食品科學(xué)與工程畢業(yè)論文蒸發(fā)量20th的濃縮橙汁生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　蒸發(fā)量20t/h的濃縮橙汁生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 食品科

2、學(xué)與工程 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b>&l

3、t;/p><p><b>　　摘要（1）</b></p><p>　　ABSTRACT.（2）</p><p><b>　　1前言（3）</b></p><p>　　1.1 果蔬汁開發(fā)的前景、發(fā)展方向（3）</p><p>　　1.2 果蔬汁的營養(yǎng)價(jià)值與產(chǎn)品特點(diǎn)（3）&

4、lt;/p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)規(guī)模（3）</p><p>　　1.4 廠址選擇（3）</p><p>　　2 生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)（3）</p><p>　　2.1產(chǎn)品方案和班產(chǎn)量（3）</p><p>　　2.2 工藝流程（4）</p><p>　　2.3工藝論證（4）</p>

5、;<p>　　2.4 成品質(zhì)量指標(biāo)（6）</p><p>　　2.5 物料衡算（7）</p><p>　　2.6 設(shè)備選型（7）</p><p>　　2.7 20t/h四效降膜蒸發(fā)濃縮設(shè)備（8）</p><p>　　3 技術(shù)與經(jīng)濟(jì)(10)</p><p>　　3.1勞動(dòng)力平衡(10)</

6、p><p>　　3.2 水電汽衡算(11)</p><p>　　3.3 經(jīng)濟(jì)核算(13)</p><p><b>　　4 其他(14)</b></p><p>　　4.1環(huán)境、衛(wèi)生(14)</p><p>　　4.2 建筑要求(14)</p><p>　　4.3輔助設(shè)

7、施(15)</p><p><b>　　5 小結(jié)(16)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)(16)</b></p><p>　　致 謝（錯(cuò)誤!未定義書簽。）</p><p>　　[摘要] 本文對蒸發(fā)量20t/h的濃縮橙汁的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)，橙汁的年產(chǎn)量約為9824t。文中詳

8、細(xì)地討論了廠址選擇、工藝流程、設(shè)備選型、物料衡算等內(nèi)容，對四效降膜蒸發(fā)濃縮設(shè)備作了簡單介紹，然后進(jìn)行了簡要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，結(jié)果表明，該項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資約為1910萬元，年利潤約為814萬元，盈虧平衡點(diǎn)約為設(shè)計(jì)能力的6.45%，經(jīng)營安全率達(dá)到34.4%，投資回收期約為2.35個(gè)年。最后對衛(wèi)生、污水處理也提出了合理化建議。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 蒸發(fā)器；橙汁；濃縮；生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)</p><

9、;p>　　Production process design of concentrated orange juice with evaporations of 20 tons per hour</p><p>　　[Abstract] This thesis discussed the production process design of concentrated orange juice with

10、evaporations of 20 tons per hour, the yield was 9824 tons per year. The site selection, the process design, equipment selection and mass balance were in detail discussed. And then, the four-effect falling film evaporator

11、 was briefly introduced. A brief technical and economic analysis was also made. The results show that the fixed asset investment of the project was about 19,100,000RMB and the annual</p><p>　　[Key words] Ev

12、aporator; Orange juice; Concentration; Production process Design</p><p><b>　　1前言</b></p><p>　　1.1 果蔬汁開發(fā)的前景、發(fā)展方向</p><p>　　我國是水果生產(chǎn)大國，橙子的產(chǎn)量很大，對其加工的需求也迅速增加。同時(shí)隨著人民生活水平的日益提高，市

13、場從城市向農(nóng)村及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)展，果蔬汁作為一大快速消費(fèi)品的市場價(jià)值也漸漸凸現(xiàn)出來。</p><p>　　當(dāng)前國際果蔬汁生產(chǎn)趨勢為純果汁型，純果味型，天然復(fù)合型，低糖、低鹽、低熱值，保健營養(yǎng)，減肥，膳食專用等多功能型[1]。我們必須順應(yīng)國內(nèi)外食品飲料發(fā)展的新潮流，大力調(diào)整產(chǎn)品方向，由內(nèi)向型向外向型、開發(fā)型轉(zhuǎn)移。同時(shí)隨著人們對健康越來越重視，這就要求我們的果蔬汁要真正做到無污染的自然純正濃縮果汁、菜汁，不添加任何人工合成

14、色素及防腐劑。而真正要做到這一點(diǎn)就應(yīng)當(dāng)充分合理的利用當(dāng)?shù)刭Y源，大力開展和研制[2]。</p><p>　　1.2 果蔬汁的營養(yǎng)價(jià)值與產(chǎn)品特點(diǎn)</p><p>　　果蔬汁是果蔬的汁液部分，含果蔬中所有的各種可溶性營養(yǎng)成份，如礦物質(zhì)、維生素、糖、酸等和果蔬的芳香成份，因此營養(yǎng)豐富、品味良好，無論在營養(yǎng)或風(fēng)味上，都是十分接近天然果蔬的一種制品。其中礦物質(zhì)包括鈣、磷、鉀、鈉等，它們以硫酸鹽、磷酸鹽

15、、碳酸鹽或有機(jī)物結(jié)合的鹽類存在，他們對構(gòu)成人體組織與調(diào)節(jié)生理機(jī)能其著重要作用；維生素則是人體中維生素的直接來源；芳香物質(zhì)則構(gòu)成了果蔬汁特有的香氣，而且能刺激食欲，有助于人體對其它營養(yǎng)成分的吸收[3,4]。濃縮果蔬汁將可以滿足各人對風(fēng)味的喜好，隨意調(diào)制。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)規(guī)模</b></p><p>　　初步設(shè)計(jì)規(guī)模為：年產(chǎn)9824噸濃縮橙汁。&

16、lt;/p><p><b>　　1.4 廠址選擇</b></p><p>　　廠址選擇主要考慮以下三點(diǎn)原則：</p><p>　　(1)首先要符合國家的方針政策，應(yīng)設(shè)在規(guī)劃區(qū)或開發(fā)區(qū)內(nèi)，以適應(yīng)當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)近期規(guī)劃的統(tǒng)一布局，盡量不占用或少占良田，做到節(jié)約用地，所需土地可按基建要求分批征用。</p><p>　　(2) 其次要從生產(chǎn)

17、條件方面考慮，廠區(qū)應(yīng)傾向于設(shè)在原料產(chǎn)地附近的大中城市的郊區(qū)；廠區(qū)的標(biāo)高應(yīng)高于歷史最高洪水位，廠區(qū)自然排水坡度最好在0.004~0.008之間；要有可靠的地質(zhì)條件；廠址附近要有良好的衛(wèi)生環(huán)境，沒有有害氣體，放射性源等；廠址面積的大小，應(yīng)當(dāng)在滿足生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，留有適當(dāng)?shù)目沼鄨龅?，以考慮工廠的進(jìn)一步發(fā)展之用。</p><p>　　(3)最后要從投資和經(jīng)濟(jì)效果考慮，廠址處要有方便的運(yùn)輸條件；有一定的供電條件；還要有充足的

18、水源；最好選擇在居民區(qū)附近，這樣可以減少宿舍，商店，學(xué)校等職工的福利和設(shè)施[5]。</p><p>　　根據(jù)以上原則，廠址設(shè)在廣東，不僅靠近原料產(chǎn)地，還具備了方便的交通，良好的市場環(huán)境。</p><p><b>　　2 生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1產(chǎn)品方案和班產(chǎn)量</p><p>　　表1 產(chǎn)品方案和

19、班產(chǎn)量例表</p><p>　　根據(jù)項(xiàng)目要求結(jié)合市場分析及地域特點(diǎn)以及合理利用設(shè)備，制定以濃縮橙汁為主產(chǎn)品，濃縮草莓汁，濃縮菠蘿汁為副產(chǎn)品的產(chǎn)品方案。濃縮橙汁的生產(chǎn)時(shí)間為5個(gè)月，為1月、2月、10月、11月和12月；在其余時(shí)間生產(chǎn)副產(chǎn)品濃縮菠蘿汁和濃縮草莓汁，避免工廠設(shè)備的閑置，同時(shí)也可提高經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　本項(xiàng)目的主產(chǎn)品為濃縮橙汁，以下的工藝流程、工藝論證、成品質(zhì)量指標(biāo)以及

20、相關(guān)計(jì)算都只考慮濃縮橙汁。</p><p><b>　　2.2 工藝流程</b></p><p>　　原料驗(yàn)收→揀選→去皮→清洗→壓榨（護(hù)色、溶膠）→過濾→均質(zhì)→殺菌→閃蒸提香→濃縮→香味回加→無菌罐裝→貼標(biāo)檢驗(yàn)→入庫</p><p><b>　　2.3工藝論證</b></p><p>　　（1）原

21、料驗(yàn)收：沒有優(yōu)質(zhì)的原料就沒有優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，因此果蔬汁加工前必須選擇適宜制汁的原料。一方面加工品種具有良好的風(fēng)味和芳香，色澤好，出汁率高，糖、酸比合適，成熟度在8成左右。另一方面生產(chǎn)時(shí)原料應(yīng)該新鮮、清潔、健康、成熟，加工過程中要剔除腐爛果、霉變果、病蟲果、未成熟果，以及枝、葉等已充分保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。由于果實(shí)是農(nóng)產(chǎn)品，因而對農(nóng)殘以及重金屬，藥殘，黃曲霉素等污染要有嚴(yán)格的控制，否則在清洗后以及成品中會(huì)造成連鎖污染。</p>&

22、lt;p>　?。?）揀選：主要是在原料驗(yàn)收的基礎(chǔ)上進(jìn)一步選擇新鮮成熟的、風(fēng)味好、香氣濃、色澤穩(wěn)定、糖酸比適合的果實(shí)，且要除去霉?fàn)€果及畸形果。</p><p>　?。?）清洗：減少物理、化學(xué)以及微生物的污染 ，對后序的殺菌效果以及保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性具有重要意義。泥沙不但會(huì)污染成品而且還有可能造成機(jī)械設(shè)備的損傷。同樣化肥、 農(nóng)藥的殘留將會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)流程中的汁液遭到污染，這也將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的合格率下降，微生物存在將

23、有可能在生產(chǎn)流程中大量繁殖，甚至產(chǎn)生毒素等，同時(shí)造成產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)。因此原料的清洗采用流水輸送、浸泡、刷洗、高壓噴淋四到工序[6]。浸泡采用0.1%的高錳酸鉀10min， 0.06%的次氯酸鈣浸泡3min到5min。</p><p>　?。?）去皮：去皮后壓榨取汁能夠減少果皮中的一些苦味物質(zhì)混入汁液，提高汁液的質(zhì)量，同時(shí)還可以提高出汁率。所得的皮則用于榨油。</p><p>　?。?）壓榨

24、、護(hù)色、溶膠：由于原料量較大，所以采用帶式壓榨機(jī)。果實(shí)在破碎壓榨時(shí)由于果實(shí)的組織破碎，酶與底物之間的區(qū)域化被打破，所以在有氧條件下果實(shí)中的氧化酶如PPO（多酚氧化酶）催化酚類物質(zhì)氧化變色。因而為防止酶促褐變的發(fā)生，添加Vc等抗氧化劑來消耗汁液中的氧氣，還原酚類物質(zhì)的氧化產(chǎn)物，以減少果蔬汁色澤和風(fēng)味的破壞以及營養(yǎng)成分的損失。</p><p>　　在壓榨汁液中含有大量果膠類物質(zhì)，而在高固形物含量的汁液中，果膠將會(huì)產(chǎn)生

25、凝膠，同時(shí)果膠的存在還會(huì)增大汁液的粘度，導(dǎo)致過濾速度慢。一旦溶膠后則其它膠體將會(huì)失去果膠的保護(hù)作用而共同沉淀，經(jīng)過下道工序的過濾將能得到澄清透明的果汁。果膠酶制劑的使用量一般在0.05%，而且前道工序加入的抗氧化劑還可以防止果膠酶將高甲氧基果膠分解成低甲氧基果膠，而后者則易與果汁中的鈣離子結(jié)合，易造成混濁和濃縮過程中的膠凝化。</p><p>　?。?）過濾：采用板框式過濾機(jī)，主要是要除去壓榨后果汁中含有一些果肉

26、類壓榨組織，從而得到透明汁。</p><p>　　（7）均質(zhì)：在過濾得到的透明汁液的基礎(chǔ)上進(jìn)一步保證汁液中的顆粒細(xì)化，均一，以保證殺菌效果更好，濃縮時(shí)受熱更均勻；防止在列管中結(jié)垢，影響傳熱效果。</p><p>　?。?）殺菌：由于在之前的操作流程中將不可避免的使果汁遭受到微生物的侵染，因而在此殺菌是必備的，否則微生物有可能在后面工序的流程中大量繁殖并造成果汁品質(zhì)的損壞以及產(chǎn)生毒素，嚴(yán)重影

27、響到果汁的質(zhì)量與安全性。由于果汁是熱敏性物質(zhì)，長時(shí)間的熱殺菌可造成品質(zhì)下降，同時(shí)果汁呈酸性，因而用高溫短時(shí)殺菌：95℃/30s，既達(dá)到殺滅微生物的效果同時(shí)也可保證果汁的品質(zhì)。</p><p>　?。?）閃蒸提香：果汁中的芳香物質(zhì)都是一些易于揮發(fā)的酮類，醇類，醛類，酯類和有機(jī)酚類，在濃縮過程中將大量揮發(fā)損失，從而造成果汁失去其特有的風(fēng)味，因而有必要通過閃蒸和精餾先提取出來。這就是芳香提取。閃蒸壓力為0.078MPa

28、（50℃）利用其自蒸發(fā)，同時(shí)回收氣體的冷凝液。</p><p>　?。?0）濃縮：濃縮是為了獲得高濃度的果汁，將原固形物含量10%~15%的果汁濃縮到約75%。與原汁相比體積縮小到原來的1/7左右，重量減輕，可以顯著降低產(chǎn)品的包裝、運(yùn)輸費(fèi)用，還可抑制微生物的生長繁殖，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。另外，濃縮汁不但可以加水復(fù)原成原果汁還可以作為其它食品工業(yè)的配料，生產(chǎn)多樣化的產(chǎn)品?？紤]果汁的熱敏性、結(jié)晶性等，以及相比各類蒸發(fā)

29、濃縮設(shè)備的特點(diǎn)，決定采用四效降膜蒸發(fā)器。</p><p>　?。?1）芳香物回加：為了保證果汁具有天然純正且富有特色的香味，因而要將芳香物質(zhì)重新加入果汁中，為了防止?jié)饪s汁的氧化，混合器應(yīng)當(dāng)是密封的，攪拌器也應(yīng)當(dāng)緩慢攪拌，以防止果汁濺起而擴(kuò)大了果汁與空氣的接觸面。同時(shí)進(jìn)入混合器的管道進(jìn)口應(yīng)當(dāng)設(shè)置在混合器的底部，以免果汁的濺起。在混合器的頂隙通入氮?dú)?，將可以有效的防止?jié)饪s汁的氧化。</p><p&

30、gt;　　（12）無菌罐裝：無菌罐裝的三個(gè)條件：食品無菌、罐裝材料無菌、罐裝環(huán)境無菌。果蔬汁的無菌罐裝是指果蔬汁經(jīng)過加熱殺菌后立即冷卻至30℃以下，而罐裝材料經(jīng)過過氧化氫或熱蒸汽殺菌后在無菌環(huán)境條件下罐裝。本設(shè)計(jì)采用50L的桶裝袋包裝(鐵桶中襯無菌聚乙烯袋)。由于這是保證果汁后序貯藏時(shí)間以及貨架壽命的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　?。?3）噴碼檢驗(yàn)：這將是進(jìn)入市場的必備環(huán)節(jié)，只有隨機(jī)抽檢的產(chǎn)品各方面指標(biāo)都符合要求

31、后才可保證產(chǎn)品的質(zhì)量及安全性。</p><p>　　（14）入庫貯藏：由于濃縮汁的各種成分的濃度較高，化學(xué)反應(yīng)速度較快，如還原糖和氨基酸的美拉德反應(yīng)及其它的非酶促褐變，從而降低產(chǎn)品品質(zhì)。所以成品檢驗(yàn)合格后將采用低溫冷藏。同時(shí)貯藏庫要避光。</p><p>　　2.4 成品質(zhì)量指標(biāo)</p><p>　　根據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品具體要求，成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下：</p&g

32、t;<p><b>　?。?） 原料</b></p><p>　　橙子采用新鮮良好，成熟度適宜，風(fēng)味正常，無病蟲害、干癟及腐爛的甜橙</p><p>　?。?） 感官要求應(yīng)符合表2的要求</p><p><b>　　表2 感官要求</b></p><p>　?。?） 理化要求應(yīng)符合表3

33、規(guī)定</p><p><b>　　表3 理化要求</b></p><p>　　（4） 微生物要求應(yīng)符合表4規(guī)定</p><p><b>　　表4 微生物指標(biāo)</b></p><p><b>　　2.5 物料衡算</b></p><p>　　物料衡算的目的

34、：根據(jù)生產(chǎn)品種和生產(chǎn)規(guī)模，計(jì)算出生產(chǎn)線為完成生產(chǎn)任務(wù)所需要的原料的消耗量及中間產(chǎn)品的處理量，從而為設(shè)備選型提供依據(jù)。</p><p>　　2.5.1原料消耗以及成品量</p><p>　　表5 原料消耗及成品量</p><p>　　以上每班為6.5h 采用50L的衛(wèi)生級鐵質(zhì)桶灌裝。 甜橙生產(chǎn)時(shí)間為5個(gè)月。</p><p>　　2.5.2 中間

35、物料處理量</p><p><b>　　表6 損耗參數(shù)</b></p><p>　　2.5.3每班包裝材料消耗量</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用無菌罐裝[7]，形式為鐵桶中襯聚乙烯無菌袋[8,9]，每袋裝50L。且按桶中袋進(jìn)行運(yùn)送及銷售。</p><p>　　2.5.4鐵質(zhì)灌裝桶消耗量 </p><p

36、>　　濃縮橙汁92桶/h ；598桶/班</p><p><b>　　2.6 設(shè)備選型</b></p><p><b>　　主要設(shè)備流程為：</b></p><p>　　提升機(jī)→揀選機(jī)→清洗機(jī)→去皮機(jī)→壓榨機(jī)→貯罐→泵→過濾機(jī)→泵→高壓均質(zhì)機(jī)→泵→列管式殺菌機(jī)→泵→閃蒸提香罐→四效降膜蒸發(fā)器→混合攪拌器→無菌罐裝機(jī)→

37、噴碼機(jī)</p><p>　　根據(jù)中間物料處理量及工藝要求進(jìn)行設(shè)備選型[10]，結(jié)果見表7。</p><p><b>　　表7 設(shè)備選型</b></p><p>　　2.7 20t/h四效降膜蒸發(fā)濃縮設(shè)備</p><p>　　2.7.1 基本數(shù)據(jù)</p><p>　?。?） 物料特性：甜橙濁汁 進(jìn)

38、料溫度～15℃ 經(jīng)一級預(yù)熱后溫度～40℃；</p><p>　　甜橙清汁 進(jìn)料溫度～50℃ 進(jìn)料濃度～13.9°Brix；</p><p>　　出料溫度～50℃ 出料濃度～74.4°Brix；</p><p>　?。?） 蒸發(fā)量 ：20000kg/h；</p><p>　?。?） 進(jìn)料量 ：24590k

39、g/h （甜橙清汁～50℃ ，～13.9°Brix）；</p><p>　　（4） 出料量 ：4590kg/h （甜橙濃縮汁～50℃，～75 °Brix）；</p><p>　?。?）使用蒸汽壓力 ：～0.09MPa。</p><p>　　2.7.2 工作參數(shù)</p><p>　　表8 蒸發(fā)器工作參數(shù)</p>

40、<p>　　2.7.3 物料流向</p><p>　　經(jīng)過大概核算順流與逆流的耗汽量相接近，但同時(shí)考慮到高粘度的果汁在高溫下會(huì)發(fā)生焦糖化及褐變，以及發(fā)生凝膠化作用，采用順流[11]。</p><p><b>　　流向如下：</b></p><p>　　平衡罐（50℃）→泵→計(jì)量→二級預(yù)熱器（~56℃）→泵→三級預(yù)熱器（~74℃）→泵

41、→四級預(yù)熱器（~82℃）→泵→五級預(yù)熱器 （~86℃）→Ⅰ效蒸發(fā)器（~86℃）→泵→ Ⅱ效蒸發(fā)器（~74℃）→泵→Ⅲ效蒸發(fā)器第一段（~62℃）→泵→ Ⅲ效蒸發(fā)器第二段（~62℃）→泵→ Ⅳ效蒸發(fā)器第一段（~50℃）→泵→Ⅳ效蒸發(fā)器第二段（~50℃）→泵→濃度檢測→橙汁濃縮汁（~50℃ ，~75°Brix）</p><p>　　2.7.4真空泵容量的選擇</p><p>　　在15

42、℃ 時(shí)空氣在水中的溶解度約為20.56mL/L，因而總的不凝性氣體約為 m3，因而，用兩臺400m3/h的水環(huán)式真空泵即可滿足要求。</p><p>　　2.7.5 分配盤的選擇</p><p>　　該分配盤形式如下，如圖1：</p><p><b>　　圖1 分配盤形式</b></p><p><b>　　

43、2.7.6工作原理</b></p><p>　　分析工作原理參閱標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)圖。利用傳熱原理將物料打入加熱室通過分配盤均勻成膜沿列管流下同時(shí)利用蒸汽加熱列管而使物料中的水分蒸發(fā)從而得到高固形物含量的濃縮液。</p><p>　　本設(shè)備屬于順流四效六段降膜蒸發(fā)器。四效二次蒸汽通過冷凝器被冷卻水吸收冷凝并被排水泵排出，不凝性氣體及少量可凝性氣體被水環(huán)真空泵抽出。</p>

44、<p>　?、裥Аⅱ蛐?、Ⅲ效、Ⅳ效在熱交換過程中所產(chǎn)生的冷凝水經(jīng)串接匯總后接至洗果管道用于洗果。</p><p>　　2.7.7設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡述</p><p>　　本設(shè)備主要由加熱蒸發(fā)、抽真空、物料傳送、平臺及電氣控制等系統(tǒng)組成。設(shè)備中凡與物料接觸的零部件均采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼及符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的材料制成。</p><p><b>　　加熱蒸發(fā)系統(tǒng)&l

45、t;/b></p><p>　　本設(shè)備的加熱蒸發(fā)系統(tǒng)共由四效六段組成，每一效均由列管加熱器及蒸發(fā)分離室二個(gè)部分組成。各效的列管長度均為10m， 故物料完成整個(gè)加熱蒸發(fā)過程共流經(jīng)了6×10=60m 降膜過程。蒸發(fā)室上設(shè)有溫度和壓力的就地顯示。</p><p><b>　　抽真空系統(tǒng)</b></p><p>　　本系統(tǒng)由四流程列管式

46、低位冷凝器、冷凝水排出泵及二臺水環(huán)真空泵等組成。在冷凝器上裝有熱電阻及液位計(jì)，用于控制水溫及水位。排水泵出口配有單向閥，以利于連續(xù)排水。</p><p><b>　　物料傳送系統(tǒng)</b></p><p>　　本系統(tǒng)由物料平衡槽、流量調(diào)節(jié)閥、電磁流量計(jì)、進(jìn)料泵、五臺循環(huán)泵及出料泵等組成。在物料平衡槽中配有液位浮球控制閥。 具有進(jìn)料流量和出料糖度的就地顯示。</p&

47、gt;<p><b>　　電氣控制系統(tǒng)</b></p><p>　　本設(shè)備的控制系統(tǒng)主要包含進(jìn)料泵、五臺循環(huán)泵、出料螺桿泵、出料離心泵、冷凝水排出泵、二臺水環(huán)真空泵及四只照明燈的啟閉。同時(shí)還設(shè)有四個(gè)蒸發(fā)室壓力、蒸汽壓力、Ⅰ效加熱器壓力、四種蒸發(fā)溫度、冷卻水出口溫度、進(jìn)料流量的集中顯示等。在進(jìn)料泵后面裝有電磁流量計(jì)，進(jìn)料泵為變頻調(diào)速，調(diào)節(jié)進(jìn)料泵的轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)流量，有二種控制方式，在

48、控制箱面板上切換：1）智能調(diào)節(jié)。即在流量調(diào)節(jié)儀表上設(shè)定進(jìn)料流量后，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際流量自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)料泵轉(zhuǎn)速，使進(jìn)料流量穩(wěn)定在設(shè)定值。2）手動(dòng)調(diào)節(jié)。即手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)進(jìn)料泵轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)進(jìn)料流量。系統(tǒng)還對以下參數(shù)進(jìn)行聲光報(bào)警：蒸汽壓力過高、過低、平衡罐缺料。物料泵的開啟有兩種方式，在控制箱面板上切換：1）順序啟動(dòng)方式。即按下按鈕啟動(dòng)進(jìn)料泵后，系統(tǒng)自動(dòng)順序啟動(dòng)其它物料泵直至出料螺桿泵，啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間可調(diào)，停止時(shí)同步停止。2）手動(dòng)啟動(dòng)方式。即單獨(dú)啟動(dòng)

49、、單獨(dú)停止。</p><p><b>　　平臺支架系統(tǒng)</b></p><p>　　本設(shè)備配有操作平臺，由四根大立柱、承重操作平臺和扶梯等組成。主要用于支承四臺加熱器等部件，檢查設(shè)備及清洗設(shè)備時(shí)的操作場地。</p><p><b>　　3 技術(shù)與經(jīng)濟(jì)</b></p><p><b>　　3

50、.1勞動(dòng)力平衡</b></p><p>　　表9 生產(chǎn)線勞動(dòng)力編制</p><p>　　每班人數(shù)：6+12+1+1+1+1+1+1+1+3+2+1=31人；</p><p>　　表10 其他崗位及人員編制</p><p>　　每班人數(shù)：1+2+1=4人；</p><p>　　每班共計(jì)：31+4=35人。&l

51、t;/p><p><b>　　3.2 水電汽衡算</b></p><p><b>　　3.2.1耗水量</b></p><p>　　原料清洗工序：按果水比1:1.5計(jì)算，即橙汁用水量= 44.92 × 1.5= 67.38 t/h；</p><p>　　為了保證水資源的合理利用，將蒸發(fā)器的20

52、t冷凝水用來洗果，因此洗果用水只需要另加47.38t/h即可[12]。</p><p>　　冷卻二次蒸汽用水量：229.47 t/h；</p><p>　　冷卻閃蒸汽用水量：104.11t/h；</p><p>　　洗瓶用水：每臺洗瓶機(jī)耗水8t/h，橙汁用水量= 8 × 2 = 16t/h；</p><p>　?。?） 沖洗地坪用

53、水：按每沖洗40m2用水1t計(jì)算，即沖洗地坪用水量=1000÷40=25t/班；</p><p>　?。?） CIP用水量：5t/班；</p><p>　?。?） 車間總用水量=47.38×6.5＋229.47×6.5＋104.11×6.5＋16×6.5＋25＋5= 2610.2t/班。</p><p><

54、b>　　3.2.2耗電量</b></p><p>　　提升機(jī)：4Kw×1；</p><p>　　揀果機(jī)：5Kw×1；</p><p>　　洗果機(jī)：5.1Kw×1；</p><p>　　去皮機(jī)：5Kw×3；</p><p>　　榨汁機(jī)：30Kw×3；&l

55、t;/p><p>　　過濾機(jī)：5 Kw×3；</p><p>　　高壓均質(zhì)機(jī)：20Kw×3；</p><p>　　列管殺菌機(jī)：3Kw×1；</p><p>　　四效降膜蒸發(fā)器：90 Kw×1；</p><p>　　攪拌罐：1.1Kw×1；</p><p&

56、gt;　　無菌罐裝機(jī)：5Kw×2；</p><p>　　包裝機(jī)：3Kw×1；</p><p>　　輸送機(jī)：4Kw×1；</p><p>　　噴碼機(jī)：1Kw×1；</p><p>　　衛(wèi)生泵：5.5Kw×7；</p><p>　　衛(wèi)生泵：1.5Kw×2；<

57、/p><p>　　預(yù)熱器：2Kw×1；</p><p>　　涼水塔：5Kw×1；</p><p>　　水塔：20Kw×1；</p><p>　　CIP：3Kw×2；</p><p>　　日光燈：0.1Kw×164；</p><p>　　紫外燈：0.0

58、3 Kw×8；</p><p><b>　　總計(jì)：</b></p><p>　　4+5+5.1+15+90+15+60+3+90+1.1+10+3+4+1+38.5+3+2+5+20+6+16.4+0.24=307.3Kw。</p><p><b>　　3.2.3耗汽量</b></p><p&

59、gt;　?。?）預(yù)熱耗汽量[13]</p><p>　　均質(zhì)前將物料從40℃預(yù)熱到60℃使用118℃的生蒸汽，用量為Q，得到：</p><p>　　24590kg/h物料～40℃ 生蒸汽～118 ℃</p><p><b>　　預(yù)熱器</b></p><p>　　冷

60、凝水 24590kg/h物料～60℃ </p><p>　　Q r = CMΔT</p><p>　　式中：r = 2210.7kJ/kg，C =3.810kJ/kg·℃，ΔT = 60－40=20℃，M = 24590kg/h，解得Q預(yù)= 847.6kg/h；</p><p>

61、<b>　?。?）殺菌耗汽量</b></p><p>　　均質(zhì)后將物料進(jìn)行高溫短時(shí)殺菌（95℃，30s）利用118℃生蒸汽，用量Q，得到：</p><p>　　24590kg/h物料～60℃ 生蒸汽～118 ℃</p><p><b>　　預(yù)熱器</b></p&

62、gt;<p>　　冷凝水 24590kg/h物料～95℃</p><p>　　Q r = CMΔT</p><p>　　式中：r = 2210.7kJ/kg，C = 3.901kJ/kg·℃，ΔT = 95－60=35℃，M = 24590kg/h，解得Q殺= 1518.7kg/h；</p>&l

63、t;p><b>　?。?）濃縮耗汽量</b></p><p>　　Q濃= 5481.6 kg/h；</p><p>　　（4） 無菌罐裝耗汽量</p><p>　　濃縮后無菌罐裝時(shí)將物料從50℃加熱到95℃，利用118℃的生蒸汽，用量Q，得到 ： </p><p>　　24590kg/h物料～50℃

64、 生蒸汽～118 ℃</p><p><b>　　預(yù)熱器</b></p><p>　　冷凝水 24590kg/h物料～95℃</p><p>　　Q r = CMΔT</p><p>　　式中：r = 2210.7kJ/kg，

65、C = 2.586kJ/kg·℃，ΔT = 95—50=45℃，M=24590kg/h，解得Q罐=241.6kg/h；</p><p>　　Q總=847.6+1518.7+5481.6+241.6=8089.5kg/h。</p><p><b>　　3.3 經(jīng)濟(jì)核算</b></p><p><b>　　3.3.1投資預(yù)算&l

66、t;/b></p><p>　　用于建筑工程的各種費(fèi)用（K1）為1047.16萬元；</p><p>　　用于購置各種設(shè)備，工具，器具的費(fèi)用（K2）為856萬元；</p><p>　　故生產(chǎn)總投資為：K0=K1+K2= 1047.16+856=1910.36萬元。</p><p>　　3.3.2年經(jīng)營費(fèi)用（生產(chǎn)成本）預(yù)算</p&g

67、t;<p>　　折舊費(fèi)和大修費(fèi)[14]</p><p>　　設(shè)運(yùn)輸及相鄰部門投資KA+KB=85萬元；</p><p>　　則全廠固定資產(chǎn)總投資K=KA+KB+ K0=1995.36萬元；</p><p>　　設(shè)固定資產(chǎn)折舊后預(yù)計(jì)殘值為原投資的5%，設(shè)固定資產(chǎn)清理費(fèi)用為原投資的1%，取設(shè)備使用年限為15年，則，</p><p>

68、　　年折舊額=（固定資產(chǎn)－預(yù)計(jì)殘值+預(yù)計(jì)清理費(fèi)）÷ 預(yù)計(jì)使用年限 </p><p>　　= 1995.36×（1-0.05+0.01）÷15</p><p>　　=127.70萬元；</p><p>　　年折舊率= 折舊額÷固定資產(chǎn)×100%=127.70÷1995.36×100%</p&g

69、t;<p><b>　　=6.4%；</b></p><p>　　原材料消耗費(fèi)用及其它費(fèi)用</p><p>　　全年滿負(fù)荷生產(chǎn)的成品為18116t，則：</p><p>　　（1）原材料消耗：（2×96353.4+4×25276.8+1.6×52046.28）×1000÷10000

70、 = 37708.81萬元；</p><p>　?。?）燃料、動(dòng)力等，每t成品消耗按150元計(jì)算，則總消耗為18116 × 150÷10000 =271.74萬元；</p><p>　　（3）管理費(fèi)、維修費(fèi)、次品損失費(fèi)、車間經(jīng)費(fèi)等：按（1）、（2）的3%計(jì)算，即（37708.81+271.74）×3%=1139.42萬元；</p><p&g

71、t;　　（4）職工工資費(fèi)用：人均年工資按2萬元計(jì)算，則工資總額為35×2=70萬元；</p><p>　　共計(jì)：39189.9萬元。</p><p><b>　　3.3.3 利潤</b></p><p>　　濃縮橙汁、菠蘿汁按市場價(jià)32000元/t，濃縮草莓汁按市場價(jià)52000元/t計(jì)算，銷售費(fèi)用為銷售收入的35%，銀行貸款月利率為6

72、‰，設(shè)流動(dòng)資金占固定資產(chǎn)的20%，則，</p><p>　　生產(chǎn)總成本=年折舊額+原料消耗及其它費(fèi)用；</p><p>　　利潤=銷售總收入－生產(chǎn)總成本－財(cái)務(wù)費(fèi)用－銷售費(fèi)用</p><p>　　=3.2×（9824.1+6240.96）+5.2×2051.28－（127.70+39241.9）－1910.36×（1+20%）×

73、6‰×12－﹛3.2×（9824.1+6240.96）+5.2×2051.28﹜×35%</p><p>　　=814.00萬元。</p><p>　　3.3.4 資產(chǎn)利潤率</p><p>　　資產(chǎn)利潤率=814.00÷1910.36=42.6%。</p><p>　　3.3.5 銷售利潤率

74、</p><p>　　銷售利潤率=814.00÷﹛3.2×（9824.1+6240.96）+5.2×2051.28﹜×100%=1.31%。</p><p>　　3.3.6 投資回收期</p><p>　　投資回收期= 固定資產(chǎn)總投資÷年純利潤×12=1910.36÷814.00=2.35年。&l

75、t;/p><p>　　3.3.7盈虧平衡點(diǎn)分析</p><p>　　年固定成本=折舊額+管理費(fèi)+工資+貸款利率</p><p>　　可變成本=原料費(fèi)+燃料、動(dòng)力等費(fèi)用</p><p>　　盈虧平衡點(diǎn)=年固定成本÷（不含稅銷售收入－可變成本）=（127.70+1139.42+122+165.06）÷（62074.85－37708

76、.81－271.74）=6.45%。</p><p>　　從盈虧平衡點(diǎn)得到，該項(xiàng)目投產(chǎn)后產(chǎn)量達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的6.45%即可保本經(jīng)營。</p><p>　　3.3.8經(jīng)營安全率（η）分析</p><p>　　η=年利潤÷（年利潤+年固定費(fèi)用）=814.00÷（814.00+1554.18）=34.4%；故可認(rèn)為該項(xiàng)目經(jīng)營安全（η>30%就認(rèn)

77、為安全），從以上分析可看出該項(xiàng)目具有很強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。</p><p><b>　　4 其他</b></p><p><b>　　4.1環(huán)境、衛(wèi)生</b></p><p>　　4.1.1污水的控制</p><p>　　注意改革工藝及對污水進(jìn)行綜合利用，最大限度地減少廢水量，防止工業(yè)廢水的污染。其次，

78、全面規(guī)劃，合理布局，充分利用水體的自凈能力，減少污染。如果不可循環(huán)使用，那應(yīng)該最大限度降低廢水濃度，保證排放到環(huán)境中的污水符合《工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定等。</p><p>　　4.1.2污水處理工藝</p><p>　　該生產(chǎn)車間產(chǎn)生的污水主要含的成分是沙?；蚱ぴ?，故可采用池床式濾池法。</p><p><b>　　池床式濾池流程為：</b>

79、</p><p>　　廢水→初級沉淀池→生物濾池→次級沉淀池→向水域排放</p><p><b>　　4.2 建筑要求</b></p><p>　　食品工廠生產(chǎn)車間的建筑外型選擇，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)品種、廠址、地形等具體條件決定[15]。</p><p>　　該項(xiàng)目具體土建要求如下：</p><p>　　

80、（1）車間外型 該項(xiàng)目車間外型采用常見的長方形，平房，位置在原有的預(yù)處理車間旁。車間長度為48米，跨度為12.5米，高度為7米。</p><p>　　（2）門 車間設(shè)有至少三道門，作為人流、貨流和機(jī)械設(shè)備的出入口。生產(chǎn)車間的門，設(shè)置有防蠅、蟲等的裝置。</p><p>　　人流出入口的門：其尺寸在正常情況下能滿足生產(chǎn)需要，在火災(zāi)或者某種緊急狀態(tài)下亦滿足迅速疏散的要求，故其尺寸要求適中，

81、不宜過大，也不宜過小。工人上下班采用單扇門，向外開啟。其規(guī)格：1000×2200（單位：mm）。</p><p>　　工具和機(jī)械設(shè)備進(jìn)出口的門：能讓車間最大的機(jī)械設(shè)備能夠通過。</p><p>　　貨物出入口的門：分為原輔料入口和成品出口。對于原輔料入口，考慮與原有預(yù)處理車間連接，即以空洞門設(shè)計(jì)；成品出口，是指已經(jīng)包裝產(chǎn)品的出口，可與工人下班出口共用。其規(guī)格：1000×

82、2200（單位：mm）。</p><p>　?。?）排氣 在滅酶及殺菌工序中，會(huì)有大量水蒸汽等的排出，則需要特別注意。對于這樣的問題，專在設(shè)備附近的墻上或設(shè)備上部的屋頂設(shè)有通風(fēng)孔，用軸流風(fēng)機(jī)在屋頂或墻上直接進(jìn)行排汽。對于局部排除大量蒸汽的設(shè)備，在平面布置是，盡量靠墻并在當(dāng)?shù)叵募局鲗?dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，同時(shí)，將頂棚做成傾斜式，頂板采用鋁合金板。</p><p>　?。?）采光 分為天然采光和人

83、工采光。天然采光面積占窗洞面積的百分比與窗的材料、形式和大小有關(guān)，一般鋼窗的玻璃有效面積占窗洞面積的74~79%，而木窗的玻璃有效面積占窗洞的47~64%。該項(xiàng)目車間采光系數(shù)達(dá)1/4。采光系數(shù)是指采光面積和房間地坪面積的比值。</p><p>　　側(cè)窗：因?yàn)檐囬g衛(wèi)生要求并不高，而且衛(wèi)生問題也較好處理，所以采用單層內(nèi)外開窗。車間工人多為站著工作，窗臺高度為1m。</p><p>　　天窗：本

84、項(xiàng)目車間亮度要求不高的情況下，并未增設(shè)天窗以增加采光面積。</p><p>　　人工采光：由于生產(chǎn)安排為兩班，故需要進(jìn)行人工采光。所用燈具：多管日光燈（節(jié)能燈）；安裝：燈高離地2.8m，每隔兩米安一個(gè)，在日光燈下300mm處掉有寬1.3m有機(jī)玻璃拖板，防止灰塵及蟲類跌下；照明方式：整體照明與局部照明相配合，一般照度在60lux左右即可，但如原材料接收檢驗(yàn)、成品檢驗(yàn)工序就需要進(jìn)行特別照明，照度在180lux以上以保

85、證產(chǎn)品質(zhì)量。</p><p>　?。?）地坪 為了避免或減少腐蝕及機(jī)械設(shè)備的撞擊等，使地坪受到破壞，車間采用2.0%的地面坡度，并設(shè)有明溝和地漏排水，將車間的廢水和腐蝕性介質(zhì)及時(shí)排除。地漏直徑200mm。</p><p>　　地面設(shè)計(jì)：高標(biāo)號混凝土地面，300號混凝土。骨料采用耐酸骨料石英沙，并嚴(yán)格控制水灰比以增強(qiáng)其耐腐蝕性。地坪表面劃線條或印滿天星花格做防滑處理。</p>

86、<p>　?。?）內(nèi)墻面 內(nèi)墻面的衛(wèi)生要求較高，其下部做有2米高的墻裙以保證人的動(dòng)作高度范圍內(nèi)墻面受到較少污染并易清洗。墻裙材料150×150mm的白瓷磚。其余墻面和天棚用耐化學(xué)腐蝕的六偏水性內(nèi)墻防霉涂料。涂層有4層：一層為底漆，二層為底漆摻磁漆，三層為磁漆，四層為磁漆加清漆，參合比1:1。六偏水性防霉涂料的粉基為1:1:6混合砂漿，用六偏水泥107水泥膠水打底，面層用六偏水性內(nèi)墻防霉涂料。</p>

87、<p>　　（7）建筑結(jié)構(gòu) 因鋼筋混凝土在建筑的跨度、高度上可按生產(chǎn)要求加以放大，而不受材料影響，則車間建筑采用單層鋼筋混凝土。</p><p>　　（8）樓蓋 樓蓋為現(xiàn)澆整體式，地面坡度2%，有地漏排水，是有承重結(jié)構(gòu)、鋪面、天花、填充物等構(gòu)成。承重結(jié)構(gòu)采用梁石板以負(fù)擔(dān)樓面上一切重量的結(jié)構(gòu)。鋪面是樓板層表面的面層，用于保護(hù)承重結(jié)構(gòu)，材料是水泥砂漿。填充物起隔音隔熱作用，采用多孔松散材料。天花起隔音

88、隔熱和美觀的作用。頂棚平整。</p><p>　?。?）其他 將根據(jù)需要增設(shè)風(fēng)扇、空調(diào)等設(shè)施。</p><p><b>　　4.3輔助設(shè)施</b></p><p><b>　　4.3.1辦公室</b></p><p>　　該控制室兼有辦公室的功能，主要作為系統(tǒng)控制人員工作室及滿足車間管理人員的日常

89、事務(wù)處理及工作研討需要等。擁有較好的隔音、隔熱、保暖效果。面積約15平方米，設(shè)有控制屏、辦公桌、書架及其他通訊設(shè)施等。環(huán)境中各物件擺設(shè)及顏色搭配要合理，能給人輕松的感覺。</p><p><b>　　4.3.2化驗(yàn)室</b></p><p>　　化驗(yàn)室的職能是對產(chǎn)品和有關(guān)原材料進(jìn)行衛(wèi)生監(jiān)督和質(zhì)量檢測，確保這些原材料及成品符合國家衛(wèi)生法和有關(guān)部門頒布的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或質(zhì)量要求

90、。其主要任務(wù)有：</p><p>　　對原料、半成品、成品進(jìn)行檢驗(yàn)；</p><p>　　對鍍錫薄版及涂料進(jìn)行檢驗(yàn)；</p><p>　　對包裝材料、容器進(jìn)行檢測；</p><p>　　對水質(zhì)、原輔材料、添加劑進(jìn)行檢驗(yàn)和對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測；</p><p>　　化驗(yàn)室面積約20平方米，設(shè)有酸度檢測儀、糖度檢測儀、微生物檢測

91、儀及試劑柜等。室內(nèi)整潔，通風(fēng)采光良好，并設(shè)有空調(diào)及干濕機(jī)以給儀器一個(gè)適合的環(huán)境，保證其的準(zhǔn)確性及精確性。</p><p><b>　　4.3.3成品庫</b></p><p>　　考慮在車間大門處留有60平方米左右的空間作為成品暫放地，暫時(shí)不進(jìn)行成品庫建設(shè)。</p><p><b>　　4.3.4空瓶庫</b></p

92、><p>　　考慮到班產(chǎn)量及車間物流速度的提高問題，應(yīng)特設(shè)空瓶庫?？掌繋烀娣e約140平方米，倉庫門的建設(shè)滿足手推車的進(jìn)出要求。環(huán)境整潔衛(wèi)生，能防潮、避曬等。</p><p><b>　　5 小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過財(cái)務(wù)分析及市場調(diào)查，可以認(rèn)為該項(xiàng)目屬于競爭性較強(qiáng)的項(xiàng)目，如果能夠合理經(jīng)營，把握市場的這個(gè)風(fēng)向標(biāo)，就必定能夠獲得可觀的效益。

93、</p><p>　　通過對橙濃縮汁工廠的生產(chǎn)車間與工藝論證以及四效降膜蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)，確定了最經(jīng)濟(jì)、合理的方案。本項(xiàng)目的優(yōu)點(diǎn)有：</p><p>　?。?）布局合理，自動(dòng)化程度高。</p><p>　?。?）衛(wèi)生安全方面得到很好的保證。</p><p>　?。?）四效降膜蒸發(fā)器的節(jié)能效果好。</p><p>　?。?）

94、效益好，年利潤達(dá)到4298.3萬元。</p><p>　?。?）盈虧平衡點(diǎn)低，為設(shè)計(jì)的6.45%。</p><p>　?。?）經(jīng)營安全率達(dá)34.4%。</p><p>　?。?）投資回收期短。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 胡小松，蒲彪.軟飲料工藝學(xué)[M

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