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文檔簡介

摘要本設計介紹了碳酸飲料市場情況,未來市場走向。進行了工廠選址、產(chǎn)品方案設計、生產(chǎn)工藝及論證,并以可樂型碳酸飲料為例進行了物料衡算、水電用量估算、設備選型、勞動力估算、輔助部門設計。其中以生產(chǎn)工藝論證和車間部署為關(guān)鍵,對車間門、采光、樓蓋、地坪、內(nèi)墻面、柱子進行了設計。并據(jù)此繪出了工藝步驟圖、生產(chǎn)車間平面部署圖、全廠布局圖共3張。生產(chǎn)工藝采取優(yōu)異技術(shù)和設備,使生產(chǎn)效率得到了提升,同時降低了勞動力。車間和全廠布局全部符合GMP衛(wèi)生管理體系和HACCP質(zhì)量管理體系。關(guān)鍵詞:碳酸飲料;工藝論證;車間設計ABSTRACTThisdesigncontainsthemarketconditionsofcarbonateddrinksandthetoneofthemarketinthefuture.Siteselectionoffactory,thedesignofproducescheme,productiontechniqueandargumentationareallanalyzedinthispaper,furthermore,basedontheexampleofcarbonateddrinksofcolatypethispaperelaboratesthecalculationofmaterials,theestimationofwaterandelectricityconsumption,thetypeselectionofequipment,theestimationoflaborforceandthedesignofauxiliarydepartment,withemphasisonproductiontechniqueandplantarrangement.Inthispaperfourdesigndiagramsincludingprocessflowdiagram,thefloorplanofworkshop,thesectionaldrawingofworkshopandthelayoutdiagramoftheplantareplottedonthebasisofthedesignofthedoorofworkshop,delighting,floorsystem,ground,insidemetopeandpillar.Withtheadvancedtechniqueandequipment,theproductionefficiencyisimprovedandthelaborforceisreduced.ThelayoutofworkshopandplantcorrespondwithGMPmanagementsystem.healthcaremanagementsystemandHACCPquality,Ⅰ四川理工學院學士學位設計KEYWORDS:carbonateddrinks;technologydemonstration;thedesignofworkshopⅡ目錄目錄摘要·································ⅠABSTRACT································Ⅱ第1章緒論······························61.1碳酸飲料現(xiàn)實狀況··························61.2碳酸飲料定義和類·······················21.3碳酸飲料負面影響························21.4設計目標·····························81.5設計依據(jù)·····························31.5.1依據(jù)計劃任務書要求產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設計······31.5.2關(guān)鍵設備能力應和工廠規(guī)模相適應··············31.5.3合理選擇工藝步驟和設備及設計指標·············31.5.4全方面處理工廠生產(chǎn)、場外運輸和各處物料貯備關(guān)系·······91.5.5注意考慮工廠建成后生產(chǎn)挖潛可能和留有工廠發(fā)展余地·····41.5.6合理考慮機械化、自動化裝備水平···············41.5.7注意環(huán)境保護、降低污染··················101.5.8方便施工、安裝、方便生產(chǎn)、維修··············10第2章廠址選擇和總平面設計······················112.1廠址選擇····························112.1.1廠址選擇應從以下幾方面考慮·················62.1.2廠址選擇匯報內(nèi)容·····················72.1.3結(jié)合而論,廠址選擇標準可歸納為以下幾項··········72.2廠址選擇說明························132.3總平面設計··························82.3.1總平面設計基礎標準····················82.4總平面設計說明·························10第3章碳酸飲料工廠工藝設計······················173.1產(chǎn)品方案要求·························173.2班產(chǎn)量確實定··························173.3碳酸飲料生產(chǎn)工藝步驟······················183.3.1工藝步驟說明·······················193.3.2碳酸飲料質(zhì)量指標····················2193.4生產(chǎn)物料衡算··························273.5設備選型····························283.5.1水處理設備························283.5.2暫存罐··························293.5.3不銹鋼飲料泵·······················303.5.4化糖罐··························303.5.5硅藻土過濾器·······················31Ⅲ四川理工學院學士學位設計3.5.6糖漿調(diào)配罐························3.5.7真空脫氣罐························3.5.8紫外線殺菌機·······················3.5.9二氧化碳凈化器······················3.5.10冷卻-混合-碳酸化聯(lián)合機··················3.5.11全自動沖瓶灌裝旋蓋機···················3.5.12全自動瓶蓋印碼機·····················3.5.13單側(cè)面加圓瓶貼標機····················3.5.14CIP清洗系統(tǒng)·······················3.6水電用量計算·························3.6.1用水量計算························3.6.2用電量計算························3.7車間工藝部署··························3.7.1生產(chǎn)車間工藝部署標準以下:···············3.7.2生產(chǎn)車間部署說明·····················3.7.3勞動力計算························第4章輔助部門設計·························4.1倉庫······························4.1.1原料倉庫·························4.1.1包裝材料倉庫·······················4.1.3成品倉庫·························4.2研發(fā)中心····························4.2.1研發(fā)中心任務······················4.2.2研發(fā)中心裝備······················4.3品控中心····························4.3.1品控中心任務······················4.3.2品控中心組成······················4.3.3品控中心裝備······················4.3.4品控中心對建筑要求···················4.4機修室·····························4.5全廠生活設施··························4.5.1辦公樓··························4.5.2食堂···························4.5.3更衣室··························4.5.4浴室···························4.5.5廁所···························4.5.6職員宿舍·························4.5.7配電房··························4.5.8污水處理站························第5章食品工廠衛(wèi)生··························5.1廠、庫環(huán)境衛(wèi)生·························5.2廠、庫設施衛(wèi)生·························5.3加工衛(wèi)生····························5.4廠區(qū)公共衛(wèi)生··························Ⅳ3131313232333333332929353535353738383838393939394040404041414141424344393939454646464747目錄5.5車間衛(wèi)生····························5.6常見消毒方法·························5.6.1漂白粉溶液························5.6.2氫氧化鈉溶液·······················5.6.3過氧乙酸·························5.6.4蒸汽和熱水消毒······················5.6.5紫外線消毒························第6章全廠總平面部署·························6.1廠區(qū)面積確定··························6.2廠區(qū)道路····························第7章公共系統(tǒng)設計··························7.1給排水系統(tǒng)設計內(nèi)容及所需基礎資料···············7.1.1設計所需基礎資料·····················7.1.2設計注意事項·······················7.2排水系統(tǒng)····························7.2.1排水系統(tǒng)組成······················7.2.2相關(guān)排水設計關(guān)鍵點·····················7.3消防系統(tǒng)····························7.4供電系統(tǒng)····························7.4.1設計所需基礎資料·····················7.4.2食品廠對供電要求及方法·················7.4.3車間配電·························7.4.4供電系統(tǒng)說明·······················7.5供汽系統(tǒng)····························7.5.1鍋爐房在廠區(qū)位置····················7.5.1鍋爐房部署·······················第8章廢水處理····························8.1碳酸飲料廢水關(guān)鍵起源·····················8.2碳酸飲料廢水常見處理工藝及設施················第9章結(jié)論······························9.1本設計技術(shù)優(yōu)異性和經(jīng)濟合理性·················9.2本設計存在問題························參考文件································致謝·································47484848484949504747525252535353534949555055565156565853536156566263Ⅴ第1章緒論第1章緒論1.1碳酸飲料現(xiàn)實狀況年受益于國家擴大內(nèi)需政策影響,中國軟飲料行業(yè)保持了較高發(fā)展速度,前11個月,各類軟飲料生產(chǎn)7453萬噸,估計整年產(chǎn)量能達成8100萬噸,實現(xiàn)25%以上增加,然而,伴隨居民消費結(jié)構(gòu)改變,市場對多種飲料需求也發(fā)生著結(jié)構(gòu)性改變,其中,作為軟飲料中份額“老大”,碳酸飲料生產(chǎn)上也出現(xiàn)了改變,即使表面上碳酸飲料市場容量比較平穩(wěn),不過占整個飲料大市場百分比是逐年下滑。今年前11個月,碳酸飲料累計生產(chǎn)1154.5萬噸,同比增加11.3%,比軟飲料總體平均增加率低了近14個百分點。碳酸飲料在整個飲料生產(chǎn)中占比也由5年前23%下降到今年15%,份額下降了近10個百分點,各類新型飲料品種大行其道,尤其是新型果汁飲料、茶飲料對碳酸飲料傳統(tǒng)市場沖擊較大。碳酸飲料未來5年在中國市場衰退已經(jīng)無可挽回了,各類生產(chǎn)企業(yè)為了適應市場改變,在經(jīng)營上也出現(xiàn)了一系列調(diào)整,可口可樂大力推出了自己新型果汁飲料;百事可樂又裁員又換標,目標當然很顯著,想借此搶占可口可樂市場分額。未來幾年可樂大戰(zhàn),肯定是出色非凡,可惜國產(chǎn)品牌娃哈哈很可樂近幾年悄無聲息,新品咖啡可樂也沒有搶到多少份額。從品牌格局上看,可樂市場三足鼎立局面現(xiàn)在不會改變,而且各自市場份額在未來5年也不會發(fā)生大改變,基礎全部同質(zhì)化了,對手招數(shù)也全部相互比較了解了。總體是:可口可樂和百事可樂下不了鄉(xiāng),很可樂進不了城。像嶗山可樂等地方品牌短時間難成大氣候。天府可樂假如能夠順利收回品牌全部權(quán),由中糧之類超大型國企來運行,有點期望成為地方強勢品牌。雪碧比拼七喜,芬達對陣美年達,未來5年也全部是維持目前品牌格局。1四川理工學院學士學位設計1.2碳酸飲料定義和分類碳酸飲料是在一定條件下充入二氧化碳氣制品,是軟飲料(非酒精飲料)一個。它關(guān)鍵成份為糖、色素、甜味劑、酸味劑、香料及碳酸水等,通常不含維生素,也不含礦物質(zhì)。根據(jù)中國軟飲料分類標準,碳酸飲料(汽水)分為:果汁型碳酸飲料、果味型碳酸飲料、可樂型碳酸飲料和其它型碳酸飲料。1、果汁型:原果汁含量不低于2.5%碳酸飲料,它除了含有對應水果所特有色、香、味之外,還含有一定營養(yǎng),有利于身體健康。如橘汁汽水、檸檬汽水等。2、果味型:以食用香精為關(guān)鍵給予香劑,以食用著色劑著色,原果汁含量低于2.5%碳酸飲料,給予一定水果香型和色澤。如橘子汽水、菠蘿汽水等。3、可樂型:特指含有焦糖色、可樂香精或類似可樂果和水果香型辛香、果香混合劑碳酸飲料。香氣協(xié)調(diào)柔和,味感純正、爽口,有清涼、剎口感,因為味道獨特,含有咖啡因產(chǎn)品同時含有提神作用,大家對這類產(chǎn)品往往有自己偏愛,尤其可口可樂、百事可樂、很可樂等著名品牌產(chǎn)品引導了消費方向。4、其它型:除上述三種類型以外碳酸飲料,如蘇打水、鹽汽水和含有非果實植物提取或非果實食用香精碳酸飲料。如茶汁汽水等。1.3碳酸飲料負面影響過量地喝碳酸飲料,其中高磷可能會改變?nèi)梭w鈣、磷百分比。研究人員還發(fā)覺,和不過量飲用碳酸飲料人相比,過量飲用碳酸飲料人骨折危險會增加大約3倍;而在體力活動猛烈同時,再過量地飲用碳酸飲料,其骨折危險也可能增加5倍。教授提醒,兒童期、青春期是骨骼發(fā)育關(guān)鍵時期。在這個時期,孩子們活動量大。如果食物中高磷低鈣攝入量不均衡,再加上喝過多碳酸飲料,則要引發(fā)足夠重視。因為它不僅對骨峰量可能產(chǎn)生負面影響,還可能會給未來發(fā)生骨質(zhì)疏松癥埋下伏筆。因此,萬事全部得要有個“度”。一旦超出了這個“度”,再有豐富營養(yǎng)食物也可能變成有害物或多出物,對人體不利;其次,適時補充一定數(shù)量鈣,還可減輕體內(nèi)鈣——磷百分比失調(diào)。2第1章緒論1.4設計目標畢業(yè)設計是經(jīng)過大學四年學習,而且掌握一定理論知識以后進行一次綜合性練習。畢業(yè)設計是把理論和實踐相結(jié)合,并在實踐中加以應用,對食品工廠設計有了一定時間經(jīng)驗,同時畢業(yè)設計能夠鍛煉我們獨立工作能力,掌握查閱相關(guān)資料部分方法。1.5設計依據(jù)本設計是依據(jù)四川理工學院生物工程學院食品科學和工程教研室下達畢業(yè)設計任務書進行設計,設計課題《年產(chǎn)6000噸碳酸飲料車間工藝設計》。1.5.1依據(jù)計劃任務書要求產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設計計劃任務書要求產(chǎn)品規(guī)模往往有一定范圍,設計規(guī)模在該范圍之內(nèi)或略超出該范圍,全部認為是適宜;但假如限于設備選型,設計達成規(guī)模略低于該范圍,則應說明原因,取得上級同意后,才能繼續(xù)設計。1.5.2關(guān)鍵設備能力應和工廠規(guī)模相適應大型工廠應配置和之相適應大型設備,不然將造成工藝線過多現(xiàn)象。1.5.3合理選擇工藝步驟和設備及設計指標工藝步驟和關(guān)鍵設備確實定至關(guān)關(guān)鍵。工廠建成后,要想改變工藝步驟和關(guān)鍵設備十分困難。所以工藝步驟確實定和主體設備選擇應慎重從事,須經(jīng)過方案對比后確定,并應盡可能考慮節(jié)省能源,采取安全可靠、技術(shù)優(yōu)異成熟、經(jīng)濟合理工藝步驟和設備。工藝設計各項指標,如原料損失率、產(chǎn)品合格率等選擇,應切合實際。指標3四川理工學院學士學位設計定得太高,投產(chǎn)后達不到設計要求。指標過于保守,造成人力、物力浪費,經(jīng)濟上不合理。所以,設計指標和工藝參數(shù)選擇也應努力爭取優(yōu)異、合理。1.5.4全方面處理工廠生產(chǎn)、場外運輸和各處物料貯備關(guān)系因為工廠生產(chǎn)要求長久連續(xù)運轉(zhuǎn),而高混機、回轉(zhuǎn)窯、熔爐和磨機等設備則需要一定時間進行計劃檢修;同時受各處復雜條件如場外運輸?shù)仍蛑萍s,所以多種物料全部應有合適貯備。多種堆場、儲庫容量,應滿足各處物料存期要求。儲存期確實定應使生產(chǎn)有一定機動性,以利于工廠均衡連續(xù)地生產(chǎn)。但儲存期也不要太長,以免增加基建工程量和費用及占用工廠流動資金。1.5.5注意考慮工廠建成后生產(chǎn)挖潛可能和留有工廠發(fā)展余地工廠從設計到建成投產(chǎn)往往要好幾年時間,而生產(chǎn)技術(shù)卻是向前發(fā)展。所以設備能力應能切實滿足生產(chǎn)要求并留有余地。另外,應結(jié)合設計時中國外未來時期對設計產(chǎn)品需求情況估計,和目前國民經(jīng)濟發(fā)展方針政策,考慮在設計中是否需要或應留有多大擴建余地。考慮工廠擴建標準是:既要便于以后擴建,使工廠擴建時盡可能不影響原有生產(chǎn),又要盡可能不增加目前建廠占地面積和投資。1.5.6合理考慮機械化、自動化裝備水平機械化水平應和工廠規(guī)模和裝備水平相適應,尤其是連續(xù)生產(chǎn)過程中大宗物料裝、運、卸,必需實現(xiàn)機械化。重大設備檢修、起重和需要減輕繁重體力勞動場合,也應盡可能實現(xiàn)機械化。生產(chǎn)控制自動化,含有反應靈敏、控制立即、調(diào)整正確特點,是確?,F(xiàn)代化連續(xù)性大生產(chǎn)安全穩(wěn)定進行必不可少手段。中國工廠生產(chǎn)自動化有自己特點,現(xiàn)在不強調(diào)高度全盤自動化,而是重視講求實效局部自動化。如窯爐、熔爐和多種成型設備等大型設備連續(xù)生產(chǎn)自動化等。4第1章緒論1.5.7注意環(huán)境保護、降低污染設計應嚴格實施國家環(huán)境保護、工業(yè)衛(wèi)生等方面相關(guān)要求。對可能產(chǎn)生污染應采取對應防治方法,確保工人在良好環(huán)境下從事生產(chǎn),保護廣大職員身體健康。1.5.8方便施工、安裝、方便生產(chǎn)、維修工藝部署應做到生產(chǎn)步驟順暢、緊湊、簡捷。努力爭取縮短物料運輸距離,并充足考慮設備安裝、操作、檢修和通行方便,和其它專業(yè)對工藝部署要求。5四川理工學院學士學位設計第2章廠址選擇和總平面設計2.1廠址選擇食品工業(yè)布局,包含一個地域長遠計劃。一個食品工廠建設,和當?shù)刭Y源、交通運輸、農(nóng)業(yè)發(fā)展全部有親密關(guān)系。在進行區(qū)域計劃、選擇廠址時,常常包含內(nèi)容有工程地質(zhì)條件優(yōu)劣,廠區(qū)范圍能否適應和滿足總平面和安全距離要求、自然災難威脅程度和抵御能力,可能出現(xiàn)次生災難,“三廢”處理,和外部聯(lián)絡及協(xié)作等。廠址選擇工作應該在當?shù)爻墙ú块T統(tǒng)籌安排下,由籌建單位負責,會同主管部門、建筑部門、城市計劃部門和區(qū)、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))等相關(guān)單位,經(jīng)過充足討論和比較,選擇優(yōu)點最多地址為建廠地址。在選擇廠址時,設計單位亦應參與。2.1.1廠址選擇應從以下幾方面考慮1、食品工廠廠址應設在當?shù)赜媱潊^(qū)內(nèi),以適應該地發(fā)展計劃統(tǒng)一布局,并盡可能不占或少占良田,做到節(jié)省用地。所需土地可按基建要求分期分批征用。食品工廠應設在環(huán)境潔凈,綠化條件好,水源清潔區(qū)域。2、食品工廠通常建在原料產(chǎn)地周圍大中城市郊區(qū),部分產(chǎn)品為有利于銷售也可設在市區(qū)。這不僅可取得足夠數(shù)量和質(zhì)量新鮮原料,也有利于加強食品企業(yè)對農(nóng)村原料基地生產(chǎn)指導和聯(lián)絡,而且還便于輔助材料和包裝材料取得,利于產(chǎn)品銷售,同時還能夠降低運輸費用。3、所選廠址要有可靠地質(zhì)條件,應避免將工廠設在流沙、淤泥、土崩斷裂層上。在礦藏地表處不應建廠。廠址應有一定地耐力。建筑冷庫地方,地下水位不能過高。4、廠區(qū)標高應高于當?shù)貧v史最高洪水位,尤其是主廠房及倉庫標高更應高出當?shù)貧v史最高洪水位。廠區(qū)自然排水坡度最好在(4~8)?1000之間。5、所選廠址面積大小,應能盡可能滿足生產(chǎn)要求,并有發(fā)展余地和留有適應空6第2章廠址選擇和總平面設計余場地。6、所選廠址周圍應有良好衛(wèi)生環(huán)境,沒有有害氣體、放射源、粉塵和其它擴散性污染源(包含污水、傳染病醫(yī)院等),尤其是在上風向地域工礦企業(yè),更要注意它們對食品廠生產(chǎn)有沒有危害。廠址不應設在受污染河流下游。還應盡可能避免在古墳、文物、風景區(qū)和機場周圍建廠,并避免高壓線、國防專用線穿越廠區(qū)。7、所選廠址應有較方便運輸條件(高速公路、鐵路及水路)。若需要新建公路或?qū)S描F路時,應選最短距離為好,以降低投資。8、有一定供電條件。在供電距離和容量上應得到供電部門確保。9、所選廠址周圍不僅要有充足水源,而且水質(zhì)要好(水質(zhì)必需符合衛(wèi)生部所頒發(fā)飲用水水質(zhì)標準)。城市采取自來水,即符合飲用水標準。若采取江、河、湖水,則需加以處理。若要采取地下水,則需向當?shù)亓私?,是否許可開鑿深井。同時,還得注意其水質(zhì)是否符合飲用水要求。水源水質(zhì)是食品工廠選擇廠址關(guān)鍵條件,尤其是飲料廠和釀造廠,對實質(zhì)要求更高。廠內(nèi)排除廢渣,應就近處理。廢水經(jīng)處理后排放。要盡可能對廢渣、廢水做綜合利用。10、廠址最好選擇在居民區(qū)周圍,這么能夠降低宿舍、商店、學校等職員生活福利設施。2.1.2廠址選擇匯報內(nèi)容1、廠址坐落地點,四面環(huán)境情況。地質(zhì)及相關(guān)自然條件資料。廠區(qū)范圍、征地面積、發(fā)展計劃、施工時相關(guān)土方工程及拆遷民房情況,并繪制1?1000地形圖。2、原料供給情況;廢水排放情況。3、水、電、燃料、交通運輸及職員福利設施供給和處理方法。4、經(jīng)濟分析。對廠區(qū)一次性投資估算及生產(chǎn)中經(jīng)濟成本等綜合分析。5、選擇意見。經(jīng)過選擇比較,經(jīng)濟分析,確定哪一個廠址符合條件。2.1.3結(jié)合而論,廠址選擇標準可歸納為以下幾項7四川理工學院學士學位設計1、廠址位置要符合城市計劃(供汽、供電、給排水、交通運輸)等要求。2、廠地域要靠近原料、燃料基地和產(chǎn)品銷售市場,還要靠近水源和電源。3、含有良好交通運輸條件。4、場地有效利用系數(shù)較高,并有遠景計劃最終總體布局。5、有一定基建施工條件和投產(chǎn)后協(xié)作條件。6、廠址選擇要利于三廢處理。2.2廠址選擇說明依據(jù)以上標準,本設計將廠址選擇在南充市航空港工業(yè)集中區(qū)。1、航空港工業(yè)集中區(qū)是省級經(jīng)濟開發(fā)區(qū)——南充經(jīng)濟開發(fā)區(qū)關(guān)鍵組成部分。初步形成了機械電子、家俱建材、絲紡服裝和食品醫(yī)藥四大產(chǎn)業(yè)。園區(qū)現(xiàn)占地5平方公里,遠期計劃面積40平方公里,又屬高新技術(shù)開發(fā)區(qū),符合國家發(fā)展方針政策。2、南充市航空港工業(yè)集中區(qū)在南充市高坪區(qū),環(huán)境良好,屬嘉陵江中游,污染較少。3、南充市航空港工業(yè)集中區(qū)靠近高坪機場,有多條公交線路直達市區(qū)。南充市有直達成全部、重慶等周圍大城市高速公路和鐵路,交通便利,地勢平坦,位置優(yōu)越。4、南充夏天較炎熱,碳酸飲料中二氧化碳能帶走體內(nèi)熱量,給人清爽感,因此會有良好市場。5、在南充快速發(fā)展今天,經(jīng)濟也突飛猛進增加,人民生活水平提升了,所以會有一定消費群體。2.3總平面設計食品工廠總平面設計,不管原料種類、產(chǎn)品性質(zhì)、規(guī)模大小和建設條件怎樣不同,全部是根據(jù)設計基礎標準結(jié)合具體情況進行。2.3.1總平面設計基礎標準8第2章廠址選擇和總平面設計食品工廠總平面設計,部署務必緊湊合理,節(jié)省用地。分期建設工程,可一次設計,分期建設,為長久發(fā)展留有余地。2.3.1.1總平面設計應符合工廠生產(chǎn)工藝要求1、主車間、倉庫等應按生產(chǎn)步驟部署,并盡可能縮短距離。2、全廠貨流、人流、原料、管道等運輸應有各自路線,努力爭取避免交叉。3、避免無聊往返運輸,動力設施應靠近負荷中心,如變電站應靠近高壓線網(wǎng)輸入本廠一邊,同時,變電站又應靠近工廠負荷中心。制冷機房應靠近變電站,緊靠冷庫。罐頭食品工廠肉類車間解凍間應靠近冷庫,而殺菌等用蒸汽量大工段應靠近鍋爐房。2.3.1.2食品工廠總平面設計必需滿足食品工廠衛(wèi)生要求和食品安全要求1、生產(chǎn)區(qū)(多種車間和倉庫等)和生活區(qū)(宿舍、食堂、浴室、商店和學校等)、廠前區(qū)(傳達室、醫(yī)務室、化驗室、辦公室、俱樂部、汽車房等)、和生產(chǎn)區(qū)分開。2、生產(chǎn)車間應注意朝向,一邊采取南北向,確保陽光充足,通風良好。3、生產(chǎn)車間和城市公路須有一定隔離區(qū),通常寬為30~50m,中間最好有綠化地帶阻攔塵埃。4、依據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)不一樣,動力供給貨運周轉(zhuǎn)和衛(wèi)生防火等應分區(qū)部署。同時,主車間應和食品衛(wèi)生有影響綜合車間、廢品倉庫、煤堆及有大量煙塵或有害氣體排出車間間隔一定距離。主車間應設在鍋爐房上風向。5、公用廁所要和主車間、食品原料倉庫或堆場及成品庫保持一定距離,并采取水沖式廁所,以保持廁所清潔衛(wèi)生。6、總平面中要有一定綠化面積,但不宜過大。2.3.1.3食品廠廠區(qū)道路和廠區(qū)建筑物部署要求9四川理工學院學士學位設計1、廠區(qū)道路應按運輸量及運輸工具情況決定其寬度,廠區(qū)道路應采取水泥或瀝青路面,以保持清潔。運輸貨物道路應和車間保持一定距離,尤其是運煤和煤渣輕易產(chǎn)生污染。通常道路應設計成環(huán)形,以免造成堵塞。2、廠區(qū)道路還應從實際出發(fā)考慮是否需要有鐵路專用線和碼頭等設施。3、廠區(qū)建筑物間距(指兩棟建筑物外墻面相距距離)應按相關(guān)規(guī)范設計。從防火、衛(wèi)生、防震、防塵、噪聲、日照、通風等方面來考慮,在符合相關(guān)規(guī)范前提下,使建筑物間距離最小。比如,建筑間距和日照關(guān)系,冬季需要日照地域,可依據(jù)冬至日太陽方位角和建筑物高度求得前棟建筑投影長度,作為建筑日照間距依據(jù)。不同朝向日照間距D約為1.1~1.5H(D為兩建筑物外墻面距離,H為部署在前面建筑遮擋陽光高度)。4、建筑間距和通風關(guān)系:當風向正對建筑物時(即入射角為0°時),期望前面建筑不遮擋后面建筑自然通風,那就要求建筑間距D在4~5H以上。當風向入射角為30°時,間距可采取1.3H。當入射角為60°時,間距D采取1.0H。通常建筑選擇較大風向入射角時,用1.3H或1.5H就可達成通風要求;在地震區(qū)采取1.6H或2.0H。5、廠區(qū)各建筑物部署也應符合計劃要求,同時合理利用地質(zhì)、地形和水文等自然條件。合理確定建筑物、道路標高,確保不受洪水影響,使排水通暢。6、在坡地、山地建設工廠,可采取不一樣標高安排道路及建筑物,進行合理豎向部署。但必需注意設置護坡及防洪渠道,以防山洪災難。7、相互間有影響車間,盡可能不要放在同一建筑物里,但相同車間應盡可能放在一起,提升場地利用率。2.4總平面設計說明總平面設計依據(jù)是設計任務書、廠址選擇匯報及生產(chǎn)工藝步驟簡圖。結(jié)合廠址自然條件因地制宜,注意了經(jīng)濟技術(shù)性,節(jié)省用地,節(jié)省投資和留有發(fā)展余地。由風玫瑰圖看得,整年主風向為靜風少有北風,關(guān)鍵生產(chǎn)車間部署在全廠東西縱向上中心地帶,形成生產(chǎn)區(qū)。生活區(qū)設在主風向下風向,以免污染生產(chǎn)區(qū)衛(wèi)生,鍋爐房設在西南方向,既不會污染加工車間又不至于使能源輸送距離加大,污水處理站10第2章廠址選擇和總平面設計設在廠后區(qū),對生產(chǎn)區(qū)環(huán)境衛(wèi)生沒有影響。這個總平面設計符合生產(chǎn)步驟要求。原料、半成品、成品生產(chǎn)作業(yè)線順直、短捷,設有交叉和返回。建、構(gòu)筑物廠房部署分區(qū)劃片,分為廠前區(qū)、能源區(qū)、生產(chǎn)區(qū)。表現(xiàn)出各區(qū)功效分明、運輸聯(lián)絡方便、建筑井然有序。廠前區(qū)建筑基礎上屬于行政管理及后勤職能部門等相關(guān)設施(食堂、車庫、門衛(wèi)等)。生產(chǎn)區(qū)包含關(guān)鍵車間廠房及其原料、成品庫。能源區(qū)包含動力車間廠房(水泵房、水塔、鍋爐房等),生產(chǎn)區(qū)處于廠址場地中部,也是地形地質(zhì)很好地帶。全廠運輸?shù)缆吩O置在各區(qū)片之間,主干道和大門通連。廠前區(qū),主干道兩側(cè)設置綠化設施,美化環(huán)境,動力車間靠近其服務部門生產(chǎn)區(qū)。這么,最大程度降低管路管線鋪設、輸送汽、冷、氣、電常年能量損失。且動力車間部署在廠區(qū)下風向,以免煙塵污染廠區(qū)和輕易引發(fā)火災。輔助車間靠近為其服務主車間廠房,分布在廠區(qū)右側(cè)。水塔分布在右側(cè)靠中,方便為生產(chǎn)提供大量用水。包裝材料庫設置在主車間一樓和二樓,靠近包裝車間。原料庫部署在主車間左側(cè),為生產(chǎn)時運輸節(jié)省成本。廠前門右側(cè)設置一個汽車庫和自行車棚,關(guān)鍵為車間工人停車用地,廠后區(qū)設計一個小車庫,關(guān)鍵為成品運輸車輛停車用。鍋爐房處于廠區(qū)右側(cè)下方。關(guān)鍵為了靠近主車間蒸煮間,可降低供汽熱量和壓力損失。有利于凝結(jié)水回收及環(huán)境衛(wèi)生。行政管理和后勤部門總體部署位集中在廠前區(qū)。因為其職能性質(zhì)要求,對廠內(nèi)方便于全廠性行政業(yè)務和生產(chǎn)技術(shù)管理,和后勤服務,對外在建筑上適應城市計劃、市容整齊要求。故設在工廠大門處,臨近兩側(cè)。首先,辦公大樓正對著大門,而且附以大型花池綠化及旁側(cè)美化,表現(xiàn)了工廠方位朝向。而且通風采光充足,其它福利設施部署在廠前區(qū)左側(cè),如食堂、活動室、及運動場地等,作為生活區(qū)一部分,方便工人生活。全廠總平面部署采取區(qū)帶式部署形式。在廠區(qū)劃分前提下,確保區(qū)域功效分明特點,以關(guān)鍵生產(chǎn)車間定位部署,帶起輔助車間和動力車間逐一部署。這種部署形式特點是突出了關(guān)鍵生產(chǎn)車間中心地帶位置。全廠各區(qū)部署得比較協(xié)調(diào)合理。道路網(wǎng)部署井然有序,綠化區(qū)面積得以確保。11四川理工學院學士學位設計第3章碳酸飲料工廠工藝設計3.1產(chǎn)品方案要求在安排產(chǎn)品方案時,應盡可能做到滿足關(guān)鍵產(chǎn)品產(chǎn)量要求,滿足原料綜合利用要求,滿足淡旺季節(jié)平衡生產(chǎn)要求,滿足市場供給和提升經(jīng)濟效益要求。努力做到產(chǎn)品產(chǎn)量和原料供給量平衡,生產(chǎn)季節(jié)和勞動力需求相平衡,生產(chǎn)班次平衡,設備生產(chǎn)能力平衡,水、電、汽負荷要平衡。在編排產(chǎn)品方案時,應依據(jù)計劃任務書要求及原料供給情況,并結(jié)合各生產(chǎn)車間實際利用率,計劃好安排多少車間生產(chǎn)才能確保方案順利實施。3.2班產(chǎn)量確實定班產(chǎn)量是食品工廠工藝設計中最關(guān)鍵計算基準,班產(chǎn)量大小直接影響到設備配套、車間部署和占地面積、公用設施和輔助設施規(guī)格、大小及勞動力定員等。班產(chǎn)量制約原因關(guān)鍵有原料供給情況和市場銷售情況、配套設備生產(chǎn)能力及運行情況、延長生產(chǎn)期條件(冷庫及半成品加工方法)、產(chǎn)品品種搭配和工廠自動化程度。表3-1產(chǎn)品方案月份天數(shù)班產(chǎn)量班次日產(chǎn)量月產(chǎn)量果味型果汁型可樂型(噸)(噸)(噸)(噸)(噸)211230151530630225330660150606015018060120210300105150300(天/月)(班/噸)1月2月3月4月211522221515151512第3章碳酸飲料工廠工藝設計5月6月7月8月9月10月11月12月19222222221922221515151515151515222221113030303030151515570660660660660285330330150150150150150606060180210210210210105120120240300300300300120150150由上表可知,每十二個月實際工作日按250天計算,符合國家要求。每個月按4周計算,除去周末8天,實際工作日為22天,因為2月份有春節(jié),則生產(chǎn)15天,1月放元旦一天,則生產(chǎn)21天,5月和10月因也有法定節(jié)假日故生產(chǎn)19天。碳酸飲料在夏季和春節(jié)期間銷量很好,故天天生產(chǎn)2班。其它多個月為淡季,天天生產(chǎn)1班。3.3碳酸飲料生產(chǎn)工藝步驟碳酸飲料生產(chǎn)工藝步驟有兩種,一個是配好調(diào)味糖漿后,將其灌入包裝容器,再灌裝碳酸水(即沖入二氧化碳水),稱現(xiàn)調(diào)試;另一個是將調(diào)味糖漿和碳酸水定量混合后,再灌入包裝容器中,稱預調(diào)式。本設計依據(jù)一次灌裝工藝步驟進行設計。預調(diào)式工藝步驟(一次灌裝)見圖3-1。飲用水→水處理→脫氣→暫存→CO2氣調(diào)味劑、香精等↓砂糖→溶解→暫存→過濾→糖漿調(diào)和→定量調(diào)和機→帶冷卻混合機↙瓶→洗凈→空瓶檢驗→裝瓶機→軋蓋機↓制品檢驗↓成品13四川理工學院學士學位設計圖3-1預調(diào)式工藝步驟現(xiàn)調(diào)試工藝步驟(二次灌裝)見圖3-2。CO2氣↓飲用水→水處理→冷卻→混合機↘冷卻→灌漿機→裝瓶機→軋蓋機↓混勻機成品圖3-2現(xiàn)調(diào)試工藝步驟↓←制品檢驗調(diào)和劑、香精等↓砂糖→溶解→過濾→糖漿調(diào)和→瓶→洗凈→↑空瓶檢驗3.3.1工藝步驟說明3.3.1.1飲料用水水質(zhì)要求和處理水是飲料生產(chǎn)中關(guān)鍵原料之一,水質(zhì)好壞,直接影響成品質(zhì)量。所以,飲用水處理很關(guān)鍵。(1)天然水源中雜質(zhì),按其微粒分散程度,大致可分為三類:懸浮物、膠體、溶解物質(zhì),見表3-2。表3-2天然水源中雜質(zhì)分類和處理方法雜質(zhì)微粒/mm10?710分類特征識別常見處理方法真溶液透明電子顯微鏡離子交換混凝、澄清、過濾膠體光照下渾濁超顯微鏡懸浮物渾濁肉眼可見一般顯微鏡自然沉降、過濾10?610?510?410?310?210?1114第3章碳酸飲料工廠工藝設計(2)飲用水水質(zhì)要求飲料用水首先必需符合中國生活飲用水衛(wèi)生標準(GB5749),見表3-3。3.3.1.2原糖漿制備(1)糖溶解把糖溶解于水中,通常稱為原糖漿或單糖漿。必需采取優(yōu)質(zhì)砂糖,溶解于一定量水中,制成估計濃度糖液,再經(jīng)過濾、澄清后供用。其所用水亦必需用純良水,其水質(zhì)可和裝瓶用水相同。溶解方法有冷溶法和熱溶法。配制短期內(nèi)飲用飲料糖漿可采取冷溶法;零碎飲料,純度要求較高,或要求延長貯藏期飲料,最好采取熱溶法。熱溶法優(yōu)點是:1、能殺滅附于糖內(nèi)細菌;2、可分離出凝固糖中雜物;3、溶解快速,在較短時間內(nèi)可生產(chǎn)大量糖漿。冷溶法優(yōu)點是節(jié)省燃料。15四川理工學院學士學位設計表3-3生活用水衛(wèi)生標準項目色濁度臭和味肉眼可見物PH總硬度(以碳酸鈣計)mg/L鐵/(mg/L)錳/(mg/L)銅/(mg/L)鋅/(mg/L)揮發(fā)酚類(以苯酚計)mg/L陰離子合成洗滌(mg/L)硫酸鹽/(mg/L)氯化物/(mg/L)溶解性總固體/(mg/L)標準色度不超出15度,并不展現(xiàn)其它異色不超出3度,特殊情況不超出5度不得有異臭、異味不得含有6.5~8.5<450<0.3<0.1<1.0<1.0<0.002<0.3<250<250<1000感官性狀和通?;瘜W指標氟化物/(mg/L)氰化物/(mg/L)砷/(mg/L)毒理學指標硒/(mg/L)汞/(mg/L)鎘/(mg/L)鉻(六價)/(mg/L)鉛/(mg/L)銀/(mg/L)硝酸鹽(以氮計)/(mg/L)氯仿/(μg/L)四氯化碳/(μg/L)滴滴涕/(μg/l)六六六/(μg/L)細菌總數(shù)/(個/mL)總大腸菌群/(個/L)<1.0<0.05<0.05<0.01<0.001<0.01<0.05<0.05<0.05<20<60<3<1<5<100<3在和水接觸30min反應不低于0.3mg/L.16第3章碳酸飲料工廠工藝設計細菌學指標游離余氯集中式給水除出廠水應符合上述要求外,管網(wǎng)末梢水不應低于0.05mg/L總α放射性/(Bq/L)放射性指標總β放射性/(Bq/L)<0.1<1(2)糖漿過濾砂糖加水溶解后,必需進行過濾,濾法有自然過濾和加壓過濾兩種。自然過濾采取錘形厚絨布濾袋,內(nèi)加紙漿濾層,操作極簡單。但濾速流量太慢,不適適用于通常工廠,大部分工廠采取加壓濾法。加壓過濾采取不銹鋼板框壓縮設備,每塊濾板上配有細帆布,糖液經(jīng)溶化后,加紙漿為助濾劑,用泵加壓經(jīng)過濾板,反復經(jīng)過,先形成濾層,去除雜質(zhì)得到澄清透明糖漿備用。助濾劑是用造紙原料經(jīng)粉碎成漿狀,于糖溶化后加入,其加入量為每1m過濾面積,約用1Kg紙漿原料。用離心泵加壓,其壓力不超出117.6kPa(1.2kgf/cm)。通常操作壓力在58.8kPa(0.6kgf/cm)左右。如采取2.5m過濾面積過濾設備,65°Bx濃度糖漿流量為2.5t/h。假如壓力超出117.6kPa及流量降低時,應停止操作,重新更換新紙漿及濾布。該操作必需在要求衛(wèi)生條件下進行。更換下來紙漿經(jīng)清洗、干燥后可反復使用。假如生產(chǎn)中采取質(zhì)量較差砂糖,則會造成飲料產(chǎn)生絮凝物、沉淀物,以致產(chǎn)生異味等,還會使裝瓶時出現(xiàn)大量泡沫,影響生產(chǎn)速度。所以較差砂糖必需采取活性炭凈化處理。處理方法為:將糖用活性炭加入熱糖漿中,添加時用攪拌器不停攪拌。活性炭用量須視糖及活性炭質(zhì)量而定,通常見量為糖質(zhì)量0.5%~1%之間。活性炭和糖溶液接觸15min,溫度保持在80℃.為了避免活性炭堵塞過濾器面層,在經(jīng)過過濾器前加部分助濾劑(如硅藻土),用量為糖質(zhì)量0.1%。過濾時活性炭和助濾劑吸附在過濾面層,糖漿反復經(jīng)過過濾器,達成過濾出來糖液純凈透明為度。過濾設備也采取不銹鋼板框壓濾器。222217四川理工學院學士學位設計3.3.1.3糖漿配合原糖漿(加甜味劑)→加防腐劑→加酸味劑→果汁→香精→色素→水(碳酸水)(1)防腐劑防腐劑作用,是預防食品生產(chǎn)中受到細菌污染而造成腐壞,但要首先確保產(chǎn)品生產(chǎn)過程衛(wèi)生,才能期待防腐劑所產(chǎn)生效果。飲料中常見防腐劑是苯甲酸鈉,配制濃度為25%,即一份苯甲酸鈉加三分溫水溶解成溶液,經(jīng)過濾,貯存于清潔容器中備用。在軟飲料中使用量低于0.1%。(2)酸酸被使用于飲料中,以產(chǎn)生酸味,調(diào)整糖甜味,并突出或補充相關(guān)聯(lián)香味。1、檸檬酸因為它是柑橘水果一個天然組成部分,所以適適用于橘子味碳酸飲料。工廠通常常用50%檸檬酸溶液。2、酒石酸酒石酸是從葡萄酒生產(chǎn)副產(chǎn)品中取得,它比檸檬酸要酸部分,關(guān)鍵用來制備葡萄香味飲料。和檸檬酸使用方法相同,也溶化成50%溶液。3、磷酸因為磷酸濃度高,價格廉價,所以它是最經(jīng)濟酸化劑。使用于碳酸飲料時,25%碳酸溶液差不多相等于50%檸檬酸溶液。關(guān)鍵用于可樂型飲料中。4、乳酸乳酸由乳糖所制得,是無色濃稠溶液,味較溫和。通常使用量和檸檬酸相同。(3)甜味劑(糖精鈉)糖精鈉為無色呈結(jié)晶體,因系鈉鹽,故易容于水。它甜度通常和其質(zhì)量300~500倍蔗糖相等。中國要求最大使用量為成品0.015%。(4)果汁很多水果汁被廣泛用于碳酸飲料中,使用最廣要屬柑橘類汁。果汁可分澄清和渾濁?,F(xiàn)柑橘類果汁全部用渾濁狀,在加工果汁時必需將榨出果汁立即進行瞬時巴氏殺菌,以破壞其中果膠酶活性。以免破壞渾濁度。為了節(jié)省通常采取濃縮汁,如真空離心濃縮。18第3章碳酸飲料工廠工藝設計(5)色素因為消費者需要飲料外觀應和原果或植物色調(diào)相同,所以需要使用多種著色劑,以吸引消費者。碳酸飲料中使用著色劑可分為兩類:天然色素和法定食用色素。天然色素有蟲膠色素、紅花黃、辣椒紅、焦糖色、紅曲米、β-胡蘿卜素、葉綠素、姜黃、甜菜紅等九種。人造色素有檸檬黃、日落黃、莧菜紅、胭脂紅、靛藍等五種。(6)香精香精在飲料中是不可缺乏原料,可分為水溶性香精和乳化香精。3.3.1.4碳酸化碳酸飲料最為關(guān)鍵性質(zhì)是發(fā)泡性,發(fā)泡程度是由飲料中溶解二氧化碳量決定。水或調(diào)配好飲料吸收碳酸氣,即二氧化碳和水混合過程稱為碳酸飽和作用或碳酸化作用。影響碳酸化作用原因:(1)二氧化碳在碳酸飲料中作用1、清涼作用:喝汽水實際上是喝一定濃度碳酸,碳酸在腹中因為溫度升高、壓力降低,即進行分解。當二氧化碳從體內(nèi)排出時,就把體內(nèi)熱帶出來,起到清涼作用。2、阻礙微生物生長,延長汽水貨架壽命:二氧化碳能致死嗜氧微生物,并由于汽水中壓力能抑制微生物生長。國際上認為3.5~4倍含氣量是汽水安全區(qū)。3、突出香味:二氧化碳在汽水中逸出時,能帶出香味,增強風味。4、有舒適剎口感:二氧化碳配合汽水中其它成份,產(chǎn)出一個特殊風味,各個不一樣品種需要不一樣剎口感,有要強烈,有要柔和,所以各個品種含氣量不一樣。如:橙汁汽水,含氣量(容積倍數(shù))為1.5~2.5;可樂汽水,含氣量為3.5~4;檸檬汽水,含氣量為3.5~4。(2)二氧化碳在水中溶解度在一定壓力和溫度下,二氧化碳在水中最大溶解量叫作溶解度。這時氣體從液體中逸出速度和氣體進入液體速度達成平衡,叫作飽和。未達成最大溶解量溶液叫19四川理工學院學士學位設計作不飽和溶液。二氧化碳在液體中溶解量依下列原因而定:1、氣液體系絕對壓力和液體溫度。2、二氧化碳氣純度和液體中存在溶質(zhì)性質(zhì)。3、氣體和液體接觸面積和接觸時間。(3)飲料中空氣影響二氧化碳在液體中溶解度和液體中存在溶質(zhì)性質(zhì)和二氧化碳純度相關(guān)。純水較含糖或含鹽水更輕易溶解二氧化碳。二氧化碳氣中雜質(zhì)則阻礙二氧化碳溶解。最常見影響碳酸化原因是空氣??諝獠粌H影響碳酸化效果,而且對產(chǎn)品來說,能促進霉菌和腐敗菌生長,并能氧化香料使風味遭到破壞??諝怅P(guān)鍵起源:(1)二氧化碳氣不純;(2)氣路有漏隙;(3)水中溶解氧、氣泡;(4)抽水管線有漏隙;(5)糖漿中溶解氧、氣泡;(6)糖漿管線和配比器管線中空氣窩存;(7)混合機內(nèi)及管線中空氣。水中空氣能夠用脫氣機處理。3.3.1.5瓶預處理(1)卸垛卸垛就是將空瓶或空罐從箱子或托盤移入鏈道中。玻璃瓶線卸瓶機利用真空吸附裝置,經(jīng)過吸爪夾住瓶子,把瓶子從箱子中取出送至鏈道上。這一過程,需要對玻璃瓶進行預檢,以挑出碎瓶、不能清洗臟瓶及雜瓶等。塑料瓶線、易拉罐線卸瓶機關(guān)鍵針對托盤包裝產(chǎn)品,利用升降裝置,將載有空瓶托盤升至和平臺一致水平位置,通過推進裝置,將同一層內(nèi)空瓶移到鏈道,完成輸送工作。(2)洗瓶玻璃瓶因?qū)倩厥瞻b,故瓶內(nèi)較臟,采取去污能力較強火堿清洗,通?;饓A濃度為2%~3.5%,堿液溫度為55~60℃,接觸時間為10~20min。若燒堿濃度在4%以上或溫度超出77℃時,將對玻璃瓶有損害。玻璃瓶清洗現(xiàn)在普遍采取是混合洗液法,即在燒堿中加入燒堿(6/4),使之更易洗凈,加入磷酸鈉以改善硬水結(jié)垢,避免PET瓶及易拉罐因為硬水使洗出瓶壁產(chǎn)生污垢;加入葡萄糖酸鈉以利去瓶口鐵銹等。20第3章碳酸飲料工廠工藝設計采取密封包裝,污染很小,只需使用含氯量(3~10)×10?軟化水瞬間沖洗即可,沖洗壓力保持在0.2~0.4kPa。洗瓶方法分為浸泡、噴射、刷洗三種。63.3.2碳酸飲料質(zhì)量指標(1)感官指標1、色澤和透明度:無色、澄清、透明(加色素汽水應符合該品種應有之色澤);混汁型汽水應含有一定渾濁感。2、外觀:瓶內(nèi)外清潔,瓶頸內(nèi)壁無牢靠油圈,瓶蓋牙口不外張,無銹斑,不漏水和氣。3、香氣和滋味:香氣純正,滋味和順,酸甜適中,并符合該品種應有風味。無異臭、無異味。4、雜質(zhì):無肉眼可見外來雜質(zhì)(果汁型汽水許可少許果肉)。5、均勻度:沒有分層現(xiàn)象,液面距瓶蓋6cm。6、泡沫:倒入杯內(nèi),泡沫高2cm以上,連續(xù)時間2min以上。(2)理化指標表3-4理化指標分類項目可溶性固形物(20℃折光計法)%二氧化碳氣容量(20℃容積倍數(shù))果汁型和果味型高糖≥10≥2.5中糖≥6.5低糖≥4.0≥7.0≥3.0≥2.5≥0.30可樂型其它型總酸(以1分子水檸檬酸計)(%)≥0.12≥0.10≥0.06≥0.08按GB2760要求甜味劑苯甲酸鈉含量(克/千克)0.2021四川理工學院學士學位設計著色劑按GB2760要求按GB2760要求乳化劑按GB2760要求食用香料砷(以As計)(毫克/千克)鉛(以Pb計)(毫克/千克)銅(以Cu計)(毫克/千克)0.51.010.0(3)微生物指標:細菌總數(shù)≤100個/毫升,大腸桿菌群≤3個/100毫升,致病菌不得檢出。(4)保質(zhì)期:3個月無沉淀變質(zhì)。3.4生產(chǎn)物料衡算原輔料用量計算:下面以可樂型碳酸飲料為例:可樂香精0.1%,白砂糖7%,檸檬酸0.06%,甜蜜素0.05%,磷酸(85%)0.06%,焦糖色0.18%,苯甲酸鈉0.015%。設成品在生產(chǎn)過程中損失為0.5%則:損失量15000×0.5%=75千克需生產(chǎn)成品量為15000+75=15075千克本設計采取塑料瓶包裝,其容量約為500mL,約為0.5千克,則每班能生產(chǎn)可樂型碳酸飲料:N=15000/0.5=30000瓶班產(chǎn)15噸成品需加入白砂糖:15075×7%=1055.25千克檸檬酸:15075×0.06%≈9.05千克甜蜜素:15075×0.05%≈7.54千克焦糖色:15075×0.18%≈27.14千克22第3章碳酸飲料工廠工藝設計可樂香精:15075×0.1%≈15.08千克苯甲酸鈉:15075×0.015%≈2.26千克磷酸(85%):15075×0.06%≈9.045千克15075千克成品需要飲用水約為:15075-(1055+9+7.5+27+15+2+9)=13950.5升每班耗用包轉(zhuǎn)容器量(個/班)=(1000/0.5)×15=30000個通常24瓶為一箱,則每班耗用紙箱量(只/班)=30000/24=1250個3.5設備選型設備選型必需依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、班產(chǎn)量、工藝步驟特點和工廠條件綜合考慮,通常按下列標準和要求進行。1、滿足工藝要求,確保產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。大中型食品工廠應選擇技術(shù)優(yōu)異、機械化程度較高、可連續(xù)化、自動化操作設備;小型廠則選擇較簡單設備,注意設備利用率和成本核實。2、優(yōu)異性。關(guān)鍵設備質(zhì)量性能、使用壽命、能量消耗、自動化水平應盡可能接近或達成國際優(yōu)異水平或中國領(lǐng)先水平。3、適用性。選擇設備應和建設規(guī)模、產(chǎn)品方案,和工廠職員素質(zhì)和管理水平相適應;和可能得到原材料、輔材料和燃料相適應;和環(huán)境保護要求相適應。4、可靠性。選擇設備應經(jīng)過生產(chǎn)、運行檢驗,并有良好可靠性統(tǒng)計。5、安全性。選擇設備在正常使用中確保安全運行,考察所采取設備是否會對操作人員造成人身傷害,有沒有保護方法,是否會破壞自然環(huán)境和生態(tài)平衡,能否預防等。6、經(jīng)濟合理性。分析采取設備是否經(jīng)濟合理,是否有利于節(jié)省項目投資和降低生產(chǎn)成本。7、所選設備應符合食品衛(wèi)生要求,拆裝清洗方便,和食品接觸部分用不易腐蝕不銹鋼或?qū)κ称窡o污染材料制成。8、在溫度、壓力、真空、濃度、時間、速度、流量、液位、計數(shù)和程序等方面有合理控制系統(tǒng),并盡可能采取自動控制方法。3.5.1水處理設備23四川理工學院學士學位設計3.5.1.1水凈化處理設備本設計采取砂濾棒過濾器。此設備長時間過濾后,雜質(zhì)吸附會使過濾速度下降,應進行沖洗、消毒。消毒通常見10%漂白粉溶液或其它氯化物溶液浸泡30min,也可用75%酒精浸泡殺菌。因為本設計班產(chǎn)量需用水約為12噸。一個班工作8h,每個小時流量為12/8=1.5t。所以選擇砂濾棒過濾器型號和參數(shù)以下:101型鋁合金濾水器0.294流量/t·h?:1.51規(guī)格(高×內(nèi)徑×厚)/mm:800×500×20砂濾棒數(shù)/(根·臺?):19(101型)1操作壓強/MPa:本設計需要1臺。3.5.1.2水軟化處理設備因為水硬度較高,離子較多不能符合生產(chǎn)需,故采取全自動軟化設備,利用離子交換器原理,降低水硬度。依據(jù)產(chǎn)量只需1臺,其技術(shù)參數(shù)以下:工作壓力:0.2--0.6Mpa進水硬度:<6mmol/L再生方法:逆流再生鹽耗:<130克/克當量電源:220V/50HZAC12V工作溫度:4--40℃出水硬度:<0.03mmol/L進水濁度:<5度產(chǎn)水量:2m/h3水耗:<產(chǎn)水量20%樹脂量L:75鹽桶容量:72L3W—40W再生鹽耗:18kg罐頭尺寸:350×1625(Φ×Hmm)不可用加碘鹽、加鈣鹽作再生劑,定時向鹽桶內(nèi)加鹽,確保鹽水處于飽和濃度。3.5.1.3水消毒在原水沉淀和過濾后加氯進行消毒,則加氯量較少,通常為0.5~2.0mg/L。3.5.2暫存罐24第3章碳酸飲料工廠工藝設計生產(chǎn)中不能在用水時候才處理,調(diào)配糖漿時糖水也應有一定貯備量。則在水處理和化糖后應有暫存罐儲藏。儲水罐材料:不銹鋼儲糖水罐材料:不銹鋼容量:5000L容量:3000L尺寸(Ф×H):×2800mm尺寸(Ф×H):1600×2300mm3.5.3不銹鋼飲料泵不銹鋼飲料泵適適用于輸送牛奶和其它類似膠質(zhì)液體食品之用,吸收物料之最高溫度為70-80℃,此泵是單吸全封閉式離心泵。輸送糖漿選擇齒輪泵。流量:3T/H葉輪直徑:126mm揚程:18M功率:0.75KW出口直徑:32mm重量:31kg粘度cst:/6000轉(zhuǎn)速:960/500-640壓力:0.8MPa功率:2.3/3KW轉(zhuǎn)速:2850r/min進口直徑:40mm外形尺寸(mm):450×240×330齒輪泵技術(shù)參數(shù):口徑:40mm型號:NYP-7.0流量:1.74m/h33.5.4化糖罐化糖罐關(guān)鍵用于化白砂糖,方法有冷溶法和熱溶法。化糖罐分缸體、缸蓋、攪拌槳、進料口、出料閥均由進口不銹鋼制成,按GB741-80技術(shù)條件進行,剛體內(nèi)拋光,內(nèi)有攪拌槳,起攪拌作用。本設計只需1臺,其技術(shù)參數(shù)見表3-5,型號以下:型號:DH-G夾套內(nèi)徑:1500mm容量:L電動機功率:2.2KW重量:1000k外形尺寸:1850×1650×2400m表3-5化糖鍋技術(shù)參數(shù)夾套內(nèi)容器內(nèi)設計壓力(Mpa)設計溫度(℃)試驗壓力(Mpa)0.4設計壓力(Mpa)設計溫度(℃)試驗壓力(Mpa)常壓14215~126常壓0.625四川理工學院學士學位設計關(guān)鍵材料貯存介質(zhì)1Cr18Ni9Ti水、蒸汽關(guān)鍵材料貯存介質(zhì)1Cr18Ni9Ti溶化糖液3.5.5硅藻土過濾器該過濾機系引進國外優(yōu)異技術(shù),選擇1Cr18Ni9Ti優(yōu)質(zhì)不銹鋼制作,采取硅藻土助濾劑,它含有外形美觀,操作簡便,過濾成本低,效率高等特點,過濾澄清度可達99.8%,操作得法甚至能夠濾除大腸桿菌。型號:KW250過濾面積:2m2濾片數(shù)(張):20理論流量:(1-3)t/h閥門口徑:Dg32外形尺寸(mm):1100×350×450工作壓力(MPa):≤0.2需配泵型號:YLB3-20Y因每班產(chǎn)成品15075千克。此過濾器8個小時理論流量為(8-24)噸。3.5.6糖漿調(diào)配罐此配料罐為上開啟式,下斜底三層結(jié)構(gòu),含有可加熱自動控溫、保溫、攪拌功效;傳熱快、適應溫差大、清洗方便等優(yōu)點。容量1000L工作溫度(℃):0~100攪拌轉(zhuǎn)速(r/min):35~51真空度(MPa):<-0.09工作壓力(MPa):常壓電機功率:5.5KW物料加熱溫度:≤350℃外形尺寸(mm):Φ1500X2750因為此型號容量較小,故需要3臺。3.5.7真空脫氣罐型號:TQ-2生產(chǎn)能力:L/h工作時真空度:6.4~8.7×10Pa設備凈重:300kg外形尺寸(mm):1135×780×30403.5.8紫外線殺菌機26第3章碳酸飲料工廠工藝設計型號:YBZX-2.0殺菌功率:60w燈管使用壽命:>9000h流量:2.0T/H進出口通徑:DN20mm壓力(Mpa):4電源:220V/50Hz外形尺寸(mm):700×350×7003.5.9二氧化碳凈化器因為二氧化碳純度不高,所以在進行碳酸化前應對二氧化碳進行凈化以提升純度。二氧化碳鋼瓶:105263/260=405個型號:D-51-350毛重:1400g直徑:51mm容量:350mL盛裝重量:260g水溫測試:≤60℃長度:295mm瓶口連接:M10×1.0現(xiàn)容器為0.5L塑料瓶,每箱裝飲料24瓶,則每箱汽水CO2容量為:0.5×24=12(L)可樂型汽水中CO2溶解量為3倍容積,則每班所需CO2量為:1250×3×12=45000(L)因為使用時,CO2利用率平均在70%左右,故所需量為:45000/0.7=64285.71(L)因為標態(tài)下CO2體積為22.4L,將體積轉(zhuǎn)化成重量,則每班8小時所消耗CO2量為:(64285.71/22.4)×44=126.276(kg)依據(jù)計算所需最小型號凈化設備,型號以下:型號:QJ-30工作壓力(Mpa):<0.6過濾能力:30kg/h尺寸(mm):Ф300×850過濾純度:99.8%3.5.10冷卻-混合-碳酸化聯(lián)合機因為糖漿和凈水混合,決定了制品多種成份百分比,直接影響制品質(zhì)量。所以要求正確地按預定百分比混合。配比(混合)器:L/H流量:碳酸化罐:L/H尺寸:2600×1100×3100功率:6kw27四川理工學院學士學位設計3.5.11全自動沖瓶灌裝旋蓋機因為人工洗瓶、灌裝工作量較大,此設備是飲料廠必備。型號:DGX16-20-6生產(chǎn)能力:1800~5000瓶/時功率:2.40KW重量:3.8噸適用瓶高:140~300mm外形尺寸(mm):1784×1700×2500適用瓶頸:Ф50~90mm3.5.12全自動瓶蓋印碼機型號:DYM型電源:220V功率:50W工作速度:-8000只/時外形尺寸(mm):620×1100×1820重量:76kg3.5.13單側(cè)面加圓瓶貼標機因為人工貼標工作量大,不能圓滿地完成粘貼標簽工作。故選擇貼標機替換人工貼標。每個小時生產(chǎn)(15000/0.5)/8=3750瓶,所以只需要1臺。整機尺寸:3048×1200×1650mm貼標速度:80瓶/分功率:1.5KW貼標精度:±1.0mm(不計包裝件和標簽誤差)3.5.14CIP清洗系統(tǒng)在食品加工過程中,清洗和衛(wèi)生是第一位,必需采取方法預防任何食品得到污染,所以CIP清洗設備就顯得很關(guān)鍵。它能有效控制所產(chǎn)生高有機廢物.微生物.細菌等,而且設備管道和儲罐由CIP循環(huán)清洗流體來強制清洗,無須進行任何拆卸,降低勞動強度。此次設計采取是CIP-0.5清洗機一臺。其參數(shù)以下:型號:CIP-0.5泵揚程:24m酸罐:500L堿罐:500L泵功率:1.5KW表3-6關(guān)鍵設備一覽表熱水罐:300LCIP泵:5t/h尺寸:2700×1100×1300(mm)28第3章碳酸飲料工廠工藝設計設備砂濾棒過濾器水軟化設備化糖罐型號101鋁合金——DH-G生產(chǎn)能力1.5t/h2t/hL功率1KW3-40W尺寸(mm)800×500×20數(shù)量11113111Φ350×16252.2KW1850×1650×24001100×350×450Φ1500×27501135×780×3040700×350×700硅藻土過濾器糖漿調(diào)配罐KW250——TQ-2YBZX-2.0QJ-30(1-3)t/h2KW1000L2t/h2t/h30kg/h5.5KW1.2KW60W80W真空脫氣罐紫外線殺菌機二氧化碳凈化器Ф300×850冷卻混合碳酸化聯(lián)合機——全自動沖瓶灌裝旋蓋機DGX16-20-61.8t/h1800-5000瓶/h6KW2600×1100×3100112.4KW1784×1700×2500全自動塑料瓶打碼機DYM型-8000瓶/h50W620×1100×18201單側(cè)面加圓瓶貼標機CIP清洗系統(tǒng)SL-5218SCIP-0.580瓶/min5t/h1.5KW3048×1200×1650111.5KW2700×1100×13003.6水電用量計算3.6.1用水量計算依據(jù)上面敘述,成品需處理后水約為14噸。而水處理中軟化處理一步,水耗小于產(chǎn)水量20%,產(chǎn)水量為2m/h。以最大水耗計算,每小時消耗水量為:×0.2=400L因為要處理14噸飲用水,需7個小時,最大耗水量為2800L,約為2.8噸。所以生產(chǎn)用水量為:14+2.8=16.8噸329四川理工學院學士學位設計3.6.2用電量計算生產(chǎn)用電:將各設備功率相加1+0.04+2.2+2+5.5×3+1.2+0.06+0.08+6+2.4+0.05+1.5+1.5=34.53KW以上是一條生產(chǎn)線一小時用電量,則一條生產(chǎn)線八小時用電量為:34.53×8≈276KW照明用電和生活用電采取估算方法約為10W/m。23.7車間工藝部署3.7.1生產(chǎn)車間工藝部署標準以下:(1)要有全局觀念,符合總體設計要求。(2)車間設備部署時,應使設備能夠靈活調(diào)動,滿足多個生產(chǎn)可能,并留有更換設備合適余地。同時還應注意設備相互間間距及設備和建筑物安全維修距離,確保操作方便,維修裝卸和清潔衛(wèi)生方便。(3)除一些特殊設備按相同類型合適集中外,其它設備要盡可能按工藝流水線安排。(4)要盡可能利用車間運輸空間,人員、物料分開進出。(5)注意車間采光、通風、采暖、降溫等設施。(6)考慮生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動保護。(7)可設于室外設備盡可能設于室外。3.7.2生產(chǎn)車間部署說明因為本設計產(chǎn)量較小,則只需一個生產(chǎn)車間。此設計廠房為單層廠房,外形為長方形。因為設備和設備之間,設備和建筑之間需要有一定安全距離。則車間長為30m,寬為12m,高為6m。3.7.2.1門(1)車間大門要滿足機械設備進出,則尺寸為×3800mm。30第3章碳酸飲料工廠工藝設計(2)倉庫門要滿足大型交通工具進出,則尺寸為4000×3000mm。(3)其它門均采取尺寸為1000×2200mm木門。更衣室門為800×2200mm。3.7.2.2采光車間采取自然采光和人工采光相輔助。自然采光通常采取鋼窗,外層設紗窗。尺寸大小為3000×2400mm,離地面距離為1.2m。更衣室窗戶設計為1200×1000mm。人工采光通常見雙管日光燈,局部操作區(qū)要求光照強,則可吊近操作面。燈高離地2.8m,照明要求10W/m,共需30×12×10=3600W,每根為40W,則需81根。23.7.2.3地坪因為飲料車間地坪常常受水、酸、堿等腐蝕性物質(zhì)侵襲,則采取高標號混凝土地面,通常采取300號混凝土。地坪表面需劃線條或印滿天星花格作防滑處理。地坪需要有1.8%坡度,并設有明溝或地漏排水。3.7.2.4內(nèi)墻面食品工廠對車間內(nèi)墻面衛(wèi)生要求很高,要防霉、防濕、防腐、有利于衛(wèi)生,轉(zhuǎn)角處最好為圓弧形設計。本設計內(nèi)墻面下部用白瓷磚或塑料面磚做成1.8~2.0m高墻裙。內(nèi)墻粉刷采取仿瓷涂料,可防水、防霉。3.7.2.5樓蓋樓蓋選擇鋼筋混凝土現(xiàn)澆整體式樓蓋,在樓板和面層之間加防濕層,并保持1.5%~2%坡度,有排水明溝或地漏,確保樓蓋不滲水。3.7.2.6柱子31四川理工學院學士學位設計選擇500×500mm厚度柱子,用是鋼筋混凝土.柱距為6m,跨度為6m。外墻厚度為370mm,車間內(nèi)墻厚度為240mm。用青磚。3.7.3勞動力計算本廠是按崗位計算定員,即依據(jù)各操作崗位和每個崗位所需要工人數(shù)計算生產(chǎn)定員人數(shù),其各職務定員情況見表3-7。在編排產(chǎn)品方案時盡可能用班產(chǎn)量來調(diào)整勞動力,每班所需工人數(shù)基礎相同。因為生產(chǎn)基礎上是全自動化,則需要人數(shù)并不多。水處理過程需要2個人,脫氣需1個人,化糖需1個人,調(diào)和碳酸化工段需2個人,洗瓶、檢瓶工段需2個人,裝瓶、壓蓋需2個人,打碼、貼標工段需1個人,成品檢驗需1個人,產(chǎn)品堆放需2個人??偣裁堪嗌a(chǎn)需生產(chǎn)工人為14人,天天2班為

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