年产万吨碳酸饮料工厂设计毕业设计

年产万吨碳酸饮料工厂设计

Ⅲ

年产万吨碳酸饮料工厂设计

摘 要

本设计介绍了碳酸饮料的市场情况，未来市场走向。进行了工厂选址、产品方案设计、生产工艺及论证，并以可乐型碳酸饮料为例进行了物料衡算、水电用量的估算、设备选型、劳动力估算、辅助部门设计。其中以生产工艺论证和车间布置为重点，对车间门、采光、楼盖、地坪、内墙面、柱子进行了设计。并据此绘出了工艺流程图、生产车间平面布置图、全厂布局图共 3 张。生产工艺采用先进技术和设备，使生产效率得到了提高，同时减少了劳动力。车间和全厂的布局都符合 GMP 卫生管理体系和HACCP 质量管理体系。

关键词：碳酸饮料；工艺论证；车间设计

目 录

摘 要 222222222222222222222222222222222 Ⅰ ABSTRACT 22222222222222222222222222222222 Ⅱ 第 1 章 绪 论 222222222222222222222222222222 6

1.1 碳酸饮料的现状 22222222222222222222222222 6 1.2 碳酸饮料的定义和分类 22222222222222222222222 2 1.3 碳酸饮料的负面影响 222222222222222222222222 2 1.4 设计目的 22222222222222222222222222222 8 1.5 设计依据 22222222222222222222222222222 3 1.5.1 根据计划任务书规定的产品品种、质量、规模进行设计 222222 3 1.5.2 主要设备的能力应与工厂规模相适应 22222222222222 3 1.5.3 合理的选择工艺流程和设备及设计指标 2222222222222 3 1.5.4 全面解决工厂生产、场外运输和各处物料储备的关系 2222222 9 1.5.5 注意考虑工厂建成后生产挖潜的可能和留有工厂发展余地 22222 4 1.5.6 合理考虑机械化、自动化装备水平 222222222222222 4 1.5.7 注意环境保护、减少污染 222222222222222222 10 1.5.8 方便施工、安装、方便生产、维修 22222222222222 10

第 2 章 厂址选择和总平面设计 2222222222222222222222 11

2.1 厂址选择 2222222222222222222222222222 11 2.1.1 厂址选择应从以下几方面考虑 22222222222222222 6 2.1.2 厂址选择报告的内容 222222222222222222222 7 2.1.3 结合而论，厂址选择的原则可归纳为如下几项 2222222222 7 2.2 厂址选择说明 222222222222222222222222 13

Ⅱ

2.3 总平面设计 22222222222222222222222222 8 2.3.1 总平面设计的基本原则 22222222222222222222 8 2.4 总平面设计说明 2222222222222222222222222 10 第 3 章 碳酸饮料工厂工艺设计 2222222222222222222222 17

3.1 产品方案的要求 2222222222222222222222222 17 3.2 班产量的确定 22222222222222222222222222 17 3.3 碳酸饮料生产工艺流程 2222222222222222222222 18 3.3.1 工艺流程说明 22222222222222222222222 19 3.3.2 碳酸饮料的质量指标 22222222222222222222 219 3.4 生产物料衡算 22222222222222222222222222 27 3.5 设备选型 2222222222222222222222222222 29 3.5.1 水处理设备 222222222222222222222222 29 3.5.2 暂存罐 22222222222222222222222222 30 3.5.3 不锈钢饮料泵 22222222222222222222222 31 3.5.4 化糖罐 22222222222222222222222222 31 3.5.5 硅藻土过滤器 22222222222222222222222 32

Ⅲ

年产万吨碳酸饮料工厂设计

3.5.6 糖浆调配罐 222222222222222222222222 32 3.5.7 真空脱气罐 222222222222222222222222 32 3.5.8 紫外线杀菌机 22222222222222222222222 32 3.5.9 二氧化碳净化器 2222222222222222222222 33 3.5.10 冷却-混合-碳酸化联合机 222222222222222222 33 3.5.11 全自动冲瓶灌装旋盖机 2222222222222222222 34 3.5.12 全自动瓶盖印码机 222222222222222222222 34 3.5.13 单侧面加圆瓶贴标机 22222222222222222222 34 3.5.14 CIP 清洗系统 22222222222222222222222 34 3.6 水电用量的计算 22222222222222222222222223.6.1 用水量计算 2222222222222222222222223.6.2 用电量计算 2222222222222222222222223.7 车间工艺布置 222222222222222222222222223.7.1 生产车间工艺布置的原则如下： 2222222222222223.7.2 生产车间布置说明 2222222222222222222223.7.3 劳动力计算 222222222222222222222222第 4 章 辅助部门设计 22222222222222222222222224.1 仓库 2222222222222222222222222222224.1.1 原料仓库 22222222222222222222222224.1.1 包装材料仓库 222222222222222222222224.1.3 成品仓库 22222222222222222222222224.2 研发中心 22222222222222222222222222224.2.1 研发中心的任务 22222222222222222222224.2.2 研发中心的装备 22222222222222222222224.3 品控中心 22222222222222222222222222224.3.1 品控中心的任务 22222222222222222222224.3.2 品控中心的组成 22222222222222222222224.3.3 品控中心的装备 22222222222222222222224.3.4 品控中心对建筑的要求 22222222222222222224.4 机修室 222222222222222222222222222224.5 全厂生活设施 222222222222222222222222224.5.1 办公楼 222222222222222222222222224.5.2 食堂 2222222222222222222222222224.5.3 更衣室 222222222222222222222222224.5.4 浴室 2222222222222222222222222224.5.5 厕所 2222222222222222222222222224.5.6 员工宿舍 22222222222222222222222224.5.7 配电房 222222222222222222222222224.5.8 污水处理站 222222222222222222222222第 5 章 食品工厂卫生 222222222222222222222222225.1 厂、库环境卫生 22222222222222222222222225.2 厂、库设施卫生 22222222222222222222222225.3 加工卫生 22222222222222222222222222225.4 厂区公共卫生 22222222222222222222222222

Ⅳ

29 29 37 37 37 37 39

40

40 40 40 41 41 41 41 42 42 42 42 43 43 43 43 44 45 46 39 39 39 47

48

48 48 49 49

5.5 车间卫生 2222222222222222222222222222 49 5.6 常见的消毒方法 2222222222222222222222222 50 5.6.1 漂白粉溶液 222222222222222222222222 50 5.6.2 氢氧化钠溶液 22222222222222222222222 50 5.6.3 过氧乙酸 2222222222222222222222222 50 5.6.4 蒸汽和热水消毒 2222222222222222222222 51 5.6.5 紫外线消毒 222222222222222222222222 51

第 6 章 全厂总平面布置 2222222222222222222222222 52

6.1 厂区面积确定 22222222222222222222222222 49 6.2 厂区道路 2222222222222222222222222222第 7 章 公共系统设计 222222222222222222222222227.1 给排水系统设计内容及所需的基础资料 2222222222222227.1.1 设计所需基础资料 2222222222222222222227.1.2 设计注意事项 222222222222222222222227.2 排水系统 22222222222222222222222222227.2.1 排水系统的组成 22222222222222222222227.2.2 有关排水设计要点 2222222222222222222227.3 消防系统 22222222222222222222222222227.4 供电系统 22222222222222222222222222227.4.1 设计所需基础资料 2222222222222222222227.4.2 食品厂对供电的要求及措施 222222222222222227.4.3 车间配电 22222222222222222222222227.4.4 供电系统说明 222222222222222222222227.5 供汽系统 22222222222222222222222222227.5.1 锅炉房在厂区的位置 222222222222222222227.5.1 锅炉房的布置 22222222222222222222222第8章 废水处理 22222222222222222222222222228.1 碳酸饮料废水的主要来源 2222222222222222222228.2 碳酸饮料废水的常用处理工艺及设施 2222222222222222第 9 章 结论 2222222222222222222222222222229.1 本设计的技术先进性与经济合理性 222222222222222229.2 本设计存在的问题 222222222222222222222222参考文献 22222222222222222222222222222222

Ⅴ

49 54

54 54 55 55 55 55 49 49 57 50 57 58 51

58 58

60

53 53 63

56 56 64

第 2 章 厂址选择和总平面设计

2.1 厂址选择

食品工业的布局，涉及一个地区的长远规划。一个食品工厂的建设，与当地资源、交通运输、农业发展都有密切关系。在进行区域规划、选择厂址时，经常涉及的内容有工程地质条件的优劣，厂区范围能否适应和满足总平面和安全距离的要求、自然灾害的威胁程度与抵御能力，可能出现的次生灾害，“三废”的处理，与外部的联系及协作等。

厂址选择工作应当在当地城建部门的统筹安排下，由筹建单位负责，会同主管部门、建筑部门、城市规划部门和区、乡（镇）等有关单位，经过充分讨论和比较，选择优点最多的地址为建厂的地址。在选择厂址时，设计单位亦应参加。

2.1.1 厂址选择应从以下几方面考虑

1、食品工厂的厂址应设在当地的规划区内，以适应当地发展规划的统一布局，并尽量不占或少占良田，做到节约用地。所需土地可按基建要求分期分批征用。食品工厂应设在环境洁净，绿化条件好，水源清洁的区域。

2、食品工厂一般建在原料产地附近的大中城市郊区，个别产品为有利于销售也可设在市区。这不仅可获得足够数量和质量新鲜的原料，也有利于加强食品企业对农村原料基地生产的指导和联系，而且还便于辅助材料和包装材料的获得，利于产品的销售，同时还可以减少运输费用。

3、所选厂址要有可靠的地质条件，应避免将工厂设在流沙、淤泥、土崩断裂层上。在矿藏地表处不应建厂。厂址应有一定的地耐力。建筑冷库的地方，地下水位不能过高。 4、厂区的标高应高于当地历史最高洪水位，特别是主厂房及仓库的标高更应高出当地历史最高洪水位。厂区自然排水坡度最好在（4～8）?1000 之间。

5、所选厂址面积的大小，应能尽量满足生产要求，并有发展余地和留有适应的空

6

第2章 厂址选择和总平面设计

余场地。

6、所选厂址附近应有良好的卫生环境，没有有害气体、放射源、粉尘和其他扩散性的污染源（包括污水、传染病医院等），特别是在上风向地区的工矿企业，更要注意它们对食品厂生产有无危害。厂址不应设在受污染河流的下游。还应尽量避免在古坟、文物、风景区和机场附近建厂，并避免高压线、国防专用线穿越厂区。

7、所选厂址应有较方便的运输条件（高速公路、铁路及水路）。若需要新建公路或专用铁路时，应选最短距离为好，以减少投资。

8、有一定的供电条件。在供电距离和容量上应得到供电部门的保证。

9、所选厂址附近不仅要有充足的水源，而且水质要好（水质必须符合卫生部所颁发的饮用水水质标准）。城市采用自来水，即符合饮用水标准。若采用江、河、湖水，则需加以处理。若要采用地下水，则需向当地了解，是否允许开凿深井。同时，还得注意其水质是否符合饮用水要求。水源水质是食品工厂选择厂址的重要条件，特别是饮料厂和酿造厂，对实质要求更高。厂内排除废渣，应就近处理。废水经处理后排放。要尽可能对废渣、废水做综合利用。

10、厂址最好选择在居民区附近，这样可以减少宿舍、商店、学校等职工的生活福利设施。

2.1.2 厂址选择报告的内容

1、厂址的坐落地点，四周环境情况。地质及有关自然条件资料。厂区范围、征地面积、发展计划、施工时有关的土方工程及拆迁民房情况，并绘制 1?1000 的地形图。

2、原料供应情况；废水排放情况。

3、水、电、燃料、交通运输及职工福利设施的供应和处理方式。 4、经济分析。对厂区一次性投资估算及生产中经济成本等综合分析。 5、选择意见。通过选择比较，经济分析，确认哪一个厂址符合条件。

2.1.3 结合而论，厂址选择的原则可归纳为如下几项

7

1、厂址的位置要符合城市规划（供汽、供电、给排水、交通运输）等要求。 2、厂的地区要接近原料、燃料基地和产品销售市场，还要接近水源和电源。 3、具有良好的交通运输条件。

4、场地有效利用系数较高，并有远景规划的最终总体布局。 5、有一定的基建施工条件和投产后的协作条件。 6、厂址选择要利于三废处理。

2.2 厂址选择说明

根据以上原则，本设计将厂址选择在南充市航空港工业集中区。

1、航空港工业集中区是省级经济开发区——南充经济开发区的重要组成部分。初步形成了机械电子、家具建材、丝纺服装和食品医药四大产业。园区现占地5平方公里， 远期规划面积40平方公里，又属高新技术开发区，符合国家发展的方针政策。

2、南充市航空港工业集中区位于南充市高坪区，环境良好，属嘉陵江中游，污染较少。

3、南充市航空港工业集中区靠近高坪机场，有多条公交线路直达市区。南充市有直达成都、重庆等周边大城市的高速公路和铁路，交通便利，地势平坦，位置优越。

4、南充夏天较炎热，碳酸饮料中的二氧化碳能带走体内的热量，给人清爽感，因此会有良好的市场。

5、在南充快速发展的的今天，经济也突飞猛进的增长，人民生活水平提高了，因此会有一定的消费群体。

2.3 总平面设计

食品工厂的总平面设计，无论原料种类、产品性质、规模大小以及建设条件如何不同，都是按照设计的基本原则结合具体情况进行的。

2.3.1 总平面设计的基本原则

8

第2章 厂址选择和总平面设计

食品工厂总平面设计，布置务必紧凑合理，节约用地。分期建设的工程，可一次设计，分期建设，为长期发展留有余地。

2.3.1.1 总平面设计应符合工厂生产工艺的要求

1、主车间、仓库等应按生产流程布置，并尽量缩短距离。

2、全厂的货流、人流、原料、管道等的运输应有各自路线，力求避免交叉。 3、避免无聊往返运输，动力设施应靠近负荷中心，如变电站应靠近高压线网输入本厂的一边，同时，变电站又应靠近工厂负荷中心。制冷机房应接近变电站，紧靠冷库。罐头食品工厂肉类车间的解冻间应接近冷库，而杀菌等用蒸汽量大的工段应靠近锅炉房。

2.3.1.2 食品工厂总平面设计必须满足食品工厂卫生要求和食品安全要求

1、生产区（各种车间和仓库等）和生活区（宿舍、食堂、浴室、商店和学校等）、厂前区（传达室、医务室、化验室、办公室、俱乐部、汽车房等）、和生产区分开。 2、生产车间应注意朝向，一边采用南北向，保证阳光充足，通风良好。

3、生产车间与城市公路须有一定的隔离区，一般宽为 30～50m，中间最好有绿化地带阻拦尘埃。

4、根据生产性质不同，动力供应货运周转和卫生防火等应分区布置。同时，主车间应与食品卫生有影响的综合车间、废品仓库、煤堆及有大量烟尘或有害气体排出的车间间隔一定距离。主车间应设在锅炉房的上风向。

5、公用厕所要与主车间、食品原料仓库或堆场及成品库保持一定的距离，并采用水冲式厕所，以保持厕所的清洁卫生。

6、总平面中要有一定的绿化面积，但不宜过大。

2.3.1.3 食品厂厂区道路和厂区建筑物布置的要求

9

1、厂区道路应按运输量及运输工具的情况决定其宽度，厂区道路应采用水泥或沥青路面，以保持清洁。运输货物道路应与车间保持一定的距离，特别是运煤和煤渣容易产生污染。一般道路应设计成环形，以免造成堵塞。

2、厂区道路还应从实际出发考虑是否需要有铁路专用线和码头等设施。 3、厂区建筑物间距（指两栋建筑物外墙面相距的距离）应按有关规范设计。从防火、卫生、防震、防尘、噪声、日照、通风等方面来考虑，在符合有关规范的前提下，使建筑物间的距离最小。例如，建筑间距与日照关系，冬季需要日照的地区，可根据冬至日太阳方位角和建筑物高度求得前栋建筑的投影长度，作为建筑日照间距的依据。不同朝向的日照间距 D 约为 1.1～1.5H（D 为两建筑物外墙面的距离，H 为布置在前面的建筑遮挡阳光的高度）。

4、建筑间距与通风关系：当风向正对建筑物时(即入射角为 0°时)，希望前面的建筑不遮挡后面建筑的自然通风，那就要求建筑间距 D 在 4～5H 以上。当风向的入射角为30°时，间距可采用 1.3H。当入射角为 60°时，间距 D 采用 1.0H。一般建筑选用较大风向入射角时，用 1.3H 或 1.5H 就可达到通风要求；在地震区采用 1.6H 或 2.0H。

5、厂区各建筑物布置也应符合规划要求，同时合理利用地质、地形和水文等的自然条件。合理确定建筑物、道路的标高，保证不受洪水的影响，使排水畅通。

6、在坡地、山地建设工厂，可采用不同标高安排道路及建筑物，进行合理的竖向布置。但必须注意设置护坡及防洪渠道，以防山洪灾害。

7、相互间有影响的车间，尽量不要放在同一建筑物里，但相似车间应尽量放在一起，提高场地利用率。

2.4 总平面设计说明

总平面设计的依据是设计任务书、厂址选择报告及生产工艺流程简图。结合厂址的自然条件因地制宜，注意了经济技术性，节约用地，节省投资和留有发展余地。

由风玫瑰图看得，全年的主风向为静风少有北风，主要生产车间布置在全厂东西纵向上的中心地带，形成生产区。生活区设在主风向的下风向，以免污染生产区的卫生，锅炉房设在西南方向，既不会污染加工车间又不至于使能源输送距离加大，污水处理站

10

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nmn.html