1、年产10万吨速冻蔬菜工厂设计食品工厂设计课程设计 副本分析河北工程大学食品工厂设计课程设计(说明书) 年产10万吨速冻蔬菜工厂设计 系 别 ：食品系专业（班级）：食品1301作者（学号）： 贾曼婷（130550125）指导教师：赵兴杰完成日期：2016年 5月 30日中文摘要 1英文摘要 21 引言 31.1 概述31.2 设计依据和范围 31.2.1 设计依据 31.2.2 设计范围 41.3 市场分析 41.3.1 原料市场分析 41.3.2 速冻蔬菜发展现状 42 平面布置与设计 52.1 厂址选择 52.2 总平面布置设计 6 2.2.1 工厂总平面布置设计原则 62.2.2 总平面设
2、计的内容 72.3 车间平面布置设计72.3.1 车间设计 72.3.2 车间平面布置原则 83 工艺论证与设计93.1 原料及产品的质量标准93.1.1 原料质量标准93.1.2 产品质量标准93.2 产品方案103.3 生产工艺流程论证103.3.1 工艺流程图103.3.2 工艺论证和说明113.4 产品原辅材料消耗物料衡算123.4.1 四类主要产品生产成本133.4.2 原辅料衡算143.5 设备选型143.5.1 设备选型的依据143.5.2 设备选型及清单153.6 水电汽衡算163.6.1 水衡算163.6.2 电衡算173.6.3 蒸汽衡算183.7 车间劳动力计算194 公
3、用系统和辅助部门设计204.1 公用系统设计204.1.1 管路设计204.1.2 供电设计204.2 辅助部门设计214.2.1 冷库214.2.2 包装材料库214.2.3 化验室214.2.4 锅炉房224.2.5 机修配电车间225 卫生环境保护及综合利用225.1 工厂环境卫生225.2 车间设备环境卫生225.3 个人卫生235.4水源与废水处理236 综合技术经济分析236.1 投资指标236.2 年经营费用（生产成本）指标256.3 利润、利润率、投资回收期计算266.4 盈亏平衡点分析286.5 经营安全率()分析 296.6 综合评价 297 结论 29谢辞 30参考文献
4、31附录A 总平面布置图 32附录B 车间平面布置图 33年产10万吨速冻蔬菜工厂设计摘要：本设计主要是进行年产10万吨速冻蔬菜工厂设计。针对年产10万吨速冻蔬菜项目的需要，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、辅助部门、全厂卫生安全等研究与设计。最后对本方案进行了技术经济分析，研究表明，该项目固定资产投资6064万元，年利润达到9275.7万元，经营安全率达到92.7%，投资回收期为0.65年。关键词：速冻蔬菜；工厂设计；效益分析Design of frozen vegetables plant with annual output 100,000 to
5、nsAbstract：This design is mainly carried out an annual output of 100,000 tons of frozen vegetables plant design. To meet the need of 100,000 tons of frozen vegetables projects, this test focused on general layout of the whole plant design, plant graphic design, product and technology demonstration p
6、rograms, equipment selection type, material balance, the whole plant health and safety, support departments, research and design. Finally, the program had technical and economic analysis, research shows that the project investment in fixed assets 60.64 million yuan, annual profit of 62.757 million y
7、uan, the security operation was 92.7%, investment recovery period is 0.65 years.Keywords: frozen vegetables；plant design；benefit analysis年产10万吨速冻蔬菜工厂设计Design of frozen vegetables plant with annual output 100,000 tons1 引 言1.1 概述1速冻蔬菜是速冻食品中的一种，将新鲜原料在30 分钟内迅速冻结起来，从零下1度降到零下5度，再降到零下15度以下，凡能达到或超过此速度的冻菜才能称
8、为速冻蔬菜。产品的储藏和流通需要在-18的条件下进行。食品在冻结过程中会发生物理类（如导热性、重量等），化学类（如蛋白质的变性等），细胞组织和生物、微生物等变化。速冻蔬菜的优点是：速冻蔬菜的营养价值高，因为原料必须是品质优良、成熟度适宜、大小长短均匀、无病虫害、无污染，并且要求收获后不浸水、不捆扎、不重叠受压并得到及时运输, 从采收到速冻, 视品种的不同控制在4- 10 小时以内, 从而保证了原料的新鲜度，减少营养的损失。1.2 设计依据和范围 1.2.1 设计依据本设计是根据河北工程大学农学院食品科学与工程教研室下达的食品工厂设计课程设计任务书进行设计的，设计课题年产10万吨速冻蔬菜工厂设计
9、。参考资料：速冻技术在蔬菜中的应用食品工艺学食品工厂机械与设备食品工厂设计与环境保护食品常用数据手册房屋建筑化工管路手册化工原理化工设计手册AutoCAD2008应用程序1.2.2 设计范围(1)、工艺设计的内容大致包括：全厂总体工艺布局；产品方案的确定；主要产品生产工艺流程的确定；物料计算；设备生产能力的计算、选型及设备清单；车间平面布置；劳动力计算及平衡；水、电、汽、冷、风、暖等用量的估算；管道布置、安装及材料清单；施工说明等等。(2)、工厂非工艺设计包括：总平面、土建、采暖通风、给排水、供电及自控、制冷、动力、环保等的设计，重点设备设计、论证和计算。(3)、经济效益分析。(4)、综合利用
10、，三废治理和全厂质量管理。1.3 市场分析1.3.1 原料市场分析目前，我国是世界上蔬菜第一生产国，世界蔬菜总种植面积的1/3以上被我国所拥有，我国的蔬菜总产量占世界总产量的67%。我国速冻蔬菜近年生产产量情况如表1-1。表1-1 近年部分蔬菜生产产量情况表（单位：t）品种马铃薯菜豆菠菜豌豆荷兰豆蚕豆藕片南瓜2009205411056372001724023405112542122428524201021671212542002185002803013430223243040220112340131504530121880248801554023886327301.3.2 速冻蔬菜发展现状(1
11、)、国外速冻蔬菜发展现状因世界经济的不断发展，消费水平的不断增加，速冻蔬菜的消费量也在逐年增加，蔬菜品种的多样化需求也越来越多。西方发达国家城市化不断扩大，可用耕地面积在日益减少。蔬菜种植需要大量的手工劳动，无法进行大规模的机械化生产，所以对于发达国家的高劳动成本来说，蔬菜种植负担巨大。但是对于我国这样的发展中国家来说，丰富的市场资源，低廉的劳动力成本，都是我们发展蔬菜市场的极佳的机会。(2)、国内速冻蔬菜发展现状中国速冻食品产业始于60年代末期，当时产品主要是用于出口。到80年代末，随着我国居民生活的改善，对速冻蔬菜需求量又开始提高。随后国际市场对速冻蔬菜的需求不断增加，速冻蔬菜得到快速发展
12、。最近5年我国出口蔬菜的生产情况：如表1-2所示。 表1-2 蔬菜出口情况 （单位：万t）年份20072008200920102011产量408.4565.6751875973.4(3)、发展趋势分析这些年来，国际市场对速冻蔬菜的需求逐年增加，为我国蔬菜加工产业的发展提供了良好的机遇。目前，我国速冻蔬菜绝大多数用于出口，最近几年我国速冻蔬菜的出口量逐渐增加，出口的国家和地区也逐年增多。2 平面布置与设计2.1 厂址选择2按照速冻蔬菜厂厂址选择的要求，本设计厂的厂址选择考虑以下几个方面：（1）、作为农产品深加工项目的速冻蔬菜工厂，其厂址的选择首先要考虑的是该地区的种植水平较高，可以就近采购原料。
13、（2）、其次要考虑到速冻蔬菜主要面向出口，建厂地区的交通运输必须便利，最好在全国的交通枢纽或者港口附近，减少运输费用。（3）、之后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，尽量不占用或少占良田，做到节约用地。（4）、全厂区的整体标准高度应高于当地的历史最高洪水位，厂区的自然排水坡度最好大于或在0.0040.008之间。（5）、所选厂址的地质条件要符合建厂需要，避免将工厂设在土质松软地区或土崩断裂层上。（6）、所选厂址附近的卫生环境应符合要求，附近应没有有害气体，放射性源，粉尘和其他扩散性的污染源。（7）、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
14、虑工厂进一步发展之用。（8）、所选厂址应满足生产需求的供电条件，附近需要充足的水源，而且水质应较好。（9）、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安徽省的蚌埠市高新技术开发区，高新技术区坐落在千里淮河与京沪铁路交汇处的“淮上明珠”蚌埠市西南，成立于1994年4月，是全国84家国家高新技术产业开发区之一，科技部、商务部命名的国家科技兴贸出口创新基地。面向投资者，蚌埠高新区除执行国家和省的优惠政策外，还将在地方税收、土地征用、配套设施、人力保障以及进出口等方面为投资者提供更为优惠的条件。32.2 总平面布置设计4 2
15、.2.1 工厂总平面布置设计原则总平面设计是速冻蔬菜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,这样既便于组织生产,又便于企业管理，本工厂平面布置设计原则有：(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。(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
16、、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、生产车间要注意朝向，保证通风良好。、生产车间与城市公路有一定的防护区，一般3050米。、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。、对卫生有不良影响的车间应远离其它车间。、生产区和生活区尽量分开。2.2.2 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：26500m2。建筑物面积 10040m2。露天堆场面积：500m2 。其他建筑面积：3200m2。建筑系数(10040
17、+500)/26500100%39.8%土地利用系数(10040+500+3200)/26500100%51.8%根据食品工厂经验数据。建筑系数为: 25%40%。土地利用系数为:45%65%。因此本设计基本符合食品工厂设计要求。全厂总平面设计图见附图1。2.3 车间平面布置设计 2.3.1 车间设计5根据速冻蔬菜生产的工艺要求，结合实际生产情况，需要以下建筑或构建物。(1)、原料仓库 原料仓库在速冻蔬菜工厂中可以用高温库替代，高温库中保持温度010，面积540 m2，原料在收购以后如果无法及时加工生产，就在高温库中储藏。根据蔬菜的收购季节和实际生产情况决定是否使用高温库。 (2)、预处理车间
18、建设在高温库和更衣室旁边，方便工人在车间内进行加工、分级、浸泡、清洗等，面积 800 m2左右。在生产旺季，在室外拣场进行。 (3)、生产车间生产车间是速冻蔬菜的主要加工车间，面积2400m2。（4）低温冷库在生产车间旁边，是用于存放加工、包装后的速冻蔬菜产品的区域，设计库容量为5000t，一般情况每平米可以存放1.3t1.5t产品，总面积4000m2，小冷库 1600 m2，大冷库2400 m2。（5）制冷车间在低温库旁边，地面用水泥加厚，需要预留孔穴，面积460m2。（6）包装车间宜接近包装材料库和成品仓库，包装完毕后直接入库。面积约600m2。（7）化验室建在办公大楼旁边，主要进行产品原
19、料和产品质量的检验，面积80m2。（8）更衣室、卫生间分别为男女更衣室和男女卫生间，卫生间需配备洗手和消毒设备，使不同工段的工人可以分别进入相应的生产车间，避免交叉污染，总面积300m2。（9）配电室、机修车间 靠近锅炉房，面积260m2。（10）废水处理区预留相应的空地由环保部门设计废水处理池，面积600m2。2.3.2 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、锅炉靠近生产车间，减少能源消耗，锅炉房处于生产车间上风向位置。(4)、全局考虑全厂布置，填平
20、补齐，力求合理、经济。根据以上原则，对速冻蔬菜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。 车间平面布置图见附图2。3 工艺论证与设计3.1 原料及产品的质量标准3.1.1 原料质量标准6蔬菜原料相关收够指标：1 蔬菜应在收获后一个月内加工；2 蔬菜不可受冻；3 蔬菜无发芽；4 1kg蔬菜的坏损量不超过4；5 进入工厂的未净化的蔬菜不能含有超过5泥沙和其它杂质。3.1.2 产品质量标准（1）、产品感官指标、无风斑、虫斑、虫眼。、
21、无黄叶、枯叶、老叶、老根。、根茎类菜应无皮、无黑心、黄心。、无内、外杂质，内杂质为菜本身不符合标准的残留物，外杂质为纤维、杂草、 塑料丝或片、铁丝、铁钉等恶性残留物。、碎条、断条等不良品率不超过合同规定。、具有本品种应有的滋味及气味，无异味。（2）、残留金属含量标准砷（mg/kg，以砷计）0.5铅（mg/kg，以铅计）1.0汞（mg/kg，以汞计）0.1铜（mg/kg，以铜计）10锡（mg/kg，以锡计）200（3）、 微生物指标细菌规格 一般细菌数 1104以下(冷冻状态) 大肠菌群 30个/100g 葡萄球菌 阴性 沙门氏菌 阴性3.2 产品方案因安徽及周边地区青刀豆、青刀豆（段）、莲藕片
22、、莲藕段、豌豆、马铃薯等共4种的产量比较大，因此前期先以这些价格便宜的蔬菜为加工对象，同时根据原料季节供应情况和生产能力以及市场需求，生产少量其它部分蔬菜。表3-1 产品方案与产量序号产品名称重量（t）生产月份1青刀豆15,0006月、10月2青刀豆（段）7,0006月、10月3莲藕片16,00010月-次年2月4莲藕段12,00010月-次年2月5豌豆10,0004月下旬-5月上旬6马铃薯24,0006月、11月7其他16,0008合计100,000注：其它品种为西芹、黄瓜、大白菜、蒜苗、青花菜等等。3.3 生产工艺流程及论证原料验收3.3.1 工艺流程图 3.3.2 工艺论证和说明7（1）
23、原料验收：采购的蔬菜必须满足品质优良、成熟适宜、鲜嫩、规格整齐、无病虫害、无农药和 无微生物污染。（2）预冷：预冷是为了抑制新鲜蔬菜的呼吸作用和蒸发作用，减少其分解和消耗自身的营养成分，因此蔬菜采收以后需要在短时间内进行预冷，保持蔬菜新鲜度。（3）人工整理原料由工人用工具对不同蔬菜进行不同的处理。之后采用滚筒式分选机，将还未经过速冻的蔬菜进行分级。按照不同品种的要求进行挑选和分级。（4）浸泡：采用专用的流送槽进行清洗，流送槽慢速运送，使蔬菜在流送过程中既可以达到浸泡的效果，也可以将难溶的泥沙等溶解，污水在输送过程中导入水处理池，然后进入下一道工序。（5）过毛发：产品中要注意不要出现毛发之类的东
24、西，漂烫以前先用过毛发机去除毛发。（6）清洗：采用鼓风清洗的方法，通过鼓风机将空气送到洗槽中，使物料在空气对水的搅拌下进行翻动，从而进行清洗。清洗使用的水，可以在进行过滤以后二次利用。（7）漂烫：速冻蔬菜加工中有些蔬菜经常发生褐变，漂烫是控制速冻蔬菜酶促褐变，保证质量的常用方法。漂烫主要是使蔬菜中的活性酶失去活性，排除蔬菜组织内的气体和部分水分，消灭蔬菜表面的虫卵和微生物。在漂烫过程中根据不同菜类的特点，制定出不同的方案。（8）冷却漂烫之后的蔬菜先用自来水冷却，冷却到 60；再用自来水冷却第二遍，冷却到30；最后用冰水冷却，冷却到210。冷却过程分别在三段流送槽中进行，使原料在运送过程中达到冷却的效果。（9）沥干蔬菜表面不能有水分，以保证外观质量和冻结速度。（10）过毛发冷冻以前先用过毛发机去除毛发，以避免毛发冻结到产品上，影响产品品质。（11
