年产12000吨桑葚汁饮料工厂设计

3食品工厂课程设计说明书项目名称：年产12000吨桑葚汁饮料工厂设计说明书目录TOC\o"1-2"\n\h\z\u第一章总论1.1设计简介1.2设计依据和范围1.3设计原则1.4建设规模和产品方案1.5项目进度建议1.6原材料1.7厂址选择的要求及选址1.8公用工程和辅助工程第二章总平面布置及运输2.1总平面布置原则2.2工厂运输第三章劳动定员第四章车间工艺4.1工艺流程及相关工艺参数4.2物料衡算桑葚果汁生产车间设备选型配套明细表第五章管道设计5.1总进水管5.2蒸汽管道5.3物料管道5.4管路安装第六章项目经济分析6.1产品成本与售价6.2经济效益6.3投资回收期第一章总论 1.1设计简介1.1.1果汁的营养果汁含有很多天然招牌营养素，能增强免疫力、减少生病、延缓衰老。果汁饮料里含有很多水，饮用后可补充身体因运动和进行生命活动所消耗掉的水分和一部分糖、矿物质，对维持体内的水液电解质平衡有一定作用。特别是鲜榨果汁，具有该水果的绝大部分营养、功效。服用果汁可以使消化系统、泌尿系统和咀嚼道患癌症的危险降低一半，同时还能有效防止动脉硬化、高血脂和冠心病等心血管疾患。

1.1.2国内外果汁生产与市场简单说明一下果汁生产的工艺流程:水果-→验级称量-→果池-→水力输送-→清洗-→拣选-→喷淋-→破碎-→酶处理-→压汁-→巴氏灭菌-→脱胶-→超滤-→蒸发浓缩-→巴氏灭菌-→无菌灌装。近年来，中国果汁饮料市场呈高速发展态势，果汁市场的迅速崛起与消费者的健康意识增强密不可分，果汁饮料，尤其是纯果汁里富含身体必需的维生素和微量元素，也因此，健康美味成为果汁吸引消费者的主因。2011年12月份，我国生产果汁和蔬菜汁饮料162.99万吨，同比增长11.16%。2011年1-12月，全国果汁和蔬菜汁饮料的产量达1920万吨，同比增长8.66%。中国果汁饮料竞争日趋激烈，市场上存在三股竞争力量：一支是台湾背景的企业统一和康师傅，以包装的创新和口味取胜；一支是包括汇源、娃哈哈等的国内知名企业；还有一支是大的跨国公司如可口可乐、百事可乐等。目前市场上集中了娃哈哈、汇源、农夫果园、统一鲜橙多、美汁源果粒橙、酷儿、露露等众多一线饮料品牌。由于大品牌的激烈竞争，使得外来品牌很难进入果汁饮料市场，同时果汁饮料的价格日益透明化，厂家和经销商的利润在不断变薄。寻找新的利润增长点，成为企业的当务之急。而要想在竞争激烈的果汁市场取得领先地位，适合市场需要的差异化经营则是关键。中国虽人口众多，果汁饮料的消费量却较低，人均年消费量还不到1公斤，是世界平均水平的1/10，发达国家平均水平的1/40。这表明，果汁饮料在中国仍有巨大的发展空间。随着城乡居民生活水平的逐步提高，果汁饮料的消费必将进一步增长，未来中国果汁行业的发展前景看好，与此同时也具备了非常好的投资优势。

1.1.3桑葚汁饮料的营养价值与市场前景桑葚（sāngshèn），为桑科落叶乔木桑树的成熟果实，桑葚又叫桑果、桑枣，农人喜欢其成熟的鲜果食用，味甜汁多，是人们常食的水果之一。成熟的桑葚质油润，酸甜适口，以个大、肉厚、色紫红、糖分足者为佳。每年4～6月果实成熟时采收，洗净，去杂质，晒干或略蒸后晒干食用。桑椹含有丰富的等成分，可生食或加工果浆，饮料。早在2000多年前，桑椹已是中国皇帝御用的补品。因桑树特殊的生长环境，使桑果具有天然生长、无任何污染的特点，所以桑椹又被称为“民间圣果”。它含有丰富的活性蛋白、维生素、氨基酸、胡萝卜素、矿物质、葡萄糖、蔗糖、果糖、鞣质、苹果酸、钙、维生素B1、B2、C、尼克酸等成分，营养是苹果的5～6倍，是葡萄的4倍，具有多种功效，被医学界誉为“21世纪的最佳保健果品”。常吃能显著提高人体免疫力，具有延缓衰老、美容养颜的功效。它有改善皮肤（包括头皮）血液供应，营养肌肤、使皮肤白嫩及乌发等作用，并能延缓衰老。桑椹是中老年人健体美颜、抗衰老的佳果与良药。常食桑椹可以明日，缓解眼睛疲劳干涩的症状。桑椹具有免疫促进作用。桑椹对脾脏有增重作用，对溶血性反应有增强作用，可防止人体动脉硬化、骨骼关节硬化，促进新陈代谢；桑椹可以促进血红细胞的生长，防止白细胞减少，并对治疗糖尿病、贫血、高血压、高血脂、冠心病、神经衰弱等病症具有辅助疗效。桑椹具有生津止渴、促进消化、帮助排便等作用，适量食用能促进胃液分泌，刺激肠蠕动及解除燥热。中医认为，桑椹性味甘寒，具有补肝益肾、生津润肠、乌发明日等功效。桑葚汁饮料的主要原料为桑葚，所以，其营养价值从桑葚中体现，含有桑葚所有的营养价值。现有饮料原料为桑葚的较少，因此，桑葚汁饮料应用前景较广阔，容易为消费者接受。1.2设计依据和范围1.2.1设计依据(1)设计任务书:3t/h桑葚汁饮料厂。(2)建设一个能达到预期要求，原料利用率最高的果汁工厂。(3)遵循地方颁发的关于建立工厂的法规制度，以实用、可操作、节省原料为原则，设计出满足加工原料、生产线充足、生产线相互连接、生产制品等基本要求的工厂，核心原则为节省原料，提高利用率。(4)总结和吸收国内外食品饮料厂中成功经验，力求采用新工艺，新技术，新设备，力求技术先进，设备可靠，工艺路线合理，经济实用，符合国情，着眼发展，使该厂成为技术设备先进，自动化程度高的现代化饮料厂，从而达到提高质量和产量，降低投资和生产成本，增加企业效益，服务于社会的目的。1.3设计原则1.3.1总平面设计原则1.食品工厂总平面设计，布置务必紧凑合理，节约用地。2.应符合工厂生产工艺的要求。3.绿化布置和环保设计绿化布置。4.主车间、仓库等应按生产流程布置，并尽量缩短距离。5.避免物料往返运输。6.必须满足食品工厂卫生要求和食品安全要求。7.厂区道路应按运输量及运输工具的情况决定其宽度。8.厂区建筑物间距应按有关规范设计。9.厂区各建筑物布置也应符合规划要求，同时合理利用地址、地形、和水文等自然条件。10.相互间有影响的车间，尽量不要放在同一建筑物里，但相似车间应尽量放在一起，提高场地利用率。1.3.2厂址设计原则贯彻执行国家的方针政策；正确处理各种关系；注意制药工业对厂址选择的特殊要求；充分考虑环境保护和综合利用；节约用地；具备基本的生产条件。1.应设在当地的规划区内，以适应当地发展规划的统一布局，做到节约用地。2.一般建在原料产地附近的大中城市郊区，个别产品为有利于销售也可设在市区。3.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。4.厂区的标高应高于当地历史最高洪水位。5.所选厂址面积的大小，应能尽量满足生产要求，并有发展余地和留有适当的空余场地。6.所选厂址附近应有良好的卫生环境、较方便的运输条件。7.所选厂址附近不仅要有充足的水源，而且水质要好。1.3.3车间设备配置原则1.要有总体设计的全局观点，在满足车间特殊要求的同时还必须从车间在总平面图上的位置满足整体设计要求。2.必须满足工艺上各方面的要求，保证工艺流程通畅，加工运输方便，生产周期短。3.必须考虑生产及劳动保护。4.车间设备的布置应根据工艺流程的先后顺序最好采用一定形式的线式流水线布置方式。5.各生产环节的机械与设备应做到上下左右相互呼应，尽量保证工艺流程在水平方向和垂直方向的连续性。6.物料的输送应尽量缩短运输距离。7.车间中吞吐原料和成品的设备，要配置在车间内的通道或靠近车间大门的附近。8.相同或同类型设备应尽可能集中排列，以便于集中管理。9.应尽量留有设备更新，升级的余地。1.4建设规模和产品方案1.4.1建设规模本课题是年产12000吨桑葚汁饮料工厂的总体设计。1.4.2产品方案及班产量的确定在安排产品方案时，要尽量做到“四个满足”、“五个平衡”“四个满足”是: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”是:产品产量与原料供应量平衡;生产季节性与劳动力应平衡;生产班次要平衡;设备生产能力要平衡;水、电、汽负荷要平衡;产品方案的确定产品方案实际上是拟定工厂投资后准备在什么时候生产什么品种的产品，产量有多大。也就是对产品品种、各种产品的产量、产期、生产班次作出计划安排。产品方案的确定是关系到工艺流程的选择，设备型号的选择，车间的平面布置，车间的面积以及公用工程设施，劳动力定员等等。对工艺设计和整个工厂设计都有重大的关系，产品方案是工艺设计的主要依据。负荷计划任务书的规定。必须考虑产品在国内外市场的销售情况，以及产品的成本和获得的利润，有利于收到较好的经济效益。必须考虑充分利用原料资源，尤其是充分利用季节性的原料资源，使生产原料供应充足。必须解决淡旺季生产的均衡性问题，以便充分的利用厂房、设备，使工厂发挥最大的生产潜力。必须有利于原料的综合利用和对产品进行多层次的深加工，以提高原料的利用价值，有助于降低产品生产成本，提高生产的经济效益。生产时间安排由于桑葚原料生产与果汁消费皆有较强的季节性。桑葚为落叶乔木，高3～7米或更高，树皮灰褐色，叶互生，卵圆形，边缘粗钝锯齿;花单性，黄绿色;聚合果腋生，肉质，有柄，椭圆形，长1～2.5厘米，深紫色或黑色，少有白色;花期4～5月，果期6～7月，通常于4～6月桑椹呈红紫色时采收，晒干或略蒸后晒干均可。由此得知，原料的收获旺季在4～6月，6～10月为产品销售旺季。为了尽可能充分利用原料，减少产季原料的腐烂损失，同时也减少原来贮藏的费用，并满足市场供求关系。本设计确定每年4～7月为生产旺季，每天生产3班；8～10月为生产中季，每天生产2班，11～12月为生产淡季，每天生产1班。总生产日数为275天班数=84×3+84×2+107×1=273+184+92=527班表1-1一年生产安排表加工班数（天）月份123456789101112一班√√√√两班√√√三班√√√合计527(班)日产量，班产量及平均产量预算理论设计日产量为12000÷275=43.64吨/日理论设计每班产量为12000÷527=22.77吨/班按设计要求平均班产量取24吨/班平均每小时产量计算在本设计中，每班生产工作时间为8个小时,则有：每小时产量＝班产量（吨）÷有效生产时间（小时）＝24(吨/班)÷8（小时）＝3（吨/小时）本设计的预计划年产量为:设计年产量＝24×527=12648吨，比理论设计产量12000吨高出5.4%。符合设计要求。设备选型按每小时3吨加工量为基础。产品规格产品含桑葚原汁20%，分别以400mL和750mL玻璃瓶包装。两种规格的产量分配如表1-2。表1-2一点二万吨桑葚汁饮料项目产品方案名称规格产量(吨)包装方式桑葚汁400ml/瓶750m1/瓶60006000玻璃瓶包装本设计选择玻璃瓶无菌罐装技术，它有设备自动化程度高，产品质量好,物质损耗少，产品包装精细严密，外观设计新颖，饮用方便等优点。玻璃罐头瓶装具有无污染，防止氧气及微生物对营养物质的损害，可回收利用，有利于环境保护的特点。玻璃罐头瓶装透明，可以让消费者直接观察到产品的色泽外形等产品性状。本设计是要求年产1.2万吨的桑葚汁饮料,而一般设计方案时的年产量要比要求高出一些,因为在生产过程中可能会出现灌装、密封、包装不好等现象，这样就会导致产品不必要的损失。而按照这样的预算所生产的最终产量才能达到或接近设计的要求。1.5项目进度建议项目实施各阶段的进度安排建议如下：1.5.1建设前期工作项目建议书被批准后，需全面开展建设前期工作，包括收集各种基础资料与设备和技术供应厂商进行技术交流、考察、询价、编制上报可行性研究报告及评估审批等，约需2个月。1.5.2工程实施准备阶段包括工程地质初勘、初步设计审批、工程地质详勘、施工图设计、国内设备招标订货，施工条件准备约需6个月。1.5.3施工期阶段土建施工期约需11个月。1.5.4施工验收、设备安装、调试阶段设备验收、安装、调试、试生产至投产约需8个月。项目各阶段中部分工作可交错进行，项目的建设期估计为一年半即18个月。项目建成后，投产第一年生产负荷按75%考虑，第二年按90%考虑，第三期开始生产负荷按100%考虑。1.6原材料1.6.1主要原材料本厂所需的原料为桑葚。作为企业的主要的加工原材料，桑葚的供应来源采用“企业+农户”的供销模式，以企业为龙头，与农户在平等、自愿、互利的基础上签订经济合同，明确各自的权利和义务及违约责任，通过契约机制结成利益共同体，企业向农户提供产前、产中和产后服务，按合同规定收购农户生产的产品，建立稳定供销关系的合作模式。1.6.2辅料辅料质量要求白砂糖：应符合GB317.1中优级品或一级品和GB13104的规定。水：应符合GB/T10791中4.1条的规定。山梨酸：应符合GB1905－1980的规定。柠檬酸：应符合GB1987-86的规定。柠檬酸钠：应符合GB6782-86的规定。山梨酸钾：应符合GB13736－1992的规定。维生素C(抗坏血酸)：应符合GB14754－1993的规定。食用色素、增稠剂、香精等其他辅料：应符合GB/T10791的规定。1.7厂址选择的要求及选址1.7.1厂址选择的要求(1)厂区用地、生活区用地、污水排放场地等应同时考虑，统一规划，相互协调，做到远近期合理规划。(2)符合所在地区、城市、乡镇总体规划布局。(3)节约用地，不占用良田及经济效益高的土地，并符合国家现行土地管理、环境保护、水土保持等法规有关规定。(4)利于保护环境与景观，尽量远离风景游览区和自然保护区，不污染水源，有利于三废处理，并符合现行环境保护法规规定。(5)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。(6)所选厂址附近应有良好的卫生环境，没有有害气体、放射性源、粉尘和其他扩散型污染源(包括污水、传染性医院等)。特别是在上风向地区的工矿企业，要注意它们对食品工厂生产有无危害。厂址不应选在受污染河流的下游。(7)有一定的供电条件，以满足上产需要，最好采用两线路供电。在供电距离和容量上应得到供电部门的保证。1.7.2厂址选择我国陕西关中地区自然条件优越，气候适宜，土地资源丰富，适宜建造大面积的生产基地，且交通便利，劳动资源丰富有很大的消费市场和发展空间，可销往全国各地。我国的桑葚的主产区在新疆南疆，主要集中在吐鲁番地区等地，考虑桑葚的资源分布，选择新疆吐鲁番市区为建厂地，并且新疆的劳动力资源丰富，具有很大的消费市场、发展空间，可以大量出口国外。1.8公用工程和辅助工程1.8.1公用工程给水排水给水排水措施:(1)厂区给水压力一般采用0.25-0.3MPa;对要求有更高给水压的生产和消防用水，采用局部增压措施;(2)厂去给水系统宜设置水塔，蓄水池等，宜调节水量;(3)生产用水尽量循环使用。循环水的给水泵宜采用自灌式吸水。循环水必须有水质稳定和灭菌除藻措施;(4)消防用水应满足厂区火灾延续时间内消防用水量的要求;(5)厂区排水应采用污水，雨水分流制系统;(6)各种生产设备的排空管不应与污水管直接连接，应留初步小于150mm的隔断空隙;(7)生产车间室内地面排水宜采用地漏，也可用明沟;(8)设置水封井可隔断污浊气体，还可防止嶂螂，鼠类等进入车间。电力电力措施:(1)为维持正常生产，采用高压双电源供电;(2)通常备用电源与电网不并列运行，在变压器高压侧与低压侧装设隔离开关，必要的电气连锁和机械连锁，并进行严格的操作规程来保证运行安全;(3)每个车间或部门分别安装电度表;(4)厂区线路宜采用架空线路和埋地电缆相结合的敷设方式，以实用为主，适当兼顾美观;(5)远方控制的电机，应在现场被控设备旁装设紧急停车开关，并能解除远方控制。仪表及自动控制仪表及自动控制措施:(1)仪表及自动控制系统的设计，应满足生产要求，提高产品质量和经济效益，并确保运行安全可靠;(2)仪表及自动控制系统的自动化程度英语工艺流程及设备的要求相适应;(3)仪表控制装置的集中，必须与生产设备的操作要求相适应，还要考虑当控制系统发生故障时能够进行操作;(4)就地清洗装置的自动控制系统应采用带阀位反馈信号触头的自控阀门，并连接安全连锁电路，防止误操作而发生事故;(5)气动阀选用气开式或气关式，应根据控制系统发生事故时，生产装置处于安全状态。动力动力措施:(1)自建锅炉房设计，应以煤为原料，安供需可能，选用就近煤种煤质;(2)锅炉供热参数的选择应能满足生产用热和合理用热的要求;(3)锅炉的台数设一台;(4)气动设备用气，应为经气液分离的净化压缩空气;自控仪表用气，应是无油，干燥，洁净的压缩空气。空气压缩机宜设两台，其中一台备用;(5)靠近热电供应地点，所需电力、蒸汽等应有可靠来源采暖通风采暖通风措施:(1)采暖通风设计主要是生产车间，辅助车间以及与生产有关的生活福利设施的采暖，通风和空气调节;(2)采暖通风设计除满足生产要求外，还应考虑节约能源，改善劳动条件及环境保护;(3)采暖热媒应采用热水;(4)进排风的气流组织，应尽量避免将含有大量蒸汽的空气流入作业地带。节能节能措施:(1)必须采用合理用能的先进工艺，选择性能较好，效率高，能耗低的机电设备;(2)应以部门，车间为单元，有条件的宜以工段为单元装设能耗计量仪表;(3)用热应优先考虑采用区域集中供热或地区热电站供热;(4)建筑设计应妥善确定各建筑物体形，朝向和围护结构，充分采用自然光源和自然通风，减少人工照明，采暖通风和制冷的能耗;(5)选用板式或套管式热交换器，以选用双效或多效浓缩装置等低能耗生产设备;(6)生产用水应尽量重复使用;(7)变电所和配电间位置应接近用电负荷中心。宜选用低损耗变电器等节能型电气设备。配电系统应装设补偿电容器，提高工效因数，降低无功损耗;(8)优先选用节能型光源和高效率灯具，降低照明电耗;(9)优先选用可节约生产能耗的自控仪表。1.8.2辅助部门中心实验室中心实验室的主要责任为根据市场调研结果，开发出市场需要的产品，同时密切注意正在生产的产品的质量变化，改进工艺，保证产品质量，使企业保持良好的市场竞争力。化验室化验室主要负责原料验收，生产过程质量控制，成品出厂检验。机修车间食品工厂的设备有，定型专业设备、非标准专、比设备和通用设备。机修车间的任务是制造非标准专业设备和维修保养所有设备。维修工作量最大的是专业设备和非标准设备的制造与维修保养。由于非标准设备制造比较粗糙，工作环境潮湿，腐蚀性大，故每年都需要彻底维修。仓库食品工厂是物料流量较高的一种企业，仅原辅材料、包装材料和成品这三种物料，其总量就约等于成品净重的3、5倍，而这些物料在工厂的停留时间往往以星期或月为单位计算。因此，食品厂的仓库在全厂建筑面积中往往占有比生产车间更大的比例。第二章总平面布置及运输2.1总平面布置原则2.1.1基本要求(1)总平面布置宜根据生产、防火、卫生、安全、施工等要求，结合地形、地势、气象等自然条件，全面地、因地制宜地布置厂区建筑物、构筑物、露天堆场、运输路线、管线、绿化及美化设施，为生产和职工生活创造良好条件;(2)应按任务书要求，结合周围环境，力求布置紧凑合理，做到节约用地。并根据生产特点和产品发展需要，正确处理近期和远期工程关系，使近期建筑物、构筑物布置适当集中，并考虑扩建的可能性;(3)生产车间(即主车间)应在工厂的中心，其他车间、部门及公共设施均需围绕主车间进行排布;(4)主车间、仓库等应按生产流程布置，并尽量缩短距离，避免物料往返运输。全厂的货流、人流、原料、管道等的运输应有各自路线，力求避免交叉，合理加以组织安排;(5)动力设施应接近负荷中心;(6)生产区(各种车间和仓库)和厂前区(传达室、化验室、办公室等)分开;(7)生产车间应注意朝向，保证阳光充足，通风良好;(8)合理确定建筑物、构筑物的室内地坪标高，室内外高差应不小于0.15米;(9)生产车间与城市公路之间有一定的防护区，一般为3050米，中间最好有绿化地带阻挡尘埃污染;(10)根据生产性质不同，动力供应、货运周转和卫生防火等应分区布置。(11)总平面中要有一定的绿化面积，但又不宜过大;(l}厂区道路应按运输量及运输工具的情况决定其宽度，一般厂区道路应采用水泥或沥青路面，以保持清洁。(13)厂区各建筑物布置也应合理利用地质、地形和水文等自然条件;(14)成品间应接近入口，运煤出渣不宜穿越生产区，而应另设出口。2.1.2总体要求突出主题，服务工艺。合理利用地势，教室土方工程量。力求布置紧凑，整齐美观。组织好物流、人流路线。立足本期工程，兼顾未来发展。管线的布置应该满足卫生、安全和走向规范的要求。2.1.3主要建筑物和构筑物建筑结构规定(1)应根据当地施工条件和材料供应情况，采用技术先进，经济合理，安全可靠，施工方便的结构形式，设计中必须注意节约用料;(2)生产方便清洗，地面宜设计排水坡度位1%-1.2%;(3)在结构设计中，为方便车间清洁卫生工作及车间防霉，应避免在车间内出现过多的阴角及凹凸不平处。主要建筑物和构筑物布置要点主车间、原料库、成品库布置形式：采用集群型组织布置布置特点：1.原料成品的输送线路较短。 2.采光、通风、防火性能差。2.1.4辅助建筑(1)变电房1.不宜远离主车间。2.应便于高压线引入，应避开尘源、热源(2)机修间应设在主车间附近，主要负责处理生产过程中的设备故障及维护，随时注意设备运行情况，保证设备正常运行，并定期进行大修;(3)办公楼1.应在厂前区2.应在生产区上风方向。3.应避开噪音干扰。4.应有绿化和其他的公用措施（如客户接待处，各部门的办公室等）。(4)化验室1.可在行政楼内也可独立在楼外。2.应避开灰尘的污染和振动的干扰。3.应该有比较合理的位置堆放仪器。（5）食堂1.应避开污染源。2.应便于职工用食，满足全员的就餐位置3.便于下水排放。2.1.5主要技术经济指标(1)厂区占地面积(m2):指厂区围墙内的占地面积;本厂设计总面积为124.5×94.5=11765.25m2.(2)建、构筑物占地面积(m2):按建、构筑物的外包尺寸计算;本厂设计建、构筑物占地面积为4428.5m2;(3)建筑系数(%):厂区内建、构筑物占地面积/厂区占地面积×100%=4428.5/11765.25×100%=37.64%符合全厂平面布置要求;堆场、道路及广场占地面积(m2):取无固定起重设备的露天堆放场地(按所规定的场地外形尺寸计算)、道路(包括车间引道和人行道面积)及广场铺砌面积的总和;本厂设计堆场、道路及广场占地面积为4988.25m2;(5)厂区利用系数(%):(厂区内建、构筑物占地面积+堆场、道路及广场占地面积)/厂区占地面积×100%=(4988.25+4428.5)/11765.25=80.03%符合全厂平面布置要求;(6)场地平整土石方工程量(m3):场地平整土石方工程量不包括建、构筑物基础、铺路路槽等土石方数量，计算的总面积为1891.25；(7)绿地面积(m2)或绿化覆盖面积(m2):绿地面积指厂内集中绿化地的总和。绿化覆盖面积指厂区绿化面积总和。重点绿化区的成片绿化，按实际几何面积计算。行道树和单植绿篱，按树冠外缘宽度乘长度计算。单植的乔、灌木，按树冠正投影面积计算;本厂设计绿地面积为1529.5m2;(8)绿地率(%)或绿化系数(%):绿地率:厂区内绿地面积/厂区占地面积×100%=1529.5/11765.25=13.0%符合全厂平面布置要求。2.2工厂运输(1)厂外运输本厂的厂外运输有:原料运送至生产车间;用车将成品运送至各销售网点或港口;用卡车将煤运送至锅厂内运输。本厂的厂内运输炉房，并运走煤渣;用卡车将包装材料运至各包装材料库。(2)主要为用电瓶叉车堆码运送成品。(3)厂内道路人行宽1.5m;主车道宽6m;厂内围墙与道路边缘间距3m;建筑物外墙与道路边缘间距，由汽车出入处为6m，无车出入处为1.5m.第三章劳动定员决定劳动力总数要考虑的因素劳动生产率高低主要决定于原料的新鲜度、成熟度、工人熟练程度及设备的机械化、自动化劳动定员应合理，不能过多、过少全年劳动定员应基本平衡，在生产旺季时可使用少量临时工，但应是技术性不强的男女比例应接近3：7随着食品工业的发展，现在食品厂的机械化、自动化程度越来越高，则生产力的计算就按新的劳动生产率及劳动生产定额指标进行计算。车间劳动力计算表3-1生产车间人员安排表部门名称员工人数部门名称员工人数原浆处理间共3目检共2溶糖间隧道冷却调配1装箱5均质共1入库3杀菌辅助杂工3灌装间2锅炉房1总共21人本车间设计单班生产人员为21人，每天3班时需63人.表3-2辅助部门人员安排表部门名称员工人数部门名称员工人数生产部3保卫科2仓管部2环卫部2电工2机修维护部2行政4总共17人第四章车间工艺4.1.1工艺流程图水溶解水溶解（白砂糖）辅料溶解辅料溶解（山梨酸、柠檬酸等）过滤压榨洗果过滤压榨洗果调配调配均质均质脱气 脱气高温杀菌高温杀菌无菌装罐无菌装罐字符喷码字符喷码贴吸管 贴吸管检验装箱检验装箱成品成品4.1.2工艺设计和说明原辅料采购标准及产品标准原料的来源及质量桑葚原浆主要向符合行业生产标准的正规企业采购，采用“公司加农户”经营模式，将“大公司”与“小农户”联结起来。这种经营模式肇始于上世纪80年代，20年来，它在农民学习生产技术、规避市场风险和规模经营增收等方面发挥了积极作用。要求桑葚原浆色泽良好，味纯正，产品标识与产品质量相符，可以根据与农户互利的原则，签订协议并提供良好的技术，待农户的桑葚成熟后进行统一采购回收，并进行生产。桑葚原浆主要指标：百利糖度:≥12.0(0BX)；颜色∶原色；总酸∶0.30-1.20(%)；细菌总数∶≤100(个/ml)；糖酸比∶≥10.0；大肠肝菌∶<3(个/ml)；PH值∶3.2-4.2；致病菌∶不得检出。（2）辅料质量要求白砂糖：应符合GB317.1中优级品或一级品和GB13104的规定。水：应符合GB/T10791中4.1条的规定。山梨酸：应符合GB1905－1980的规定。柠檬酸：应符合GB1987-86的规定。柠檬酸钠：应符合GB6782-86的规定。山梨酸钾：应符合GB13736－1992的规定。维生素C(抗坏血酸)：应符合GB14754－1993的规定。食用色素、增稠剂、香精等其他辅料：应符合GB/T10791的规定。洗涤和摘果柄、萼叶:在流动的水槽内洗涤,洗去泥沙和叶片之类的粘附物。洗净后用0.103%的高锰酸钾溶液消毒1min,然后再用流水冲洗2～3次,摘除果柄和萼片后再淋洗一次。榨果汁榨汁可有各种压榨机,也可用离心甩干机和不锈钢搅肉机来破碎桑葚。桑葚破碎后,放到滤布袋内,在离心甩干机内离心,由出水口收集果汁,把3次压榨出的汁混合在一起,出汁率可达75%。果汁过滤榨出的桑葚汁,为防止升温变质,常添加0.05%的苯甲酸钠作防腐剂。常温下桑葚汁在密闭的容器中放置3～4d即可澄清,低温澄清速度更快。可用孔径0.3～1mm刮板过滤机或内衬0.18mm孔径的绢布的离心机细滤澄清。过滤的速度随着滤面上沉积层的加厚而减慢。所以过滤桶可采用加压或减压方法,使滤面上下有压力差,以加快过滤速度。水处理果汁饮料用水水质是保证果汁口感、风味、稳定性及保质期的重要条件。桐据国标GB5749-85确保饮料用水水质要求见表4-1表4-1水质要求标准指标要求水污染指数(SDI)≤4饮料用水电导率≤20us铁≤0.05ppm锰≤0.02ppm二氧化硅≤40ppm总硬度≤20DH暂时硬度≤3D细菌总数≤1000个/ml致病菌不得检出辅料溶解采用冷溶法，一般提前4小时溶解，辅料与水比例一般为1:30,按实际配方用量慢慢撒入搅拌的水中，待溶解充分后用泵直接泵入调配缸，并用少量的纯水把管道内冲干净。热溶法会使辅料溶解不完全，胶体稳定性受到破坏。调配根据产品的质量要求，按比例加入桑葚浆、水、糖、酸味剂及稳定剂等。桑葚汁饮料原果浆含量为20%，糖度12%～15%，酸度0.20%～0.25%（以柠檬酸计）。一种典型的桑葚汁饮料，含桑葚浆20%，糖度15%，pH值为3.5。均质均质是保证果汁稳定性和口感的关键工艺，压力和温度是均质工艺的重要参数，本设计确定果汁均质条件为:压力10MPa,温度68℃;预热、脱气果汁和果肉微粒表面经常存在有一定量的Ｏ2,它会使果汁中Vc受破坏，香气和色泽恶化，而且在灌装时易产生泡沫，导致灌装量不稳定，所以需要脱气处理。在脱气前要把果汁预热到65-68℃,使温度接近真空条件下的沸点保证果汁有效脱气。本设计采用真空薄膜脱气法，脱气温度为65-68℃脱气真空度为60Kpa。0杀菌杀菌是果汁生产的关键工艺。若杀菌不彻底，果汁的微生物指标超标，影响产品的保质期:若杀菌时间过长，会破坏果汁的营养成分，而且影响果汁的口感和风味。故选择科学的杀菌工艺也是保证果汁品质的重要条件。本设计采用高温短时杀菌法，即:135℃，3S，最大限度地保证果汁的营养成份不受损失。1灌装无菌灌装:无菌灌装工艺与设备，在自动控制中完成无菌定量灌装，质检人员需要检测灌装量和密封情况。2字符喷码要求生产日期和批次号喷码定位准确，字体清晰。3贴吸管无菌包装果汁250ml和1000m1两种规格需要粘贴吸管，要求吸管定位准确，粘结牢固。4检验装箱发现封口异常、不严渗漏、生产日期、字体不清、吸管脱落等不合格产品及时挑出，合格品装箱，要求封箱胶带黏贴整齐、牢固，装箱数量准确无误。5成品贮藏常温贮藏4.1.3桑葚汁饮料成品质量标准根据相关国家标准和产品的具体要求，成品质量标准见表4-2,4-3,4-4。表4-2感官要求滋味、气味透明蚀度杂质桑葚汁具有桑葚应有的滋味香气透明清亮无肉眼可见杂表4-3理化指标项目指标可溶性固形物(20℃，折光计法)%总酸(以柠檬酸计)%砷(以As计)mg/kg铅(以Pb计)mg/kg铜(以Cu计)mg/kg≥12.0≥0.3≤0.5≤1.0≤10.0表4-4微生物指标项目指标菌落总数1个/1ml大肠杆菌<3个/100ml致病菌不得检出4.1.4桑葚汁生产中常见的质量问题变色果汁在加工中发生的变色多为酶褐变，在贮藏期间发生的变色多为非酶褐变。为了避免变色，可以采用以下措施：尽快用高温杀死酶活性；添加有机酸或维生素C抑制酶褐变；充分脱氧；避免接触铜铁用具等；对于非酶褐变防止过度的热力杀菌和尽可能避免过长的受热时间；控制pH在3.3以下；使制品贮藏在较低的温度下，如10℃或更低的温度。另外贮藏中要避光。浑浊和沉淀澄清果汁要求汁液透明，浑浊果汁要求有均匀的浑浊度，但在贮藏过程中常发生果汁的浑浊和沉淀。这是因为澄清的果汁的澄清处理中澄清剂用量不当或处理时间不够，是果胶或淀粉分解不完全等造成了后浑浊；而浑浊果蔬汁有是一个果胶、蛋白质等亲水胶体物质组成的胶体系统，其pH、离子强度，尤其是保护胶体稳定性物质的种类与用量不同等，都会对浑浊果蔬汁的稳定性产生影响。因此对于澄清果汁应严格澄清处理的操作，必须澄清效果满意后方可进行过滤；而浑浊果蔬汁为多相不稳定体系，可以从减小固体颗粒与果蔬汁体系的密度差及增大果蔬汁黏度等方法增加浑浊果蔬汁的稳定性来考虑。所以一方面要掌握好均质处理的压力和时间条件，另一方面要配合使用好稳定剂（如黄原胶、海藻酸钠、明胶、CMC等）的种类和用量。金属离子螯合剂往往也是浑浊果蔬汁稳定剂不可缺少的成分。微生物引起的败坏微生物的侵染和繁殖引起的败坏可表现为变味（馊味、酸味、臭味、酒精味和霉味），也可以引起长霉、浑浊和发酵。防止办法：采用新鲜、不变质的果汁原浆。注意原料的洗涤消毒。严格车间和设备、管道、工具、容器等的消毒，缩短工艺流程的时间。果汁罐装后封口要严密。杀菌要彻底[4]。4.1.5桑葚汁饮料质量的关键点控制原辅料验收:依据原辅料验收标准，每批进厂验收。水质:根据水质要求，每周检验1次。溶糖:保证加糖量和溶糖温度、糖度。辅料溶解:保证辅料用量和完全溶解。调配:按标准要求进行理化指标检测和定容。脱气、均质、杀菌:保证工艺参数稳定。无菌灌装:保证灌装温度和灌装区无菌。CIP:每天对设备和管路进行标准CIP一次，对清洗不到的设备部件及表面也要及时采取其他方法清洗消毒，保证设备及管路的卫生。检测:对每批产品都要进行灌装量、理化指标、感官和卫生指标检测，做到有效控制。4.2物料衡算根据果汁生产的具体工艺和主要生产设备的要求，分别对原辅料进行衡算。配方设计:按每千升含量计算.表4-5桑葚汁饮料配方成分名称添加量含量成分名称添加量含量桑葚汁200kg20%柠檬酸0.12kg0.012%蔗糖100kg10%维生素C0.23kg0.023%海藻酸钠0.08kg0.008%苯甲酸钠0.36kg0.036%香料水0.08kg0.008%水加至1000L前面已经计算出班产量为：全年生产527班，班产量为24t/班，每小时产量为3.0t/h；果汁含原浆为20%。本产品设计采用400ml、750ml的包装，以各占1/2产量桑葚汁饮料生产的物料衡算:班产量按24吨设计计算。（12419.8kg）（12395.4kg）(12333.12kg）（9249.8kg）原料拣选清洗榨汁过滤-0.2%–0.5%榨汁率75%–3%损失24.4kg损失61.9kg损失3083.3kg损失277.4kg(8972.9kg)(8703.7kg)(9603.7kg)(9574.9kg)(9546.3kg)离心调配均质脱气混合–0.3%–3%–0.3%–0.3%20%果汁操作损失26.1kg80%水损失269.2kg损失28.8kg损失28.68kg10%蔗糖、0.023%Vc(共+10.34%）(19092.5kg)（60120瓶）（60000瓶）杀菌、冷却灌装检验装箱24t成品–0.2%–0.2%–0.2%400ml36000瓶空瓶10012瓶/箱纸箱2500个损失38.2kg损失120瓶 750ml24000瓶6瓶/箱纸箱3334个原料消耗定额=12420kg/24t=517.5kg/t成品（1）桑葚用量：由上表计算得每班生产24t桑葚汁饮料消耗桑葚12.420t,一年有527班生产，年消耗桑葚：12.420×527=6545.34t（2）蔗糖用量：由上表计算得每班生产24t桑葚汁饮料,在调配时需要8703.7kg桑葚汁，蔗糖含量10%，所以蔗糖每班用量：8703.7×10%=870.37kg蔗糖每年用量：870.37×527=458684.99kg同理求得各辅料班用量，年用量如下图表4-6班产量24t桑葚汁饮料生产物料计算项目每班每年实际量每年总实际量桑葚消耗量（kg）124206545340蔗糖（kg）870.37458684.99柠檬酸（kg）1.04550.4维生素C（kg）2.001054.9海藻酸钠（kg）0.70367.0苯甲酸钠（kg）2.611651.3香料水（kg）0.70367.0400ml750ml空瓶消耗量（瓶）36100240246144019247001266064832378880400ml750ml出厂瓶数（瓶）360002400060000189720001264800031620000400ml750ml纸箱数（个）300040007000158100021080003689000（3）水衡算洗果机水耗量桑葚：水=1：2故用水量W1=6T/hUHT及脱气均质系统水耗量W2=6T/h注:设备运作用水+自身清洗用水灌装机用水W3=1T/h注:设备生产用水+自身清洗用水冲洗地坪用水每40m2生产车间需要用水0.3t，每班清洗2次。W4=（S/40）×0.3×2/8=（1250/40）×0.6/8=2t/h其它用水W5=2T/h配料用水本设计是年产一万吨桑葚汁，由前面的计算每小时生产能力3.0，桑葚原汁含量20%，故配料用水W6=3.0X(1-0.2)=2.4T/h果汁车间每小时用水的最大消耗∑W=W1+W2+W3+W4+W5+W6=6+6+1+2+2+2.4=19.4T每班用水量：19.4x8=155.3每年用水量155.3x527=81843.1t电衡算食品厂的用电性质属三类负荷，一般采取单电源供电，但由于停电可能导致大量物料变质，故供电不稳定的地区又有条件时，应采用双电源供电，或自备发电机组。为了减少电能损耗和改善供电的质量，厂内的变压所应接近负荷高度集中的部门。各设备的功率如下：水处理系统耗电量:A1=10kw洗果机：A2=1kw压榨机：A3=10kw过滤机：A4=4kw调配罐，数量2套，单耗3kw，总耗:A5=3kw×2=6kw脱气机：A6=5kw均质机：A7=50kw杀菌系统电耗:A8=10kw灌装机，耗电量:A9=50kw喷码机，耗电量:A10=0.5kw×2=10kw卫生泵，耗电量:A11=1.5kw×4+4kw×8=38kw缓冲罐，耗电量:A12=1kw×2=2kw全自动CIP清洗系统，耗电量:A13=5kw设备总耗电量:∑A=A1+A2+A3+………+A13=10+1+10+4+6+5+50+10+50+10+10+38+2+5=211kw每班用电量：211×8=1688kw.h每年用电：1688×527=889576kw.h负荷计算：（需要系数法）.PJ—最大计算有功负荷KX—用电设备的需要系数Pe—用电设备的装接容量之和，QJ―最大计算无功负荷，SJ—最大计算负荷Pj=211×0.60=126.6kwQJ=211×0.75=158.25kwSJ=202.7kw式中kx=0.63,cosφ=0.75,tgφ=0.75。由SJ=202.7kw，所以可选用250kVA的变压系统，包括车间配电、电缆等。（5）蒸汽衡算溶糖耗汽量:G1=50kg/h脱气、均质、杀菌耗汽量:G2=1100kg/h灌装机耗汽量:G3=39kg/hCIP耗汽量:G4=50kg/h水处理耗汽量:G5=1000kg/h设备总耗汽量:∑G=G1+G2+G3+G4+G5=50+1100+39+50+1000=2239kg/h每班用水量：2239×8/1000=17.9T每年用水量：17.9×527=9433.3T蒸汽流量为：2239kg/h,考虑到生产高峰用汽量一般为平均用汽量的1.5倍，则蒸汽的供应能力应配置为：2.239×1.5=3.36t/h，由于低压锅炉的热效率相对较低，一般为85%，所以配置压力为0.6MPa,蒸发能力为2t/h的锅炉2台。4.3桑葚果汁生产车间设备选型配套明细表4.3.1设备选型原则设备选型是根据物料衡算的结果进行的。依据物料衡算的结果可选择符合工艺要求，能保证产品质量和体现生产水平的设备。通过设备的选型可以总体规划工艺，并且为动力配电、水、气用量提供依据。设备选型应根据每一产品单位时间（t/h）产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需要设备台数。食品厂选择设备的原则：满足工艺要求，保证产品的质量和产量；根据自身的条件选择适合实际的设备；所选设备能充分利用原料、能耗低、效率高、体积小、维修方便、劳动强度。并能一机多用；多选设备应符合食品卫生要求，易清洗装拆，与食品接触的材料要不易腐蚀，不致对食品造成污染。设备结构合理，材料的性能可适合各种工作条件；在温度、压力、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、件数和程度等方面有合理的控制系统，并尽量采用自动控制系统。4.3.2主要设备的选型及说明序号名称型号生产能力t/h电动机功率KW外形尺寸（长*宽*高）（mm）生产厂家单价/万元数量1水处理设备SC-430106.0*1.0*1.62012洗果机GT5A13-551113压榨机JLY450510314过滤机WK30054515糖液缓冲罐JBW200020001.5φ1200*20002.016调配罐JBW-1000053φ1600*20003.027脱气机0.4P4000-750051500*1200*2350318均质机JJ-10/305000501630*1480*20503019超高温瞬时杀菌机Br16-PUT-45B5102600-2000

*220025110灌装机BWWD20010000503290*1100*267045111卫生泵GAHI-3-24553824480.50.88412缓冲罐ZZHI-1000121200*800*7000.3113喷码机GP311100次/分×20.5500*520*6002214CIP清洗系统CIP-A2000L×353300*1500*1700151第五章管道设计根据生产能力的要求，分别对各类管路进行设计5.1总进水管采用镀锌管，查表取流速1.5m/S,d=18.8=18.8=76mm故总进水管径选为DN805.2蒸汽管道采用碳钢管，查表取流速25m/s,d=18.8=18.8=124mm根据果汁车间的最大耗汽量，故选用总蒸汽管径为DN1255.3物料管道根据产品方案、生产能力6T/h果汁流速V=1.5m/S果汁密度1.039g/cm3