA。所以，热灌装塑料瓶应具有如下的生产特性1瓶子必须耐热，在高温灌装下瓶子体积的减少必须低于3；2瓶子的耐热性能良好，吸水性低，避免影响瓶子的机械强度；3瓶壁厚度分布要适当，避免灌装后发生非线性的收缩；4瓶身和瓶底采用特殊设计加强筋，以缓解在冷却时液体体积下降所产生的减压现象。23原材料选择与要求本设计所生产的雪梨汁饮料所用到的原料主要有水、浓缩雪梨汁、白砂糖、柠檬酸、梨香精、CMCCNA、果胶。其中水、浓缩雪梨汁、白砂糖的质量对生产的产品质量起到关键性作用。231工艺用水雪梨汁饮料生产用水包括工艺用水（直接进入产品中的水如糖化用水、洗糟用水、调配稀释用水）和洗涤、冷却用水及锅炉用水。成品雪梨汁饮料中水的含量最大，水质的好坏将直接影响产品的质量，因此生产雪梨汁饮料必须严格控制水的质量。工艺用水的水质好坏主要取决于水中溶解盐的种类与含量、水的生物学纯净度及气味，这些因素将对雪梨汁饮料的生产、风味及其稳定性产生很大影响，因此必须重视产品用水的质量。生产雪梨汁饮料产品用水质量要求见表21。表21饮料工艺用水质量要求注根据GB57491985生活饮用水卫生标准与GB107911989软饮料用原辅料的要求整理项目单位指标感官性状和一般化学指标色度浑浊度臭和味肉眼可见物PH总硬度（以CACO3计）总碱度（以CACO3计）溶解性总固体铁FE计锰MN计铜锌挥发酚类（以苯酚计）阴离子合成洗涤剂硫酸盐氯化物高锰酸钾消耗量游离余氯MG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/L52无臭，无味不得含有658510050500010110100002032502501001毒理学指标氟化物氰化物砷硒汞镉铬（六价）铅银硝酸盐（以氮计）氯仿四氯化氮苯并（A）芘滴滴涕六六六MG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LG/LG/LG/LG/LG/L1000500500100010010050050052060300115细菌学指标细菌总数总大肠菌群致病菌个/ML个/L1003不得检出放射形指标总放射形BQ/L01总放射形BQ/L1232浓缩雪梨汁浓缩雪梨汁是本设计生产雪梨汁饮料产品的核心原料，它的质量直接影响雪梨汁饮料的口味、营养价值和性状。浓缩雪梨汁是指以适当成熟的雪梨鲜果为原料,经过清洗、喷淋、破碎、压榨、酶解澄清、过滤、杀菌和浓缩而成的纯天然产品，它保持有原水果果肉的色泽、风味及可溶性固形物,因含有糖、有机酸、氨基酸、多酚、维生素、无机离子、膳食纤维等多种营养物质6。本设计所采用的浓缩雪梨汁将从山东绿维果蔬汁有限公司购买，其生产过程符合HACCP管理体系要求，产品符合中国进出口检验检疫标准HACCPISO9001FDAKOSHER。为了保证生产雪梨汁饮料的产品质量，浓缩雪梨汁质量要求见表22。表22浓缩雪梨汁质量要求指标名称指标感官指标气味清香怡人；色泽亮绿色；形态澄清汁；口味酸甜适口，有雪梨独特风味。可溶性固形物含量421BX含糖量1416可滴定总酸量1502酸度0910理化指标PH40细菌总数100个/ML大肠杆菌总数3个/100ML微生物指标致病菌不得检出233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GB3172006及卫生指标GB131042005表23白砂糖主要技术指标及卫生指标指标精制优级一级二级蔗糖分998997996995还原塘分003004010015电导灰分002004010015干燥失重005006007010色值（IU）2560150240理化指标混浊度（MAU）3080160220不溶于水杂质MG/KG10204060砷（以AS为计）MG/KG05铅（以PB为计）MG/KG05铜（以CU为计MG/KG）20二氧化硫（以SO2计）MG/KG6153030细菌总数个/G100大肠杆菌（MPN/100G）30霉菌CUF/G25酵母菌CUF/G10卫生指标致病菌不得检出234柠檬酸所用柠檬酸质量应符合GB19782007食品添加剂柠檬酸（1）感官要求柠檬酸为无色或白色结晶颗粒或粉末（二级略显灰黄色），无臭、味极酸；易溶于水，溶于乙醇，微溶于乙醚；水溶液显酸性反应，一水柠檬酸在干燥空气中略有风化。（2）理化指标表24柠檬酸理化指标要求项目无水柠檬酸一水柠檬酸柠檬酸99510059951005透光率96095水分057590易炭化物1010硫酸灰分005005氯化物00050005硫酸盐0010015草酸盐001001钙盐002002铁（MG/KG）55砷盐（MG/KG）11铅（MG/KG）0505水不溶物过滤时间不超过1MIN，滤膜基本不变色，目视可见杂色颗粒不超过3个过滤时间不超过1MIN，滤膜基本不变色，目视可见杂色颗粒不超过3个235梨香精所用梨香精应符合GB/T15052007食用香精表25梨香精品质要求项目指标参数色状、香味、香气符合同一型号的标准样品水分150重金属含量（以PB计）MG/KG10砷含量（MG/KG）3菌落总数（个/G或个/ML）10000大肠杆菌（MPN/100G）303全厂物料衡算31物料衡算物料衡算是工艺计算最基本也是最重要的内容之一，它包括该产品的原辅料和包装材料的计算。物料衡算的依据是质量守恒定律，即进入某一生产设备的全部物料量必定等于生产后所得产品量加上生产过程中物料损失量。通过物料衡算，能确定各种原辅料的采购量和仓库储存量，根据计算出原料和辅料的消耗定额，绘制出雪梨汁饮料物料平衡图，能为下一步设备选型、能源计算、劳动定员、生产班次、成本核算等提供依据和条件。311雪梨汁饮料配方生产雪梨汁饮料所用到的原料主要有水、浓缩雪梨汁、白砂糖、柠檬酸、梨香精、CMCCNA、果胶。主要配方如下表表31雪梨汁饮料配方2原料浓缩雪梨汁白砂糖柠檬酸梨香精CMCCNA果胶水含量（）56018006008003888642312班产量的确定根据产品方案排班计划，一年共723班次，每班工作8小时。考虑实际工作中8小时并非全部用于生产，其中生产前后都要进行设备的清洗，所以每班生产时间按7小时计算。理论设计班产量500007236916吨理论平均每小时产量69167988吨每小时生产的有效瓶数988100004521955瓶/H在实际生产过程中涉及物料的进出、过滤、杀菌、灌装不可避免的会造成物料的损耗，将生产工艺划分成几个工序来对物料损耗进行估算。物料进出双联过滤器过滤，按照经验值05计算物料的损耗，调配和高温瞬时杀菌基本是在封闭、全自动的环境进行，损耗较少，按经验值02计算物料的损耗，PET瓶热灌装机自动化程度高且精度高，损耗取01计算，最后检验产品的合格，不合格原料损耗取02计算8。所以,实际生产班产量6916（105020102）6986吨实际平均每小时产量69867998吨313实际班生产物料需求量根据雪梨汁饮料生产配方求各原辅料班生产用量，雪梨浓缩汁用量6986100053493白砂糖用量69861000641916柠檬酸用量6986100001812575梨香精用量698610000064192CMCCNA用量698610000085589果胶用量6986100000382655产品用水量6986100088642619253图41班产6916吨雪梨汁饮料物料平衡图产品用水619253白砂糖41916雪梨浓缩汁3493柠檬酸12575果胶、CMCCNA26555589梨香精4192过滤杀菌6979019灌装6937145检验6930250损失06损失01损失02成品6916389调配6986001检验0208损失01损失成品634732包装材料衡算321PET瓶和瓶盖本设计作为成品出售的雪梨汁饮料采用450MLPET瓶，根据班产量计算其所用PET瓶数和玻璃瓶数（因产品的成分水约占90，所以产品的密度按水计即1000KG/M）雪梨汁饮料PET瓶和瓶盖数量的估算153688只45016假设每班生产的损耗率为01，则需153688（101）153842只322纸箱根据班产量计算，雪梨汁饮料15瓶装一箱，则纸箱数10246只153684设备选型41原则和要求设备选型的有以下原则和要求12（1）合理性，即设备必须满足工艺一般要求，设备既能与生产规模、工艺流程、工艺控制水平、工艺操作条件相适应，又能充分发挥设备的能力。（2）安全性，即要求操作稳定、安全可靠、弹性好、没有事故隐患，对工艺和厂房、建筑、地基等无苛刻要求；工人在操作时，劳动强度低，尽量避免高压、高温、高空等危险作业，尽量不使用有毒有害的设备附件、附料。（3）先进性，即要求设备的生产能力、自控水平、运转可靠性、转化率、回收率、效率要尽可能达到先进水平。（4）经济性，即设备投资尽可能节省，易于加工、维修、更新，运行费低，没有特殊的维护要求。引用先进设备，亦应反复对比报价，参考设备性能，考虑是否易于被国内消化吸收和改进利用，避免盲目性。总之，在设备选型时首先考虑生产的适用性，考虑技术的先进性时需要结合起经济的合理性来综合考虑后,择优选择。42主要设备选型雪梨汁饮料约90都是水，在生产过程中大部分都是自动化的流体作业，所以生产设备仪器处理水能力作为了我们设备选择的一个主要指标。我们以每小时生产的桑叶茶饮料量来估算工艺流程中单个或单套设备所需要处理的流体量M。每班生产时间按7小时计算。M班产量769167988吨/H通过计算我们可知,单个设备或单套设备每小时的流体处理能力需要10吨，整套设备也要求10吨每小时的处理能力。421溶糖系统在雪梨汁饮料调配时，需要加入糖及其他的一些辅料，直接把糖加到调配缸中，糖溶解会吸收大量的水分，直接加到调配缸内会引起饮料中水分的含量、糖度、粘稠度等因素的改变。溶糖系统由溶糖罐、双联过滤器、机架以及连接管件组成，同时发挥溶解和过滤的作用；溶糖系统改掉往配罐里直接加料溶解速度效率低的缺点，并且它速度快、效率高，是食品饮料生产必备的工艺设备之一，能为配料中心提供准确糖度与流量的糖液，实现系统在线自动计量配料。根据工艺糖度控制在4050BX，查20时糖浆百利度与相对密度关系表得，糖液百利度为400时相对密度为1183/M，所以每小时需要糖液的体积V0127M40糖液密度糖液量401836设装满系数为75，所需溶糖罐容积为VV0075169M根据计算设备选型如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注溶糖罐YXPG3000杭州亿安机械设备有限公司118003600容积3000L电功率22KW材质为304不锈钢422果汁贮罐雪梨浓缩果汁饮料在进行调配前，雪梨浓缩汁首先进行解冻和稀释处理，这样便于果汁的输送和调配。为了使生产工艺的连续性生产，果汁解冻处理后输送到果汁贮罐中贮存等待下一道工序处理。根据工艺要求浓缩果汁先稀释到所需倍数，本设计稀释为浓缩果汁的5倍，稀释后果汁密度接近水的密度，即为1000/M，所以，每小时需要果汁稀释液体积V025M稀释果汁密度浓缩果汁质量510设装满系数为80，所需溶糖罐容积为VV00803125M根据计算设备选型如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注果汁贮罐ADKA1014艾得客实业上海有限公司120003600容积3000L电功率20KW材质为304不锈钢423调配罐浓缩雪梨汁解冻稀释处理后和糖液及溶解好的柠檬酸、CMCC、果胶等都输送到调配罐中进行调配，此工序主要要是糖和酸的调整，所以需控制好糖和酸的配比，需适当提高温度，使果汁与各辅料充分混合均匀，并加快调配速率，缩短该工序时间。根据工艺调配系统每小时应处理约10吨的雪梨汁饮料，其密度接近水的密度，所以，调配罐总容积V010M设装满系数为75，所需溶糖罐容积为VV00751333M根据计算设备选型如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注调配罐DJTPG天津大甲科技有限公司220602440总高4000容积8000L电功率45KW424双联过滤器本设计溶糖罐处理后糖液要经双联过滤器在进入调配罐，而由调配罐出来的溶液也需经双联过滤器过滤后再进行下一道工序，本设计共用到两台双联过滤器，该设备用于液体物料的过滤，连续工作，过滤网方便更换。设备选型如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注双联过滤器GLQ连云港永上制药设备有限公司21000300800有效过滤面积05材质为锈钢425真空脱气机根据工艺要求，本设计脱气工艺需要1台处理量10吨的真空脱气机，脱气机又叫脱气罐，用来对雪梨汁饮料进行真空脱气，以抑制的雪梨汁易氧化组分的氧化和褐变，脱气的同时除去悬浮微粒上附着的气体，防止微粒上浮，改善产品外观，真空脱气可以减少容器内部的腐烛，减少灌装时起泡。设备选型如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注真空脱气机ZT10000武汉昊特流体设备有限公司1160015003300处理量10000L/H电功率8KW工作真空度00640087MPA426均质机根据工艺要求，本设计均质工艺需要1台处理量10吨的均质机，设备选型如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注高压均质机GJB1060张家港市家州机械有限公司1255021502000流量10M3/H电功率90KW工作压力60MPA427超高温瞬时杀菌机根据工艺要求，本设计脱气工艺需要1台处理量10吨的高温瞬时杀菌机，杀菌温度为135137，杀菌时间为5S10S。根据工艺要求，设备选型如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注超高温瞬时杀菌机BSBS10上海集美食品机械有限公司1250022002500处理量10吨/H电功率8KW类型板式杀菌温度135137428PET瓶热灌装生产线根据本设计物料衡算可知，每小时约生产450ML饮料22000瓶，初步选定NC404010型三合一热灌装机，其集洗瓶、灌装、封盖于一体，本机结构紧凑，控制系统完善，操作方便，自动化程度高；与物料接触的零件均采用优质不锈钢制造，无工艺死角，易清洗；采用高精度、高速灌装阀，液位准确无液损，确保优良的灌装质量，采用外循环压力灌装方式，可满足热灌装的满灌装要求，并具备完善的CIP清洗功能。根据工艺要求，设备选型如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注三合一热灌装机NC404010张家港市南承机械有限公司1442032552700生产能力25000B/H电功率75KW灌装方式压力灌装气源压力07MPA用气量08M/H洗瓶水压02025MPA洗瓶用水3吨/H429喷码机广西康迪电子设备有限公司喷码机K58具有高分辨率，能喷印中英文字符、条码、图形等，机内具有内部时钟系统，与需要打印的时间同步，输入有效期自动喷印截止日期，自动喷印变量条码，自动故障检测，自动清洗喷头等功能。具体选型参数如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注喷码机K58广西康迪电子设备有限公司1370370520喷印速度6M/S（57点阵）打印范围17MM4210倒瓶机倒瓶杀菌机主要由瓶体反转链系统、传送链系统、瓶子翻转导杆、机架等构成，主要用于聚酯PET瓶包装的果汁饮料热灌装后对瓶盖内壁、瓶口未经杀菌或高温处理的部分进行杀菌。实现自动翻转杀菌和自复位、而且在杀菌过程中，只须通过瓶子内存物的自身高温对瓶口和瓶盖内壁进行杀菌，不必增加任何热源，达到节能目的。根据生产工艺要求，生产能力需满足每小时22000瓶的且达到杀菌目的，具体选型如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注倒瓶杀菌机NTS14耐特斯传输设备（上海）有限公司243507311120生产能力15000瓶/H电功率15KW杀菌时间1415S4211喷淋冷却机雪梨汁饮料热灌装和倒瓶杀菌后,饮料的温度还比较高,需要迅速降至40左右，喷淋冷却机用于热灌装使高温灌装的饮料降温至3640，去除PET瓶表面的凝结水,保持瓶身清洁,便于瓶装线后的贴标、装箱作业。江苏省张家港市南承机械有限公司的喷淋冷却机质量好，产能24000瓶/H符合生产需要，具体参数如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注喷淋冷却机YPWP28/80张家港市南承机械有限公司1400030601800生产能力24000瓶/H电功率155KW喷淋时间10MIN水和蒸汽耗量各04吨/H4212套标收缩机张家港市金隆海机械设备有限公司的套标缩标机采用往复式切刀,机构钢体组合,动作平顺,延长了一倍的刀具寿命。并且它适用范围广、使用也简单方便,能够完成雪梨汁饮料的套标和收缩工艺,生产线全面连线作业,免人工、全自动快速套标、节省大量人工费用,具体参数如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注套标收缩机KPL1450张家港市金隆海机械设备有限公司115008602000生产能力4000瓶/MIN电功率45KW收缩为蒸汽收缩蒸汽耗量15KG/H4213自动包装机全自动装箱机能自动将包装物整形排列,装入打幵的纸箱中,并完成不干胶封口等动作的装箱设备,所有动作都是全自动完成的。大大方便操作和管理,减少生产人员和劳动强度,是自动化规模生产必不可少的设备。生产中需要1台包装能力在每小时1500箱以上的设备。根据工艺具体选型参数如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注全自动包装机ZYSAP30上海紫尤包装设备有限公司1400016001500生产能力30箱/MIN电功率15KW纸箱尺寸L60300MMW20150MMH10120MM4214缓冲罐在生产雪梨汁饮料的过程中，为保证脱气工艺和高温瞬时的安全稳定性，本设计将在进行脱气工艺和高温瞬时杀菌前各安一个缓冲罐，防止紧急故障时出现液料供应不足而导致真空脱气机压强突然变大和液料局部温度过高，造成设备和产品的严重受损。根据工艺要求选型参数如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注缓冲罐CYG3000温州富瑞康机械科技有限公司216001500公称容积3000L工作压力009MPA工作温度10043辅助设备431水处理设备1、工艺用水量估算10本设计工艺用水从饮料生产工艺用水角度考虑，工艺用水采用反渗透膜处理水，工艺用水量的估算从生产线工艺和灌装工艺两方面进行考虑。以每小时的用水进行估算。（1）生产线工艺用水理论用水量产品用水量61937885吨/H工艺增加水用量按30进行预估，所以，理论值保险估量值885885301151吨/H（2）灌装工艺用水灌装所选的三合一热灌装机的具体参数，洗瓶用水为3吨/H，灌装工艺用水主要就是洗瓶工艺耗水，则灌装工艺用水量约为35吨/H。所以，工艺用水约消耗15吨/H的RO水。2、设备选型随着科学技术的发展，软饮料加工工艺越来越精细，对饮料用水提出了更高的要求，软饮料比我国生活饮用水标准更高，雪梨汁用水必须符合国家的软饮料用水标准，而普通生活饮用水不能满足饮料加工的需求，所以本设计将采用反渗透处理水设备进行对原水的处理，根据工艺要求产水量需15吨/H，具体选型如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注RO水处理设备JMYRO15000L江门蓬江区海光饮水设备有限公司1主机60009251700预处理410018703000产水量15吨/H工作压力03（PSI）进口口径500MM432CIP清洗设备CIP系统通常由清洗液储罐、管路、进程泵和回流泵，以及酸碱添加装置、加热器、蒸汽阀组等组成。CIP系统的功能是对所有产品接触的表面进行自动清洗，清洗对象包括管道内壁、罐体内壁、液缸内壁及其它液体通道。CIP系统的关键工艺参数为清洗液的种类、浓度、流速和温度。碱液通常用NAOH，酸液常用硝酸或磷酸，浓度13，适当加热，清洗流速在153M/S之间。清洗液储罐通常有三个热水罐、酸液罐、碱液罐。根据清洗对象的不同，则又可分为单回路、双回路、多回路等。根据生产工艺要求，设备选型如下设备名称规格型号公司名称台数外形尺寸/MM备注CIP清洗系统CIP1000张家港东夷机械有限公司1270018001200电功率8KW清洗流速153M/S44主要设备选择及配置一览表表51PET瓶雪梨汁汁饮料生产车间设备序号设备名称规格型号外形尺寸MM台数万元公司名称1贮水罐10000L200030002185杭州日康净化设备有限公司2RO水处理设备JMYRO15000L主机60009251700预处理41001870300012400江门市蓬江区海光饮水设备有限公司3溶糖罐YXPG3000180036001320杭州亿安机械设备有限公司4果汁贮罐ADKA1014200036001250艾得客实业上海有限公司5双联过滤器GLQ200030015002030连云港永上制药设备有限公司6缓冲罐CYG3000160015002058温州富瑞康机械科技有限公司7调配罐DJTPG20602440总高40002400天津大甲科技有限公司8真空脱气机ZT1000016001500330011020武汉昊特流体设备有限公司9高压均质机GBJ10602550215020001188张家港市家州机械有限公司10超高温瞬时杀菌机BSBS1025002200250011600上海集美食品机械有限公司11CIP系统CIP100027001800120011200张家港东夷有限公司12三合一热灌装机NC40401044203255270013200张家港市南承机械有限公司13喷码机K583703705201230广西康迪电子设备有限公司14倒瓶机NTS14435073111202030耐特斯传输设备（上海）有限公司15喷淋冷却机YPWP28/804000306018001080张家港市南承机械有限公司16自动套标收缩机KPL1450150086020001680张家港市金隆海机械设备有限公司17全自动包ZYSAP30400016001500188上海紫尤包装设备有限公司装机18锅炉DZL2125AII2840燃料耗量230KG/H结构形式卧式19配电工程10KV1186020其它25总价合计210015工厂总体设计51厂区规划全厂可分为生产区、辅助生产区、办公生活区及绿化区等几部分。工厂总面积6000，其中建筑总面积3600，绿化面积2400。52总平面设计521工厂总平面布局设计原则总平面设计作为食品工厂中重要的组成部分是一项综合性的技术工作，在安排工厂整体走向时，需要考虑风向，使得主要车间的主轴和主导风垂直，以便车间的通风，其次污染性较大建筑应置于下风处；在整体设计时，应注重节省土地，在节省用地的同时要能满足消防要求；在建筑物摆放是应注重节能及生产的连续性,供能建筑应靠近耗能较大的车间；在车间布置的时候，要注重工艺流程的连贯性，作业联系紧密的车间要尽量靠近，同时要避免人员和物料之间的交叉污染；最后，要综合考虑绿化和卫生条件。522总平面设计的内容1、生产车间在选择生产车间位置时需要考虑很多的因素，且生产车间是原料消耗和产品生产的地方，是能耗最大的地方，是人流物流最集中的地方，它的合理布置也十分重要。雪梨汁茶饮料的生产车间包括水处理系统、溶糖系统、调配系统、灌装工序及包装工序，在建设时，需要靠近水源，仓库，动力系统，主干道等，这样能够简化管道及电缆的铺设，同时能够减少物料的往返运输，有效降低生产成本。同时生产车间应该配备控制室、更衣室等；在生产车间的暂存仓库中需要配备值班室，负责对进出货物的统计；实验负责对从流水线上的产品进行随机检验；生产车间还需要设计可观看整个工艺流程的参观通道，参观通道必须有独立的进出口，不可形成交叉污染。2、仓库仓库根据生产的不同，可以分成不同的仓库，雪梨汁饮料生产时需要两种仓库，一种是原料仓库，另一种是成品仓库，原料仓库需要靠近加工车间，而成品仓库需要靠近包装车间。3、辅助车间辅助车间包括的东西也很多，可以根据工艺需要自行增设一些特殊功能的车间，雪梨汁饮料辅助车间一般都主要包括以下几项化验分析室，辅料贮藏室，消毒间，机修车间等。4、供能车间为了保证水电气的供应，雪梨汁饮料工厂分别设置了锅炉房、配电室等。5、污水处理系统雪梨汁饮料工厂必须设立一个污水处理系统，使得生产污水得到处理后排放。6、办公大楼雪梨汁饮料工厂建设的办公大楼,负责销售、后勤、财务、调度等行政工作。7、员工生活区员工生活区独立建设在厂区的上风口，设于宿舍、食堂、医务室、会议室、招待室等，员工宿舍的建设需要满足远离污染、消防安全等要求。8、绿化雪梨汁饮料工程的绿化必须满足当地规定的绿化面积要求25。53生产主车间设计531生产车间建筑1、厂房外形本设计雪梨汁饮料生产车间建筑采用钢筋混凝土结构，厂房外形为长方形，长为36米，宽为18米，高为6米。这种厂房外形既使工艺流程排布简单，生产工艺紧凑便捷，又能减少厂房建筑造价。高6米的厂房在这样的宽度，适当开窗口车间内采光通风都非常容易解决。2、墙壁本设计的外墙壁主要由水泥细沙、石灰浆砂进行粉刷，最后涂刷防腐防水涂料。内壁采用比较细腻的砂石、石灰膏进行粉刷，然后涂刷防霉防湿防腐涂料，并要设有1520M的白瓷砖墙裙，这样便于清洗，减少污染，还可以防止老鼠、蚂蚁打洞，同时亦使墙壁更美观。3、地面本设计车间地面主要采用的是高标号混凝土地面，地面应设置有1520的坡度，并设有地漏或明沟排水。在灌装车间中，由于其工艺卫生要求较高，地面可贴上瓷砖，这样便于清洗，有效保持车间内卫生的清洁。4、门（1）生产车间大门生产车间大门是设备、货流和人流进出的重要通道，为满足各种设备和货物的出入，所选用门的规格必须符合比设备高061M,比设备宽0205M，并且比装货物后的车辆高出04M，宽出03M以上12。本设计生产车间大门为双扇内外开双层门，规格为M330003000（2个）。（2）更衣室门更衣室主要是为了防止进入生产车间的人员把病菌带入生产车间内，因此门的设计应尽量可能的小。本设计更衣室的门为木质单扇门，规格均为M110002100（4个）。（3）控制室门控制室要方便快捷地进出，且要保证室内与生产车间能有效隔离，以防止车间水汽、噪音进入控制室影响工作。本设计的控制室门为双扇门，规格为M220002100（2个）（4）空洞门车间内各通道人流或物流进出较为密集的设计为空洞门，这样更有利于人员或货物的通流。本设计设置的空洞门规格为M020002100（3个）5、窗本设计中侧窗为铝合窗，为了防尘，防虫，防蝇，要求在侧窗装纱窗，构成了双层内外开