9设计说明书.docx
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9设计说明书
目录
1前言2
2厂址选择2
2.1厂址坐落地点2
2.2地质与气象及其他有关自然条件资料3
2.3厂区范围4
2.4原料、辅料供应情况4
3产品生产方案及产量6
3.1.产品方案确定6
3.2.生产时间安排6
3.3生产规模、产品规格、销售方式6
4物料衡算7
5工艺流程图9
6设备选型10
6.1设备选型原则10
6.2设备规格型号确定一览表11
6.3设备的具体参数12
7劳动力计算21
7.1.主要生产工序21
7.2自动化程度较高生产车间劳动力计算21
7.3自动化程度较低生产车间劳动力计算22
7.4总人数定员22
7.5工厂详细人员安排22
8全厂用水、用电、用气量估算22
8.1用气量估算22
8.2用水量估算23
8.3用电量估算23
8.4日能耗量统计24
9.生产车间平面设计原则24
9.1车间布置的要求24
9.2车间布置应符合生产操作要求24
9.3.安全卫生25
10经济技术指标26
10.1总投资及筹措（表）26
10.2经济效益分析（成本分析、经济效益预算、盈亏平衡分析、投资回收期及投资利润率）28
10.3评价结果（社会及经济方面）28
10.4评价结论29
1前言
本文整个生产工艺均采用先进的技术和设备,生产自动化,连续化程度高，产品严格要求卫生。
特别表现在杀菌与灌装工艺上，在杀菌方面先采用高温瞬时杀菌工艺。
此种杀菌方法不仅节约能源，降低劳动强度，更重要的是它保证了产品的品质与功能因子。
在设计过程中，结合实际生产情况，进行了主要产品生产车间平面布置、产品方案及工艺论证、设备选型、物料衡算、水电气衡算、全厂卫生安全等的设计。
设计一个年产量720吨，生产规格为10mL*10支/盒的大豆强忆肽口服液。
在完成设计说明书的基础上，绘制了主产品生产工艺流程图、生产车间平面布置图、主要设备图等。
2厂址选择
一个食品工厂的建设，对于当地资源、交通运输、农业发展都有密切的关系，食品工厂的厂址选择是否得当，将直接影响到工农关系、城乡关系，有时甚至还影响到基建进度、投资费用及建成后的生产条件和经济效果，同时，厂址的选择对产品质量、卫生条件和职工的工作环境等都有着密切的关系。
大豆强忆肽作为一种功能性食品，厂址选择应具备以下特征：
（1）符合国家的方针政策；
（2）所选厂址有方便的运输条件；
（3）厂区标高高于当地历史最高洪水位；
（4）有可靠的地质条件；
（5）厂址面积较大，有发展余地，并留有适当的空余场地。
（6）不仅要有充足的水源且水质也应较好。
2.1厂址坐落地点
德惠102国道30公里处有20亩土地急待出售，价格便宜，守公路，可建场用地。
2.1.1土地商业信息：
土地类型：
商业用地
流转性质：
转让
土地面积：
20亩
使用权年限：
50年
价格：
面议
2.1.2地图：
2.1.3经纬度：
北纬44.32东经125.42
2.1.4海拔高度：
大部分海拔高度在149-241米之间
2.1.5行政归属：
行政归属于长春
2.2地质与气象及其他有关自然条件资料
2.2.1土壤类型
商业用地，适于建厂
2.2.2地质结构
地质、地貌德惠市位于天山～兴安岭地槽褶皱南缘。
地质构造属中生界和新生界。
中生界为侏罗系的中～上统基底，上覆巨厚的早～中白系。
晚白里系层面缺失。
新生界为第四系直接覆盖于中白至系构造上，第二层面缺失。
德惠市地貌，按成因分为剥蚀堆积地貌和堆积地貌。
剥蚀堆积地貌主要是起伏不平的中白里系和第四系地层在地壳不平衡运动中形成的低丘陵和平原区，分布在饮马河东岸的松花江、杨树、达家沟、夏家店、大青咀一带；堆积地貌主要是分布在相对下降的各河床两侧的河谷平原，有漫滩和一级阶地。
市境地处新华夏第二沉降带，松辽断陷的东南部隆起边缘，在白里纪沉积地层之上广泛沉积了第四纪地层。
其中以中更新统黄土性沉积分布最多，构成了海拔200米左右的波状起伏冲积台地地形，属于东北平原东部山前冲洪积台地的一部分。
2.2.3地下水信息
地下水，为第四系砂、砂砾石孔隙潜水承压水和基岩孔隙裂隙水（构造裂隙承压水）。
水量极丰的全新统冲积砂、砂砾石孔隙含水层，分布于松花江漫滩阶地。
水量丰富的全新统冲积砂、砂砾石孔隙潜水含水层，分布在饮马河、伊通河漫滩阶地。
水量较丰富的晚更新统冲积砂砾石承压水区，分布在哈拉哈至边岗高平原边部及雾开河的岗地上，呈半球状分布在高平原的周围。
水量下等的全新统、下更新统冲积，冰水砂、砂砾石孔隙微承压水区，分布在高平原谷地及低丘陵谷地区。
以雾开河与干雾海河河谷为主。
水量贫乏的中更新统冲洪积亚粘土孔隙潜水区，分布在高平原地带，水质较好，为重碳酸钙钠型水。
地下水的化学性质，沿江河一带多为H-NC型，然后是H-CN型。
低丘陵和高平原区多为H-C型，局部地区出现了硫酸型和氯化型水。
近年来湿地面积大量缩减，2005年末，全市有沼泽地330.47公顷；苇塘31,27公顷；滩涂8150公顷。
2.2.4全年气象风速、风向
德惠市属季风区温带半湿润地区，气候变暖趋势明显。
多年平均降水量（1915～2005年）为520.13毫米。
年极度最低气温为值-39.92℃（2001年），年极端最高气温值39.82℃（2001年）。
全年太阳幅射量为118.7千卡/平方厘米，5月份最多，为14.2千卡/平方厘米，12月份最少，为4.6千卡/平方厘米，全年光合有效幅射为58.1千卡/平方厘米。
主导风向为东北向。
2.3厂区范围
全部征用，不需要拆迁工程，是商业用地，直接可以建筑工程。
2.4原料、辅料供应情况
2.4.1原料供应情况
吉林省是黄豆大省。
2.4.2水、电、燃料交通运输
德惠主要有一江（松花江）、四河（饮马河、伊通河、沐石河、雾开河）。
这些江河在境内除松花江处于中游外，其余均为下游或末端，都属于松花江水系。
饮马河、沐石河是松花江的一级支流，伊通河、雾开河则是饮马河的支流，还有三级以上支流40余条，纵横分布于全境。
境内现有水库12座，其中中型水库2座，为跃进水库和高城子水库。
有小
（一）型水库2座，小
（二）型水库8座。
全市中小型水库总库容3143万立方米。
全市有各种沟渠水面4000多公顷。
省内煤矿贮量丰富，可满足需求。
2.4.3职工福利设施的供应和处理方式
现行职工福利的内容大体可以分为4个部分：
1、为减轻职工生活负担和保证职工基本生活而建立的各种补贴制度。
如职工生活困难补贴、冬季职工宿舍取暖补贴、独生子女费、拖儿费、探亲假路费、婚丧嫁待遇、职工丧葬补助费、供养直系亲属抚恤费、职工病伤假期间救济费、职工住房补贴等。
2、为职工生活提供方便而建立的集体福利设施。
如职工食堂、托儿所、理发室、浴室等。
3、为活跃职工文化生活而建立的各种文化、体育设施。
如图书馆、阅览室、体育活动场所等。
2.4.4给排水方案，水文资料，废水排放情况
德惠有丰富的水资源和大大小小的水库，可以靠河流供水，进入厂区内供水站处理。
废水处理中，可以循环利用的水可以再次供入。
具体的水文资料如下：
德惠市的水环境可分为地表水、地下水和湿地三大类型。
这三种存在形态相互影响、相互制约。
地表水受大气影响，地下水受地表水影响，湿地受大气降水和洪水影响。
地表水，主要有一江（松花江）、四河（饮马河、伊通河、沐石河、雾开河）。
这些江河在境内除松花江处于中游外，其余均为下游或末端，都属于松花江水系。
饮马河、沐石河是松花江的一级支流，伊通河、雾开河则是饮马河的支流，还有三级以上支流40余条，纵横分布于全境，素有“九河下梢”之称。
建国初期，境内湖泊遍布各地，面积较大。
但经50余年的人工和自然变化，有的变浅、有的面积缩小，有的己垦为耕地。
目前尚有百亩以上湖泊55处，面积958公顷。
其余大小坑塘数百处，总面积为3477公顷。
境内现有水库12座，其中中型水库2座，为跃进水库和高城子水库。
有小
（一）型水库2座，小
（二）型水库8座。
全市中小型水库总库容3143万立方米。
全市有各种沟渠水面4000多公顷。
地下水，为第四系砂、砂砾石孔隙潜水承压水和基岩孔隙裂隙水（构造裂隙承压水）。
水量极丰的全新统冲积砂、砂砾石孔隙含水层，分布于松花江漫滩阶地。
水量丰富的全新统冲积砂、砂砾石孔隙潜水含水层，分布在饮马河、伊通河漫滩阶地。
水量较丰富的晚更新统冲积砂砾石承压水区，分布在哈拉哈至边岗高平原边部及雾开河的岗地上，呈半球状分布在高平原的周围。
水量下等的全新统、下更新统冲积，冰水砂、砂砾石孔隙微承压水区，分布在高平原谷地及低丘陵谷地区。
以雾开河与干雾海河河谷为主。
水量贫乏的中更新统冲洪积亚粘土孔隙潜水区，分布在高平原地带，水质较好，为重碳酸钙钠型水。
地下水的化学性质，沿江河一带多为H-NC型，然后是H-CN型。
低丘陵和高平原区多为H-C型，局部地区出现了硫酸型和氯化型水。
近年来湿地面积大量缩减，2005年末，全市有沼泽地330.47公顷；苇塘31,27公顷；滩涂8150公顷。
废水排放标准为：
总规模约720m3/d，进水水质：
本方案进水水质根据我公司众多同类工程经验和该厂的实际生产情况，拟定为以下范围：
化学需氧量（CODcr）=1024mg/l
生化需氧量（BOD5）=263mg/l
悬浮物（SS）=284mg/l
PH=6.93
出水水质：
根据甲方及当地环保局要求出水达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准，具体水质要求如下：
化学需氧量（CODcr）≤100mg/l
生化需氧量（BOD5）≤30mg/l
悬浮物（SS）≤70mg/l
PH=6—9
3.4.5供热、供电条件，建筑材料供应条件
本场址为商业用地，且靠近公路，便于输送电力和建筑材料，厂区内部建设锅炉房来解决供热问题。
3产品生产方案及产量
3.1.产品方案确定
本设计是要求日产2.4吨的大豆肽口服液,而一般设计方案时的年产量要比要求高出一些,因为在生产过程中可能会出现灌装、密封、包装不好等现象，这样就会导致产品不必要的损失。
而按照这样的预算所生产的最终产量才能达到或接近设计的要求。
3.2.生产时间安排
由于大豆原料可常年供应季节影响不大，同时产品为功能性食品，季节性不强，为了尽可能充分利用原料，同时也减少贮藏的费用，并满足市场供求关系。
排除法定节假日和周末，以及设备维护和检修，工人培训学习，本设计确定每年的总生产日数为300天。
班次为2班/天，工作时间为8h/班。
3.3生产规模、产品规格、销售方式
平均产量计数
理论设计每班产量为2.4÷2=1.2t/班
按设计要求平均班产量取1.2t/班
平均每小时产量计算
在本设计中，每班生产工作时间为8个小时,则有：
每小时产量=班产量（t）÷有效生产时间（h）
＝1.2（t/班）÷8（h）
=150（kg/h）
本设计的预计划年产量为:
设计年产量＝2.4t×300=720t，符合设计要求。
设备选型按每小时150kg加工量为基础。
生产规模
年产量720t大豆肽口服液
产品规格
口服液，10ml*10支/盒
销售方式
批发与零售（40%内销,60%销往周边）
本设计选择茶色口服液瓶和铝塑瓶盖，产品包装精细严密，外观设计新颖，饮用方便等优点。
纸盒包装还具有无污染，易回收，有利于环境保护的特点。
纸盒包装有利于营养成分的破坏，最大限度的保证口服液的品质。
4物料衡算
根据大豆强忆肽口服液的正交设计确定最佳的口服液生产配方如下表表示。
表1大豆肽口服液生产配方
Tab.1eggwhiteantihypertensiveoralliquidproductioningredientsdesign
名称
含量（%）
大豆肽酶解液
30
木糖醇
10
黄原胶
0.06
柠檬酸
0.5
水
59.44
本厂生产的大豆强忆肽口服液主要以盒装的形式包装出售，规格为10mL*10支/盒，日产24万支。
口服液用水水质是保证口服液稳定性及保质期的重要条件。
跟据国标GB5749-85确保口服液用水水质要求见表2：
表2水质要求标准
Tab.2Standardofwaterquality
指标
要求
水污染指数（SDI）
≤4
口服液用水电导率
≤20us
铁
≤0.05ppm
锰
≤0.02ppm
二氧化硅
≤40ppm
总硬度
≤20DH
暂时硬度
≤3DH
细菌总数
≤1000/ml
致病菌
不得检出
表3日产2.4t大豆肽口服液生产车间物料衡算表
Tab.3eggwhiteantihypertensiveoralliquidproductionworkshopmaterialbalancesheet
物料名称
日产量为2.4t/d的产品物料量（kg）
每日投料量（kg）
每小时投料量
（kg）
大豆肽
216000
720
45
木糖醇
72000
240
15
黄原胶
432
1.44
0.09
柠檬酸
3600
12
0.75
水
424800
1416
88.5
根据在安排产品方案时，要做到“四个满足”“五个平衡”的原则，以预先设定的生产线日/班处理的蛋清肽酶解物的总量，本厂生产日/班生产能力如表4所示。
表4大豆肽口服液生产线生产能力
Tab.4eggwhiteantihypertensiveoralliquidproductionworkshoptheoreticalproduction
日产量
生产10ml的抗氧化肽口服液24万支
班产量
生产10ml的抗氧化肽口服液12万支
时产量
生产10ml的抗氧化肽口服液1.5万支
分产量
生产10ml的抗氧化肽口服液250支
每年原料、燃料及动力消耗量见表5所示。
。
表5原料消耗量
Tab.5eggwhiteantihypertensiveoralliquidproductionworkshoptheoreticalproduction
序号
名称
规格
消耗量
备注
单位
数量
1
大豆蛋白粉
吨/年
216
2
碱性蛋白酶
Kg/年
4620
3
纯净水
M3/年
424.8
食品级
4
木糖醇
Kg/年
6880
晶体状
5
黄原胶
Kg/年
55.44
粉末状
6
柠檬酸
Kg/年
462
晶体状
7
口服液瓶
10mL
万个/年
720
棕色
8
口服液瓶塞
万个/年
730
9
纸质包装盒
万个/年
73
5工艺流程图
结合目前研究的各种口服液及食品工艺学中软口服液的工艺研究，最终确定大豆强忆肽口服液的生产工艺。
大豆强忆肽口服液的制备研究工艺路线如下：
图1大豆强忆肽口服液的制备研究工艺流程图
Fig.1Thedesignoftheeggwhiteantihypertensiveoralliquid
6设备选型
6.1设备选型原则
设备选型是根据物料衡算的结果进行的。
依据物料衡算的结果可选择符合工艺要求，能保证产品质量和体现生产水平的设备。
通过设备的选型可以总体规划工艺，并且为动力配电、水、气用量提供依据。
设备选型应根据每一产品单位时间（t/h）产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需要设备台数。
食品厂选择设备的原则：
满足工艺要求，保证产品的质量和产量；根据自身的条件选择适合实际的设备；所选设备能充分利用原料、能耗低、效率高、体积小、维修方便、劳动强度。
并能一机多用；多选设备应符合食品卫生要求，易清洗装拆，与食品接触的材料要不易腐蚀，不致对食品造成污染。
设备结构合理，材料的性能可适合各种工作条件；在温度、压力、真空、浓度、时间、速度、流量、液位、件数和程度等方面有合理的控制系统，并尽量采用自动控制系统。
实际生产中，进行设备选型时要全面考虑如下原则。
（1）直接与食品接触的设备和容器的设计与制作应保证在需要时进行充分的清理、消毒及养护，以使食品免遭污染。
（2）保证各设备流量的相互平衡，即同一工艺流程中所选设备的加工能力大小应基本一致，这样才能保证整个工艺流程中各个工序间生产环节间的合理衔接，保证生产的顺利进行。
（3）凡接触食品物流的设备、工具及管道的材质，必须用无毒、无味、抗腐蚀、不吸水、不变形的材料。
（4）工作可靠性原则：
生产过程中，任何一台设备的故障将或多或少地影响整个企业生产，降低生产效率，影响生产秩序和产品质量，因此选择设备时应尽量选择系列化、标准化的成熟设备，并考虑到其性能的稳定性和维修的简便性。
（5）利于产品改型及扩大生产规模的原则：
为了维持企业的可持续发展，生产厂家应根据生产的产品品种及生产规模来合理选择设备，注意选用通用性好、一机多用的设备，便于在人们消费、饮食习惯发生变化时对产品进行改型；在产品具有一定消费市场、经济效益较好、流动资金充足时，为了便于扩大生产尽可能选用易于配套生产线的设备。
根据大豆肽口服液的年产量大豆肽酶解物的原料量；
依据成熟的提取工艺条件，确定各工序机械设备的生产能力，在考虑设备生产能力时，要在理论生产量的基础上乘以93%表示为实际生产量，在实际生产量的基础上，乘以120%作为选择设备的依据；
设备选择时，考虑到产品内容物的特殊性，在产品生产线上注意清洁，同时，所有管道设备要采用不锈钢材料，避免接触其他金属离子。
6.2设备规格型号确定一览表
所选主要设备的如下所示，具体的技术参数及设备原型见表7。
表6设备一览表
Tab.6Thefacility
工序
设备编号
名称
数量
备注
提供厂家
大豆肽酶解
1
酶解罐
4
温州市东顶机械制造有限公司
2
离心泵
8
温州市东顶机械制造有限公司
3
储料罐
4
温州市东顶机械制造有限公司
大豆肽口服液调配
4
配料罐
6
温州市龙湾沙城康尔乐食品制药机械厂
5
过滤机
2
上海润和环保科技有限公司
6
贮存罐
2
带夹套保温层
南京神鹏机械设备有限公司
7
三效蒸发器
1
南京神鹏机械设备有限公司
8
均质机
1
郑州玉祥机械设备有限公司
9
真空脱气机
1
上海宣辰机械设备有限公司
口服液灌装
10
洗瓶机
1
济宁盛源电子有限公司
11
口服液灌装机
1
济宁盛源电子有限公司
12
蒸汽杀菌锅
1
广州永泽机械设备有限公司
检测
13
口服液灯检机
1
济宁盛源药机有限公司
分装
14
包装机
1
瑞安市天宏制药机械有限公司
运输
15
不锈钢卫生泵
15
杭州科豪机械有限公司
清洗
16
CIP清洗系统
1
上海宣辰机械设备有限公司
6.3设备的具体参数
设备1：
酶解罐
图例
容积（m3）
10
内直径（mm）
2100
换热面积m2
22
搅拌功率（kw）
7.5
搅拌速度（rpm）
17~155
工作压力（MPa0
常压
设备2：
离心泵
型号
RP7E
图例
流量（t/h）
50
扬程（m）
50
设备3：
储料罐
工程容积（m3）
10
图例
工作压力
常压
温度
<100
材质
不锈钢
设备4：
配料罐
设备名称
调配罐
设备容积（L）
100
换热面积（m2）
2.5
工作温度（℃）
常温至-15℃
罐内压力（Mpa）
0.01
夹层压力（Mpa）
0.25
主要材料
SUS304
外形尺寸
（直径×高）（mm）
750×1750
内胆尺寸
（直径×高）（mm）
550×450
搅拌转速（r/min）
100
设备重量（Kg）
1150
由不锈钢卫生泵导入调配罐的大豆肽提取液，按比例添加各调配剂及纯净水，用搅拌器搅拌均匀，再泵入过滤罐。
设备5：
过滤机
设备名称
过滤罐
设备容积（L）
100
过滤效率
95%-99.99%
工作温度（℃）
≤230
过滤精度（m）
0.5-50
工作压力（Mpa）
≤0.5
主要材料
钛棒
外形尺寸
（直径×高）（mm）
800×1200
内胆尺寸
（直径×高）（mm）
700×1000
进出口径（mm）
100
刮浆安装形式
平直叶型
搅拌器安装形式
立式中心
过滤罐下方距罐底200mm处有一不锈钢篦子，用于过滤提取液，罐上方有一不锈钢板，用于在过滤后期挤压过滤液，挤压后的滤渣由罐后壁排出，进入一传输带，二次导入提取罐；滤液由罐底排出，由不锈钢卫生泵泵入回旋分离罐。
设备6：
贮存罐
设备名称
贮存罐
设备容积
（L）
100
外形尺寸
（直径×高）
（mm）
1650×650
内胆尺寸
（直径×高）
（mm）
1450×450
进出口径
（mm）
100
主要材料
1Cr18Ni9Ti
贮存罐带夹套，保证贮存液温度在20℃以下。
如不能及时进行下一步生产，需长时间贮存，则要保证贮存温度在4℃以下。
设备7：
蒸发器
设备名称
蒸发器
型号
蒸发量
500kg/h
设备8：
均质机
设备名称
均质机
定额流量
（m3/h）
0.3
进料口直径
（mm）
25
出料口直径
（mm）
15
额定压力
（Mpa）
外型尺寸
（mm）
25
920*500*950
整机重量
（Kg）
≤300
能使料液在挤研.强冲击与失压膨胀的三重作用下使料质细化混合。
对在高压下进行均质，能使大豆肽口服液细化，食用后易于消化吸收，提高使用价值。
经均质机均质后的调配液，由泵泵入真空脱气机。
设备9：
真空脱气机
设备名称
真空脱气机
容积
（L）
200
主要材料
1Cr18Ni9Ti
真空度
（Mpa）
0.064-0.087
重量
（Kg）
170
电机总功率
（Kw）
3.2
去除料液中的空气（氧气），抑制褐变、色素、维生素、香成分和其他物质的氧化，防止品质降低；去除附着于料液中悬散微粒气体，抑制微粒上浮，保持良好外观；防止罐装和高温杀菌时起泡影响杀菌；减少对容器内壁的腐蚀。
经真空脱气机按一定真空度脱气后，去除异味，泵入口服液灌装机。
设备10：
洗瓶机
设备名称
全自动洗瓶机
适用规格
（ml）
5-30
生产能力
（瓶/分）
400
去离子水L/h
450
消耗功率（KW）
4～7.5
超声波功率（KW）
3
压力（Mpa）
0.3-0.4
电压（V）
220V
频率（Hz）
50
该设备充分利用纯水返冲，回收水返冲，可保证洗瓶后的澄明度百分之百，与箱式洗瓶机相比，无破瓶、产量大、结构简单、易清理卫生、
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