生物工程工厂设计

年产5千吨苹果酒工厂设计I1.绪论苹果酒是用经过压榨，破碎后的苹果汁为主要原料，在低温发酵，陈酿的基础上经过进一步成品调配而制成的低精度的果汁饮料。苹果酒生产与葡萄酒的工艺相似，是世界上的第二大果酒。传统的苹果酒主要产自英国不适合生产葡萄的地域，以后相继在澳大利亚等国家出现，我国的苹果酒生产是近几年才出现的，与世界的工艺技术水平差距还很远。据有关资料记载，苹果酒最早出现时在公元一世纪的地中海，直到公元三世纪才在欧洲流行，公元八世纪才盛行于法国和西班牙的部分地区。而其鼎盛时期则是在十八、十九世纪，当时有些好的苹果酒甚至可以与葡萄酒相媲美[1]。当前，苹果酒已经在欧洲、美洲、澳洲等地方十分普及，目前最大的苹果生产地是英国，南非其次，法国第三。我国生产苹果酒最早是在新中国成立以后。1.1苹果酒的分类1.1.1按CO2含量分类（1）静苹果酒经过一系列的酿造程序制成的不含CO2的苹果酒，世界各地的苹果酒酒度各不相同，我国的苹果酒酒度较高，大概在10º左右。（2）起泡苹果酒指含有CO2，又可以根据苹果酒中CO2不同来源将起泡苹果酒分为天然起泡苹果酒和苹果汽酒，天然起泡苹果酒是指在生产过程中产生CO2并使其存于酒中的苹果酒，而苹果汽酒则是成品苹果酒中加入市售CO2而制成的苹果酒。也可根据酿造工艺不同而将起泡苹果酒分为起泡苹果酒、起泡甜苹果酒、香槟型起泡苹果酒及法国苹果酒。1.1.2按糖含量分类（1）干型苹果酒干型苹果酒是指含糖量较低的苹果酒，一般其含糖量小于10g/L也由于其含糖量较低，应该采取适当措施防止其苹果酒的褐变干型苹果酒的比重普遍偏低。（2）甜型苹果酒甜型苹果酒是指含糖量较多一些的苹果酒，一般在20g/L以上。甜型苹果酒也可以根据糖的来源不同而分为天然甜型苹果酒和加糖甜型苹果酒。市售甜型苹果酒的酒度一般不超过14%。因为苹果酒本身口味较淡，对饮用者的味觉刺激较弱，所以在苹果酒中加糖是一个很好的方法。而天然甜苹果酒是在发酵过程中保留糖分而制成，当发酵糖度到60g/L时就进行倒桶，后酵到45g/L就低温储存或进行巴氏杀菌，以保证苹果酒成品的较高的糖度。1.1.3按原料特点分类（1）天然苹果酒指在发酵过程中不添加糖或酒精，完全由纯苹果汁制成的苹果酒，像法国苹果酒就属于此种类型。（2）加强苹果酒虽然以苹果为主要原料，但是在生产过程中加入蔗糖蜂蜜等糖类物质或中性粮食酒精进行发酵而制作的苹果酒。（3）加香苹果酒顾名思义，加香苹果酒即是在苹果酒中加入特殊的芳香物质或风味物质，以使苹果酒成品具有各种特俗风味，像薄荷型，丁香型皆如此类。1.1.4苹果蒸馏酒用苹果汁或者是用苹果皮进行苹果酒发酵，而后进行简单蒸馏或连续蒸馏而制成的苹果酒，苹果蒸馏酒酒精度相对较高一些，苹果蒸馏酒又可以称作苹果白兰地。苹果白兰地又分为美国苹果白兰地，苹果皮渣白兰地等多种。1.2苹果酒的营养价值1.2.1苹果酒中的营养成分因为苹果酒生产过程中没有经过高度的过滤及高温消毒，所以苹果酒中保留了较多的苹果自身的营养物质，如一些有益身体健康的糖类、氨基酸、维生素、矿物质，与粮食酒相比，具有更高的食用价值。（1）苹果酒中的氨基酸氨基酸是蛋白质的基本组成单位，而苹果中有大量的人体必需氨基酸，苹果酒的饮用可以补充人体的氨基酸，调节人体的代谢平衡，促进身体健康。苹果中富含的氨基酸：天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、色氨酸、精氨酸。（2）苹果酒中的有机酸及芳香物质苹果酒因为经过一定程度的发酵，所以苹果酒中含有很多经过低温发酵而产生的物质。苹果酒中的有益人体健康的有机酸及芳香物质：果酸、琥珀酸、酒石酸和高能量营养的醇酯。苹果酒中的矿物质和维生素由于苹果酒中钠含量极少，钾含量多，是很好的碱性食品，苹果自身的二十多种微量元素及维生素有在苹果酒发酵过程中得以保存。1.3苹果酒行业发展前景1.3.1原料充足，价格低廉我国是世界上最大的苹果生产国，产量为世界第一在世界苹果贸易中占有举足轻重的地位，随着我国苹果品种的不断更新，名优品种日益增多，其中也不乏适合酿造苹果酒的品种，无论从质量和品种都越来越好，一些示范园的苹果储藏能力已经高达400wt，所以有大量的苹果急需加工处理，而且从价格上来说，有十分低廉，这对苹果酒产业的发展都是非常有益的。1.3.2产品营养保健功能越来越被人接受苹果酒由于营养丰富，虽然苹果酒现在还不是很被中国广大消费者接受，但是通过不断的宣传和人民生活水平的不断提高，苹果酒会逐渐被广大消费者接受，其独有的营养保健功能会越来越符合消费者的消费方式和消费习惯。除此以外，苹果酒还可以与其他果品混合，生产出不同口味不同风格的果酒，增大消费者的选择度，满足不同的消费需求。1.3.3国家政策大力扶持就当前的酒类市场来说，高度粮食酒已经逐渐饱和，而低度果酒却正处于快速的发展阶段，而且国家也制定了相关的政策鼓励低度果酒的发展，这也为我国苹果酒产业的发展提供了一个很好的发展环境。2.设计内容2.1项目概况本项目的设计是按照相关要求投资少，产出较大，见效快的原则，尽可能保证相关设计在进行时与三废治理，环保，消防同时进行。2.2.1设计任务书设计项目：年产5000t苹果酒工厂设计。设计规模：35天1000t。成品：苹果酒。2.2.2产品质量标准感官指标：色：淡黄色，澄清透明，无悬浮物，无沉淀物香：具有苹果的果香和清新的酒香味：清香醇和，清爽柔细，符合苹果酒典型风格典型性：典型突出，明确。2.2.3产品卫生标准由于我国尚未有完善的苹果酒标准，所以企业参照国家葡萄酒标准GB/T15037—94执行。2.2.1生产规模及建设时间苹果酒厂年产5000t。建设采取统一的规划布局，生产规模化，建设规范化，管理科学化，经营一体化，企业管理模式采用现代化方式。预计本项目自立项到验收完成共需2.5年时间。2.2.2主要原料规格本工艺选用100%新鲜优质苹果，含糖量3~4g/100g[6]2.2.3生产品种及数量本工艺设计所生产的苹果酒的品种及数量见表1。表1生产品种及数量产品名称年产量班产量时间瓶装苹果酒5000t20×31～12月（300d计）2.3设计原则2.3.1工厂设计的原则1.符合经济建设的总原则。2.设计的技术经济指标以达到或超过国内同类型工厂生产实际平均先进水平为宜。3.积极采用新技术，力求设计在技术上具有现实性和先进性，在经济上具有合理性。4.通用性与独特性相符合，并为以后的发展留有一定的余地。5.体现有关卫生方面的规定，优美、流畅，卫生。6.设计工作必须加强计划性，各阶段工作要有明确进度。2.3.2厂址选择的原则厂址选择首先应该符合相关方面的规定，符合工厂所在地的经济发展与总体规划，同时也应该满足苹果酒原料储存，苹果酒生产，成品储存的要求，地势平坦，厂址应在当地最高洪水水位之上，水源与原料充足，气候适宜，交通方便，以使苹果酒产品能及时的销往国内或国外。2.3.3厂址选择从投资和经济效益方面考虑厂址应选在交通便利的地方，以节省运输成本，并且要有一定的供电条件，能够满足生产的需要，要保证水源与水质，这与苹果酒成品的质量息息相关，另外，厂址应选在居民区附近，这样可以减少在职工福利设施相关方面的投入。2.3.4厂址选择结果灵宝市位于豫晋陕三省交界处的河南省西部，分别与陕西省洛南县、潼关县，山西省芮城县、平陆县，河南省陕县、洛宁县、卢氏县接壤。陇海铁路、310国道、连霍高速公路及郑（州）西（安）高速铁路客运专线横穿东西，209国道和临三高速公路纵贯南北。交通网络四通八达，是黄河“金三角”地区人流、物流、资金流、信息流聚集中心。灵宝和与其交界的洛宁是豫西优质苹果生产基地，苹果原料充足，生产可以连续进行，生产能力平衡。灵宝市属暖温带大陆性半湿润季风型气候，气候温和，年平均气温14.5℃，年降水量610毫米；年日照总时数2235小时。灵宝市处在黄河流域，境内河流众多，流域面积大，地表水与地下水资源丰富。综合考虑各种因素，选择灵宝做为苹果厂的厂址，其原料充足，有丰富的水源，交通便利，产品能及时销往世界各地，是较为理想的选择。3工艺设计3.1生产时间安排由于苹果具有较强的季节性，苹果收获旺季为8-9月，而5-10月为苹果酒销售旺季。为了减少原料损失，节约储藏成本，应尽快的将苹果制成苹果酒。故年生产日数为300天（175天生产，125天做后续工作）。3.2工艺流程苹果酒的工艺流程为：

果胶酶、二氧化硫糖、酸酿酒酵母果胶酶、二氧化硫糖、酸酿酒酵母调整成分发酵破碎清洗苹果调整成分发酵破碎清洗苹果调配（糖，酸）后酵陈酿下胶澄清过滤清酒液调配（糖，酸）后酵陈酿下胶澄清过滤清酒液苹果果酒灭菌催熟灌装沉淀苹果果酒灭菌催熟灌装沉淀3.3工艺要点（1）果浆的制备挑选新鲜熟果经过清洗，打碎去核后于密闭罐中巴氏灭菌约10min，冷却后分别加入适量纤维素酶和果胶酶，密封，50℃摇匀，酶解2h[8]。（2）果浆成分调整用蔗糖调糖度，同时加适量碳酸钾降酸，将果浆pH调至3.5~3.8的酿酒酵母发酵所需的最适pH范围。（3）酿酒酵母的活化将果酒酿酒酵母无菌接种到新鲜PDA培养基上，28℃培养2天。（4）酵母的扩大培养将经过活化的酵母菌接入经过指标调整和巴氏灭菌的苹果中，在用纱布封口的发酵瓶中，于28℃温度下进行一级扩大培养，至产生大量泡沫，发酵旺盛时停止。并可根据需要进行转接扩大培养作为酵母。（5）发酵将果浆装入经高压蒸汽灭菌的发酵罐，接入6%的酿酒酵母种子液摇匀，并用纱布封口，于28℃发酵5d。将发酵的泡帽压入酒中，并注意观察发酵动态。至产气停止，糖度降至1%左右时即结束发酵。（6）后酵陈酿酒、渣分离，酒液后酵，酒渣用蒸馏的方法回收其中的乙醇和酒糟。后酵期间10d左右倒一次酒脚，直至无酒脚产生，即进行下胶澄清处理。（7）冷处理在-5~-3℃温度下冷冻沉淀产生，趁冷将沉淀过滤除去。（8）灭菌灭菌效果的好坏，直接影响苹果酒产品的产品稳定性，灭菌不彻底的苹果酒极易发生生物性沉淀。所以整个生产过程中应极力避免杂菌的侵入，保证无菌灌装，确保货架期的安全。4物料衡算4.1生产周期前酵期5天，后酵期为30d，储酒期1～2年，生产能力5000t。4.2原料应用按工艺要求，苹果酒的原料为100%新鲜的优质苹果，苹果用量为5000t。其总糖为10~16g/100g，按正常工艺操作，成酒的酒精度为7.8%vol～8.4%vol。4.3苹果汁的量苹果经除梗破碎之后得到的苹果汁，一般情况下苹果核占整个苹果的20%，不能酿酒发酵的低档压榨汁为3%。因此，所得苹果浆的量为：5000×（1—20%）×（1—3%）=3880t4.4发酵原酒的量苹果汁经过酒精发酵之后，分离酒脚，接着进行自然发酵，再分离酒脚得到发酵原酒。一般情况下，酒精发酵后的酒脚量约占整个发酵醪液的5%，自然发酵后的酒脚量约占发酵原酒的2%，再次发酵过程中的压榨、管道及操作损失约为1%。因此，酒精发酵后所得原酒的量为：3880×（1-5%-1%）=3647.2t苹果酸-乳酸发酵后所得原酒的量为：3647.2×（1-2%）=3574.26t4.5陈酿原酒量发酵后，原酒进入陈酿阶段，此过程需经过几次的倒罐操作，分离酒脚，得到较澄清的、口感较佳的陈酿型原酒。在陈酿期间酒脚、储存期自然损失及操作过程中的损失一般为3%左右。因此，陈酿后原酒的量为：3574.26×（1-3%）=3467.03t4.6稳定后处理原酒的量陈酿后的原酒在品评均衡后经稳定性处理，主要进行下胶澄清、低温冷冻和趁冷过滤处理。其中下胶澄清过程的损失约为2%。低温冷冻和趁冷过滤过程损失为2%。因此，稳定性处理后原酒的量为：3467.03×（1-2%）×(1-2%)=3329.73t4.7装瓶后成品的量稳定性处理后的酒经无菌过滤后，进入灌装系统装瓶包装。在此过程中的过滤损失及机械操作等损失大约为2%。因此，装瓶后的成品的量为：3329.73×（1-2%）=3263.14t4.8出酒率由物料衡算得知，5000t苹果产酒3263.14t则苹果出酒率为：3263.14÷5000×100%=65.3%每吨酒耗苹果量为：5000÷3263.14=1.53t年产5000t苹果酒耗苹果量为：5000×1.53t=7650t4.9生产5000t苹果酒各物料的量苹果浆的量为：7650×（1—20%）×（1—3%）=5936.4t发酵原酒的量：5936.4×（1-5%-1%）=5580.2t苹果酸-乳酸发酵后所得原酒的量为：5580.2×（1-2%）=5468.6t陈酿原酒量5468.6×（1-3%）=5304.6t稳定后处理原酒的量5304.6×（1-2%）×(1-2%)=5094.5t4.10辅料的添加量（1）生产5000t苹果酒，加入果浆重量0.05%的纤维素酶和果胶酶及0.015%的偏重亚硫酸钾。加入纤维素酶量和果胶酶量为：5936.4×0.05%=2.97t加入偏重亚硫酸钾量为：5936.4×0.015%=0.89t（2）蔗糖添加量生产5000t苹果酒，出汁率为80%，含糖为175g/L，生产10%vol苹果酒，需补加蔗糖：（10×18-175）×5000=25000kg=25t。（3）酵母添加量：5936.4×6%=296.8t（4）明胶溶液添加量：5304.6×0.015%=0.80t表2生产5000t苹果酒的主要物料消耗指标一览表序号消耗量(t)序号消耗量(t)1苹果量76505蔗糖252纤维素酶2.976酵母296.83果胶酶2.977明胶溶液0.804偏重亚硫钾0.895设备的设计与选型在之前物料衡算的基础上，确定车间发酵设备的台数、型号和尺寸。据此，进行车间布置设计，并为后期的非工艺设计项目打好基础，同时，为设备的制作和采购提供资料。5.1设计原则从设备的设计选型上，可以反映出所设计工厂的先进性和生产的可靠性。因此在设备的工艺设计和选型时应考虑如下原则：(1)保证工艺过程实施的安全可靠；(2)经济上合理，技术上先进；(3)投资省，耗材料少；(4)运行费用低，水电消耗少；(5)操作清洗方便，耐用易维修；(6)考虑生产波动与设备平衡，留有一定余量；(7)考虑设备故障及检修的备用。5.2主要设备选型与计算5.2.1发酵罐容积、生产能力、数量的计算苹果酒发酵罐的装满系数一般为0.8，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。(1)主要参数装满系数:0.8酒液比重:l工作日:175d生产周期:35d生产能力:5000÷(175÷35)=1000t(2)发酵罐容积与数量计算:V=Vo/Ø式中V—发酵罐容积(m3)Vo—苹果汁体积(m3)Ø—装满系数V=1000÷0.8=1250m3由于前酵期只有5天，后酵期为30天，一个批次生产中可以进行一次后酵，多次前酵，综合考虑投料次数设为2次/批，故前酵罐容积为1250÷2=625m3前发酵罐V=30m3，N=20个后发酵罐V=30m3，N=40个（其中含备用罐）（3）发酵罐的计算圆柱部分的体积：QUOTE当H0=2D时D=2.67m圆筒高：H0=2D=5.34m封头高：ha=0.25D=0.67m封头直边高：hb取50mm罐的总体积V总:总罐的总高度H=H0+2（ha+hb）=6.78m（4）设备选材本项目生产设备材质选用不锈钢1-Cr-l8Ni9Ti。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。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。5.2.2苹果清洗设备的选择本设计采用金宇机械厂生产的型号为JY-2000水果清洗机，其主要性能为：功率0.75kw，尺寸为：2000×1000×1200mm，每小时2吨—4吨。工作原理为利用硬质毛刷在清洗机内的慢速转动以及苹果与苹果之间的相互摩擦，上部装有两根均匀出水管连续出水，底面与侧面中下部均布高低不平的硬质毛刷，可实现苹果在机内的无规则翻滚，一次苹果的清洗时间约为5分钟。这种苹果清洗机相比市场上的要容积大，清洗效率高，可连续清洗，且操作十分简便，洗完后呈现为本色，无残留杂质，有效的去除残留的农药。具有清洗有效容积大、效率高，节水，可连续清洗，操作简单，使用寿命长等特点，经久耐用，耐磨性能好5.2.3卧式双螺旋压榨机卧式双螺旋压榨机适用于沙棘，苹果，甜叶菊，木薯等纤维含量高的物料的高效压滤。双螺旋连续压榨机。螺旋由减速机经齿轮减速箱带动，压榨螺旋与主轴一起旋转，输送螺旋套在主轴上与压榨螺旋作反向旋转。机体头部设有入料箱，箱内设有滤板。物料送入箱内，既有部分料液通过滤板自行滴出，经螺旋榨出的液料通过筛筒流入盛液盘，由出液管排出，主轴上装有小筛筒，部分料液通过小筛筒从排渣锥形体出液管流出，压榨后的干物料由筒末端排出。选用压榨机的型号：圣达/sdy10外形尺寸：3.75*0.96*1.3（m）处理能力：8-10t/h，进料含水率：80-90（%）滤饼含水率：50-65（%），设备重量3000（Kg）则需要卧式双螺旋压榨机：30÷8=3.75台≈4台5.2.4储罐（不锈钢）用于苹果酒的存储、控温、控制pH值等。选用不锈钢作为储罐的原因：（1）占地面积小，可以不建厂房，坚固耐用，易搬迁，维修费用低；（2）密封条件好，减少香味和酒的挥发损失，防止外界物质、气味进入，保证酒质；（3）罐内表面光滑易清洗，空罐易保管；(4)露天贮酒能起到人工老熟的作用。容积：前酵后酵罐可做最后一批的贮罐，可容纳：30×（20+40）=1800m3剩下的为：5000-1800=3200m3故选用200m3的16个5.2.5螺杆制冷机组用于发酵罐、储罐及配酒罐的恒温制冷。采用三洋压缩机的低温单机双级变频螺杆机组，-30～-60℃。-30℃时，冷量可达190kW，工质为R22。5.2.6发酵罐控制器用途：主要控制主发酵罐的温度、pH值、酸度、糖浓度、搅拌、循环系统及各辅料的输入等。数量：20个（因为发酵罐数量是20个）。苹果汁冷却器将压榨后的苹果汁冷却至后发酵温度20℃。型式：板式冷却器所需冷却面积计算：①冷却（冷却介质为冷水）：苹果汁温度：25～20℃；冷水温度：18～21℃；冷却时间：60min。F＝GC（t1-t2）式中G=5000kg/h，C=0.98kcal/kg℃t1＝25℃，t'1=18℃，t2=20℃，t'2=21℃Q=5000×0.98×(25-20)＝24500kcal/h逆流传导时的平均偏差：△t1＝t1-t'2＝25-21＝4℃△t2＝t2-t1＝20-18＝2℃先取用苹果汁冷却器为薄板冷却器，其传热系数K值取2000kcal/m2h℃，QUOTE②过滤段冷却（冷却介质为盐水）：苹果汁温度28℃→-5℃；盐水温度-10℃→0℃冷却时间60min。Q2＝GC（t1-t2）式中：G＝24500kg/hC＝0.98kcal/kg℃t1＝28℃，t'1=-10℃，t2=-5℃，t'2=0℃Q2＝24500×0.98（28+5）＝792330kcal/h△t1＝t1-t'2＝28-0＝28℃△t2＝t2-t1＝-5-（-10）＝5℃QUOTE5.2.7输送设备（1）苹果输送设备名称：皮带输送机型号：LSS25处理量：25t/h设备质量：125kg外形尺寸：3000×600×1000（mm）数量:1台（2）果汁/果酒输送设备输送果酒的主要设备是洁净的管道和保养良好的泵，输送过程中要确保无原料渗漏、不会引入空气和免受外来物质的污染。选择输送果汁和果酒的泵的材质和性能应该符合相关标准。这些标准要求所有与食品相接触的泵表面必须采用300型不锈钢或具有腐蚀性能的材料。同时要求表面光滑、无裂隙以及湿表面的表面弯曲度最小。泵的设计应避免使用内螺纹，以便于拆卸、清洗和检查。故选用泵为，数量选为10个型号：10T/H泵轴位置： 卧式叶轮结构：半开式叶轮 叶轮吸入方式： 单吸式流量：9~10（m3/h） 叶轮数目： 6扬程：25（m） 轴功率：2.2（kW） 吸入口径：50（mm）排出口径： 50（mm）5.2.8灌装设备（1）酒瓶1t苹果酒需容量为750mL±2%的酒瓶1350个，年需瓶量为：5000×1350=675万个；（2）洗瓶机型号：QSP-800处理量2000~8000瓶/h设备质量：3500kg外形尺寸：4200×1400×1300（mm）个数：1台（3）灌装机技术参数型号 GDP-12全自动生产效率 3000瓶/小时适用瓶型 φ50-φ100H=140-280mm整机功率 0．75KW380V可调容量范围 100~800ml灌装精度 500±1.5mL外形尺寸（mm） 1100×1060×2150（4）打塞机性能与特点1.结构新颖，操作方便，设备寿命长，工作可靠。2.无极变频调速，适用瓶型高度范围广。3.进瓶、压塞过程有过载保护，保证人机安全。4.采用机械联动装置，不进瓶，不下塞，节约瓶塞。主要技术参数型号：全自动打塞机（青州宇顺机械）生产能力2600瓶/小时适用瓶型φ=60-100mm，h=250-380m，瓶口直径15-25mm整机功率1.5kw（5）贴标机本机是为上糊式自动贴标机。作业时，先以贴标杆沾取树脂胶，再由贴标杆粘取标签旋至真空皮带后，将标签贴上瓶子（容器）。可快速更换不同大小的瓶子规格，操作简单，整齐、美观、干净、清洗容易。机器型号：YSTB-1外形尺寸：3000×850×900mm总功率：1.87kw耗气量：4-6Kgs×18Liter生产效率：1000-4000瓶/时瓶子直径：50-100mm(6)封箱机设备名称：全自动包装机型号：DXDY60处理量：40~60箱/h设备质量：3700kg外形尺寸：16250×750×1500（mm）数量：1台表3设备选型一览表设备名称型号处理量设备质量（kg）外形尺寸（mm）数量（台/个）清洗机皮带输送机JY2000LSS252~4t25t/h1252000×1000×1200mm3000×600×100061压榨机/sdy108~10t/h30003750×960×13004储罐200t16发酵罐30m360螺杆制冷机组JZKA12521301板式过滤机BM100332003480×1450×13601泵10t/h10洗瓶机QSP_8002000~8000瓶/h35004200×1400×13001灌装机GDP-123000瓶/h1100×1060×21501打塞机自动打塞机2600瓶/h1贴标机YSTB-11000~4000瓶/h3000×850×9001封箱机DXDY6040~60箱/h370016250×750×150016水电衡算6.1水衡算全厂用水量包括生产用水、清洗设备用水、生活用水、消防用水、生产用水：洗果机水耗量：苹果：水=1：2故用水量W1=90×4=360t/h冲洗地坪用水：每40m2生产车间需要用水0.3t，每班清洗2次。W2=（S/40）×0.3×2/8×6=（494/40）×0.6/8×6=6t/h其它用水：W3=12×6=12t/h配料用水：本设计是年产5000吨苹果酒，由前面的计算每小时生产能力1.19t，苹果原汁及辅料含量25%。故配料用水W4=1.19×（1-25%）=0.89t/h苹果汁车间每小时用水的最大消耗∑W=W1+W2+W3+W4=360+6+12+0.89=378.89t/h每小时用水量：第一个月为：522.89t；其他几个月：237t每年用水量：（W2+W3+W4）×20×300+W1×20×28=314940t生活用水：q＝式中q——最大小时生活用水量，t/hK——小时变化系数Q——用水量指数N——使用人数，人t——使用时间，h宿舍用水W3＝×24＝52.8t办公室用水W4＝×8＝0.3t食堂用水W5＝×4＝7.92t所以生活用水为W6=52.8+0.3+7.92=61.02t6.2电衡算各设备的功率如下：皮带输送机：A1=7.5Kw卧式双螺旋压榨机：A2=2×4.0=8.0Kw泵：A3=4×2.2=8.8Kw螺杆制冷机组：A4=4.5Kw洗瓶机A5=4.5Kw：灌酒机：A6=7.35Kw全自动包装机：A7=1.62Kw板框滤机：A8=2.2Kw灌装机：A9=0.75Kw打塞机：A10=1.5Kw贴标机：A11=1.87Kw设备总耗电量：A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7+A8+A9+A10+A11=48.59Kw每年用电：48.59×20×300=291540Kw7总平面布置7.1总平面设计的基本原则影响企业总平面布置的因素：

表4影响企业总平面布置的因素方针政策企业生产及使用功能建设场地条件1.节约用地2.环境保护3.降低能耗4.综合利用

1.生产工艺流程和使用功能要求2.企业预留发展和扩建要求3.生产管理和生活方便要求4.安全、卫生要求5.建筑艺术要求6.环境质量要求1.地形、地质、水文、气象等自然条件2.交通运输条件3.动力供应和给排水条件4.施工建设条件5.厂际协作条件6.城镇或工业区、居住区规划条件8辅助工程8.1原料接收站原料是苹果酒生产的第一个环节，要生产好的苹果酒，就需要保证原料的质量。苹果运输进苹果酒工厂后，需要及时对进行分选和尽快进入生产车间，减少其他因素对苹果质量的不良影响。8.2研发中心8.2.1研发中心的任务1.供加工用的原料品种的研究；2.制订符合本厂实际的生产工艺；3.开发新产品；4原料辅料的研究，包装材料的研究，废弃物治理与回收利用的研究等；5.搜集整理先进的技术情报，并综合本厂实际加以推广应用。8.3品控中心8.3.1品控中心的任务

表5品控中心的分类分类方法类别按检验对象分类原料检验、半成品检验、成品检验、镀锡薄板及涂料的检验、其他包装材料检验、各种添加剂检验、水质检验及环境监测按检验方法分类感官检验、理化检验及微生物检验8.3.2品控中心的组成品控中心的组成：感官检验室、物理检验室、化学检验室、空罐检验室、精密仪器室、细菌检验室、储藏室。8.4仓库8.4.1意义苹果酒工厂是需要较高物流量的企业，但是原料，辅料及成品三种物料就约等于成品的3~4倍，而且这些物料及成品在工厂的停留时间一般较长，因此就需要较大的仓库面积。而进行工艺设计时，就要对仓库的设计做充分的考虑，以避免工厂建成后在对仓库进行临时的修改而制造不必要的麻烦。仓库的选址一般距离工厂较近，以便原料尽快进行生产。8.4.2仓库类别

表6仓库类别仓库类别介绍原料仓库包括常温库、冷风库和冷藏库等辅助材料库存放糖、油、盐及其他辅料保温库包括常温库和37℃恒温库成品库包括常温库和冷风库包装材料库存放纸箱、纸板、塑料袋和商标纸等五金库存放金属材料及五金器件设备工具库存放某些设备及工具8.4.3仓库面积的确定仓库容量确定之后，仓库的建筑面积可用如下方式确定：F=F1+F2=V/dK+F2F—仓库的建筑面积，m2；F1—仓库库房的建筑面积，m2；F2—仓库的辅助用房建筑面积(如楼梯间、电梯间、生活间等)，m2；d—单位库房面积可堆放的物料净重，kg／m2；V—仓库应该容纳的物料量，t；K—库房面积利用系数，一般取0.6～0.65。8.4.4苹果原料库对土建的要求苹果原料可以分为短期储藏和长期储藏两种，如果是短期储藏，一般可以用常温仓库，可以选用简单的平房，但是仓库门应该方便运输车辆的出入。如果是较长时间的储藏的话，则要用冷风库，其温度因所储存的物料的不同而不同，性质稳定的物料储存温度可以在冰点以上，库内相对湿度应保证在适当水平，如果所储存的物料性质不稳定，易变质，则可以储藏在冰点以下的温度，以保证所储存物料的质量。8.4.5成品库成品库要靠路货物的进出方便，房屋建筑规格符合产品的存放要求。由于苹果酒生产完成后，是储存在储罐之中，故灌装完成后瓶装苹果酒的成品库相对不需要太大。8.4.6其他包装材料仓库包装材料仓库应该符合各类包装材料对储存的特殊要求，如湿度，温度等。同样，库房的建筑结构也应该满足物料储藏的要求。另外，仓库中也应该有相应的运输工具，如叉车等。8.5机修车间任务：制造非标准设备，保养所有设备；空瓶、通用设备易损部件的加工。组成：一级机修、厂部机修和车间保全两级机构设备：普通车床、焊接变压器、焊接发电机。9果酒工厂卫生、环保、安全设计9.1工厂卫生9.1.1厂址的卫生要求1、有足够可利用的面积和较适宜的地形；2、厂区通风、日照良好、空气清新、土质坚硬适于建筑；3、厂房周围的土地适合绿化；4、能源（包括电力）供应充足，并要有清洁的水源；5、交通便利；6、便于污水、废弃物的处理，附近有承受污水放流的地面水体；7、厂房周围不存在有害污染源；8、区内禁止饲养畜禽及宠物；9、厂区道路畅通无阻，道路清洗方便，厂内排水方便，防止积水。9.1.2工厂内部总平面布置的卫生要求1、苹果酒厂、仓库有单独的院落；2、工厂的道路材料应该用易于清洗的材料，并适当的有一定的坡度，以利于雨雪的排除。3、工厂内建筑物设置合理，将厂区分为生活区和工作区；4、工艺流水线设置合理，防止不同环节的交叉影响；5、配备相应的辅助设施，如更衣室休息室等。9.1.3厂房内部建筑的卫生要求厂房室内建筑卫生：（1）生产厂房均不设在地下室内；（2）厂房结构牢固且便于清洁；（3）室内有良好的微小气候；（4）厂房内原料，成品，废水的进口或出口应分开，防止相互污染；（5）有合格的卫生用房；（6）通风条件较好。车间内的采光、照明：（1）充分采用自然光线，当采光不足时需给予人工照明；（2）人工照明的要求-照明要充足。仓库的光线可以相对的暗一些，以利于不同物料的储存。照明方式总体上采用全面照明和局部照明相结合的方式。屋顶、墙和地面的卫生要求：（1）墙壁、支柱采用无毒，防渗水的材料，便于消毒和清洗。（2）地板防渗水，防热，耐酸碱。（3屋顶防水，防虫，且与墙体弧形结合。9.1.4仓库的卫生要求1、干货应照明充足，通风良好，要注意防潮。2、保持低温和恒温根据物料对保存温度的要求，满足温度要求。3、仓库方向坐南向北，并做好防风防光的处理。4、仓库设单间或隔离间。5、冷藏库设置预冷间。9.1.5人员个人卫生要求1、对从事产品加工检验的人员，应自身不带有会对产品产生影响的传染性疾病，生产过程中也应该严格遵守相关的卫生制度。2、进入生产车间的操作人员，必需穿戴规定服装进车间之前有洗手消毒。3、生产车间进口处，设有消毒池。4、车间严禁抽烟和吃零食，保证车间卫生。9.1.7原辅材料的卫生要求1、各种原辅料应该经过严格的检验，以保证其质量。2、原辅材料的运输车辆应保持清洁卫生，并有防尘设施。3、原辅材料仓库及冷库应保持清洁卫生，并有防鼠、防蝇措施。4、生产用水必须符合生活饮用水标准。9.2环保9.2.1废水处理工艺流程：图9-19.2.2废气处理生产过程中产生的各种废气，可以根据其特点用相应的方法，相应的设备除去。同时也提高了厂区的卫生状况9.2.3废弃物处理对于生产车间及厂区产生的各种废弃物，包括生活垃圾等因该集中交由专门废弃物处理及回收部门处理。9.2.4环境绿化布置1、办公区域的绿化。保证厂区有一定程度的绿化面积，种植草木，如果条件允许的话，还可以建造人工喷泉，以满足职工休闲生活的相应需求。2、防护林带和道路绿化围绕厂区种植防护林，要求所种植树木在当地生长良好，以降低污染和保证厂区的环境卫生。9.3安全厂领导应该贯彻安全生产责任制，做好计划检查工作，确保安全生产。9.3.1安全检查在做好经常性检查的基础上，定期进行专业型检查，对检查中出现的相关问题要积极制定解决方案。9.3.2防火、防暴、防毒火源的控制与消除：对能产生静电的设备，应进行接地处理，控制易燃易爆气体的流速，在易燃易爆品的周围应该严格禁烟禁明火。易燃易爆的控制对易燃易爆品做好相应的保护措施，工厂用不燃或难燃溶剂替代易燃溶剂。3、自动控制和安全装置：设置报警信号装置和阻火设备。4、厂房的安全疏散：厂区及地下室的安全出口及疏散通道要大于两个。5、化学危险物质必须按照国家的相关法规执行。6、消防设施安全。厂区及车间应在明显位置设置消防器材，如干粉灭火器或泡沫灭火器，并定期进行消防教育及演习。6、建筑防雷。高层建筑配备避雷针，并定期对避雷针及相关的漏电保护熔断器进行检查。10企业组织与劳动定员设计10.1企业组织设计企业组织机构设计遵循原则任务、目标一致性原则分工与协调相结合原则统一指挥原则有效管理幅度原则精简和高效原则责权利对等原则集权与分权相结合原则稳定性和适应性原则10.2企业劳动定员编制范围包括生产工人、工程技术人员、管理人员、服务人员、其他人员。根据我厂的劳动需要而制定的劳动人数，以提高生产效率，具体再根据实际调整，人员分配如下；一.厂长办公室2（厂长1副厂长1）二．财务科3（出纳1会计1统计1）三．经营部5（主管1营销4）四．人事部3（经理1其他2）五．技术部4（工程师1技术员3）六．保卫处9（主任1保卫8）七．生产车间总共人数180人，配车间主管1名八．化验室7（主管1实验员6）九．机修6（车工4钳工2）十．锅炉房4十一．配电房2十二．水处理4十三．仓管12（原料库8成品库4）十四．伙食5十五．其他7（清洁工2司机4园丁1）总人数262人最大班人数为112人。11酿造苹果酒的经济效益11.1苹果酒的主要生产设备与土建投资估算表7主要设备价格及年折旧额表序号设备名称数量单价（万元）折旧年限（年）年折旧额（万元）1清洗机60.6150.162破碎机15.4150.363输送机11.2150.084发酵罐404.5253.65泵100.22150.0596螺杆制冷机组15154.27贮酒罐204.7257.528过滤机22.2150.2939罐装机170125.83安装费12.6200.84总计106.4222.9注：设备安装费占设备价格的5℅设备总投资约为106.42万元，年折旧额约为22.9万元。因为该厂区为新建厂区，则所有厂房均为新建，共占地面积约为6500平方米。土建总费用为约为350万元。若厂房折旧年限为35年，则年平均折旧额为350/35=10万元。设备与厂房年折旧额为22.9+10=32.9万元吨酒含有的折旧额为329000/5000=65.8元11.2苹果酒的生产成本(1)苹果价格按6元/公斤计算，按物料平衡计算可知，吨酒耗苹果1.53吨，则吨酒需苹果的费用为：1.53×1000×6.0=9180元(2)酵母费用：共用酵母474.9吨，酵母价格为260元/kg，则每吨酒共用酵母的价格为：（296.8×1000×260）/5000=15434元(3)水费：吨酒耗水为315001.02/5000=63吨，水的价格为2元/吨，则吨酒耗水的费用为：63×2=126元(4)电费：吨酒耗电为291540/5000=58.3度，电的价格为0.8元/度，则吨酒耗电的费用为：58.3×0..8=46.6元(5)其他材料费用：包括液体二氧化硫、明胶、硅藻土、氮气、纸板、五金备件等每吨酒约为200元。(6)包装费用：纸箱、商标等每吨酒为800元；每吨酒用酒瓶1350个，每个瓶1.0元，则包装费用一共为800+1350=2150元(7)工资成本：共有职工为262人，每人每月工资平均为1500元，每年共产酒5000吨，吨酒工资为：262*1500*12/5000=943.2元生产成本为以上六项之和：9180+15434+126+46.6+200+2150+943.2=28080元即吨酒成本为：28080元11.3生产5000吨苹果酒的经济效益(1)销售费用苹果酒每瓶出厂价格为35元，则每吨销售价格：1350×35=47250元，销售费用按10%计，共47250×10%=4725元(2)财务费用财务费用(含设备与土建折旧费)约每年为200万元，吨酒为400元(3)管理费用全年管理费用约在20万元，吨酒费用为40元(4)税金根据国家税收政策，苹果酒的增值税为17%，扣进项税后约为10%，消费税为10%，总税率为20%左右，则苹果酒吨酒总税金为：47250×20%=9500元(5)利润总额苹果酒的吨利润为：47250－4725－400－40－9500－2