年产十二万吨天然橙汁食品工厂设计_毕业设计

年产十二万吨天然橙汁食品工厂设计第一章绪论11项目背景我国是世界第一大橙子和橙汁生产国，橙汁出口占世界贸易量一半以上，在国际橙汁贸易中具有举足轻重的地位。在世界贸易组织框架体系下，橙汁加工是我国少有的几个具有绝对优势地位的农业产业之一，是农业产业化的重点发展行业，橙汁的加工出口对于缓解国内果品卖难，消化残次果和促进果业的健康持续发展起到了十分积极的作用。近年来，我国橙汁加工行业高速增长，橙汁出口顺畅，有效推动了国内市场果价的回升，并起到了优化农村产业结构和提高农民收入的重要作用。12橙汁的营养价值橙子味甘、酸，性凉。具有生津止渴、开胃下气的功效。正常人饭后食橙子或饮橙汁，有解油腻、消积食、止渴、醒酒的作用。橙子营养极为丰富而全面，老幼皆宜。橙子中含量丰富的维生素C、P，能增加机体抵抗力，增加毛细血管的弹性，降低血中胆固醇。高血脂症、高血压、动脉硬化者常食橙子有益。橙子所含纤维素和果胶物质，可促进肠道蠕动，有利于清肠通便，排除体内有害物质。橙皮性味甘苦而温，止咳化痰功效胜过陈皮，是治疗感冒咳嗽、食欲不振、胸腹胀痛的良药。橙子几乎已经成为维生素C的代名词。13我国橙汁产业的发展现状与趋势橙汁在我国经过20年的发展历程，从无到有，从小到大，现在已成为受国外关注比较大的一个农产品加工行业。目前，我国橙子种植总面积近3000万亩，年产橙子达2200万吨，占世界总产量的近50，是世界第一生产大国。由于我国特有的资源优势，果汁加工业近年来发展迅速，生产能力由20世纪80年代中期的不足千吨猛增至现在的40多万吨。产品出口近年来也大幅增加，2002年，我国出口浓缩果汁2959万吨，占世界贸易总量的41；2003年出口量可达到40万吨，占世界贸易总额的50以上。过去主要是发达国家消费橙汁，现在发展中国家的消费量也在不断增加。橙汁主要出口国为中国、波兰、德国、意大利、阿根廷、智利、匈牙利等，主要进口国为德国、美国、日本、意大利、奥地利、澳大利亚等。最大的进口市场是美国、欧洲、日本。其中美国20万T左右，欧洲约20万T，日本在67万T，美国、日本、欧洲等一些国家随着生产成本不断提高，国内橙汁生产的规模不断缩小，只有依靠进口来满足市场需求。2004年中国橙汁的产量达到40万吨，到2005年，产能达到70万吨。国际市场上橙汁汁的价格也呈波动趋势，加入世贸组织后，价格呈逐年上升趋势，出口的的FOB价格2004年为700美元/T、2005年为900美元/T3。现在由于橙汁产量难以满足生产的需求，价格还在一直上升，对国内橙汁行业十分有利。14设计目的及依据本设计将从橙汁生产工艺、物料衡算和热量衡算、设备选型、环境污染治理等几个方面入手，设计结构合理，生产规范，工艺先进的橙汁厂。15产品方案论证151依据年产量120000T橙汁。152要求首先确定季节性产品的生产季节和班次，然后考虑调节性产品。做到产品产量、劳动力、班次、设备生产、水、电、气基本平衡，达到经济运行的目的。153项目论证我国是世界最大的水果、蔬菜生产国之一。2000年，全国水果产量过8000万吨，蔬菜4亿吨，其中，橙、梨、柑橘、香蕉、葡萄5大品种占7681。从“碳酸饮料饮用水茶饮料果汁饮料”的发展过程中可以看出，一代比一代更符合健康的要求。碳酸饮料口感较好，但几乎不考虑健康功能；饮用水的健康功能更多的是控制、剔除有健康隐患的物质；茶饮料在饮用水的基础上又增加了茶的功能，开始具有绿色食品的特征；果汁饮料，尤其是纯果汁含有丰富的天然营养成分，几乎等同于水果的健康功效。随着人们保健意识的提高，果汁饮料将成为日常饮品。果蔬生产一般有旺季和淡季之分，由于果蔬产品含水率很高一般为50一95，旺季收获后若不及时处理，在微生物作用下极易腐烂变质。发达国家比较重视产后加工技术，产品损耗率一般控制在5一20之间；我国由于产地交通不便及加工技术的限制，产后损失相当严重，通常超过30。在淡季，果蔬产品市场供应困难，需要解决“旺贮淡供”的要求，这就为果蔬汁深加工的进一步发展提供了可能。世界果蔬汁饮料销售量历年成倍增长，成为世界各类软饮料中增长最快的品种。多年来世界果蔬汁贸易都以橙汁为主，其次是橙汁、菠萝汁、葡萄汁、柠檬汁、西番莲汁。根据我国食品工业“九五”计划和2010年远景目标分析，全国果蔬汁饮料总产量2010年将达到1600万吨，是仅次于碳酸饮料的饮料大类，也是我国食品工业中发展最快的行业之一。我国浓缩汁为橙为主，目前我国果汁加工形成的大品种有橙、芒果、山植等，而国际市场上占主导地位的橙汁、菠萝汁产量却很小。因此建立年产120000吨天然橙汁生产基地前景广阔。第二章厂区平面设计21平面设计原则1按工厂规模及类别结合周围环境，布置上力求紧凑，节约用地；2建筑物布置需符合工艺流程要求，生产线路短，合理组织人流和物流；3各建筑物、构筑物应按各自性质，合理的在常年主导风向上进行布置；4综合考虑全厂布置，要求合理、经济、高效、环保。22厂址选择项目的厂址选择不仅关系到工业布局的落实、投资的地区分配、经济结构、生态平衡等具有全局性、长远性的重要问题，还直接或间接地决定着项目投产后的生产经营和经济效益。厂址选择的原则1符合国家方针政策、行业布局、地方规划等；2要有充足可靠的水源，水质应符合国家生活引用水卫生标准；3要有良好的卫生环境，厂区周围不得有有害气体、粉尘和其他扩散性污染源，不受其他烟尘及污染源影响（包括传染病源区、污染严重的河流下游）。4要有良好的工程地质、地形和水文条件，地下避免流沙、断层、溶洞；要高于最高洪水位；地势宜平坦或略带倾斜，排水要畅。5要有方便的交通运输条件。6注意节约投资及各种费用，提高项目综合效益。温州市柑橘、脐橙类产品产地集中，区域种植规模大，并形成特色产区，为发展大规模集中加工贮运提供了条件。而且交通方便，便于原料的引入和产品的输出。23建筑物布置原则建筑物布置应严格符合食品卫生要求和现行国家规程、规范规定，尤其遵守出口食品生产企业卫生要求、食品生产加工企业必备条件和建筑设计防火规范中的有关条文。各有关建筑物相互衔接，并符合运输线路及管线短捷、节约能源等原则。生产区的相关车间及仓库组成联合厂房。231生产车间、检验室及中心实验室的布置1布置在厂区全年最小频率风向的下风侧；2生产区与厂外公路不应小于30M；3生产区有一定的绿化带，保持良好的卫生环境。232公共设施布置1锅炉在满足工艺条件的前提下，宜靠近用气负荷中心，并应布置在厂区全年最小频率风向上风侧；要有足够堆煤、堆渣的的场地。应设置运输煤渣的单独出入口。燃油锅炉要考虑油罐位置；2变配电所应靠近制冷站等主要用电负荷中心，满足变压器进出方便及安装、维修要求；3制冷站应靠近冷库或与冷库结合位置；4压缩空气站应布置在生产车间全年最小频率风向的下风侧；5泵房给水系统应布置在较洁净的地方；6污水处理站应在生产车间至少30M以外，并在生产车间全年最小频率风向的上风侧，其周围应布置较多绿化带。233库区布置1仓库应结合生产工艺要求和相关生产车间结合布置，有利于节约能源和土地；2废弃物场地的设置应远离生产区，并设置专门的入口和清洗消毒设施。24道路与绿化241道路厂区出入口的设置结合了天水城市道路规划、人流、物流方向和全厂运输量。表21厂区道路指标指标名称汽车道电瓶车道单车道路面宽度M双车道304060652035车间引导宽度30402035路肩宽度1015平曲线最小半径15060单车9050带一辆拖车12070最大纵坡834最小纵坡04车间引导最小半径8040纵向坡度最小长度5050242绿化绿化对改善厂区的卫生环境和生产、生活环境是必不可少的。但特别注意的是，厂内绝对严禁种植飞絮植物，对于落叶植物的选用也会慎重。第三章产品工艺流程设计31产品工艺选择及流程311产品方案及班产量的确定3111依据根据设计要求，拟建厂为年产120000吨天然橙汁的产量，主要原料为温州蜜柚，生产期分为旺，淡两季，每天生产班次为淡季二班，旺季三班，夏季7,8,9月是生产旺季，工作日为90天；1，3,4,5，10,11,12为淡季，工作日为195天；余下80天为节假日和设备检修日。预期设定的新建的天然橙汁工厂生产能力年产量Q120000T全年生产天数TT旺T淡90195285D班产量Q班Q/K3T旺2T淡120000/075390219524242T/班3112要求考虑产品的季节性，使产品的产量、劳动力、班次、设备生产、水、电、汽基本平衡，实现经济运行，合理生产。3113产品方案主产品方案表产品名称年产量T班产量T一月三月四月五月七月八月九月十月十一月十二月天然橙汁1200002424232工艺流程及论证321工艺流程原料验收清洗分级压榨过滤调整混合脱气去油高温杀菌322生产工艺论证3221原料的采集橙子主要从温州当地收集，在橙子产地建立采购站以保证及时采购原料果。原料选富有橙子风味，糖分较高，酸味和涩味适当、香味浓、果汁丰富的橙子。要求果实健全完好。加工时须除去腐败果和生霉果。果实以成熟为宜，未熟果有生果味，果汁偏酸涩而少甜味，浓度也低。过熟果缺少风味果汁品质低劣、压榨、澄清和过滤比较困难，出汁率低。3222原料的验收每年6、7月份质检部到橙子种植区调查橙成熟情况及农药使用情况，保证采购区域周围没有化学污染及该区域未使用国家禁止的农药。生产期间，橙子验收按以下要求进行1必须是合格供应商提供的原料；2农残检验报告；3腐烂率超标6的不收；4质检员当场验收。3223原料预处理1初步清洗橙子在采收后表面常附有灰尘，碎叶等杂物，必须进行初步清洗，初步清洗有两个过程，水流输送清洗和提升机喷淋清洗。在清洗时把粘附在原料上的泥土、杂质、粉尘、沙粒等洗掉，去除残留的农药和部分微生物，清洗环节必须符合国家软饮料原辅材料的要求（GB1079189）。2拣选在拣选台人工对橙子进行拣选，把一些腐败的橙子或腐烂部分去除掉，一些杂质通过拣选台被拣出。以免下一步进行破碎时这些杂物进入橙汁。3清洗在洗果机上通过毛刷及水流喷淋进行橙子的清洗，通过破碎前的提升机进行清洗。为了达到清洗农药的效果，在清洗水中加入051盐酸进行清洗，最后再用清水冲洗干净。3224破碎榨汁前先行破碎可以提高出汁率，但破碎粒度要适中，要利于压榨过程中果酱内部产生排汁通道。否则，破碎过度，易造成压榨时外层果汁很快榨出，形成一层厚皮，使内层果汁流出困难，反而造成出汁率下降，榨汁时间延长，混浊物含量增大，使下一步澄清工作负荷增大。破碎粒度一般控制到153CM8。3225榨汁预处理原料果经破碎成果浆，果品组织被破坏，各种酶从破碎的组织细胞中溢出，活性大大增强，同时表面积急剧扩大并大量吸收氧，致使果浆产生各种氧化反应。此外，果浆又为来自于原料、空气，设备的微生物生长繁殖提供了良好的营养条件，极易使其腐败变质。因此，必须对果浆及时采取措施，钝化橙子自身所含有的酶，抑制微生物繁殖，保证果汁的质量，同时提高果汁的出汁率。灌装冷却成品采用酶处理，将果浆迅速加热到4045，在搅拌器中搅拌1520MIN，通风，添加002003高活性酶制剂，在45处理1H并间歇缓慢搅拌9。3226压榨整个预先分级的柑橘被送入榨汁机处理。水果进入喂料斗，被喂料系统一次一个接收。两个相反的循环链由水果加工杯组成，这些杯子就是联接喂料系统并从喂料系统中接受整个水果的。杯子先被分半刀片分成两部分。再将分半的水果送入取汁工作区，从半个水果中取汁的原理就像家用手工榨汁机。取完汁的果皮被从杯中排出，再接收新的水果进行新一轮的循环。在压榨过程中果浆分布尽可能的均匀，果浆厚度控制在36CM之间，榨带张力根据果浆的性质加以调节，以出汁率作为衡量标准。3227过滤过滤是为了将滤渣去掉，不影响果汁品质。3228调整混合经筛滤之后的果汁送入不锈钢制的大型搅拌槽中进行品质调整。方法时先分析其含糖量及含酸量，加入一定量果汁中搅拌均匀。3229脱气原料果汁本身含氧，在提汁、调配、输送、过滤时，果汁与空气接触，会引起空气的二次混入。不仅破坏VC,还会与果汁中各种成分反应，使香气、色泽发生劣变。故应采用真空脱气法脱气。柑桔汁经脱气后应保持精油含量在0150025之间，脱油和脱气可设计成同一设备；32210杀菌橙汁的灭菌正确与否，不仅影响产品的保藏期，而且影响产品的质量。脱气去油之后，橙汁采用高温灭菌，通过管式蒸发器加热至95，维持10S，灭菌后趁热灌装。32211灌装无菌灌装的三个条件1物料无菌；2包装材料无菌；3灌装环境无菌。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，装罐（瓶）后的产品应迅速冷却至38。无菌纸包装。三个基本条件果汁无菌、包装材料无菌和包装环境无菌。灌装后的成品冷却入库。33质量指标331成品质量的控制产品质量的好坏，关系到企业的生死存亡。要发展就要把质量放在首位，果汁企业的管理人员，技术人员和工作人员，都应懂得食品质量管理的基本知识，应严格按照橙汁质量指标进行生产，采用先进科学的质量管理方法，全面提高企业的质量管理水平。根据中华人民共和国农牧渔业部标准果汁饮料总则（NY14588）标准。橙汁质量指标指标如表31所示表31橙汁质量指标一览表指标类型指标项目单位指标色泽根据三角法取样鉴定感官指橙黄色或棕红色，久置后变深将果汁稀释至可溶性固形感官指标香气及滋味外观形态杂质标，感官指标主要依赖检测人员的经验来评定。物至1012果汁应有新鲜橙固有的香味，无异味。透明，无沉淀物，悬浮物，应无肉眼可见杂质。卫生指标铅铜砷细菌总数大肠菌群致病菌耐热耐酸菌霉菌和酵母菌棒曲霉素MG/KGMG/KGMG/KG个/ML个/100ML个/ML个/MLUG/KG025001103不得检出11040理化指标可溶性固形物总酸PH透光率T625NM色值T440NM浊度乙醇果胶试验淀粉试验富马酸热稳定性BRIXG/KGMG/KG711083642955530300阴性阴性5稳定第四章物料衡算与主要设备选型41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。411糖酸比数据说明（1）温州蜜柚果汁含糖度90BX以上，可滴定酸度含量07以上，维生素C含量20MG/100G以上，灰分含量02以上，糖酸比125最好，实际生产可在130170之间（2）果汁原料特性温州蜜柚可溶性固形物含量9BX，可滴定含量07糖酸调整与混合一般果汁的糖酸比在（1318）1为宜，这里选为14通过补充浓糖液调节糖度。WBCXDCD浓糖液的质量分数50W调整前果汁质量1KGC调整前果汁含糖量C9BXB调整后果汁含糖量B15BX计算得需补加浓糖液质量X17BX通过补充柠檬酸液调节酸度。WBCXDCD浓糖液的质量分数65W调整前果汁质量1KGC调整前果汁含糖量C07B调整后果汁含糖量B09计算得需补加柠檬酸液质量X03综述最终糖酸比1509167符合要求412生产损耗一览表项目损失量清洗分级坏橘666压榨过滤橘皮2474橘核43碎块等62调整浓糖液17柠檬酸液03脱气03杀菌装罐02413物料衡算由年产量计算得到橙汁生产的班产量为24242T班（取242420KG/班），每班按8小时计算得每小时生产天然橙汁303025KGH。设原料每班处理量为M则果汁的量为M166612474143162117103103102242420KG/班解得M32924080KG/班故（1）原料处理量为32924080KG/班（2）清洗、分级取损耗率为坏橘666，则清洗分级后产量为26286839KG/班（1666）30731336KG/班（3）压榨过滤取损耗率为橘皮2474橘核43碎块等62，则压榨过滤后产量为30731336KG/班（12474）（143）（162）20761582KG/班（4）调整混合补充浓糖液17柠檬酸液03，则调整混合后产量为20761582KG/班（117）（103）24363924KG/班（5）脱气去油取损失率为03，则脱气去油后产量为24363924KG/班（103）24290832KG/班（6）杀菌灌装取损失率为02，则杀菌灌装后产量为24290832KG/班（102）24242250KG/班物料衡算图原料411551KGH666清洗、分级3841417KGH24744362压榨过滤259519775KGH1703调整混合30454905KGH03脱气去油3036354KG/H02杀菌灌装303025KGH冷却303025KGH成品303025KGH42主要设备选型橙汁生产主要设备是灭菌设备,若灭菌不彻底，可造成致病菌残留、微生物腐败，进而影响产品质量。本章主要目的是高温灭菌设备进行工艺衡算和选型。421灭菌系统设备工艺衡算脱气去油处理之后，进行高温灭菌，既能保证灭菌彻底，并能保护营养成分。流体相关物理参数项目橙汁水蒸汽进口温度/50140灭菌温度/95密度/（KGM3）1280196比热/（KJKG1C1）3142粘度/（PAS）2210321106导热系数/（WM1C1）042084高温灭菌设备主要由热交换器、双套预热盘管、冷却降温盘管、进料泵等组成。根据查阅的数据，橙汁经过脱气去油并进入灭菌设备之前可以达到50，然后进入灭菌室进行灭菌。下面对热交换器各工艺条件进行衡算进料量MS23036354KGH422热流量及平均温差热交换器采用逆流热交换方式，由140水蒸汽将浓缩橙汁由50加热至95，并在95保持10S以达到灭菌目的。按橙汁加热所需计算换热器的热流量431121SPQMCT将数据代入式4311Q423571383KJ/H由热量衡算式43122112SPPQMCTCTT2998计算逆流平均温度差TM，逆水蒸汽140998橙汁9550温差454982T1T（4313）12LN/MTT将数据代入式4313，得4985L/7MTC按逆流计算得平均温差应乘以校正系数。计算参数P及R。21219501489TPTRT（4314）MT根据温差校正系数，查的,P093数据代入式4314，得475MT为求得传热面积，需求得传热系数K，而K值与给热系数和污垢热阻等有关，在热交换器的直径，流速等参数未确定时，给热系数也无法确定，所以只能对K值进行估算，水蒸汽与果蔬饮料间进行热交换时，K值范围大致为9001500W/M2K，初步取1200W/M2K进行估算。所需传热面积为（4315）MQAT数据代入式4315，得A244为了便于安装，换热器设置为两个，每个传热面积为20412AM一台传热器进料量MS234875KG/H以下计算均针对一台换热器进行衡算。423初步选定热交换器型号两流体温差较大，同时橙汁易产生污垢，不宜采用板式换热器进行灭菌作业，而是采用管式热交换器。水蒸汽温度高，走管程可以减少热损失，橙汁黏度较大，当装有折流挡板时，走壳程可以在较低的RE下达到湍流，有利于提高壳程一侧的给热系数。管内水蒸汽黏度较小，管内流速取U5MS。设所需单管数为N，采用的无缝钢管，管内体积流量为25M203604IVN（4316）数据代入式4316，得3401962/IVMH解得N44根。传热面积201ANDLM单程管长1250L选6M长的管，四管程，一台热交换器的总管数为根。初选管式4176换热器基本参数如表410所示表410热交换器基本参数项目数据项目数据壳径DDN600MM管尺寸25M管程数NPN4管长（L）6M管数N188管排列方式正方形斜角45度中心排管数C10管心距32MM管程流通面积00148传热面积A8692M43阻力损失计算1管程流速203635/148IIIVUMSS雷诺数569RE1020IID摩擦系数取管绝对粗糙度，得相对粗糙度1/0/25D04I管内阻力损失226351960430IIIULPPAD回弯阻力损失231IRPA总损失TTSPPIFN4331将数据代入式4331，得360124129TKPA2壳程取折流板间距H02M计算截面积00257CSHDNDM计算流速03485/61US雷诺数43320RED将数据代入式4332，得032518RE075000RE摩擦系数0280285617F挡板数61290BLNH管束损失01CBUPFFN4333将数据代入式4333，得2118004629537PPA缺口损失2029356460BUHNDPA壳程损失127201530SSPFNPA经核算，管程和壳程阻力损失均不大，适用。44传热计算1管程给热系数。以上计算出，再计算。I5RE6IRI4341PRIICP将数据代入式4341，得3624810R04I85391INU4342IID将数据代入式4342，得2042391561/IWMK2壳程给热系数。以上计算出。00RE1573302PR824故051/303678241NU02/37WMK3传热系数000011IIDRKAA4343将数据代入式4343，得011251026377K204/KWM4传热面积A00MQKT（4344）将数据代入式4344，得70214596AM5裕度0A（4345）将数据代入式4345，得12963与热交换器列出的面积A122比较，有近213的裕度，从阻力损失和2M传热面积核算可得，所选换热器适用。45结论灭菌设备热交换器工艺衡算结果如表411所示表411热交换器工艺衡算结果汇总项目数据热交换器传热面积（两台）21M热交换器参数见表43管程损失9KPA壳程损失10传热系数24/WM裕度213根据热交换器选型计算结果，高温灭菌设备选用两台RP6L40套管式高温灭菌设备，其主要技术参数如表412所示表412P6L40套管式高温灭菌设备参数表型号RP6L40处理能力/（T/H）25灭菌温度/90100蒸汽压力/KPA04506需泵数量2高温保持时间/S10设备质量/KG850电动机功率/KW/台3料液出口温度/40电动机型号Y900L4外形尺寸（长宽高）/MM20001400180046管路设计461总进水管管材选择采用镀锌焊接钢管，查表取流速65M/SQFVD2V/4Q29234/3600M3/S000812M3/SD795查表取管径为DG100462蒸汽管道管材选择采用无缝钢管查表取流速25M/S,QFVD2V/4Q336/3600M3/S933104M3/SD1128112800360M36MM查表选用管径为DG40463物料管道管材选择不锈钢管根据产品方案、生产能力3030T/H果汁流速V65M/S果汁密度1039G/CM3Q30301039/36000008745M3/SD112800360M36MM，查表选取管径DG40第五章辅助设备选型及水、电、气估算根据前两章的物料衡算可知，生产期分为旺，淡两季，每天生产班次为淡季二班，旺季三班，夏季7,8,9月是生产旺季，工作日为90天；1，3,4,5，10,11,12为淡季，工作日为195天；余下80天为节假日和设备检修日。预期设定的新建的天然橙汁工厂生产能力年产量Q120000T全年生产天数TT旺T淡90195285D班产量Q班Q/K3T旺2T淡120000/075390219524242T/班根据物料衡算数据进行辅助设备的选型。生产的物料衡算数据如表51所示表51生产物料数据一览表名称数据橙汁产量T/H3030班产量/T原料处理量T/H242424116原料处理量T/班3292生产一吨成品耗用原料量/T13651生产工段511斗式提升机提升机的目的是将水流输送槽送来的橙子提升到拣果台，此段整个车间的咽喉要道，如果设备停止工作，后段将无果加工。在生产中需要将原料果垂直提升至输送带，由于带式输送机时倾角必须小于物料在输送带的静止角，输送物料方向与水平方向的角度不能太大，所以采用斗式提升机进行操作。对比进口与国产设备的价格，相差比例不大，因此选用三台意大利TMCI生产的斗式提升机，为满足每小时4116T处理量的要求，每台生产能力为15T/H。512拣果机从斗式提升机提升后的橙子进入拣果机，进行自动拣果，为保证每小时4116T处理量，选购两台西安鼎合机械制造有限责任公司生产的拣果机。每台参数如表52所示表52拣果机基本参数表型号2000生产能力T/H30有效宽度/MM2500有效长度/M12配用功率/KW55513洗果机对橙子进行清洗，主要是去掉黏附的杂物之后进行高压水流喷射清洗。选用两台靖江市舜天工业设备制造有限公司生产的冲浪式洗果机。特点是以风机风力使水产生强烈搅拌运动，使物料在水中翻滚，同时安置在进料口的高压水管喷头将物料用水力推送到下道工序。每台洗果机参数如表53所示表53洗果机基本参数表型号CZJ30生产能力T/H30输送速度/M525（无级可调）配用功率/KW10514破碎机将清洗过的橙子进行破碎，根据需要可以调节破碎程度，为保证颗粒均匀度，选用两台德国BELLMER生产的破碎机，国产设备颗粒均匀度不好，影响出汁率。BGD30破碎机基本参数如表54所示表54破碎机基本参数表型号BGD30生产能力T/H30外形尺寸250090002200MM配用功率/KW18515带式压榨机对破碎的橙子进行压榨取汁，这一步关系到产品得率，因此选用一台德国BELLMER生产的带式压榨机。DYJ带式压榨机基本参数如表55所示表55带式压榨机基本参数表型号DYJ生产能力T/H30滤带速度/（M/S）525滤带张力/KN/M10滤带宽/MM2500出汁率7578配用功率/KW55外形尺寸500026002500MM本型号压滤机可以大大提高液体的回收率和降低滤饼的含湿量，从而达到节能降耗，降低生产成本，提高企业产品竞争力的目的。采用超级压榨仓，全液压驱动系统，可编程控制器（PLC）控制，可提供多种工艺曲线，具有自动进料、自动卸料功能。该设备压榨力大，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高达7578。516过滤机本机为不锈钢多层板框式过滤机，适用于浓度50以下粘度较低、含渣量较少的液体作密闭过滤以达到提纯灭菌，澄清等精滤半精滤要求根据生产能力，选用两台温州飞越机械设备公司生产的板框式过滤机主要技术指标如表所示。项目技术指标名称板框式过滤机滤板直径DL150流量15T/H层数10配用功率075KW设备重量156KG外形尺寸800MM600MM500MM517调和缸重量采用材质为SUS304或316不锈钢，符合GMP生产标准。采用22台杭州圣亚机械阀业有限公司主要技术指标如表所示。项目技术指标名称调和缸公称容积1500L搅拌功率为11KW搅拌转速36R/MIN配用功率075KW设备重量40KG外形尺寸135012001940MM518脱气设备生产能力3036TH，故选用江苏科威机械制造有限公司生产的真空脱气机三台，要技术指标如下表所示。项目技术指标型号KLZT15生产能力10T/H真空度00800906配用功率8KW外形尺寸175015003500519无菌灌装采用一台上海沃迪科技有限公司生产的无菌大袋灌装机，无菌灌装机自带无菌室，在和外界隔离的条件下，利用机械手自动完成开盖、灌装、计量、关盖等过程，因此无任何污染，特别适合水果原汁无菌充填灌装。无菌灌装机基本参数如表56所示表56TW8E3000S双头无菌灌装机技术参数型号W8E3000S双头产能L/H40008000功率KW1蒸汽耗01MPAKG/H40压缩空气耗量8KG/CM240最大称重量程KG2000称重误差1外型尺寸MM3700200025005110喷淋杀菌冷却机本设备消化吸收德国、意大利、台湾等同类设备技术上全新设计而成。采用循环热水喷淋杀菌，温水预冷，冷水冷却的三段式处理或多段式处理，杀菌及冷却时间根据用户需求变频调速，自动控制高度自动化。本机采用美国名牌REXNORD耐高温聚丙烯（HTPP）链板，采用日本电气元件，机身全部采用不锈钢制造，运行稳定可靠，外观美观大方。本设计采用2台。型号MR1A300产能C/MIN250400功率KW15最高杀菌温度100循环水量蒸汽主管压力67/H04MPA称重误差设备重量18000KG外型尺寸MM880022141985MM52CIP系统为了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。采用朗高科技有限公司生产的CIP就地清洗系统。朗高科技CIP就地清洗系统基本参数如表57所示表57朗高科技CIP就地清洗系统基本参数型号朗高科技CIP就地清洗系统操作压力MPA0307罐内常压MPA05操作温度60138外形尺寸M30142电机功率KW22离心泵流量（T/H）10离心泵最大扬程M3553全厂水量计算531全厂用水量计算1冲果因为每班需将3292T橙进行生产，而1T橙子需要1T水来冲，这些水部分可以循环利用。因此冲果用水量为3292T，假设有L/3水可以循环，因此需水量为W121947T/D2洗果原料果在预处理阶段要经过清洗，洗果用水量为冲果的1/3，因此洗果用水为W221947T37316T/D3设备清洗每天清洗1次，清洗一次用水70T，因此设备清洗用水量为W270T/D4地坪清洗每天清洗一次，清洗每平方米地坪需要用水O02T，车间总面积为2025，因此地坪清洗用水量为W32025002405T/D5锅炉房用水锅炉房用水主要是为得到蒸汽，可以循环利用，水量不计且损失忽略不计。6水处理系统水耗量原水进水运行水量W423T/HC1P系统水耗量W50T/H注CIP用水在未生产时使用，用水量归属于其它用水。7生活用水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，根据天水当地类似企业和居民的生活用水量估算出出企业用水指标如表表58所示表58企业员工生活用水指标用水部门单位最高日生活用水定额（L）使用时间（H）小时变化系数管理人员每人每班305081525车间人员每人每班305081525淋浴用水每人每次406011职工食堂每人每次202512161215其他用水每人每次304081由上表估算生活用水消耗量689/WTD8厂区道路、广场浇洒用水量按浇洒面积2030L/M2D，厂区道路、广场总面积12000M2725103/WTD9厂区绿化用水按浇洒面积1030L/M2D，厂区绿化面积27745M2847/T10管网漏失水量和未预见水量W9可按最高日进水量的1015计。11消防用水食品厂的室外消防用水量为L075L/S，室内消防用水量以225L/S计。消防用水量可根据天水当地消防部门消防用水量做统计，估算出室外消防用水量根据建筑物体积和室内消防用水量根据建筑物的类别和曾数。消防时全厂总用水量等于生产用水、生活用水总量再加上室内、室外消防用水总和。由于食品厂的生产用水量一般都较大，在计算全厂总用水量时，可不计消防用水量；在发生火警时，可调整生产和生活用水量加以解决。此外，室内、室外消防用水管道压力应保证水枪出水口充实水柱不小于L0M。全厂平均每班用水的最大消耗W61513T54全场用电荷性质及计算541橙汁厂用电特点542负荷计算随着工厂机械化水平不断提高，用电设备逐年增加，变配电设施宜留有一定的发展余地。生产各设备功率如表59所示表59主要设备功率名称功率（KW）数量（台）提升机203拣果机202洗果机202破碎机302带式压榨机板框式过滤机3007522调和缸真空脱气机811222无菌灌装喷淋杀菌冷却机11522水系统402锅炉304CIP101照明、取暖等设施650总耗电12015JXPPK120150851021275KWTANJJQ式中/COSJJSKX用电设备的需要系数，果汁饮料厂0506，按照06计算PP用电设备的装接容量之和，KWQJ广最大计算无功负荷，KWSJ最大计算视在负荷，KWCOS、TAN用电负荷的平均自然功率因素及其正切值综上所述，可选两台220KW变压器。55全厂热负荷计算551供热内容1工艺热负荷Q1（1）脱气、均质、灭菌的耗气；（2）CIP的耗气；（3）水系统的耗气。Q17000/H2采暖空调热负荷Q2部分车间和办公楼的采暖和空调，采用0305MPA饱和蒸汽。260/KGH3生活用热负荷Q3全厂职工生活用热负荷需0305MPA饱和蒸汽。31/K4锅炉房自用热负荷Q4热力喷雾除氧及燃油锅炉房的重油罐加热和重油管道伴热，用0210MPA饱和蒸汽。450/KGH5管网损失热负荷Q5管网损失热负荷一般为供热总量的58，取6。552全厂热负荷计算5821MAX12345QQ将数据代入式5821，得7000600010000450070006000100004500AX61855T/H最大热负荷58220MAXQK式中K0同时使用系数，取07。将数据代入式5822，得Q1299T/H553锅炉房选型1锅炉的类型由于我国石油工业的发展和环保对城市大气质量要求越来越高，采用燃油燃气锅炉。表510锅炉房锅炉选型规格锅炉类型WNS631YQ数量（台）4锅炉功率/HP400工作压力/MPA1蒸汽温度（饱和）/185输出热量/（103KJ/H）14108底座尺寸（长宽/M）4021燃油耗量油耗量/KG405天然气耗量/L472受热面积/M2186耗电功率/KW轻油1031重油3026外形尺寸（长宽高/M）6336412锅炉台数一般锅炉的经济负荷是额定蒸发量的7080，锅炉房内的锅炉台数应满足热负荷的调度、锅炉的检修，选4台主要设备一览表511名称型号外形尺寸（MM）数量（台）提升机TMCI2100120015003拣果机20002500120019002洗果机CZJ303000150017002破碎机BGD302500900022002带式压榨机DYJ5000260025002套管式高温灭菌RP6L402000140018002板框式过滤机GLM218006005002调和缸SUS30413501200194022真空脱气机KLZT151750150035002无菌灌装W8E3000S3700200025002喷淋杀菌冷却机MR1A3008800221419852锅炉WNS631YQ6300360041004照明、取暖等设施1CIP3000140020001第六章辅助部门设计61仓储1低温库本设计冷库为低温库4个，低温库为冷冻橙汁和其它需冷冻原料贮藏用。冷库总面积3456平方米24M24M6M，采用钢结构大棚，半包金属彩瓦，冷库存储量12000吨。2原料库原料库供原料贮藏用。面积33M24M6M，库温044，存储量12000吨。62机修间机修间根据生产规模而定，能满足生产即可。63产品化验室感官评定、理化检测、微生物检测。此化验室设计于车间入口处，方便生产过程的理化指标控制、感官评定以及微生物的检测。对产品质量从原料进入到车间成品入库进行全过程检测、控制，面积为10880平方米。化验室常用设备表如表61所示表61化验常用设备编号设备名称数量1阿贝折光仪12PH计23浊度计14超净工作台254孔恒温水浴锅26调温电炉27电子天平28分析天平39烘箱110隔水式恒温培养箱111生化培养箱112冰箱213手提电热蒸汽灭菌锅214微波炉264工厂运输系统641厂外运输新鲜水果采摘后由质监部门检验后，过磅装入塑料箱或框内由汽车运入工厂内过磅进入仓库。塑料箱周转使用。642厂内运输厂内运输可采用电瓶铲车。643车间内运输车间内运输包括水力运输和输送带运输。644车库及维修厂外运输尽量依靠外界物流，工厂本身可配备必须的专用车辆，厂内维修站仅需配备一些必要的工具，大修原则上由社会上的维修站承担。第七章污水处理系统设计71橙汁厂污水对周边环境的危害果汁生产企业在为我国经济做出贡献的同时，也带来了环境污染问题，特别是废水污染问题尤为突出。果汁加工厂每加工1吨原材料，就产生38105立方的废水。由于果汁生产废水的高有机负荷及酸碱浓度变化使水体内生态系统结构受损，使鱼虾的摄食、生长受到严重影响，甚至使鱼虾中毒、发生疾病或死亡的事件频频发生，对周边的作物产量和品质都造成严重的影响。72污水处理系统设计依据1室外排水设计规范（GBJ1487）；2污水综合排放标准（GB89781996）。73污水情况分析该污水主要为食品工业污水。污水处理实行三班工作制，污水中需去除的污染物主要是有机物。由于其污水的进水时间较为分散，且水质水量的变化幅度大，因此要求污水处理工艺要有耐冲击负荷的能力和可靠的运行稳定性。74工艺流程的选择由于该污水水质为食品工业污水，有机物含量较高针对该污水的污染特征及操作运行管理要求，本方案采用成熟工艺A/O法处理。75工艺简述污水处理系统由调节池、缺氧池、好氧池（接触氧化池）、二沉池组成。来自生产车间的污水自流入调节池，调节池入口设机械格栅，以拦截大颗粒状和纤维状杂质，机械格栅所拦截的栅渣自动进入杂物箱，定期由环卫部门清除转运。在调节池中污水充分地混合，调节水量并初步降解有机物，然后通过污水泵将污水输入缺氧池，在缺氧池中回流混合液与原污水充分混合，通过兼氧微生物的作用，将亚硝酸氮和硝酸氮转化为氮气，完成反硝化脱氮，缺氧池出水自流入接触氧化池。接触氧化池是一种以生物膜法为主，兼有活性污泥法的生物处理装置，通过鼓风机提供氧源，使污水中的有机物与池内生物膜充分接触，经微生物吸附、降解作用，使水质得到净化。二沉池出水达到污水综合排放标准一级标准，排入附近河流。76A/O处理工艺A/O法工艺特点151抗冲击能力强，工艺稳定性好；2投资省、运行费用低；3具有脱氮、除磷作用。4所需机械设备少，日常维护简单；5占地面积少，对周围环境无不良影响。77主要构筑物与设备选型771调节池地下砼结构。尺寸为844米。有效容积100立方。水力停留时间10小时。污水提升泵为50QW1010075，Q10M3/H，H10M，P075KW。一用一备。池内设格栅及液位控制器，为防止废水中的固形物沉积在池底，设空气搅拌系统。772缺氧池地下砼结构。水力停留时间为4小时。尺寸为443米。池内设弹性填料，共60M3。下进水，池内设穿孔配水系统。773好氧池地下砼结构。污泥负荷为08KGBOD/KGMLSSD。水力停留时间为12小时。池内设弹性填料，共120M3，曝气采用微空曝气器，共120个。尺寸为1243米。774二沉池地下砼结构。竖流式，内置中心导流筒，泥斗倾角60。表面负荷为09M3/M2H。沉淀时间为2小时。具体尺寸323米。第八章工厂布置81车间布置（1）全厂总长180M，宽146M,总面积为26280，生产车间长75M，宽27M。（2）全厂分为生产区、办公区、生活区，建有原料库、生产车间、成品库、配电房、机修中心、污水处理中心、锅炉房、办公楼等，物流和人流分开。各建筑区之间有绿化带分开，安排比较合理。（3）根据规定果汁厂的建筑系数不低于2535，厂区利用系数不低于4565，绿地率不低于20。且建筑系数（厂区内建构筑物占地面积堆场、露天场地、作业场地占地面积/厂区占地面积）100厂区利用系数（厂区内建、构筑物占地面积厂区内堆场、露天场地、作业场地占地面积辅助工程占地面积/厂区占地面积）100绿地率（厂区内绿地面积/厂区占地面积）100厂区道路应采用便于清洗的混凝土、沥青及其他硬质材料铺设，防止积水及尘土飞扬。本厂道路是采用的水泥地面，主干道路面宽为8M，次干道路面宽6M。（4）由于温州地区的常年主导风向为冬季偏北风，夏季偏南风。所以污水处理间和锅炉房都应该设计在下风向。全厂平面布置设计如下（长宽/M）序号名称长宽/M面积M21总厂区180146262802生产车间752720253原料仓库33247924成品库40187205配电站12182166污水处理中心24184327停车场24153608办公楼36155409食堂241843210宿舍401872011机修中心91412612锅炉房271848613冷库242457614地磅室3633118882工艺布置（1）车间内部的设备与设备之间有一定的间距，为了维修方便和节约用地，间距的大小根据各设备的具体情况而定。（2）洁净车间和粗加工车间间隔开，以防污染。（3）车间门的尺寸要求适中，本厂采用的单扇门宽度一般为1M，双扇门宽度为23MM。生产车间的门应设防蝇、防虫装置，为了保证生产车间内有良好的卫生环境，有利于进出车间的运输，门的宽度根据具体的情况而定。（4）我国目前食品厂的生产车间基本上是天然采光。一般要求食品厂生产车间的采光系数为1/41/6。设计侧窗为单层固定窗，只作采光不作通风，宽度一般为21M和18M。（5）车间内设立柱，每个柱子的宽度为24CM，柱距间的宽度根据车间具体情况而定，车间厂房部分为全钢结构，厂房的墙壁厚度为24CM。（6）地面、楼面能防水、防腐蚀、防渗漏、防滑、无毒、易冲洗、消毒，并有2的排水坡度和良好的排水系统，排水沟为普通的暗沟。墙壁能防霉、防潮、防水、无毒，易冲洗、消毒。墙面全用一定规格的白色瓷砖砌成，顶角、墙角、地角呈弧形，便于清洗。天花板能防潮、防虫、防水、防灰，易清洗，表面涂层牢固。门、窗严密，采用不锈钢制作。窗和其他洞口安装易于清洗、更换的纱窗。（7）更衣室为适应卫生要求，该工厂的更衣室设在生产车间人员进出口处。进入更衣室前有换鞋处。更衣后须经洗手消毒池才可进入生产车间。83车间内卫生要求831车间卫生（1）车间内应光线充足，通风良好，经常保持清洁卫生。车间入口处要用布帘或水帘遮挡，窗户应钉上尼龙纱窗，防止苍蝇和飞虫等进入车间（2）车间内不允许放置非生产性用具。每天下班说需清扫干净，每周要大扫除一次，并定期用漂白粉消毒。（3）车间内必须有畅通的下水道，并经常用清水冲洗，保持地面无积水。（4）要求操作台和工器具采用无害、易消毒、易洗涤、不易锈蚀的材料制成，工器具应在工作前用沸水或蒸汽消毒，使用完毕后必须刷洗干净。（5）同一车间内不得同时生产两种类别的产品和或副产品。在更换品种时应将操作台、工器具、地沟、地面、墙壁进行彻底清洗和消毒。（6）加工下来的废料，必须随即放在指定的容器内及时清除，不得