年产5000吨绿茶饮料生产车间工艺设计

1、北京理工大学珠海学院2020本科生毕业设计 毕业设计（论文）年产5000吨绿茶饮料生产车间工艺设计学 院： 材料与环境学院专 业： 姓 名： 指导老师： 食品科学与工程邓光凯 学 号： 职 称： 160507104156张静助理研究员中国珠海二二年 五月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计年产5000吨绿茶饮料生产车间工艺设计是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名： 邓光凯 日期： 2020 年 5 月 1 日年产5000吨绿茶饮料生产车间工艺设计摘要绿茶是我国主要茶类之一，是未经发酵制成

2、的茶，保留了鲜叶的天然物质，含有丰富的茶多酚、儿茶素、叶绿素、咖啡碱、氨基酸、维生素等营养成分。本设计是年产5000吨绿茶饮料生产车间工艺设计，设计对绿茶饮料浸提工艺方式进行研究和比对，通过选用合适的浸提方式，优化改良了绿茶饮料的生产工艺，确定了设计路线。通过物料衡算对产品进行设备选型。并对全厂进行平面规划设计，合理化安排生产，绘制了对应的设备流程图、工厂平面图以及车间布置图。 最后对成本和收益进行了估算。关键词：绿茶饮料；浸提；工厂设计 Annual output of 5000 ton green tea drinks process design for production works

3、hopAbstractGreen tea is one of the main teas in our country, which is made without fermentation. It retains the natural substances of fresh leaves, and is rich in tea polyphenols, catechins, chlorophyll, caffeine, amino acids, vitamins and other nutrients.This design is the process design of the pro

4、duction workshop with an annual output of 5000 tons of green tea beverage. The design studies and compares the extraction methods, optimizes and improves the production process of green tea beverage by selecting the appropriate extraction methods, and selects the equipment for the products through m

5、aterial balance. And plan and design the whole plant, arrange production rationally, draw the corresponding equipment flow chart, plant plan and workshop layout. Finally, the cost and benefit are estimated.Keywords: Green tea drinks; Extraction; Factory design目 录1前言31.1 绿茶饮料的概述31.2我国茶饮料行业现状31.3绿茶饮料的

6、研究现状41.4设计思路及方案42工艺流程设计42.1确定工艺流程42.2工艺流程图52.3绿茶的浸提工艺52.3.1高温浸提法52.3.2低温浸提法52.3.3微波浸提法52.3.4超声波浸提法62.3.5酶浸提法62.3.6浸提工艺的确定62.4主要工艺流程62.4.1原料预处理62.4.2浸提72.4.3过滤72.4.4调和73物料衡算83.1物料衡算的条件83.1.1产品配方83.1.2生产班次安排83.2产率及原辅料计算93.2.1原辅材料消耗93.2.2包装材料物料衡算103.3物料生产用量汇总114设备选型124.1生产设备所需工作能力计算124.2设备选型134.2.1净水设备

7、134.2.2涡轮粉碎机134.2.3浸提设备134.2.4过滤设备144.2.5冷却设备144.2.6调配罐144.2.7灭菌设备154.2.8灌装设备154.2.9装箱设备164.3加工机械设备清单164.4设备流程图175人员配置176.水电估算186.1用水量估算186.1.1生产用水186.1.2设备清洗用水186.1.3生活用水186.1.4全厂用水总量186.2用电量估算197总平面设计197.1厂址选址197.1.1工厂选址的原则197.1.2工厂选址结果207.1.3选址原因207.2工厂平面设计207.2.1总平面设计说明207.2.2工厂平面图207.3车间布置217.3

8、.1车间布局基本原则217.3.2车间布置图217.4公用工程217.4.1给排水工程217.4.2供电系统218废水处理229经济成本核算229.1投资费用229.2年产值估算229.2.1成本估算229.2.2利润估算2310结论23参考文献25致谢26附录27附录1设备流程图28附录2工厂平面图29附录3车间布置图301前言1.1 绿茶饮料的概述茶在中国有着悠长的历史，从古至今，我国的文化发展总离不开茶的伴随，茶也逐渐融入我国的文化，成为我国的独特的文化底蕴。随着科技的发展和食品工业的进步，茶也逐渐展现出各种新面貌以茶为基础的茶饮料。所以二十一世纪也成为了茶饮料兴起的世纪1。绿茶饮料主要

9、是指以生产绿茶茶叶的植物萃取液、茶粉、浓缩液为主要成分和原料进行加工而成的可溶性饮料,具有传统绿茶的独特风味2。制成的茶饮料中分别含有300多种对于人体有益的矿物质和化学成分,其中绿茶所含的各种蛋白质、氨基酸、脂肪、碳水化合物及各种丰富的维生素和可溶性矿物质等,基本上都被认为是一种人体所必需的营养成分。另外,茶饮料中还分别含有多种促进人体功能的天然药效和化学成分,如茶多酚、咖啡碱、脂多糖等。绿茶兼有多种营养、保健的功效,是清凉解渴的多功能饮料。1.2我国茶饮料行业现状根据我国的网络组织的调查显示，2014年以来我国每天至少平均有三亿左右的人在饮茶，并且这一统计结果已经呈现出连年不断上升的大变化

10、趋势。改革开放以来，我国的经济水平实现了质的飞跃并保持连年持续稳定高速发展，由于近年来我国是一个保持快速人口增长的大国,对于进口茶叶的收入以及消费和需求总量非常巨大,然而目前我国人均的茶叶收入和消费量仍然相对较低,为0.61kg，这与目前世界其他国家平均2.22kg消费量相比的水平要低得多3。随着近年来我国的经济快速的发展,人均收入以及茶叶的消费水平和需求量都会大幅度的提升,因此未来几年我国对于茶叶的消费和需求量仍然潜力无穷。过去，饮茶似乎只是上了年纪的人才会喜好的活动，然而随着时代的改变和发展以及对茶饮料新型产品制作工艺的研发和进步,市场上的茶饮料品牌和种类如同雨后春笋般层出不穷。近年来,使

11、得健康茶饮料的消费群体逐渐的呈现了向年轻化发展趋势。同时由于健康茶饮料在其发展中一直始终遵循天然、健康的消费原则,可以很好的满足广大茶饮料消费者的健康生活需求,茶饮料的健康消费管理方式也越来越可以很好的满足了现代人的各种健康生活消费方式。从女性饮茶主要消费群体的年龄和性别方面情况来看,女性和青年饮茶的人数逐渐随着男性上升而超过了男性。而笔者分析其出现的原因主要实际上是因为女性饮茶可以有助于女性更好控制自己的体型,防止女性身材的发福甚至变胖。同时由于女性消费群体对于健康的茶饮料所需要具有的保健功能也较之于男性饮茶有着更高的要求和认识。由于健康茶饮料的行业很多都有时尚、新型企业的产品出现,例如雀巢

12、集团研发的冰红茶,立顿集团出品的果茶，三得利集团出品的乌龙茶等，使得女性和青少年在健康茶饮料的消费群体中所占的消费群体比例也越来越高4。1.3绿茶饮料的研究现状刘平等人5通过用不同水质的水萃取绿茶的实验，得出了绿茶绿茶的最佳生产用水应为经过软化和净化处理后铁离子含量低于0.08mg/L，pH=6.5-7.0的净化水。.茶饮料由于饮料本身所含有的多酚类物质容易发生氧化褐变，褐变后的茶饮不仅颜色会变暗，茶独特的香气和风味也会逐渐弱化。绿茶的抗氧化剂主要是指一种能防止或有效地延缓绿茶食品的氧化,提高绿茶食品的化学稳定性和从而延长绿茶食品贮存期的一种食品化学添加剂 6。茶饮中常见的抗氧化剂的是抗坏血酸

13、以及抗坏血酸钠，它们能有效遏制茶饮的氧化褐变，更好地保存茶饮的风味和品质。廖开珠等人7的研究表明在茶饮料中添加抗氧化剂能有效抑制绿茶茶汤的氧化褐变，以达到护色和提升绿茶风味的效果。 出于对消费者的健康的考虑，以及为了更好地保存茶饮的风味和品质，茶饮料在生产时会进行灭菌处理，市场上常见的茶饮料的灭菌主要灭菌方式有高压灭菌，超高温瞬时灭菌（UHT），冷灭菌和辐射灭菌等8。王莎莎等人9通过研究得出了液态茶饮料经过UHT处理后趁热灌装能较好地保存茶饮料的风味。1.4设计思路及方案 本设计重点通过对不同浸提方式进行比对，选用合适的提取工艺对绿茶茶叶进行浸取，并添加符合规范的食品添加剂来改善产品的风味，最

14、终设计出一款符合消费者需求的健康的绿茶饮料。2工艺流程设计2.1确定工艺流程以绿茶茶叶，饮用水为主要原料，纤维素酶等为辅料，对生产原料进行预处理。经过浸提，过滤，冷却，调和，杀菌，等一系列生产工艺后，最后进行灌装和装箱。为了方便运输和贮存，本产品的包装选用了瓶装的方式。 2.2工艺流程图冷却煮沸粉碎浸提过滤冷却灭菌调和灌装成品装箱去离子化饮用水 绿茶叶图2.1 工艺流程图2.3绿茶的浸提工艺2.3.1高温浸提法高温浸提法10是目前茶饮料生产中最为常见的一种方法，该工艺的优点缺点同在。最大的优点在于高温下茶叶中的水浸出物、氨基酸、茶多酚等可溶物浸出量大，固形物提取率较高。但是这种提取工艺在生产如

15、果处理不当，容易导致茶叶内有效成分的大量流失，不仅如此，水温太高会使得茶汤的色泽变深变暗，影响茶饮料的感官体验。为此，高温浸提法中的水温和萃取时间对茶的影响至关重要。采取高温浸提法进行浸提生产时，只有合理地控制萃取时的水温和选择萃取的时间,才能更好地保持茶汤的自然风味和汤色。2.3.2低温浸提法低温浸提也是茶味饮料生产中比较常见的一种工艺，这种工艺的特点是低温下对茶叶进行浸提，由于温度低，对茶叶内的物质茶多酚、香味物质等损失较小，同时可以防止制品内的茶多酚氧化物、蛋白质、氨基酸、咖啡碱等物质发生反应从而导致出现浑浊的现象，也被称为冷后浑11。从而能很好地留存茶饮料的色泽和风味2.3.3微波浸提

16、法微波萃取技术是一种利用等离子微波辐射的性能来有效提高基体物质浸提率的一新萃取技术12。该技术的工作机理有别于传统的常规提取和加热，它的技术能够直接穿透基体被提取的溶剂和物料使整个提取系统均匀地加热，使得被提取的区域或体系快速地升温，提取的速率相对应高于传统常规提取和加热的方法。由于等离子微波的辐射性能不属于传统的等离子微波辐射，因而不必过于担心微波辐射会直接破坏提取样品的稳定性和分子结构。缺点是设备成本较高，不宜被广泛应用于茶饮料的生产中去。2.3.4超声波浸提法超声波提取技术合理运用超声波的空化作用以及次级效应，在物理层面上加速了茶叶中有效成分因为机械振动，乳化等多种效应的协同作用下的扩散

17、和释放，从而达到加速茶叶有效成分的浸取效率。此外，超声波提取还有助于溶剂进入茶叶组织细胞，使得有效成分的溶解度提升，缩短茶叶浸取所需要耗费的时间，降低时间成本13。2.3.5酶浸提法酶是一种蛋白质，在食品业方面有着极大的应用，它有很高的催化率，同时对工艺条件的要求低，而且最重要的一点是它的可调控性，这可以让我们控制好工艺过程。早在上世纪五十年代，人们就开始研究酶和茶叶饮料品质的关系，经过研究，发现了单宁酶、果胶酶、纤维素酶、多酚氧化酶等用于茶饮料的生产时有明显的风味提升，让制品的口感、气味、颜色更符合人们的口味15。2.3.6浸提工艺的确定 在以上列举的五种浸提工艺中，在出于成本和操作简便性的

18、考虑后，本设计最终选用了酶浸提法作为浸提工艺，酶浸提法的温和无毒，反应可控为产品的质量稳定提供了更好的保障。2.4主要工艺流程2.4.1原料预处理 (1)茶叶的预处理用粉碎机将绿茶粉碎到粉碎度在60目内。经粉碎后绿茶的浸提效率能得到有效提高。(2)水的预处理茶饮料中约90%以上是水，水质的好坏极大程度上决定了茶饮料的口感和质量。茶叶营养物质中的鞣酸和茶多酚类等酸性物质一旦遇到水中的三价铁离子会直接变成一种黑褐色;茶叶中的碱性或铁质离子含量高的酸性水质既会直接导致水中的茶饮料营养物质变浑浊,也就有时会直接使茶饮料的口感变得苦涩;硬度过大的酸性水质也就有时会直接使得茶汤变色,失去茶饮料原有的光泽和

19、清香,甚至有时还会直接让得茶饮料苦涩,失去了茶味。因此,用纯水作为茶饮料生产用水的选择就显得极为重要 16。2.4.2浸提周庆贺17通过实验，以15%的浸提率得到了茶浸取液，本设计以1:20的比例将粉碎后的茶叶加入纯水中，加入0.15%的纤维素酶，调节酶解液pH至5.0后，在50下浸提60min。2.4.3过滤该工艺可将浸提产物与茶叶残渣进行分离，能进一步得到产物。硅藻土过滤能力大质量好，所以本设计选用硅藻土过滤机进行过滤。2.4.4调和由于茶汤极易发生氧化引起褐变,影响影响各种茶饮料的颜色和风味,因此本设计需要在茶中加入一些抗氧化剂。常见的茶饮料抗氧化剂为维生素c和抗坏血酸钠,根据在各种茶饮

20、料生产过程中的实际使用和效果情况来看,异抗坏血酸钠的整体抗氧化作用效果实际上要远远优于其他维生素c。所以本产品的设计主要建议选择抗坏血酸钠作为抗氧化剂。3物料衡算3.1物料衡算的条件3.1.1产品配方表3.1 绿茶饮料的产品配方原辅料名称添加量/%绿茶茶叶4.65纯水93白砂糖2纤维素酶0.15抗坏血酸钠0.23.1.2生产班次安排本设计为年产5000吨绿茶饮料，由于绿茶是一年四季都可以饮用的饮料，且全年需求稳定。考虑到节假日的休息时间，本厂生产班次安排如下：全年共生产300天，每月生产25天，每日2班，每班工作8小时。班产量公式q班=q/k，k=0.70.8，取k=0.8q班=5000/30

21、0/2/0.8=10.42t=10420kg由此可得班产量为10420kg。3.2产率及原辅料计算每班次产品各工序收率如表3.2所示：表3.2 绿茶每班各工序收率原料预处理浸提过滤冷却调和灭菌灌装装箱总收率收率/%99.5%99.6%99.6%99.8%99.5%99.8%99.8%99.8%97.4%3.2.1原辅材料消耗绿茶饮料每班生产10420kg，结合产品配方（表3.1），可以算出每班的原辅料实际消耗量，计算如下：绿茶茶叶的理论班耗量=10420kg0.0465=484.53kg纯水的理论班耗量=10420kg0.93=9690.60kg白砂糖的理论班耗量=10420kg0.02=20

22、8.40kg纤维素酶的理论班耗量=10420kg0.0015=15.63kg抗坏血酸钠的理论班耗量=10420kg0.002=20.84kg绿茶叶实际班耗量=绿茶叶的理论班耗量绿茶叶的总收率=484.53kg97.4% =497.47kg纯水实际班耗量=纯水的理论班耗量纯水的总收率=9690.60kg97.4%=9946.35kg白砂糖实际班耗量=白砂糖的理论班耗量白砂糖的总收率=208.40kg（0.9950.9980.998）=210.71kg纤维素酶实际班耗量=纤维素酶的理论班耗量纤维素酶的总收率=15.63kg0.996=15.71kg抗坏血酸钠实际班耗量=抗坏血酸钠的理论班耗量抗坏血

23、酸钠的总收率 =20.84kg（0.9950.9980.998） =21.08kg 2、各原辅料实际年耗量绿茶叶的年耗量=绿茶叶的班耗量总班数=497.47kg2300=298482kg纯水的年耗量=纯水的班耗量总班数=9946.35kg2300=5967810kg白砂糖的年耗量=白砂糖的班耗量总班数=210.71kg2300=126426kg纤维素酶的年耗量=纤维素酶的班耗量总班数=15.71kg2300=9426kg抗坏血酸钠的年耗量=抗坏血酸钠的班耗量总班数=21.08kg2300=12648kg3.2.2包装材料物料衡算本设计选用净重40g，容量为500ml的PET瓶来包装产品。q班=

24、10420kg/班，1瓶=500ml。查阅文献可知绿茶密度约在0.9950g/ml-1.0050g/ml，取中间值1g/ml。故可算得PET瓶理论瓶数=10420kg1g/ml500ml=20840瓶PET瓶的总收率=灌装装箱=0.9980.998=0.996以每班为计算标准：PET瓶实际班耗量=PET瓶理论班耗量/PET瓶的总收率=208400.996=20966瓶PET瓶实际年耗量=PET瓶实际班耗量总班数=209662300=12579600瓶瓶盖理论班耗量=PET瓶理论瓶数=20840个瓶盖的总收率=灌装装箱=0.9980.998=0.996瓶盖实际班耗量=瓶盖理论班耗量瓶盖总收率=2

25、08400.996=20966个瓶盖实际年耗量=瓶盖实际班耗量总班数=209662300=12579600个市面上瓶装饮料常见的包装方式为箱装。本设计生产的绿茶饮料每瓶容量为500ml，本设计决定每箱装12瓶的方式进行包装处理。纸箱理论班耗量=PET瓶班理论耗量/12=1737个纸箱实际班耗量=纸箱班理论耗量/纸箱收率=1737/0.998=1740个纸箱年耗量=纸箱实际班耗量总班数=17402300=1044000个3.3物料生产用量汇总表3.3 物料计算汇总表名称每班消耗量/kg每年消耗量/kg绿茶叶497.47298482纯水9946.355967810白砂糖210.71126426纤维

26、素酶15.719426抗坏血酸钠21.0812648PET瓶(瓶)2096612579600瓶盖（个）2096612579600纸箱（个）174010440004设备选型4.1生产设备所需工作能力计算 由表3.2和3.3可以算出每班生产中各物料在各工序的用量：纯水机工作能力=每班所需纯水的质量每班工作时长 =9946.35kg8h=1243.30kg/h粉碎机工作能力=每班所需绿茶叶的质量每班工作时长 =497.47kg8h=62.19kg/h煮沸锅工作能力=每班所需煮沸的纯水质量每班工作时长 =9946.35kg8h=1243.30kg/h提取罐工作能力=每班需浸提的原辅料质量每班工作时长

27、=(9896.62kg+495.48kg+15.71kg）8h=1300.98kg/h过滤器工作能力=每班需过滤的物料质量每班工作时长 =（493.50kg+9857.03kg+15.63kg）8h=1295.77kg/h冷却器工作能力=每班需冷却茶汤的质量每班工作时长 =（492.51kg+9817.61kg）8h=1288.77kg/h调配罐工作能力=每班需调和的物料质量每班工作时长 =(490.05kg+9797.96kg+210.71kg+21.08kg)8h=1314.98kg/h灌装机工作能力=每班需灌装的数量每班工作时长 =20966瓶8h=2621瓶/h灭菌机工作能力=每班所需

28、灭菌的物料质量每班工作时长 =(489.07kg+9748.98kg+209.65kg+20.98kg)8h=1308.58kg/h装箱机工作能力=每班需装箱的成品数量每班工作时长 =1740个8h=218个/h4.2设备选型4.2.1净水设备根据物料衡算与工序时间，每班每小时需要的纯水为1243.30kg，所以结合设备的处理能力，为保证工序可以正常进行，选用设备的技术指标如表4.1所示：表4.1 净水设备的选型设备名称型号处理量kg/h功率kw容量/kg数量去离子纯水机XF-1P-RO150015000.1150014.2.2涡轮粉碎机根据物料衡算和工序时间，每班每小时需要粉碎62.19kg

29、的绿茶叶，结合设备的处理能力，为保证工序可以正常进行，选用了江阴市达运机械有限公司的WFJ-40型涡轮粉碎机。设备的技术指标如表4.2所示：表4.2粉碎设备的选型设备名称型号处理量kg/h功率kw粉碎细度（目）数量涡轮粉碎机WFJ-4040-8001130-15014.2.3浸提设备 根据物料衡算和工序时间，每班每小时需要浸提1300.98 kg的物料，再结合设备的处理能力，为保证工序可以正常进行，选用了江苏市盐城班得瑞机械公司的提取罐。设备的技术指标如表4.3所示：表4.3 浸提设备的选型设备名称型号尺寸mm功率kw容积L数量备注提取罐BDR主体直径1300高度15002.220001可搅拌

30、，控温4.2.4过滤设备根据物料衡算和工序时间，每班每小时需处理1295.77kg的原料，为保证工序可以正常进行，选用设备的技术指标如表4.4所示：表4.4 过滤设备的选型设备名称型号处理量kg/h功率kw容量L数量硅藻土过滤机WK220500-2000152000L14.2.5冷却设备根据物料衡算和工序时间，每班每小时需要冷却1288.77kg的茶汤，再结合设备的处理能力，为保证工序可以正常进行，选用了江阴市明日机械有限公司的薄板冷却器，设备的技术指标如表4.5所示：表4.5 冷却设备的选型设备名称型号换热面积/m2流量/m3/h功率接口通径数量薄板冷却器BH150H1814010DN100

31、14.2.6调配罐根据物料衡算和工序时间，每班每小时需要浸提1314.98kg的物料，再结合设备的处理能力，为保证工序可以正常进行，选用了湖北创特机械设备有限公司的调配罐。设备的技术指标如表4.6所示：表4.6 调配设备的选型设备名称型号尺寸mm功率kw容积L数量备注调配罐CT主体直径1300高度15002.220001可搅拌，控温4.2.7灭菌设备根据物料衡算和工序时间，每班每小时需要处理1308.58kg的物料，再结合设备的处理能力，为保证工序可以正常进行，选用了温州市远中机械有限公司的超高温瞬时灭菌机，设备的技术指标如表4.7所示：表4.7 灭菌设备的选型设备名称型号处理量kg/h功率k

32、w数量 超高温瞬时灭菌机YZ-UHT-41500-20002.214.2.8灌装设备 根据物料衡算和工序时间，每班每小时需要灌装2621瓶产品，再结合设备的处理能力，为保证工序可以正常进行，选用了广州华川包装设备有限公司的 HCCZ-12 全自动灌装机，设备的技术指标如表4.8所示：表4.8 灌装设备的选型设备名称型号处理量瓶/h功率灌装范围/L数量 全自动灌装机HCCZ-12300010.3-314.2.9装箱设备根据物料衡算和工序时间，每班每小时需要处理218箱的产品，再结合设备的处理能力，为保证工序可以正常进行，选用了鼎业机械设备有限公司的 FXC4030X 全自动装箱机，设备的技术指标

33、如表4.9所示：表4.9 装箱设备的选型设备名称型号处理量个/h功率kw数量全自动装箱机FXC4030X12000.2414.3加工机械设备清单表4.10 加工机械设备清单序号设备名称型号生产能力功率kw数量价格(万元)D01去离子纯水机XF-1P-RO15001500kg/h0.111.3D02涡轮粉碎机WFJ-4040-800kg/h1111D03提取罐BDR2000L2.212D04硅藻土过滤机WK220500-2000kg/h1510.8D05薄板冷却器BH150H140m3/h1010.7D06调配罐CT2000L2.211.2D07超高温瞬时灭菌机YZ-UHT-41500-2000

34、kg/h311.35D08全自动灌装机HCCZ-123000瓶/h116.8D09全自动装箱机FXC4030X1200个/h0.2411.25合计44.7416.44.4设备流程图 详见附录1。5人员配置本设计车间生产工作人员有以下三类：生产人员、辅助生产人员、非生产人员。人员具体配置见表5.1，表5.2和表5.3。表5.1 生产人员配置岗位人数月薪（元/人）年薪总（元）生产主管1500060000原辅料处理人员63500252000备料人员53500210000调配人员103500420000包装人员103500420000质检人员53500210000合计371310001572000表5

35、.2 辅助生产人员配置岗位人数月薪（元/人）年薪总（元）电工1350042000设备维修员1350042000合计2700084000表5.3 非生产人员配置岗位人数月薪（元/人）年薪总（元）厂长1600072000副厂长1600072000采购人员54000240000财务人员54000240000销售人员54000240000人事34000144000清洁工53000180000门卫2300072000合计2710500012600006.水电估算6.1用水量估算本设计工厂用水有生产用水，清洗设备用水和生活用水三种情况。6.1.1生产用水由班产量得知每班用水量为9946.35kg，每日的生

36、产用水量为9946.35kg2=19.90t。6.1.2设备清洗用水查阅资料可知饮料厂清洗设备用水为10-30t/日，本设计取每天设备清洗用水量为10t。6.1.3生活用水查阅资料可知我省人均用水量为0.22t/天，所以我厂每天的最大生活用水量为（37+27+2）0.22=14.52t。6.1.4全厂用水总量全厂的全年用水总量为（19.90t+10t+14.52t）300=13326t。具体见表7.1：表6.1 用水量估算用水项目日均用水量/t年用水量/t生产用水19.905970设备清洗103000生活用水14.524356总用水量44.42133266.2用电量估算表7.2 用电量估算用电

37、项目功率/kw数量日耗电量/kw年耗电量/kw去离子纯水机0.111.6480涡轮粉碎机11117652800提取罐2.2135.210560硅藻土过滤板冷却器10116048000调配罐2.2135.210560超高温瞬时灭菌机314814400全自动灌装机11164800全自动装箱机0.2413.841152总用电量/kw715.842147527总平面设计7.1厂址选址7.1.1工厂选址的原则厂址符合城市规划，绿色用地，不污染环境；接近原料、燃料产地或者市场，以便减低运输成本；具备优良的交通运输条件，能够满足基本运输需求；场地有效利用系数较高，并有远景规划及最终

38、总体布局；食品饮料工厂应选址在优质的水源地附近，泉水或者水库，保证产品质量；食品工厂对空气环境要求为常年在良好或以上。7.1.2工厂选址结果广东省佛山市高明区沧江工业园。7.1.3选址原因高明区作为工厂选址有着天时地利人和的优势。首先，高明区地理位置优越，有着天然的优势。高明区位于广东省中部，珠江三角洲西翼，此区具有很大的发展潜力，佛山市政府重点开发区域，有政策扶持建设厂房，为佛山市的工业大区，空气条件优良，水资源充足。是“广佛同城”、“广佛肇经济圈”重要组成部分，将会是未来几年得到很不错的发展。其次，高明区地处利于工厂建设亚热带季风区。再者，在原料获取与运输上，沧江工业园靠近本地茶叶原料产地

39、对川茶场，生产原料容易获取且运输便利。综合以上条件考虑，故选址在该地区。7.2工厂平面设计7.2.1总平面设计说明工厂选址在广东省佛山市高明区沧江工业园。厂区的主要建筑有：（1）生产车间（2）辅助车间（3）供排水设施（4）动力部门（5）仓库7.2.2工厂平面图详见附录2。7.3车间布置7.3.1车间布局基本原则（1）生产车间根据工艺流程设计，有足够的生产操作和拆卸清洗的区域。（2）按生产操作要求和生产操作区域洁净度隔离。（3）生产车间应有具良好的方向、光线和空气流通。（4）工艺布局应防止人、物流之间的冲突。（5）荷载较大的设备布置在底层。7.3.2车间布置图详见附录3。7.4公用工程公用工程是

40、指与食品工厂的各部门、车间、工段有着密切关系，并为这些部门所共有的一类动力辅助设施的总称。7.4.1给排水工程给水包括取水及净化工程、厂区及生活区的给排水管网、车间内外给排水管网、室内卫生工程、冷却循环水系统、消防系统。排水中包括生产废水、生活污水和雨水。生产废水和生活污水，根据国家环境保护法，需经处理达到排放标准后才能排放。设计要点有：（1）生产车间的室内排水尽量不要采用带盖板的排水沟。（2）在进入明沟排水管道之前应设置格栅截留固形物。（3）生产车间的对外排水口应加设防虫防鼠装置。（4）车间内卫生消毒池、地坑等均需要考虑安装排水装置。（5）车间对外排水尽量避免混合排放，最好根据污水情况进行分

41、流。（6） 工业食品加工厂的工业生活污水排放要严格遵守规定，在地下埋设暗管。（7）为了防止厂区下水管渗漏，厂区下水管应安装埋设深度不小于0.7m的混凝土管。7.4.2供电系统供电系统包括全厂变配电工程、厂区外线供电工程、车间设备配电系统、厂区及室内照明、生产线及工段或单机的自动控制、电器及仪表的防护与修理、地区气象、土质。设计要求：（1）季节性很强；（2）要有扩展余地；（3）III类负荷；（4）应对采取必要的防潮措施，防止发生事故；8废水处理饮料工厂的污水中由于富含大量的有机物、悬浮物及微生物，一般无毒性。废水主要为清洗设备的后排放的污水，如不处理直接排放会导致水体污染，破坏厂区周边的生态坏境

42、。本设计选用生物处理膜法处理污水，生物膜法指大量的有机微生物附着在污水介质或者滤料的表面，形成的生物处理膜。污水同介质的生物处理膜接触后，溶解的有机污染物被水中的微生物氨气和其他微生物细胞内的化学物质等成分吸收，从而达到净化污水的目的。9经济成本核算9.1投资费用 本设计选择的厂房位置位于广东省佛山市高明区的郊区，地价较为便宜，所以厂房成本较低。本设计的厂房占地面积约2000m2，按照现在高明郊区的厂房价格每平方米造价3000元计算，则整个厂房的总建筑投资为：20003000=600万元。按照10年折旧年限计算，则每年成本为：45010=45(万元/年)9.2年产值估算 绿茶饮料的班产量为20

43、840瓶 ，全年产量为208402300=12504000瓶，单瓶售价3元，得出全年产值为3751.2万元。9.2.1成本估算（1）设备成本为16.4万元，按照10年折旧年限计算，则每年成本为：16.410=1.64(万元/年)（2）员工工资为291.6万元（3）本地水费4元/t，工厂全年用水13326t，水费=13326t4.0=53304元/年（4）本地工业用电0.8元/kwh，全年用电214752kwh，电费=214752kwh0.8= 171801.6元/年（5）原辅料成本计算表9.1 原辅料成本名称每年消耗量/kg单价（元/kg）年成本（万元）绿茶叶29848233.2990.657白砂糖1264266.480.91264纤维素酶94267.26.78672抗坏血酸钠126483848.0624PET瓶(瓶)125796000.25314.49瓶盖（个）125796000.25314.49纸箱（个）10440001104.4合计1859.799总成本为1.64+45+291.6+1859.79876+.5.3304+17.18016=2220.55万元9.2.2利润估算利润=年产值-成本=3751.2-2220.55=1530.65万元/年10结论通过运用所学知识和所查阅的大量文献，本设计对年产5000吨绿茶饮料生产车间进行设计，在参考资料及指