畢業(yè)設計（論文）年產(chǎn)500萬瓶易拉罐紅茶飲料生產(chǎn)線設計

1、2012屆畢業(yè)生畢業(yè)設計說明書題 目: 年產(chǎn)500萬瓶易拉罐紅茶飲料生產(chǎn)線設計院系名稱： 糧油食品學院 專業(yè)班級：食品科學與工程0709 學生姓名： 學 號： 20074060107 指導教師： 教師職稱： 副教授 2011年 4 月 18 日摘 要隨著中國飲料業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品結構發(fā)生很大的變化，已成為初具規(guī)模的現(xiàn)代化食品制造業(yè)，隨著中國人民生活水平的逐漸提高，茶飲料消費市場會不斷擴大并趨于成熟，中國將成為世界上飲料消費最大的潛在市場。茶飲料品對人類健康和增強身體素質的重要價值逐漸被國民重視。本項目擬設計年處理五百萬瓶紅茶。本文對產(chǎn)品方案的制定，工藝流程的設計，車間的平面設計進行了討論，利用

2、autocad制作出車間的工藝流程圖和平面布置圖；同時對紅茶加工過程中的物料平衡進行計算，并據(jù)此實施設備選型和水電汽平衡的估算。本設計中，由兩個調配罐分別完成對白沙糖等添加劑和紅茶粉的溶解，在分別經(jīng)離心機過濾，混合后，經(jīng)高壓均質機均質送入儲料灌，后對產(chǎn)品進行第一次巴氏殺菌，再經(jīng)酶解，超濾，澄清，后進行第二次巴氏殺菌，灌裝得到終產(chǎn)品。車間物料管道和設備的清洗全部實行cip，采用qjd01系列cip清洗系統(tǒng)。關鍵字： 工藝設計 平面設計 autocad制圖title design of dairy plant with 5 milion black tea process one yearabst

3、ractwith the rapid development of china dairy industry, the dairy product structure change strikingly, which has become the modern food manufacturing certain scale, with chinas peoples standard of living rises gradually, dairy consumption market will be constantly expanding and ripe, china will beco

4、me the worlds largest dairy consumption potential market. nowadays the dairy products important value to mankinds health and body character is accepted by the citizen gradually.a fluid dairy plant that handles the ability of 5 milion black tea one year was designed. the product project making,the te

5、chnique design and the shop-floor diagram were analysied,then the flow chart and shop-floor diagram were drew with the system of the autocad. material balance,device selection and electricity balance in the dairy process were included in the text. in this design, two the deployment of tanks were com

6、pleted with sugar and other additives and tea powder dissolved, in respectively by the centrifuge, after mixing, the high pressure homogenizer into storage irrigation, after the product first pasteurizing ,then after pasteurizing zymolysing, ultrafiltration, clarify, concentrated on the second paste

7、urizing, filling get final products. workshop mateial pipe and execute cip equipment cleaning all qjd01 series, the cip cleaning system. key words: the technique design shop-floor diagram autocad目 次 1前言11.1紅茶的營養(yǎng)價值11.2主要研究內容22 茶工廠的設計22.1項目建設目標與規(guī)模22.2項目建設任務與內容22.3茶加工生產(chǎn)線項目工藝設計32.4 車間物料平衡計算52.5熱量衡算62.7水

8、的熱交換102.8生產(chǎn)設備的選擇102.9茶車間平面布置153管路設計163.1工廠水汽估算163.2設備用水支管管路設計173.3設備用水總管管路設計183.4物料管路設計194公用系統(tǒng)及輔助設施的設計194.1茶工廠倉庫的設計195結論20參考文獻20致謝211前言 紅茶是中國最主要的茶加工產(chǎn)品，也是世界最主要的茶加工產(chǎn)品，占世界茶加工總量的90%以上。茶加工成茶有利于開發(fā)中國茶源，并對茶產(chǎn)后加工產(chǎn)業(yè)鏈的形成、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的調整具有積極的促進作用。經(jīng)過加年的發(fā)展歷程，中國紅茶行業(yè)作為拓展茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間和增加茶農(nóng)收入的重要領域。從無到有，從弱到強，已成為備受國外關注的農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)。 由于中

9、國特有的資源優(yōu)勢為基礎，紅茶近年來發(fā)展迅速，生產(chǎn)規(guī)?？焖贁U張，生產(chǎn)能力由20世紀80年代中期的年產(chǎn)不足1600t,猛增至2004年的60萬t。紅茶生產(chǎn)企業(yè)通過引進國外先進的茶品加工生產(chǎn)線，采用先進的加工技術，如高溫短時殺菌技術、無菌包裝技術等，產(chǎn)品質量顯著提高。同時由于國際市場不斷拓寬以及受到國際市場價格回升的影響。2004年出口量約占世界貿易總量的一半。近年來在全國茶品普遍出現(xiàn)“賣難”的形勢下，中國紅茶加工業(yè)效益卻逐步攀升，特別是2001年以后，紅茶生產(chǎn)和貿易取得了長足的進步，成為飲料產(chǎn)業(yè)中的佼佼者。1.1紅茶的營養(yǎng)價值 (1)紅茶中的生物活性物質 研究表明紅茶中的黃酮類化合物與多酚化合物結

10、合在一起具有抗癌的作用，該混合物能抑制人體內癌細胞的生長與擴散，從而起到了一定的抗癌作用?？的螤柎髮W的劉瑞博士將黃酮與多酚分離，結果證實黃酮或多酚單獨存在時都起不到以上的作用。最近美國的臨床試驗表明茶及紅茶可以預防心臟病，讓25個健康的人在12周內每天堅持食用5%紅茶或新鮮茶，結果發(fā)現(xiàn)，新鮮茶及5%紅茶具有相似的作用，能減慢人體內導致心臟疾病的進程。美國心臟協(xié)會、兒科研究院、茶加工研究所等多家機構都建議兒童以至成年人都應養(yǎng)成多吃飲料和蔬菜、特別是食用飲料和紅茶的習慣。紅茶可以降低消化系統(tǒng)疾病發(fā)生大量科學研究已證實，紅茶中的某些成分可以改善消化系統(tǒng)的功能。經(jīng)常食用紅茶的人與不食用或很少食用紅茶的

11、人相比，胃病的發(fā)病可能性降低22%-23%，胃癌的發(fā)病可能降低58%。 (2)紅茶對人類健康的益處 美國兒科研究院最近研究認為，對嬰兒和兒童而言，5%茶優(yōu)其是紅茶是繼奶、奶制品和水之后的最佳飲料。5%茶不僅可以止渴，而且風味極佳、可以提供豐富的營養(yǎng)物質，對兒童生長發(fā)育無任何副作用，其中維生素c利于鐵離子的吸收，而鐵是兒童健康生長的重要營養(yǎng)之一。5%茶已經(jīng)被美國兒科學院正式認定、推薦為兒童健康飲料。加利福尼亞一戴維斯大學(uc-davis)的研究人員認為，紅茶中富含可以調節(jié)不健康飲食的成分，尤其是對那些高脂肪攝取量的人來說更為重要.正如ericgershwin所說的:“如茶你在吃牛排的時候，能同

12、時喝一杯紅茶而不是啤酒，那么，牛排里的脂肪就不會進入到你的身體里去，你也不會發(fā)胖。”我國是世界茶生產(chǎn)大國，2009年茶產(chǎn)量達到了8130萬t，占我國飲料總產(chǎn)量的三分之一，茶是飲料中的“主糧”，盡管近年飲料市場繁榮，各種洋飲料、熱帶飲料色彩紛呈，但茶仍然是我國食用最多的茶品。 1.2主要研究內容本文只研究了系統(tǒng)的項目規(guī)劃中的前三個階段，即：概念階段、研究階段、設計階段，而第四個階段即實施階段沒有探討。其中涉及到的主要內容有發(fā)展研究、總體規(guī)劃、方案設計、設施布置等。本文對項目規(guī)模和建設內容作了總體規(guī)劃，并對紅茶加工生產(chǎn)的工藝方法、產(chǎn)品結構、產(chǎn)量和設備進行了設計，從而為廠區(qū)布置時確定面積，設施布置提

13、供依據(jù)。陳述了項目平面布置設計的方法，并進行了優(yōu)化布置；同時對工廠公用系統(tǒng)及輔助設施進行了設計。2 茶工廠的設計2.1項目建設目標與規(guī)模根據(jù)目前茶制品人均消費量低，市場空間大的特點，在未來十內，茶飲料制品市場年均增長為30%左右。按此測算，結合產(chǎn)品構和發(fā)展規(guī)劃，本項目生產(chǎn)規(guī)模應滿足未來5-10年公司適應市場的變化和需要。因此，項目總體設計按3班制日最大加工能力7.2t澄清茶即1.8萬瓶茶，年產(chǎn)500萬瓶紅茶定位。2.2項目建設任務與內容本項目建設任務是設計茶深加工生產(chǎn)線，使其形成日加工茶制品5萬瓶的生產(chǎn)能力。主要建設內容如下:（1）建設廠房，安置各種設備及管線。（2）建設原料倉庫、成品庫、包材

14、庫。（3）配套公司的供電等其他公用系統(tǒng)。2.3茶加工生產(chǎn)線項目工藝設計項目的工藝設計是依據(jù)項目的總體規(guī)劃目標，結合運用專業(yè)的設計技術進行的實現(xiàn)項目總體規(guī)劃目標的工藝途徑，本部分內容綜合運用了現(xiàn)代茶工程技術，對項目進行了合理的工藝設計，工藝設計決定了產(chǎn)品品種、數(shù)量、工藝途徑（設施、設備、時間）等，是工廠布置的輸入條件。2.3.1產(chǎn)品設計及班產(chǎn)量的確定該項目產(chǎn)品為紅茶，確定日生產(chǎn)量為1.8萬瓶。對于茶飲料生產(chǎn)工廠，每年工作300天，一般采用3班工作制，每天工作時間24小時，班產(chǎn)量7.2噸紅茶，紅茶粉用量7-11kg。2.3.2工藝流程設計2.3.2.1預處理及巴氏殺菌乳工藝流程白砂糖+山梨酸鉀+檸

15、檬酸鈉+甜賽糖溶解過濾 混合酸化定容調合超濾巴氏殺菌灌裝 紅茶粉溶解過濾 殺菌冷卻成品 檸檬酸+水香精+乙基麥芽酚 2.3.2.2 生產(chǎn)工藝配方參考配方 原 料 名 稱用量(%)原 料 名 稱用量(%)白 砂 糖4.50護色劑ha0.05紅 茶 粉0.100.15檸檬酸鈉0.02甜賽糖tr50 0.1冰紅茶香精0.05檸 檬 酸0.250.30乙基麥芽酚0.001山梨酸鉀0.032.3.3工藝論證和說明2.3.3.1茶的前準備及預處理準備好各種添加劑和紅茶粉，分別按一定的比例配好，放入各自在調配灌中，對生產(chǎn)設備進行調試，對灌裝設備進行必要的清洗和殺菌，準備好灌裝瓶。2.3.3.2溶解開啟設備加

16、熱，配合攪拌將添加劑和紅茶粉進行深度溶解。 2.3.3.3過濾 利用過濾器對添加劑溶液和紅茶粉溶液進行分別過濾。2.3.3.4混合將過濾好在溶液通過均質機均勻混合到一起，放入儲料灌中。2.3.3.5酸化將調配好的一定量檸檬酸溶液加入灌中。2.3.3.6定容加入一定量的水使溶液達到所要求的刻度及濃度。2.3.3.7調和 也叫均勻攪拌，讓溶液徹底混合到一起。2.3.3.8 超濾超濾開機時要求濁度為0.1-0.6ntu時，方可向下一工序送料。每半個小時要對滲透液做有無雜質感官檢測。在超濾滲透液流量不能滿足生產(chǎn)需要時，應按規(guī)定程序清洗，清洗前須加水稀釋循環(huán)罐茶，過濾至糖度低于2.00bx時，超濾方可排

17、空。超濾膜一般選用聚楓膜，截留分子量一般為30000dalton.2.3.3.9 樹脂脫色 脫色的需要根據(jù)產(chǎn)品的色值來決定。超濾后清茶由清茶罐泵入樹脂柱，經(jīng)過樹脂的吸附作用進行脫色處理，根據(jù)脫色后清茶的檢測指標，確定是否需要更換樹脂柱再進行生產(chǎn)。一般選用大孔吸附樹脂hpd200l用于紅茶的生產(chǎn)。大孔吸附樹脂能使茶保持原有新鮮的滋味和香氣。 2.3.3.10 實踐表明，采用5效管式蒸發(fā)器相比3效板式蒸發(fā)器有更好的經(jīng)濟性，單位產(chǎn)品所需蒸汽量可以節(jié)約15%左右。清茶進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)，一般到原體積的 1/6左右，可以控制最終糖度在70土1brix2.3.3.11巴氏殺菌 在灌裝前必需經(jīng)過巴氏殺菌，使

18、在前段加工中可能繁殖的微生物殺死，以防止致病菌殘留和微生物腐敗。在巴氏殺菌過程中要注意控制溫度和保持時間，一般把茶迅速置于9798的高溫，保持30s左右，然后迅速冷卻到15c-20c，進入灌裝工段。2.3.3.13無菌灌裝 后巴氏殺菌無菌灌裝的三個條件:(1)物料的無菌(2)包裝材料的無菌(3)灌裝環(huán)境的無菌191.采用進口的罐裝機進行灌裝，灌裝前先將灌裝口噴射高溫蒸汽，殺死可能存在的微生物，再開始灌裝。灌裝后的成品直接入庫。2.4 車間物料平衡計算通過物料平衡計算，可確定單位時間內生產(chǎn)過程主要原輔材料的需求量以及水、蒸汽、能源等流量與耗量，據(jù)此即可計算出全年主要物料、包裝材料的采購運輸和倉儲

19、容量。物料衡算的另一目的是依據(jù)計算數(shù)值，經(jīng)濟合理地選擇生產(chǎn)設備，并進行車間的工藝布置和工序勞動力的安排等。依據(jù): 年500萬瓶紅茶計算，每年實際生產(chǎn)按照300天計算，每月按30天計算。依據(jù)經(jīng)驗，本榨季一旦開始，便全24h全部安排生產(chǎn)2.4.1茶班產(chǎn)量的確定日產(chǎn)茶量為:500萬 300天=1.8萬/d班產(chǎn)茶量為:1.83=0.6萬2.4.2紅茶粉的日收購量的確定每瓶紅茶按400mml約為0.4kg計算，班產(chǎn)0.6萬瓶。因此澄清茶班產(chǎn)6000x 0.4 = 2400kg生產(chǎn)的損耗計算如下:項目損失量清洗第一次過濾第一次殺菌超濾第二次殺菌，冷卻，灌裝0.20.40.30.20.2出茶率為：1-0.2

20、% -0.4%-0.3%-0.2%-0.2%=98%所以每天 (3班)需將3x240098%=7201kg 紅茶進行生產(chǎn)即，每班生產(chǎn)0.6萬瓶紅茶需要72013=2400kg茶生產(chǎn)2.4.3設計條件本設計每日工作3班制，每班實際工作時間8h ，因此平均1 h生產(chǎn)茶24008=300kg紅茶粉含量為0.12%計算，每天所需紅茶粉為7201*0.12%=8.6kg白砂糖含量為4.5%計算，所需為7201*4.5%=324kg2.5熱量衡算2.5.1整個車間的熱交換流程圖 物料（20c）預溶解90c -至50c-混合（50c)-蒸發(fā)（料液進口溫度50c，出口溫度5560c)-巴氏殺菌（90c，30s

21、）-冷卻至10c-無菌灌裝2.5.2預耗能估算 在預階段，20的物料被加熱到90c進入混合罐，利用20c的酸化液和定容液去冷卻進入混合罐的物料，95的物料降溫到55c。因此此冷卻過程不需要專門的冷水介質。同時進入蒸發(fā)罐的物料升溫。(注:由于紅茶的焓與水相似，因此后面均按照水的焓計算，均不考慮熱損失。）20c到55c所消耗的熱量q=q（h1-h2)=50000x(210.16一83.9)=6.31x106kj/hq為物料的質量流量；h1為55c時茶的焓；h2為20c時茶的焓計算可知預所需的蒸汽量為2298.22kg 表2.1 不同溫度水蒸氣熱焓r生蒸汽r0r1r2r3r4r5水蒸氣溫度164.7

22、81.275.066.560.153.545.3熱焓kj/kg2767.82644.32634.12622.42606.42594.02578.5本設計選用的飽和蒸汽壓為700k pa，對應溫度為164.7c 表。2.2 不同溫度液態(tài)水的熱焓液態(tài)水溫度（c）液態(tài)水熱焓kj/kg1042.042083.9030125.6940165.7145187.5150209.3055210.1660211.1270292.9990355.922.5.3巴氏殺菌耗能估算在巴氏殺菌工段，經(jīng)過蒸發(fā)的55的物料被加熱到90c。(注:由于紅茶的焓與水相似，因此后面均按照水的焓計算，均不考慮熱損失) 55c到90c所

23、消耗的熱量q=qmh*(h1-h2)=50000*(355.92-210.16)=7.288*106kjqmh為物料的質量流量；h1：60c時水的焓；h2：20c時水的焓；消耗的蒸汽量d=q/r=728800/2644.3=2756.12kg2.7水的熱交換茶經(jīng)殺菌后溫度升至90c，經(jīng)冰水冷卻至20c熱平衡公式：q物料（h物料1-h物料2）=q塔水（h塔水1-h塔水2） 50000x(355.92-125.69)=q塔水(104.50-83.90) q塔水=402500.0kg/h2.7水的凈化2.7.1純水生產(chǎn)工藝流程自來水沙石過濾活性炭過濾pp棉過濾反滲透射線殺菌儲水罐2.8生產(chǎn)設備的選擇

24、合理的選擇生產(chǎn)設備可以充分發(fā)揮設備的生產(chǎn)效率，節(jié)省投資，提高產(chǎn)品質量，生產(chǎn)設備選擇不當可能既浪費投資，又達不到預期的產(chǎn)品質量;設備的選擇還會影響基建的投入和設施的布置。2.8.1設備選擇原則生產(chǎn)設備選擇的一般原則有：(1)選擇設備要滿足生產(chǎn)工藝技術及工藝流程要求；(2)選擇設備要符合gmp規(guī)范的有關條例要求；(3)選擇在行業(yè)中處于國內領先水平的設備；(4)動力設備考慮到節(jié)能、低耗、無污染。食品衛(wèi)生通則(cac/rcpi一1989)以及食品企通用衛(wèi)生規(guī)范(gb14881一1994)中還對食品企業(yè)的設備選擇有專門的規(guī)定，是設備選擇必須遵循的行業(yè)性法規(guī)。它主要對設備的衛(wèi)生方面有特別的要求，選擇設備時

25、必須嚴格遵守。2.8.2生產(chǎn)設備的選型根據(jù)設備選擇的原則，工藝計算中的要求選擇設備。2.8.2.1主要設備的生產(chǎn)能力及選型設備一：提升機 表2.6 技術參數(shù) 型號tw3a15功率2.2kw生產(chǎn)廠家上海沃迪科技有限公司設備二：檢茶機表2.7 技術參數(shù)處理量：30t/ h設備材質：sus304s.s外形尺寸：4800*1480*1200功率：4kw 設備三：洗茶機本設備適用于刷洗飲料的表面，以達到清洗飲料的目的 表2.8 技術參數(shù)產(chǎn)品型號tw3d10處理量30t/h電機功率2.2kw生產(chǎn)廠家上海沃迪科技有限公司設備四：茶蔬破碎機本機適用于茶蔬類的破碎 表2.9 技術參數(shù)型號tw4a10處理量30t

26、/h功率5.5kw生產(chǎn)廠家上海沃迪科技有限公司設備五：板式熱交換器技術參數(shù)板式熱交換器bp-sh-25b1300*420*13002設備名稱設備型號設備尺寸數(shù)量設備六：榨茶機共需要二臺 其中一搾一臺，二榨一臺表2.10 技術參數(shù)設備型號篩網(wǎng)孔徑螺桿轉速（轉每分）外形尺寸電機功率(kw)tw18b1.50.5mm4001560*600*14509.5生產(chǎn)廠家上海沃迪科技有限公司設備七：cip回吸泵在cip系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，具有吸力強、速度快，徹底消除清洗系統(tǒng)清洗對象中清洗液的殘留。確保乳品、飲料、酒類與生產(chǎn)線的管路，系統(tǒng)衛(wèi)生。該泵具有耐腐、耐磨、耐高溫、不老化、機械強度高、運轉平穩(wěn)、結構先

27、進合理、密封性能嚴密可靠、拆卸檢修方便、使用壽命長等特點，廣泛適用于化工、制藥、食品、紡織等行業(yè)，在-2012溫度條件下長期輸送任意濃度的硫酸、鹽酸、醋酸、氫氟酸、硝酸、王水、強硬、強氧化劑、有機溶劑、還原劑等強腐蝕性介質，是目前世界上最新耐腐蝕設備之一。 表2.12 技術參數(shù)型號進口*出口(mm)流量q(m3/h)揚程h(m)轉速n(r/min)電機功率p(kw)ihf50-32-160a503211.72829003生產(chǎn)廠家上海雅程儀器設備有限公司設備八：cip清洗設備qjd01系列cip清洗系統(tǒng)用于制藥廠物料管道和容器設備的就地清洗，適用于食品類物料管道和設備的清洗。cip利用離心泵輸送

28、清潔液在物料管道和設備內進行強制循環(huán)，達到清洗目的而不需要對管道設備解體，提高設備利用率，減少勞動強度，本機主要技術參數(shù)： 表2.13 技術參數(shù)操作壓力罐內常壓、蒸汽管內0.5mpa操作溫度酸堿罐內清水罐內、蒸汽管內120物料名稱酸堿罐：硝酸液2% ,苛性堿液2%，蒸汽管：水蒸氣離心泵流量10t/h離心泵最大揚程35m電機功率2.2kw容積酸液罐、水罐cip清洗裝置作為不分解生產(chǎn)設備，又可用簡單操作方法安全自動清洗系統(tǒng)，幾乎被引進到所有的食品飲料及制藥等工廠使用。cip清洗裝置不僅能清洗機器，而且是還能控制微生物繁殖的清洗方法。cip清洗裝置有以下優(yōu)點：能使生產(chǎn)計劃合理化及提高生產(chǎn)能力；與手洗

29、相比較，不但沒有因作業(yè)者之差異而影響清洗效茶，還能提高其產(chǎn)品質量；能防止清作業(yè)中的危險，節(jié)省勞動力；可節(jié)省清洗劑、蒸汽、水及生產(chǎn)成本；能增加機器部件的使用年限；設備九： 無菌灌裝生產(chǎn)能力12t/h 灌裝規(guī)格：275kg/桶 生產(chǎn)廠家：沈陽九九輕工自控裝備研究所設備十：五效蒸發(fā)器 其中一二效用于茶的預，預后經(jīng)酶解，超濾，樹脂吸附等過程，再利用三四五效對其進行。設備十一：巴氏殺菌機(put)產(chǎn)品簡介：適用于鮮奶、茶飲料、酒類等熱敏性液體的加熱、殺菌、保溫和冷卻等工藝要求。本設備具有熱回收高，節(jié)能降耗，結構緊湊，操作簡單，維護方便等特點。表2.13 技術參數(shù)名稱br16-put-13bbr16-pu

30、t-13c生產(chǎn)能力（噸）25換熱面積（m2）1328物料進口溫度（）55物料出口溫度（）55殺菌溫度（）8595保溫時間（秒）1530冰水溫度（）11接口尺寸3851電能耗量（千瓦）36外行尺寸（毫米）1800*2000*18001250*2000*2000生產(chǎn)廠家上海長龍工業(yè)設備有限公司設備十二：超濾設備 生產(chǎn)能力：30m/h 承受壓力：4.5個大氣壓設備十三：罐群茶漿暫存罐 2*50m 茶暫存罐 2*50m酶解罐 2*60m 樹脂吸附罐 1*60m純水罐 1*60m2.9茶車間平面布置系統(tǒng)布置設計一個工業(yè)企業(yè)，要根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)綱領，按照從原材料的接受、產(chǎn)品的生產(chǎn)直至成品的發(fā)送的全過程，將人員

31、、設備、物料所需要的時空作最適當?shù)姆峙浜妥钣行У慕M合優(yōu)化，以便獲得最大的經(jīng)濟效益。在工廠設計中，工廠布置的好壞將直接影響生產(chǎn)系統(tǒng)的物流、信息流、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)環(huán)境和安全，以及系統(tǒng)的柔硬適應性等。優(yōu)良的平立面布置可以使物料搬運費用減少1030%。工廠布置，在發(fā)達國家被認為是加速生產(chǎn)率提高的決定性因素之一。由于市場需求迅速變化，產(chǎn)品加速換代，工藝設備加快更新，在美國每年約有1/4的企業(yè)要對布置進行調整，從中取得效益。許多工程專家對優(yōu)化布置設計作了很多研究，最初運用“經(jīng)驗法則”，采用繪圖形、擺樣片、堆砂盤、做模型等手工靜態(tài)布置方法；進而運用數(shù)學分析方法、圖解方法;以至現(xiàn)代運用計算

32、機輔助布置設計，優(yōu)化布置設計有了長足發(fā)展。優(yōu)化布置設計的目標是要滿足工藝過程的需要，最有效地利用時空，使物料搬運費用最低，保持生產(chǎn)的預先柔性，并為員工提供方便、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境。3管路設計3.1工廠水汽估算3.1.1用水量估算主要設備一覽表序號生產(chǎn)設備單位設備用水量設備數(shù)量生產(chǎn)廠家1提升機0上海沃迪科技有限公司2檢茶機0上海沃迪科技有限公司3洗茶機3m3/h2上海沃迪科技有限公司4茶蔬破碎機5榨茶機6巴氏殺菌機1.5m3/h1上海沃迪科技有限公司7cip回吸泵0.15m3/h2上海雅程儀器設備有限公司8cip清洗設備2.5m3/h2上海雅程儀器設備有限公司9無菌灌裝機1沈陽九九輕工自控裝備

33、研究所10五效蒸發(fā)器111罐群普瑞特機械制造有限公司 12沙石過濾器113反滲透設備1山東川一水處理設備有限公司14紫外線殺菌設備根據(jù)各設備的用水量進行累加則每小時用水量為w=3*2+1.5+0.15*2+2.5*2=12.8m3/h取估算系數(shù)為1.15w=12.8*1.15=14.72m3.1.2 用氣量估算1. 巴氏殺菌機每班蒸汽耗量為1.5t取估算系數(shù)為1.05，g1=51.1=5.5t/h3.2設備用水支管管路設計3.2.1管路設計原則設備用水主要是在設備加熱和冷卻過程當中所需的介質，在本設計中主要有四條管路：蒸汽管道、熱水管道、自來水管道和冰水管道（所用的介質為冰鹽水）。為設計、加工

34、和使用方便，管路系統(tǒng)的每一個支路，應盡量配套選用同一公稱通徑規(guī)格尺寸的管子、閥門和管件。在設計中的管子直徑首先由設備的技術參數(shù)決定，如茶在設備的技術參數(shù)位置的情況下，公稱通徑的尺寸規(guī)格，主要根據(jù)管路內最適宜的流速來確定。管子通徑一半依下式計算后確定：d=(4vs/)0.5=1.128（vs/)0.5式中d管子計算直徑（直徑）,mvs管路內流體容積流量，m3/s管路內流選用流速，m/s查軟飲料工業(yè)手冊表4-14-6和表6-4-40可知一下各介質的在飲料生產(chǎn)管路內流體常用流速范圍：介質流速介質自來水30-50m/s茶1.5-2.0m/s冰水1.5-3.0m/s軟飲料廠常用管道材料及閥門形式：介質材

35、料閥門形式熱水鍍鋅焊接鋼管、不銹鋼管球閥自來水鍍鋅焊接鋼管、硬聚氯乙烯管球閥蒸汽焊接鋼管、無縫鋼管截止閥冷凝水（冰水）鍍鋅焊接鋼管截止閥茶不銹鋼管球閥3.2.2管路設計說明3.2.2.1自來水采用鍍鋅焊接鋼管1. 洗茶機dg=(4vs/)0.5=1.128（vs/)0.5=18.8mm選用的管子外徑d=24 mm，壁厚為s=2 mm2. cip清洗系統(tǒng)耗水量為3t/hdg=(4vs/)0.5=1.128（vs/)0.5=18.8mm選用的管子外徑d=24 mm，壁厚為s=2mm3.2.2.2蒸汽采用無縫鋼管1. 巴氏殺菌機蒸汽耗量為1.5t/hdg=(4vs/)0.5=1.128（vs/)0.

36、5=55mm選用的管子外徑d=62mm，壁厚為s=3.5mm3.2.2.3冰水 之后需將產(chǎn)品冷卻，需要冰水的量為38t dg=(4vs/)0.5=1.128（vs/)0.5=70mm選用的管子外徑d=76 mm，壁厚為s=3mm3.3設備用水總管管路設計用水設備并非同時用水，所以管徑設計滿足生產(chǎn)時耗量最大時刻的用水量即可。根據(jù)工藝和上述支管管路設計可知各總管管路的流量。1. 自來水總管可知自來水的最大用量是14.72t/hdg=(4vs/)0.5=1.128（vs/)0.5=41.7mm選用的管子外徑d=60 mm，壁厚為s=3.5mm2. 蒸汽總管蒸汽耗量為5t/hdg=(4vs/)0.5=

37、1.128（vs/)0.5=157mm 選用的管子外徑d=164 mm，壁厚為s=3.5mm3.4物料管路設計茶在加工過程中，由預處理到加工和包裝過程，流量有很大變化，所用的不銹鋼管的直徑也就不同。本設計主要根據(jù)茶在管道中的流速來設計計算管道的公稱直徑，在查表，得到物料管路的參數(shù)。茶的常用流速范圍是1.52.0m/s，通常我們選取1.5m/s來計算管徑。1. 預處理日處理量為1.8t茶，體積流量為4.16t/hdg=(4vs/)0.5=1.128（vs/)0.5=31.3mm選用的管子外徑d=40 mm，壁厚為s=3mm2. 在茶之前，澄清新鮮茶的產(chǎn)量為25t/hdg=(4vs/)0.5=1.

38、128（vs/)0.5=66.7mm選用的管子外徑d=80 mm，壁厚為s=3mm4公用系統(tǒng)及輔助設施的設計4.1茶工廠倉庫的設計 茶廠的倉庫在全廠建筑面積中占有較大的比重，包括:茶池、產(chǎn)品庫、包材庫、設備庫等。原材料庫要在各種原料的日或周需要和生產(chǎn)儲備天數(shù)的的基礎上留有適當余地。成品庫的大小取決于產(chǎn)品的產(chǎn)量和周轉期。在建造倉庫時，還要充分考慮到各種貨物的性質，如溫度和濕度的要求、包裝規(guī)格、堆放方式等。要對各種情況有較確切的估計，滿足生產(chǎn)要求。 4.1.1成品倉庫的設計 由于茶的生產(chǎn)具有明顯的季節(jié)性，故以一個月的產(chǎn)量為標準設計倉庫每天生產(chǎn)茶7.2噸，30天共216噸規(guī)格 560*900mm 可得需要成品庫的面積為300m2另外需要包材庫大概1605結論隨在國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，人民的生活水平不斷提高，人們對茶飲料制品的需求不斷提高。在市場需求的牽動下，一方面是茶生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量迅速的增加，而另一方面卻是茶制品生產(chǎn)競爭的不斷加劇，競爭的焦點是產(chǎn)品的品種、質量和價格，一些較大的，資金和技術實力強的企業(yè)以自身的產(chǎn)品質量和價格優(yōu)勢不斷沖擊市場，這就要求新建的茶廠有先進的設備與技術。在興建茶制品企業(yè)的過程中，準確的分析當前茶市場情況和將來的發(fā)展趨勢，是進行正確的投資規(guī)劃的