年产十二万吨天然橙汁食品工厂设计

1、第一章 绪论 1.1 项目背景我国是世界第一大橙子和橙汁生产国，橙汁出口占世界贸易量一半以上，在国际橙汁贸易中具有举足轻重的地位。在世界贸易组织框架体系下，橙汁加工是我国少有的几个具有绝对优势地位的农业产业之一，是农业产业化的重点发展行业，橙汁的加工出口对于缓解国内果品卖难，消化残次果和促进果业的健康持续发展起到了十分积极的作用。近年来，我国橙汁加工行业高速增长，橙汁出口顺畅，有效推动了国内市场果价的回升，并起到了优化农村产业结构和提高农民收入的重要作用。1.2 橙汁的营养价值橙子味甘、酸，性凉。具有生津止渴、开胃下气的功效。正常人饭后食橙子或饮橙汁，有解油腻、消积食、止渴、醒酒的作用。橙子营

2、养极为丰富而全面，老幼皆宜。橙子中含量丰富的维生素c、p，能增加机体抵抗力，增加毛细血管的弹性，降低血中胆固醇。高血脂症、高血压、动脉硬化者常食橙子有益。橙子所含纤维素和果胶物质，可促进肠道蠕动，有利于清肠通便，排除体内有害物质。橙皮性味甘苦而温，止咳化痰功效胜过陈皮，是治疗感冒咳嗽、食欲不振、胸腹胀痛的良药。橙子几乎已经成为维生素c 的代名词。1.3 我国橙汁产业的发展现状与趋势橙汁在我国经过20年的发展历程，从无到有，从小到大，现在已成为受国外关注比较大的一个农产品 加工行业。目前，我国橙子种植总面积近3000万亩，年产橙子达2200万吨，占世界总产量的近50%，是世界第一生产大国。由于我

3、国特有的资源优势，果汁加工业近年来发展迅速，生产能力由20世纪80年代中期的不足千吨猛增至现在的40多万吨。产品出口近年来也大幅增加，2002年，我国出口浓缩果汁29.59万吨，占世界贸易总量的41%；2003年出口量可达到40万吨，占世界贸易总额的50%以上。过去主要是发达国家消费橙汁，现在发展中国家的消费量也在不断增加。橙汁主要出口国为中国、波兰、德国、意大利、阿根廷、智利、匈牙利等，主要进口国为德国、美国、日本、意大利、奥地利、澳大利亚等。最大的进口市场是美国、欧洲、日本。其中美国20万t左右，欧洲约20万t，日本在6-7万t，美国、日本、欧洲等一些国家随着生产成本不断提高，国内橙汁生产

4、的规模不断缩小，只有依靠进口来满足市场需求。2004年中国橙汁的产量达到40万吨，到2005年，产能达到70万吨。国际市场上橙汁汁的价格也呈波动趋势，加入世贸组织后，价格呈逐年上升趋势，出口的的fob价格：2004年为700(美元/t)、2005年为900(美元/t) 3。现在由于橙汁产量难以满足生产的需求，价格还在一直上升，对国内橙汁行业十分有利。 1.4 设计目的及依据本设计将从橙汁生产工艺、物料衡算和热量衡算、设备选型、环境污染治理等几个方面入手， 设计结构合理，生产规范，工艺先进的橙汁厂。1.5 产品方案论证1.5.1 依据年产量120000t橙汁。1.5.2 要求首先确定季节性产品的

5、生产季节和班次，然后考虑调节性产品。做到产品产量、劳动力、班次、设备生产、水、电、气基本平衡，达到经济运行的目的。1.5.3 项目论证我国是世界最大的水果、蔬菜生产国之一。 2000年，全国水果产量过8000万吨，蔬菜4亿吨，其中，橙、梨、柑橘、香蕉、葡萄5大品种占7681。从“碳酸饮料饮用水茶饮料果汁饮料”的发展过程中可以看出，一代比一代更符合健康的要求。碳酸饮料口感较好，但几乎不考虑健康功能；饮用水的健康功能更多的是控制、剔除有健康隐患的物质；茶饮料在饮用水的基础上又增加了茶的功能，开始具有绿色食品的特征；果汁饮料，尤其是纯果汁含有丰富的天然营养成分，几乎等同于水果的健康功效。随着人们保健

6、意识的提高，果汁饮料将成为日常饮品。果蔬生产一般有旺季和淡季之分，由于果蔬产品含水率很高(一般为50一95)，旺季收获后若不及时处理，在微生物作用下极易腐烂变质。发达国家比较重视产后加工技术，产品损耗率一般控制在5一20之间；我国由于产地交通不便及加工技术的限制，产后损失相当严重，通常超过30。在淡季，果蔬产品市场供应困难，需要解决“旺贮淡供”的要求，这就为果蔬汁深加工的进一步发展提供了可能。世界果蔬汁饮料销售量历年成倍增长，成为世界各类软饮料中增长最快的品种。多年来世界果蔬汁贸易都以橙汁为主，其次是橙汁、菠萝汁、葡萄汁、柠檬汁、西番莲汁。根据我国食品工业“九五”计划和2010年远景目标分析，

7、全国果蔬汁饮料总产量2010年将达到1600万吨，是仅次于碳酸饮料的饮料大类，也是我国食品工业中发展最快的行业之一。我国浓缩汁为橙为主，目前我国果汁加工形成的大品种有橙、芒果、山植等，而国际市场上占主导地位的橙汁、菠萝汁产量却很小。因此建立年产 120000 吨天然橙汁生产基地前景广阔。第二章 厂区平面设计2.1 平面设计原则1. 按工厂规模及类别结合周围环境，布置上力求紧凑，节约用地；2. 建筑物布置需符合工艺流程要求，生产线路短，合理组织人流和物流；3. 各建筑物、构筑物应按各自性质，合理的在常年主导风向上进行布置；4. 综合考虑全厂布置，要求合理、经济、高效、环保。2.2 厂址选择项目的

8、厂址选择不仅关系到工业布局的落实、投资的地区分配、经济结构、生态平衡等具有全局性、长远性的重要问题，还直接或间接地决定着项目投产后的生产经营和经济效益。 厂址选择的原则：1. 符合国家方针政策、行业布局、地方规划等；2. 要有充足可靠的水源，水质应符合国家生活引用水卫生标准；3. 要有良好的卫生环境，厂区周围不得有有害气体、粉尘和其他扩散性污染源，不受其他烟尘及污染源影响（包括传染病源区、污染严重的河流下游）。4. 要有良好的工程地质、地形和水文条件，地下避免流沙、断层、溶洞；要高于最高洪水位；地势宜平坦或略带倾斜，排水要畅。5. 要有方便的交通运输条件。6. 注意节约投资及各种费用，提高项目

9、综合效益。温州市柑橘、脐橙类产品产地集中，区域种植规模大，并形成特色产区，为发展大规模集中加工贮运提供了条件。而且交通方便，便于原料的引入和产品的输出。2.3建筑物布置原则建筑物布置应严格符合食品卫生要求和现行国家规程、规范规定，尤其遵守出口食品生产企业卫生要求、食品生产加工企业必备条件和建筑设计防火规范中的有关条文。各有关建筑物相互衔接，并符合运输线路及管线短捷、节约能源等原则。生产区的相关车间及仓库组成联合厂房。2.3.1 生产车间、检验室及中心实验室的布置1. 布置在厂区全年最小频率风向的下风侧；2. 生产区与厂外公路不应小于30m；3. 生产区有一定的绿化带，保持良好的卫生环境。2.3

10、.2 公共设施布置1. 锅炉在满足工艺条件的前提下，宜靠近用气负荷中心，并应布置在厂区全年最小频率风向上风侧；要有足够堆煤、堆渣的的场地。应设置运输煤渣的单独出入口。燃油锅炉要考虑油罐位置；2. 变配电所应靠近制冷站等主要用电负荷中心，满足变压器进出方便及安装、维修要求；3. 制冷站应靠近冷库或与冷库结合位置；4. 压缩空气站应布置在生产车间全年最小频率风向的下风侧；5. 泵房给水系统应布置在较洁净的地方；6. 污水处理站应在生产车间至少30m以外，并在生产车间全年最小频率风向的上风侧，其周围应布置较多绿化带。2.3.3 库区布置1. 仓库应结合生产工艺要求和相关生产车间结合布置，有利于节约能

11、源和土地；2. 废弃物场地的设置应远离生产区，并设置专门的入口和清洗消毒设施。2.4 道路与绿化2.4.1 道路厂区出入口的设置结合了天水城市道路规划、人流、物流方向和全厂运输量。表2-1 厂区道路指标指标名称汽车道电瓶车道路面宽度(m)单车道3.0-4.06.0-6.52.03.5双车道车间引导宽度3.0-4.02.0-3.5路肩宽度1.0-1.5平曲线最小半径15.06.0单车带一辆拖车9.012.05.07.0最大纵坡(%)83-4最小纵坡(%)0.4车间引导最小半径8.04.0纵向坡度最小长度50502.4.2 绿化绿化对改善厂区的卫生环境和生产、生活环境是必不可少的。但特别注意的是，

12、厂内绝对严禁种植飞絮植物，对于落叶植物的选用也会慎重。第三章 产品工艺流程设计3.1产品工艺选择及流程3.1.1 产品方案及班产量的确定3.1.1 .1依据根据设计要求，拟建厂为年产120000吨天然橙汁的产量，主要原料为温州蜜柚，生产期分为旺，淡两季，每天生产班次为：淡季二班，旺季三班，夏季7,8,9月是生产旺季，工作日为90天；1，3,4,5，10,11,12为淡季，工作日为195天；余下80天为节假日和设备检修日。预期设定的新建的天然橙汁工厂生产能力：年产量q=120000t全年生产天数：t=t(旺) +t(淡)=90+195=285d班产量 q(班)=q/ k(3t(旺)+2t(淡)

13、=120000/0.75(390+2195)=242.42t/班3.1.1.2 要求 考虑产品的季节性，使产品的产量、劳动力、班次、设备生产、水、电、汽基本平衡，实现经济运行，合理生产。3.1.1.3 产品方案 主产品方案表产品名称年产量t班产量t一月三月四月五月七月八月九月十月十一月十二月天然橙汁120000242.423.2 工艺流程及论证3.2.1 工艺流程压榨原料验收清洗分级过滤 调整混合脱气去油高温杀菌 成品冷却灌装 3.2.2 生产工艺论证3.2.2.1 原料的采集橙子主要从温州当地收集，在橙子产地建立采购站以保证及时采购原料果。原料选富有橙子风味，糖分较高，酸味和涩味适当、香味浓

14、、果汁丰富的橙子。要求果实健全完好。加工时须除去腐败果和生霉果。果实以成熟为宜，未熟果有生果味，果汁偏酸涩而少甜味，浓度也低。过熟果缺少风味果汁品质低劣、压榨、澄清和过滤比较困难，出汁率低。3.2.2.2 原料的验收每年6、7月份质检部到橙子种植区调查橙成熟情况及农药使用情况，保证采购区域周围没有化学污染及该区域未使用国家禁止的农药。生产期间，橙子验收按以下要求进行：1. 必须是合格供应商提供的原料；2. 农残检验报告；3. 腐烂率超标(6)的不收；4. 质检员当场验收。3.2.2.3 原料预处理1. 初步清洗橙子在采收后表面常附有灰尘，碎叶等杂物，必须进行初步清洗，初步清洗有两个过程，水流输

15、送清洗和提升机喷淋清洗。在清洗时把粘附在原料上的泥土、杂质、粉尘、沙粒等洗掉，去除残留的农药和部分微生物，清洗环节必须符合国家软饮料原辅材料的要求（gb10791-89）。2. 拣选在拣选台人工对橙子进行拣选，把一些腐败的橙子或腐烂部分去除掉，一些杂质通过拣选台被拣出。以免下一步进行破碎时这些杂物进入橙汁。3. 清洗在洗果机上通过毛刷及水流喷淋进行橙子的清洗，通过破碎前的提升机进行清洗。为了达到清洗农药的效果，在清洗水中加入0.5-1盐酸进行清洗，最后再用清水冲洗干净。3.2.2.4破碎榨汁前先行破碎可以提高出汁率，但破碎粒度要适中，要利于压榨过程中果酱内部产生排汁通道。否则，破碎过度，易造成

16、压榨时外层果汁很快榨出，形成一层厚皮，使内层果汁流出困难，反而造成出汁率下降，榨汁时间延长，混浊物含量增大，使下一步澄清工作负荷增大。破碎粒度一般控制到1.5-3cm8。3.2.2.5榨汁预处理原料果经破碎成果浆，果品组织被破坏，各种酶从破碎的组织细胞中溢出，活性大大增强，同时表面积急剧扩大并大量吸收氧，致使果浆产生各种氧化反应。此外，果浆又为来自于原料、空气，设备的微生物生长繁殖提供了良好的营养条件，极易使其腐败变质。因此，必须对果浆及时采取措施，钝化橙子自身所含有的酶，抑制微生物繁殖，保证果汁的质量，同时提高果汁的出汁率。采用酶处理，将果浆迅速加热到40-45，在搅拌器中搅拌15-20mi

17、n，通风，添加0.02-0.03高活性酶制剂，在45处理1h并间歇缓慢搅拌9。3.2.2.6压榨整个预先分级的柑橘被送入榨汁机处理。水果进入喂料斗，被喂料系统一次一个接收。两个相反的循环链由水果加工杯组成，这些杯子就是联接喂料系统并从喂料系统中接受整个水果的。杯子先被分半刀片分成两部分。再将分半的水果送入取汁工作区，从半个水果中取汁的原理就像家用手工榨汁机。取完汁的果皮被从杯中排出，再接收新的水果进行新一轮的循环。在压榨过程中果浆分布尽可能的均匀，果浆厚度控制在3-6cm之间，榨带张力根据果浆的性质加以调节，以出汁率作为衡量标准。3.2.2.7 过滤过滤是为了将滤渣去掉，不影响果汁品质。3.2

18、.2.8 调整混合经筛滤之后的果汁送入不锈钢制的大型搅拌槽中进行品质调整。方法时先分析其含糖量及含酸量，加入一定量果汁中搅拌均匀。3.2.2.9 脱气 原料果汁本身含氧，在提汁、调配、输送、过滤时，果汁与空气接触，会引起空气的二次混入。不仅破坏vc,还会与果汁中各种成分反应，使香气、色泽发生劣变。故应采用真空脱气法脱气。柑桔汁经脱气后应保持精油含量在0.15-0.025%之间，脱油和脱气可设计成同一设备； 3.2.2.10 杀菌橙汁的灭菌正确与否，不仅影响产品的保藏期，而且影响产品的质量。脱气去油之后，橙汁采用高温灭菌，通过管式蒸发器加热至95，维持10s，灭菌后趁热灌装。3.2.2.11 灌

19、装无菌灌装的三个条件：(1) 物料无菌；(2) 包装材料无菌；(3) 灌装环境无菌。采用进口的罐装机进行灌装，灌装前先将灌装口喷射高温蒸汽，杀死可能存在的微生物，再开始灌装，装罐（瓶）后的产品应迅速冷却至38。无菌纸包装。三个基本条件：果汁无菌、包装材料无菌和包装环境无菌。灌装后的成品冷却入库。3.3 质量指标3.3.1 成品质量的控制产品质量的好坏，关系到企业的生死存亡。要发展就要把质量放在首位，果汁企业的管理人员，技术人员和工作人员，都应懂得食品质量管理的基本知识，应严格按照橙汁质量指标进行生产，采用先进科学的质量管理方法，全面提高企业的质量管理水平。根据中华人民共和国农牧渔业部标准果汁饮

20、料总则（ny 14588）标准。橙汁质量指标指标如表3-1所示：表3-1橙汁质量指标一览表指标类型指标项目单位指标感官指标色泽香气及滋味外观形态杂质根据三角法取样鉴定感官指标，感官指标主要依赖检测人员的经验来评定。橙黄色或棕红色，久置后变深将果汁稀释至可溶性固形物至10-12果汁应有新鲜橙固有的香味，无异味。透明，无沉淀物，悬浮物，应无肉眼可见杂质。卫生指标铅铜砷细菌总数大肠菌群致病菌耐热耐酸菌霉菌和酵母菌棒曲霉素mg/kgmg/kgmg/kg个/ml个/100ml个/ml个/mlug/kg0.25.00.1103不得检出11040理化指标可溶性固形物总酸ph透光率t625nm色值t440nm

21、浊度乙醇果胶试验淀粉试验富马酸热稳定性brixg/kgmg/kg7110.8 3.6-4.29555 3.0 3.00阴性阴性5稳定第四章 物料衡算与主要设备选型4.1物料衡算物料计算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。通过物料计算，可以确定各种主要物料的采购运输和仓库储存量，并对生产过程中所需的设备和劳动定员的需要量提供计算依据。物料衡算的依据是质量守恒定律，即进入生产系统的全部物料质量必须满足等于离开该系统经过加工处理后所得。这样计算出原料和辅料的消耗定额，绘制出原、辅料耗用表和物料平衡图。并为下一步设备的计算、热量计算、管路设计等提供依据和条件。还为劳动定员、生产班次、成本核算提供计算依

22、据。4.1.1 糖酸比数据说明：（1）温州蜜柚果汁含糖度9.0bx以上，可滴定酸度含量0.7%以上，维生素c含量20mg/100g以上，灰分含量0.2%以上，糖酸比12.5最好，实际生产可在13.017.0之间（2）果汁原料特性：温州蜜柚可溶性固形物含量9bx，可滴定含量0.7%糖酸调整与混合：一般果汁的糖酸比在（13-18）：1为宜，这里选为14.通过补充浓糖液调节糖度。 w(b-c) x= d-c d- 浓糖液的质量分数 50% w- 调整前果汁质量 1kg c- 调整前果汁含糖量 c=9bx b- 调整后果汁含糖量 b=15bx 计算得 需补加浓糖液质量x=17bx通过补充柠檬酸液调节酸

23、度。 w(b-c) x= d-c d- 浓糖液的质量分数 65% w- 调整前果汁质量 1kg c- 调整前果汁含糖量 c=0.7% b- 调整后果汁含糖量 b=0.9% 计算得 需补加柠檬酸液质量x=0.3%综述：最终糖酸比15：0.9=16.7符合要求4.1.2生产损耗一览表项目损失量%清洗分级坏橘-6.66%压榨过滤橘皮-24.74%橘核-4.3%碎块等-6.2%调整浓糖液+17%柠檬酸液+0.3% 脱气-0.3杀菌装罐-0.24.1.3 物料衡算：由年产量计算得到橙汁生产的班产量为242.42t班（取242420kg/班），每班按8小时计算得每小时生产天然橙汁30302.5kgh。设原

24、料每班处理量为m则果汁的量为 m(1-6.66%)(1-24.74%)(1-4.3%)(1-6.2%)(1+17%)(1+0.3%)(1-0.3%)(1-0.2%)=242420kg/班 解得m=329240.80kg/班故（1）原料处理量为329240.80kg/班（2）清洗、分级：取损耗率为坏橘-6.66%，则清洗分级后产量为262868.39kg/班（1-6.66%）=307313.36kg/班 （3）压榨过滤：取损耗率为橘皮-24.74%橘核-4.3%碎块等-6.2%，则压榨过滤后产量为307313.36kg/班（1-24.74%）（1-4.3%）（1-6.2%）=207615.82k

25、g/班 （4）调整混合：补充浓糖液+17%柠檬酸液+0.3%，则调整混合后产量为 207615.82kg/班（1+17%）（1+0.3%）=243639.24kg/班（5）脱气去油：取损失率为-0.3%，则脱气去油后产量为243639.24kg/班（1-0.3%）=242908.32kg/班（6）杀菌灌装：取损失率为-0.2%，则杀菌灌装后产量为242908.32kg/班（1-0.2%）=242422.50kg/班物料衡算图： 原料 41155.1kgh-6.66% 清洗、分级 38414.17kgh -24.74%-4.3%-6.2% 压榨过滤 25951.9775 kgh+17%+0.3%

26、 调整混合 30454.905kgh -0.3% 脱气去油 30363.54kg/h-0.2% 杀菌灌装 30302.5kgh 冷却 30302.5kgh 成品 30302.5kgh4.2主要设备选型橙汁生产主要设备是灭菌设备,若灭菌不彻底，可造成致病菌残留、微生物腐败，进而影响产品质量。本章主要目的是高温灭菌设备进行工艺衡算和选型。4.2.1 灭菌系统设备工艺衡算脱气去油处理之后，进行高温灭菌，既能保证灭菌彻底，并能保护营养成分。 流体相关物理参数项目橙汁水蒸汽进口温度/50140灭菌温度/95密度/（kgm-3）12801.96比热/（kjkg-1c-1）3.14.2粘度/（pas）2.2

27、10-32.110-6导热系数/（wm-1c-1）0.420.84高温灭菌设备主要由热交换器、双套预热盘管、冷却降温盘管、进料泵等组成。根据查阅的数据，橙汁经过脱气去油并进入灭菌设备之前可以达到50，然后进入灭菌室进行灭菌。下面对热交换器各工艺条件进行衡算：进料量ms2= 30363.54kgh4.2.2 热流量及平均温差热交换器采用逆流热交换方式，由140水蒸汽将浓缩橙汁由50加热至95，并在95保持10s以达到灭菌目的。按橙汁加热所需计算换热器的热流量： (4.3.11).将数据代入式4.3.1.1 q=4235713.83 kj/h由热量衡算式 (4.3.1.2) t2 = 99.8 计

28、算逆流平均温度差tm，逆水蒸汽 140 99.8橙汁 95 50温差 45 49.8 （4.3.1.3）将数据代入式4.3.1.3，得：按逆流计算得平均温差应乘以校正系数。计算参数p及r。 （4.3.1.4）根据温差校正系数，查的数据代入式4.3.1.4，得： 为求得传热面积，需求得传热系数k，而k值与给热系数和污垢热阻等有关，在热交换器的直径，流速等参数未确定时，给热系数也无法确定，所以只能对k值进行估算，水蒸汽与果蔬饮料间进行热交换时，k值范围大致为900-1500w/m2k，初步取1200 w/m2k进行估算。所需传热面积为： （4.3.1.5）数据代入式4.3.1.5，得：a=244为

29、了便于安装，换热器设置为两个，每个传热面积为： 一台传热器进料量：ms2=34875kg/h以下计算均针对一台换热器进行衡算。4.2.3初步选定热交换器型号两流体温差较大，同时橙汁易产生污垢，不宜采用板式换热器进行灭菌作业，而是采用管式热交换器。水蒸汽温度高，走管程可以减少热损失，橙汁黏度较大，当装有折流挡板时，走壳程可以在较低的re下达到湍流，有利于提高壳程一侧的给热系数。管内水蒸汽黏度较小，管内流速取u=5ms。设所需单管数为n，采用的无缝钢管，管内体积流量为： （4.3.1.6）数据代入式4.3.1.6，得：解得n=44根。传热面积： 单程管长：选6m长的管，四管程，一台热交换器的总管数

30、为根。初选管式换热器基本参数如表4-10所示：表4-10热交换器基本参数项目数据项目数据壳径d(dn)600mm管尺寸管程数 (n)4管长（l）6m管数n188管排列方式正方形斜角45度中心排管数10管心距32mm管程流通面积0.0148传热面积a86.94.3 阻力损失计算1. 管程流速 雷诺数 摩擦系数 取管绝对粗糙度，得相对粗糙度 管内阻力损失 回弯阻力损失 总损失 (4.3.3.1)将数据代入式4.3.3.1，得： 2. 壳程：取折流板间距h=0.2m计算截面积 计算流速 雷诺数 (4.3.3.2)将数据代入式4.3.3.2，得： 500摩擦系数 挡板数 管束损失 (4.3.3.3)将

31、数据代入式4.3.3.3，得： 缺口损失 壳程损失 经核算，管程和壳程阻力损失均不大，适用。4.4 传热计算1. 管程给热系数。以上计算出，再计算。 (4.3.4.1)将数据代入式4.3.4.1，得： (4.3.4.2)将数据代入式4.3.4.2，得：2. 壳程给热系数。以上计算出。 故 3. 传热系数 (4.3.4.3)将数据代入式4.3.4.3，得：4. 传热面积a0 （4.3.4.4） 将数据代入式4.3.4.4，得：5. 裕度 （4.3.4.5）将数据代入式4.3.4.5，得：与热交换器列出的面积a=122比较，有近21.3%的裕度，从阻力损失和传热面积核算可得，所选换热器适用。4.5

32、 结论灭菌设备热交换器工艺衡算结果如表4-11所示：表4-11热交换器工艺衡算结果汇总项目数据热交换器传热面积（两台）热交换器参数见表43管程损失壳程损失传热系数裕度21.3%根据热交换器选型计算结果，高温灭菌设备选用两台rp6l-40套管式高温灭菌设备，其主要技术参数如表4-12所示表4-12 p6l-40套管式高温灭菌设备参数表型号：rp6l-40处理能力/（t/h）25灭菌温度/90-100蒸汽压力/ kpa0.45-0.6需泵数量 2高温保持时间/s 10设备质量/kg850电动机功率/(kw/台) 3料液出口温度/40电动机型号y900l4外形尺寸（长宽高）/mm2000140018

33、004.6 管路设计4.6.1 总进水管管材选择：采用镀锌焊接钢管，查表取流速6.5m/sq=fv=d2v/4q=29.234/3600m3/s=0.00812m3/sd=79.5 查表取管径为dg1004.6.2 蒸汽管道管材选择：采用无缝钢管查表取流速25m/s,q=fv=d2v/4 q=3.36/3600m3/s=9.3310-4m3/s d=1.128 =1.128 =0.0360m=36mm 查表选用管径为dg404.6.3 物料管道管材选择：不锈钢管根据产品方案、生产能力30.30t/h 果汁流速v=6.5m/s果汁密度1.039g/cm3 q=30.301.039/3600=0.

34、008745m3/s d=1.128 =0.0360m=36mm，查表选取管径dg40第五章 辅助设备选型及水、电、气估算根据前两章的物料衡算可知，生产期分为旺，淡两季，每天生产班次为：淡季二班，旺季三班，夏季7,8,9月是生产旺季，工作日为90天；1，3,4,5，10,11,12为淡季，工作日为195天；余下80天为节假日和设备检修日。预期设定的新建的天然橙汁工厂生产能力：年产量q=120000t全年生产天数：t=t(旺) +t(淡)=90+195=285d班产量 q(班)=q/ k(3t(旺)+2t(淡) =120000/0.75(390+2195)=242.42t/班根据物料衡算数据进行

35、辅助设备的选型。生产的物料衡算数据如表5-1所示：表5-1生产物料数据一览表名称 数据橙汁产量t/h30.30班产量/t原料处理量t/h242.4241.16原料处理量t/班329.2生产一吨成品耗用原料量/ t1.365.1生产工段5.1.1斗式提升机提升机的目的是将水流输送槽送来的橙子提升到拣果台，此段整个车间的咽喉要道，如果设备停止工作，后段将无果加工。在生产中需要将原料果垂直提升至输送带，由于带式输送机时倾角必须小于物料在输送带的静止角，输送物料方向与水平方向的角度不能太大，所以采用斗式提升机进行操作。对比进口与国产设备的价格，相差比例不大，因此选用三台意大利tmci生产的斗式提升机，

36、为满足每小时41.16t处理量的要求，每台生产能力为15t/h。5.1.2 拣果机从斗式提升机提升后的橙子进入拣果机，进行自动拣果，为保证每小时41.16t处理量，选购两台西安鼎合机械制造有限责任公司生产的拣果机。每台参数如表5-2所示：表5-2拣果机基本参数表型号：2000生产能力t/h30有效宽度/ mm2500有效长度/m12配用功率/ kw5.55.1.3 洗果机对橙子进行清洗，主要是去掉黏附的杂物之后进行高压水流喷射清洗。选用两台靖江市舜天工业设备制造有限公司生产的冲浪式洗果机。特点是以风机风力使水产生强烈搅拌运动，使物料在水中翻滚，同时安置在进料口的高压水管喷头将物料用水力推送到下

37、道工序。每台洗果机参数如表5-3所示：表5-3洗果机基本参数表型号：czj30生产能力t/h30输送速度/m5-25（无级可调）配用功率/ kw105.1.4 破碎机将清洗过的橙子进行破碎，根据需要可以调节破碎程度，为保证颗粒均匀度，选用两台德国bellmer生产的破碎机，国产设备颗粒均匀度不好，影响出汁率。bgd30破碎机基本参数如表5-4所示：表5-4破碎机基本参数表型号：bgd30生产能力t/h30外形尺寸250090002200mm配用功率/ kw18 5.1.5 带式压榨机对破碎的橙子进行压榨取汁，这一步关系到产品得率，因此选用一台德国bellmer生产的带式压榨机。dyj带式压榨机

38、基本参数如表5-5所示：表5-5带式压榨机基本参数表型号：dyj生产能力t/h30滤带速度/（m/s）5-25滤带张力/(kn/m)10滤带宽/mm2500出汁率75-78%配用功率/ kw5.5外形尺寸500026002500mm本型号压滤机可以大大提高液体的回收率和降低滤饼的含湿量，从而达到节能降耗，降低生产成本，提高企业产品竞争力的目的。采用超级压榨仓，全液压驱动系统，可编程控制器（plc）控制，可提供多种工艺曲线，具有自动进料、自动卸料功能。该设备压榨力大，出汁率高。同时还具有节能、自动化程度高、自动进出料，连续工作、通用性强、压滤充分，滤饼含水滤低、操作维修方便等特点，是一种高出汁率

39、榨汁设备。使用这样的榨汁设备能使果汁出汁率高达7578%。5.1.6 过滤机本机为不锈钢多层板框式过滤机，适用于浓度50%以下粘度较低、含渣量较少的液体作密闭过滤以达到提纯灭菌，澄清等精滤半精滤要求根据生产能力，选用两台温州飞越机械设备公司生产的板框式过滤机：主要技术指标如表所示。项目技术指标名称 板框式过滤机滤板直径dl-150流量15t/h层数10配用功率0.75kw设备重量156kg外形尺寸800mm600mm500mm5.1.7 调和缸： 重量采用材质为sus304或316不锈钢，符合gmp生产标准。采用22台杭州圣亚机械阀业有限公司主要技术指标如表所示。项目技术指标名称 调和缸公称容

40、积1500l搅拌功率为1.1kw搅拌转速36r/min配用功率0.75kw设备重量40kg外形尺寸135012001940mm 5.1.8 脱气设备生产能力30.36th，故选用江苏科威机械制造有限公司生产的真空脱气机三台，要技术指标如下表所示。项目技术指标型号klzt-15生产能力10t/h真空度-0.08-0.0906配用功率8kw外形尺寸1750150035005.1.9无菌灌装采用一台上海沃迪科技有限公司生产的无菌大袋灌装机，无菌灌装机自带无菌室，在和外界隔离的条件下，利用机械手自动完成开盖、灌装、计量、关盖等过程，因此无任何污染，特别适合水果原汁无菌充填灌装。无菌灌装机基本参数如表5

41、-6所示：表5-6tw8e3000s(双头)无菌灌装机技术参数型号w8e3000s(双头)产能(l/h)4000-8000功率(kw)1蒸汽耗(0.1mpa)(kg/h)40压缩空气耗量(8kg/cm2)40最大称重量程(kg)2000称重误差1%外型尺寸(mm)3700*2000*25005.110 喷淋杀菌冷却机本设备消化吸收德国、意大利、台湾等同类设备技术上全新设计而成。采用循环热水喷淋杀菌，温水预冷，冷水冷却的三段式处理或多段式处理，杀菌及冷却时间根据用户需求变频调速，自动控制高度自动化。本机采用美国名牌 rexnord 耐高温聚丙烯（ htpp ）链板，采用日本电气元件，机身全部采用

42、不锈钢制造，运行稳定可靠，外观美观大方。本设计采用2台。型号mr1a300产能(c/min)250-400 功率(kw)15最高杀菌温度100循环水量蒸汽主管压力67 /h0.4 mpa称重误差设备重量1%8000 kg外型尺寸(mm)880022141985 mm5.2 cip系统为了能保证一定的清洗效果，提高产品的安全性；节约操作时间，提高效率；节约劳动力，保障操作安全；节约水、蒸汽等能源，减少洗涤剂用量；生产设备可实现大型化，自动化水平高；延长生产设备的使用寿命。采用朗高科技有限公司生产的cip就地清洗系统。朗高科技cip就地清洗系统基本参数如表5-7所示：表5-7朗高科技cip就地清洗

43、系统基本参数型号朗高科技cip就地清洗系统操作压力(mpa)0.3-0.7罐内常压(mpa)0.5操作温度()60-138外形尺寸(m)电机功率(kw)2.2离心泵流量（t/h）10离心泵最大扬程(m)355.3 全厂水量计算5.3.1 全厂用水量计算1. 冲果：因为每班需将329.2t橙进行生产，而1t橙子需要1t水来冲，这些水部分可以循环利用。因此冲果用水量为329.2t，假设有l/3水可以循环，因此需水量为w1=219.47t/d2. 洗果：原料果在预处理阶段要经过清洗，洗果用水量为冲果的1/3，因此洗果用水为w2=219.47t3=73.16t/d3. 设备清洗：每天清洗1次，清洗一次

44、用水70t，因此设备清洗用水量为w2=70t/d4. 地坪清洗：每天清洗一次，清洗每平方米地坪需要用水o.02t，车间总面积为2025，因此地坪清洗用水量为w3=20250.02=40.5t/d5. 锅炉房用水锅炉房用水主要是为得到蒸汽，可以循环利用，水量不计且损失忽略不计。6. 水处理系统水耗量原水进水运行水量：w4=23t/hc1p系统水耗量:w5=0t/h 注：cip用水在未生产时使用，用水量归属于其它用水。7. 生活用水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，根据天水当地类似企业和居民的生活用水量估算出出企业用水指标如表表5-8所示：表5-8 企业员工生活用

45、水指标用水部门单位最高日生活用水定额（l）使用时间（h）小时变化系数管理人员每人每班30-5081.5-2.5车间人员每人每班30-5081.5-2-5淋浴用水每人每次40-6011职工食堂每人每次20-2512-161.2-1.5其他用水每人每次30-4081由上表估算生活用水消耗量: 8. 厂区道路、广场浇洒用水量按浇洒面积2.0-3.0l/(m2d)，厂区道路、广场总面积12000 m29. 厂区绿化用水按浇洒面积1.0-3.0l/(m2d)，厂区绿化面积27745 m210. 管网漏失水量和未预见水量w9可按最高日进水量的10-15计。11. 消防用水食品厂的室外消防用水量为l0-75

46、l/s，室内消防用水量以22.5l/s计。消防用水量可根据天水当地消防部门消防用水量做统计，估算出室外消防用水量(根据建筑物体积)和室内消防用水量(根据建筑物的类别和曾数)。消防时全厂总用水量等于生产用水、生活用水总量再加上室内、室外消防用水总和。由于食品厂的生产用水量一般都较大，在计算全厂总用水量时，可不计消防用水量；在发生火警时，可调整生产和生活用水量加以解决。此外，室内、室外消防用水管道压力应保证水枪出水口充实水柱不小于l0m。全厂平均每班用水的最大消耗 w= 615.13t5.4 全场用电荷性质及计算5.4.1 橙汁厂用电特点5.4.2 负荷计算随着工厂机械化水平不断提高，用电设备逐年增加，变配电设施宜留有一定的发展余地。生产各设备功率如表5-9所示：表5-9主要设备功率名称 功率（kw） 数量（台）提升机203拣果机202洗果机202破碎机302带式压榨机板框式过滤机调和缸真空脱气机300.7581.122222无菌灌装喷淋杀菌冷却机11522水系统402锅炉304cip101照明、取暖等设施650总耗电1201.5