碳酸飲料工廠設(shè)計(jì)吳

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1、江西科技師范大學(xué)食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)食品工廠課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)書(shū)題目名稱(chēng)專(zhuān)業(yè)班級(jí)12食品科學(xué)與工程學(xué)號(hào)學(xué)11190920121896學(xué)生姓名吳孟娟卓雅婷指導(dǎo)教師常軍博士2015年6月15日目錄31 .設(shè)計(jì)背景1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)L2設(shè)計(jì)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(yīng)1.4 當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)政策3.廠區(qū)設(shè)計(jì)3. 1廠內(nèi)綠化與美化設(shè)計(jì).錯(cuò).未定義書(shū)簽。誤！.未定義書(shū)簽。錯(cuò).未定義書(shū)簽。誤！.未定義書(shū)簽。錯(cuò).未定義書(shū)簽。誤！.未定義書(shū)簽。錯(cuò).未定義書(shū)簽。1.2.3. 2各建筑物面積23. 2.1工廠勞動(dòng)力24. 2.2辦公樓25. 2.3保衛(wèi)科26. 2.4停車(chē)場(chǎng)27. 2.5原料

2、倉(cāng)庫(kù)28. 2.6包裝材料倉(cāng)庫(kù)39. 2.7成品倉(cāng)庫(kù)310. .8食堂3.11. 9宿舍3.12. .10醫(yī)務(wù)室4.13. .11機(jī)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(shè)計(jì)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(chē)間功能設(shè)計(jì)6.6 .總結(jié)7.參考文獻(xiàn)7.年產(chǎn)20000噸碳酸飲料工廠設(shè)計(jì)1 .設(shè)計(jì)背景1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)我國(guó)碳酸飲料工業(yè)起步較晚，而碳酸飲料類(lèi)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(yùn)動(dòng)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

3、低于（20C時(shí)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(lè)型等，本設(shè)計(jì)主要生產(chǎn)雪碧型碳酸飲料。1.2設(shè)計(jì)條件產(chǎn)量：20000噸每年工作時(shí)間：252天原料：白砂糖、甜蜜素、蛋白糖（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(shè)條件分析的核心內(nèi)容。工廠的廠址選擇不僅關(guān)系到工業(yè)布局的落實(shí)、投資的地區(qū)分配、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、生態(tài)平衡等具有全局性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性的重要問(wèn)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(yíng)，所以廠址的選擇至關(guān)重要，本設(shè)計(jì)從交通狀況、自然氣候、原料供應(yīng)、當(dāng)?shù)氐慕?jīng)

4、濟(jì)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(yùn)、陸運(yùn)、鐵運(yùn)、空運(yùn)便捷，滬昆高速直達(dá)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(guò)劍邑大橋可直達(dá)105國(guó)道，陸運(yùn)便利。贛江倚城東流，水運(yùn)便捷，工業(yè)園距離機(jī)場(chǎng)70公里，空運(yùn)方便，且有京浙贛鐵路、京九鐵路穿境而過(guò)，專(zhuān)線(xiàn)鐵路直達(dá)園區(qū)，新梅一級(jí)公路穿園而過(guò)，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(guò)節(jié)必然宴客，因此碳酸飲料便成為會(huì)客必不可少的飲品。近年來(lái)，豐城市人口呈現(xiàn)正增長(zhǎng)，未來(lái)市場(chǎng)可觀。豐城市地理位置較好，全年無(wú)自然災(zāi)害，不會(huì)有非抗力因素影響生產(chǎn)。

5、2.3原料供應(yīng)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(yīng)方便，可減少物流費(fèi)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(gòu)包裝材料極為便利。而豐城市擁有130萬(wàn)人口，勞動(dòng)力豐富，豐城擁有江南最大的煤礦和發(fā)電廠，能源供應(yīng)豐富。2.4當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)政策豐城市首先在土地租賃方面給出優(yōu)惠，最高不超過(guò)每年每平方米1元，水電價(jià)格也給予優(yōu)惠，為了引進(jìn)投資，豐城市優(yōu)化其投資環(huán)境，推行誠(chéng)信服務(wù)，禁止任何人、任何單位、任何部門(mén)向工廠收取任何的非法費(fèi)用，對(duì)外來(lái)客商及其投資企業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，并且可保證外來(lái)客商妻子及其子女落戶(hù)。3廠內(nèi)設(shè)計(jì)3.1廠內(nèi)綠化與美化設(shè)計(jì)本廠在污水

6、處理站的周?chē)O(shè)置綠化帶，目的是凈化空氣以及隔離生活區(qū)，園區(qū)進(jìn)口左側(cè)設(shè)置綠化帶，給人以舒適感，打造花園式工廠，在綠化帶中設(shè)大型蓄水池，充分利用自然資源，在休閑廣場(chǎng)可設(shè)置一標(biāo)志性建筑，再圈一小池，配以金魚(yú)，頗有花園式工廠的特色和美感。3.2各建筑設(shè)施面積3.2.1工廠勞動(dòng)力由于碳酸飲料的生產(chǎn)流水線(xiàn)為全自動(dòng)化生產(chǎn)，所需的人數(shù)并不多，以旺季計(jì)算，旺季為3班，每班為16人，因工人會(huì)有請(qǐng)假等特殊情況，因此可增加4人，總?cè)藬?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(gè)保衛(wèi)處，共6人，技術(shù)工人2人，總?cè)藬?shù)75人。3.2.2辦公樓辦公樓主要供行政人員使用，可設(shè)計(jì)為三層，一樓為辦公人員使用，二

7、樓為會(huì)議室和來(lái)賓休息室，三樓為董事長(zhǎng)和副董事長(zhǎng)等高級(jí)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(shè)計(jì)前臺(tái)等，可將辦公樓擴(kuò)大至200m2。3.2.3保衛(wèi)科保衛(wèi)科也采取3班制，每班兩人，設(shè)置在大門(mén)的進(jìn)出口處，工廠設(shè)計(jì)為兩大門(mén)，一小門(mén)，只需在兩大門(mén)處設(shè)置保衛(wèi)科，而每人使用面積為5n總共為20nl2。3.2.4停車(chē)場(chǎng)本設(shè)計(jì)設(shè):三個(gè)停車(chē)場(chǎng),一個(gè)放置在原料倉(cāng)庫(kù)及成品倉(cāng)庫(kù)附近,主要用于停放大型貨車(chē)以及工廠車(chē)輛的停放，貨車(chē)的尺寸一般為122.53m,而貨車(chē)也需回轉(zhuǎn)掉頭的空間，因此可設(shè)計(jì)為BOOH?。第二個(gè)設(shè)置在廠右側(cè)區(qū)域，主要用于放置工廠員工電動(dòng)車(chē)，電動(dòng)車(chē)尺寸為L(zhǎng)80.85m,工廠員工人數(shù)

8、較多，可設(shè)置停放55輛電動(dòng)車(chē)，面積為110而。第三個(gè)停車(chē)場(chǎng)可設(shè)計(jì)在辦公樓前面，用于停放私家車(chē)，一個(gè)停車(chē)位的占地面積約為15nl設(shè)為10個(gè)，面積為150nl:因此總面積為560nl3.2.5原料倉(cāng)庫(kù)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(jì)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(zhǔn)，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(cāng)

9、庫(kù)的利用面積系數(shù)K=0.65o因此面積為36nl2。而原料倉(cāng)庫(kù)還需設(shè)計(jì)原料接收部門(mén)等，因此需240m2o3.2.6包裝材料倉(cāng)庫(kù)囤放周期為5天。雪碧飲料采用瓶子裝罐，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(shí)際面積為138.5云。而倉(cāng)庫(kù)需留有工人行走及運(yùn)輸工具的進(jìn)出，因此可擴(kuò)增為2010=200m2o3.2.7成

10、品倉(cāng)庫(kù)3碳酸飲料的成品存放時(shí)間一般為710d,本設(shè)計(jì)的貯臧期為7天計(jì)算，旺季每天生產(chǎn)飲料90t,成品倉(cāng)庫(kù)的面積可依據(jù)包裝材料倉(cāng)庫(kù)的面積來(lái)確定，包裝材料的倉(cāng)庫(kù)囤放周期為5天，而成品倉(cāng)庫(kù)的囤放周期為7天，因此成品倉(cāng)庫(kù)的面積要大?？蓪⑵涿娣e確定為400m2o3.2.8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(jìn)餐批次K-作為輪換系數(shù)全廠最大班人數(shù)為48人，進(jìn)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

11、0.550.7m2即F=34(0.90.6)/85%=60m2o3. 2.9宿舍宿舍可設(shè)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(shè)計(jì)為沒(méi)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(shè)計(jì)一間為30nl2。宿舍可設(shè)計(jì)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150m2o3210醫(yī)務(wù)室醫(yī)務(wù)室安排在宿舍樓附近。設(shè)計(jì)為兩層，一樓為醫(yī)務(wù)室，二樓為工廠活動(dòng)中心，用于員工休閑活動(dòng)，可設(shè)計(jì)為40m2o3.2. 11機(jī)修間與配電房機(jī)修間與配電房設(shè)計(jì)在廠后區(qū)，機(jī)修間用于防止機(jī)器零部件，靠近生產(chǎn)車(chē)間，可設(shè)計(jì)為

12、30m2o配電房用于控制全廠電力，可設(shè)計(jì)為30m%3. 2.12污水處理站用于全廠的污水處理等，需設(shè)計(jì)大型過(guò)濾池，因此可設(shè)計(jì)為100m2o4. 2.13供水站用于全廠的水供應(yīng)，可設(shè)計(jì)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(chē)間45X241080辦公樓10X20200保衛(wèi)科3X515車(chē)庫(kù)6X25150停車(chē)場(chǎng)電動(dòng)車(chē)車(chē)庫(kù)30X10300原料倉(cāng)庫(kù)包裝材料庫(kù)成品倉(cāng)庫(kù)食堂宿舍醫(yī)務(wù)室機(jī)修間配電房污水處理站供水站全廠建筑面積一般工廠的建筑系數(shù)為11X1024X1020X1020X2010X615X104X103X103X1010X104X103145m235

13、%50%之間，因此可設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)合理。4.生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)11024020040060150403030100409000m2o尺寸為5. 1工藝流程飲飲用水水處理脫氣C02氣冷卻混合砂糖溶解過(guò)濾糖漿調(diào)和Y包裝瓶洗凈空瓶檢查一裝瓶旋蓋機(jī)成品貼標(biāo)機(jī)4 .2班產(chǎn)量的確定碳酸飲料的銷(xiāo)量分為淡季和旺季，本設(shè)計(jì)的每月工作日期據(jù)2015年份計(jì)算，每月以四周為一個(gè)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(guó)家休假日。因此每月的生產(chǎn)期也不同。夏季為碳酸飲料銷(xiāo)量的旺季，而2月份正逢春節(jié)，雖天氣較寒冷，但也是旺季

14、。1、3、4、11、12月份為淡季。旺季生產(chǎn)3班，淡季生產(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(jì)算，可將班產(chǎn)量設(shè)計(jì)為30噸。實(shí)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）1213026012602133039011703233026013804223026013205203039018006223039019807233039020708233039020709223039019801018303901620112230260132012233026013804

15、.3物料衡算雪碧配方如下表。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(guò)程中存在損耗設(shè)為0.5%o則實(shí)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%=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(shè)計(jì)采用PE

16、T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(gè)。6 .生產(chǎn)車(chē)間功能設(shè)計(jì)食品工廠生產(chǎn)車(chē)間設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的重要部分，不僅對(duì)建成投產(chǎn)后的生產(chǎn)實(shí)踐有很大的關(guān)系，而且影響到工廠整體。車(chē)間布置一經(jīng)施工就不易改變，所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須全面考慮。工藝設(shè)計(jì)必須與土建、給排水、供電、供汽、通風(fēng)采暖、制冷、安全衛(wèi)生等方面取得統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。車(chē)間工藝設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)密切相關(guān)，在工藝設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)、外形、長(zhǎng)度、寬度及有關(guān)問(wèn)題提出要求。1）對(duì)建筑外形的要求。本車(chē)間設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，單層廠房，高6%長(zhǎng)45叫寬24m。2）門(mén)窗。車(chē)間必須有兩道以上的門(mén)作

17、為人流、貨流和設(shè)備的出入口，為滿(mǎn)足貨物或交通工具的運(yùn)輸，門(mén)的規(guī)格應(yīng)為4000X3000mmo為方面各工段間的往來(lái)運(yùn)輸及人員流動(dòng)，其他門(mén)均采用1100X2200mm的雙層門(mén)。3）采光。目前我國(guó)各食品工廠均采用自然采光，車(chē)間的采光系數(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(hù)是車(chē)間主要透光的部分，本車(chē)間均采用側(cè)窗，窗臺(tái)高度為1.2m,采用雙層內(nèi)外開(kāi)窗，在車(chē)間內(nèi)還需增設(shè)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(chē)間經(jīng)常受水、酸等腐蝕性介質(zhì)侵蝕及運(yùn)輸車(chē)輪沖擊，故地坪須用標(biāo)號(hào)較高的水泥鋪蓋。本車(chē)間設(shè)計(jì)為紅而專(zhuān)地面。地坪應(yīng)有1.5%的坡度，并設(shè)有

18、地漏排水。5）內(nèi)墻面。食品工廠對(duì)車(chē)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(hù)墻，可用白瓷磚。護(hù)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(xué)腐蝕的過(guò)氯乙烯油漆或六偏水性?xún)?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(duì)食品工廠車(chē)間內(nèi)墻面很適宜。6）溫控。車(chē)間內(nèi)要有空調(diào)裝置。車(chē)間內(nèi)應(yīng)用機(jī)械通風(fēng)，用過(guò)濾的空氣送入生產(chǎn)車(chē)間，使車(chē)間呈正壓系統(tǒng)（即室內(nèi)的壓力高于室外），不讓空氣進(jìn)入該室。7）建筑結(jié)構(gòu)。食品工廠生產(chǎn)車(chē)間的建筑結(jié)構(gòu)大體上可分磚木結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)采用鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)為食品工廠生產(chǎn)車(chē)間和倉(cāng)庫(kù)最常用的結(jié)構(gòu)，

19、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(jié)本設(shè)計(jì)為碳酸飲料工廠設(shè)計(jì)，采用了較為先進(jìn)的配方，對(duì)于廠區(qū)的分布和面積的確定也比較合理，綠化較多，實(shí)現(xiàn)了公園式的工廠，但是在輔助部門(mén)設(shè)計(jì)上不夠詳細(xì)，也沒(méi)有設(shè)置全廠員工住宿的大型宿舍樓，食堂的員工也沒(méi)有計(jì)算在總的勞動(dòng)力內(nèi)，本設(shè)計(jì)也沒(méi)有計(jì)算投資以及利潤(rùn)回收的計(jì)算，有一些設(shè)備選型也沒(méi)有選擇完全，但是總體上來(lái)說(shuō)，本設(shè)計(jì)還是較為合理的，符合一般的工廠設(shè)計(jì)，對(duì)于實(shí)際建廠有一定性的作用。8 .參考文獻(xiàn)1李洪軍.食品工廠設(shè)計(jì)M.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2008.2夏文水.食品工藝學(xué)M.北京：中國(guó)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(cè)M.廣東：廣東科技出版社，2004.4陳斌.食品加工機(jī)械與設(shè)備M.機(jī)械工業(yè)出版社，20088附錄本廠所在位置全年風(fēng)頻為東北風(fēng)向，而夏季風(fēng)為東北風(fēng)，冬季風(fēng)為東稍微偏北，因此設(shè)計(jì)時(shí)，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(chǎng)，而將食堂和宿舍放在一起，方便員工生活，生產(chǎn)車(chē)間放置在中間，而原料倉(cāng)庫(kù)、包裝材料倉(cāng)庫(kù)以及成品倉(cāng)庫(kù)放置在四周，方便運(yùn)輸。因此本廠廠區(qū)分布設(shè)置較為合理。