食品工厂设计设计说明书.docx
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食品工厂设计设计说明书
西北农林科技大学食品科学与工程学院
食品工厂课程设计说明书
项目名称：
年产6000吨苹果酱生产项目
设计参加人：
陈珊（17308029-2班）、黄欣欣（17308017-2班）、李江怡（17308018-3班）、鲜小梅（17308028-3班）、侯维（12508116-4班）
班级组别：
08
（2）07
设计时间：
2011.01.13
成绩：
说明书目录
第一章总论
第一节设计依据和范围
第二节设计原则
第三节建筑规模和产品方案
第四节项目进度建议
第五节主要原辅料供应情况
第六节厂址概述
第七节公用工程和辅助工程
第二章总平面布置及运输
第一节总平面布置
第二节工厂运输
第三章劳动定员
第四章车间工艺
第一节工艺流程及相关工艺参数
第二节物料衡算
第三节车间设备选型配套明细表
第五章管道设计
第一节管道计算与选用
第二节管道附件与选用
第三节管路布置
第六章项目经济分析
第一节产品成本与售价
第二节经济效益
第三节投资回收期
第一章总论
第一节设计依据和范围
1设计依据：
1.1.1项目可行性研究报告批文
1.1.2设计委托书
1.1.3设计说明书
1.1.4审批的设计计划任务书
1.1.5原始数据与资料（包括基础资料、可行性研究报告及项目评估建议）:
2设计范围：
1.2.1建筑制图标准
建筑制图标准符合中华人民共和国建设部颁布的
《房屋建筑制图统一标准》GB/T 50001-2001
《总图制图标准》GB/T 50103-2001
《建筑制图标准》GB/T 50104-2001
《建筑结构制图标准》GB/T 50105-2001
《给水排水制图标准》GB/T 50106-2001
《暖通空调制图标准》GB/T 50114
《建筑中水设计规范》GB50336—2002
1.3.1生产用水
工厂应有足够的生产用水，水压和水温均应满足生产需要;水质应符合GB5749的规定。
如需配备贮水设施，应有防污染措施，并定期清洗、消毒。
1.3.2非饮用水
不与产品接触的冷却用水、制冷用水、消防用水、蒸汽用水等必须用单独管道输送，不得与生产（饮用）用水系统交叉连接，或倒吸入生产用水系统中。
这些管道应有明显的颜色区别。
1.3.3蒸汽用水
直接或间接用于加工产品的蒸汽用水，不得含有影响人体健康或污染产品的物质。
在室外的蒸汽管道要注意在保温层上缠绕玻璃布或加铁皮外壳，一面保温层受雨水侵蚀而影响保温效果。
1.4厂区和道路
1.4.1厂区路面应坚硬（如混凝土或沥青路面）无积水。
1.4.2厂内停车场及其他场地的地面为混凝土。
1.4.3厂区其他地带应绿化，厂区应有良好的排水系统。
1.4.4道路的规格包括宽度、路面质量等，应符合城市建筑的相关规定。
1.5通风
生产车间应安装通风设施，及时排出潮湿和污浊的空气。
排气时应使车间内的空气流向合理，不得使污浊空气流向清洁区。
通风口应装有易清洗、耐腐蚀的网罩。
1.6照明
工厂应有充足的自然照明或人工照明。
厂房内照明灯具的光泽应尽量不改变被加工物的本色;亮度应能满足工作场所和操作人员的门常工作需要。
吊挂在乳品上方的灯具，必须装有安全防护罩。
1.7供风
工厂应有足够的供风能力，以保证干燥、输送、冷却和吹扫等工序的门常用风。
关键工序和接触乳品表面的压缩空气应采取措施滤除油分、水分、灰尘、微生物、昆虫和其他杂物。
1.8废水、废气处理
工厂必须设有废水、废气处理设施。
排放的废水和废气必须符合国家环境质量标准和污染物排放标准。
所采取的废水、废气处理方法必须符合环境基础标准或经环境保护部门检验为合格可采纳的处理方法。
排水系统应能承受最大的排水负荷不得污染供水系统。
1.9更衣室、厕所等设施
1.9.1苹果酱加工车间必须设有更衣室、厕所、淋浴室、休息室。
这些场所应灯光明亮、通风良好、洁净，门窗不得直接开向车间。
1.9.2苹果酱加工车间的洗手设施
在苹果酱加工车间的适当位置，应设有非手动的冷、热水洗手设施以及用于干手的热风吹干器或一次性纸巾。
使用一次性纸巾应配有废纸贮存箱。
关键工序应有消毒剂。
洗手设施的下水管应经水封通入排水管，以防废水外溢。
1.10车间设备
1.10.1生产车间内接触产品的设备、工器具和容器，必须采用无毒、无异味、抗腐蚀、易消洗、易消毒的材料制作;表面应光滑，无凹坑、裂缝，不得使用竹木工器具和容器。
1.10.2所有生产车间的设备、工器具的结构、固定设备的安装位置都应便于彻底清洗消毒。
1.11须原地清洗的设备和管路
应先用清水冲洗（水温一般小超过45℃），然后使用洗剂或消毒剂。
同时应经常检查冲洗器的喷嘴，以保证洗涤剂或消毒剂均匀喷洒。
1.12包装
1.12.1材料
包装材料必须符合《中华人民共和国食品卫生法（试行）》第四章的规定;使用前须经严格检验。
贮存包装材料的仓库必须清洁，井有防尘、防污染措施。
1.12.2操作
包装操作必须在无污染的条件下进行。
包装时应防止产外溢或飞扬。
包装容器的表面必须保持清洁。
1.12.3标志
所有包装容器上必须压印或贴符合GB7718规定的标签。
1.13成品贮藏与运输的卫生
成品的贮藏和运输条件应符合GB5410中4.14.4的规定。
贮藏期间应定期检验产品的卫生指标，保证安全卫生。
1.14检验室
检验室应按照国家规定的检验方法（标准）抽样，进行物理、化学、微生物等方面的检验，检验方法符合国家标准或行业标准或企业标准，出口的产品最好采纳国际标准。
凡不符合标准的产品一律不得出厂。
1.15检验记录
食品工厂应有进货查验记录、生产过程控制记录、出厂检验记录等，各项检验记录保存3年，备查。
1.16设计范围
项目设计范围包括：
配电室，食堂，职工宿舍，原料库，成品库，生产车间，检修间，办公楼，锅炉房，门卫室，中心实验室，化验室，发电间，场内运输，绿化美化布置等，在总平面布置图上可以全面反映。
第二节设计原则
2.1总平面设计原则
总平面设计应按批准的设计说明书和可行性报告进行，认真进行调查研究后，严格遵照设计文件要求布置设计，既要结合厂址自然条件围绕现代化建设因地制宜，又要注重技术经济性、节约用地、节约投资和留有发展余地。
2.2厂址设计原则
2.2.1符合国家方针政策，行业布局，地方规划和食品工厂对环境的特殊要求等。
符合社会主义市场经济发展的长远规划，充分利用西部大开发的政策优势。
2.2.2具有充足可靠的水源，年降水量为1000mm，地下水质符合国家“生活饮用水卫生标准”。
2.2.3具有良好的卫生环境，生产车间要注意朝向，保证通风良好，生产厂房要离公路有一定距离，中间设有绿化地带。
厂区周围没有有害气体，粉尘和其他扩散性污染源，不受其他烟尘及污染源影响（包括传染病污染源，污染严重的河流下游）。
2.2.4具有可靠的原料来源，选取我国陕西优质苹果生产区的苹果。
2.2.5具有方便的交通运输条件。
西临陇海铁路、西宝高速公路，便于产品的运输。
2.2.6动力供应设施应靠近负荷中心。
2.2.6厂区距离西安、咸阳、宝鸡这些大的消费市场较近,因此具有得天独后的优势。
2.2.7场地有效利用系数较高,并有远景规划的最终总体布局。
2.2.8有一定的基建施工条件和投产后的协作条件。
2.2.9厂址的地质应适于建筑,且厂址应选在坡度<7°的地区。
2.3车间设备配置原则
2.3.1要有总体设计的全局观点，在满足车间特殊要求的同时还必须从车间在总平面图上的位置满足整体设计要求。
2.3.2必须满足工艺上各方面的要求，保证工艺流程通畅，加工运输方便，生产周期短。
2.3.3必须考虑生产及劳动保护。
2.3.4车间设备的布置应根据工艺流程的先后顺序最好采用一定形式的线式流水线布置方式。
2.3.5各生产环节的机械与设备应做到上下左右相互呼应，尽量保证工艺流程在水平方向和垂直方向的连续性。
2.3.6物料的输送应尽量减少其提升次数。
2.3.7车间中吞吐原料和成品的设备，要配置在车间内的通道或靠近车间大门的附近。
2.3.8相同或同类型设备应尽可能集中排列，以便于集中管理。
2.3.9应尽量留有设备更新，升级的余地。
2.3.10彼此衔接工序设备间应尽量靠近（取并列或上、下重叠配置），力争线路顺直、短捷，以减少运输设备及管道阻力，便于对堵塞物料的清理；统筹组织车间内人流与物流线路，避免混杂交叉。
2.3.11设备的配置应保证便于工人操作、检修及保障人员的安全。
即应有足够的通道（合理利用下的）和拆卸、检修设备所需的空间；提供人员操作的平台、通道、栏杆及防滑措施等。
第三节建筑规模和产品方案
3.1设计规模年产6000吨苹果酱
设计一个年产6000吨苹果酱工厂设计，主要产品是苹果酱。
日产20吨苹果酱，年产6000吨，生产时间300天（除去五一，十一假期和春节等节假日）。
3.2产品方案
3.2.1生产产品：
苹果酱
3.2.2生产数量：
年产6000吨
3.2.3生产周期：
15天
3.2.4生产班次：
4月到8月每天2班
9月到第二年3月每天3班
3.3产品执行标准
3.3.1《中华人民共和国食品卫生法》
3.3.2《工业企业设计标准》（TJ36—79）
3.3.3食品质量安全保证体系：
HACCP体系
3.3.4,《中华人民共和国标准化法》
3.3.5《中华人民共和国产品质量法》
3.3.6《食品添加剂管理办法》
第四节项目进度建议
项目进度如表1所示
表1项目进度建议
时间
设计单位
筹建单位
施工单位
2011-01~2011-02
设计修改施工图纸
征地、设备材料购置，签定施工合同
施工安装预算，施工组织
2011-03~2011-05
预算，并分批交付资金
施工安装准备
设计开工准备
2011-06~2011-12
选派工地代表配合施工
配合施工
开工建设
2012-01
试车考核，竣工验收
生产准备工作人员培训
单项工程验收，调试，生产主管部门验收，移交生产
第五节主要原辅料供应情况
原料的供应主要有杨凌及附近地区提供，在原料供应旺盛的季节由工厂进行收购并定量储存。
蔗糖:
符合GB317一84（白砂糖）质量标准的一级白砂糖。
标准生活饮用水卫生GB5749。
柠檬酸BP93或BP98标准。
富元果胶粉
食品专用琼脂粉
食品添加剂
第六节厂址概述
1.自然环境：
杨凌的气候为温带大陆性气候，年降水量为1000mm，全年温度，湿度适中。
地势平坦，工程基础条件良好，周围没有污染等不利于食品厂建厂的环境因素。
2.社会经济因素：
本厂厂址地处杨凌高新农业技术开发区，农业技术先进，具有明显的优势。
并且得到西北农林科技大学的技术支持和杨凌区政府的大力支持。
3.基础设施条件：
工厂厂址选在陕西省西安市杨凌区，西临陇海铁路、西宝高速公路，交通便利。
厂址与原料基地之间均为二级以上公路。
靠近礼泉，乾县，富平等原料产地，苹果资源十分充足，为正常生产提供保障。
第七节公用工程和辅助工程
包括：
给排水工程，供热工程，水处理工程，采暖与通风工程，电力工程及制冷工程等几项内容。
7.1给排水工程
7.1给水工程
7.1.1食品厂生产用水水质
一般生产用水和生活用水的水质要求符合卫生部颁发的《生活饮用水卫生标准》，特殊生产用水是指直接构成食品组成部分的用水和锅炉用水，所以其水质要求高于生活用水卫生标准；消防用水水质允许低于饮用水卫生标准；冷却水经常循环使用，节约耗用量。
排放的生活、生产废水进行处理后应达到国家规定的排放标准。
用于增压的水泵集中布置一遍统一管理及使用。
7.1.2水源选择及水质处理
水源：
地下水
水质处理：
用地下水，先经过自然沉降，然后用精密过滤器过滤，再通过离子软化装置和紫外线杀菌装置，从而得到生活和生产用水。
7.1.3全厂用水估算
生产用水量：
110t/班
生活用水量：
2t/班
消防用水量：
3t/月
其他用水量（包括汽车冲洗用水量和绿化用水量）：
10t
7.1.4给水管网的配置
室外管网：
采用环状管网供水，建一座水塔以供稳定水压
室内给水系统：
苹果酱生产需要大量水，采用下行式管网布置，采用镀锌钢管
7.1.5冷却循环水系统
在生产中要采用列管式杀菌冷却器，故要建立一套冷却循环水系统，具体采用圆形玻璃缸冷却塔。
7.1.6排水工程
根据生产的情况和工艺确定工业污水较少，仅仅是在苹果的浸泡阶段有，并且经过漂洗后浓度大为降低，因此不需要再建造污水处理设备，设计中采用分流式排水系统，车间内的排水采用明沟排水。
排水管道要求线管短、转弯少、坡度足使得管线靠坡度自流，厂区排水采用暗道暗埋，并设立一个排水泵站，以防止出现积水。
排水量：
12.75t/h
7.2供热工程
生产过程中有对原料的预热杀菌，采用锅炉供气供热。
燃料为燃气，车间内的供暖采用热风采暖，而宿舍采用铸铁片式散热器采暖，办公室用空调来调节温度。
热负荷：
1.56t/h
锅炉型号：
DZL58-1.6/130/80-A2
7.3通风与空调工程
首先考虑自然通风，因此在车间的设计上面开有多个窗户，夏季采用正规现代型空调设备进行通风降温。
办公楼安装空调。
7.4供电设计与照明
项目拟订耗电80KVA，其中生产用电60KVA，生活和照明用电20KVA。
由杨凌电力局提供。
由11KV高压电线输送到工厂，经过变压器变为380V和220V，用于全厂的生产生活。
设置两台不同容量的变压器进行供电，以防止出现停电事故，变配电设备留有一定的余地，基本上采用单店员供电。
车间配电线采用放射线式，使供电的可靠性增高，并且配电设备集中，检修方便。
车间的照明设备采用高压水银灯并配备等容量的白炽灯一起混合照明，开关由车间的入口处控制。
路灯安装在靠路边的电杆和建筑物上面，开关由传达室控制。
7.5仓库
原料库一个，面积约为：
300m2
成品存放库一个，用于存放成品，面积约为：
225m2
第二章总平面布置和运输
第一节总平面布置
1.工厂总平面设计按任务书进行，布置紧凑合理，节约用地。
2.工厂总平面设计必须符合生产工艺的要求
（1）主车间，仓库等应按生产流程布置，并尽量缩短距离，避免物料往返运输。
（2）将辅助车间，材料库尽可能布置在接近其所服务的主要车间，按照生产性质，工艺流程，动力需要，货运方向和人行线路等要求，把一些同类车间和设施布置在一个地段内。
（3）全厂的货流，人流，原料，管道等的运输应由各自路线尽可能为直线，运输距离最短,并减少运输线路和工程管路的交叉点。
（4）动力设施应接近负荷中心。
（5）上下水的连接要满足一定的要求。
3．工厂总平面设计必须满足食品工厂卫生要求。
（1）生产区，厂前区与生活区分开
（2）生产车间采用南北间，保证阳光充足，通风良好。
4．厂区道路采用沙石泊油路面，形成坡度，保持清洁并不会打滑。
5．厂区建筑物、构筑物的外形应简单，布置应紧凑，以便厂区利用率达到最大限度。
且建筑物应按照有关规范设计，防火，通风，采光，绿化，卫生和环境保护。
6．相互有影响的车间，尽量不放在一起。
7.厂区的管线网，除必须转弯外，应尽可能取直，不应在铁路和道路路基下面敷设各种管线，集中埋放地下管线地带应位于建筑物和道路之间。
8．布置建筑物时应考虑日照方位及主导风向，应保证室内天然采光、自然通风及防止日照辐射热的投入，若有往大气中大量排放煤气、烟、灰尘及不良气体的建筑物，当主导风向非常明显时，该建筑物须布置在其他建筑物的下风侧。
9.应根据地形起伏、工程地质和水文地质等条件，把主要建筑物、构筑物布置在条件好的地段，以节约建设投资。
10.应使厂内外铁路、公路、动力线路、卫生工程线路和本地区的其他设施连接合理、工厂与住宅区的联系方便。
11.易燃、可燃和燃料仓库必须布置在生产性建筑物和构筑物的下风侧，经常散出大量火花以及有明火源的车间，均应布置在易燃、可燃和燃料仓库的下风侧。
根据年产量所得的全厂各功能区的面积估算如下表所示：
表2工厂建筑面积估算
建筑名称
建筑面积（㎡）
生产车间
40×30
原料库
15×20
成品库
15×15
辅料库
15×10
锅炉房
10×8
包装材料库
5×15
动力中心
21×8
服务中心
18×8
办公楼
40×10
宿舍楼
10×15
浴室
6×5
食堂
15×10
车棚
5×5
停车场
15×10
门房
10×8
合计
3327
第二节工厂运输
原料在车间的运输采用带式输送机
采收的原料和加工好的成品的运输采用汽车为主要运输工具。
第三章劳动定员
人员编制：
食品企业人员主要分为以下几类：
一线生产人员、品质保证控制人员、管理人员、产品研发人员和营销人员。
由于厂的规模不大，就不在场内设置研发室，而是以西北农林科技大学食品学院为研发后盾和技术依托，省去研发机构建设费用。
因此本长人员主要有一线生产人员、管理人员和营销人员。
表3生产人员定员表
职位
技术人员
管理人员
合计
原料采购
3
1
4
原料清洗及挑选
5
热烫去皮
1
1
2
打浆
2
1
3
真空浓缩
2
1
3
灭菌
2
1
3
脱气
1
1
2
冷却
1
1
2
配料
1
1
2
成品包装
4
1
5
成品入库
2
1
3
合计
16
11
36
固定两班，故总共需要70人，在旺季的时候招聘临时工增加一班。
表4辅助人员定员表
职位
每班定员
轮休
合计
门卫
2
2
4
成品库
3
2
3
质检员
2
1
2
车间品控
2
2
4
机修工
4
2
4
锅炉工
2
1
2
司机
4
2
8
园丁
1
1
2
炊事员
3
1
4
合计
25
14
38
表5厂办人员定员表
序号
职位
定员
合计
1
厂长
1
1
2
副厂长
2
2
3
办公室
3
3
4
销售
12
12
5
生产管理
3
3
6
物质供应
5
5
7
人事
2
2
8
质检室
2
2
9
公关
4
4
10
财务科
2
2
总计
39
全厂总全职人员数为147人，在需要3班的季节通过招聘临时工来满足生产需要。
第四章车间工艺
第一节工艺流程及相关工艺参数
1．苹果酱生产工艺流程：
原料选择→清洗→挑选→去皮→热烫→去心、切分→预煮→打浆→浓缩→配料→均质→灌装、封口→脱气→杀菌→冷却→成品
2．工艺要点：
（1）原料选择：
选择成熟度适宜，含果胶及酸多，芳香味浓，色泽鲜艳，干物质含量高，皮薄肉厚，籽少的苹果为原料。
（2）原料处理：
将原料置于XF-QX多功能清洗机进行清洗，再输送至选果机上将坏果剔除，然后去皮、去籽，将苹果切成小块，并及时地利用1%～2%的食盐水溶液进行护色。
（3）预煮：
将小果块倒入不锈钢锅内，加果重10%～20%的水，煮沸15～20min，要求果肉煮透，使之软化兼防变色，不能产生糊锅、变褐、焦化等不良现象。
（4）打浆：
用孔径为8～10mm的打浆机来破碎。
（5）配料：
按果肉100kg加糖70～80kg（砂糖加入前需预先配成75%浓度的糖液）和适量的柠檬酸。
为了降低糖度可加入适量的增稠剂。
（6）浓缩：
先将果浆打入锅内，分2～3次加入砂糖，在可溶性固形物达到60%时加入柠檬酸调节果酱的PH为2.5～3.0，待加热浓缩至105～106℃，可溶性固形物达65%以上时出锅。
（7）均质：
是物料细化，更均匀的混合。
（8）灌装：
出锅后立即趁热装罐，采用自动灌装机灌装，封罐时酱体的温度不低于85℃。
（9）脱气：
采用真空脱气机脱气，真空度为-6.4—8.7×10
Pa。
（10）杀菌、冷却：
采用喷淋连续杀菌机杀菌，最高杀菌温度控制在100℃以下，杀菌后分段冷却到38℃。
第二节物料衡算
1．原料选择
选择成熟度适宜，含果胶及酸多，芳香味浓，色泽鲜艳，干物质含量高，皮薄肉厚，籽少的苹果为原料。
各个工艺过程的损失量：
去梗去皮：
10.8%挑拣：
2.6%去籽：
3%打浆：
1.5%
杀菌：
1%灌装：
0.5%输送：
1%浓缩：
25%
加入盐：
2%加入糖：
20%
每天的生产量为20t
所以每天需要新鲜苹果为：
20×（1-20%-2%）=15.6t
15.6÷（1-10.8%-2.6%-3%-1.5%-1%-0.5%-1%-25%）=28.57t
2．设备选型依据
依据产品方案可知每日产20吨，即生产能力为20吨/日。
表6设备生产能力
工艺名称
需求设备生产能力（t/h）
原料输送
5
清洗
5
打浆
5
真空浓缩
每小时蒸发水量500L/H
无菌包装
4
杀菌
4
3．设备选型
苹果酱生产线：
提升机→冲浪式洗果机→打浆机→真空浓缩锅→冷却设备→
配料缸→胶体磨→全自动灌装机→脱气机→喷淋式连续杀菌机→成品库
第三节车间设备选型明细表
设备序号
设备
型号
处理量（T/H）
外形尺寸（mm）
功率
（KW）
备注
1
提升机
TSE-10
10
1.5
2
冲浪式洗果机
CXJ-5
5
2540×1140×1800
5.15
3
打浆机
TPM-5-2
5
2000×1400×1800
11
4
管式杀菌器
SJ-4
4
2165×615×1250
出料温度90-95℃
5
真空浓缩锅
NS-500
500L/H（蒸发量）
3040×2840×4440
7.5
蒸发温度50-55℃
6
全自动CIP清洗系统
5
φ80×100
2.5
工作压力0.25MPa
7
配料缸
L-BP
φ1.35×0.8
0.75
容积500L
主轴转速36r/min
8
脱气机
TQ-2.5
1600×930×2200
2.2
真空度-6.4—8.7×104Pa
9
胶体磨
JML-50
45Kg
420×280×760
1.1
10
自动灌装机
DGZ50
1510×810×1810
1.7
11
喷淋连续杀菌机
GB1A150
80-150罐/分
8800×1914×1935
0.4MPa
蒸汽主管压力0.4MPa
表7车间设备选型明细表
第五章管道设计
第一节管道计算与选用
表8管道的选用
编号
介质
种类
介质工作参数
管子材料
牌号
管子种类
公称直径
Dg（mm）
外径
D（mm）
颜色标识
压力（MPa）
温度
（℃）
1
饱和蒸汽
1.6-8.0
>120
10#、20#
无缝
钢管
150
159
红色
2
自来水
0.8-1.2
常温
A2A3A4A5
200
219
蓝色
3
浓缩后
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