一条年产1200吨桂花纯露的生产线设计及投资估算13000字【论文】

I目录 1 1 1 2 31.4纯露简介 3 3 4 4 5 53.1产品方案 5 53.1.2劳动定员 6 6 63.2.2工艺要点 7 7 7 8 8 84.1厂址选择 84.1.1厂址选择的原则 84.1.2厂址的选择 9 94.2.1总平面设计的基本原则 9 5.1物料衡算 5.1.1原料衡算 5.2.2.1前处理阶段 5.2.2.4包装阶段 Ⅱ 6.1.1生产用水量 6.2用电量计算 6.3用汽量计算 8.1更衣室 8.2成品仓库 8.3库房 8.5检验室 10.1废水的处理 11.2.1原料成本 11.2.2包装成本 11.2.5其他成本 11.2.6成本核算 11.3营收估算 20 21 21摘要桂花是我国传统芳香植物之一，通过蒸馏工艺制得的桂花纯露能保留桂花中较多的活性物质，同时具备桂花甜润馥郁的风味，因此深受消费者喜爱。但是桂花纯露目前的加工生产能力有限，生产线多为手工操作式和不连续式。本文在对现有的工艺技术、生产设备进行比较分析的基础上，设计了一条年产1200吨桂花纯露的生产线，主要包括了工艺流程、物料衡算、生产设备选型、水电汽衡算、车间布局设计等内容。本设计对该项目的初期投资和预计收益等进行了合理的估算。该项目初期投资为1416.91万元，年销售额达14454万元，可创利润3861.88万元，需上缴各项税额约2847.41万元，可以带动80名员工就业，能够促进我国花香型调味品产业的发展，具有较好的社会经济效益。关键词：桂花纯露；生产线；工厂设计；经济核算桂花，又名棂、月桂，木犀科木犀属，是我国特有的常绿灌木或小乔木经济树种，也是我国十大传统名花之一，具有多年的栽培史(彭国全和季梦成2004)。李时珍《本草纲目》中有记载“丛生岩岭间，谓之岩桂，俗呼为木犀，其花有白者名银桂，黄者名金桂，红者名丹桂。有秋花者、春花者、四季花者、逐月花者” (李时珍1603)。桂花历经长期演化，在自然选择和人工选择的双重作用下，形成了丰富的变异类型，拥有众多品种(张坚2006)。1985年，第一个桂花品种分类系统采用检索表的形式对桂花品种进行了鉴定，将桂花品种分为四季桂(AurantiacusGroup)4个品种群(刘玉莲1993)。其中四季桂品种群属于四季桂类，全年或秋、冬、春三季有花，主要集中在春季和秋季开花，花色花香随季节和温度不同而异；而银桂、金桂、丹桂3个品种群属于秋桂类，集中在早秋至晚秋开花，每年开花1-3次。桂花喜欢温暖的环境，适宜在土层深厚、排水良好、疏松肥沃、富含腐殖质2水平和发展趋势(臧德奎等2003)。这些地区的桂花生产呈旺盛的发展态势：面化，形成一批实力雄厚的现代化桂花种业集团企业(向其柏和刘玉莲2004)。研究表明，桂花中总氨基酸含量高达13.78%,其中人体必需氨基酸为6.26%,占氨基酸总量的45.55%,植物蛋白第一限制氨基酸—一赖氨酸占氨基酸总量的5%左右，桂花中氨基酸的配比合理，是一种优质蛋白质(任全进等1999)。此降低血压，促进糖类代谢等作用，是一种理想的保健食品(汤宽泽1992)。桂花甜润，故为极佳的香料原料(檀华蓉等1997)。此外研究发现，桂花中蕴藏着含菌、护肝等作用，同时是一种天然的抗氧化剂(范文秀等2004)。屈原在《离骚》中写下“援北兮酌桂浆”,这是关于桂花制作食品的记年产1200吨桂花纯露工厂设计3对缓解疲劳、头痛和生理痛等都具有一定的作用(全国中草药编写组1975)。糕点的极佳原料，被广泛用于食品、化工等行业(杨康民2000)。目前市场上主品，天然桂花香精产品更是在国际市场拥有颇高销量(刘伟龙2004)。因此，轻1.4纯露简介植物性食品协会(PBFA)在2021年4月发布的最新数据报告指出，在消费4业加入到天然植物提取方面(仁瑞冰2018)。全球领先的独立市场研究咨询公司英敏特在2019年发布的《亚太区食品与新产品数据库(GNPD)显示中国花香味饮品新品呈上升趋势。料；与此同时，杯饮“桂花弄”凭借其辨识度极高的桂花香甜口味人气居高不种口味在内的花果香型冻干茶咖。2020年，元气森林、汉口二厂、达利园等饮束后，娃哈哈在2021年3月发布了春夏系列苏打气泡水，值得注意的是，轻薰一些花卉可以有效改善健康状况，甚至治疗疾病(钟根秀等2015)。品牌应把握2设计原则与依据年产1200吨桂花纯露工厂设计5(1)保证生产过程及工作人员的安全，保证产品的质量。(2)对生产加工环节作出科学合理的规划，尽可能降低生产成本以减少资(3)在实验室工艺基础上，结合工厂实际生产水平进行规划，使用自动化(4)对于废弃物的处理应符合相关卫生标准，符合相关排放规定，保护环3产品方案及工艺流程3.1.1班产量的确定际生产中，采用四班工人轮班的工作制度，每班8个小时的工作长度，早班600:00-08:00,中班08:00-16:00,晚班16:00-00:00,其中机器一直处于生产状态。由此可确定班产量为(1200/365)/3=1.10t。根据劳动性质和内容的不同，将全厂劳动人员分为三类：生产车间人员、辅助部门人员和行政管理人员，岗位人员配置及工资情况见表1。类别人数(人)工资(元/月)生产车间人员4操作员辅助部门人员质检员5技术员57仓库保管员33行政管理人员人事人员3财务人员3市场人员4安保人员3总计年产1200吨桂花纯露工厂设计7原料筛选贮存3.2.2.1前处理阶段微波干燥成品包装蒸馏无菌灌装灭菌水油分离过滤筛选：选择成熟度合适、品质良好、产量大、易获得的桂花品种，原料进厂后对其质量进行初步检测。微波干燥：鉴于桂花花期较短，为减小这一因素对生产的限制，在完成每年一次的原料采收后，将桂花经微波干燥设备烘干储存备用。3.2.2.2提取阶段把桂花花瓣放入蒸馏装置中蒸馏，将蒸馏产生的桂花纯露和蒸汽的混合气体进行冷凝处理，得到馏出液。水蒸气蒸馏法是指将含有挥发性成分的植物材料与水共蒸馏，使挥发性成分随水蒸气一并馏出，经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。处理各种芳香植物时，在使用蒸馏手段提取精油之前，往往还需要对植物原料进行前处理。如果是草类植物或者采油部位是花、叶、花蕾等，一般可以直接装入蒸馏器进行加工处理。蒸馏：关闭蒸馏釜底下的排渣以及排污阀门，打开注水阀门往蒸馏釜内注入清水，从加料口加入物料，加料口盖暂时不要封闭，等开通蒸汽后再封闭加料门。将锅炉出气管道气压表指数控制在0.1-0.2之间。打开蒸馏釜内部蒸汽直通加热阀门，关闭物料加料口。蒸馏釜内气压为常压。蒸馏时间达到4个小时以后，关闭油水分离器出水口至复溜柱进水口阀门，打开油水分离器至纯露储存罐的出水阀门继续蒸馏，直至纯露储存罐内纯露的重量与蒸馏釜内加入的物料重量相等时，整个纯露生产过程结束。冷凝：当蒸馏釜温度达到80℃以上时，打开冷却水阀门，给冷凝器供水。当冷凝器的出液口有冷凝液流出时，打开油水分离器进水口阀门，打开油水分离8进水阀门大小，控制冷凝器流出的冷凝液温度在30℃以下。当蒸馏釜温度上升至95℃以上时，开始计算蒸馏时间并保持流出的冷凝液温度在30℃以下蒸馏2小时左右。在蒸馏2小时以后，关闭油水分离器至复溜柱出水口阀门，开启油水换器使桂花纯露在130-150℃下加热后能够达到商业无菌。灌装：把成箱的500ml的塑料空瓶放在进瓶托盘上，用水清洗干净，然后运输到灌装口，再将杀菌后的桂花纯露输入灌装口，每头提瓶区域，同时把折叠状态的纸箱放入纸箱成型封底机上，每12瓶装一箱，4厂址选择与总平面设计4.1.1厂址选择的原则 (白晓明2011):(1)工厂选址要尽量接近原材料产地，以减小原料在运输途中发生氧化变年产1200吨桂花纯露工厂设计9(2)需要有足够的能源支撑，电力供应能够支撑整个生产过程的正常运行。(3)尽量选择地质环境条件可靠的地区，不可以选择易发生流沙、洪涝、山体滑坡等地质灾害的危险地带，也不可以选择有土地断裂层、反射性物质、重大污染源等危险因素存在的区域。此外，风景区、居民密集区也应该尽量远离。(4)尽量不占用农民用于日常耕作的良田，同时要充分考虑节约成本以及便于销售运输同时充分利用城市带来的资源等因素，故尽量选择在一线或二线城(5)交通便利，选择在公路、铁路的附近，便于原料和产品的运输。(6)供水要充足，无论生产需要还是生活需要，工厂生产过程都需要足够充足且优质的水源作为基础，同时在生产过程中所产生的废水、污水也要做好相应的后续处理，不可以随意排放，应先将污水处理到符合国家规定的排放标准后再通过合理的方式排放。(7)保证绿化面积，在工厂的周围以及工厂内都要多种植一些花草树木保证充足绿化，充足的绿化可以很好地降低噪声，改善周边气候环境，减少生产过程中的污染。根据以上选址要求，本次工厂设计选址于湖北省恩施土家族苗族自治州，恩施位于湖北省西南部，地处鄂、湘、渝三省交汇处，是湖北省唯一的少数民族自治州，享受国家西部大开发计划政策。恩施属亚热带季风和季风性湿润气候，特点是冬少严寒，夏无酷暑，雾多寡照，终年湿润，降水充沛，雨热同期。全州水资源总量为299.8亿立方米。水电资源理论蕴藏量达600万千瓦，可开发量达500万千瓦，风电资源蕴藏量达300万千瓦，是华中地区重要的清洁能源基地。天然气已探明储量1500亿立方米，预测资源量达1.5万亿立方米。2019年末全州公路通车里程达到28517公里，其中高速公路588公里。政策方面，恩施相继出台了《招商引资奖励措施》、《外贸奖励措施》等文件，为企业落地提供了诸多的优适合作为本次设计的厂址进行生产。本工厂的总平面设计涉及对生产车间、货运停车场、综合楼、宿舍楼、绿化带等区域的规划布局。在进行平面设计时有以下原则(谈海燕2010):(1)工厂内的建筑物的空间布局应首先符合产品生产工艺的要求，同时要保证连续化生产，建筑物的布局尽量紧凑，保证运输方便。(2)在工艺流程中，车间之间的操作不可以相互妨碍，尽可能地避免不同生产阶段的产品往返运输。(3)坚持节约能源，动力设备要求大的车间要尽可能离动力提供设施如变电站近一些，同时需要蒸汽的车间也要离锅炉房尽可能接近，以减少因输电或者输热管道长度而导致的能源损失。(4)在工厂建造的时候要考虑风向的因素，保证车间的通风，对于易产生异味以及清洁度要求高的车间要布置在风量大的一侧，而对于易产生粉尘以及需要运输物料的道路要布置在风量小的一侧，从而避免扬尘和因风带来的杂质污染(5)生产过程要符合卫生要求，各车间、仓库应和人流量大的区域如宿舍、食堂等分开，以避免食品在生产过程中因为人流量大而被污染。各个阶段产生的物料不可以堆在一起，同时员工在进出生产车间要进行消毒处理。(6)具备安全意识，易燃易爆物料的物料尽量敞开或者半敞开放置，同时配备消防设备，为以防万一，此车间或者储存仓库的道路要宽敞并且保证交通便捷，方便消防车迅速抵达。(7)尽量节约土地，厂房的布局安排要紧凑合理，同时要充分利用空中资源，建造楼层时采用多层楼房的方式而不是采用单层建造大量占用土地，也可以利用地形合理设置道路车间的布局，合理安排以尽量减少土地的占用面积。工厂总面积设定为9130m²,主要包括生产区、宿舍区、绿化区、停车场等。工厂的具体建筑面积如表2所示。年产1200吨桂花纯露工厂设计活动中心餐厅综合楼货车停车场停车场5.1物料衡算以新鲜桂花与纯露比例1:1的产品配方进行物料衡算。5.1.1原料衡算在桂花纯露的生产加工过程中会产生一系列的物料损耗，各种损耗的损耗率见表3。灭菌按照每班生产1.10t桂花纯露成品进行计算，过滤前纯露质量为1.10/(1-0.3%-0.5%-0.2%)=1.11t,因此每班生产需要大约1.11t新鲜桂花。5.1.2包装材料计算为确保产品可以及时包装，包装材料备用量应多于实际需求量。如果不计产品在生产过程中的损耗，每班生产桂花纯露1110kg,需要深色塑料瓶1110/0.5=2220个。若考虑实际生产中的损失，则需塑料瓶1100/0.5=2200个。综合以上两种情况，取平均值作为包装材料的备用量，则每班生产需准备500ml深色塑料瓶(2220+2200)/2=2210个。同理可计算得每班需准备外包纸箱185个(每箱12瓶)。5.2.1设备选型原则般需要满足以下要求(邓辉2017):(1)科学性设备必须要满足生产工艺的要求，设备既要与生产规模、生产(2)安全性选择操作安全、运行稳定、可操作性空间大、无隐患存在、对(3)先进性设备的生产效率、运转稳定性以及转化率要尽可能达到先进水(4)经济性购买设备时，同种情况下要选择投资少、易维修、无特殊维护5.2.2主要设备选型及说明花蜡平衡装置、3级油水分离器、1.5立方纯露混合罐等相关管道组成。具有能年产1200吨桂花纯露工厂设计耗低，便于维修和操作，节能性好且投资少等优势。过滤机：ZHP-H型过滤器适用于果汁饮料、糖液等液体中肉眼看不见的固体杂质的净化。该设备由两个单筒过滤器通过两个三通球阀组装在一起，两个单筒切换工作，可实现生产线连续工作。初次使用或者更换滤网后第一次试水时，要先打开排气阀，把空气彻底排完后关闭排气阀，每三天需要检查滤网，如果发现流量不正常，压力变化大，机器被严重堵塞，要及时清理或者更换滤网，保证过滤机正常运行，生产能力约为3t/h。UHT灭菌机：本设计采用超高温瞬时杀菌，设备选用UHT管式杀菌机，整台机组结构紧凑、灭菌效果好、操作方便、适应面广、产品热处理过程均匀，热回收率高达90%。处理后的产品在无菌包装后可以在常温下保持3-6个月，从而去掉冷藏链，降低生产成本。生产能力为10t/h。蒸汽能耗760kg/h。无菌灌装机：选用全自动三合一灌装设备，具有冲洗、灌装、旋盖封口三大功能，实现全自动化灌装饮料，无需购买其它设备，可以节省人力财力，适用于用聚酯瓶、塑料瓶灌装的饮料；适合各种形状的包装瓶，稳定且产量高，故障率封箱、码垛等功能，具体型号可按厂房布置进行定制。装箱速度为700-设备名称设备型号生产能力(台)设备尺(mm)功率(万元)14立方花露蒸馏设备组合3江苏罗莎ZHP双联过滤器ZHP-H151机1杭州惠和张家市饮MZD1200箱/h6水电气衡算6.1.1生产用水量班生产中约持续4小时，每组花露蒸馏设备用水量为0.17t/h,根据设备参数进行计算，每班用水量为3×4×0.17=2.04t,约有1/4的水可以循环利用，故提取工为2210瓶/班，由设备参数可得，在该灌装速度下冲瓶消耗水约0.55t/班，灌装却水可以在生产中循环使用，暂不进行计算。工艺过程每天总用水量为4.59+清洁设备用水：需要每日清洗的设备有蒸馏设备3台、双联过滤器1台、灭菌机1台、三合一灌装机1台，共计6台设备。设每台设备清洗用水量为1t,日需水量为6t。主要生产车间按440m计算，每天清洗一次，地坪清洗共需440/4每天生产总用水量为6.24+6+11=23.24t。6.1.2生活用水量员工宿舍用水约每天5吨，绿化用水约每天3吨，食堂用水计为每天2吨。每天生活总用水量为5+3+2=10t。6.1.3总用水量年产1200吨桂花纯露工厂设计每日总用水量为23.24+10=33.24t;6.2用电量计算由表5-2-3可知设备耗电量，所有设备的功率之和为350.4kw。假设70%的6.3用汽量计算花露蒸馏组合中的提取设备蒸汽能耗为140kg/h,每天工作约12小时，日消耗蒸汽量约为140×12=1680kg;UHT灭菌机蒸汽能耗为760kg/h,每天工作约2小时，日消耗蒸汽量约为760工厂每天消耗蒸汽量约为1680+1520=3200kg;年消耗蒸汽量约1168吨。7车间布置设计7.1生产车间的工艺布置方面相协调(何东平等2009)。主要设备有微波干燥机(筛选烘干车间);花露蒸馏设备、过滤器(纯露提取车间);灭菌机、三合一灌装机(灭菌灌装车间);自动装箱设备(包装车间)。外形：生产车间整体外形轮廓为长方形，为一层钢筋混凝土结构。门：厂房内部流动人员进出门设计为单开门，尺寸是1000mm×2200mm;厂房内部手推车运送物料进出的门设计为双开门，尺寸是2000mm×2200mm。立柱：立柱尺寸设计为450mm×450mm。墙面：墙面宽度设为240mm,内设计防水层防潮层。防水层：设计为25年防水耐用年限，铺设三道防水，有一道2mm厚的合成高分子防水涂膜，其余选用沥青防水卷材和细石混凝土。照明：工艺生产车间和仓库采用大功率节能灯进行照明，规格为非工艺车间采用节能灯管照明，规格为220V,18W。8辅助车间设计更衣室设置在主要生产加工车间外围，用于员工更换工作服或便服和进入生产车间之前进行消毒，男女更衣室面积均为6000mm×4000mm。计划班产量为185箱(每箱12瓶),每天可得到成品箱数555箱，假设周转周期为5天，即仓库最多需要存放成品2775箱，箱子规格为300mm×400mm×8.3库房库房位于主要生产加工车间的外围，用于存放塑料瓶、纸箱等包装材料及部分微波干燥处理后的生产原料，对位设计且有外侧开门，便于材料的存放和取用，两间库房面积均为10000mm×6000mm。原料存储区位于主要生产加工车间的外围，用于微波干燥处理后桂花原料的储存和新鲜桂花在微波干燥处理前的暂存，对位设计且有外侧开门，便于原料的存放和取用，两处原料存储区面积均为10000mm×6000mm。年产1200吨桂花纯露工厂设计8.5检验室生产加工车间的外围，面积为10000mm×6000mm。9管路设计9.1管线的布置工程管线的布局主要包括以下几个内容(谈海燕2010):(1)先确定各个区域的管线的基本布局，除了必须深埋地下的地下输水系(2)研究各管路最佳走向，在避免相互冲突的情况下确定布置的路线。(3)确定所需的管线的材质和尺寸。(1)一般选择平直布置，与建筑、道路、车间平行或者采用垂直布局。(2)尽量减少拐弯和交叉，选择尽可能短的路线。(3)根据不同车间对于管线的不同要求，设置不同布局方式，对于供电电(4)在管路的设置和布局上不能对建筑物造成破坏，各个管路间也不能相9.2自来水管道直径计算其中d—一管道内径(m)Q-—流体流量(m³/h)查询自来水管道管径/流速/流量对照表取主10三废处理10.3废渣的处理11经济核算11.1投资估算11.1.1生产设备投资11.1.2其他固定资产投资年产1200吨桂花纯露工厂设计费用(万元)公共设施综上，建设总投资为156.91+1260=1416.91万元。11.2成本估算根据原料衡算，每班生产需要新鲜桂花约1110kg,新鲜桂花市场收购价约为56元/kg,筛选烘干工段损耗率约1%,年均成本约为(1110×3×365)/(1-1%)根据物料衡算，每班需要准备包装瓶2210个，纸箱185个。500ml深色塑料瓶每个0.12元，每年需要2210×3×365×0.12=29.04万元；纸箱每个0.6元，每年需要185×3×365×0.6=12.22万元；共需29.04+12.22=41.26万元。水单价2.5元/t,每年用水12132.6t,每年需要12132.6×2.5=3.03万元；根据工业用电单价0.6元/度，每年用电约214.87万度，每年需要214.87×除蒸馏组合设备外每天用汽1.52t,按每吨200元计算，每年需要1.52×365×200=11.10万元；每年水、电、汽共需要3.03+128.92+11.10=143.05万元。由劳动定员表可知，员工每月工资为31.5万元，每年工作12个月，年工资总额为378万元。销售费用按销售额的1%计为14454×1%=144.54万元；广告费用按销售额的1%计为14454×1%=144.54万元；设备投资折旧费的折旧时间以10年计(不计残值)约为15.69万元；维修费以折旧费的15%计：15.69×15%=2