碳酸飲料工廠設計吳

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1、江西科技師范大學 食品科學與工程專業(yè)《食品工廠課程設計》設計書 題目名稱 專業(yè)班級12 食品科學與工程 學號學11190920121896 學生姓名吳孟娟卓雅婷 指導教師常軍博士 2015年6月15日 目錄 3 1 .設計背景 1.1 設計依據(jù) L2設計條件 2.廠址選擇 1.1 1交通狀況 1.2 自然氣候????? 1.3 原料供應 1.4 當?shù)氐慕?jīng)濟政策 3.廠區(qū)設計 3. 1廠內(nèi)綠化與美化設計 .錯..未定義書簽。 誤！.未定義書簽。 錯..未定義書簽。 誤！.未定義書簽。 錯..未定義書簽。 誤！.未定義書簽。 錯

2、..未定義書簽。 1.. 2.. 3. 2各建筑物面積2 3. 2.1工廠勞動力2 4. 2.2辦公樓2 5. 2.3保衛(wèi)科2 6. 2.4停車場2 7. 2.5原料倉庫2 8. 2.6包裝材料倉庫3 9. 2.7成品倉庫3 10. .8食堂3... 11. ?9宿舍3... 12. .10醫(yī)務室4... 13. .11機修間與配電房4.. 14. 2.12污水處理站4.. 15. 2.13供水站4... 16. 產(chǎn)工藝設計4.. 4. 1工藝流程5.. 4. 2班產(chǎn)量的確定5.. 4. 3物料衡算5.. 4. 4包裝材料6.. 5 .生產(chǎn)車

3、間功能設計6.. 6 .總結7.參考文獻7.. 年產(chǎn)20000噸碳酸飲料工廠設計 1 .設計背景 1.1 設計依據(jù) 我國碳酸飲料工業(yè)起步較晚，而碳酸飲料類產(chǎn)品是指一定條件下充入C02氣體的 飲料，包括碳酸飲料、充氣運動飲料等具體品種，不包括由發(fā)酵法自身產(chǎn)生C02氣的 飲料，成品中二氧化碳的含量不低于（20C時的體積倍數(shù)）不低于2.0倍。碳酸飲料的主要成分為糖、色素、甜味劑、酸味劑、香料及碳酸水等一般不含維生素，也不含礦物質(zhì)，碳酸飲料可分為果汁型、果味型、可樂型等，本設計主要生產(chǎn)雪碧型碳酸飲料。1.2設計條件 產(chǎn)量：20000噸每年 工作時間：252天原料：白砂糖、甜蜜素、蛋白

4、糖（50倍）、檸檬酸、檸檬酸鈉、苯甲酸鈉等 2 .廠址選擇 廠址條件選擇是工廠建設條件分析的核心內(nèi)容。工廠的廠址選擇不僅關系到工業(yè)布局的落實、投資的地區(qū)分配、經(jīng)濟結構、生態(tài)平衡等具有全局性、長遠性的重要問題，還直接或間接地決定著工廠投產(chǎn)以后的生產(chǎn)經(jīng)營，所以廠址的選擇至關重要，本設計從交通狀況、自然氣候、原料供應、當?shù)氐慕?jīng)濟政策等方面考慮，決定將廠址選在江西省豐城市工業(yè)園。 2. 1交通狀況豐城水運、陸運、鐵運、空運便捷，滬昆高速直達省城南昌，豐城市工業(yè)園距離高速路口只有20分鐘路程，劍邑大橋、贛江公路大橋離園區(qū)較近，且過劍邑大橋可直達105國道，陸運便利。 贛江倚城東流，水運便捷，工業(yè)

5、園距離機場70公里，空運方便， 且有京浙贛鐵路、京九鐵路穿境而過，專線鐵路直達園區(qū)，新梅一級公路穿園而過，區(qū)位優(yōu)越。 2.2自然氣候豐城市氣候溫和，四季分明，豐城人民注重傳統(tǒng)，逢年過節(jié)必然宴客，因此碳酸飲料便成為會客必不可少的飲品。近年來，豐城市人口呈現(xiàn)正增長，未來市場可觀。豐城市地理位置較好，全年無自然災害，不會有非抗力因素影響生產(chǎn)。 2.3原料供應 工業(yè)園區(qū)位于贛江之濱、緊鄰豐城電廠，有豐富的水、電和蒸汽資源。豐城小港盛產(chǎn)甘蔗，原料供應方便，可減少物流費用，且工業(yè)園內(nèi)有生產(chǎn)PET聚酯瓶和包裝紙箱的工廠，采購包裝材料極為便利。 而豐城市擁有130萬人口，勞動力豐富，豐城擁有江南最大

6、的煤礦和發(fā)電廠，能源供應豐富。 2.4當?shù)氐慕?jīng)濟政策 豐城市首先在土地租賃方面給出優(yōu)惠，最高不超過每年每平方米1元，水電價格也給予優(yōu)惠，為了引進投資，豐城市優(yōu)化其投資環(huán)境，推行誠信服務，禁止任何人、任何單位、任何部門向工廠收取任何的非法費用，對外來客商及其投資企業(yè)進行重點保護，并且可保證外來客商妻子及其子女落戶。 3廠內(nèi)設計 3.1廠內(nèi)綠化與美化設計 本廠在污水處理站的周圍設置綠化帶，目的是凈化空氣以及隔離生活區(qū)，園區(qū)進口左側設置綠化帶，給人以舒適感，打造花園式工廠，在綠化帶中設大型蓄水池，充分利用自然資源，在休閑廣場可設置一標志性建筑，再圈一小池，配以金魚，頗有花園式工廠的特色和

7、美感。 3.2各建筑設施面積 3.2.1工廠勞動力 由于碳酸飲料的生產(chǎn)流水線為全自動化生產(chǎn)，所需的人數(shù)并不多，以旺季計算，旺季為3班，每班為16人，因工人會有請假等特殊情況，因此可增加4人，總人數(shù)為52人，行政人員10人，研發(fā)品控人員5人，保衛(wèi)處3人，共有兩個保衛(wèi)處，共6人，技術工人2人，總人數(shù)75人。 3.2.2辦公樓 辦公樓主要供行政人員使用，可設計為三層，一樓為辦公人員使用，二樓為會議室和來賓休息室，三樓為董事長和副董事長等高級主管的辦公室。每人使用面積約為6布，總共為60nlM而辦公樓還需設計前臺等，可將辦公樓擴大至200m2。 3.2.3保衛(wèi)科 保衛(wèi)科也采取3班制，每班

8、兩人，設置在大門的進出口處，工廠設計為兩大門，一小門，只需在兩大門處設置保衛(wèi)科，而每人使用面積為5n總共為20nl2。 3.2.4停車場 本設計設 :三個停車場, 一個放置在原料倉庫及成品倉庫附近, 主要用于停放大型貨車以及工廠車 輛的停放，貨車的尺寸一般為122.53m,而貨車也需回轉(zhuǎn)掉頭的空間，因此可設計為BOOH?。第二個 設置在廠右側區(qū)域，主要用于放置工廠員工電動車，電動車尺寸為L80.85m,工廠員工人數(shù)較多，可設置停放55輛電動車，面積為110而。第三個停車場可設計在辦公樓前面，用于停放私家車，一個停車位的占地面積約為15nl\設為10個，面積為150nl:因此總

9、面積為560nl' 3.2.5原料倉庫 因所需原料不多，而白砂糖的囤放是最多的，因此可依據(jù)白砂糖的尺寸計算，一袋白砂糖的尺寸約為800400200mm,重量約為25kg。白砂糖可堆放，堆放高度約為2m,囤放周期為5天。以旺季為準，每天需白砂糖3618kg,5天即用白砂糖18090kg,一堆白砂糖可堆放10袋，約為250kg,總共有18090“250=72.36”73堆。1袋白砂糖的占地面積為0.32而，73堆需730.3-23.36m2o倉庫的利用面積系數(shù)K=0.65o因此面積為36nl2。而原料倉庫還需設計原料接收部門等，因此需240m2o3.2.6包裝材料倉庫 囤放周期為5天。雪碧飲

10、料采用瓶子裝罐，每瓶500mL,約為0.5kg,每班生產(chǎn)60000瓶。每箱放置24瓶，每班可生產(chǎn)2500箱。箱子的尺寸為400300200m,堆放高度為2m,可將瓶子放置在箱子內(nèi)存放，因此只需考慮箱子面積，一堆可放10箱。 一箱的占地面積為0.40.3=0.12而，總共有750堆，因此箱子的占地面積為90m二包裝材料的利用系數(shù)K=0.65o貝U實際面積為138.5云。而倉庫需留有工人行走及運輸工具的進出，因此可擴增為2010=200m2o 3.2.7成品倉庫 3 ? 碳酸飲料的成品存放時間一般為710d,本設計的貯臧期為7天計算，旺季每天生產(chǎn)飲料90t,成品倉庫的面積可依據(jù)包裝材

11、料倉庫的面積來確定，包裝材料的倉庫囤放周期為5天，而成品倉庫的囤放周期為7天，因此成品倉庫的面積要大?？蓪⑵涿娣e確定為400m2o 3.2.8食堂 首先確定食堂的座位數(shù)。 N=M0.85/CK 其中：N——座位數(shù) M全廠最大班人數(shù) C——進餐批次 K---作為輪換系數(shù) 全廠最大班人數(shù)為48人，進餐批次為1批，座位輪換系數(shù)為1.2o即N=480.85/11.2=34 食堂建筑面積的確定。 F二N(UD2)/K 式中F——食堂面積D】一一每座餐位使用面積0.851.0m- K——建筑系數(shù)82%89%D2——每座廚房及其他面積0.550.7m2 即F=34(0.90.6)/

12、85%=60m2o 3. 2.9宿舍 宿舍可設在靠近食堂的位置，方便員工生活。男女工的比例為3:7,因此男工18 人，女工47人，宿舍可設計為沒4人一間，即男宿舍5間，女宿舍12間。一間宿舍包括廁所、浴室、洗漱間在內(nèi)，可設計一間為30nl2。宿舍可設計為三層，一樓為男宿舍，二三樓為女宿舍，一層5間。因 此，宿舍樓的占地面積為150m2o 3210醫(yī)務室 醫(yī)務室安排在宿舍樓附近。設計為兩層，一樓為醫(yī)務室，二樓為工廠活動中心，用于員工休閑活動，可設計為40m2o 3.2. 11機修間與配電房 機修間與配電房設計在廠后區(qū)，機修間用于防止機器零部件，靠近生產(chǎn)車間，可設計為30m2o配電

13、房用于控制全廠電力，可設計為30m% 3. 2.12污水處理站 用于全廠的污水處理等，需設計大型過濾池，因此可設計為100m2o 4. 2.13供水站 用于全廠的水供應，可設計為40m2o 全廠的建筑占地面積如下表所示 表1全廠建筑面積 5 尺寸(單位：m) 面積(m ) 7 生產(chǎn)車間 45X24 1080 辦公樓 10X20 200 保衛(wèi)科 3X5 15 車庫 6X25 150 停車場 電動車車庫 30X10 300 原料倉庫 包裝材料庫 成品倉庫 食堂 宿舍 醫(yī)務室 機修間 配電房 污水處理站 供水站

14、 全廠建筑面積 一般工廠的建筑系數(shù)為 11X10 24X10 20X10 20X20 10X6 15X10 4X10 3X10 3X10 10X10 4X10 3145m2 35%50%之間，因此可設計廠區(qū)面積為 120漢75nb建筑系數(shù)為35%,在一般工廠的建筑系數(shù)之間，設計合理。 4.生產(chǎn)工藝設計 110 240 200 400 60 150 40 30 30 100 40 9000m2o尺寸為

15、 5. 1工藝流程⑵ 飲飲用水水處理■脫氣C02氣 冷卻混合 ■ 砂糖溶解過濾糖漿調(diào)和Y 包裝瓶洗凈——空瓶檢查一裝瓶旋蓋機 成品’貼標機 4 .2班產(chǎn)量的確定 碳酸飲料的銷量分為淡季和旺季，本設計的每月工作日期據(jù)2015年份計算，每月 以四周為一個周期，每周休息2天，每月休息8天，每月基本工作日為22天，由于每月的日期不一樣且有國家休假日。因此每月的生產(chǎn)期也不同。夏季為碳酸飲料銷量的旺季，而2月份正逢春節(jié)，雖天氣較寒冷，但也是旺季。1、3、4、11、12月份為淡季。旺季生產(chǎn)3班，淡

16、季生產(chǎn)2班。淡季總共有111天，旺季有141天，年產(chǎn)為20000噸。因此班產(chǎn)量二20000-（111X2+141X3）=31噸。為方便計算，可將班產(chǎn)量設計為30噸。實際年產(chǎn)量為19350噸。 月份 天數(shù) （天/月） 班產(chǎn)量 （班/噸） 班次 日產(chǎn)量（噸） 月產(chǎn)量（噸） 1 21 30 2 60 1260 2 13 30 3 90 1170 3 23 30 2 60 1380 4 22 30 2 60 1320 5 20 30 3 90 1800 6 22 30 3 90 1980 7 23 30 3

17、 90 2070 8 23 30 3 90 2070 9 22 30 3 90 1980 10 18 30 3 90 1620 11 22 30 2 60 1320 12 23 30 2 60 1380 4.3物料衡算 雪碧配方⑻如下表。 表2雪碧配方 0 原料白砂糖甜蜜素蛋白糖檸檬酸檸檬酸鈉苯甲酸鈉白檸檬香精 比例4%0.06%0.08%0.17%0.03%0.02%0.1% 而原料在生產(chǎn)過程中存在損耗設為0.5%o則實際班產(chǎn)量為30150kg。 班產(chǎn)量30噸的成品需原料如下： 白砂糖二30150M

18、%=1206kg；甜蜜素二30150X0.06%=18.09kg； 蛋白糖二30150X0.08%=24.12kg；檸檬酸=30150X0.17%=5L25kg；檸檬酸鈉 =30150X0.03%=9kg；苯甲酸鈉二30150X0.02%=6kg； 白檸檬香精二30150X）.l%=30kg。 5 .4包裝材料 本設計采用PET聚酯瓶。每瓶500mL,約0.5kg。因此每班可生產(chǎn)60000瓶。用箱子包裝，每箱可放置24瓶，每班需紙箱2500個。 6 .生產(chǎn)車間功能設計 食品工廠生產(chǎn)車間設計是工藝設計的重要部分，不僅對建成投產(chǎn)后的生產(chǎn)實踐有很 大的關系，而且影響到工廠整體。車間布

19、置一經(jīng)施工就不易改變，所以，在設計過程中必須全面考慮。工藝設計必須與土建、給排水、供電、供汽、通風采暖、制冷、安全衛(wèi)生等方面取得統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。 車間工藝設計與建筑設計密切相關，在工藝設計的過程中應對建筑結構、外形、長 度、寬度及有關問題提出要求。 1）對建筑外形的要求。本車間設計為長方形，單層廠房，高6%長45叫寬24m。 2）門窗。車間必須有兩道以上的門作為人流、貨流和設備的出入口，為滿足貨物 或交通工具的運輸，門的規(guī)格應為4000X3000mmo為方面各工段間的往來運輸及人員 流動，其他門均采用1100X2200mm的雙層門。 3）采光。目前我國各食品工廠均采用自然采光，車間的

20、采光系數(shù)一般為25%?40%之間，采光系數(shù)是指采光面積和房間地坪面積的比值，窗戶是車間主要透光的部分，本車間均采用側窗，窗臺高度為1.2m,采用雙層內(nèi)外開窗，在車間內(nèi)還需增設日光燈照 明，日光燈離地2.8m,每隔2nl安一組， 4）地坪。食品工廠的生產(chǎn)車間經(jīng)常受水、酸等腐蝕性介質(zhì)侵蝕及運輸車輪沖擊， 故地坪須用標號較高的水泥鋪蓋。本車間設計為紅而專地面。地坪應有1.5%的坡度，并 設有地漏排水。 5）內(nèi)墻面。食品工廠對車間內(nèi)墻面要求很高，要防霉、防濕、防腐、有利于衛(wèi)生，有1.8m的護墻，可用白瓷磚。護墻可保證墻面少受污染，并易于洗凈。內(nèi)墻粉刷用白水泥砂漿粉刷，還要涂上耐化學腐蝕的過氯

21、乙烯油漆或六偏水性內(nèi)墻防霉涂料。也可用 仿瓷涂料代替瓷磚，可防水、防霉，這種涂料對食品工廠車間內(nèi)墻面很適宜。 6）溫控。車間內(nèi)要有空調(diào)裝置。車間內(nèi)應用機械通風，用過濾的空氣送入生產(chǎn)車間，使車間呈正壓系統(tǒng)（即室內(nèi)的壓力高于室外），不讓空氣進入該室。 7）建筑結構。食品工廠生產(chǎn)車間的建筑結構大體上可分磚木結構、混合結構、鋼筋混泥土結構。 本設計采用鋼筋混泥土結構。這種結構為食品工廠生產(chǎn)車間和倉庫最常用的結構，在建筑的跨度、高度上可按生產(chǎn)要求放大，而不受材料的影響。 7 .總結 本設計為碳酸飲料工廠設計，采用了較為先進的配方，對于廠區(qū)的分布和面積的確定也比較合理，綠化較多，實現(xiàn)了公園式的

22、工廠，但是在輔助部門設計上不夠詳細，也沒有設置全廠員工住宿的大型宿舍樓，食堂的員工也沒有計算在總的勞動力內(nèi)，本設計也沒有計算投資以及利潤回收的計算，有一些設備選型也沒有選擇完全，但是總體上來說，本設計還是較為合理的，符合一般的工廠設計，對于實際建廠有一定性的作用。 8 .參考文獻 [1]李洪軍.食品工廠設計[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2008. [2]夏文水.食品工藝學M.北京：中國輕工業(yè)出版社，2013. [3]李基洪.軟飲料生產(chǎn)工藝與配方3000例上冊M.廣東：廣東科技出版社，2004. [4]陳斌.食品加工機械與設備M.機械工業(yè)出版社，2008 8 附錄 本廠所在位置全年風頻為東北風向，而夏季風為東北風，冬季風為東稍微偏北，因此設計時，將污水處理站放在最北角，避免污水處理站的異味影響全場，而將食堂和宿舍放在一起，方便員工生活，生產(chǎn)車間放置在中間，而原料倉庫、包裝材料倉庫以及成品倉庫放置在四周，方便運輸。因此本廠廠區(qū)分布設置較為合理。