《年產(chǎn)4000噸天然橙汁工廠設(shè)計》10000字（論文）

年產(chǎn)4000噸天然橙汁工廠設(shè)計目錄TOC\o"1-2"\h\u21523年產(chǎn)4000噸天然橙汁工廠設(shè)計 123583引言 21751.天然橙汁及其生產(chǎn)工藝的概述 227761.1天然橙汁的基本概述 2151091.2橙汁的理化性質(zhì)和主要組分 2235381.3天然橙汁的生產(chǎn)工藝 3195772.工藝計算 725422.1產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定 7188562.2班產(chǎn)量為14.5t的天然橙汁的物料衡算 8293422.3設(shè)備選型 935842.4天然橙汁工廠水電量計算 18197082.5天然橙汁工廠經(jīng)濟衡算 1983983.天然橙汁的工廠設(shè)計 21262293.1工廠選址 22142973.2工廠設(shè)計原則 22275444.在廠區(qū)布置上要求經(jīng)濟環(huán)保、合理高效。 22275943.3總平面設(shè)計 2280232.建設(shè)原料需放置在使用區(qū)域，降低二次搬運的幾率。 2253645.平面布置需保證安全、消防和綠色環(huán)保。 22156763.3.2平面設(shè)計 2315162總結(jié) 2426164參考文獻 246679附錄一 2613547附錄二 27摘要：果汁是新興營養(yǎng)飲料的代名詞之一，而天然橙汁作為國民接受度最高的也是很多營養(yǎng)師的推薦營養(yǎng)飲品，其行業(yè)發(fā)展非常有優(yōu)勢和前景，因此對于天然橙汁的工廠設(shè)計的研究頗有意義。本次天然橙汁的工廠設(shè)計秉承著“打造科學(xué)高效綠色廠區(qū)”的理念，首先，在本篇文章的開頭進行了簡要的市場分析；其次對于天然橙汁的生產(chǎn)流程進行了細致的論證，對于生產(chǎn)過程中的殺菌環(huán)節(jié)進行了詳細的對比介紹；隨后根據(jù)設(shè)計要求進行了工藝計算，其中分為四大板塊，分別是方案計算、設(shè)備選型、工廠水電計算以及經(jīng)濟衡算；最后圍繞著生產(chǎn)工藝進行工廠設(shè)計，并使用AutoCAD軟件進行繪制天然橙汁工廠平面圖以及工藝流程圖。所設(shè)計的年產(chǎn)量為4000噸天然橙汁工廠大約需要消耗11752.659噸原料橙，生產(chǎn)原料的成本在590萬左右，設(shè)備成本約1852萬元，土建成本在1810萬元，每年廠區(qū)用水量達到104496.808噸，水費成本達到36.6萬元，電費成本達95萬元，包裝成本在15.6萬左右。關(guān)鍵詞：天然橙汁；設(shè)備選型；工廠設(shè)計；食品殺菌引言近年來，“養(yǎng)生”、“健康”成為了網(wǎng)絡(luò)高熱度關(guān)鍵詞，這是因為人們的食品安全意識正在崛起，而果汁伴隨著營養(yǎng)便捷的特點出現(xiàn)在大眾視野，消費者對于果汁類飲品的接受度也逐漸提高。柑橘類作為國民度極高的水果，使得橙汁在眾多種類的果汁中脫穎而出。由于人們的健康意識逐漸提高，橙汁作為國際公認的健康飲品，受到消費者的追捧，更因其口感絕佳，導(dǎo)致橙汁的需求量日益增長。據(jù)相關(guān)研究表明，橙汁在中國的消費需求逐年增長，自2000年到2015年橙汁消費需求以年均13.36%的增長率在上升[1]。由于橙汁的需求量巨大，國內(nèi)橙汁行業(yè)的供應(yīng)量不足以滿足消費者的消費需求，我國橙汁的消費需求主要依賴于進口市場。2019年中國橙汁進口數(shù)量為71395.7噸，進口金額為13041.9萬美元，出口數(shù)量僅為1872.5噸，出口金額高達539.7萬美元。國內(nèi)橙汁需求依賴進口的比重太大，因此發(fā)展國內(nèi)橙汁產(chǎn)業(yè)極為重要[2]。1.天然橙汁及其生產(chǎn)工藝的概述1.1天然橙汁的基本概述 天然橙汁主要是用新鮮的橙子通過物理方法制作而成的一種營養(yǎng)飲品，其味道鮮美，營養(yǎng)健康，受到很多營養(yǎng)專家的力薦。橙子含有大量維生素c和胡蘿卜素，可以軟化和保護血管，促進血液循環(huán)，還可以對抗致癌物質(zhì)。研究顯示，橙汁可以增加體內(nèi)高密度脂蛋白的含量，并有利于低密度酯蛋白排出體外，橙汁內(nèi)含有的類黃酮和檸檬素可以促進HDL增加，從而降低心血管疾病的發(fā)病幾率。新鮮橙汁不但可以促進食欲，補充多種微量元素，改善顏面部的色素沉著，還可以堿化尿液，加速身體內(nèi)有害金屬物質(zhì)的排除[3]。1.2橙汁的理化性質(zhì)和主要組分表1橙汁的理化性質(zhì)和主要組分名稱性質(zhì)pH3-4可溶性固形物11.25總酸%1.77固酸比7.4蔗糖mg/ml22果糖/葡糖糖0.8果糖/總糖0.25葡萄糖/總糖0.32VC含量mg/ml0.57富馬酸mg/ml0.04水溶性黃酮mg/ml0.18外觀橘黃色、固液混合狀制作方法物理壓榨、離心、萃取等1.3天然橙汁的生產(chǎn)工藝1.3.1天然橙汁的殺菌方式天然橙汁的主要生產(chǎn)工藝流程：原料驗收至清潔分級，再經(jīng)壓榨、過濾、混合調(diào)配和脫氣去油后進入殺菌單元，這也是天然橙汁生產(chǎn)流程中的關(guān)鍵步驟，也是保證天然橙汁品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前天然橙汁殺菌方式主要有傳統(tǒng)熱力殺菌、超高壓殺菌、高壓脈沖電場殺菌、超聲波殺菌、微波殺菌和輻照殺菌。不同的殺菌技術(shù)對于橙汁的口感、香味和色澤的影響都大不相同[4,8]。（1）熱殺菌技術(shù)傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)的實質(zhì)是通過燃料燃燒或者電阻加熱提供能量，從而轉(zhuǎn)移到食品內(nèi)部，達到殺菌滅活酶的目的。相較于其他橙汁殺菌方式，熱力殺菌仍有很多不足之處，如熱力殺菌會改變橙汁的色澤與口感，還會在一定程度上破壞其營養(yǎng)成分。然而，該技術(shù)具有操作簡單、安全有效、投資低等優(yōu)點，其仍然是食品工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的殺菌方式之一[5]。（2）食品超高壓滅菌技術(shù)食品超高壓滅菌技術(shù)是以水為介質(zhì)，在特制的容器中對軟包裝食用產(chǎn)品施加范圍在400-600mpa的壓力，從而達到殺菌效果。也可以使用高級液壓油增壓至100-1000map，從而殺滅幾乎所有的細菌，并且不會造成營養(yǎng)成分的破壞和風(fēng)味的變化[6,8]。超高壓殺菌技術(shù)不改變食品的物理形態(tài)，能更大程度地保留食品本身的特質(zhì)，具有加工耗時短、能量消耗低等優(yōu)點。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于漿果類、肉制品、水產(chǎn)品等食品的殺菌處理，被FDA評為最具產(chǎn)業(yè)化前景的新技術(shù)[7]。（3）高壓脈沖電場殺菌技術(shù)高壓脈沖電場技術(shù)是指利用兩個電極間瞬間高壓產(chǎn)生脈沖電場，進而使流經(jīng)處理器的液體物料中微生物受到強電場力作用，破壞微生物細胞結(jié)構(gòu)，從而達到殺菌的目的[8]。該殺菌技術(shù)研究現(xiàn)狀主要針對于優(yōu)化殺菌技術(shù)的所需條件，殺菌系統(tǒng)裝置和理論知識的研究。由于其電路設(shè)計復(fù)雜，滅菌系統(tǒng)成本太高，限制了其工業(yè)應(yīng)用。（4）超聲波殺菌技術(shù)超聲波殺菌技術(shù)是指通過超聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng)、機械效應(yīng)及熱效應(yīng)達到在極短的時間內(nèi)起到殺菌作用，同時還具有均質(zhì)、催陳、裂解大分子物質(zhì)等作用，能夠提高食品的品質(zhì)。但研究發(fā)現(xiàn)，超聲處理會降低天然橙汁的品質(zhì)[8,9]。（5）微波殺菌技術(shù)微波殺菌的本質(zhì)是使用一定頻率范圍內(nèi)的電磁波照射食品從而達到殺滅細菌的作用[10]。相較于傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)，其加熱速度提高了3~5倍，具有殺菌效果好，能量消耗低，殺菌耗時短等優(yōu)點。微波殺菌技術(shù)是熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)的共同實現(xiàn)的結(jié)果，而目前對微波殺菌技術(shù)的研究很多，其中對于熱效應(yīng)的論證很充足，但對非熱效應(yīng)的研究較為缺乏，因此對于微波殺菌技術(shù)還需要更深入的研究[8,11]。（6）輻照殺菌技術(shù)輻照殺菌是指運用Χ、γ射線或高溫電子射線照射食品而殺滅微生物的技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，輻照殺菌技術(shù)會降低橙汁的營養(yǎng)物質(zhì)的含量，并且對于橙汁的口味具有很不利的影響[8,12]。1.3.2橙子的分類橙子的品種有非常多，主要分為臍橙、甜橙和血橙三大種類。（1）臍橙臍橙可分為贛南臍橙、信豐臍橙等。果實特征為頂部為臍狀，類似于未發(fā)育成熟的小果實。臍橙無核，肉質(zhì)脆嫩，味甜略酸。（2）甜橙甜橙包含冰糖橙、褚橙、新奇士橙、夏橙等。果形為圓形，橙色，果實頂部沒有蒂。甜橙因含酸量極低，所以果汁含量達到一定程度便可采摘，多為早熟品種。（3）血橙血橙分為塔羅科血橙、紅玉血橙、玫瑰血橙三種，血橙果肉細嫩，含特殊的香味，果肉、果汁呈紫紅色或暗紅色，主產(chǎn)區(qū)主要在地中海沿岸。在我國的主要種植區(qū)是重慶。1.3.3天然橙汁的生產(chǎn)工藝及流程圖天然橙汁的生產(chǎn)流程如下[13]：原料選擇→清洗→分選→破碎→打漿榨汁→過濾分離→殺菌冷卻→脫氣去油→調(diào)配→均質(zhì)→灌裝→凍庫儲藏圖1天然橙汁工藝流程圖1.3.4生產(chǎn)工藝論證1.3.4.1原料采集和驗收本次設(shè)計的生產(chǎn)原料贛南臍橙的采集地位于我國的江西贛州，是我國最大的臍橙生產(chǎn)地。我們在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)專屬采購站，保證及時采購糖分高，口味絕佳，香味十足且汁多飽滿的新鮮成熟原料果。每年質(zhì)檢部門會在臍橙生長期間進行多次的成熟度和農(nóng)藥使用狀況的檢測，臍橙的驗收要求如下：（1）必須具有農(nóng)殘檢測報告，且符合行業(yè)標準；（2）腐爛率控制在6%以內(nèi)；（3）必須要經(jīng)過質(zhì)檢員當(dāng)場驗收。1.3.4.2原料預(yù)處理（1）初步清洗臍橙在采集驗收后表面會有灰塵、泥土和碎葉等雜質(zhì)附著，因此需要進行初步清洗，一般先進行水流輸送清洗，然后進行噴射清洗。（2）分選和清洗將初步清洗完的橙子送入分選臺進行人工分揀，除去腐壞的橙子后送入洗果機，將頑固附著物除去，在洗果機中加入0.1%的高錳酸鉀混入水中浸泡3-5min，以達到除去農(nóng)殘的作用，清洗完的橙子送入下一階段進行榨汁。1.3.4.3破碎使用破碎機將原料橙進行擠壓破碎，可提高橙子的出汁率。1.3.4.4打漿榨汁先后使用打漿機和榨汁機壓榨清洗完成的橙子，果汁及果纖維會流入預(yù)過濾管，剩余果渣通過其他管道排出，出汁率約為60%。1.3.4.5過濾分離利用過濾機將壓榨完的果汁及果纖維進一步分離成果汁和果肉顆粒，純果汁中可能殘留有果皮碎渣，因此需要進一步進行離心分離，除去果汁中的雜質(zhì)，將處理過的果汁與果肉顆?；旌?。1.3.4.6殺菌冷卻果汁在列管式熱交換器中加熱到92℃進行瞬間巴氏殺菌處理，從而達到殺滅細菌和鈍化酶的效果。殺菌完成后的果汁進入冷卻專用隧道，冷卻完成后進入下一階段。1.3.4.7脫氣去油脫氣可以進一步提高灌裝均勻度和色澤穩(wěn)定性以及殺菌器效率，降低橙汁的營養(yǎng)成分的損失，改進橙汁風(fēng)味。選用51℃的真空蒸發(fā)器，果汁水分蒸發(fā)率在2%-7%之間，橙汁濃縮至70%Brix,甜橙油去除率在73%左右。一般橙汁中保留0.012%-0.03%的甜橙油為最佳。1.3.4.8調(diào)配將同一時間段產(chǎn)出的果汁混合均勻經(jīng)濃縮機濃縮后進入無菌調(diào)配罐中，加入蔗糖、維生素C和檸檬酸等可溶性固形物，其含量應(yīng)控制在13.5%左右。1.3.4.9均質(zhì)利用均質(zhì)機對果汁進行高壓均質(zhì)。1.3.4.10灌裝將均質(zhì)完成后的天然橙汁灌裝進單層DVN無菌儲罐中，無菌灌裝機附帶無菌室，從灌裝到密封全部實現(xiàn)自動化，無人工干預(yù)，因此在灌裝這一階段可以保持無污染，灌裝密封后進行分段冷卻至38℃。1.3.4.11凍庫儲藏冷凍室溫度控制在-18℃以下，以保證最大的鮮度和口感以及延長保質(zhì)期。2.工藝計算2.1產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定根據(jù)設(shè)計要求，將建設(shè)天然橙汁的工廠年產(chǎn)量為4000噸，其生產(chǎn)原料為贛南臍橙，每年生產(chǎn)期均有淡旺之分。其中7-9月份為生產(chǎn)旺季，1-5月和11-12月為生產(chǎn)淡季。由于生產(chǎn)裝備的產(chǎn)能有限，若班產(chǎn)量太大則會增加裝備、廠房建設(shè)以及配套設(shè)施的成本，因此天然橙汁的生產(chǎn)方案需要合理安排。生產(chǎn)班次具體安排為淡季一班，旺季兩班。年產(chǎn)量：Q=4000t工作日：t=t（旺）+t（淡）=90+195=285天班產(chǎn)量：q=Q/k[2t（旺）+t（淡）]=4000/0.75（2×90+195）=14.22t/班根據(jù)產(chǎn)品的季節(jié)屬性，合理安排生產(chǎn)。表2天然橙汁的生產(chǎn)方案產(chǎn)品年產(chǎn)量/t班產(chǎn)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400014.22一班一班一班一班兩班兩班兩班一班一班一班2.2班產(chǎn)量為14.5t的天然橙汁的物料衡算物料衡算是建立在質(zhì)量守恒定律的基礎(chǔ)上的。依據(jù)質(zhì)量守恒定律推出：系統(tǒng)輸入物料質(zhì)量=系統(tǒng)輸出物料質(zhì)量+系統(tǒng)內(nèi)損失物料質(zhì)量；在持續(xù)生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)內(nèi)是不存在積累物料的。對于系統(tǒng)內(nèi)若有化學(xué)反應(yīng)的參與，上式不一定成立，但若是以原子的物質(zhì)的量來進行衡算是，上式仍然恒等。對于物理變化過程，以物料總質(zhì)量或分子物質(zhì)的量恒等來計算都是成立的。生產(chǎn)過程的原料損失如下表：表3天然橙汁生產(chǎn)過程各項損失生產(chǎn)過程損失分選2%清洗0.5%破碎25%過濾3%離心3%脫氣-0.3%均質(zhì)0.3%調(diào)配時添加成分的含量如下：表4各項成分含量成分名稱添加量蔗糖10苯甲酸鈉0.036海藻酸鈉0.08維生素C0.023檸檬酸0.12香料水0.08以榨汁率為60%為標準，計算每班所需的橙子的量如下：原汁質(zhì)量=14500kg均質(zhì)前：14500×（1+0.3%）=14543.3kg調(diào)和前：14543.5×（1‐10.34%）=13039.7kg脫氣前：13039.7×（1‐0.3%）=13000.6kg離心前：13000.6×（1+3%）=13390.6kg過濾前：13390.6×（1+3%）=13792.3kg榨汁前：13792.3÷0.6=22987.2kg破碎前：22987.2×1.25=28734kg清洗前：28734×（1+0.5%）=28877.7kg分選前：28877.7×（1+2%）=29455.3kg分選前所算的質(zhì)量29455.3kg即為班產(chǎn)量為14.5t的原料橙子的質(zhì)量。原料消耗定額=29455.3kg∕14.5t=2031.4kg/成品天然橙汁儲罐為單層DVN儲罐，容積為1000L，則每班所需儲罐15個班產(chǎn)量14.5t的天然橙汁的物料衡算如下表：表5班產(chǎn)量14.5t的天然橙汁車間物料計算表項目每班實際量/kg每天實際量/kg每年實際量/kg原料橙29455.341237.411752659蔗糖1454.351913.6545381.3檸檬酸17.5236543.8苯甲酸鈉5.246.91965海藻酸鈉11.615.264350維生素C3.34.31237.5香料水11.615.2643502.3設(shè)備選型2.3.1設(shè)備選型原則設(shè)備選型原則分為四大原則：（1）適用性原則設(shè)備選型的適用性指的是所選設(shè)備能滿足該工藝要求，并對生產(chǎn)成品的質(zhì)量有所保證[14]。（2）前瞻性原則在選擇設(shè)備時必須考慮先進技術(shù)。先進技術(shù)有兩層含義。首先，選擇的設(shè)備必須考慮其在產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)上的可持續(xù)發(fā)展，滿足未來的需求，如對更快速、更精確、更高效的需求以及對結(jié)構(gòu)件的需求等；其次是設(shè)備技術(shù)的發(fā)展。為了滿足現(xiàn)有加工產(chǎn)品的工藝要求，設(shè)備應(yīng)具有先進的技術(shù)。所有采購的設(shè)備都有一定的技術(shù)儲備，以滿足未來的發(fā)展需要，避免使用智能化、過渡型設(shè)備，消除高能耗、高污染，所選設(shè)備要著眼于技術(shù)改造的可持續(xù)發(fā)展，而不應(yīng)該只看重眼前的技術(shù)發(fā)展[15]。（3）經(jīng)濟性原則設(shè)備的選擇要考慮到經(jīng)濟能力，其包括兩層含義：其一是設(shè)備采購成本要在經(jīng)濟能力范圍內(nèi)，且采購的設(shè)備滿足生產(chǎn)要求。其二是所選設(shè)備在滿足生產(chǎn)要求的條件后，還需考慮投產(chǎn)后的設(shè)備故障率和故障成本[16]。（4）齊全性原則設(shè)備選型要選擇配套齊全的設(shè)備。按照設(shè)備的使用特點，需配備必要的設(shè)備附件、配套軟件、專用測試工具和備件。同時還要考慮電力配套設(shè)施的要求、設(shè)備安裝位置和環(huán)境要求。這樣才能保證設(shè)備順利安裝調(diào)試，及時投產(chǎn)，避免二次投資增加采購成本[17]。2.3.2設(shè)備選型及計算根據(jù)物料衡算可得平均每日需處理原料橙41.3噸原料橙，按照國家勞動法規(guī)定來安排生產(chǎn)時間。以員工每日工作時間為8小時為標準，其中生產(chǎn)時間在6-7小時，因此所選設(shè)備規(guī)格要嚴格根據(jù)生產(chǎn)時間來選擇。設(shè)備數(shù)量計算：N=式中N─選用設(shè)備臺數(shù)Q─生產(chǎn)過程中每天所需處理的量G─設(shè)備生產(chǎn)時間內(nèi)的生產(chǎn)能力K─設(shè)備利用系數(shù)（通常為0.8）2.3.2.1PS破碎機產(chǎn)品說明:適用于漿果類的破碎，其構(gòu)造新穎、產(chǎn)能大效率高、適用性廣泛。N=因此PS破碎機需要2臺。表6PS破碎機的規(guī)格產(chǎn)品名稱PS破碎機產(chǎn)品型號PS-10配用功率（KW）5.5外形尺寸（mm）800×580x1290生產(chǎn)能力（t/h）102.3.2.2GXJ滾筒揀選機滾筒揀選機適用于果蔬，如桃子、橙子、蘋果等揀選之用。該機由機架滾筒（不銹鋼管φ51Ⅹ1.5兩頭用工程塑料密封）、爛果傳送裝置、電機、拉緊裝置、傳動裝置等組成。N=因此GXJ滾筒揀選機需要1臺。表7GXJ滾筒揀選機規(guī)格產(chǎn)品名稱GXJ滾筒揀選機產(chǎn)品型號GXJ-20配用功率（KW）4外形尺寸（mm）8000×1400×900生產(chǎn)能力（t/h）202.3.2.3TXJ滾筒毛刷清洗機TXJ型滾筒毛刷清洗機廣泛適用于蘋果、柑橘、橙子等果蔬的清洗，其用途廣泛，清潔力強，非常符合本生產(chǎn)工藝。該設(shè)備出料有閘板閥控制，且設(shè)有兩排扇形高壓噴淋裝置，該傳動為機械調(diào)速。N=因此需要TXJ滾筒毛刷清洗劑1臺。表8清洗機的規(guī)格產(chǎn)品名稱TXJ型滾筒毛刷清洗機產(chǎn)品型號TXJ-20配用功率（KW）4生產(chǎn)能力（t/h）20外形尺寸（mm）3500×1350×22002.3.2.4LZ-2.5型螺旋榨汁機適用范圍：適用于壓榨橙子、葡萄等漿果。設(shè)備結(jié)構(gòu)：本設(shè)備由進料斗、螺旋、篩網(wǎng)、儲汁器、出渣槽、前后支座等組成。N=因此需要LZ-2.5型螺旋榨汁機5臺。表9螺旋榨汁機的規(guī)格產(chǎn)品名稱LZ-2.5型螺旋榨汁機原料處理量（t/h）2.5螺旋轉(zhuǎn)速（rpm）400過濾網(wǎng)孔徑（mm）0.5電機功率（KW）11外形尺寸（mm）1680×530×1530螺旋直徑（mm）2502.3.2.5TQ型真空脫氣機果蔬汁中都含有部分的氣體，包括生產(chǎn)過程混入的氣體。為了防止果蔬汁中營養(yǎng)物質(zhì)的氧化，降低果汁與顆粒物之間的密度差值，需利用真空脫氣機排除這些氣體，還可以減少氣體對生產(chǎn)裝備的腐蝕。N=因此需要TQ型真空脫氣機2臺。表10真空脫氣機規(guī)格產(chǎn)品名稱TQ型真空脫氣機產(chǎn)品型號TQ-5.0生產(chǎn)能力（t/h）5.0配用功率（KW）5.5外形尺寸（mm）1600×2000×22002.3.2.6調(diào)配罐調(diào)配罐適用于物料的調(diào)配、加熱和冷卻、發(fā)酵等。調(diào)配罐組成部分有：（1）無菌呼吸氣孔；（2）溫度計或液位顯示；（3）可增加攪拌裝置，多種形式攪拌；（4）進出料口多種方式用戶選擇（法蘭、活接、卡箍、皮管）；（5）人孔或視鏡；（6）可增加CIP清洗裝置。N=因此需要調(diào)配罐2臺。表11調(diào)配罐規(guī)格產(chǎn)品名稱調(diào)配罐占地面積（m）2.2×2.5電機功率（KW）2.2設(shè)備重量（t）2.5生產(chǎn)能力（t/h）2-82.3.2.7GJJ型均質(zhì)機N=因此需要GJJ型均質(zhì)機1臺表12GJJ型均質(zhì)機規(guī)格產(chǎn)品名稱均質(zhì)機產(chǎn)品型號GJJ5000/40額定壓力（Mpa）35配用功率（KW）55最大壓力（Mpa）40產(chǎn)品流量（L/h）5000外形尺寸（mm）2000×1480×160002.3.2.8SJ型列管式殺菌機SJ型列管式殺菌機是蒸汽在物料管外加熱提高漿液的溫度，以達到殺菌的目的。適用于對流體和半流體物料進行巴氏殺菌。N=因此需要SJ型列管式殺菌機3臺表13SJ型列管式殺菌機規(guī)格產(chǎn)品名稱SJ型列管式殺菌機產(chǎn)品型號SJ-4蒸汽壓力（Mpa）0.08-0.096出料溫度（℃）60-95處理能力（T/h）5外形尺寸（mm）2500x460x11002.3.2.9雙頭無菌灌裝機N=因此需要雙頭無菌灌裝機2臺。表14雙頭無菌灌裝機規(guī)格產(chǎn)品名稱雙頭無菌灌裝機產(chǎn)品型號DWG-7A灌裝頭數(shù)雙頭功率（KW）1耗氣量（kg/h）10處理能力（T/h）8包裝容積（L）5-2202.3.2.10渣漿分離機設(shè)備適用于過濾鮮奶、糖液、飲料、膠液、中草藥液等液料中的各類細微顆粒蛋白飲料、茶飲料、果蔬飲料的過濾，也可以用于冶金、化工、造紙、環(huán)保等行業(yè)流體物料的液固分離。工作原理：電動機通過皮帶傳動轉(zhuǎn)篩，物料由進料泵通過獨特的分散進料機構(gòu)進入轉(zhuǎn)篩中，將物料分散轉(zhuǎn)篩側(cè)面積上，通過離心力作用將物料進行分離，比轉(zhuǎn)篩孔徑小的物料從轉(zhuǎn)篩自流下收集槽，渣則從尾部從出渣口排出，從而實現(xiàn)渣漿分離的目的。N=因此需要渣漿分離機2臺。表15渣漿分離機規(guī)格產(chǎn)品名稱渣漿分離機產(chǎn)品型號WF-III配用功率（KW）4外形尺寸（mm）1800×7500×1200生產(chǎn)能力（t/h）102.3.2.11DJ單道型打漿機N=因此需要DJ單道型打漿機5臺。表16打漿機規(guī)格產(chǎn)品名稱DJ單道型打漿機產(chǎn)品型號DJI-2.5篩網(wǎng)規(guī)格350×700轉(zhuǎn)速840配用功率5.5外形尺寸1450×770×1650生產(chǎn)能力2.5圖2打漿機主視圖2.3.2.12BSJ型刮板升運機N=因此需要BSJ型刮板升運機3臺。表17升運機規(guī)格產(chǎn)品名稱BSJ型刮板升運機有效寬度600mm提升角度45°單機驅(qū)動限長1000-10000mm輸送能力15kg/m輸送速度最大25m/min電機功率0.55kw生產(chǎn)能力5t/h圖3升運機簡圖2.3.2.13WSB型衛(wèi)生級不銹鋼飲料泵產(chǎn)品主要用于衛(wèi)生級別的傳送過程，例如鍋爐給水、精細化工、食品藥品等行業(yè)。表18飲料泵規(guī)格產(chǎn)品名稱WSB型衛(wèi)生級不銹鋼飲料泵流量（m3/h）揚程（m）壓力（MPa）1-4005-1251.0表19設(shè)備選型一覽表設(shè)備名稱生產(chǎn)能力(t/h)數(shù)量PS破碎機102GXJ滾筒揀選機201TXJ型滾筒毛刷清洗機201LZ-2.5螺旋榨汁機2.55TQ型真空脫氣機52調(diào)配罐82均質(zhì)機401GJJ型列管式殺菌機53雙頭無菌灌裝機2-82渣漿分離機102DJ單道型打漿機2.55BSJ型刮板升運機532.4天然橙汁工廠水電量計算2.4.1天然橙汁工廠水量計算天然橙汁工廠水用戶分別有原料沖洗、設(shè)備清洗、生活用水、地坪沖洗等。（1）沖洗按照年產(chǎn)量來計算：每年需原料橙11752659kg，每千克的原料橙需1kg的水量進行預(yù)處理沖洗，預(yù)處理的水有1/3部分是可以進行循環(huán)利用的，每班則需要w1=7835106kg/年的水量進行預(yù)處理。預(yù)處理后的原料橙需要進行清洗，此時水量為預(yù)處理部分的13，即w2=7835106÷（2）設(shè)備清洗每天需對設(shè)備清洗一次，每次用水量約為60000kg，每年用水量w3=17100000kg/年（3）生活用水生活用水計算受到當(dāng)?shù)貧夂?、個人生活習(xí)慣等一系列因素的影響，只能預(yù)估算w4=90000×285=25650000kg/年（4）地坪沖洗生產(chǎn)區(qū)總面積約為3000m2,1000kg水可沖洗50m2,每天沖洗3次，即每天用水量為180000kg，w5=51300000kg/年根據(jù)以上計算可粗略估算年產(chǎn)4000噸天然橙汁工廠的年用水量為w=w1+w2+w3+w4+w5=104496808kg2.4.2天然橙汁工廠電量計算表20主要設(shè)備一覽表名稱功率（KW）數(shù)量（臺）破碎機5.52揀選機41清洗機41榨汁機115脫氣機5.52調(diào)配罐2.22均質(zhì)機551無菌灌裝機12分離機42打漿機5.55升運機0.551CIP101其他500-天然橙汁每班用電量為：Q=5.5×9+4×4+11×5+2.2×2+55+1×2+0.55+10+500=692.45KW2.5天然橙汁工廠經(jīng)濟衡算2.5.1原料成本根據(jù)設(shè)計要求反向推算出年產(chǎn)4000噸天然橙汁工廠大約需要11752659kg的原料橙，據(jù)原料供應(yīng)市場分析，每年原料橙的收購價均在500元/噸左右，因此每年原料橙的成本為：500×11752.659=5876329.5元2.5.2設(shè)備成本表21設(shè)備成本一覽表設(shè)備名稱售價/萬元數(shù)量總價/萬元破碎機10220揀選機15115清洗機10110榨汁機505250脫氣機20240調(diào)配罐5210殺菌機703210灌裝機502100分離機622124打漿機305150升運機10330鍋爐604240CIP2001200其他90總計1489表22廠區(qū)設(shè)備成本總覽名稱金額/萬元總設(shè)備1489設(shè)備安裝調(diào)試150電力消防200質(zhì)檢儀器13總計18522.5.3工廠水電成本據(jù)估算全廠每年用水量為W=104496808kg，按照宿州當(dāng)?shù)厮M標準 3.5元/噸計算：水費成本為3.5×104496.808=365738.828元根據(jù)全廠每年用電量估算Q=692.45KW,按照宿州本地工業(yè)用電標準0.6元/度計算：電費成本為0.6×692.45×8×285=`947271.6元2.5.4土建成本表23土建成本總覽項目金額/萬元車間建設(shè)500公共系統(tǒng)建設(shè)500生活建設(shè)300綠化建設(shè)80冷庫330其他100總計18102.5.5包裝成本表24包裝成本一覽表名稱數(shù)量單價/元DVN儲罐1510000316L不銹鋼桶20300總計156000元3.天然橙汁的工廠設(shè)計3.1工廠選址對于食品工廠的選址要求需要遵循以下原則：（1）根據(jù)所在地的城鄉(xiāng)布局規(guī)劃選擇合適的廠址；（2）依法選址。所選廠址必須符合我國土地管理、水土保護以及生態(tài)環(huán)境保護等相關(guān)法律法規(guī)；（3）工廠廠址附近的交通狀況對于工廠的生產(chǎn)有直接的關(guān)系，良好的交通狀況方便原料及時的供應(yīng)以及成品的輸送以保證生產(chǎn)線持續(xù)生產(chǎn)；（4）廠址的選擇需要考慮到自然環(huán)境。投產(chǎn)后需對環(huán)境的影響作出預(yù)評估，同時要合理安排生產(chǎn)區(qū)和居民區(qū)[18]。根據(jù)以上食品工廠選址原則，結(jié)合宿州市埇橋區(qū)開發(fā)規(guī)劃，選擇將工廠建設(shè)在宿州埇橋經(jīng)濟開發(fā)區(qū)閔子大道北部。據(jù)實地考察該片自然環(huán)境占優(yōu)，且交通樞紐完善，滿足以上選址原則。3.2工廠設(shè)計原則1.根據(jù)生產(chǎn)量確定工廠規(guī)模，結(jié)合周邊環(huán)境，合理布局，節(jié)約土地。2.根據(jù)生產(chǎn)流程及路線布置生產(chǎn)區(qū)，盡量縮短生產(chǎn)路線以降低人流和物流[19]。3.在常年主導(dǎo)風(fēng)向上根據(jù)各生產(chǎn)設(shè)備的特性合理安排和布置其位置。4.在廠區(qū)布置上要求經(jīng)濟環(huán)保、合理高效。3.3總平面設(shè)計3.3.1建筑物平面布置原則1.滿足建設(shè)要求，建設(shè)區(qū)域內(nèi)保證道路通順便于運輸，為了充分利用施工場地，各個建設(shè)材料按計劃分批次進場[20]。2.建設(shè)原料需放置在使用區(qū)域，降低二次搬運的幾率。3.在不影響施工進度的前提下，盡量利用施工現(xiàn)場的原建筑作為臨時設(shè)施從而減少搭設(shè)臨時施工搭建。4.臨時施工設(shè)施應(yīng)該在保證職工正常生產(chǎn)生活的前提下搭建，施工現(xiàn)場應(yīng)靠近辦公用地，福利建設(shè)應(yīng)在生活區(qū)范圍內(nèi)。5.平面布置需保證安全、消防和綠色環(huán)保。3.3.2平面設(shè)計（1）生產(chǎn)車間要獨立設(shè)置，并生產(chǎn)原料倉庫與成品倉庫需要與生產(chǎn)車間建立物料運輸專用路線，物料運輸專用路線需滿足線路便捷，方便生產(chǎn)原料與成品快速到達指定地點生產(chǎn)和儲存。（2）生活建筑要獨立設(shè)置，食堂、超市、宿舍以及員工活動中心需要獨立且集中設(shè)置。（3）辦公建筑要獨立設(shè)置在生產(chǎn)車間附近，方便有任何生產(chǎn)方面的問題可以及時到場檢查，關(guān)于行政方面的問題也可及時傳達。（4）污水處理中心、鍋爐房和機修站要根據(jù)車間生產(chǎn)流程選擇合適的用地。（5）廠區(qū)內(nèi)需選擇和合適的停車用地，方便物流、人流出行。還需要預(yù)留一部分空地作為多功能用地，例如緊急疏散集合地。表25廠區(qū)平面布置設(shè)計名稱長╳寬/m面積m2總廠區(qū)150×13019500生產(chǎn)車間65×402600原料倉庫30×20600成品倉庫30×401200輔料倉庫15×20300配電站12×10120機修站12×10120停車場40×20800辦公區(qū)40×20800食堂15×15225宿舍15×40600鍋爐房12×20240職工活動中心15×30450污水處理中心12×15180包裝材料庫45×20900超市15×15225停車棚30×390預(yù)留空地15×12180總結(jié)本次設(shè)計秉承著“打造科學(xué)高效綠色廠區(qū)”的理念，結(jié)合了現(xiàn)代工廠的建設(shè)特征，在生產(chǎn)工藝方面的選擇完全貼合我們的建設(shè)理念，在設(shè)備選型上均使用先進的設(shè)備，能更好的滿足于實際生產(chǎn)，并合理引入了“HazardAnalysisandCriticalControlPoint”的理念。該理念可以幫助食品企業(yè)規(guī)范實際操作，減少實際操作中出現(xiàn)差錯的頻次。在生產(chǎn)過程中，為了綜合利用生產(chǎn)原料，生產(chǎn)設(shè)備的選擇完全是根據(jù)生產(chǎn)能力來確定的，優(yōu)先選擇適配的型號、尺寸和功率，著力于建設(shè)高效節(jié)能的生產(chǎn)車間。根據(jù)各項指標進行全廠布局的設(shè)計，在產(chǎn)能和品質(zhì)的保證下，達到健康、經(jīng)濟、美觀的效果。本次設(shè)計是實踐與理論的碰撞和結(jié)合。因為這是第一次設(shè)計再加上有限的認知范圍