产吨碳酸饮料工厂实施方案.docx
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产吨碳酸饮料工厂实施方案
摘要
本设计介绍了碳酸饮料地市场情况,未来市场走向.进行了工厂选址、产品方案设计、生产工艺及论证,并以可乐型碳酸饮料为例进行了物料衡算、水电用量地估算、设备选型、劳动力估算、辅助部门设计.其中以生产工艺论证和车间布置为重点,对车间门、采光、楼盖、地坪、内墙面、柱子进行了设计.并据此绘出了工艺流程图、生产车间平面布置图、全厂布局图共3张.生产工艺采用先进技术和设备,使生产效率得到了提高,同时减少了劳动力.车间和全厂地布局都符合GMP卫生管理体系和HACCP质量管理体系.
关键词:
碳酸饮料;工艺论证;车间设计
ABSTRACT
Thisdesigncontainsthemarketconditionsofcarbonateddrinksandthetoneofthemarketinthefuture.Siteselectionoffactory,thedesignofproducescheme,productiontechniqueandargumentationareallanalyzedinthispaper,furthermore,basedontheexampleofcarbonateddrinksofcolatypethispaperelaboratesthecalculationofmaterials,theestimationofwaterandelectricityconsumption,thetypeselectionofequipment,theestimationoflaborforceandthedesignofauxiliarydepartment,withemphasisonproductiontechniqueandplantarrangement.Inthispaperfourdesigndiagramsincludingprocessflowdiagram,thefloorplanofworkshop,thesectionaldrawingofworkshopandthelayoutdiagramoftheplantareplottedonthebasisofthedesignofthedoorofworkshop,delighting,b5E2R。
floorsystem,ground,insidemetopeandpillar.Withtheadvancedtechniqueandequipment,theproductionefficiencyisimprovedandthelaborforceisreduced.ThelayoutofworkshopandplantcorrespondwithGMPhealthcaremanagementsystemandHACCPquality,managementsystem.p1Ean。
KEYWORDS:
carbonateddrinks;technologydemonstration;thedesignofworkshopDXDiT。
第1章绪论
1.1碳酸饮料地现状
2009年受益于国家扩大内需政策地影响,我国软饮料行业保持了较高地发展速度,前11个月,各类软饮料生产7453万吨,预计全年产量能达到8100万吨,实现25%以上地增长,然而,随着居民消费结构地变化,市场对各种饮料地需求也发生着结构性改变,其中,作为软饮料中地份额“老大”,碳酸饮料生产上也出现了改变,虽然表面上碳酸饮料地市场容量比较平稳,但是占整个饮料大市场地百分比是逐年下滑地.QrDCR。
今年前11个月,碳酸饮料累计生产1154.5万吨,同比增长11.3%,比软饮料总体平均增长率低了近14个百分点.碳酸饮料在整个饮料生产中地占比也由5年前地23%下降到今年地15%,份额下降了近10个百分点,各类新型饮料品种大行其道,特别是新型果汁饮料、茶饮料对碳酸饮料地传统市场冲击较大.4nCKn。
碳酸饮料未来5年在中国市场地衰退已经无可挽回了,各类生产企业为了适应市场变化,在经营上也出现了一系列调整,可口可乐大力推出了自己地新型果汁饮料;百事可乐又裁员又换标,目地当然很明显,想借此抢占可口可乐地市场分额.未来几年地可乐大战,必定是精彩非凡,可惜国产品牌娃哈哈地非常可乐近几年悄无声息,新品咖啡可乐也没有抢到多少份额.ijCST。
从品牌格局上看,可乐市场三足鼎立地局面目前不会改变,而且各自市场份额在未来5年也不会发生大地变化,基本都同质化了,对手地招数也都互相比较了解了.总体是:
可口可乐和百事可乐下不了乡,非常可乐进不了城.像崂山可乐等地方品牌短时间难成大气候.天府可乐如果能够顺利收回品牌所有权,由中粮之类地超大型国企来运营,有点希望成为地方强势品牌.雪碧比拼七喜,芬达对阵美年达,未来5年也都是维持目前地品牌格局. vfB1p。
1.2碳酸饮料地定义和分类
碳酸饮料是在一定条件下充入二氧化碳气地制品,是软饮料(非酒精饮料)地一种.它地主要成分为糖、色素、甜味剂、酸味剂、香料及碳酸水等,一般不含维生素,也不含矿物质.按照我国软饮料地分类标准,碳酸饮料(汽水)分为:
果汁型碳酸饮料、果味型碳酸饮料、可乐型碳酸饮料和其他型碳酸饮料.JbA9V。
1、果汁型:
原果汁含量不低于2.5%地碳酸饮料,它除了具有相应水果所特有地色、香、味之外,还含有一定地营养,有利于身体健康.如橘汁汽水、柠檬汽水等.X7Ahr。
2、果味型:
以食用香精为主要赋予香剂,以食用着色剂着色,原果汁含量低于2.5%地碳酸饮料,赋予一定地水果香型和色泽.如橘子汽水、菠萝汽水等.b3zqX。
3、可乐型:
特指含有焦糖色、可乐香精或类似可乐果和水果香型地辛香、果香混合剂地碳酸饮料.香气协调柔和,味感纯正、爽口,有清凉、刹口感,由于味道独特,含有咖啡因地产品同时具有提神作用,人们对这类产品往往有自己地偏爱,尤其可口可乐、百事可乐、非常可乐等知名品牌产品引导了消费方向.pZyyt。
4、其他型:
除上述三种类型以外地碳酸饮料,如苏打水、盐汽水以及含有非果实地植物提取或非果实地食用香精地碳酸饮料.如茶汁汽水等.DVyGZ。
1.3碳酸饮料地负面影响
过量地喝碳酸饮料,其中地高磷可能会改变人体地钙、磷比例.研究人员还发现,与不过量饮用碳酸饮料地人相比,过量饮用碳酸饮料地人骨折危险会增加大约3倍;而在体力活动剧烈地同时,再过量地饮用碳酸饮料,其骨折地危险也可能增加5倍.专家提醒,儿童期、青春期是骨骼发育地重要时期.在这个时期,孩子们活动量大.如果食物中高磷低钙地摄入量不均衡,再加上喝过多地碳酸饮料,则要引起足够地重视.因为它不仅对骨峰量可能产生负面影响,还可能会给将来发生骨质疏松症埋下伏笔.因此,万事都得要有个“度”.一旦超过了这个“度”,再有丰富营养地食物也可能变成有害物或多余物,对人体不利;其次,适时补充一定数量地钙,还可减轻体内钙——磷比例地失调.RQxPv。
1.4设计目地
毕业设计是经过大学四年学习,并且掌握一定理论知识以后进行地一次综合性地练习.
毕业设计是把理论和实践相结合,并在实践中加以应用,对食品工厂地设计有了一定时间经验,同时毕业设计能够锻炼我们独立工作地能力,掌握查阅相关资料地一些方法.5MxX1。
1.5设计依据
本设计是根据四川理工学院生物工程学院食品科学与工程教研室下达地毕业设计任务书进行设计地,设计课题《年产6000吨碳酸饮料车间工艺设计》.jIw5x。
1.5.1根据计划任务书规定地产品品种、质量、规模进行设计
计划任务书规定产品地规模往往有一定地范围,设计规模在该范围之内或略超出该范围,都认为是合适地;但如果限于设备选型,设计达到地规模略低于该范围,则应说明原因,取得上级同意后,才能继续设计.xEve2。
1.5.2主要设备地能力应与工厂规模相适应
大型工厂应配备与之相适应地大型设备,否则将造成工艺线过多地现象.
1.5.3合理地选择工艺流程和设备及设计指标
工艺流程和主要地设备地确定至关重要.工厂建成后,要想改变工艺流程和主要设备十分困难.因此工艺流程地确定和主体设备地选择应慎重从事,须通过方案对比后确定,并应尽可能考虑节省能源,采用安全可靠、技术先进成熟、经济合理地工艺流程和设备.工艺设计地各项指标,如原料损失率、产品合格率等地选取,应切合实际.指标KAvmy。
定得太高,投产后达不到设计要求.指标过于保守,造成人力、物力地浪费,经济上不合理.因此,设计指标和工艺参数地选取也应力求先进、合理.Ywuu4。
1.5.4全面解决工厂生产、场外运输和各处物料储备地关系
由于工厂生产要求长期连续运转,而高混机、回转窑、熔炉和磨机等设备则需要一定地时间进行计划检修;同时受各处复杂条件如场外运输等因素地制约,所以各种物料都应有适当地储备.各种堆场、储库地容量,应满足各处物料存期地要求.储存期地确定应使生产有一定地机动性,以利于工厂均衡连续地生产.但储存期也不要太长,以免增加基建工程量和费用及占用工厂地流动资金.cstDA。
1.5.5注意考虑工厂建成后生产挖潜地可能和留有工厂发展余地
工厂从设计到建成投产往往要好几年地时间,而生产技术却是向前发展地.因此设备能力应能切实满足生产要求并留有余地.此外,应结合设计时地国内外未来时期对设计产品需求情况地预测,以及当前国民经济发展地方针政策,考虑在设计中是否需要或应留有多大地扩建余地.考虑工厂扩建地原则是:
既要便于今后地扩建,使工厂扩建时尽量不影响原有地生产,又要尽可能不增加当前建厂地占地面积和投资.qotL6。
1.5.6合理考虑机械化、自动化装备水平
机械化水平应与工厂地规模和装备水平相适应,特别是连续生产过程中大宗物料地装、运、卸,必须实现机械化.重大设备地检修、起重以及需要减轻繁重体力劳动地场合,也应尽可能实现机械化.生产控制自动化,具有反应灵敏、控制及时、调整精确地特点,是保证现代化连续性大生产安全稳定进行必不可少地手段.我国工厂生产地自动化有自己地特点,目前不强调高度全盘自动化,而是注重讲求实效地局部自动化.如窑炉、熔炉和各种成型设备等大型设备连续生产自动化等.EksTC。
1.5.7注意环境保护、减少污染
设计应严格执行国家环境保护、工业卫生等方面地有关规定.对可能产生地污染应采取相应地防治措施,确保工人在良好地环境下从事生产,保护广大职工地身体健康.Sgs28。
1.5.8方便施工、安装、方便生产、维修
工艺布置应做到生产流程顺畅、紧凑、简捷.力求缩短物料地运输距离,并充分考虑设备安装、操作、检修和通行地方便,以及其他专业对工艺布置地要求.6craE。
第2章厂址选择和总平面设计
2.1厂址选择
食品工业地布局,涉及一个地区地长远规划.一个食品工厂地建设,与当地资源、交通运输、农业发展都有密切关系.在进行区域规划、选择厂址时,经常涉及地内容有工程地质条件地优劣,厂区范围能否适应和满足总平面和安全距离地要求、自然灾害地威胁程度与抵御能力,可能出现地次生灾害,“三废”地处理,与外部地联系及协作等.k8qia。
厂址选择工作应当在当地城建部门地统筹安排下,由筹建单位负责,会同主管部门、建筑部门、城市规划部门和区、乡(镇)等有关单位,经过充分讨论和比较,选择优点最多地地址为建厂地地址.在选择厂址时,设计单位亦应参加.y3qrG。
2.1.1厂址选择应从以下几方面考虑
1、食品工厂地厂址应设在当地地规划区内,以适应当地发展规划地统一布局,并尽量不占或少占良田,做到节约用地.所需土地可按基建要求分期分批征用.食品工厂应设在环境洁净,绿化条件好,水源清洁地区域.MZpzc。
2、食品工厂一般建在原料产地附近地大中城市郊区,个别产品为有利于销售也可设在市区.这不仅可获得足够数量和质量新鲜地原料,也有利于加强食品企业对农村原料基地生产地指导和联系,而且还便于辅助材料和包装材料地获得,利于产品地销售,同时还可以减少运输费用.0VoHI。
3、所选厂址要有可靠地地质条件,应避免将工厂设在流沙、淤泥、土崩断裂层上.在矿藏地表处不应建厂.厂址应有一定地地耐力.建筑冷库地地方,地下水位不能过高.dRoQe。
4、厂区地标高应高于当地历史最高洪水位,特别是主厂房及仓库地标高更应高出当地历史最高洪水位.厂区自然排水坡度最好在(4~8)∕1000之间.rNnYJ。
5、所选厂址面积地大小,应能尽量满足生产要求,并有发展余地和留有适应地空
余场地.
6、所选厂址附近应有良好地卫生环境,没有有害气体、放射源、粉尘和其他扩散性地污染源(包括污水、传染病医院等),特别是在上风向地区地工矿企业,更要注意它们对食品厂生产有无危害.厂址不应设在受污染河流地下游.还应尽量避免在古坟、文物、风景区和机场附近建厂,并避免高压线、国防专用线穿越厂区.FJn6f。
7、所选厂址应有较方便地运输条件(高速公路、铁路及水路).若需要新建公路或专用铁路时,应选最短距离为好,以减少投资.TFmfL。
8、有一定地供电条件.在供电距离和容量上应得到供电部门地保证.
9、所选厂址附近不仅要有充足地水源,而且水质要好(水质必须符合卫生部所颁发地饮用水水质标准).城市采用自来水,即符合饮用水标准.若采用江、河、湖水,则需加以处理.若要采用地下水,则需向当地了解,是否允许开凿深井.同时,还得注意其水质是否符合饮用水要求.水源水质是食品工厂选择厂址地重要条件,特别是饮料厂和酿造厂,对实质要求更高.厂内排除废渣,应就近处理.废水经处理后排放.要尽可能对废渣、废水做综合利用.7Blnh。
10、厂址最好选择在居民区附近,这样可以减少宿舍、商店、学校等职工地生活福利设施.
2.1.2厂址选择报告地内容
1、厂址地坐落地点,四周环境情况.地质及有关自然条件资料.厂区范围、征地面积、发展计划、施工时有关地土方工程及拆迁民房情况,并绘制1∕1000地地形图.lxlvN。
2、原料供应情况;废水排放情况.
3、水、电、燃料、交通运输及职工福利设施地供应和处理方式.
4、经济分析.对厂区一次性投资估算及生产中经济成本等综合分析.
5、选择意见.通过选择比较,经济分析,确认哪一个厂址符合条件.
2.1.3结合而论,厂址选择地原则可归纳为如下几项
1、厂址地位置要符合城市规划(供汽、供电、给排水、交通运输)等要求.
2、厂地地区要接近原料、燃料基地和产品销售市场,还要接近水源和电源.
3、具有良好地交通运输条件.
4、场地有效利用系数较高,并有远景规划地最终总体布局.
5、有一定地基建施工条件和投产后地协作条件.
6、厂址选择要利于三废处理.
2.2厂址选择说明
根据以上原则,本设计将厂址选择在南充市航空港工业集中区.
1、航空港工业集中区是省级经济开发区——南充经济开发区地重要组成部分.初步形成了机械电子、家具建材、丝纺服装和食品医药四大产业.园区现占地5平方公里,ztkEj。
远期规划面积40平方公里,又属高新技术开发区,符合国家发展地方针政策.
2、南充市航空港工业集中区位于南充市高坪区,环境良好,属嘉陵江中游,污染较少.
3、南充市航空港工业集中区靠近高坪机场,有多条公交线路直达市区.南充市有直达成都、重庆等周边大城市地高速公路和铁路,交通便利,地势平坦,位置优越.NpjMP。
4、南充夏天较炎热,碳酸饮料中地二氧化碳能带走体内地热量,给人清爽感,因此会有良好地市场.
5、在南充快速发展地地今天,经济也突飞猛进地增长,人民生活水平提高了,因此会有一定地消费群体.
2.3总平面设计
食品工厂地总平面设计,无论原料种类、产品性质、规模大小以及建设条件如何不同,都是按照设计地基本原则结合具体情况进行地.1ljUl。
2.3.1总平面设计地基本原则
食品工厂总平面设计,布置务必紧凑合理,节约用地.分期建设地工程,可一次设计,分期建设,为长期发展留有余地.fhi3R。
2.3.1.1总平面设计应符合工厂生产工艺地要求
1、主车间、仓库等应按生产流程布置,并尽量缩短距离.
2、全厂地货流、人流、原料、管道等地运输应有各自路线,力求避免交叉.
3、避免无聊往返运输,动力设施应靠近负荷中心,如变电站应靠近高压线网输入本厂地一边,同时,变电站又应靠近工厂负荷中心.制冷机房应接近变电站,紧靠冷库.罐头食品工厂肉类车间地解冻间应接近冷库,而杀菌等用蒸汽量大地工段应靠近锅炉房.scibn。
2.3.1.2食品工厂总平面设计必须满足食品工厂卫生要求和食品安全要求
1、生产区(各种车间和仓库等)和生活区(宿舍、食堂、浴室、商店和学校等)、厂前区(传达室、医务室、化验室、办公室、俱乐部、汽车房等)、和生产区分开.G8hjT。
2、生产车间应注意朝向,一边采用南北向,保证阳光充足,通风良好.
3、生产车间与城市公路须有一定地隔离区,一般宽为30~50m,中间最好有绿化地带阻拦尘埃.
4、根据生产性质不同,动力供应货运周转和卫生防火等应分区布置.同时,主车间应与食品卫生有影响地综合车间、废品仓库、煤堆及有大量烟尘或有害气体排出地车间间隔一定距离.主车间应设在锅炉房地上风向.U4gsp。
5、公用厕所要与主车间、食品原料仓库或堆场及成品库保持一定地距离,并采用水冲式厕所,以保持厕所地清洁卫生.80gAV。
6、总平面中要有一定地绿化面积,但不宜过大.
2.3.1.3食品厂厂区道路和厂区建筑物布置地要求
1、厂区道路应按运输量及运输工具地情况决定其宽度,厂区道路应采用水泥或沥青路面,以保持清洁.运输货物道路应与车间保持一定地距离,特别是运煤和煤渣容易产生污染.一般道路应设计成环形,以免造成堵塞.mWfIq。
2、厂区道路还应从实际出发考虑是否需要有铁路专用线和码头等设施.
3、厂区建筑物间距(指两栋建筑物外墙面相距地距离)应按有关规范设计.从防火、卫生、防震、防尘、噪声、日照、通风等方面来考虑,在符合有关规范地前提下,使建筑物间地距离最小.例如,建筑间距与日照关系,冬季需要日照地地区,可根据冬至日太阳方位角和建筑物高度求得前栋建筑地投影长度,作为建筑日照间距地依据.不同朝向地日照间距D约为1.1~1.5H(D为两建筑物外墙面地距离,H为布置在前面地建筑遮挡阳光地高度).ASeRW。
4、建筑间距与通风关系:
当风向正对建筑物时(即入射角为0°时),希望前面地建筑不遮挡后面建筑地自然通风,那就要求建筑间距D在4~5H以上.当风向地入射角为30°时,间距可采用1.3H.当入射角为60°时,间距D采用1.0H.一般建筑选用较大风向入射角时,用1.3H或1.5H就可达到通风要求;在地震区采用1.6H或2.0H.OOeZs。
5、厂区各建筑物布置也应符合规划要求,同时合理利用地质、地形和水文等地自然条件.合理确定建筑物、道路地标高,保证不受洪水地影响,使排水畅通.2Kd7Y。
6、在坡地、山地建设工厂,可采用不同标高安排道路及建筑物,进行合理地竖向布置.但必须注意设置护坡及防洪渠道,以防山洪灾害.gGcgu。
7、相互间有影响地车间,尽量不要放在同一建筑物里,但相似车间应尽量放在一起,提高场地利用率.
2.4总平面设计说明
总平面设计地依据是设计任务书、厂址选择报告及生产工艺流程简图.结合厂址地自然条件因地制宜,注意了经济技术性,节约用地,节省投资和留有发展余地.uCco0。
由风玫瑰图看得,全年地主风向为静风少有北风,主要生产车间布置在全厂东西纵向上地中心地带,形成生产区.生活区设在主风向地下风向,以免污染生产区地卫生,锅炉房设在西南方向,既不会污染加工车间又不至于使能源输送距离加大,污水处理站Iybww。
设在厂后区,对生产区地环境卫生没有影响.
这个总平面设计符合生产流程地要求.原料、半成品、成品地生产作业线顺直、短捷,设有交叉和返回.建、构筑物地厂房布置分区划片,分为厂前区、能源区、生产区.体现出各区功能分明、运输联系方便、建筑井然有序.厂前区地建筑基本上属于行政管理及后勤职能部门等有关设施(食堂、车库、门卫等).生产区包括主要车间厂房及其原料、成品库.能源区包括动力车间厂房(水泵房、水塔、锅炉房等),生产区处在厂址场地地中部,也是地形地质较好地地带.VubF2。
全厂运输道路设置在各区片之间,主干道与大门通连.厂前区,主干道两侧设置绿化设施,美化环境,动力车间靠近其服务地部门生产区.这样,最大限度地减少管路管线地铺设、输送汽、冷、气、电地常年能量损失.且动力车间布置在厂区地下风向,以免烟尘污染厂区和容易引起火灾.9paNy。
辅助车间靠近为其服务地主车间厂房,分布在厂区地右侧.水塔分布在右侧靠中,以便为生产提供大量用水.包装材料库设置在主车间一楼和二楼,接近包装车间.原料库布置在主车间左侧,为生产时运输节省成本.厂前门右侧设置一个汽车库和自行车棚,主要为车间工人停车用地,厂后区设计一个小车库,主要为成品运输车辆停车用.锅炉房处在厂区右侧下方.主要为了靠近主车间地蒸煮间,可减少供汽地热量与压力损失.有利于凝结水地回收及环境卫生.nl9V4。
行政管理和后勤部门地总体布置位集中在厂前区.因为其职能性质规定,对厂内方便于全厂性地行政业务和生产技术管理,以及后勤服务,对外在建筑上适应城市规划、市容整齐地要求.故设在工厂地大门处,临近两侧.首先,办公大楼正对着大门,并且附以大型花池绿化及旁侧美化,体现了工厂地方位朝向.并且通风采光充足,其他福利设施布置在厂前区左侧,如食堂、活动室、及运动场地等,作为生活区地一部分,方便工人地生活.Bh94A。
全厂总平面布置采用区带式布置形式.在厂区划分地前提下,保证区域功能分明地特点,以主要生产车间地定位布置,带起辅助车间和动力车间地逐一布置.这种布置形式地特点是突出了主要生产车间地中心地带位置.全厂各区布置得比较协调合理.道路网布置井然有序,绿化区面积得以保证.Pd8c6。
第3章碳酸饮料工厂工艺设计
3.1产品方案地要求
在安排产品方案时,应尽可能做到满足主要产品产量地要求,满足原料综合利用地要求,满足淡旺季节平衡生产地要求,满足市场供应以及提高经济效益地要求.努力做到产品产量与原料供应量平衡,生产季节与劳动力需求相平衡,生产班次平衡,设备生产能力平衡,水、电、汽负荷要平衡.在编排产品方案时,应根据计划任务书地要求及原料供应情况,并结合各生产车间地实际利用率,计划好安排多少车间生产才能保证方397kC。
案地顺利实施.
3.2班产量地确定
班产量是食品工厂工艺设计中最主要地计算基准,班产量地大小直接影响到设备地配套、车间地布置和占地面积、公用设施和辅助设施地规格、大小及劳动力地定员等.班产量地制约因素主要有原料地供应情况和市场销售情况、配套设备地生产能力及运行情况、延长生产期地条件(冷库及半成品加工措施)、产品品种地搭配以及工厂地自动化程度.h57t7。
表3-1产品方案
月份
天数
(天/月)
班产量
(班/吨)
班次
日产量
(吨)
月产量
(吨)
果味型
(吨)
果汁型
(吨)
可乐型
(吨)
1月
21
15
2
30
630
150
180
300
2月
15
15
1
15
225
60
60
105
3月
22
15
1
15
330
60
120
150
4月
22
15
2
3
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