冰淇淋工廠設計.docx

密級： NANCHANG UNIVERSITY 學 士 學 位 論 文THESIS OF BACHELOR（20122016年）題 目 年產3000t果汁冰淇淋工廠設計 學 院： 食品學院 系 食品科學與工程系 專業(yè)班級： 食品科學與工程121 學生姓名： 朱宏福 學號： 5603112037 指導教師： 衷平海 職稱： 副教授 起訖日期： 2016.32016.5 南 昌 大 學學士學位論文原創(chuàng)性申明本人鄭重申明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期：學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權南昌大學可以將本論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 保密，在 年解密后適用本授權書。本學位論文屬于 不保密。（請在以上相應方框內打“”）作者簽名： 日期：導師簽名： 日期： 摘要年產3000t果汁冰淇淋工廠設計 專 業(yè)：食品科學與工程 學 號：5603112037 學生姓名：朱宏福 指導教師：衷平海摘要果汁冰淇淋是一種新興功能食品，本文圍繞綠色，保健，美觀等理念，采用芒果汁，水牛乳等高營養(yǎng)價值的物質，不僅作為一種冷飲食品，更是一種保健食品引入市場，一年四季皆可使用。隨著我國經濟的發(fā)展，人民生活水平日益提高，我國的果汁冰淇淋有較大的發(fā)展空間。本設計根據現有市場狀況和技術條件，擬設計年產3kt的果汁冰淇淋生產車間。通過相關資料了解了果汁冰淇淋的市場技術發(fā)展和存在的問題，在此基礎上通過實地考察選擇了鄭州高新經濟開發(fā)區(qū)作為工廠生產車間地址，確定了產品的工藝流程，進行了物料衡算，設備計算和選型，車間平面布置設計，勞動力計算，以及水、電、汽等用量的估算，并對公用系統(tǒng)，建筑，安全衛(wèi)生及防火提出了要求。該工廠具有一定的機械化程度，能進行中等規(guī)模生產，生產的產品適合市場的需求，但產品比較新穎，在一段時間可能不能被人們認可，還需要在后期不斷加強宣傳工作，同時要增加果汁的種類，冰淇淋的規(guī)格，來增強市場競爭力。關鍵詞： 果汁；冰淇淋；工廠；設計VAbstractWorkshop Design of Fruitjuice-ice creamAbstractFruitjuice-ice cream is a kind of new functional food. The design used juice ,water-milk and other material of high nutritional value around some idea such as the green, health, beauty and so on.The juice-ice cream can be enjoyed in all the year, not only as a kind of cold food, but also a kind of health food products, and inflows market.With the development of our economy, peoples living standard is increasing day by day and juice-ice cream has a larger development space in our country . According to the current market conditions and technical conditions, I proposed the design that the production workshop will yield juice-ice cream of 3000 ton every year.Im acquainted withtechnology development and the existing problems about market of juice-ice cream through the relevant data .And on this basis,I select economic development zone as the factory-workshop in Zhengzhou by on-the-spot inspection.I also determine the process flow of the product, the material balance and equipment calculation and selection workshop layout design, labor force calculation , as well as estimates on water, electricity, steam consumption and we the put forward requirements about utility system, construction, health - safety and fire prevention.The factory has a certain degree of mechanization, so it is able to process medium scale production. The production are suitable for the demand of the market, but the product is new, so it can not be recognized by people in a period of time. Late we need constantly strengthen the propaganda work, at the same time increase the kinds of fruit juice and ice cream of specifications to enhance market competitiveness.Keyword: fruit juice; ice cream; factory; design;目錄目錄摘要IAbstractII第一章 緒論11.1 冰淇淋工業(yè)概述11.2 設計依據和意義11.3 設計的范圍21.4 生產方法的特點和評論21.5 對所選廠址的評論21.6 本設計存在的問題4第二章 工藝部分52.1 產品方案52.2 原輔料62.3 包裝72.4 生產工藝流程82.5 物料衡算92.6 設備選型112.7 勞動力計算132.8 水、電、汽的估算132.9 車間工藝平面布置152.10 管路設計與布置15第三章 公用系統(tǒng)173.1 給排水系統(tǒng)173.2 供電系統(tǒng)173.3 供汽系統(tǒng)183.4 通風、控溫系統(tǒng)18第四章 建筑部分194.1 車間所需面積要求194.2 車間房屋結構形式及材料選擇194.3 對車間房屋特殊要求的說明19第五章 安全衛(wèi)生205.1 全廠衛(wèi)生規(guī)范205.2 生產操作衛(wèi)生要求205.3 生產操作人員衛(wèi)生205.4 生產用水衛(wèi)生21第六章 綜合技術經濟部分226.1 經濟估算226.2 利潤計算236.3 回收期24第七章 環(huán)保部分257.1 噪聲控制257.2 污水控制267.3 本廠環(huán)境保護措施26參考文獻27致謝28緒論第一章 緒論1.1 冰淇淋工業(yè)概述1.1.1冰淇淋工業(yè)國內外現狀歷史上美國是世界上冰淇淋產量最大的國家，年產量逾8000kt，人均占有量逾40kg。這幾年我國冰淇淋生產與銷售每年以20 的速度遞增，這一點與發(fā)達國家相似。知名市場調研公司英敏特(Mintel)公司發(fā)布的一份市場調研報告顯示，中國冰淇淋銷售總額已趕超冰淇淋龍頭國家美國。2014年中國冰淇淋銷售總額達到114億美元，幾乎相當于全球銷售總量的1/4。英敏特公司預計，2015年中國冰淇淋消費量將達6300kt，銷售額達125.4 億美元，美國則預計為114億美元，中美的差距將會進一步拉大。冰淇淋在國內幾乎多是孩子們的專利，如今，冰淇淋的消費對象范圍在不斷擴大。雖然在消費群體中，兒童、青少年仍然是冷飲制品的消費主力軍，但成年人的消費量已占據一定比例。它將是冰淇淋消費的巨大潛在市場，冰淇淋食品已不再是兒童獨享的食品。1.1.2 冰淇淋工業(yè)的發(fā)展趨勢 隨著生活水平的提高,人們對食品的要求不斷提高，作為夏日流行食品之一的冰淇淋，也同樣在不斷地發(fā)展。為了滿足消費者的需求，冰淇淋生產企業(yè)在“新”上下功夫，其發(fā)展趨勢逐步明朗化。未來冰淇淋發(fā)展趨勢可概括為：口味趨勢、結構趨勢、外形及包裝趨勢、配料趨勢等幾方面。 對于冰淇淋市場行業(yè)集中的進程，我們認為，現在消費者消費更加理性，對于不知名的品牌消費更加慎重，尤其一線城市，所能看到的品牌，除了跨國公司就是國內大型企業(yè)，其它品牌幾乎無任何市場機會。目前冰淇淋規(guī)模優(yōu)勢已較為明顯，品牌化的運作至關重要。所以一般的乳品業(yè)不會在冰淇淋上做過多投入，將促使行業(yè)形成大企業(yè)越做越強的格局。 1.2 設計依據和意義本設計是根據南昌大學食品系教研室下達的畢業(yè)設計任務書，同時參考的有關書籍和資料以及參觀有關廠家生產設備、工藝等情況，擬建設一個年產3000t果汁冰淇淋工廠，主要設計任務是果汁冰淇淋生產車間的設計，努力做到技術上先進、經濟上合理、使用上可靠。隨著冰淇淋市場的發(fā)展和冰淇淋品種的增加，消費群體隨之擴大，這就需要建設一批具有新技術，新品種的工廠。本文通過利用計算機制圖，統(tǒng)計等技術手段，對果汁冰淇淋工廠進行設計，可為廠家進行原工廠擴大生產和新工廠建設提供依據。1.3 設計的范圍 本設計的內容包括工藝設計和非工藝設計兩大部分。工藝設計，即按照工藝要求進行車間設計，并作為非工藝的設計依據。 設計的主要內容如下：（1）工藝設計部分：產品方案及論證、質量指標、工藝流程及論證、設備選型、物料衡算、圖紙繪制等。（2）非工藝設計部分：人員安排、公共系統(tǒng)設計、工廠輔助設施及生活設施、工廠衛(wèi)生及環(huán)境保護等。（3）圖紙：全廠總平面圖一張 工藝流程圖一張 生產車間平面圖一張 管道平面圖一張 管道立面圖一張1.4 生產方法的特點和評論 該工廠具有一定的機械化程度，能進行中等規(guī)模生產。生產的產品營養(yǎng)價值高，具有較好的保健效果，一年四季皆可適用，適合市場的需求。采用機械化包裝，外觀形狀可以根據市場需要而設計，給人以美的享受。且該設計是自動化比較高，較為穩(wěn)定。 1.5 對所選廠址的評論 冰淇淋工廠廠址的選擇，關系到今后工廠的生產、運營，員工的生活、勞動，以及今后公司的發(fā)展，需要特別的重視。1.5.1選址依據廠址的選擇是一項綜合性的工作，在選擇廠址時，主要遵循以下幾個原則:1、 符合國家的方針政策冰淇淋廠廠址的選擇首先要符合國家的方針政策，遵守國家的法律法規(guī)。比如，在政府的規(guī)劃區(qū)內選址，以適應政府的統(tǒng)一規(guī)劃布局；不占用公共設施用地，盡量不占用農田，做到節(jié)約用地。2、有較好的生產條件生產高質量的冰淇淋產品，必須有好的生產條件。好的生產條件與廠址的選擇是密不可分的。（1）廠址周圍應有較好的衛(wèi)生條件。所選廠址附近及周圍不應有有害氣體、粉塵等污染廠區(qū)空氣，不應有污水流經工廠附近。（2）廠址不應選在受污染的河流下游。避免在化工廠、醫(yī)院、垃圾場、墳場等附近選址，避免高壓線、高壓電纜穿過廠區(qū)。（3）所選廠址應有良好的地質條件。廠址所在地應有良好的地耐力，避免在有淤泥、流沙、斷裂層的地方選址，避免在特殊地質情況處選址，如濕陷性黃土、礦區(qū)空洞等，在山坡上選址應避免塌方、滑坡。（4）冷庫所在地的地下水位不能過高，以免影響冷庫工作。（5）在洪水可能波及的地方，廠址標高應高于歷史最高洪水位，廠址區(qū)域排水坡度設在0.0040.008之間。（6）廠址面積除應滿足當時生產需求外，還應有一定面積的預留地，以滿足以后的擴大發(fā)展。3、獲得最佳經濟效益效益是一個企業(yè)建立的出發(fā)點和宗旨，理所當然，效益也是建廠時首先考慮的問題。選擇廠址時應注意以下幾點：（1）交通運輸方便。工廠應有方便的運輸條件，使原料進廠、產品出廠順利進行，保證工廠的運營暢通。（2）水源充足、水質良好。冰淇淋工廠的用水量是很大的，必須充分保證用水量。自來水是第一選擇，也可以開鑿深井取地下水，若要使用江、河、湖水，必須在使用前加以處理。水質是好產品的基本保證，無論什么水源，必須達到飲用水的標準。（3）供電充足和方便。電是生產必須的，工廠必須保證供電充足，供電距離越短越好。（4）靠近居民區(qū)。冰淇淋的消費群體是大眾居民，為了節(jié)省運輸費用，方便銷售，廠址要選在靠近居民區(qū)，這樣也可以方便員工上下班。1.5.2 廠址選擇本廠選址在河南省鄭州市高新技術開發(fā)區(qū)，銷售地區(qū)為鄭州市以及周圍地帶。鄭州市高新區(qū)交通便利、環(huán)境優(yōu)美，有很強的地理優(yōu)勢。如今，鄭州市高新區(qū)已經在6km2內實現了“五通一平”，初步建成了較為完善的道路、供電、電信、給排水、集中供熱等網絡系統(tǒng)。（1） 交通方面，高新區(qū)區(qū)內道路總長度達46km。（2） 供熱方面，完成一期供熱工程，供熱能力達到4t/h。（3） 供電方面，建成了110kV變電站，供電能力達到231500kVA，市電業(yè)局專門在高新區(qū)成立了供電所，區(qū)內企業(yè)可以在高新區(qū)內完成所有用電報裝手續(xù)，根據鄭州市人民政府鄭政會紀（1997）6件，高新區(qū)成為鄭州市唯一不限電區(qū)。（4） 供水方面，成立了供水公司，日供水能力達到50kt，并與鄭州市“九五”灘供水工程和市區(qū)供水干管實現了并網。（5） 環(huán)境方面，高新區(qū)內綠化覆蓋率以達到35以上。（6） 開發(fā)區(qū)屬于季風性氣候，冬季主導風為東北風與西北風，夏季為南風，全年靜風頻率為15%，冬季平均室外風速為2.8m/s。1.6 本設計存在的問題 由于剛剛建廠，規(guī)模較小，生產品種單一，抗經濟風險的能力不高，生產的產品比較新穎，一時間可能不能被人們所接受。同時本廠的生產設備和配套系統(tǒng)都是剛組裝投入使用，在生產運行初期存在一定的不穩(wěn)定性，并且某些設備的利用率較低。 解決方法：大力拓展產品的銷路，制定出營銷戰(zhàn)略，從而帶動更多的生產以增大生產規(guī)模，增加生產品種；同時加大對新產的研發(fā)工作，著力打造產品的核心競爭力，使我廠的抗經濟風險能力不斷提高。隨著生產的進行，生產設備及其配套系統(tǒng)經過一定時間的運轉和維護，由磨合期進入到正常運轉期，則生產運行能夠更加穩(wěn)定，設備利用率也可以得到提高。39工藝部分第二章 工藝部分2.1 產品方案2.1.1 品種本果汁冰淇淋的產品主要為芒果、蘋果、菠蘿果汁冰淇淋，即在果汁中加入水牛乳及冰淇淋配方成分，制成具有營養(yǎng)功能價值較高，含有果汁風味的組合型全乳脂冰淇淋。2.1.2 規(guī)格本廠的產品主要有三種規(guī)格：80g、130g、180g。2.1.3質量要求 根據冷凍飲品冰淇淋的行業(yè)標準SB/T 10013-2008，冰淇淋的感官要求、理化指標、衛(wèi)生控制指標分別見表2-1，2-2，2-3。表2-1 感官要求項 目 要 求清 型混合型色 澤具有品種應有的色澤具有品種應有的色澤形 態(tài)形態(tài)完整，大小一致，不變形，不軟榻，不收縮形態(tài)完整，大小一致，不變形，不軟榻，不收縮組 織細膩爽滑潤，無明顯粗糙的冰晶，無氣孔具有品種應有的組織特征滋氣味滋味可調，有乳脂或植脂香味，香味純正具有應有的滋味和氣味，無異味雜 質無肉眼可見外來雜質無肉眼可見外來雜質表2-2 理化指標項目指標全乳脂半乳脂植脂清型組合型清型組合型清型組合型非脂乳固體/%6.06.06.06.06.06.0總固形物/%30.030.030.030.030.030.0脂肪/%8.08.06.05.06.05.0蛋白質/%2.52.22.52.22.52.2膨脹率/%101401014010140101401014010140注：1）組合型產品的各項指標均指冰淇淋主體部分；2）非脂乳固體含量按原始配料計算。表2-3 衛(wèi)生質量控制指標項目指標總砷（以As計）/（mg/L）0.2鉛（Pb）/（mg/L）0.3銅（Cu）/（mg/L）5.0菌落總數/（cfu/mL）25000大腸桿菌/（MPN/100mL）450致病菌（指沙門氏菌、志賀氏菌和金黃色葡萄球菌）不得檢出2.1.4 生產方案 在安排生產方案時，應盡量做到“四個滿足”、“五個平衡” 四個滿足： 滿足主要產品產量的要求 滿足原料綜合利用的要求 滿足淡旺季平衡生產的要求 滿足經濟效益的要求 五個平衡： 產品產量與原料供應量平衡 生產季節(jié)性與勞動力供應平衡 生產班次平衡 設備生產能力平衡 水、電、汽負荷平衡 表2-4 年產3000t果汁冰淇淋產品方案規(guī)格年產量一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月80g1200t130g1200t180g600t注：本產品方案，全年生產以250d計，夏季三班，春秋兩班，冬季一班，根據市場銷售情況可以自行調班。 2.2 原輔料2.2.1 果汁從正規(guī)廠家購買質量達標的滿足生產要求且不含有果膠的果汁。主要是芒果汁、蘋果汁、菠蘿汁、其各項指標應當滿足GB/T311212014對復原果汁的要求。 2.2.2 水牛乳生產用到的水牛乳符合國家標準，細菌總數在20（個/mL），并且奶乳汁濃厚，直接飲用香濃可口。但由于品質過于優(yōu)良，加之為優(yōu)質產奶水牛、單產稀少，因而水牛奶及奶制品的價格也遠遠高于奶牛奶。在我國水牛主產區(qū)廣西，本設計采購水牛乳主要來自正規(guī)的廣西養(yǎng)殖公司，每公斤鮮水牛奶收購價為3元。2.2.3 輔料 產品中使用的白砂糖應符合GB317中優(yōu)級和一級標準。其他輔料的質量要求均應符合GBT100132008及其所引用的各項標準。 2.3 包裝2.3.1 內包裝 本果汁冰淇淋主要采用聚乙烯制成的杯類包裝，有100mL、150mL、200mL三種規(guī)格分別對應于80g、130g、180g規(guī)格產品。有圓形、方形、錐形等多種形狀，圖案設計針對不同的消費群體采用不同圖案，通過多種印刷方式再現設計的圖案，增強了產品的藝術性，使產品的檔次和附加值大幅度提高。2.3.2 外包裝 (1)包裝箱：本廠均采用不帶隔擋的瓦楞紙箱，有12杯/箱、24杯/箱兩種規(guī)格。紙箱水分含量不超過1%，緊度0.5g/cm2，耐折度縱橫平均值不小于1300，其他規(guī)定符合GB6543/86瓦楞紙箱。 (2) 膠帶：選用100mm寬的封箱膠帶紙。(3) 粘合劑：采用糊精粘合劑，棕褐色糊狀膠體，粘結性較強2.3.3 商標 (1)內包裝商標要求：依據中華人民共和國商標法第九條規(guī)定申請注冊的商標應當具有顯著特征，便于識別，并不得與他人在先取得的合法權利相沖突；另依據中華人民共和國商標法實施條例相關規(guī)定商標須標注國名，公司名，產品名稱，產品凈重，主要成分，保質期，儲存條件等，圖樣必須清晰、便于粘貼，用光潔耐用的紙張印刷或者用照片代替，長或者寬應當不大于10cm，不小于5cm。 （2)外包裝標志：箱外一側印刷國名，公司名，品牌名，毛重，凈重和批號等，一端印刷“輕放防潮”等字樣，字跡應清楚，防止褪色。 2.4 生產工藝流程2.4.1工藝流程色素、香精原料處理原料混合膠體磨預熱均質殺菌冷卻老化凝凍罐裝硬化包裝檢查入庫出售 2.4.2 工藝要點1、原料混合、磨漿按基本工藝配方依次加入并混合均勻, 然后再加入適量的水, 邊加入邊攪拌,防止產生結塊。將果汁、稀奶油、水牛乳和砂糖等標準化后用膠體磨回流2 3次, 以便物料更加均勻混合。2、預熱、均質對混合物料標準化后, 以6063C進行預熱, 采用兩段均質(第一段均質1418MPa和第二段均質34MPa)處理, 一方面使脂肪球破裂微細化至1m, 增加混合料液的黏稠度, 防止乳脂肪層的形成;另一方面使穩(wěn)定劑、乳化劑等混合均勻, 改善物料的結構和組織狀態(tài), 從而使產品的組織結構更加細膩、潤滑, 提高產品的膨脹率和出品率。3、殺菌和冷卻采用60C進行預熱均質后, 然后以132C超高溫瞬時殺菌4s, 以保證原料中的細菌總數控制在衛(wèi)生指標范圍4、老化成熟經過殺菌后的物料迅速冷卻至04C進行老化成熟處理, 以提高產品的膨脹率, 改善產品的質量。老化成熟的時間為12h以上, 保證充分的成熟。5、調和向老化罐中加入食用香精、食用色素進行調香、調色。轉速：30 r/min。6、凝凍凝凍段是影響冰淇淋質量優(yōu)劣的重要工序。將老化好的漿料泵入凝凍機進行攪刮，同時加入清凈空氣使急速凍結，由液體轉變成微冰晶化的半固態(tài)，即凝凍狀態(tài)。凝凍溫度為-3-10C，凝凍機出料溫度約為-2.4C。7、灌裝采用ZDG-4B灌裝機，外觀和規(guī)格可以根據自己的需要而設計，出料溫度-4.2-6.6C 。8、硬化 被凝凍過的冰淇淋料被送入-40C的速凍隧道以保證快速冷凍。9、裝箱人工裝箱與封箱。10、貯存貯存溫度控制在-18C以下，避免擠壓變型，堅持先進先出原則。2.5 物料衡算 2.5.1 班產量的確定每月一般按25d計，全年300d，扣除設備的維修期和清洗時間，全年生產日大約250d左右。班產量30002502=6t。損失率按2%計，產品合格率按95%計，實際班產量6.4t。則規(guī)格80g，130g，180g的產品班產量占總班產量的2/5、2/5、1/5。生產前后需清洗設備，每次按1h計算，則有效生產時間為6h/班，產量為1.07t/h。工作日及其生產班次如下表2-5；表2-5 工作日及其生產班次年產量（t）生產日（d）班次（班）300025022.5.2 冰淇淋配方表2-6 冰淇淋配方成分含量（kg/t）白砂糖150水牛乳450果汁200全脂無糖奶粉50稀奶油60雞蛋30復合穩(wěn)定劑5香精1食品色素0.02加水至1000復合穩(wěn)定劑 組合為黃原膠 0.1%, 明膠 0.10%, 單硬脂酸甘油酯0.02%, CMC-Na 0.3%。2.5.3 物料衡算 冰淇淋的生產原料物料衡算如表2-7。表2-7 原料物料衡算成分班用量（kg）全年用量（t）單價（元/kg）年成本（萬元）白砂糖9604503135水牛乳288013503405果汁12806005300全脂無糖奶粉32015014210稀奶油38418013234雞蛋182903.834.2復合穩(wěn)定劑32151624香精6.4330090食用色素0.1280.064002.4生產用水3551802.5.4 生產不同規(guī)格產品的每班內包裝杯的耗用量（杯/班） 80g：25600.08=32000（杯/班） 130g：25600.13=19692（杯/班） 180g：12800.18=7112（杯/班） 2.5.5 生產不同規(guī)格產品的每班外包裝材料(紙箱)耗用量（箱/班） 80g：3200024=1334（箱/班） 130g：1969224=820（箱/班） 180g：711212=592（箱/班) 表2-8 每班包裝材料耗用量一覽表 名稱/消耗量 產品規(guī)格80g130g180g包裝杯耗用量（杯/班） 32000196927112紙箱耗用量（箱/班） 1334820592 2.6 設備選型2.6.1設備選型原則好設備是搶占制高點的有力武器，是爭奪市場的生力軍。好設備可以使產品在品質、性能、衛(wèi)生、服務上占優(yōu)勢。生產設備流程簡介： 原料配料罐攪拌機膠體磨板式換熱器高壓均質機超高溫瞬時殺菌老化缸凝凍機灌裝機速凍隧道冷庫2.6.2 冰淇淋生產設備的要點（1） 衛(wèi)生合格。接觸物料的材料必須無毒、耐腐蝕、無異味。一般采用不銹鋼、無毒塑料等材料，且設計無死角。（2） 工藝先進。了解工藝參數對加工制品的影響，在操作過程中，熟悉掌握把產品變化和工藝技術參數聯系起來，靈活、高水平地控制工藝。（3） 設備先進。要求設備本身的先進性與工藝水平相適應。（4） 經濟合理。要求投入和產出之間有合理的比例關系。（5） 質量合格。要求有準確的分析數據做依據。2.6.2 冰淇淋生產設備的特點（1） 自動化程度高。生產過程中，混合料易于流動，設備間使用管道連接，易于實現自動化。（2） 生產能力大。冰淇淋生產有明顯的淡旺季，夏季需求量大。（3） 設備密封性好。因為原料中含有香精、香料等揮發(fā)性物質，所以要求較好的密封性。（4） 設備易于洗滌、防潮濕、防腐。（5） 易于殺菌消毒。2.6.3 設備選型表本食品工廠所涉及設備分為專業(yè)設備、通用設備和非標準設備。本設計設備選型的根據是物料計算，符合加工工藝的要求。設備選型是保證產品質量的關鍵和體現生產水平的標準，又是工藝布置的基礎，并且為動力配電、水、汽用量計算提供依據。設備選型應根據每一個品種單位時間（h或min）產量的物料平衡情況和設備生產能力來確定所需要設備的臺數。在所有設備設計完成以后，按流程圖序號，把所有設備匯總編成設備選型表，又根據化工行業(yè)標準確定了設備位號。其中圖表中說明了設備的來源，規(guī)格，價格，為其他非工藝設計以及設備訂貨提供了必要條件。冰淇淋生產需用到如下設備，詳見表2-9；設備名稱（設備位號） 型號技術參數功率(kW)外形尺寸 (mm)生產廠商 單價（萬元）臺數果汁、水牛乳儲存罐(01)BMT-F1000L1000L9001000廣州森美特輕工機械制造有限公司 1.22化糖鍋(02)800L36r/min110001000上海宣辰機械設備有限公司 21調配罐（03）YTT10001000L0.7510001000鹽城億天機械設備有限公司 21立式混合攪拌機（04）BY-1T1000L312502900上海鉑昱機械設備廠 2.51 儲料罐 (05) 1000L1000800太倉市創(chuàng)業(yè)化工機械設備廠 13膠體磨(06)JMS-1802t/h1513195001276廊坊正瑞機械有限公司 1.52板式換熱器(07)BP2-J-102000L/h15m21.510073841545海東不銹鋼有限公司 0.551均質機 （08）GJB2000-252000L/h0-20MPa18150010501450常州市均質機械有限公司 21超高溫瞬時滅菌機(09）RP6L-202t/h2410009003000浙江溫州富爾喜有限公司 1.41老化罐（10)BW-TANK1000L36r/min0.7510001220溫州強忠機械有限公司 0.9511000L冰淇淋凝凍機（11）V3-10001000L27.751500020001200常熟威瑪機械有限公司 16.801冰淇淋灌裝機（12）ZDG-4B1200L/h4.541009002000天津標星不繡鋼制品有限公司 2.52冷凍隧道（13）AFS-2.08000個/h19.6沈陽東北大學機械廠 15.001氟利昂制冷壓縮機6FVW7B 半封閉式154000kJ/h4.213142317東莞市宇州冷凍設備有限公司 0.502冷庫216m16600060006000 14.001鍋爐WNS-YQ3t/h河南永興鍋爐集團有限公司 5.202表2-9 設備選型2.7 勞動力計算2.7.1勞動定員分類表 表2-10 勞動定員分類表生產人員 備 注 非生產人員 備 注 基本工人 崗位生產 行政人員 工廠管理 輔助工人 動力、維修、檢驗等 服務人員 警衛(wèi)、衛(wèi)生、清雜等 人員配置如下表2-11與2-12：表2-11 生產車間人員配置崗位人數職責車間主任1負責整個工藝流程正常進行原料處理1負責原料的添加和調控化驗員3負責產品質量檢測超高溫瞬時殺菌1負責監(jiān)控機器，排除故障灌裝機操作員2負責灌裝機生產操作工6負責線上其他生產運輸工6成品運輸總計20 輔助人員： 電工 1人 負責車間電力設備維護 機修工1人 負責設備維修表2-12 非生產人員配置崗位人數職責廠長1全廠事務副廠長1管理銷售秘書1協(xié)助廠長研發(fā)4新品開發(fā)財務2財務核算及經濟分析銷售人員6推銷本廠的產品門衛(wèi)3進出人員及車輛后勤2為職工提供生活服務總計202.8 水、電、汽的估算 2.8.1 水估算1、配料用水量每班用水量為：350kg，每年需要：175t。2、清洗設備用水量清洗車間和設備用水每班1t，每年需要用水500t。3、生活用水量生活用水的多少與當地氣候、人們的生活習慣以及衛(wèi)生設備的完備程度有關，可根據當地類似企業(yè)或居民的生活用水量來確定。鄭州市日人均用水量約為0.18t。員工總人數為40人，每年最大生活用水：400.18300=2160t總用水量175t+500t+2160t=2835t，年工作日250d，每日用水高峰期時間為18h，最大流速為283525018=0.63t/h。2.8.2 電估算調配罐功率0.75kW，最大工作時間4h，數量1臺。0.754=3（kWh/班）化糖鍋功率1kW， 最大工作時間4h，數量1臺。14=4（kWh/班）立式混合攪拌機功率3kW， 最大工作時間4h，數量1臺。34=12（kWh/班）膠體磨功率15kW， 最大工作時間4h，數量2臺。1542=120（kWh班） 25MPa均質機功率18kW， 工作時間6h，數量1臺。186=108（kWh/班）板式換熱器功率1.5kW， 工作時間6h，數量1臺。1.56=9（kWh/班）氟利昂制冷壓縮機功率4.21kW， 工作時間8h，數量2臺。4.2182=67.36（kWh/班）老化罐功率1.5kW， 工作時間6h，數量1臺。 1.561=9（kWh/班）超高溫瞬時殺菌機功率24kW， 工作時間6h，數量1臺。246=150（kWh/班）1000L凝凍機功率27.75kW， 工作時間6h，數量1臺。27.756=166.5（kWh/班）冰淇淋灌裝機功率4.5kW， 工作時間6h，數量2臺。4.562=54（kWh/班）冷凍隧道功率19.6kW， 工作時間6h，數量1臺。19.66=57.6（kWh/班）冷庫功率16kW， 工作時間8h，數量1臺。158=128（kWh/班）照明燈 每班需要消耗30（kWh）總用電量3+4+12+120+108+9+67.36+9+150+166.5+54+57.6+128+30=918.46（kWh/班）918.462300=551076（kWh/年）2.8.3 氣估算生產1t需要消耗最大熱量是Q=10004.187(132-20)=468944kJ公式：式中消耗能量,kJ； 原料處理量,1000kg； 料液的比熱,取4.187kJ/kgK； 料液入口與出口的溫差,K。 使用0.5MPa的飽和蒸汽，氣化熱2258.4kJ/kg，6 c4 G: l) H! Y. d g蒸汽用量：468944(2258.40.95）= 218.6kg95%蒸汽的熱效率218.69=1967kg按照鍋爐的熱效率為85%計算，蒸汽用量：19570.85=2314kg故選用產氣量為3t/h的鍋爐兩臺（一臺備用）。2.9 車間工藝平面布置2.9.1生產車間區(qū)域規(guī)劃生產車間從西至東依次為辦公區(qū)、生活區(qū)、衛(wèi)生消毒區(qū)、生產區(qū)。生產區(qū)分為原料處理、生產流水線、化驗室，衛(wèi)生消毒區(qū)分為男、女更衣室、消毒池浴室等。2.9.2生產車間外形輪廓車間外形為不規(guī)則的長方形，總面積為1320m22.9.3生產線方向生產流水線方向按照工藝流程順序排列。2.9.4設備布置生產設備按照工藝流程依次排列，順序為調配罐，立式攪拌機、膠體磨、儲料罐、板式換熱器、均質機、超高溫瞬時殺菌器、老化灌、凝凍機、罐裝機、速凍隧道。操作間距1m2m左右。（車間工藝流程圖見附件2）2.10 管路設計與布置管路系統(tǒng)是食品工廠生產過程中必不可少的部分。蒸汽、水、壓縮空氣、真空、煤氣以及流體物料等，都要用管路來輸送，本設計中有些設備與設備之間的連接，也要用管路組成一條連續(xù)化生產作業(yè)線。管路設計與布置的內容主要包括管道的設計計算和管道布置兩部分。(管路平面圖和管路立面圖見附件3）公用系統(tǒng)第三章 公用系統(tǒng)3.1 給排水系統(tǒng) 3.1.1 水質車間生產用水、生活用水達到了生活飲用水標準。儲水設備應定期檢查、消毒清洗。特殊生產用水（直接構成產品組分的用水）和鍋爐用水對水質有特殊要求，必須在生活飲用水水質基礎上再做進一步處理。冷卻用水和消防用水要求標準較低，但不應影響工作效果。各類用水水質標準如下表：表3-1 各類用水水質標準項目特殊生產用水生活飲用水鍋爐用水pH值總硬度（以CaCO3計）總堿度鐵酚類氟化物余氯50mg/L50mg/L0.1mg/L無80mg/L6.58.5250mg/L0.3mg/L0.05mg/L70.1mg/L3.1.2 水源水源采用自來水。本廠位于鄭州市高新區(qū)，自來水供應充足，與其他水源相比，自來水水質有保證，且接裝技術簡單，一次投資省。3.1.3 給排水設計冰淇淋工廠排水量大，合理的排水設計必須確保生產廢水、生活污水和雨水的及時排出，保證食品安全和工廠衛(wèi)生。（1） 生產、生活、消防給水管網盡量使用同一管路系統(tǒng)。（2） 各類用水的增壓水泵盡量集中布置，方便統(tǒng)一使用和管理。（3） 冷卻水應該循環(huán)使用，以實現節(jié)能減排。 （4）生產廢水、生活污水必須達到國家標準后才可排放。 （5）生產車間應設有排水明溝，室外排水管道設計為埋地暗管，并利用重力作用將生產廢水、生活污水和雨水直接排出廠區(qū)到公共下水道。3.2 供電系統(tǒng) 冰淇淋工廠供電系統(tǒng)包括：配電室、生產用電、生活用電。供電電壓按照國家規(guī)定，統(tǒng)一采用380/220V三相四線制，安全方便，經濟節(jié)約，高壓采用10kV。冰淇淋工廠停電會嚴重影響產品質量，所以對供電要修比較高。生產車間濕度大，車間的器材應具備防潮、防腐蝕的功能，車間和原料庫照明燈和防蟲燈應采用防爆設計。各部門照明電源分開設計，并與動力線分開。3.3 供汽系統(tǒng) 食品工廠主要采用鍋爐供汽，鍋爐房在廠區(qū)的位置應選在對生產車間影響最小的地方，具體要滿足以下要求： 1 應設在生產車間污染系數最小的上側或全年主導風向的下風向；2 盡可能靠近用汽負荷中心； 3 有足夠的煤和灰渣堆場； 4 與相鄰建筑物的間距應符合防火規(guī)程安全和衛(wèi)生標準； 5 鍋爐房的朝向應考慮通風、采光、防曬等方面的要求。 3.4 通風、控溫系統(tǒng) 本設計為了節(jié)約能源和減少噪聲，采用自然通風。本設計的建筑間距朝向、內隔墻、門、窗和汽樓的設置都能滿足通風的要求。此工廠車間采用熱風采暖，風速為0.2m/s ，熱風溫度為40C，送風高度4m。鍋爐房為辦公樓與公寓供暖。 建筑部分第四章 建筑部分 4.1 車間所需面積要求本設計主廠房的建筑外形設為長方形，采用單層全封閉形式：其優(yōu)點是除了生產車間外，還可以把原料、輔助材料、包裝材料庫、成品庫及部分公用設施均聯系在一起；這樣可以節(jié)約用地，節(jié)約投資，便于運輸及水電汽冷等公用設施的供給。車間長55m,寬24m,高6m。車間采用單層結構，生產線采用流水作業(yè)線，為保證食品衛(wèi)生，各加工段均單獨設間分隔，內部立柱盡可能少。4.2 車間房屋結構形式及材料選擇地面采用花崗巖，采用石板地面，使用效果良好，能耐腐蝕、不起灰、耐熱和防滑，地面坡度1.5，在基層或結構層中做出以確保坡度的準確性。車間的內墻面必須具有防腐、防霉、防油的性能，并易于進行清潔衛(wèi)生工作。墻面轉角處均做成圓弧形。內墻面采用如下做法：1、墻裙采用白瓷磚，高度2m。2、墻面采用白水泥砂漿粉刷。3、墻面采用防霉涂料(不采用普通涂料)。食品廠用防霉涂料，一般為防霉乳膠漆以丙烯酸為基料。4、天花板采用PVC潔凈板。4.3 對車間房屋特殊要求的說明每個車間必須有兩道以上的門，作為人流、物流和機器設備的進出口。門的規(guī)格以人流、物流和機器設備大小為設計依據。本設計中人流采用雙扇內外開門，規(guī)格為12602000mm；更衣室采用單扇彈簧門，規(guī)格為10002000 mm，貨物和設備進出門采用雙扇內外開門，規(guī)格為20002000 mm。其他各個單位采用15002000mm單扇彈簧門。窗的設置也要以防蟲、防塵為主要考慮對象，目的是增加采光度。本設計采用的門窗為鋁合金鋼窗，內層設有紗窗，窗臺的高度為1m，裝有防蟲防蠅裝置，并以消毒池與大門之間作為防蟲的緩沖間。 安全衛(wèi)生第五章 安全衛(wèi)生5.1 全廠衛(wèi)生規(guī)范衛(wèi)生設施主要包括辦公區(qū)、宿舍區(qū)、食堂、洗衣房等。這些設施是全廠人流集中、污物集聚、易引起污染和疾病傳播的地方，是工廠衛(wèi)生的重要組成部分，其公共衛(wèi)生狀況如何，直接影響到職工的健康和生產質量。因此，必須受到高度重視。在本設計中，具體考慮以下幾點：1、總平面的功能分區(qū)要明確。生產區(qū)（包括生產輔助部門）不能和生活區(qū)相互