1、年產3000噸濃縮梨汁工廠設計摘要隨著人們生活水平的提高，在解決了溫飽等其他問題之后人們更加關注的是如何健康飲食，如何更加幸福快樂地生活。果汁里面含有很多于人體有益的營養物質，最值得一提的是其中的維生素、礦物質、膳食纖維和其他功能性成分，這對人類素質的普遍提高大有裨益。我國朝鮮族自治州特產蘋果梨產量豐富，特別是龍井地區是亞洲最大的蘋果梨基地，多年以來如何更加充分的利用地區特產發展和繁榮地區經濟成為困擾地區政府和人民的重大難題。本設計擬建立一家年產35000噸濃縮雪梨汁的工廠，拓寬雪梨的商業價值，帶動富裕勞動力就業問題的解決和繁榮地區經濟。主要包括了工藝設計，生產設計及選型，熱電衡算，人員定額，

2、生產車間布置，廠區平面設計及經濟成本計算等。關鍵詞：濃縮雪梨汁；生產流水線；工廠設計第1章緒論概述濃縮果汁是在水果榨成原汁后再采用低溫真空濃縮的方法，蒸發掉一部分水份做成的，在配制100%果汁時須在濃縮果汁原料中還原進去果汁在濃縮過程中失去的天然水份等量的水，制成具有原水果果肉的色澤、風味和可溶性固形物含量的制品。濃縮果汁營養含量豐富，含有膳食纖維、維生素、礦物質、有機酸和其他一些功能性物質。特別是水果纖維素是植物細胞壁的主要構成成份，它不是一種營養素，但在人體攝入后，它即吸水膨脹，吸附食物中的有害成份，刺激腸胃蠕動，幫助消化，加快體內排泄，縮短有害物質在體內留置的時間，最終達到預防腸胃疾病的

3、目的，對于預防消化道癌癥有積極的意義。纖維素又被營養學家稱為繼蛋白質、碳水化合物、脂肪、無機鹽、維生素和微量元素六大營養素之后的第七營養素。近幾十年來，果汁及其飲料制品日益受到消費者的青睞，有著十分廣闊的市場前景。延邊地區盛產蘋果梨，特別是龍井地區有“亞洲最大蘋果梨基地”之美譽，經過加工制成蘋果梨汁是一個相對有前景的項目。設計依據1. 年產3000噸濃縮梨汁生產線為設計的主要依據。2. 設計參閱了食品工廠設計園藝產品貯藏與加工學果汁和蔬菜汁加工工藝學，充分利用了河南工業大學圖書館資料和網絡資料進行設計。設計范圍設計以濃縮果汁廠的設計為主題，主要是濃縮雪梨果汁生產車間的設計，一是一般部分，一是專

4、題部分。1.3.1 一般部分包括全廠平面布置，公共系統的計算，經濟技術核算及勞動力，組織，廠地選擇更安全衛生和防水，初步設計有關建筑，水電氣衡算，經濟衡算，車間人員安排，以及有關車間平面的布置和建筑的主要要求。1.3.2 重點部分包括生產方案的選擇和主產品的確定，工藝流程的論證，產品的物料衡算，設備選型和自制設備。1.3.3 圖紙共4張圖紙，分別為：廠區平面布置圖、車間平面布置圖、設備生產線流程圖、工藝流程方框圖。設計指導思想及特點指導思想1. 重視經濟效果，少花錢多辦事，堅持做到技術上先進，經濟上合理。2. 結合我國國情，采用國外的先進科學技術，實現生產連續化，自動化3. 生產工藝合理，投資

5、少，見效快。1.4.1 設計特點1. 車間布置符合流水線生產的原則。所選的設備均有余量，為將來擴大再生產做準備。2. 工人具有良好的操作條件，保護環境，經濟效益好，減輕了勞動強度。3. 生產周期短，見效快。143生產思想1.重視經濟效果，少花錢多辦事，堅持做到技術上先進，經濟上合理。2.結合我國國情，采用國外的先進科學技術，實現生產連續化，自動化。3. 生產工藝合理，投資少，見效快。廠址選擇廠址選擇原則指照國家設計政策，生產條件和經濟效果等方面考慮，現選擇廠地。食品工廠傾向于設在原料產地的大中城市，適于原料供應，產品銷售，減少運輸費用。廠地附近有良好的環境，無有害氣體，放射性粉塵和擴散性的污染

6、源，不在受污染源，受污染河下游，和散發污染氣體源的下風向，不在傳染病醫院附近。廠址附近水源充足，水質良好，運輸條件方便，接近電壓，電網，燃料供應方便，排水便利。廠址選在人口集中區，減少宿舍，商店，學校等職工的生活福利設施。1.5.1 廠址選擇報告延吉市位于吉林省東部，延邊朝鮮族自治州中部，長白山山腳下，全市土地面積平方公里。延吉市是延邊朝鮮族自治州首府所在地，現下轄河南街道、建工街道、進學街道、北山街道、新興街道、公園街道等6個街道61個社區和小營鎮、依蘭鎮、三道灣鎮、朝陽川鎮等4鎮54個行政村。延吉地處蘋果梨盛產地，原料供應方便，近些年來交通也日趨便利，而且延邊州是中國在東北亞的門戶，與俄、

7、日、韓等過聯系緊密，有利于產品將來的估計貿易，加之，蘋果梨是延邊地區喜聞樂見的水果，延吉消費水平高，對蘋果梨產品容易接受。經過綜合分析之后，將廠區定在延吉市經濟開發區。廠區附近無化工及其它能產生有害氣體、放射性粉塵的工礦企業，沒有污染源，對保證產品質量有利。有良好的地理條件，建立完善的三廢處理系統，廠區的自然排水坡度定在左右。第2章生產工藝設計生產方案的制定一年內2,6,7,8,9,10為旺季，每天生產班次為3次。，3,4,5為中季，每天生產班次為2次。11,12月為淡季，每天一班。1月停產進行休整和設備檢修。每月工作日為25天，則旺季工作日25X6=150天，中季工作日25X3=75天.淡季

8、工作日25*2=50天即全年生產按275天計算。每班實際工作7小時。下圖生產方案表；濃縮雪梨清汁生產方案表月月月四月五月六月七月八月九月十月十月十月班產量年產量停產維修班產量方案的安排通過酶解、超濾和脫色得到的澄清果汁經蒸發濃縮，一般濃縮到原來質量的1/51/7,糖度在70%75%在設計中濃縮前果汁的糖度為%濃縮后果汁的糖度為71%通過濃縮前后果汁中糖總量不變來進行物料衡算。去設備的不均衡系數K為班產量=年產量/全年總班個數(2-1)=3000十(150X3+75X2+50)/每小時產量=班產量/每班工作小時數(3-2)=(初步估算值)每小時生產產品中糖含量=每小時果汁產量X濃縮后果汁的糖度(

9、3-3)=x設原料雪梨的每小時處理量為M則M%)%)%)%)%)(1-4%)%)%)X%=解得M=工藝損耗率工藝損耗率清洗，輸送%超濾4%檢果%脫色%破碎%真空濃縮%壓榨%巴氏殺菌無損耗酶解，澄清%灌裝%一次壓榨出汁率采用兩臺榨汁機串聯出汁率有所提高出汁率%在全部的工藝過程中，損耗率為，原料利用率%(1) 雪梨原料處理量為h(2) 輸送清洗去損耗率%則輸送清洗之后的產量為h(3) 檢果的損耗率為，則之后的產量為h(4) 破碎的損耗為%破碎后處理量為h(5)一次壓榨出汁率采用兩臺榨汁機串聯出汁率有所提高出汁率%損耗率%則壓榨之后的產量是h(6) 酶解澄清損耗%酶解澄清后的產量是h(7) 超濾的損

10、耗率4%超濾后的產量是h(8) 脫色的損耗率%脫色后的產量是h(9) 真空濃縮的損耗率%則濃縮后的產量是h,六倍濃縮之后的產量是h第一次巴氏殺菌和第二次巴氏殺菌在加熱過程中，產品沒有發生質量損失，視為無損耗灌裝的損耗率為%灌裝后的產量是h工藝流程1原料f1挑選"第1次巴氏殺菌原料f1挑選"第1次巴氏殺菌清洗破碎冷卻第2次巴氏殺菌混合酶解粗慮丄澄清壓榨超濾1r包裝材料驗收濃縮無菌灌裝冷藏脫色成品工藝流程解說231收果與運輸(1) 蘋果梨主要從當地收集，應為新鮮的蘋果梨，以免水分蒸發太多、影響原料利用率。(2) 運輸不當往往會造成很大的損失，因此蘋果梨的運輸也是一個很重要的環節

11、。運輸時必須注意保持原料完整性，防止震蕩、細菌侵入等造成原料浪費。盡量縮短中途停留時間，提高運輸效率，以免蘋果梨變質。2.3.2 蘋果梨的預處理步驟：(初驗合格的蘋果梨梨)稱重計量暫存初洗蘋果梨在采收后表面常附有灰塵，碎葉等雜物，必須進行初步清洗，初步清洗有2個過程，水流輸送清洗和提升機噴淋清洗。在清洗時把粘附在原料上的泥土、雜質、粉塵、沙粒等洗掉，去除殘留的農藥和部分微生物，清洗環節必須符合食品衛生要求。果槽及周邊環境衛生由裝卸工負責，每天必須沖冼，并保持全天干凈衛生。2.3.3 揀選在揀選臺上對蘋果梨進行揀選，主要揀出霉爛變質果，按照揀選要求規定削去腐爛點，把一些腐敗的蘋果梨或腐爛部分去除

12、掉(腐爛率w2%，一些雜質通過揀選臺被揀出，以免下一步進行破碎時這些雜物進入蘋果梨汁，在揀選后隨機抽查一定量的蘋果梨(>1kg)，然后稱重并計算。2.3.4 清洗在洗果機上通過毛刷及水流噴淋進行蘋果梨的清洗，通過破碎前的提升機進行清洗。2.3.5 破碎通過破碎機將清洗干凈的蘋果梨用破碎機破碎為4-6mm勺果漿，以備后面進行壓榨。在破碎的過程中要控制力度，否則在泵送過程中會受到影響，影響泵送的效率。在每年新收蘋果梨時，由于蘋果梨成熟度不夠，一般控制在lcm-2cm之間，可以提高出汁率。到后期由于蘋果梨成熟度增加，壓榨時如果顆粒過小，會在表面形成一層膠膜，阻止汁液的滲出，降低出汁率，這時一般

13、控制在2cm-3cn之間。2.3.6 壓榨壓榨所采用的是帶式壓榨機。在壓榨過程中果漿分布盡可能的均勻，果漿厚度控制在3cm-6cm之間，榨帶張力的調節，根據果漿的性質加以調節，以出汁率作為衡量標準。如果需要，可以在一次壓榨后的果渣加等量水浸漬后再進行二次壓榨，可提高果汁出汁率，但在后期由于成熟度較高，增加的出汁率已無經濟性可言，就取消這一步操作1。一榨：壓榨時間：50-60min;出汁率：80-85%;二榨：加水量：果渣：水二1:1;設定出汁率：50%壓榨時間：30-40min。2.3.7 第1次巴氏殺菌通過破碎壓榨后，果汁一直暴露在空氣中，由于多酚氧化酶產生的褐變將提高成品的色值，降低品質。

14、此外還會受到一定的細菌污染，因此要進行第一步巴氏殺菌。殺菌的主要目的有三個：(1)滅酶(2)殺菌(3)淀粉糊化。若殺菌不徹底，可造成致病菌殘留、微生物腐敗。在97土2°C的巴氏滅菌裝置中維持30秒殺滅細菌、使蘋果梨中固有的酶失活，使蘋果梨中含有的淀粉糊化，之后果汁經管道進入冷卻板片迅速降溫至49-52C，由管道送至酶解澄清罐，以方便下一步進行酶解。2.3.8 酶解加入淀粉酶、果膠酶進行酶降解，在其作用下，果汁中的果膠和淀粉被分解成可溶性的小分子物質。要求：酶制劑存放溫度在0-5C；酶反應溫度49-52C；從酶解罐進料開始到出料結束，酶解時間90min。經檢測均為顯陰性時，再根據終產品

15、色值要求，在酶解罐中采取加或不加活性炭澄清劑。經過酶降解和澄清后的果汁直接進入超濾循環罐，以備精過濾。2.3.9 超濾超濾開機時要求濁度為時，方可向下一工序送料。每半個小時要對滲透液做有無雜質感官檢測。在超濾滲透液流量不能滿足生產需要時，應按規定程序清洗，清洗前須加水稀釋循環罐果汁，過濾至糖度低于時，超濾方可排空。超濾膜一般選用聚砜膜，截留分子量一般為30000dalton。樹脂脫色脫色的需要根據產品的色值來決定。超濾后清汁由清汁罐泵入樹脂柱，經過樹脂的吸附作用進行脫色處理，除去果汁中的單寧、酚類物質。一般選用大孔吸附樹脂HPD200L用于濃縮蘋果梨汁的生產。大孔吸附樹脂能使果汁保持原有新鮮的

16、滋味和香氣。脫色樹脂要求：吸附終點清汁指標：色值65%脫酸樹脂吸附要求：吸附終點清汁指標：酸度：v%顏色：水白色。濃縮本設計5效管式蒸發器進行濃縮。實踐表明，采用5效管式蒸發器擁有較好的經濟性。清汁進入蒸發器進行蒸發濃縮，一般濃縮到原體積的l/6左右，可以控制最終糖度在70±1Brix。批次灌指標調整經過濃縮的產品用泵輸送至批次罐中暫存，當液位達到攪拌器（大概達到25t物料）時開始攪拌，果汁邊進邊攪拌，罐滿后攪拌均勻，將攪拌均勻的果汁做為一個批次，開始攪拌直到進料結束后40-60min止；批次罐進料約30t時做糖度檢測，以便及時調整進料糖度。停止攪拌后測糖度、色值、濁度指標、酸度（有

17、要求時測）。批次罐滿罐后化驗員按照內控指標進行檢測，微生物化驗員每罐檢測耐酸耐熱菌指標。中心化驗室化驗員每天抽測一次批次罐果汁的甲胺磷、棒曲霉毒素、富馬酸、乳酸；符合內控指標要求后，下發灌裝通知單。接到灌裝通知單后，將濃汁通過羅茨泵輸入巴氏殺菌板片進行殺菌。第2次巴氏殺菌在灌裝前必需經過巴氏殺菌，這是HACC計劃第三個CC點，過程中要注意控制溫度和保持時間。將進入第二次巴氏滅菌裝置中的果汁，在97±2C的溫度下，維持30s左右,使在前段加工中可能繁殖的微生物殺死，以防止致病菌殘留和微生物腐敗。滅菌后的果汁由管道送入冷卻裝置迅速冷卻至15-20C,進入灌裝工段。此CCI點控制要求是殺菌

18、后病菌不得檢出。的果汁微生物指標：細菌總數個/mL，大腸菌群w3個/100mL，酵母/霉菌w10個/mL，致無菌灌裝后巴氏殺菌無菌灌裝的三個條件：（1）物料的無菌（2）包裝材料的無菌（3）灌裝環境的無菌。采用進口的罐裝機進行灌裝，灌裝前先將灌裝口噴射高溫（95C）蒸汽，殺死可能存在的微生物，再開始灌裝，灌裝重量通過質量流量計來控制。灌裝后的成品直接入庫。工藝質量指標控制表2-1表2-1濃縮蘋果梨汁檢驗指標要求一覽表指標類型指標項目單位指標色澤呈棕黃色或棕紅色，久置后稍許變深。感香氣及滋味將濃縮汁稀釋至可溶性固形物為觀外觀形態10%-20%果汁應具有新鮮蘋果梨固有指雜質的滋味與香氣，無異味。標呈

19、現透明狀，無沉淀物、懸浮物。不允許有肉眼可見的雜質。鉛銅mg/kgww衛生指標砷細菌總數大腸菌群致病菌耐酸耐熱菌霉菌和酵母菌棒曲霉素mg/kgmg/kg個/mL個/100mL個/mL個/mLg/kg<10V 3不得檢出V 1V10<40理化指標可溶性固形物Brix71±1總酸%PH直%陰性透光率T625nmg/kg陰性色值T440nm濁度乙醇果膠試驗淀粉試驗富馬酸熱穩定性mg/kg穩定w5物料衡算依據：年產35000t濃縮果汁計，全年生產。依據經驗，全天16h安排生產，考慮期間設備維護、班間工人就餐以及其它影響因素，每天按照13h（分2班制，每班實際工作時間為）生產計算。

20、濃縮果汁班產量的確定日產濃縮汁量為：35000t-234天=d班產濃縮汁量為：t-2班二班原料的采購量確定通過酶解、超濾和脫色得到的澄清果汁經蒸發濃縮，一般濃縮到原來質量的1/5-1/7，糖度在65%-75%右。在設計按照濃縮到1/6，濃縮果汁的濃度為70±1Brix來計算。因此澄清果汁班產X6=生產的損耗計算如下：表3-1生產的損耗一覽表項目損失量（%揀選清洗破碎壓榨（去渣）第一次巴氏殺毒、酶解超濾、濃縮（+）第二次巴氏殺毒、冷卻、灌裝出汁率為：100%-%-%-%-%-%-%-%=85%所以每天（2班）需將2X十85%=新鮮蘋果梨進行生產，全年需要X234=蘋果梨每生產1t濃縮蘋

21、果梨汁需要十=新鮮蘋果梨。設計條件本設計每日工作為2班制，每班實際工作時間為，因此平均1h生產濃縮果汁t寧13=即榨取澄清果汁十=即每小時需要投入生產的蘋果梨十13=設備選型小提升機小提升機的作用是將水流輸送槽送來的蘋果梨提升到揀果臺，此段是整個車間的咽喉要道，如果設備停止工作，后段將無果加工。對比進口與國產設備的價格，相差比例不大，因此選用2臺意大利TMC生產的提升機。投入生產的蘋果梨的質量流量為h,接近90t/h，故技術要求應為45t/h，電功率25kw。2檢果臺從小提升機提升后蘋果梨進入揀選臺，進行人工揀果，采用意大利TMC生產的撿果臺，原因同上。也是2臺，技術要求同上，電功率30kw。

22、大提升機大提升機的作用是將揀選過的蘋果梨提升到洗果機進行清洗，仍然采用意大利TMCI生產的提升機，原因同上，技術要求45t/h，電功率30kw。毛刷機、洗果機對蘋果梨進行毛刷清洗，主要去掉黏附的雜物，之后進行水流噴射清洗。分別選用意大利TMC生產毛刷機和上海神農生產的洗果機。技術要求均為45t/h。破碎機將清洗過的蘋果梨進行破碎，根據需要可以調節破碎程度，為保證顆粒均勻度，選用德國BELLME生產的破碎機，避免影響出汁率。生產能力：45t/h;電機功率：30x2kw;物料流量G=hx(100%弄h；蘋果梨汁質量密度接近于水，故其密度P取103kg/m3,則質量流量為7=G/p=x103kg/h

23、-103kg/m3=80.65m3/h;為保證破碎充分，定破碎時間為15min,W效：設備有效容積；V：流量；t:滯留時間；33V有效=Vt=*60m/minx15min=20.16m；取破碎機2臺，即n=2,填充系數取70%則單臺設備容積0.720.72V有效=20.26=14.44m32860x2380X2270mnn;故外型尺寸(長X寬X高)(mm):2860X2380X2270。帶式壓榨機對破碎的蘋果梨進行壓榨取汁，這一步關系到產品得率，因此選用德國BELLME生產的帶式壓榨機，出汁率有保證。生產能力：45t/h；電功率：40kw;物料流量G=hx(100%)=t/h；蘋果梨汁質量密度

24、接近于水，故其密度P取103kg/m3,則質量流量為3333V=G/p=x10kg/h-10kg/m=80.49m/h;為保證壓榨充分，定壓榨時間為15min,V有效：設備有效容積；V：流量；t:滯留時間；33V有效=Vt=*60m/minx15min=20.12m；取帶式壓榨機2臺，即n=2，填充系數取70%則單臺設備容積V有效=_2°12=14.37m3"5315X1915X1515mm；故n0.72外型尺寸(長X寬X高)(mm):5315X1915X1515灌裝整廠的各種儲罐較多，國產罐完全可以達到要求。小罐可以由廠家加工后運到廠里,大罐由供應廠家現場制作。根據不同情

25、況必要選擇不同大小、種類的罐。超濾設備選擇2臺國產設備，以達到生產要求，采用國產設備可以降低整廠投資。2臺設備在使用中可以調劑生產，方便檢修和膜的再生。超濾設備也就是超精過濾裝置，是包括30組膜堆(各由20個膜管串聯而成)、一臺循環泵、一臺清汁泵、CIP兼清汁罐以及連接管路、監控儀表和電控柜，安置于2個底盤上,構成一個相對獨立的單元體。生產能力：40t/h；電功率：50kw;物料流量G=hX(100%-%-%-%)=h；蘋果梨汁質量密度接近于水，故其密度P取103kg/m3,則質量流量為V=G/p=X103kg/h-103kg/m3=69.44m3/h；定超濾時間為30min,V有效：設備有效

26、容積；V:流量；t:滯留時間；33V有效=Vt=*60m/minX30min=34.72m；取超濾設備2臺，即n=2,則單臺設備有效容積v單心牛二警二17.36m3；每根膜管的有效容積V管有效=V單有效=1736=3X107mm600600設每根膜管橫截面的直徑為100mm橫截面積S=nR?=nX502mni=7854mrh;73則每根膜管長L=V管有效=3x102mn2=3820mmsnX502mm表4-1單個膜管性能故技術指標如下表所示。型號KJ-ESUF9050W直徑X長度100X3820mm過濾面積27854mm濾膜材料聚丙烯中空纖維和復合聚砜中空膜不可溶固形物允許含量<30%技

27、術要求40t/h處理溫度5055C表4-2膜堆性能（依膜管數增減）使用膜管數量20X30個過濾面積4.7124m2果汁回收率96%98%不可溶固形物初始含量w3%,且2次過濾）裝機功率50kW結構材料全部為不銹鋼SUS304蒸發器運用2臺意大利TMC生產的5效管式蒸發器。采用管式蒸發器可以降低單位產品的蒸汽消耗量，比較經濟。而中央循環管式蒸發器有“標準式蒸發器”之稱，其加熱室由垂直管束組成，中間有一根直徑很大的管子，能促進溶液的自然循環，提高管內的對流傳熱系數，強化蒸發過程。選用這種蒸發器是由于其結構緊湊、制造方便、傳熱效果好及操作可靠等優點。生產能力：40t/h；電功率：55kw;物料流量G

28、=hx(100%)=t/h；蘋果梨汁質量密度接近于水，故其密度P取103kg/m3,則質量流量為3333V=G/p=x10kg/h-10kg/m=69.36m/h;定蒸發時間為30min，Vt效：設備有效容積；V:流量；t:滯留時間；33V有效=Vt=*60m/minx30min=34.68m；取蒸發器2臺，即n=2,填充系數取70%則單臺設備有效容積W鵲=2477m3； 現按總容積m3計算V全桶+2V封=24.77m3,封頭折邊忽略不計，以方便計算：貝UV全=乂2D+n/24XC?x2=解方程得：D=;取D=，貝UH=2D=；根據生物工程工廠設計概論通用桶罐系數表，查得筒體壁厚13mm封頭壁

29、厚15mm圭寸頭高為H封=ha+hb=636mn+64mn=700mm 驗算全容積V全:V'全=乂2D+n/24XDX2+X=XX2X+n/24XX2+XX=25.01m3>4為了使溶液有良好的循環，中央循環管的截面積一般為其他加熱管總截面積的40%-100%加熱管高度一般為1-2m；加熱管直徑在25-75mn之間。取加熱管高度為1m加熱管直徑為70mm中央循環管的截面積為其他加熱管總截面積的40%設蒸發器里面共有650根加熱管，則加熱管總截面積S=XX650=；中央循環管的截面積®=40%S=X=；S熱+®=3.50m?v4.64m2=X=(蒸發器橫截面積)

30、，符合要求。2S中0.785m。故中央循環管的直徑D中=V=0.785無菌灌裝機采用意大利FBR生產的無菌灌裝機，國內尚無同類產品可以替代。另外這個工段關系到產品的安全性和保質期，質量要求高。生產能力：13t/h;電功率：30kw。表4-3主要生產設備一覽表序號生產設備技術要求生產廠家臺數1小提升機45t/h意大利TMCI22檢果臺45t/h意大利TMCI23大提升機45t/h意大利TMCI24毛刷機45t/h意大利TMCI15洗果機45t/h上海神農16破碎機45t/h德國BELLMER27帶式壓榨機45t/h德國BELLMER28罐群溫州強力機械閥門廠309國產超濾設備40t/h2105效

31、管式蒸發機40t/h意大利TMCI211無菌灌裝機13t/h意大利FBR112鍋爐40t2第5章熱量衡算第1次巴氏殺菌耗能估算在預巴氏殺菌工段，20C的物料被加熱到95C，再利用這些熱量去預熱進入預巴氏殺菌之前的20C的物料，95C的物料降溫到60C。因此相當于計算將20C的物料加熱到60C所消耗的能量。（注：由于梨汁的焓與水相似，因此后面均按照水的焓計算，均不考慮熱損失。）20C到60r所消耗的熱量（Hl、出R引用表4-2、4-1的數據）：Q=qm,h（Hi-H2）=5729.3kg/hxkJ/kgkJ/kg）=hqm,h：物料的質量流量,kg/m；H:60C時果汁的焓，kJ/kg；H:20

32、C時水的焓，kJ/kg消耗的蒸汽量：D=Q=346.08kg/h蒸發濃縮耗能估算（1）各效蒸發水量5總蒸發水量為：W-hx6各效蒸發水量之比為：W：kg/h（濃縮到1/6，故蒸發水量占5/6）W：W：W：1:1W4701.47kg/hx1+1.1.+1.2+1.3+1.4-783.57kg/h1.1W-4701.47kg/hx1+1.1.+1.2+1.3+1.4-861.93kg/h1.2W-4701.47kg/hX1+1.1.+1.2+1.3+1.4-94°.28kg/h1.3W-4701.47kg/hx1+1.1.+1.2+1.3+1.4-1016.64kg/h1.4W-4701

33、.47kg/hx-1096.91kg/h1+1.1.+1.2+1.3+1.4(2)濃縮物料時所需熱量及蒸汽消耗量計算a、蒸發水分所需熱量：但R、R、R、R、民引用表4-1的數據)QWXRi783.57kg/hxkghQ-WXR-861.93kg/hxkg-hQWXRs-940.28kg/hxkg-hQ4WXR-1016.64kg/hxkghQ-WxR51096.91kg/hxkghb、各效消耗蒸汽量：Qi71.2710kj/hR0-2644.3kj/kgQ271.3910kj/hR1-2634.1kj/kgQs71.5110kj/hR2-2622.4kj/kgQ471.6210kj/hRs&q

34、uot;2606.4kj/kgQ571.7410kj/hR4-2594.0kj/kgDi=D3=D=C5=D2=-934.54kg/h-858.10kg/h-780.55kg/h-1011.80kg/h-1090.36kg/h蒸汽總消耗量D-D+D2+D3+D4+C5=h表5-1不同溫度水蒸氣的熱焓R（生蒸汽）R）RbR4Rs水蒸氣溫度c熱焓kJ/kg本設計選用的飽和蒸汽壓強為700kPa,對應溫度為C表5-2不同溫度液態水的熱焓液態水溫度（C）液態水熱焓（kJ/kg）10152030404550556070水的比熱：C水=kg第2次巴氏殺菌耗能估算在后巴氏殺菌工段，經過蒸發濃縮的55C的物料

35、被加熱到97C，再利用這些熱量去預熱進入后巴氏殺菌之前的55C的物料，97C的物料降溫到70C。因此相當于計算將55C的物料加熱到70C所消耗的能量。（注：由于梨汁的焓與水相似，因此后面均按照水的焓計算，均不考慮熱損失。）55C到70C所消耗的熱量（Hi、H引用表4-2的數據）：Q=qm,h（Hi-H2）=5729.3kg/hxkJ/kgkJ/kg）=kgqm,h：物料的質量流量，kg/h；H:70C時水的焓，kJ/kg；55C時水的焓，kJ/kg。消耗的蒸汽量：64.3410kj/h2644.3kj/kg=136.02kg/h塔水熱交換第一次塔水熱交換：20C的塔水將60C的物料冷卻到50C

36、，塔水溫度升到30C。熱平衡公式：q物料（H物科lH物料2）=q塔水（H塔水1-H塔水5729.3kg/hxkJ/kgkJ/kg）=q塔水kJ/kgkJ/kg）q塔水=5732.04kg/h第二次塔水熱交換：10C的塔水將70C的物料冷卻到20C，塔水溫度升到15C。熱平衡公式：q物料（H物科lHw料2）=q塔水（H塔水1-H塔水2）（H1、H引用表5-2的數據）5729.3kg/hxkJ/kgkJ/kg）=q塔水kJ/kgkJ/kg）q塔水=h食品工廠生產車間布置是工藝設計的重要部分，不僅對建成投產后的生產實踐有很大關系，而且影響到工廠整體。車間布置一經施工就不易改變，所以，在設計過程中必須

37、與土建、給排水、供電、供汽、通風采暖、制冷以及安全衛生等方面取得統一和協調。生產車間平面設計，主要是把車間的全部設備，在一定的建筑面積內作出合理安排。生產車間工藝布置的總體思路在進行車間工藝布置時，總體設計上要有全局觀念，設備布置盡量按工藝流水線安排，特殊的設備可按相同類型作適當集中，做到生產過程占地最少，生產周期短，操作最方便；還考慮到進行多品種生產的可能，使設備可以靈活調動，并留有適當的空地，以便更換設備；生產車間與其它車間的各工序也應做到相互配合，以保證各物料運輸暢通，避免重復往返；同時不能忘記生產衛生和勞動保護，及車間的采光、通風、采暖、降溫等設施，如果有可以設在室外的設備，盡可能將其

38、設在室外，上面加蓋簡易棚。車間平面布置圖見圖紙。勞務安排按產品的勞動生產率以及各個工段、各工種的勞動生產定額，計算工人數。車間工作人員安排表6-1車間工人安排一覽表工段揀選清洗破碎壓榨超濾濃縮灌裝搬運車間主任合計人男24324124數女8不限天兩班，共需24人X2=48人622輔助工作人員安排表6-2輔助工作人員安排一覽表工種鍋爐房機修車間電工合計人數23276.2.3 管理人及科室人員安排表6-3管理及科室人員安排一覽表科室廠長辦公室技術科供銷科財務科化驗室合計人數112422126.2.3 后勤人員安排表6-4后勤人員安排一覽表部門門衛衣物運輸食堂宿舍保衛合計人數21232414工廠總計4

39、8人+7+12人+14人=81人生產及輔助車間設施預處理預處理動力設施原料果1r車間機修車間機修車間果池包裝材料倉庫收購蘋果梨是濃縮果汁加工的第一步，原料果的好壞將直接影響到果汁的生產。收-購的原料果進行預處理后存放在果池里，果池的底部是傾斜的，以便將蘋果梨全部沖進車間632品質監控室化驗室一般包括化驗操作間，精密儀器間，一般品質監控室要包括從原材料開始的各項原料、中間產品、終產品的質量檢測、產品的跟蹤檢測，以及隨時隨地對產品進行抽檢的監控人員和設備，也包括化驗室和研發中心。6.3.3 倉庫濃縮果汁廠的倉庫在全廠建筑面積中占有較大的比重，包括：果池、產品庫、包材庫、設備庫等。原材料庫要在各種原

40、料的日或周需要和生產儲備天數的的基礎上留有適當余地。成品庫的大小取決于產品的產量和周轉期。在建造倉庫時，還要充分考慮到各種貨物的性質，如溫度和濕度的要求、包裝規格、堆放方式等。要對各種情況有較確切的估計，滿足生產要求。6.3.4 機修間濃縮果汁廠機修任務可設廠部機修部門和車間機修部門。車間機修工負責車間的日常運營和維護，如：水、電、車間設備的調試等4。6.3.5 三廢處理濃縮果汁的廢水包括三部分；冷卻水、生活廢水、生產廢水。通常冷卻水不會受到污染，因此可進行再次利用。生活廢水可先與生產廢水混合再排放到污水處理廠或直接排放到污水處理廠。生產廢水則來自于原料果的預處理，如清洗，還有將果池中的蘋果梨

41、沖進車間用的水，以及設備的清洗廢水等。處理原則：一部分不可回收利用的水通到污水處理車間，大部分水可以回收重新利用，用來洗蘋果梨，沖地板，澆花等。(1) 煤渣：賣給磚廠，作為磚的原料；(2) 果渣：可以做飼料，賣給家禽飼料加工廠，或者從中提取果膠，由專門的工廠完成。全廠生活設施(1)辦公樓根據工廠規模大小，來確定建造辦公樓面積，初步計劃將辦公室等設在車間二樓。(2)食堂根據同時用餐的最大工人數，設定能同時供80人用餐大小的面積二25X9=225吊(3)醫務室采用現代化醫療設備，有常用各類醫藥，有專醫坐診，能及時治療一些常見的疾病。(4)廁所廁所應設在不污染生產且方便的位置，有男廁所和女廁所，男廁

42、所設2-3個，女廁所設3個。供電系統供電要求和相應措施(1) 負荷隨季節變化較大，大中型廠易設兩臺變壓器供電，以適應負荷的劇烈變化。(2) 用電性質屬m類負荷，一般采用單電源供電。(3)某些車間內水、汽多，濕度高，所以供電線路及電器應考慮防潮。(4) 為減少電能損耗和改善供電質量，廠內部用電要接近負荷高度集中的地方。(5) 隨著機械化水平不斷提高，用電設備也會逐年增加，配電設施要有一定發展余地車間配電原則1) 配電裝置的防護性能要適應環境特征。2) 車間內部的動力和照明電源應分開。3) 配電裝置應留有一定的備用容量、備用回路。4) 配電裝置的保護應互相配合，以保證可靠性和選擇性。5) 車間內的

43、啟動、控制設備按情況可集中控制或分散控制，當工藝設備許可時優先選擇直接啟動方式。6.5.1 主車間配電洗果、濃縮等場所濕度高，因此電器設備、器材應按濕熱帶條件選擇。車間總配電最好是在一單獨的小間內，分配電裝置和啟動控制設備要能防水汽、防腐蝕，并盡可能集中于車間的某一場所。干線、支干線的截面積根據計算再放大倍。除潮濕場所采用銅芯導線為宜外，其余可用鋁芯導線5。用水系統濃縮果汁廠用水分類1）清洗設備用水。2）洗刷地坪用水。3）冷凝二次蒸汽和真空泵用水4）清洗原料果用水。5）進入產品用水。6）冷卻用水。7）生活用水。8）消防用水。6.6.1 給水系統和配水系統（1）自來水給水系統；裝接技術簡單，初投

44、資費用少，上馬快，水質可靠；但水費高，使用費高。（2）地下水給水系統：水質溫和，理化指標變化小，不易受外部污染，水溫變化小，進深水源一般不需進行處理即能達到生產和生活用水要求。取水構筑物簡單，一次投資費用不大日常費用少；但含多種礦物質，水硬度高，可能含有害物質，如果用水量大，會導致地面下沉。（3）地面水給水系統：水費便宜，日常費用少；但技術管理復雜，取水構筑物多，需要系統的凈水裝置，一次性投資大，水溫隨季節變化，易受環境污染。結合當地情況，采用自來水給水系統和地下水給水系統相結合的方式，降低成本。6.6.2 冷卻水循環系統制冷、空調降溫、蒸發濃縮等需要冷卻水，為減少給水消耗，常使用冷卻水循環系

45、統，必要時補充。6.6.3 排水系統(1) 排水采用明溝。明溝寬200mm深200mm坡度為1/180m/m。明溝終點排水地漏,用鑄鐵排水管或焊接鋼管排至室外。(2)外管道最小覆蓋深度：在行車道下,一般不小于。第7章水、電、汽估算用水量估算生產車間用水生產車間用水主要是沖果、洗果、設備清洗以及地坪清洗等。(1)沖果：因為每天需將蘋果梨進行生產,而1t蘋果梨需要1t水來沖,這些水部分可以循環利用。因此沖果用水量為,假設有1/3的水可以循環,因此需水量為w=d(2) 洗果：原料果在預處理階段要經過清洗,洗果用水量為沖果的1/3,因此洗果用水為w=*3=d(3) 設備清洗：每天清洗1次,清洗一次用水

46、50t,因此設備清洗用水量為w=50t/d(4)地坪清洗：每天清洗一次,清洗每平方米地坪需要用水,車間總面積為2500m2,因此地坪清洗用水量為2500x=50t/d.7.1.1 鍋爐房用水鍋爐房用水主要是為得到蒸汽,可以循環利用,損失忽略不計冷凍機房用水冷凍機房用水主要是為冷卻提供冷卻水,由于冷卻水是循環利用,損失忽略不計7.1.2 消防用水食品廠的室外消防用水量為10-75L/S，室內消防用水量以2xs計。消防用水量可根據當地消防部門消防用水量做統計，估算出室外消防用水量（根據建筑物體積）和室內消防用水量（根據建筑物的類別和層數）。消防時全廠總用水量等于生產用水、生活用水總量再加上室內、室

47、外消防用水總和。由于食品廠的生產用水量一般都較大，在計算全廠總用水量時，可不計消防用水量；在發生火警時，可調整生產和生活用水量加以解決。此外，室內、室外消防用水管道壓力應保證水槍出水口充實水柱不小于10m生活用水生活用水的多少與當地氣候、人們的生活習慣以及衛生設備的完備程度有關，可根據當地類似企業或居民的生活用水量來確定。約每天耗水量為50t。總用水量Q總=+50+50=d用汽量的計算主要用于果汁的濃縮蒸發和巴氏殺菌，表7-1用汽量計算編號來源數量（kg/h）1預巴氏殺菌（引自）2蒸發（引自）3后巴氏殺菌（引自）合計-即h,也即hx13h=d用1臺40t鍋爐即可滿足要求。用電量估算表7-2主要

48、設備功率表名稱功率（kw）數量（臺）小提升機252揀果臺302大提升機302破碎機502壓榨機402灌裝機301壓縮機3001鍋爐301合計710-其他各種泵耗電、冷庫耗電、光照耗電、取暖耗電等根據經驗約共耗電600kw。共需710+600=1310(kw)Pj=KxPe=xl310=786(kw)Qj=Pjtan=786x=(kw)Sj=Pj/cos=(kw)式中：Pj最大計算有功負荷，kwKx-電設備的需要系數，按照計算Pe-用電設備的裝接容量之和，kwQj-廣最大計算無功負荷，kwSj最大計算查負荷，kwcos，tan用電負荷的平均自然功率因素及其正切值因此所選變壓器的功率為1200(k

49、w)第8章土建防火衛生安全及生活設施結構形式結構選型要滿足生產工藝和設備對跨度、層高的要求，并結合施工設施和當地建材供應確定。一般可采用混合結構，多層和較高部分也可采用框架結構。如果將各個工段集中在一起，形成大跨度車間，也可采用靈活使用的輕型金屬結構屋蓋。車間層高，除了要滿足濃縮等工藝設備的特殊要求外，一般可采用8-10m,管式蒸發設備移置室外.其中，殺菌、濃縮工段需經常用水沖洗，并要耐腐蝕，要明溝排水，且使坡度大于1/100門窗、墻面和頂棚車間出入口應設風幕和滅蟲燈，入口處應配有消毒池，洗手池等消毒設施。一般車間應有紗門、紗窗，并結合當地主導風向適當增加自然通風。殺菌、濃縮工段內墻面要具有防

50、霉、防腐蝕、防潮功能，且易于清洗，面層不易集灰，頂角、墻角和地角處均應做成圓弧形，窗臺做成坡形。更衣室、廁所和浴室車間一端要有廁所、更衣室和浴室等設施。車間要和廁所、浴室分隔，有利衛生，廁所和浴室除做好清潔衛生工作外，還要有良好的通風、排氣裝置，防止氣味外露。內外前面濃縮果汁車間的內外墻全部使用白瓷磚，能夠防曬、防淋、防霉。頂棚PVC濃縮果汁車間為了防止頂棚結露、滴水和長霉，除了要求有良好的通風設施、采取合理保溫措施外，頂棚面必須平整，頂棚面可采用1:2水泥砂漿粉刷，或直接采用扣板以及鋁扣板。用水方面的要求水源與廢水處理本設計使用的水為城市公用水一自來水，沒有使用自備水源，有中間蓄水塔。設備科

51、按公司的實際情況制作給排水網絡圖，并對生產加工用水管道末稍的出水口進行編號以便對生產用水的安全、衛生檢測監控制定計劃(每只水管出水口都編號，掛永久性標識牌)。廢水：由于果汁加工企業屬于非化工類工廠，污水大部分來源于車間地坪沖洗及工藝設備清洗和原料清洗，未含有毒物質，可以由車間兩側明溝直接排出，經廠污水處理系統處理后，直接排放到廠外。8.6.1 車間給排水系統的維護(1) 給排水設施要保持完好，防止水質污染：公司所有管道都要有效防止虹吸和倒流現象，各水龍頭與容器之間都有空氣隔斷，管道變動時必須驗證是否有回流現象。注意自來水閥門不得埋于地上或被污水浸泡；(2) 日常清潔消毒檢查時，及時發現和預防由

52、下列情況可能出現的倒流：管道堵、破裂、突發性的大破壞、水泵失靈；發現出現這種情況，要立即停止使用這種水，直到問題得到解決；(3) 車間使用的軟水管顏色要淺，用后盤掛于墻上；(4) 保持污水排水暢通，排水道內無垃圾、下腳料、原料等雜物，并且按規定(規定同地面清洗消毒)清洗消毒，清潔區和非清潔區污水分別排放，污水排入公共污水處理網。8.6.2 生產用水的檢測(1) 每年二次從公司水龍頭取自來水樣送到延吉市衛生防疫站進行全項目的檢測，公司收集并保存好報告；符合衛生部生活飲用水水質衛生規范后方可投入生產；要求：檢測標準：按照衛生部生活飲用水水質衛生規范；項目：全項目；報告：規范性的官方水質檢測報告(2

53、) 公司按如下要求對水進行抽樣檢測：(3) 質檢科制定水的抽樣檢測計劃表，對所有出水口進行循環檢測：(4) 化驗室按抽樣檢測計劃表實施抽樣檢測，并做好相應的記錄；(5) 公司化驗室監測的項目、方法、頻率。化驗室對加工用水進行常規項目檢測，將檢驗結果記錄入生產用水檢驗記錄，具體要求如下：水中余氯：使用比色法，每周測定一次，一年中將所有水龍頭都檢測到；微生物：主要指標為細菌總數、大腸菌群和致病菌，每月要檢測一次；判定標準：衛生部生活飲用水水質衛生規范具體指標為：細菌總數v100cfu/ml(37C培養)；總大腸菌群：每100ml水樣中不得檢出；糞大腸菌群：每100ml水樣中不得檢出；游離余氯水管末

54、端不低于kg；個人衛生體檢車間生產人員每年至少進行一次健康體檢，新進廠地人員必須進行健康檢查，取得健康證后方可參加工作。8.7.1 消毒生產人員必須經過車間入口處地消毒池，經洗手消毒以后方可進入車間，上崗以前必須穿戴整潔、統一地工作服、帽，工作服應蓋住外衣，頭發不得露出帽外。8.7.2 四勤生產人員應保持良好地衛生習慣，做到“四勤”，即勤洗澡、勤洗工作服、勤剪指甲、勤理發。8.7.3 個人進入車間生產人員不準戴耳環、戒指、手鐲、項鏈，不準濃艷化妝、涂染指甲、噴灑香水、不準吃零食、吸煙、隨地吐痰或其它有礙食品衛生地活動8.7.4 工作服生產人員不準穿工作服、工作帽和工作鞋進入廁所或離開生產加工車間。8.7.5 吸收生產人員遇到下列情況必須洗手：開始工作前、上廁所后、處理被污染的原料后、從事與生產活動無關的其它活動后、操作期間也應該