年产5000吨冰淇淋车间设计
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
资料范本
本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载
年产5000吨冰淇淋车间设计
地点:__________________
时间:__________________
说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容
渤海大学本科毕业设计(论文)
年产5000吨冰淇淋车间设计
Ice Cream Plant Design of Annual Output 5000 Tons
学院(系):化学化工与食品安全学院
专业:食品科学与工程
学号: 0915****
学生姓名:西溪然
入学年度: 2009
指导教师:吕长鑫
完成日期: 2013年5月27日
渤海大学
Bohai University
摘要
本论文进行了年产5000吨冰淇淋车间设计,初步对冰淇淋车间设计做出了说明,并绘制了设计图纸2张,工厂总平面设计和车间工艺流程设计。
首先介绍了冰淇淋的定义、分类与行业标准,同时对冰淇淋的工艺流程做详尽阐述;然后通过区域调研进行厂址选择、厂区总平面设计和车间工艺流程设计;再次,对冰淇淋加工过程进行物料衡算、设备选型、能量与水电汽的衡算;最后设定企业管理组织架构,实施环境保护规划并进行污水处理,并对冰淇淋工厂的总投资、回收期盈亏平衡进行估算与分析。
通过估算可知,本项目每班可产冰淇淋9吨,总投资1205万,年利润1230万元,厂区总面积
3000m2,资金回收期约为1.5年,当生产利润率为11.54%时即可达至盈亏平衡点。
本项目符合可持续发展的原则,最大程度地节约了能源。
同时,有效促进了地方经济发展,解决部分下岗工人的就业的问题,是具有较高附加值和投资回报率的项目。
关键词:冰淇淋;工艺流程;车间设计
Ice Cream Plant Design of Annual Output 5000 Tons
Abstract
This study designed an ice cream factory of an annual output of 5000 tons ice cream, preliminarily explained the design of an ice cream factory, and then made 2 drawings of it: architecture design of the factory and design of the workshop operation process.
First, this study introduced the definition, classification and industry standard of ice cream, meanwhile, expounded the operation process of ice cream; then carried out the site selection and architecture design of the factory through regional research. Thirdly, made the material balance calculation, equipment selection, energy
and water vapor balance calculation on the ice cream manufacture process; finally, set the management structure, made a plan for environmental protection and sewage treatment, and analyzed the total investment and the payback period of the ice cream factory. The
result showed that the project can produce 9 tons of ice cream per class with a total investment of 12.05 million, the profit for the year of 12.05 million Yuan, plant area of 3000 m2, annual profit of 12300000 Yuan, and the payback period was about 1.5 years, when the production profit margins of 11.54% to the BEP.
This project was in accordance with the principle of sustainable development and largely satisfied the energy saving request. At the same time, effectively promoted the development of local economy, solved the employment problem of laid-off workers, which was a
project with high added-value and high rate of return.
.
Key Words:Ice cream;Process Flow;Plant Design
目录
TOC \o "1-3" \u 摘要 PAGEREF _Toc357883415 \h I Abstract PAGEREF _Toc357883416 \h II
引言 PAGEREF _Toc357883417 \h 1
1 冰淇淋概述 PAGEREF _Toc357883418 \h 2
1.1 冰淇淋定义 PAGEREF _Toc357883419 \h 2
1.2 冰淇淋分类 PAGEREF _Toc357883420 \h 2
1.2.1 全乳脂冰淇淋 PAGEREF _Toc357883421 \h 2
1.2.2 半乳脂冰淇淋 PAGEREF _Toc357883422 \h 2
1.2.3 植脂冰淇淋 PAGEREF _Toc357883423 \h 2
1.3 冰淇淋行业标准 PAGEREF _Toc357883424 \h 3
2 冰淇淋工艺论证与影响因素 PAGEREF _Toc357883425 \h 4 2.1 工艺流程 PAGEREF _Toc357883426 \h 4
2.2 工艺论证 PAGEREF _Toc357883427 \h 4
2.2.1 原料混合 PAGEREF _Toc357883428 \h 4
2.2.2 杀菌 PAGEREF _Toc357883429 \h 4
2.2.3 均质 PAGEREF _Toc357883430 \h 4
2.2.4 冷却 PAGEREF _Toc357883431 \h 4
2.2.5 老化 PAGEREF _Toc357883432 \h 4
2.2.6 调和 PAGEREF _Toc357883433 \h 4
2.2.7 凝冻 PAGEREF _Toc357883434 \h 4
2.2.8 灌装 PAGEREF _Toc357883435 \h 5
2.2.9 硬化 PAGEREF _Toc357883436 \h 5
2.2.10 装箱 PAGEREF _Toc357883437 \h 5
2.2.11 贮存 PAGEREF _Toc357883438 \h 5
3 车间平面设计 PAGEREF _Toc357883439 \h 6
3.1 厂址的选择 PAGEREF _Toc357883440 \h 6
3.1.1 区域简介 PAGEREF _Toc357883441 \h 6
3.1.2 区域优势 PAGEREF _Toc357883442 \h 6
3.2 厂区总平面设计 PAGEREF _Toc357883443 \h 6
3.2.1 厂区总平面设计原则 PAGEREF _Toc357883444 \h 6 3.2.2 总平面设计的内容 PAGEREF _Toc357883445 \h 7
3.3 车间布置 PAGEREF _Toc357883446 \h 7
4 物料衡算与设备选型 PAGEREF _Toc357883447 \h 8 4.1 班产量的确定 PAGEREF _Toc357883448 \h 8
4.2 冰淇淋配方 PAGEREF _Toc357883449 \h 8
4.3 物料衡算 PAGEREF _Toc357883450 \h 9
4.4 设备选型 PAGEREF _Toc357883451 \h 9
4.4.1 生产流程 PAGEREF _Toc357883452 \h 9
4.4.2 设备选型原则 PAGEREF _Toc357883453 \h 9
4.5 设备选型表 PAGEREF _Toc357883454 \h 10
5 能量衡算 PAGEREF _Toc357883455 \h 11
5.1 热量衡算 PAGEREF _Toc357883456 \h 11
5.1.1 配料阶段 PAGEREF _Toc357883457 \h 11
5.1.2 杀菌阶段 PAGEREF _Toc357883458 \h 11
5.1.3 总热量衡算 PAGEREF _Toc357883459 \h 11
5.2 冷量衡算 PAGEREF _Toc357883460 \h 11
5.2.1 冷却阶段 PAGEREF _Toc357883461 \h 11
5.2.2 凝冻阶段 PAGEREF _Toc357883462 \h 11
5.2.3 硬化阶段 PAGEREF _Toc357883463 \h 12
5.2.4 总冷量衡算 PAGEREF _Toc357883464 \h 12
6 人员配置及公用辅助工程 PAGEREF _Toc357883465 \h 13 6.1 人员配置 PAGEREF _Toc357883466 \h 13
6.2 公用工程 PAGEREF _Toc357883467 \h 13
6.2.1 生活设施 PAGEREF _Toc357883468 \h 13
6.2.2 供电工程 PAGEREF _Toc357883469 \h 14
6.2.3 供水工程 PAGEREF _Toc357883470 \h 14
6.2.4 排水系统 PAGEREF _Toc357883471 \h 14
6.2.5 采暖工程 PAGEREF _Toc357883472 \h 14
6.2.6 供汽工程 PAGEREF _Toc357883473 \h 14
6.2.7 制冷工程 PAGEREF _Toc357883474 \h 14
6.3 辅助工程 PAGEREF _Toc357883475 \h 14
6.3.1 化验室 PAGEREF _Toc357883476 \h 14
6.3.2 仓库 PAGEREF _Toc357883477 \h 15
6.3.3 研发室 PAGEREF _Toc357883478 \h 15
6.3.4 运输设备 PAGEREF _Toc357883479 \h 15
7 水、电、气估算 PAGEREF _Toc357883480 \h 16
7.1 水估算 PAGEREF _Toc357883481 \h 16
7.1.1 配料用水量 PAGEREF _Toc357883482 \h 16
7.1.2 清洗设备用水量 PAGEREF _Toc357883483 \h 16 7.1.3 生活用水量 PAGEREF _Toc357883484 \h 16
7.2 电估算 PAGEREF _Toc357883485 \h 16
7.2.1 配料罐 PAGEREF _Toc357883486 \h 16
7.2.2 25MPa均质机 PAGEREF _Toc357883487 \h 16
7.2.3 氟利昂制冷压缩机 PAGEREF _Toc357883488 \h 16
7.2.4 老化罐 PAGEREF _Toc357883489 \h 16
7.2.5 1000L凝冻机 PAGEREF _Toc357883490 \h 16
7.2.6 冰淇淋灌装机 PAGEREF _Toc357883491 \h 16
7.2.7 冷冻隧道 PAGEREF _Toc357883492 \h 17
7.2.8 冷库 PAGEREF _Toc357883493 \h 17
7.2.9 总用电量 PAGEREF _Toc357883494 \h 17
7.3 气估算 PAGEREF _Toc357883495 \h 17
8 环境影响分析 PAGEREF _Toc357883496 \h 18
8.1 噪声控制 PAGEREF _Toc357883497 \h 18
8.1.1 工业企业环境噪声标准及规定 PAGEREF _Toc357883498 \h 18
8.1.2 噪声的控制 PAGEREF _Toc357883499 \h 18
8.1.3 生产人员防护 PAGEREF _Toc357883500 \h 18
8.2 大气质量控制 PAGEREF _Toc357883501 \h 19
8.2.1 大气质量标准及有关规定 PAGEREF _Toc357883502 \h 19
8.2.2 大气污染的控制 PAGEREF _Toc357883503 \h 19
8.3 污水控制 PAGEREF _Toc357883504 \h 20
8.3.1 污水综合排放标准及有关规定 PAGEREF _Toc357883505 \h 20
8.3.2 污水的控制 PAGEREF _Toc357883506 \h 20
8.4 本厂环境保护措施 PAGEREF _Toc357883507 \h 20
9 设计概算 PAGEREF _Toc357883508 \h 21
9.1 工程总投资 PAGEREF _Toc357883509 \h 21
9.2 年利润估算 PAGEREF _Toc357883510 \h 21
9.2.1 年产值估算 PAGEREF _Toc357883511 \h 21
9.2.2 年成本估算 PAGEREF _Toc357883512 \h 21
9.2.3 年利润估算 PAGEREF _Toc357883513 \h 24
9.2.4 资金回收期 PAGEREF _Toc357883514 \h 24
9.2.5 盈亏平衡分析 PAGEREF _Toc357883515 \h 24
总结 PAGEREF _Toc357883516 \h 26
参考文献 PAGEREF _Toc357883517 \h 27
致谢 PAGEREF _Toc357883518 \h 28
引言
冰淇淋属于冷冻饮品类,以其美观、冰凉、快乐与甜蜜的特点,越来越受到消费者的喜爱,其主要原料有水、奶粉、油脂、糖,其中含脂量约为10%—12%,蛋白质含量约为8%,砂糖含量约为16%—20%。
冰淇淋的营养成分为牛奶的2.8—3倍,在人体内的消化率可达95%以上,高于肉类、脂肪类的消化率。
它具有调节生理机能、保持渗透压和酸碱度的功能,若再加入消费者需要强化的不同物质,可弥补日常饮食中的不足,使营养均衡[1]。
我国冰淇淋产业正在迅猛发展,据国家统计局和中国餐饮协会市场调研统计数据显示,2009年我国冰淇淋产销量突破28亿kg,实现销售额400亿元以上。
2011年国内冰淇淋产销量达到了348.39万t,人均消费量2.48kg。
累计销售额超过了791亿元 HYPERLINK
"/hq/rmb/list.php" \t "_blank" 人民币。
我国冰淇淋产业正在以9%左右的增长率迅猛发展着。
在冰淇淋业界有句话,“亚洲冰淇淋看中国,中国冰淇淋看东北,东北冰淇淋看辽宁”。
中国最大的冷饮市场不是在炎热的广东、福建,而是在东北。
在中国,夏季全国普遍高温,各地气温都很高,南北地区对冷饮的需求不相上下,但在冬季,东北的冷饮消费量却远远大于其他地区。
这是因为农村的火炕、城市的暖气,使得室内外温差有几十度,外面冰天雪地,室内却温暖如春。
室内空气干燥使得东北地区在冬季对冷饮也有着强烈的市场需求。
因此,
东北地区一年有两个冷饮销售旺季。
目前,东北市场冰淇淋销量占国内市场总额的13%,而沈阳是其中最重要的区域市场之一。
本设计是从我国目前冷冻饮品工业发展状况和市场经济形势出发,认真贯彻食品工业的各项指标,对多家冷饮企业进行实地考察,将厂址拟建在辽宁省沈阳市辉山经济开发区。
除对生产工艺、设备进行了科学合理的布置外,还紧紧围绕工艺实际需要在劳动组织、辅助部门、公用系统、环境保护等方面进行了合理的设计,使得整厂各环节紧凑、合理,可以发挥最高的工作效率。
本设计可为冷饮企业建立新厂提供参考。
1 冰淇淋概述
1.1 冰淇淋定义
以饮用水、乳和/或乳制品、食糖等为主要原料,添加或不添加食用油脂、食品添加剂,经混合、灭菌、均质、老化、凝冻、硬化等工艺制成的体积膨胀的冷冻饮品 [2]。
1.2 冰淇淋分类
1.2.1 全乳脂冰淇淋
主体部分乳脂含量为8%以上(不添加非乳脂)的冰淇淋。
(1)清型全乳脂冰淇淋
不含颗粒或块状辅料的全乳脂冰淇淋,如奶油冰淇淋,可可冰淇淋等。
(2)组合型全乳脂冰淇淋
主体部分为全乳脂冰淇淋,且所占10%质量比率不低于50%,与其他冷冻饮品和/或其他食品组成的全乳脂冰淇淋,如巧克力脆皮奶油冰淇淋、蛋卷奶油冰淇淋等。
1.2.2 半乳脂冰淇淋
主体部分乳脂含量大于等于2.2%的冰淇淋。
(1)清型半乳脂冰淇淋
不含颗粒或块状辅料的半乳脂冰淇淋,如香草半乳脂冰淇淋、桔味半乳脂冰淇淋、香芋半乳脂冰淇淋等。
(2)组合型半乳脂冰淇淋
主体部分为半乳脂冰淇淋,且所占质量比率不低于50%,与其他冷冻饮品和/或其他食品组成的半乳脂冰淇淋,如脆皮半乳脂冰淇淋、蛋卷半乳脂冰淇淋等。
1.2.3 植脂冰淇淋
主体部分乳脂含量低于2.2%的冰淇淋。
(1)清型植脂冰淇淋
不含颗粒或块状辅料的植脂冰淇淋,如豆奶植脂冰淇淋、可可植脂冰淇淋等。
组合型植脂冰淇淋
主体部分为植脂冰淇淋,且所占质量比率不低于50%,与其他冷冻饮品和/或其他食品组成的植脂冰淇淋,如巧克力脆皮植脂冰淇淋、夹心植脂冰淇淋等[3]。
1.3 冰淇淋行业标准
根据冷冻饮品冰淇淋的行业标准SB/T 10013-2008,冰淇淋的感官要求、理化指标、卫生控制指标分别见表1.1,1.2,1.3。
表1.1 感官要求
表1.2 理化指标
注:1)组合型产品的各项指标均指冰淇淋主体部分;2)非脂乳固体含量按原始配料计算。
表1.3 卫生质量控制指标
2 冰淇淋工艺论证与影响因素
2.1 工艺流程
原料→混合→杀菌→均质→冷却→老化→调和→凝冻→灌装→硬化→装箱→贮藏
2.2 工艺论证
2.2.1 原料混合
食用油脂需先加热熔化或将其切割成小块后再使用,明胶需预先加两倍冷水浸泡,软化后再使用。
底料预处理完毕后,再按顺序依次倒入配料罐,搅拌均匀。
通过搅拌混合可强化热交换,提高杀菌效率[4]。
2.2.2 杀菌
巴氏杀菌:杀菌温度78℃,保温20—30min 。
2.2.3 均质
均质温度为65—77℃,均质压力分为二级:一级均质压力为15—20MPa,通过高压,切碎料液中脂肪球;二级均质压力为5MPa,防止脂肪球再聚集,提高料液粘度 [5]。
2.2.4 冷却
均质后的料液温度为60℃左右,瞬时冷却至4℃ ,防止出现脂肪球上浮,酸度增高等现象。
2.2.5 老化
老化温度控制在4℃,老化时间为12 h,通过老化可使料液中的蛋白质、脂肪及稳定剂充分融合,改善冰淇淋的组织结构。
2.2.6 调和
向老化罐中加入食用香精、食用色素进行调香、调色。
转速:30 r/min。
2.2.7 凝冻
凝冻段是影响冰淇淋质量优劣的重要工序。
将老化好的浆料泵入凝冻机进行搅刮,同时加入清净空气使急速冻结,由液体转变成微冰晶化的半固态,即凝冻状态。
凝冻温度为-3—-10℃,凝冻机出料温度约为-2.4℃[6]。
2.2.8 灌装
用标杯装线生产,出料温度-4.2—-6.6℃ 。
2.2.9 硬化
被凝冻过的冰淇淋料被送入-40 ℃的速冻隧道以保证快速冷冻。
2.2.10 装箱
人工装箱与封箱。
2.2.11 贮存
贮存温度控制在-18℃以下,避免挤压变型,坚持先进先出原则。
3 车间平面设计
3.1 厂址的选择
本设计建厂地址为辽宁省沈阳市沈北新区辉山经济开发区。
3.1.1 区域简介
沈阳辉山经济开发区位于沈北新区东部,占地1098平方公里,人口40万。
目前入区企业已经达390家,构筑了乳品加工、粮油加工、畜禽加工、果蔬(饮料)加工、生物制品加工等五大主导产业,是全国最的农产品加工业示范基地。
3.1.2 区域优势
(1)区位优势
新区地处东北亚中心地带、环渤海经济圈的核心地区、东北城市群枢纽重地,素有东北地区“陆上门户”之称。
(2)生态优势
区内辉山、帽山、七星山钟灵毓秀,辽河、蒲河、长河奔流不息,水面积率8%,绿化率40%。
(3)科教优势
由辽宁大学、沈阳师范大学等6所大学组成的沈北大学城,由辽宁装备技术学院、辽宁金融职业学院等12所高职院校组成的辽宁高职城,由东北育才、沈阳二中等16所名校组成的名高中城,构筑了基础教育、职业教育和高等教育互补的教育体系,每年可培育各类人才5万人以上;诸多科研院所、重点试验室、博士后流动站,具有一流的科技创新能力,为区域发展提供了人才保证和智力支持。
(4)体制优势
新区是国家批准的第三个行政新区,是辽宁省唯一一家综合配套改革试验区,被授权在行政管理、经济管理、社会管理、科技创新、土地管理、金融创新、对外开放、农村综合改革等方面先行先试,现已成为东北最佳的投资服务区。
3.2 厂区总平面设计
3.2.1 厂区总平面设计原则
安排工厂整体走向时需考虑风向,车间分布轴应与主导风向垂直,以保证车间自然通风良好,运送原料的道路和锅炉房应在厂区的下风侧,避免造成二次污染[7]。
食品工厂以生产为主要目的,因此以生产车间为中心,其他各建构筑物均围绕着生产车间布局。
3.2.2 总平面设计的内容
总平面设计包括平面布置和竖向布置两个部分,当地面比较平坦开阔时,可以只做平面布置。
拟建厂于沈北新区,地势平坦,只需做平面布置。
(1)生产车间
生产车间是原料消耗和产品生产的地方,是能耗最大和人流物流最集中的地方。
建设时需靠近原料库,应配备洗手间、更衣室、风淋间、洗靴池等。
(2)仓库
仓库根据生产的不同,可以分成不同的仓库,冰淇淋生产时需要两种仓库,一种是原辅料仓库,另一种是冷库,原辅料仓库需要靠近生产车间,而冷库需要靠近包装车间。
(3)辅助车间
包括研发室、化验室、机修车间、垃圾站等。
(4)供能车间
为了保证水电气的供应,冰淇淋工厂设置了锅炉房、配电室。
(5)综合楼
冰淇淋工厂建设的综合楼,负责销售、后勤、财务、调度等行政工作。
(6)员工生活区
包括员工宿舍、食堂、娱乐室。
(工厂总平面设计见附件1)
3.3 车间布置
生产工序的安排要做到冷、热分开,生、熟分开,干、湿分开,成品、半成品分开。
按生产线安排设备,防止交叉,浪费资源。
(车间工艺流程设计见附件2)
4 物料衡算与设备选型
物料衡算在工艺设计中是一项既细致又重要的工作。
物料衡算包括该产品原料和包装材料的计算。
通过物料衡算,可以确定各种主要物料的采购量,并对生产过程中所需的设备和劳动力定员的需要量提供计算依据[8]。
4.1 班产量的确定
工作日及其生产班次如下表4.1。
表4.1 工作日及其生产班次
班产量5000÷300÷2=8.33t。
损失率按2%计,产品合格率按95%计,实际班产量9t。
生产前后需清洗设备,每次按1.5h计算,则有效生产时间为9h/班,产量为1t/h。
4.2 冰淇淋配方
冰淇淋配方如下表4.2。
表4.2 冰淇淋配方
4.3 物料衡算
冰淇淋的生产原料物料衡算如表4.3。
表4.3 原料物料衡算
4.4 设备选型
4.4.1 生产流程
原料→配料罐→板式换热器→高压均质机→板式换热器→老化缸→凝冻机→灌装机→速冻隧道→冷库
4.4.2 设备选型原则
(1)满足工艺要求,保证产品的质量和产量;
(2)选用先进、机械化程度高的设备;
(3)充分利用原料,能耗少,效率高,体积小;
(4)应符合卫生要求,选用不锈钢材料的设备;
(5)根据单位时间产量和设备生产能力确定所需设备;
(6)经济上合理。
4.5 设备选型表
冰淇淋生产需用到如下设备,详见表4.4。
表4.4 设备选型
5 能量衡算
以生产1000kg冰淇淋为衡算标准,进行能量衡算(不计加工损失),能量衡算式如下:
(5.1)
式中——消耗能量 kJ
——原料处理量 1000kg
——料液的比热取4.187kJ/kg·K
——料液入口与出口的温差 K
5.1 热量衡算
5.1.1 配料阶段
原料混合时,为保证混合均匀,要将其加热至45℃,则这一阶段需要加入的热量为:
5.1.2 杀菌阶段
原料经混合后,要加热到70℃进行巴氏杀菌,则这一阶段需要加入的热量为:
5.1.3 总热量衡算
在整个生产过程中,加入的总热量为:,根据经验,在过程中热量损失为15%,故总热量为:
5.2 冷量衡算
5.2.1 冷却阶段
均质后的混合料,要迅速冷却至4℃以下,以适应老化的需要。
这一过程所用的冷量为:
5.2.2 凝冻阶段
混合料在冷却老化后,置于凝冻机内,使温度降至-5℃,得到冰淇淋的雏形。
这一过程需加入的冷量为:
5.2.3 硬化阶段
经凝冻后,冰淇淋处于半流体状,须经凝冻-25℃处理,便于运输和储藏。
这一阶段所需的冷量为:1000×CP×[-5-(-25)]=83740kJ
5.2.4 总冷量衡算
在整个过程中,加入的总冷量为:。
根据经验,能量损失为15%,则实际冷量为:
6 人员配置及公用辅助工程
6.1 人员配置
人员配置如下表6.1与6.2:
表6.1 生产车间人员配置
表6.2 非生产人员配置
6.2 公用工程
生活设施
(1)食堂
能同时容纳32人,共八张餐桌,每张桌子配四个座位。
(2)宿舍
每间宿舍6人,一共6间宿舍。
(3)浴室
男浴室5个水位,女浴室10个水位。
6.2.2 供电工程
食品工厂的供电系统一般包括:全厂的变配电工程,厂区的供电工程,使内外的照明工程。
供电电压一般低压采用380/220V三相四线制,高压采用
10kV。
生产车间环境湿度大,所以电器设备应按热带的条件选择,要能防水汽,防腐蚀,尽可能集中放置。
厂区外线采用低压电缆,保证供电安全。
车间照明电源要求与动力线分开,车间及原料库设置防虫灯。
6.2.3 供水工程
清洗用水采用自来水。
储水设施为封闭式,防止污染储水池;储水设备定期清洗、消毒;清洗用水为经活性炭过滤器处理的自来水锅炉用水为经过软化处理的自来水。
6.2.4 排水系统
食品工厂的排水量较大,主要为生产废水、生活污水和雨水。
生产车间应设有明沟,将污水排到室外,室外排水管采用埋地暗管。
冰淇淋工厂的废水基本符合环保要求,所以排水管网汇集了排出的生产废水、生活污水和雨水后,可借助重力作用通过排水管直接排入厂外公共下水道。
6.2.5 采暖工程
锅炉房为全厂供暖,在生产车间配有通风机和排气系统。
6.2.6 供汽工程
工厂内设有锅炉房,提供杀菌、加热等生产用蒸汽,锅炉燃料为煤炭。
6.2.7 制冷工程
工厂内设有制冷站,用于生产过程中冷却介质的制备和冰淇淋成品的冷藏。
6.3 辅助工程
6.3.1 化验室
化验室设置在生产车间入口处,随时对原料、半成品及成品进行理化指标控制、感官评定以及微生物的检验。
化验室常用仪器及设备见下表6.3所示。
表6.3 化验室常用仪器及设备
6.3.2 仓库
仓库是贮存原辅料的场所。
在厂区占地面积中,占有很大比重。
在仓库中应直线布置,避免斜向布置,并使之相互平行。
这样既方便运输,又可合理利用空间。
仓库内严禁烟火,以保证安全。
6.3.3 研发室
用于冰淇淋新品的研究与开发,研发设备见表6.4所示。
表6.4 研发设备
6.3.4 运输设备
厂外运输工具主要为载重卡车,厂内运输主要为升降式手推车、电瓶搬运车。
车间内运输主要为带式输送机及手推车。
7 水、电、气估算
7.1 水估算
7.1.1 配料用水量
每班用水量为:5220kg,每年需要:3132t。
7.1.2 清洗设备用水量
清洗车间和设备用水每班1t,每年需要用水600t。
7.1.3 生活用水量
生活用水的多少与当地气候、人们的生活习惯以及卫生设备的完备程度有关,可根据当地类似企业或居民的生活用水量来确定。
沈阳市日人均用水量约为0.2t。
员工总人数为47人,每年最大生活用水:
总用水量,年工作日300d,每日用水高峰期时间为18小时,最大流速为。
7.2 电估算
7.2.1 配料罐
功率1.1kW,最大工作时间4h,数量2台。
(kW·h/班)
7.2.2 25MPa均质机
功率11 kW,工作时间6h。
(kW·h/班)
7.2.3 氟利昂制冷压缩机
功率4.21 kW,工作时间9h。
(kW·h/班)
7.2.4 老化罐
功率0.75 kW,工作时间9h。
(kW·h/班)
7.2.5 1000L凝冻机
功率28.25 kW,工作时间9h。
(kW·h/班)
7.2.6 冰淇淋灌装机
功率2.2 kW,工作时间9h,数量2台。
(kW·h/班)
7.2.7 冷冻隧道
功率19.6kW,工作时间9h,数量1台。
(kW·h/班)
7.2.8 冷库
功率15kW,工作时间12h,数量1台。
(kW·h/班)
7.2.9 总用电量
(kW·h/班)
(kW·h/年)
7.3 气估算
使用0.5MPa的饱和蒸汽,气化热2258.4kJ/kg,6 c4 G: l) H! Y. d" g 蒸汽用量:
kg
95%—蒸汽的热效率
kg
按照锅炉的热效率为85%计算,蒸汽用量:
kg
故选用产气量为2t/h的锅炉两台(一台备用)。
8 环境影响分析
为了贯彻可持续发展战略,进一步完善环境管理体系,基本改变环境污染和生态恶化的状况,改善环境质量,应建设一批经济快速发展,环境清洁优美、生态良性循环的城市和地区的要求,我厂分别在噪声控制、大气污染控制、废水控制方面做了相应预测和规划措施。
8.1 噪声控制
8.1.1 工业企业环境噪声标准及规定
在冰淇淋工厂生产的过程中,机械设备如均质机、灌装机运转时,各部件之间的相互撞击、摩擦会产生机械噪声。
在城市范围内向周围生活环境排放工业噪声的,应当符合国家规定的工业企业厂界环境噪声排放标准。
各类厂界噪声标准见表8.1。
表8.1 噪声标准表
注:类别1适用于以居住、文教机关为主的区域;类别2适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区;类别3适用于工业区;类别4适用于交通干线道路两侧区域。
本厂建于市区内,适用类别2。
8.1.2 噪声的控制
就目前的科学技术水平和经济条件而言,还不可能完全控制噪声污染,为此加强对噪声的管理就显得格外重要。
首先,划分功能区域。
即将相同或相近功能的建筑集中在一起,本厂由于建筑面积有限,所以将所有生产工艺集中到一起,建设生产车间。
第二,合理利用土地。
第三,合理建筑布局。
要考虑采取环境噪声影响的建筑布局,不但考虑声源的布局,还要充分利用地形及已有建筑物,使噪声得以降低。
第四,城市绿化。
利用树木的散射、吸声作用及地面吸声,可以降低噪声污染[9]。
8.1.3 生产人员防护
长时间处于噪声污染的环境,影响生产工人的身体健康,严重会导致耳鸣、耳聋等职业病。
本厂为工人配备护耳器,可使耳内噪声降低10-40dB。
8.2 大气质量控制
8.2.1 大气质量标准及有关规定
根据环境空气质量标准GB3095—1996,各项污染物排放限值见表8.2。
表8.2 污染物排放限制
本厂为冰淇淋加工厂,所以主要的大气污染物为:
(1)烟尘:在燃料的燃烧过程中形成的颗粒物,飘浮在大气中;
(2)氟化物:冷库使用的氟利昂,扩散于大气中。
8.2.2 大气污染的控制
本厂为保证大气质量,特作如下要求:
(1)调节工业结构,推行清洁生产;
(2)完善工厂绿化系统。
8.3 污水控制
8.3.1 污水综合排放标准及有关规定
我国工业废水排放标准规定:
(1)饮用水的水源和风景游览区的水质,严禁有任何污染;
(2)渔业与农业用水,要保证植物的生长条件,保证动植物体内有害物质的残存毒性不得超过使用标准;
(3)工业用水的水源,必须符合工业生产用水的要求。
8.3.2 污水的控制
为了控制污水对环境的污染,要改革工艺及对废水进行综合利用,最大限度地减少废水量。
本厂为冰淇淋工厂,污水基本符合环保要求,经过简单净化处理后,可直接排入城市下水道。
8.4 本厂环境保护措施
厂房、车间的布局应符合生产工艺流程的要求,要有足够的空间和场所,能整齐、合理地安置设备和堆放物料。
主要生产车间要有防尘、防菌、防蚊蝇昆虫设施。
三废处理、废渣与垃圾临时堆放场等有严重污染的区域应置于厂区的主导风向下侧,并与厂内其他厂房有合适的安全距离,并有绿色植物作为防护带。
生产厂房内尽量将采用不易积存污物,易清洁的卫生器具、管材、管架及其附件[10]。
9 设计概算
9.1 工程总投资
工程总投资是指工程项目从筹建到全部建成投产所发生的全部投资费[11]也称建设投资。
一般来说由的设备购置费、安装调试费、建筑工程费等构成。
冰淇淋工厂的工程总投资估算如表9.1。
表9.1 工程总投资估算
9.2 年利润估算
9.2.1 年产值估算
净含量:100g/杯
出厂价:1元/杯
年产值=年产量×出厂价
=5000万元
9.2.2 年成本估算
(1)工资福利费用
员工工资福利表如下:
表9.2 生产人员工资表
年工资:
表9.3 非生产人员工资表
年工资。
福利费按工资总额的14%计算,全厂为13.17万元。
工资福利总计:107.25万元。
(2)设备折旧费,按10年折旧期计算。
设备折旧费=设备费用×10%
=102×10% = 10.2万元
(3)设备维修费,按设备折旧费的40%计算。
设备维修费=设备折旧费×40%
= 10.2×40%=4万元
(4)原料费
冰淇淋的原料费用如表9.4:
表9.4 冰淇淋原料费估算
(5)包装费
生产冰淇淋所需的包装材料如下表:
表9.5 包装材料的计算
纸箱规格:6杯/箱,冰淇淋净含量100g/杯,年产冰淇淋量50000000杯。
纸箱每个按0.25元计算。
纸箱:0.25×(50000000÷6)=208.00万元
塑料杯勺按每对0.05元计算。
塑料杯勺:0.05×50000000=250.00万。