年产两万吨草莓汁工厂设计.doc

1.引言 1.1 果汁的营养价值果汁中含有较高的营养价值，主要包括碳水化合物、葡萄糖、果糖等易于被人体吸收 的物质和维生素。一些果蔬汁中的有机酸也对人体正常生理活动起着重要作用，如柠檬酸 能提高人体对钙的吸收能力。因而果蔬汁除了能补充人体需要的水分，起到消暑解渴的作 用外，对人体还有着一定的营养意义。 1.2 国内外果汁生产与市场 2004 年 6 月、7 月、8 月，中国饮料工业协会举办了涉及全国饮料行业发展的三次研 讨会： 2004 中国茶饮料和植物饮料发展研讨会2004 中国功能饮料/运动饮料发展论 、 坛2004 中国果汁饮料发展研讨会 、 。这三次饮料行业会议比较权威地分析和预测了中 国饮料大市场的现状和发展趋势。与会者一致认为，2004 年及随后的 2005 年，中国饮料 市场的主流产品和最有发展潜力的品种是：果汁饮料、茶饮料和功能饮料。按照销售总量， 果汁饮料在其中的排列顺序居第一。 目前，我国果汁工业尚处于发展阶段，无论在产量上还是在产品结构上，都与市物需 求存在一定的差距，我国饮料工业自 80 年代初开始发展，以 17%的年增长率增长，产量由 1980 年的 28.8 万吨增加到 1994 年的 637 万吨。1995 年产量突破 700 万吨，1999 年已完 全突破 900 万吨，但我国果汁饮料类(包括原果汁、果汁饮料、带肉果汁饮料)的总产量仅 有 100 多万吨，其中大部分是含果汁 10%的果味饮料，而果汁(100%原汁)和果汁饮料含果 汁（10%以上)仅占 25%左右。国际市场上，发达国家市场需求是以原果汁饮料为主，发展 中国家是以果味饮料为主。据对全国几个大城市的调查显示，有 3.8%的居民每周饮用 4 至 6 次，有 30%的居民每周饮用 1-3 次，而美国人均年果汁饮料消费量为 45 公斤，德国 46 公斤，亚洲一些国家为 19-20 公斤，而我国人均年果汁饮料消费量还不到 1.2 公斤 这说 明果汁饮料市场发展潜力巨大，前景十分广阔。 据世界银行统计，1990 年饮料人均消费量发达国家为 34.2 升/年，属成熟的理性消费 阶段发展中国家 10.5 升/年，而中国只有 4 升/年。按照轻工总会规划到 2000 年我国饮料 总产量达到 1000 万吨，而实际消费需求可达到 1300-150。万吨，至少有 400-500 万吨饮 料市场缺口可供占领。其中果汁饮料消费保持快速的增长势头，在我国众多品牌的果汁饮 料中。还缺少国际化的品牌,果汁饮料的发展落后于国家经济增长的人民生活水平提带的 步伐，开发名优果汁饮料势在必行。 1 1.3 草莓汁饮料的营养价值与市场前景草莓果实营养十分丰富。据测定,草莓浆果每100 克中含糖4.512g ,有机酸0.61.6g , 果酸1.11.7g ， 无机盐0.6g ， 粗纤维1.4g 以上， 维生素C 50120mg ， 磷41mg、 铁1.1mg、 钙32mg、钠4.2mg、铁1.8mg、锰0.49mg、锌0.14mg、铜0.04mg、硒0.70mg ,还有丰富的维 生素A、维生素B、胡萝卜素、核黄素、硫胺素等多种营养成分1 。 随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，消费观念逐步改变，在科学的饮食结构 中，饮料占据了重要的位置。从饮料市场消费趋势来看，世界饮料消费呈上升趋势，平均 每年 4.3%的比例上升，中国更是以 17%的比例上升，从饮料消费结构来看，以往占统治地 位的碳酸饮料消费量逐年大幅下降，人们更加崇尚天然、健康型饮料。于是果汁饮料稳步 增长，人均消费量逐年递增。而草莓饮料在市场上生产的很少，但营业价值高，因此市场 潜在的需求很大。 2 2.工艺设计 2.1 全年生产安排 2.1.1 产品方案确定的年产量大于计划生产产量的依据 本设计是要求年产2万吨的草莓饮料,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。 2.1.2 生产时间安排 由于草莓原料生产具有很强的季节性，果汁消费也有较强的季节性。原料的收获旺季 在 3-5 月， 5-10 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 3-5 月为生产旺季， 每天生产 3 班；6-8 月为生产中季，每天生产 2 班，9-11 月为生产淡季，每天生产 1 班。 总生产日数为 275 天 班数=923+922+911=276+184+91=551 班 表2-1 一年生产安排表 加工班 月份 数 （天） 1 零班 一班 两班 三班 合计 2.1.3 平均产量计数 理论设计每班产量为 2000055136.3 吨/班 551(班) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 按设计要求平均班产量取 40 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） 40( 吨 / 班) 8（小时） 5（吨/小时） 3 本设计的预计划年产量为: 11%。符合设计要求。 设计年产量40551=22160 吨，比理论设计产量高出 设备选型按每小时5吨加工量为基础。 2.1.4 产品规格 产品含草莓原汁 20%，分别以 250mL 和 1000mL 纸盒包装。两种规格的产量分配如表 2-2 。 表 2-2 名称 草 莓 汁 1000m1/包 10000 规格 250ml/包 二万吨草莓汁饮料项目产品方案 产量(吨) 10000 纸盒包装 包装方式 本设计选择纸盒无菌罐装技术，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。纸盒包装还具有无污 染，易回收，有利于环境保护的特点。 纸盒包装有利于防止光和氧对果汁营养成分的破 坏，最大限度的保证果汁的品质。 4 2.2 生产工艺 2.2.1 工艺流程图 水处理 辅料溶解 洗果 压榨 过滤 调配 均质 脱气 高温杀菌 无菌装罐 字符喷码 贴吸管 检验装箱 成品 5 2.2.2 工艺设计和说明 2.2.2.1 原辅料采购标准及产品标准 原料的来源及质量 草莓原浆主要向符合行业生产标准的正规企业采购，要求草莓原浆色泽良好，味纯正， 产品标识与产品质量相符。 草莓原浆主要指标：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 。 辅料质量要求 白砂糖：应符合 GB 317.1 中优级品或一级品和 GB 13104 的规定。 柠檬酸：应符合 GB 1987 的规定。 水：应符合 GB/T 10791 中 4.1 条的规定。 山梨酸：应符合 GB 19051980 的规定。 柠檬酸：应符合 GB 1987-86 的规定。 柠檬酸钠：应符合 GB 6782-86 的规定。 山梨酸钾：应符合 GB 137361992 的规定。 维生素 C(抗坏血酸) ：应符合 GB 147541993 的规定。 食用色素、增稠剂、香精等其他辅料：应符合 GB/T 10791 的规定。 2.2.2.2 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23次,摘除果柄和萼片后再淋洗一次。 2.2.2.3 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草莓。草莓破碎后,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 %。 2.2.2.4 果汁过滤: 榨出的草莓汁,为防止升温变质,常添加0.05%的苯甲酸钠作防腐剂。常温下草莓汁在 密闭的容器中放置34d即可澄清,低温澄清速度更快。可用孔径0.31mm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。 6 2 2.2.2.5 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 2-3 表 2-3 水质要求标准 指标 水污染指数 (SDI) 饮料用水电导率 铁 锰 二氧化硅 总硬度 暂时硬度 细菌总数 致病菌 2.2.2.6 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。 2.2.2.7 调配 根据产品的质量要求，按比例加入草莓浆、水、糖、酸味剂及稳定剂等。草莓汁饮料 原果浆含量为 20% ，糖度 12%15%，酸度 0.20%0.25%（以柠檬酸计）。一种典型的草 莓汁饮料，含草莓浆 20%，糖度 15%，pH 值为 3.5。 2.2.2.8 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; 2.2.2.9 预热、脱气 果汁和果肉微粒表面经常存在有一定量的2, 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 7 要求 4 20 u s 0.05ppm 0.02ppm 40ppm 20DH 3D 1000 个/ml 不得检出 薄膜脱气法，脱气温度为 65-68脱气真空度为 60Kpa。 2.2.2.10 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。 2.2.2.11 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。 2.2.2.12 字符喷码 要求生产日期和批次号喷码定位准确，字体清晰。 2.2.2.13 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。 2.2.2.14 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。 2.2.2.15 成品贮藏 常温贮藏。 8 2.3 果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。 表 2-5 感官要求 滋味、气味 草莓汁 具有草莓应有的滋味香气 透明蚀度 透明清亮 杂质 无肉眼可见杂 表 2-6 理化指标 项目 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 指标 12.0 0.3 0.5 1.0 10.0 表 2-7 微生物指标 项目 菌落总数 大肠杆菌 致病菌 指标 1 个/1ml 3 个/100ml 不得检出 2.4 果蔬汁常见的质量问题 2.4.1 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。 9 2.4.2 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。 2.4.3 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 2.5 果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 。 5 10 3. 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。 3.1 原辅料的物料衡算 配方设计:按每千升含量计算. 表 3-1 草莓汁饮料配方3 成分名称 草莓汁 蔗糖 海藻酸钠 香料水 添加量 200kg 100kg 0.8kg 0.8kg 含量 成分名称 添加量 含量 20% 柠檬酸 1.2kg 0.012% 10% 维生素 C 0.23kg 0.023% 0.008% 苯甲酸钠 0.36kg 0.036% 0.008% 水 加至 1000L 前面已经计算出班产量为：全年生产 551 班，班产量为 40t/班，每小时产量为 5t/h； 果汁含原浆为 20%。本产品设计采用 250、1000ml 的包装，以各占 1/2 产量 草莓汁饮料生产的物料衡算:班产量按 40 吨设计计算 。原料 10528.6kg 拣选 2% 损失 210.6kg 7469kg 离心 3% 操作损失 21.7kg 损失 224.1kg 10318.3kg 清洗 0.5% 损失 51.6kg 8080.5kg 均质 0.3% 10266.7kg 榨汁 榨汁率 75% 损失 2566.7kg 8056.3kg 脱气 0.3% 7700kg 过滤 3% 损失 231kg 8032.1kg 混合 20%果汁 80%水 9 7245kg 调配 0.3% 损失 24.2kg 损失 24.2kg +10%蔗糖、0.023%Vc （共+10.34%） 100200 盒 检验 0.2% 损失 200 盒 1000ml 20000 盒 100000 盒 装箱 杀菌、冷却 40160.5kg 灌装 0.2% 0.2% 空盒 201 损失 80.3kg 40t 成品 250ml80000 盒 24 盒/箱 纸箱 3334 个 6 盒/箱 11 纸箱 3334 个 原料消耗定额=10528.6kg/40t=263.2kg/t 成品 草莓用量： 由上表计算得每班生产 40t 草莓汁饮料消耗草莓 10.5286t,一年有 551 班生产，年消 耗草莓：10.5286551=580.1259t 蔗糖用量： 由上表计算得每班生产 40t 草莓汁饮料,在调配时需要 7245kg 草莓汁， 蔗糖含量 10%， 所以蔗糖每班用量：724510%=724.5kg 蔗糖每年用量：724.5551=399199.5kg 同理求得各辅料班用量，年用量如下图 表 3-2 班产量 40t 草莓汁饮料生产物料计算 项 目 每班实际量 10528.6 724.5 8.7 1.67 5.8 2.6 5.8 80160 20040 100200 80000 20000 100000 3334 3334 6668 每年实际量 5801259 399199.5 4790.4 918.2 3195.8 1432.6 3195.8 44168160 11042040 5521020 44080000 11020000 55100000 3334 3334 6668 草莓消耗量（kg） 蔗糖（kg） 柠檬酸（kg） 维生素 C（kg） 海藻酸钠（kg） 苯甲酸钠（kg） 香料水（kg） 250ml 1000ml 空盒消耗量（盒） 250ml 1000ml 出厂瓶数（盒） 250ml 1000ml 纸箱数（个） 12 4 设备选型 4.1 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 。 6 4.2 主要设备的选型及说明10 4-1 水处理设备的选型（整套设备） 名称 （长宽 型号 生产能力 电动机功率 外形尺寸 t/h 水处理 SC-4 设备 30 KW 10 高）（mm） 6.01.01.6 沈阳北亚饮品机械 有限公司 生产厂 单价 万元 20 4-2 洗果机设备的选型 名称 洗果机 型号 GT5A13-5 生产能力 t/h 5 电动机功率 KW 1 生产厂 上海机械 单价万元 1 13 4-3 压榨机的选型 名称 压榨机 型号 JLY450 生产能力 t/h 5 电动机功率 KW 10 生产厂 上海机械 单价万元 3 4-4 过滤机的选型 名称 过滤机 型号 WK300 生产能力 t/h 5 电动机功率 KW 4 生产厂 浙江海轻 单价万元 5 4-5 原浆储罐和溶糖罐的选型 名称 型号 体积(L) 电动机功率 外形尺寸 （长宽 KW 冷热缸 RP-L 6000 0.55 高）（mm） 1400 生产厂 单价 万元 浙江欧海食品机械 2.0 厂 用于作原浆储罐和溶糖罐,原浆储罐需一个, 溶糖罐需两个,共 3 个. 4-6 糖液缓冲罐 名称 型号 体积(L) 电动机功率 外形尺寸（长宽 KW 糖液缓 JBW2000 冲罐 2000 1.5 高）（mm） 12002000 生产厂 单价 万元 张家港市饮料机 2.0 械有限公司 该设备用于调配灌装之前的缓冲储存。该设备使用 1 台。 4-7 调配罐的选型 名称 型号 生产能力 电动机功率 外形尺寸（长宽 m3 调配 JBW-10000 罐 5 KW 3 高）（mm） 16002000 张家港市饮料 机械有限公司 生产厂 单价 万元 3.0 调配罐带有搅拌装置，确保调配罐里的溶液混合均匀。本设计采用 2 个调配罐。 14 4-8 脱气机的选型 名称 型号 生产能力 电动机功率 外形尺寸（长宽 L/h 脱气机 0.4P 4000-7500 KW 5 高）（mm） 150012002350 上海伊本 生产厂 单价 万元 3 在均质前经过脱气处理可以明显提高均质质量。脱气主要是除去果汁中含有气一台脱 气机已经可以满足生产要求，只需要购置一台脱气机。 4-9 均质机的选型 名称 型号 生产能力 电动机功率 外形尺寸 （长宽 L/h 均质机 JJ-10/30 5000 KW 50 高）（mm） 1630*1480*2050 廊坊通用机械有 限公司 一台均质机已经可以满足生产要求，所以只需要购置一台均质机。 4-10 超高温瞬时杀菌机的选型 名称 型号 生产能力 电动机功率 外形尺寸（长 t/h 超高温瞬时 Br16-PUT-45B 杀菌机 5 KW 10 宽高）（mm） 2600-2000 2200 上海伊本 生产厂 单价 万元 25 生产厂 单价 万元 30 超高温瞬时杀菌是一种短时高温杀菌设备，可以在达到杀菌效果的同时最大量的保持 果汁饮料的风味物质和芳香物质。 4-11 灌装机选型 名称 型号 生产能力 电动机功率 外形尺寸（长宽 盒/h 灌装机 BWWD200 10000 KW 50 高）（mm） 3290X1100X2670 西安华盛包装 技术研究所 由于本设计采用的屋顶盒灌装机为热灌装，自动化程度较高，生产能力已能满足生产 要求，因此只需一台。 生产厂 单价 万元 135 15 4-12 泵的选型 名称 型号 生产能力 电动机功率 扬程 m t/h 卫生 GAHI-3-24 泵 YAH 5 8 48 5 KW 3 24 生产厂 单价 数量 万元 北京道森科技开发 0.5 有限公司 0.8 2 8 用于物料、水的输送。需要 8 台卫生泵，其中 3kw8 台；8kw4 台。 4-13 缓冲罐的选型 名称 型号 生产能力 电动机功率 外形尺寸（长宽高）生产厂 m3 缓冲罐 ZZHI-1000 1 KW 2 （mm） 1200800700 单价 万元 自制 0.3 设置缓冲罐是为了保护使均质机和超高温瞬时杀菌机间有个缓冲的设备。 4-14 喷码机的选型 名称 型号 生产能力 电动机功率 外形尺寸（长宽 t/h 喷码 GP311 100 次 / 分 0.5 机 2 KW 高）（mm） 500520600 张家港饮料机械有 限公司 生产厂 单价 万元 2 2 台打码机可以满足生产要求。 4-15 全自动 CIP 清洗系统 名称 型号 生产能力 电动机功率 外形尺寸（长宽 t/h CIP CIP-A 2000L3 清洗 系统 论证：CIP 清洗系统由清洗液储罐、送液泵、管路及管件、清洗头、回液泵、程序控 制装置联同待清洗的设备组成一个清洗循环系统。具有工作效率高、清洗效果可靠重现性 好，操作过程均在密闭的管路内进行卫生要求高，操作方便、降低工人的劳动强度等 16 11 生产厂 单价 万元 KW 5 高）（mm） 330015001700 上海沃迪科技有限 公司 15 。 选用设备统计表（表 4-16） 表 4-16 主要设备表 设备名称 1.水处理设备 2. 洗果机 3. 压榨机 4. 过滤机 5.调配罐 6.真空脱气机 7.均质机 8.UHT 9.灌装机 11.喷码机 13.卫生泵 14.缓冲罐 SC-4 GT5A13-5 JLY450 JMS-80 JBW-5000 0.4P JJ-5/30 BWWD50 GP311 型号 主要性能 30T/H 5 T/H 5 T/H 5 T/H 5000L 4000-7500 5000 10000 盒/h 100 次/分 功率 KW 数量 10 1 10 4 3 5 50 10 50 0.5 4 ZZHI-1000 全自动 CIP 清洗系统 1 2000L3 2 5 1套 1 1 1 2 1 1 1 1 2 8 2 2 1 Br16-PUT-45B 5T/H GAHI-3-24YAH 6 T/H 6 T/H 1.5 17 5 水电气衡算 5.1 水衡算洗果机水耗量 草莓：水=1：2 故用水量 W1=10 T/h UHT及脱气均质系统水耗量 W2=9 T/h 灌装机用水 W3=1.5 T/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）0.32/8 =（1140/40）0.6/8 =2t/h 其它用水 W5=3 T/h 配料用水 本设计是年产两万吨草莓汁，由前面的计算每小时生产能力5吨，草莓原汁含量20%， 故配料用水 W6=5（1-20%）=4 T/h 果汁车间每小时用水的最大消耗 W=W1+W2 +W3+. +W6 =10+9+1.5+2+3+4 =29.5T/h 每班用水量：29.58=196 T 每年用水量：196551=107996 T 注:设备运作用水+自身清洗用水 5.2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。 18 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=3kw2=6kw 脱气机：A5=5kw 均质机：A6=50kw 杀菌系统电耗:A7=10kw 灌装机，耗电量:A8=50kw 喷码机，耗电量:A9=0.5kw2=10kw 卫生泵，耗电量:A10=1.5kw2+4kw8=35kw 缓冲罐，耗电量:A11=1kw2=2kw 全自动CIP清洗系统，耗电量:A12=5kw 设备总耗电量: A=A1+A2+A3+ +A11 = 10+1+10+4+6+5+50+10+50+10+10+35十2+5 = 208kw 每班用电量：2088=1664 kw.h 每年用电：1664551=916864 kw.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 19 PJ=2080.60=124.8kw QJ=2080.75=156 kw SJ =185.6 kw 式中 kx=0.63,cos=0.75,tg=0.75。 S11.1204 kw 可选用 250kVA 的变压系统，包括车间配电、电缆等。 5.3蒸汽衡算溶糖耗汽量:G1=50 kg/h 脱气、均质、杀菌耗汽量:G2=1100kg/h 灌装机耗汽量:G3=39kg/h CIP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+ +G5 =50+1100+39+50+1000 =2239kg/h 每班用水量：22398/1000=17.9 T 每年用水量：17.9551=9863T 蒸汽流量为：2.239t/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：2.2391.5=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。 20 6 管路设计根据生产能力的要求，分别对各类管路进行设计 6.1总进水管 采用镀锌管，查表取流速1.5m/S, d=18.8 Q / V =18.8 24.5 / 1.5 =76mm 故总进水管径选为 DN80 6.2 蒸汽管道 采用碳钢管，查表取流速 25m/s, d=18.8 Q / V =18.8 1100 / 25 =124mm 根据果汁车间的最大耗汽量，故选用总蒸汽管径为 DN125 6.3 物料管道 根据产品方案、生产能力 5T/h 果汁流速 V=1.5m/S 果汁密度 1.039g/cm 3 12 d=18.8 5 /(1.039 1.5) =33.7mm 故选用 DN35 的不锈钢管 6.4 纯净水管道 为提高果汁调配速度，保证生产需要，纯净水管道略大于物料管道，故选用 DN40 的 不锈钢管作纯水管。 6.5 管路安装 布置原则:满足生产需要，易于操作安装，尽量缩短管线，尽量集中布置，并沿墙壁、 柱子边等，架空铺设的管道应不影响车辆和行人通过。具体设计是公用管路自来水、蒸汽、 高度为 4000mm，物料管路、纯水管路、清洗管路设计高度为 3800mm，各设备分支管路设 计标高 3600mm.、（电缆桥架设计高度 4200mm) 21 7 车间说明生产车间的工艺布置设计与建筑设计之间关系比较密切。车间的建筑设计是完全安装 车间的工艺布置以及要求设计的。具体要求有： 人流和物流不存在交错的现象；车间应该有良好的采光系统；车间应该有良好的排水 系统；车间应该有良好的防蚊虫系统；设备间距与建筑之间距离留有维修、更换及操作的 余地； 车间建筑采用钢筋混凝土结构，能耐高温环境，不易烂，不易被老鼠打洞等，屋顶采 用钢架结构，钢架结构的好处在于可以在大跨度的情况下车间里面不需要设置承重柱，可 以减少车间空间无谓的损耗。 22 8 车间劳动力计算 8.1 生产车间人员安排表 部门名称 原浆处理间 溶糖间 调配 均质 杀菌 灌装间 总共 2 1 共 1 员工人数 共3 部门名称 目检 隧道冷却 装箱 入库 辅助杂工 锅炉房 5 3 3 1 21 人 员工人数 共2 8.2 辅助部门人员安排表 部门名称 生产部 仓管部 电工 员工人数 3 3 1 部门名称 保卫科 环卫部 机修维护部 行政 总共 本车间设计单班生产人员为 21 人，每天 3 班时需 63 人， 员工人数 6 2 1 8 24 人 23 9 卫生、安全 9.1 废水、废液处理废水:由于果汁饮料工厂属非化工类工厂，污水大部分来源于车间地坪冲洗及车艺设 备清洗，未含有毒物质，含有少量的酸碱，故可以由车间明沟直接排出，经原厂污水处理 系统处理。废渣:果汁饮料所用果汁为浓缩果汁类，基本无废渣。 9.2 个人卫生车间生产人员每年至少进行 1 次健康检查，新进厂的人员必须进行健康检查，取得健 康证后方可参加工作;生产人员必须经过车间入口处的消毒池，经洗手、