《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】

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1前言1.1桂花概况桂花，又名梫、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(SemperflorensGroup)、金桂(ThunbergiiGroup)、银桂(LatifoliusGroup)和丹桂(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、富含腐殖质的偏酸性砂质土壤中生长。不耐干旱，在浅薄板结贫瘠的土壤上生长缓慢，枝叶稀少，不开花或很少开花，甚至有周期性的枯顶现象，严重时整株死亡。幼树需要一定的蔽荫，成年后则需要相对充足的光照，才能保证桂花的正常生长。在我国，桂花常见于秦岭淮河流域以南的南方地区，近年来桂花生产技术有了长足的发展，重点产区主要分布于四川、浙江、江苏、广西、湖南、湖北、安徽等省区，特别是浙江金华、四川温江、湖北咸宁、湖南浏阳、江苏吴县、安徽六安、广西桂林等全国闻名的桂花之乡，它们的发展代表着我国桂花产业的总体水平和发展趋势（臧德奎等2003）。这些地区的桂花生产呈旺盛的发展态势：面积快速增长，品种日益丰富，特色基本形成，市场持续火爆。桂花品种日趋多样化，从一般的传统品种向新品种转移，各产区采用不同的培育技术，结合当地的自然气候条件，侧重自己的优势树种和特色花木，形成了各有特点的地方风格与特色。与此同时，桂花产业正在向规模化方向发展。桂花品种在大产区之间实现分工生产、互补流通，促使桂花产区内部产业的进一步细化，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）。1.2桂花的食用价值研究表明，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——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）。此外桂花含有丰富的维生素、胡萝卜素和各种微量元素，钾、铁、锌含量明显高于一般植物，具有一定的养颜美白、活血补血、促进人体生长发育，提高免疫力、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）。桂花中还含有γ-癸酸内脂、α-紫罗兰酮、橙花醇等多种芳香物质，香气馥郁，味道甜润，故为极佳的香料原料（檀华蓉等1997）。此外研究发现，桂花中蕴藏着含量较高的黄酮类化合物。黄酮类化合物具有抗肿瘤、增强心血管功能、抗炎、抑菌、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载。将含苞桂花浸泡白酒，可制成开胃怡神、甜润馥郁的桂花酒；采摘的桂花阴干后密封储存，可以用来泡茶，不仅丰富了茶汤的色、香、味和营养价值，还具有清香提神的功效；桂花经糖渍或盐渍，可作为调味品用于各种甜点和汤羹；以桂花为原料制作的糕点，具有独特的香味；桂花中提取的精油具有镇静、抗菌等功效，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）。1.3桂花的主要加工产品桂花具有丰富的食用价值和药用价值，是窨制花茶、提炼芳香油和制造糖果、糕点的极佳原料，被广泛用于食品、化工等行业（杨康民2000）。目前市场上主要有桂花糕、桂花饼、桂花酿、桂花酥等名目繁多的以桂花作为原料或辅料的食品，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，轻工业部大力推广并发展桂花栽培,以满足日益增长的国内外需要。1.4纯露简介纯露是植物经由水蒸气蒸馏法所萃取而来的水制品，与精油同时产生，拥有多种使用方法，譬如说可以将纯露作为纯天然香水，与精油混合喷洒使用；在肌肤护理方面，纯露质地清爽，没有任何黏腻感，是绝佳的化妆水；纯露还可以用作烹饪中的调味剂，一些西方的厨师会在上菜前将纯露喷洒在料理上，水果沙拉、冰淇淋、鸡尾酒都可以与纯露组合，为食物增添一种层次丰富的口感，这也是目前纯露最广泛的食用方法。对纯露而言，水的品质至关重要，纯露通过水蒸馏而来，使用不流通甚至是污染的水进行蒸馏的纯露从源头上就是不纯净的，生产纯露时首先考虑使用纯净水或者山泉水进行制作；香气也是考量纯露品质的重要依据，高品质的纯露由于有效成分比较高会具有浓烈的香气，通常收集蒸馏前段的纯露，因为接下来的有效分子含量将会非常稀少，香味也随之越来越淡；此外还需要关注源头植物的生长过程，它所接触的土壤、灌溉方式以及当地气候等都会影响纯露的品质；好的包材能更好地保护纯露的新鲜感，纯露需要避光避热，磨砂不透光或者是深色的瓶子是存放的最佳容器。1.5花香调味饮品市场现状及发展趋势植物性食品协会（PBFA）在2021年4月发布的最新数据报告指出，在消费者对个人健康、可持续性、食品安全和动物福利的关注推动下，人们对植物性食品行业的兴趣正在不断飙升。随着经济的发展，人们生活质量的提高，健康绿色的生活方式正在被当代人所提倡。在餐饮上，人们早已不再仅仅追求裹腹，美味而营养逐渐成为当代人的基本需求，而素生活作为一种新颖的生活方式，呈现出现代都市人群回归自然、回归健康、低碳环保的生活理念，以及返璞归真、追求自我升华的人文精神。植物提取物质逐渐获得认可和关注，因此国内外的许多企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《亚太区食品与饮料趋势概览》中，详细解读了亚太区最新创新洞察和消费者行为趋势。在中国，越来越多的饮品开始添加花卉成分，并将其作为重点推广元素。英敏特研究显示有四分之一的中国消费者想在未来饮用更多花茶；消费者对非茶类花香味饮品也颇有兴趣，且对花香印象良好，将其视作天然清新的调味剂。此外，英敏特全球新产品数据库（GNPD）显示中国花香味饮品新品呈上升趋势。在没有创新就没有前景的时代背景下，各品牌基于对消费群体的洞察纷纷投入口味革新，更新了各自的核心产品。茶颜悦色推出点秋香系列花香调香茶包，其中清茉、栀晓緑和轻碧三款单品分别采用茉莉花、栀子和重瓣玫瑰作为调味配料；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下。号称“探索无限可能”的永璞咖啡制作了挑战传统认知的革命性产品，他们将乌龙茶和咖啡一同萃取，经冻干科技浓缩后，推出了包括蜜桃、玫瑰和桂花三种口味在内的花果香型冻干茶咖。2020年，元气森林、汉口二厂、达利园等饮料品牌先后加码瓶装乳茶，满足消费者省时便捷需求的同时，很大程度上丰富了消费者的口味口感选择，比如在三得利暖冬系列中出现的桂花风味。凛冬季节结束后，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，轻薰系列气泡水除选择莫吉托、香槟和冰啤作为微醺主调外，还搭配了玫瑰、桂花和茉莉进行花薰调味。除了用作天然调味剂，一些花卉在中国还以其健康功效而闻名——这主要归功于传统中医。长期以来，中国人一直用草本入药治病。《本草纲目》更是注明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）。品牌应把握这个机会，利用消费者已形成的积极观念，打造具有健康益处的新型花香味包装饮品和调味品，有效吸引追求健康功效的消费者。2设计原则与依据2.1设计原则本项目设计的基本原则是安全、节能、高效、环保。具体要求如下：（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源的浪费，符合各项节能标准。保证连续生产，抵制浪费，落实绿色生产。（3）在实验室工艺基础上，结合工厂实际生产水平进行规划，使用自动化水平较高的机械设备，生产过程实现现有条件下的全自动化，减少人工，以获得利润为目标，尽可能提高生产效率降低生产成本。（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，保护环境，保证生产的绿色环保。2.2设计依据本设计的主要依据为基本生产数据，通过分析相关文献与调查了解实地生产实现理论与实际相结合。在设计中主要参考资料为《食品工程原理》、《食品机械与设备》、《食品工厂设计与环境保护》、《CAD在建筑设计中的应用》等；纯净水质标准以《GB/T5749-2006生活饮用水标准》为标准。3产品方案及工艺流程3.1产品方案3.1.1班产量的确定在工艺设计中，班产量是最主要的计算基础，产品的班产量对设备选型、车间布置、占地面积、公用设施的规格以及劳动力的定员等产生直接影响。另一方面，班产量受原料供应、设备生产能力和市场销售等因素制约（王如福等2001）。根据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国劳动法》相关内容，劳动者每日工作时间不超过八小时、平均每周工作时间不超过四十四小时。在实际生产中，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00:00-08:00，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。3.1.2劳动定员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。表1.车间生产劳动定员Table1.Workshopproductionlaborstaffing类别人员职位人数（人）工资（元/月）生产车间人员生产组长44500操作员404000辅助部门人员质检员54000技术员54000运输74500仓库保管员33500食堂33000行政管理人员人事人员33500财务人员33500市场人员44000安保人员33000总计803150003.2工艺流程3.2.1工艺流程图图1.工艺流程图Fig1.Flowchart3.2.2工艺要点3.2.2.1前处理阶段筛选：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，打开油水分离器至复溜柱出水口阀门，关闭油水分离器纯露出口阀门，通过调节冷凝器冷却水进水阀门大小，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，开启油水分离器纯露出口阀门。水油分离：对馏出液进行处理，将桂花纯露与浮在其上层的精油分离，得到桂花纯露。3.2.2.3后处理阶段过滤：从油水分离器分离出来的纯露一般含有一定杂质，将大微粒杂质与液体进行过滤分离，实现产品的澄清除杂。灭菌：采用超高温瞬时杀菌，把纯露泵入到杀菌机中，利用直接蒸汽或热交换器使桂花纯露在130-150℃下加热后能够达到商业无菌。3.2.2.4包装阶段灌装：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，每瓶定量灌装500ml，再输送至旋盖部分，由旋盖头把从另一半送进来的瓶盖旋在塑料瓶上面，将完成冲洗、灌装、旋盖三部分的瓶装纯露传送到输出链上。成品包装：采用全自动装箱生产线，将瓶装纯露用装箱机的平板链运送到夹头提瓶区域，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，再由封箱机封口，随后将箱子运输到成品仓库。4厂址选择与总平面设计4.1厂址选择4.1.1厂址选择的原则食品工厂的选址布局需要依据原料、资源、交通、市场、经济发展等多个因素进行综合考量，厂址的选择将会对后续发展产生持续影响。工厂选址基本要求（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质等风险的可能性，同时可以减少运输成本，经济节约，同时便于原料供应。（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市的郊区。（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。4.1.2厂址的选择根据以上选址要求，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惠条件。综上所述，恩施具有原料运输费用低、自然资源丰富、政策便利等优点，适合作为本次设计的厂址进行生产。4.2总平面设计4.2.1总平面设计的基本原则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物料。（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。4.2.2总平面设计的主要内容工厂总面积设定为9130㎡，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。表2.建筑物面积一览表Table2.Listofbuildingarea名称占地面积（㎡）生产车间1600活动中心270餐厅300宿舍楼600综合楼600货车停车场870停车场2505平衡计算及设备选型配套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。表3.生产各过程损失Table3.Productionprocesslosses步骤损失率过滤0.3%灭菌0.5%灌装0.2%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设备选型5.2.1设备选型原则工厂设备选型应综合工艺流程、生产规模、班产量计划等因素统筹考虑，一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、生产条件、工艺水平相适应，又要尽可能提高生产效率。（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、对工厂建筑、地基等无特殊要求的常规设备，同时要求在实际生产过程中工人劳动强度不高，自动化强，尽量不选择需要工人在高空、高压、高温环境下作业的设备，尽量不使用对人体有毒害的材料、附件。（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平。（4）经济性购买设备时，同种情况下要选择投资少、易维修、无特殊维护需求、能耗低的设备，购买前多家对比，考虑设备与生产需求的匹配度，考虑设备性能，避免盲目选择设备。5.2.2主要设备选型及说明5.2.2.1前处理阶段微波干燥机：在传统干燥方法，如火焰、热风、蒸气、电加热等，均为外部加热干燥，物料表面吸收热量后，经热传导，热量渗透至物料内部，随即升温干燥，然而随之容易产生物料外焦内生的现象。微波作用下，物料的干燥速率趋于一致，加热均匀。并且微波干燥技术不影响被干燥物料的色香味及组织结构，有效成分也不易被分解破坏。微波设备配套设施少、占地少、操作方便、可连续作业，便于自动化生产和企业管理。5.2.2.2提取阶段花露蒸馏设备：花露提取设备用于对凤菊、桂花等鲜花进行纯露和精油的快速提取。设备由蒸馏釜、夹套加热层、保温层、除沫器、冷凝塔、复溜柱、玫瑰花蜡平衡装置、3级油水分离器、1.5立方纯露混合罐等相关管道组成。具有能耗低，便于维修和操作，节能性好且投资少等优势。5.2.2.3后处理阶段过滤机：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。5.2.2.4包装阶段无菌灌装机：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，故障率低。外包装设备：使用深圳铭达无人化包装流水线，具开箱、装箱、称重、喷码、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700-1200箱/h。5.2.3设备选型表表4.设备清单Table4.Equipmentlist设备名称设备型号生产能力数量（台）设备尺（mm）功率（kw）金额（万元）购买厂家VP-036A微波干燥机VP-036A2t/h14500*2100*22003632.00上海镧泰4立方花露蒸馏设备组合4000L0.06t/h38000*2500*60009633.72江苏罗莎ZHP双联过滤器ZHP-H153t/h1860*300*7501.51.80江苏科威UHT管式灭菌机TG-BS-SN-10J10t/h14500*1800*20003.73.45杭州惠和三合一灌装机JR50-50-1220000B/h15200*3700*29001115.00张家市饮料机械自动装箱机MZD1200箱/h12000*1200*150010.23.50深圳铭达6水电气衡算6.1用水量计算本车间用水量主要包括生产用水量和生活用水量。6.1.1生产用水量工艺过程用水：在纯露提取工段，花露蒸馏设备组合中的电能蒸汽锅炉需要在高温低压条件下，将水转变成蒸汽以确保蒸馏工艺的顺利进行。蒸馏过程在每班生产中约持续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，故提取工段每天用水量为1.53×3=4.59t；灌装阶段需要对瓶装包装进行冲洗，灌装速度约为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，灌装阶段日用水量为0.55×3=1.65t；冷却用水主要用于冷凝工段和灭菌工段，鉴于冷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＋1.65＝6.24t。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。清洗地坪用水：根据实际情况，1t水约可以清洗40㎡的地坪（胡奕静2013），主要生产车间按440㎡计算，每天清洗一次，地坪清洗共需440/40=11t。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总用水量每日总用水量为23.24＋10=33.24t；年用水量约12132.6吨。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%的设备同时开启，每日用电量为350.4×0.7×24=5886.72kw•h。年耗电约214.87万度。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760×2=1520kg。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生产车间的布置是工艺设计的重要部分，不仅与产品种类、产品质量、新品开发、原料综合利用、市场销售、经济效益等密切相关，而且影响到工厂整体。车间布置一经施工就不易改变，所以在设计过程中必须全面考虑，必须与土建、供水、供电、供汽、通风采暖、制冷、安全卫生、原料综合利用以及三废处理等方面相协调（何东平等2009）。本设计根据生产车间的工艺需要将厂房设计为一层厂房，厂房内主要分为以下几个区域：原料存储区、成品暂存间、筛选烘干车间、纯露提取车间、灭菌灌装车间和包装车间等。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)。7.2生产车间的非工艺布置外形：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220V，150W；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8.1更衣室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。8.2成品仓库计划班产量为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×200mm，考虑到其它占用空间，本车间的成品暂存仓库面积为20000mm×8000mm。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。8.4原料存储区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。8.5检验室产品检验室的主要任务是产品的质量检测，保障产品品质。检验室位于主要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统外尽量将其布置在地上，不仅可以节约人力物力，也便于维修和保养。（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。在布置管线时要满足以下要求：（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，对于供电电缆、不同功能的水管、照明电缆等采用不同的设置方式。（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互妨碍，同时不能妨碍货物运输以及道路的正常运行。9.2自来水管道直径计算管径选择可以依据公式d=18.8Q/V其中d——管道内径(m)Q——流体流量(m³/h)V——流体的流速(m/s)由6.1.3可得，每日总用水量为33.24t，则每小时用水量为33.24/24=1.39t，查询自来水管道管径/流速/流量对照表取主管路流速1.2m/s，故d=18.8Q/V=18.8×1.39/1.2=20.25mm，选取DN25管路，采用碳钢管。用水量最多的花露蒸馏设备班用水量为2.04t，蒸馏过程在每班生产中约持续4小时，求得每小时用水量为2.04/4=0.51t，查询自来水管道管径/流速/流量对照表取支管路流速0.7m/s，则有d=18.8Q/V=18.80.51/0.7=16.07mm，所以自来水分水管管径选为DN20，并且采用碳钢管。9.3蒸汽管道直径计算蒸汽管道选用DN125，并且采用镀锌管。10三废处理10.1废水的处理该工厂设计中的废水主要来源于生产设备和各种设施的清洗，未被污染水可以回收后再次利用来清洁地面、绿化浇灌等，被污染水不含有毒物质，不含重金属和化学危害物质，无毒害。可以设置临时沉淀、隔渣处理后进入污水处理系统处理后按规定排放。排出废水排放要求应符合GB8978-2002。10.2废汽的处理本设计生产过程中排放的废气主要是水蒸气，对环境无害，无需废弃处理设备。10.3废渣的处理本项目主要产生的废渣为桂花残渣、花枝、花叶等，废弃物均无害，没有具有污染的化学物质，可以和生活垃圾一同处理，或用作绿化区肥料，不需要特殊工艺。11经济核算11.1投资估算11.1.1生产设备投资由表4可知，年产1200吨桂花纯露工厂设备投资为156.91万元。11.1.2其他固定资产投资由表5可知，年产1200吨桂花纯露工厂其他固定资产投资为1360万元。表5.固定资产估算Table5.Estimationoffixedassetst项目费用（万元）租金800土建工程400公共设施60合计1260综上，建设总投资为156.91+1260=1416.91万元。11.2成本估算11.2.1原料成本根据原料衡算，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%)×56=6875.28万元。11.2.2包装成本根据物料衡算，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。11.2.3水电汽成本核算水单价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214.87×0.6=128.92万元；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。11.2.4员工工资由劳动定员表可知，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。11.2.5其他成本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%=2.35万元；总计307.12万元。11.2.6成本核算综上，年产1200吨桂花纯露工厂的年生产成本为6875.28+41.26+143.05+378+307.12=7744.71万元。11.3营收估算11.3.1年利润分析结合实际市场，将桂花纯露定价为60元/瓶（500ml），年销售额为60×2200×3×365=14454万元。年度收益=年销售额-年生产成本=14454-7744.71=6709.29万元；企业所得税=年度收益×25%=1677.