小型果酒厂设计-修改完善版

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--内页可以根据需求调整合适字体及大小--小型果酒厂设计-修改完善版(总39页)PAGE摘要本设计主要是进行年产40吨果酒的小型果酒厂的设计。本设计从山东省当地资源、地理环境、政策环境等各项条件出发，针对40吨果酒项目的需要，进行了全厂总平面设计、车间平面设计、产品方案及工艺论证、设备选型、物料衡算、全厂卫生安全等的研究与设计。最后对本方案进行了技术经济核算，研究表明，该项目固定资产投资万元，年利润达到万元，投资回收期为年。关键词：工厂设计；苹果;果酒；发酵；经济核算AbstractThisdesignismainlycarriedoutanannualoutputof40tonsofsmallfruitwineryproducingplantdesign.ThisdesignfromShandongprovince,localresources,geography,policyenvironment,andtheconditions,targeting40tonsofwineprojectneeds,plantgenerallayoutdesign,layoutdesign,productandcraftsdemonstration,workshopequipment,materialaccounting,plant-widehealthandsafetyresearchanddesign.Finallyonthetechno-economicaccountingprogrammewascarriedout,researchsuggests,theprojectinvestmentmillionyuanoffixedassets,theannualprofitofmillionYuan,paybackperiodto.Keywords:Factorydesign;apple;Fruitwine;Fermentation;Economicaccounting

目录摘要 1Abstract 1第一章厂区的平面布置与设计 4厂址选择 4总平面布置设计 5工厂总平面布置设计原则 5总平面设计的内容 6车间平面布置设计 6车间设计 6车间平面布置原则 7对于苹果酒及酒厂的可行性分析 8第二章果酒的生产工艺及流程 9原料及产品的质量标准 9原料的质量标准 9产品质量标准 10生产工艺流程及论证 13工艺流程图 13工艺论证和说明 14物料衡算 16技术指标和基础数据 17用100公斤浓缩果汁生产苹果酒的衡算 18生产1吨苹果酒所需原料的衡算 18主要消耗指标 18生产40吨果酒主要消耗指标 20原辅料用量及成本 20设备选型 21设备选型依据 21设备选型及清单 22电衡算 27车间劳动力计算 28第三章卫生、环保环境保护及综合利用 30工厂环境卫生 30车间设备、环境卫生 30个人卫生 31废渣、废水处理及综合利用 31废水处理及综合应用 32第四章综合技术经济分析 33投资指标 33年经营费用(生产成本)指标 33利润、利润率、投资回收期计算 34综合评价 36结论 37参考文献 38致谢 39第一章厂区的平面布置与设计厂址选择根据果酒厂厂址选择的要求，本设计厂的厂址选择考虑以下几个方面[1]：(1)、首先厂址应设在规划区或者开发区内，以适应当地远近期规划的统一布局，以尽量不占用或少占良田，做到节约用地。(2)、必须考虑厂址的地理位置、原料和水的来源等条件。为了便于原料、成品、辅料和包装材料的运输，宜设在原料产地附近的大中城市的郊区。(3)、厂区的标高应高于当地历史最高洪水位，特别是主车间及仓库的标高更应高于当地历史最高洪水位，厂区自然排水坡度能在～之间最好。(4)、所选厂址，要有可靠的地质条件，应避免将工厂设在流沙、淤泥、土崩断裂层上。(5)、考虑到环境问题，所选厂址附近应有良好的卫生环境，没有有害气体，放射性源，粉尘和其他扩散性的污染源。受污染河流的下游不应作为厂址的选择。(6)、所选厂址面积的大小，应在满足生产要求的基础上，留有适当的空余场地，以考虑工厂进一步发展之用。(7)、所选厂址应有可满足生产需求的供电条件，附近有充足的水源，而且水质应较好。(8)、厂址最好选择在居民区附近，这样不仅有充足的劳动力来源，还可以减少职工生活福利设施建设。根据设计的要求，本设计工厂厂址选在有“苹果之乡”的山东省栖霞市。山东省栖霞市位于胶东半岛中心位置，是烟台市的一个县级市，是中国苹果之都。烟台苹果以其色泽鲜艳、清脆香甜而闻名于世，是中国最重要的苹果产地。栖霞特产苹果以“种植面积、综合服务、果园管理、品种技师、总产单产、企业效益”六个“全国第一”而饮誉中华,被国家特产园艺学会授予“苹果之乡”称号,被中国特产之乡命名组委会授予“中国苹果之乡”,被国家统计局命名为“中国水果第一市”。栖霞市953个行政村几乎村村种植苹果，以红富士为主要种植品种。每到苹果成熟季节，外地商贩遍布栖霞市的大小村庄。很多村年产苹果超过一千吨，像鹭翔村这样的中等产量村平均每年就能产三四千吨苹果。且东临牟平区、海阳市，西襟招远市、龙口市，南与莱阳市毗邻，北与福山区、蓬莱市接壤。总平面布置设计工厂总平面布置设计原则总平面设计是果酒厂工厂设计的重要组成部分,它是将全厂不同使用功能的建筑物,构筑物按整个生产工艺流程,结合用地形条件进行合理的布置,使建筑群组成一个有机整体,这样既便于企业管理,又便于组织生产，本工厂平面布置设计原则有[1]：(1)、总平面设计应设计计划任务书和城市规划要求，对建筑布局、方位、道路、绿化、环保等进行综合设计。布置必须紧凑合理，做到节约用地，分期建设的工程，应一次布置，分期建设，还应考虑工厂扩建的可能，合理预留发展空地。(2)、对建筑物、构筑物的布置必须符合生产工艺要求。保证生产过程的连续性，互相联系比较紧密的车间，仓库可进行合理组合，建成联合厂房，要求物流线路短捷，运输总量最少，尽量避免往返交叉，合理组织人流和货流，相互间影响的车间不要放在同一建筑物里。(3)、动力设施应接近负荷中心。(4)、厂区建筑物间距应按有关规划设计。从防火、卫生、防震、防尘、噪音、日照、通风等方面考虑，在符合有关规范的前提下，使建筑物间的距离最小。(5)、卫生方面的要求①、生产车间要注意朝向，保证通风良好。②、生产车间与城市公路有一定的防护区，一般30～50米。③、厕所应与主车间、仓库保持一定的距离，并采用水冲式厕所，以保持厕所的清洁卫生。④、对卫生有不良影响的车间应远离其它车间。⑤、生产区和生活区尽量分开。总平面设计的内容(1)、运输设计。(2)、管线设计。(3)、绿化设计及环保设计。(4)、厂区各部分地形标高的设计。全厂面积：3000m2。建筑物面积m2。露天堆场面积：m2。其他建筑面积：m2。建筑系数＝（建筑物占地面积+露天堆场面积）/全厂总面积×100%。＝土地利用系数＝（建筑物占地面积+露天堆场面积+辅助工程面积）/全厂总面积×100%。＝根据食品工厂经验数据。建筑系数为:土地利用系数为:因此本设计基本符合食品工厂设计要求。车间平面布置设计车间设计根据果酒生产的工艺要求，结合实际生产情况，需要以下建筑或构建物。(1)、原料仓库原料用于收购的苹果存放，根据北方苹果保存的要求，进行保存。(2)、预处理车间紧邻原料仓库，在本车间内时行苹果的分选、洗涤、破碎、压榨、浓缩果汁灭菌。(3)、发酵车间苹果汁发酵的车间。(4)、陈酿车间果酒澄清、陈酿、粗滤、换桶、酒脚、调制。(5)、包装车间灌酒，贴标，包装。(6)、成品车间成品果酒存放。(7)、化验室在办公大楼一侧，用于进行产品的原料和产品的质量检验。(8)、更衣室、卫生间位于进入各个车间的必经之地，分左右男女更衣室，人流和物流分别从不同的通道进入各车间，避免交叉污染。(9)、配电室、机修车间(10)、废水处理区车间平面布置原则(1)、生产设备要按工艺流程的顺序配置，在保证生产要求、安全及环境卫生的前提下，尽量节省厂房面积与空间。(2)、全建筑物采取南北朝向，利于通风、采光。(3)、配电房、靠近生产车间，减少能源消耗。(4)、全局考虑全厂布置，填平补齐，力求合理、经济。根据以上原则，对果酒工厂车间进行如下设计。食品工厂车间厂房采用轻钢结构，轻钢建筑材料重量轻、建设周期短，相对建筑成本比较低，同时，轻钢结构厂房相对跨度大，对设备在厂房中的布置影响小，框架结构对于不同功能分隔和以后的变更都非常的方便。主车间物流为南北走向,人流为东西走向,因此,在主厂房北侧设置原辅料仓库,对原、辅料进行储存。设计中为避免人流路线与物流路线交叉造成的事故和操作失误，主厂房人流方向为东西走向,人流经过主厂房一次换鞋、更衣、二次换鞋、消毒池以及风淋间后通过人流通道进入各个生产岗位进行生产。对于苹果酒及酒厂的可行性分析（1）、在工艺上简炼。在用粮食作为原料制酒的工艺中，第一步是用曲霉(糖化酶)把粮食中的淀粉(长链葡萄糖)变成单个的葡萄糖;第二步是用酵母菌再把葡萄糖变成乙醇和水，而这之中的第一步是相当复杂的。但是果酒酿造技术是将苹果中的糖加上菌种发酵，即可变成酒，省去了艰难的第一步[2]。（2）、原料成本低。葡萄每千克按5元计算，苹果每千克2元。后者的成本只有前者的40%[2]。（3）、设备简单。整个制酒过程中所用的发酵罐、换热器、过滤机、灌装机等设备，一般酒厂都有，为节约成本可将闲置设备加以改装，充分利设备资源，减少资金的投资[2]。（4）、可实现全年生产。葡萄酒每年只能加工一次，然而苹果酒生产无季节性，生产周期短。按发酵周期计算，一年至少可以生产20批[2]。（5）、能耗小。此项技术在春夏秋冬季节都可以发酵，而且不需特别加热，利用室温即可进行，节省能源[2]。第二章果酒的生产工艺及流程原料及产品的质量标准原料的质量标准（1）、原料质量标准[3]本工厂加工苹果所用的原料为山东省所产的无公害绿色苹果，其相关标准如下：引用标准:GB/T食品中总砷及无机砷的测定GB/T食品中铅的测定GB/T食品中总汞及有机汞的测定GB/T食品中氟的测定GB/T食品中六六六、滴滴涕残留量的测定GB/T食品中有机磷农药残留量的测定GB/T食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定GB/T蔬菜、水果卫生标准的分析方法GB/T植物性食品中甲胺磷和乙酰甲胺磷农药残留量的测定GB/T植物性食品中氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯残留量的测定GB/T植物性食品中三唑酮残留量的测定GB/T植物性食品中五氯硝基苯残留量的测定GB/T植物性食品中有机磷和氨基甲酸酯类农药多种残留的测定GB/T植物性食品中有机氯和拟除虫菊酯类农药多种残留的测定GB/T8855新鲜水果和蔬菜的取样方法GB2760食品添加剂使用标准GB5749生活饮用水卫生标准GB7718食品标签通用标准（2）果酒生产中原料的相关标准[3]：=1\*GB3①不准使用腐烂、生霉、变质、变味的果实为原料酿造果酒。=2\*GB3②生产果酒的辅料、食品添加剂必须符合GB2760的规定。=3\*GB3③用于调兑果酒的酒精，必须经脱臭处理，符合酒精国家标准二级以上酒精指标的食用酒精。=4\*GB3④酿酒用的酵母菌，投入生产之前必须严格检查，不准使用变异或不纯的菌种；要建立严格的菌种管理制度，定期更新，以保证菌种的纯净。产品质量标准（1）、产品质量标准[4]GB2757蒸馏酒及配制酒卫生标准GB2758发酵酒卫生标准GB2760食品添加剂使用卫生标准GB/T食品卫生微生物学检验酒类检验GB食品安全国家标准食品中铅的测定GB/T食品中糖精钠的测定GB/T食品中山梨酸、苯甲酸的测定GB/T食品中亚硫酸盐的测定方法GB/T食品中合成着色剂的测定方法GB/T蒸馏酒与配制酒卫生标准的分析方法GB/T发酵酒卫生标准的分析方法GB/T食品中环已基氨基磺酸钠的测定GB/T饮料中乙酰磺胺酸钾的测定GB/T食品中诱惑红的测定GB10343食用酒精GB/T15038葡萄酒、果酒通用试验方法GB/T23495食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定高效液相色谱法（2）、产品感官指标产品的感官指标应符合表１规定。表１感官要求参照《张裕起泡苹果酒》Q/CYJ009-2006项目优级一级外观澄清、透明，无明显悬浮物、无沉淀与优级相同色泽淡黄色淡黄色香气具有清雅、新鲜的苹果香及和具有明显的苹果香及谐调的酒香，无异香和纯正酒香，无异香滋味干、半干酒果味柔协、甜酸适口、果味柔和、甜酸适口、半甜清爽味正、无异味较清爽味正、无异甜酒起泡酒果味柔协、甜酸适口、清爽味正、具有二氧化碳刺舌感、无异味泡沫（注入洁净杯中应有细微的串珠状注入杯中应有串珠状汽泡起泡酒）汽泡升起，并有一定的持续性升起风格具有本产品典型风格具有本产品明显风格（3）、产品理化指标产品理化指标应符合表2规定表2理化指标苹果酒理化指标（参照《张裕起泡苹果酒》Q/CYJ009-2006，GB/T15037-2006《葡萄酒》GB/T17204-1998《饮料酒的分类》）项目要求酒精度（20°C%V/V）≤18（GB/T17204-1998《饮料酒的分类》7%～18%）总糖（以葡干型≤《葡萄酒》萄糖计g/L半干型～《葡萄酒》半甜～《葡萄酒》甜≥《葡萄酒》起泡、天然≤（《张裕起泡苹果酒》《葡萄酒》）加起泡绝干型～（《张裕起泡苹果酒》《葡萄酒》）苹果酒干型～（《张裕起泡苹果酒》《葡萄酒》）半干型（《张裕起泡苹果酒》《葡萄酒》）甜型≥（《张裕起泡苹果酒》《葡萄酒》）滴定酸（以酒2～7（《张裕起泡苹果酒》）石酸计g/L）挥发酸（以乙≤（《张裕起泡苹果酒》）酸计g/L）干浸出物（g/L）起泡苹果酒≥10（《张裕起泡苹果酒》）加汽起泡苹果酒≥5（《张裕起泡苹果酒》）二氧化碳MPa低起泡苹〈250ml~（《葡萄酒》））（20°C）果酒≥250ml（《张裕起泡苹果酒》）高起泡苹〈250ml≥（《葡萄酒》）果酒≥250ml≥（《葡萄酒》《张裕起泡苹果酒》）（4）、产品卫生标准应符合GB2578的规定生产工艺流程及论证工艺流程图果酒生产工艺流程[5]：苹果↓腐烂果←分选↓洗涤↓破碎←Vc护色↓压榨→果渣↓SO2→果汁处理←果胶酶↓酵母菌→活化→扩培→前发酵(温度15℃-18℃)↓后发酵(带压停止发酵(过滤去酵母)↓贮藏后熟↓澄清处理←下胶剂（壳聚糖、膨润土-明胶等）↓澄清过滤↓去菌过滤↓微生物检验↓装瓶↓巴氏灭菌↓苹果酒成品图2-1苹果酒生产流程[5]设备工艺图见附图。工艺论证和说明（1）、苹果原料选择和处理[6]1.挑选苹果选择无腐烂、无虫害、成熟度好的苹果作为原料。2.清洗40℃流动水漂洗，将附着在苹果上的农药、微生物和泥土洗净。3.切块将苹果去核，切成1cm3的小块，在含有%Vc的水中浸泡10min。4.辅料=1\*GB3①.果胶酶主要用于榨汁时果汁的澄清，以提高果汁的出汁率；=2\*GB3②.纯度为%~%的结晶白砂糖主要用来调整苹果汁的糖分。（2）、苹果原料的破碎榨汁1.榨汁将苹果块放入榨汁机，为避免果汁褐变，将果渣和果汁分离，尽量果汁与空气接触。2.果胶酶澄清果胶酶溶液配制：使用前30min，用20℃的蒸馏水将所取的500mg果胶酶定容到100mL，得5mg/mol酶溶液；向苹果汁中添加50mg/L(50ppm)的SO2、同时添加100mg/L的果胶酶，并将果汁的pH值调在2-5之间，然后控制温度45℃处理24h，取上清液进行成分调整。（3）、调整糖分为了保证苹果醋质量，在发酵前需要调整糖分，工业上常用纯度为%~%的结晶白砂糖来调整苹果汁的糖分。在计算白砂糖的添加量时，要利用“常见水果的相对密度-含糖量-潜在酒精浓度换算表”计算。将苹果汁调整到13°~15°Bix。（4）、酵母菌中的扩大培养[6]酵母属兼性微生物，在供氧和缺氧的条件下都能生存。酵母接种后，土豆汁中的氨基酸为主要氮源和以可发酵性糖为主要碳源，进行有氧呼吸，并从中获取能量而生长繁殖，同时产生一系列代谢副产物，果汁中的氧被耗尽后，酵母即在无氧的条件下进行酒精发酵。将冷冻保藏的菌种，接种到灭过菌的PDA培养平板上；28℃，培养48h；酵母菌菌悬液的制备在无菌状态下，取活化菌种2环于装有10ml生理盐水的试管中，按10倍依次进行稀释后镜检酵母菌菌数；取×108数量级菌悬液进行以下试验。酵母扩培[7]按1%接种量，将上述108数量级酵母菌种子液接种到装有100mL含糖量15°Bix果汁的250mL三角瓶中，28℃，180r/min进行培养16-18小时的菌悬液作为种子液；活化培养基（PDA）：马铃薯(去皮)200g、葡萄糖20g、琼脂20g、水1000mL，pH值自然。具体制作方法是：将200g马铃薯去皮，去芽眼，切成小条放入铝锅中，加入1000mL水，煮沸20-30分钟左右至马铃薯软而不烂时，用6-8层纱布过滤，取滤汁于锅中，补水至1000mL，加入琼脂熔化，再加入糖搅拌均匀，趁热分装。（5）、苹果酒酒精发酵苹果酒发酵是一个复杂的生化和物质转化过程，酵母的主要代谢产物是乙醇和二氧化碳，但同时也形成一系列发酵副产物，如醇类、醛类、酸类、酯类、酮类和硫化物等物质。这些发酵产物与苹果本身的果香一起决定了苹果酒的风味、色泽和稳定性等各项理化性能，同时也赋予了苹果酒典型的特色。在无菌状态下，将处理的果汁按10%的接种量接种酵母菌种子液，18℃静止培养16-18h；每天测发酵液的酒精度及残糖量变化，直到酒精度不再变化，7天主发酵结束后，按“GB/T15038-06葡萄酒、果酒通用分析方法”进行感官品评，以确定苹果酒最佳发酵工艺。物料衡算根据工厂设计规模、产品方案，通过物料平衡计算，可确定单位时间生产过程中主要原辅料的需求量以及水、能源等流量与耗量，据此就可以计算出全年主要物料、包装材料的采购运输和仓储容量。同时通过物料衡算，还可以根据计算数值经济合理地选择生产设备，并进行车间的工艺布置和各工序劳动力的安排，也是进行经济分析不可缺少的根据。根据生产规模，从理论上计算出来产40吨苹果酒的主要原材料、燃料、动力消耗等指标以指导生产。（1）、衡算原理G＝Gp＋GdG：引入系统的物料重量Gp：得到的产品重量Gd：损失物料的重量（2）、计算准则以生产单位重量的产品量为基准。技术指标和基础数据表2-1苹果酒生产技术指标和基础数据项目名称百分比%备注定额指标浓缩果汁总糖含量70发酵液总糖含量21接种量5有效容积80原料配比浓缩果汁303:7纯净水70损失率发酵损失（酒脚）6过滤损失2灌装损失2其他操作中损失2空瓶损失1胶帽损失木塞损失1标签损失总损失率发酵液总损失15用100公斤浓缩果汁生产苹果酒的衡算（1）发酵液计算浓缩果汁：100Kg纯净水：100÷3×7=Kg待发酵果汁：100＋=Kg培养液：×5%=Kg发酵液：100＋＋=350Kg（2）成品酒计算350×（1－15%）=Kg生产1吨苹果酒所需原料的衡算（1）浓缩果汁需要量：100÷×1000＝Kg（2）纯净水需要量：÷×1000＝Kg（3）培养也需要量：（＋）×5%＝56Kg（4）发酵液总量：＋＋56＝Kg主要消耗指标在生产过程中采用以下方式生产2班制，12小时班,工作日：300日生产周期：15天日产量：40÷300＝Kg每个周期产量：40÷（300÷15）=2000Kg班产量：÷2=Kg每小时产量：÷12=Kg采用750ML一瓶苹果酒，则日产瓶，按6瓶一箱，则日产箱。所以一年产苹果酒共有：×300=53334瓶得共有53334÷6=8889箱表2-2生产苹果酒的主要消耗指标一览表（单位：1t）序号名称单位消耗定额备注1浓缩果汁Kg2纯净水Kg3K2S2O5Kg4明胶Kg5单宁Kg6酒瓶（750mL）个1347损耗1%7胶帽个1340损耗%8木塞个1347损耗1%9标签套1340损耗%10纸箱个112六瓶装11开瓶器个112每箱一个表3-1生产的损耗一览表项目损失量（%）拣选清洗破碎压榨（去渣）生产40吨果酒主要消耗指标通过上述1t苹果酒的主要消耗表的结果，可以求得40吨苹果酒厂发酵车间的物料衡算表。具体计算结果如下表:表2-3年产40吨苹果酒发酵车间的物料衡算物料名称单位生产1t苹果酒的物料量40t/a苹果酒的物料量每日物料量浓缩果汁Kg纯净水Kg31372K2S2O5Kg16明胶Kg单宁Kg原辅料用量及成本根据苹果压榨浓缩成果汁以后的可溶性固形物含量有65%-70%，本工艺果汁提取率为95%，由此可计算出生产1吨淀粉所需原辅料。根据用去的原料和所得的成品，可算出原料消耗定额：1（t原料/t成品）表2-4苹果酒生产成本估算（1吨）名称单价用量金额(元)备注苹果原料（吨）2000元/吨吨3120元纯净水（吨）3元/吨吨元酒瓶含瓶塞（750ml）元/个1347个元标签（套）1元/个1347个1347元每小时产量：÷12=Kg可得每小时苹果消耗量：×10-3×=Kg设备选型设备选型依据物料计算是设备选型的依据，选择设备时要注意四点[8]：(1)、根据每一品种单位时间(h或min)产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需设备的台数。(2)、几个生产中的关键设备，除按实际生产能力所需台数的设备外，还应考虑备用设备。(3)、以便后道工序的生产能力要略大于前道，不至于生产能力不够，导致物料积压。(4)、选择设备应考虑下列原则a、满足工艺要求，保证产品的质量和产量。b、应选用较先进，机械化程度较高的设备。c、充分利用原料，能耗少，效率高，体积小，能一机多用。d、应符合卫生要求，故而多应用不锈钢材料。e、有合理的自动控制系统,控制温度、压力和真空度，时间、速度、流量等工艺参数。设备选型及清单（1）、苹果输送清洗工段设备选型根据物料计算的结果，由于量小，因此按周期生产，所以周期每小时处理苹果原料,要求输送清洗段的苹果物流量为h，因此苹果输送设备选用最大流量为h的流送槽和苹果水泵，用于输送苹果，进料量可控制在/h。再使用流量为h，接近h的小提升机将水流输送槽送来的苹果提升到拣果台，投入生产的苹果的质量流量h所以技术要求应为h，电功率。小提升机的作用是将拣选过的苹果提升到洗果机进行清洗，原因同上，技术要求h，电功率。然后对苹果进行毛刷清洗，主要去掉黏附的杂物，之后进行水流喷射清洗。技术要求均为h。（2）、苹果破碎打浆单元设备选型将清洗过的苹果进行破碎，根据需要可以调节破碎程度，选用国产小型破碎打浆机生产能力：h；电机功率：3kw；物料流量G＝h×(100%－%%)＝h；苹果汁质量密度接近于水，故其密度ρ取103kg/m3，则质量流量为V＝G/ρ＝×103kg/h÷103kg/m3＝m3/h；为保证破碎充分，定破碎时间为15min，V有效：设备有效容积；V：流量；τ：滞留时间；V有效＝Vτ＝÷60m3/min×15min＝m3；取破碎机两台，即n＝2，填充系数Φ取70%，则单台设备容积V单＝V有效Φn＝0.78m370%×2＝≈外型尺寸(长×宽×高)(mm)：1024×834×644。（3）、苹果压榨单元设备选型对破碎的苹果进行压榨取汁，选用带式压榨机。生产能力：t/h；电功率：11kw；物料流量G＝h×(100%－%%－%)＝t/h；苹果汁质量密度接近于水，故其密度ρ取103kg/m3，则质量流量为V＝G/ρ＝×103kg/h÷103kg/m3＝h；为保证压榨充分，定压榨时间为15min，V有效：设备有效容积；V：流量；τ：滞留时间；V有效＝Vτ＝÷60m3/min×15min＝m3；取带式压榨机两台，即n＝2，填充系数Φ取70%，则单台设备容积V单＝V有效Φn＝0.77m370%×2＝m3≈外型尺寸(长×宽×高)(mm)：1510×720×510。（4）、果酒发酵工段设备选型从产业化研究的结论及物料衡算来看，设计最实用的发酵设备应满足以下要求:①发酵设备的容量能够满足苹果酒生产的要求。②发酵设备的材料应不易析出或极少析出对苹果酒生产产生不利影响的物质。③发酵设备应符合所生产苹果酒品种的特殊要求，并能够确保酿酒的正常进行和苹果酒的质量。④发酵设备应具有适当的高径比。其高度与直径比一般为倍左右，罐身越长，发酵初期酵母成长时氧的利用率越高。⑤发酵设备应能承受一定的压力。由于发酵罐在消毒及正常工作时，罐内有一定的压力(气压和液压)和温度，因此，罐体各部件要有一定的强度。⑥发酵设备内应尽量减少死角，使灭菌能彻底进行，避免染菌或沉积污垢。⑦发酵设备应具有足够的换热面积。由于微生物在生长代谢过程中会释放出大量的热量，为了控制发酵过程不同阶段所需的温度，应设计有足够的夹套换热面积。⑧发酵设备的数量要与苹果酒产业化生产工厂的生产能力相适应，要尽可能向定型化、机械化和自动化方向发展。⑩发酵设备力求操作简单，结构合理，便于推广。苹果酒发酵罐的装满系数一般为，因为发酵时液面上需要留有一定的高度，以防止发酵液的溅出和保证苹果酒液面上方有一定苹果酒的产业化研究的二氧化碳浓度。a、主要参数装满系数:；酒液比重:l；发酵周期：15d；工作日:300d；前发酵：5d后发酵：10d；b、生产能力:40/300=每日所需发酵液的量：VL=C、发酵罐容积与数量计算:V=Vo/Ø式中V总—发酵罐容积(m3)Vo—苹果汁体积(m3)Ø—装满系数V总==前发酵罐V=50L，N=15个后发酵罐V=50L，N=32个贮酒罐V=200L，N=10个（5）、设备选材传统的发酵和贮酒容器，木桶和水泥池，难以满足苹果酒工业大规模生产和实现自动化的需要，现代化工业生产果酒采用的材质主要有两种:不锈钢和碳钢，该生产设备具有加工能力强;能减少厂房面积，室内或室外露天放置均可;机械化、自动化程度高;清洗和杀菌方便、彻底等优点。采用不锈钢加工的生产设备，易清洗，耐腐蚀，不渗漏，对酒质无不良影响，是一种比较理想的发酵和贮酒设备，在国内同行业己推广使用。这种罐虽然投资费用较高，但很适合质量高、产量大的加工厂使用。碳钢罐设备投资低，使用前必须涂一层涂料，防止罐壁生锈，是中、小型企业使用较多的贮酒设备。本项目生产设备材质选用不锈钢1Crl8Ni9Ti。在使用不锈钢罐时，所有的焊口部分应进行钝化处理，否则，焊口会发黑，很容易将铁带入苹果酒中。钝化处理有两种方法：其一，采用浓硝酸接触所有发黑的地方，约五分钟，然后用清水冲洗，直到经黑色表面洗回不锈钢的本色为止。其二，采用王水(浓硝酸与浓硫酸按1：3比例制成的的混合液体）加硅藻土拌成浆糊状物，将其涂在焊口发黑的位置，十分钟后用清水冲洗干净，即可出现不锈钢的本色表面。钝化处理过程中应注意安全，人站在上风口处，避免接受酸雾的侵害。因为所用的浓酸具有强腐蚀性，且易产生烟雾，所以事先应做好防护准备。表2-5发酵车间设备一览表序号设备编号名称规格型号数量备注11-01配料罐V=100dm31带搅拌21-02种母罐V=50dm3331-03椭圆芯转子泵Q=2m3/h2带电机41-04前发酵罐V=20dm315夹套51-05离心式酒泵Q=2m3/h5带电机61-06后发酵罐V=50dm332夹套71-07板框过滤机Q=h2不锈钢81-08贮酒罐V=200dm310立式91-09澄清罐V=100m33101-10调配罐V=100m32111-11膜过滤机Q=h312131-12酒脚槽V=50dm33加盖1-13离心泵Q=2m3/h2表2-6主要设备及费用清单设备名称数量总共投资（元）发酵罐47台225000打浆机1台5000榨汁机1台22500硅藻土过滤机2台10000生物培养箱2台40000分选机1台3400包装机2台60000橡木桶15台300000灌装机1台3500提升机3台9000各种运输小车15辆15000真空泵5台25000封口机2台2500成品用货车10个75000操作台案7个17500（6）、发酵罐的计算①将容积似为圆柱体的容积，设H0＝，则V＝(π/4)D2H0＝×D罐直径：D＝[×]1/3＝（m）图2-1发酵罐图2-1发酵罐罐圆柱高：H0＝D＝×＝（m）②搅拌器直径采用六弯叶涡轮搅拌器，搅拌器直径为Di＝D/3＝3＝（m）③罐体总高及上下封头高由于罐直径D＜2m，hb＝10mm，则封头高：h＝ha＋hb＝1＋hb＝1＋＝（m）罐总高：H＝H0＋2h＝＋2×＝（m）④椭圆封头容积＝×＋6)＝×10-3（m3）⑤圆柱部分容积V1＝(π/4)D2H0＝××＝（m3）⑥罐的全容积V0＝V1＋2V2＝＋2××10-3＝（m3）=电衡算电耗与设备的生产能力有关，将设备清单中设备的消耗量累计，即可得到能源的消耗，设备电耗计算如下表。表2-7各机组装机功率统计表设备名称数量(台/套)型号功率打浆机2DJ3303Kw榨汁机211Kw硅藻土过滤机2WK40D-Ⅰ生物培养箱2LHS-250SC分选机1YSXS-78-16-100包装机2DZ-1灌装机1GCP-24F提升机3RJ01真空泵5sk-3sk-611Kw封口机2GLF-19002Kw其他20Kw合计设备总耗电量加上损耗，装机容量宜选200Kw车间劳动力计算本设计工厂为机械化程度较高的工厂，车间直接生产人员定员的计算按各设备、各工段需要的生产人员配备来计算，根据每台设备需要的操作工人人数，运输及辅助工人数来确定各工段的定员人数，总计各工段的人数，即为车间生产工人人数。为使质量和生产从组织上得到保证，根据果酒工厂设计情况，按一日计算车间人员定员，建立果酒生产销售等整体的组织结构见表2-8。表2-8人员分配表岗位人数性别总工资（元）学历挑选工2女3600无技术人员3男6000大专经理21男1女10000本科以上化验员2女4000专科以上灌装工5男9000无保安2男3000初中以上销售人员42男2女8000大专以上采购人员32男1女6000中专以上生产人员1510男5女27000中专以上司机2男7000无生产人员按一日2班计算，则每班所需人员定员为：40人第三章卫生、环保环境保护及综合利用工厂环境卫生(1)、工厂厂区环境卫生要求[11]①厂区周围不得有能污染食品的不良环境。②工厂生产区和生活区要分开。生产区建筑布局要合理。③厂区要有合理的绿化面积，道路要平坦、无积水，主要通道应用水泥、沥青或石块铺砌，防止尘土飞扬。④工厂污水应处理后才能排放，排放水质应符合国家环保要求。⑤厂区厕所应有冲水、洗手设备和防蝇、防虫设施。其墙裙应砌白色瓷砖、地面要易于清洗消毒，并保持清洁。车间设备、环境卫生（1）车间光线充足，通风良好，地面平整、清洁、无积水、无污垢，墙面、门窗应经常清洗；（2）车间入口处设有感应式吸收清洗设备及消毒措施；（3）车间设有防蚊蝇、防虫和防鼠设施，车间门窗严禁随便乱开，以防鼠、蚊蝇、飞鸟及昆虫等侵入；（4）车间生产废弃物每班必须定时清除，并清洗干净；（5）更衣室、厕所、车间参观走廊等公共场所必须经常清扫、清洗、定期消毒；（6）操作人员在生产前和生产后应立即对所使用的设备和物料管道进行清洗，对于清洗不到的设备、部件及设备外部也要及时清洗、消毒，保证设备及工艺管道的卫生。个人卫生（1）车间生产人员每年至少进行一次健康体检，新进厂地人员必须进行健康检查，取得健康证后方可参加工作；（2）生产人员必须经过车间入口处地消毒池，经洗手消毒以后方可进入车间，上岗以前必须穿戴整洁、统一的工作服、帽，工作服应盖住外衣，头发不得露出帽子外；（3）生产人员应保持良好地卫生习惯，做到“四勤”，即:勤洗澡、勤洗工作服、勤剪指甲、勤理发；（4）进入车间生产人员不准戴耳环、戒指、手镯、项链，不准浓艳化妆、涂染指甲、喷洒香水、不准吃零食、吸烟、随地吐痰或其它有碍食品卫生地活动；（5）生产人员不准穿工作服、工作帽和工作鞋,进厕所或离开生产加工车间；（6）生产人员遇到下列情况必须洗手：开始工作前、上厕所后、处理被污染地原料以后、从事与生产活动无关的其它活动以后，操作期间也应该常洗手废渣、废水处理及综合利用本设计果酒生产过程中，出来制成成品果酒外，还出现了生产中的苹果渣。然而苹果渣主要由果皮、果核和残余果肉组成，含有可溶性糖、维生素、矿物质及纤维素等丰富的营养物质，是良好的饲料资源。经测定在苹果渣皮中，果皮果肉占％，果籽占％，果梗占％，苹果渣的无氮浸出物为％其中总糖％，粗脂肪％，粗蛋白含量％。粗纤维中除了少量的果壳，果梗为木质素外，果肉、果皮多为半纤维素和纤维素。1000公斤鲜果能产生150-200公斤的湿果渣，可以制成干渣30-50公斤。因此将副产物的产品转化回收，对提高果酒生产的经济效益和保护环境都非常重要[9]。废水处理及综合应用（1）、本设计工艺中废水来于2个生产工段，形成了含2种不同污染物的废水个生产工段．形成了含2种不同污染物的废水。即冲洗废水、蛋白液和淀粉提取废水[9]。①冲洗废水第一工段产生的原料冲送、洗涤废水，在总排水量中占60～80％左右，主要含有泥沙、腐烂苹果残渣、皮屑等COD浓度较低，废水经二级沉淀处理后COD降低75～88％，SS降低80~95％，上清液可循环使用，达到了节水减污的目的。②工艺废水第二工段产生的是工艺废水,在发酵完的一系列过滤过程中产生的一些废水。可对其进行一些废水处理，然后再进行循环使用。（2）、苹果渣处理工艺流程图[10]鲜苹果渣→品质检验→碱中和处理→机械破碎→干燥处理→粉碎过筛→成品包装第四章综合技术经济分析投资指标(1)、用于建筑工程的各项费用(I1)计算[11]工厂建筑的面积为办公大楼、仓库、生产车间、发酵车间、水过滤车间、生活区（饭堂、宿舍、休闲区等）、水处理区、绿化区等。则总的面积为3000m2，设建筑的费用为每平方米为400元，则费用为：I1=400×3000=120（万元）(2)、用于购置各种设备、工具和器具的费用(I2)[11]总费用为：（万元），见表2-6果酒生产主要设备清单。(3)、用于安装工程的各项费用(I3)[11]安装工程费用约为设备投资的2%，即：I3＝×2%＝16268（元）。(4)、用于其他建设费用(I4)，如土地征购费、人员培训费、勘察设计费等。土地费为：220（万元）[11]。人员培训费、勘察设计费设为总投资的3%，即为：24402（元）。设运输及相邻部门投资：15万元共计：（万元）。(5)、综上所述，以I表示投资指标，则方案本身投资IA为[11]：IA＝I1+I2+I3+I4＝120+++＝（万元）年经营费用(生产成本)指标1、折旧费的计算（A）设固定资产折旧后预计残值为原投资的5%。设固定资产清理费为原投资的1%。取设备使用年限为15年。年折旧费＝（固定资产－预计残值＋预计清理费）÷预计使用年限＝×（1－＋）÷15＝（万元）2、固定资产的维修（T）维修费以折旧费