学士学位论文--年产1万吨玉米汁工厂工艺设计.doc

四川理工学院毕业设计

年产100000吨玉米汁饮料工厂工艺设计

四川理工学院生物工程学院

四川理工学院学士学位设计

摘 要
本设计以玉米汁饮料工厂工艺设计为重点，其中又以玉米清液生产车间工艺设计为主体，并对辅助部门提出各种要求作为非工艺设计的依据。主要从以下方面展开设计：（1）分析了玉米汁饮料的现状、存在问题及发展前景。（2）确定了玉米汁饮料的产品方案。（3）对玉米汁等生产工艺进行了论证和选择，完成了玉米汁的物料计算，装置等设备选型计算，对水、电、汽用量进行了估算。（4）对玉米汁饮料生产车间工艺布置进行了设计，对车间建筑、采光、通风、卫生设施提出了要求。（5）在饮料生产中引入了HACCP质量控制体系，对冻库、原料接收站、化验室等部门进行了初步设计。（6）利用计算机绘制了工厂相关设计图纸。

关键词： 玉米汁，工厂设计，工艺设计，车间设计

Technological Design of a Quick-Frozen-Food Plant
with an Annual Capacity of 100000Tons
ABSTRACT
The graduation design lays the emphasis on technological design of Soft drinks, the design of workshops is its main contents, the design requirements and data about other auxiliary department are put forward as the non-technological-design foundation. The main design aspects from the following: （1）The status of Corn juice, problems and development prospects are analyzed. （2）Product schemes of Corn juice are demonstrated. （3）The production process of Corn juice dumpling is selected and demonstrated. The material balancing of quick-frozen dumpling, selection and calculation of equipment types are completed. Water, electricity and steam in workshops are approximately calculated. （4）The technological layout of Corn juice, workshop buildings, lighting and ventilation, hygienic facilities are initially designed, and the requirements are proposed. （5）HACCP is applied to production of soft drinks dumpling. The cold storage, receiving station of raw materials, laboratory are initially designed. （6）The general layout graph, plane layout graph, process diagram are drawn using a computer.
KEY WORDS：Corn juice， plant design，technological design， workshop design
II

目 录
第1章 绪论 ....................................... ................1
1.1 概述 .......................................................1
1.2 食品工厂设计的意义..........................................2
1.3 食品工厂设计的要求..........................................5
1.4 食品工厂设计的原则..........................................5
1.5 食品工厂设计的范围和内容....................................6
第2章 厂址选择与总平面设计.........................................8
2.1 厂址选择的原则..............................................8
2.2 总平面设计.................................................12
第3章 乳品工厂工艺设计............................................15
3.1 产品方案及班产量...........................................15
3.2 产品生产工艺流程与论证.....................................17
3.3 生产物料衡算...............................................19
3.4 热量衡算过程的说明.........................................22
3.5 设备选型...................................................25
3.6 企业人员编制...............................................28
3.7 生产车间工艺布置...........................................30
第4章 食品质量与安全..............................................35
4.1 食品工厂卫生规范...........................................35
4.2 食品的HACCP管理...........................................36
4.3 食品卫生对工厂设计的要求...................................39
第5章 辅助部门设计................................................42
5.1 原料验收...................................................42
5.2 实验室设计.................................................42
5.3 仓库及物流设计.............................................43
5.4 全厂土建面积...............................................43
5.5 机修车间...................................................46
5.6生活设施的设计......................................... ... 46
第6章 公共系统设计................................................ 50
第7章 全厂土建部分...............................................51
7.1 厂区建筑面积的确定.........................................51
7.2 厂区道路...................................................52
7.3 总平面布置几个技术指标.....................................52
第8章 公共系统设计...............................................54
参考文献...........................................................55
致谢...............................................................56
2

第一章 绪论
1.1概述
玉米汁饮料是国内首创的新产品，是以玉米为原料，利用生物工程技术加工而成的一种新型天然饮品，这种饮料，外观澄清亮如啤酒，带有一股谷物的清香。玉米中富含维生素E、卵磷脂、谷氨酸，对人体有健脑、抗衰老的良好作用，多吃玉米制品，有明显强身效果。特别是酒醉后，喝甜玉米汁会比喝果汁饮料感觉更舒适。
玉米，亦称“玉蜀黍”、“包谷”、“包芦”、“珍珠米”等。据考证，玉米原产于南美洲。7000年前美洲的印第安人就已经开始种植玉米。由于玉米适合旱地种植，因此西欧殖民者侵入美洲后将玉米种子带回欧洲，之后在亚洲和欧洲被广泛种植。大约在十六世纪中期，中国开始引进玉米，十八世纪又传到印度。到目前为止，世界各大洲均有玉米种植，其中北美洲和中美洲的玉米种植面积最大。玉米是世界上4种粮食作物之一。也是人类最主要的粮食之一，千万年来伴随人类的进化与发展，发挥着重要的作用。但是近几十年来，被视为粗粮的玉米逐渐退出人类的餐桌，饲料成了玉米的主要用途。但玉米是高产作物，饲料行业，玉米淀粉行业，玉米制糖行业等加在一起也无法根本消耗每年大量收获的玉米。我国入世后国外的玉米大量涌入国内，进一步冲击着玉米市场。多年来，玉米深加工一直是我国各地玉米产区迫切需要解决的问题。食品和饮料行业，被认为是解决玉米深加工问题的重要出路之一。
1.1.1玉米利用概述
就玉米利用而言，大体经历了作为人类口粮、牲畜饲料和工业生产原料的三个阶段。
（1）人类口粮
人类口粮粮消费占玉米总消费的比重大约在5%左右，但是随着时代的发展，这个比例有逐步降低的趋势。玉米是三大粮食品种之一，为解决人类的温饱问题起到很大作用。时至今日，玉米仍然是全世界各国人民餐桌上不可或缺的食品：在“玉米的故乡”墨西哥，“国菜”玉米饼的年消耗量达到1200万吨之多，人们无论贫富贵贱都非常喜欢食用；在发达国家和地区，玉米也被作为补充人体所必需的铁、镁等矿物质的来源为人们广泛食用；在某些贫困国家和地区，玉米依然是人们廉价的裹腹之物。
（2）饲料消费
饲料消费是玉米最重要的消费渠道，约占消费总量的70%左右。该项消费可以看作是生活水平和人口数量随时间变化的一个函数：在人们生活水平提高初期，恩格尔系数较高，人们对肉、蛋、禽、奶的强劲需求拉动了畜牧业和饲料业的大发展，导致饲用玉米需求大幅度增加，成为玉米增产的主要动力；在生活达到一定水平后，恩格尔系数下降，对肉、蛋、禽、奶等的需求将保持平稳，此时饲用玉米消费将仅与人口数量成正比。
（3）工业原料
作为工业原料使用也是玉米消费的主要渠道。玉米不仅是“饲料之王”，而且还是粮食作物中用途最广，可开发产品最多，用量最大的工业原料。以玉米为原料生产淀粉，可得到化学成份最佳，成本最低的产品，附加值超过玉米原值几十倍，广泛用于造纸、食品、纺织、医药等行业。以玉米淀粉为原料生产的酒精是一种清洁的 “绿色”燃料，有可能在21世纪取代传统燃料而被广泛使用。库存亦是玉米需求的一种形式。处于粮食安全的考虑，各国总要储备一些粮食。世界玉米库存量一般占消费量比重的20%左右。近年来我国玉米库存约600～700万吨。
1.1.2世界玉米利用现状
玉米利用总的情况是在工业发达国家用作饲料的比例大，而在发展中国家用作口粮的比例大。随着全世界畜牧业的大发展，饲料工业得以迅速发展，全世界饲料用玉米需求呈现增长趋势。在发展中国家表现为工业饲料消耗玉米增加，同时采用传统方式喂饲畜禽的饲料玉米消耗亦在增加。在发达国家和地区表现为大量的玉米原粮被加工为工业饲料。
从全世界耗用玉米趋势看，近15年来，无论是发展中国家还是发达国家其用作饲料的玉米都逐年增加，用作口粮的数量在减少，用作工业原料和食品加工的玉米在增加。以我国为例：90年代前期，饲料工业和畜牧业迅速发展，1993年，饲用玉米消费量达到6200万吨，占玉米总消费量的67%，1995年该项指标迅速达到77%，玉米总消费增量几乎全部由饲用玉米消费增量体现。
80年代全世界用作工业饲料的玉米2.64亿吨，用作口粮的玉米0.66亿吨，用作工业原料的玉米0.44亿吨。进入90年代，上述三个指标分别为3.52亿吨、0.59亿吨、0.56亿吨。
1996年美国生产工业饲料耗用玉米12700万吨，占玉米总产量的53%。欧洲地区消费饲料玉米6600万吨，中国生产工业饲料耗用玉米3498万吨，日本消费玉米1662万吨，巴西生产饲料耗用玉米1520万吨，法国饲料用玉米1326万吨，韩国饲料用玉米852万吨。
美国的玉米产量占全世界总产量的40%。纵观几十年来美国的玉米市场消费趋势可见，50年代美国的玉米产品用作饲料的占85.7%，工业原料、食品占 8.08%，出口占5.17%；60年代饲料用玉米占81.76%，工业原料、食品占8.23%，出口占12.38%；70年代饲料占66.02%，工业原料、食品占8.77%，出口占25.21%；80年代至90年代初，用作饲料的玉米占59.36%（12237万吨），用作工业原料、食品占 11.65%（2401万吨），出口占 28.63%（5902万吨）。由此可见，在美国虽然用作饲料的玉米比例在下降，但饲料仍是消耗玉米最多的产业，出口量增加迅速，用作工业原料和食品加工的玉米消费量较为稳定。
我国改革开放以来随着畜牧业的大发展，人民生活水平的提高，玉米工业的发展，玉米已成为粮食、饲料、工业原料和出口商品的多用途作物。
我国的玉米消费是80年代口粮比例占38%，消费玉米2588万吨，饲料用玉米占48%（工业饲料和传统饲料），消耗玉米3269万吨，出口占11%，出口玉米749万吨，工业原料和食品加工占3%，耗用玉米205万吨左右。
进入90年代，人们直接消费的玉米比重在下降。全国口粮消费玉米大约占玉米总产量的19%，消费玉米量约为1870万吨；玉米作为饲料消费在我国有两种情况。一是加工生产成配合饲料。我国近年配合饲料产量约4800万吨，按60%比率折算，年消耗玉米2880万吨。二是传统的把玉米直接用于饲料的消费。在农村中，主要是把玉米直接作饲料喂饲大牲畜、猪和家禽。据专家估计，这种传统的饲喂方式每年估计消耗玉米3500万吨左右，这两项每年消费玉米约6380 万吨，占玉米总产量的68%。
玉米是重要的工业原料，也可加工成精制的玉米食品。我国目前用于工业原料和食品工业的玉米大约占玉米总产量的5%左右，年消耗玉米250万吨左右。我国 1990～1994年平均出口玉米820万吨，占玉米总产量的8%左右。1995年之后又转向大量进口玉米。近10年来，我国玉米消费趋势是用于生产配合饲料的玉米数量猛增，用于口粮的玉米逐年减少，用作工业原料和食品加工的玉米增长缓慢，从玉米出口国变为玉米进口国家。
1.1.3我国玉米利用新趋势
80年代以来，我国开始重视并发展玉米深加工工业，先后引进技术和设备，兴建了一批生产规模在10万吨以上的玉米深加工企业。吉林省实施了“百万吨玉米深加工工程”，把玉米深加工工业作为支柱产业。吉发集团与港商合资建立的一个公司年加工玉米能力已达到40万吨，成为亚洲最大的玉米加工企业。尽管我国玉米深加工工业已取得初步进展，但比照世界先进国家，仍有很大差距。以吉林省为例：1979年到1998年，吉林省粮食加工转化量由159万吨增长到600万吨（包括禽畜过腹和饲料加工用粮440万吨），年均增长23万吨，同期，吉林省玉米主产量却由903万吨增长到2506万吨，年均增长84万吨。二者比较，前者只是后者的28%，产量远大于耗量。与美国等国的玉米深加工产品已达4000多种，产值上千亿美元相比，差距明显。而我国玉米饮料、变性淀粉、果葡糖浆等生产刚刚起步，酒精产量也不高，玉米深加工前景十分广阔。
西方国家曾经走过一段过度追求食品精制的道路，结果导致了糖尿病，心脏病，心脑血管疾病，结肠癌等多种富贵病患者的数量以惊人的速率增长。人们认识到，长期食用细粮会给人体健康带来许多不利影响。目前世界各国由重新重视玉米食品对增强人体健康的功效，并重新流行食用玉米。但由于玉米口感比较粗糙，减弱了相当一部分人群对它的兴趣。世界各地都在考虑如何把粗糙的玉米加工成口感比较好的食品或饮料，以增强它对市场和消费者的吸引力。
玉米中富含维生素E、卵磷脂、谷氨酸，对人体健脑，抗衰老有良好作用此设计就是源于玉米强大的保健功能和目前国内乃至世界市场玉米深加工产品玉米汁饮料强大的消费市场设计的。
1.2 食品工厂设计的意义
食品工厂设计是综合性、实践性很强的毕业环节题目。
工厂设计是政治、经济、技术紧密结合的，综合性很强的一门科学技术，除了要求我们具有计算、绘图、表达等基本功和专业理论外，还应对工厂设计的工作程序、范围、设计方法、步骤、内容、设计的规范标准、设计的经济等内容的要求能熟练掌握和运用，只有这样才能完成有关的设计任务。
毕业设计的任务是：①了解我国基本建设的有关方针政策和规定，掌握基本建设的工作程序、内容、设计范围分工。②了解和熟悉工厂设计的有关规范标准以及技术经济和概算等内容和要求。③熟悉工厂设计的主要成果——设计说明书和图纸的有关内容、特点、表示方法、规范和标准等知识。④了解工艺设计在总体设计中的地位和作用，及其与公用工程设计的关系。⑤理论与实践相结合，既巩固和扩大理论知识，又锻炼实践应用，提高解决实际问题的创新能力。
总的说来一句话：是食品生产的基本条件，是食品卫生、安全、质量的物质保证。不管是新建、改建、扩建一个厂，还是进行新工艺，新技术和新设备的研究，都需要进行设计，而且是第一步所必需做的，所以是生产的基本条件，而且设计先不先进，合不合理，还是食品卫生安全和质量的保证，与以后工厂的效益和兴旺密切相关。
1.3 食品工厂设计的要求
（1）经济上合理，技术上先进。投产后，产品在质量和数量上均能达到设计所规定的标准。食品工厂建设的先进性反应着一个国家的经济和科学技术发展的水平，也反应着人民生活水平的高低，而食品工厂的先进性则首先决定于工厂设计的合理性，在日常生活中，我们经常会发现，许多刚刚建成的食品工厂，由于在设计上存在严重缺陷，致使无法正常生产，尚未投产就不得不进行返工或改造，还有一些食品工厂，由于在设计上缺乏前瞻性，投产一两年就不得不进行大范围的改造，使大量的人力和物力浪费，还延误了宝贵的生产时间，造成了经济上的巨大损失，由此可以看出，食品工厂设计在食品工业发展过程中有着及其重要的地位和作用。
（2）在三废治理和环境保护方面必须符合国家的有关规定。与其它类型工厂的基本建设一样，三废处理的措施恰当与否，关系到产品质量和环境保护的问题，必须予以十分重视。这也是现代食品企业的最基本要求。
（3）尽可能减轻工厂的劳动强度，使工人有一个良好的劳动工作条件。同时考虑到食品生产的季节差异性。
1.4 食品工厂设计的原则
（1）符合经济建设的总原则：精心设计、投资省、技术新、质量好、收效快。
（2）设计技术经济指标达到或超过国内同类工厂平均先进水平为宜。
（3）积极采用新技术，力求在技术上具有现实性和先进性，在经济上具有合理性。
（4）必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性和独特性相符合的原则，并留有适当的发展余地。
（5）食品类工厂还应贯彻国家食品卫生有关规定充分体现卫生、优美、流畅并能让参观者放心的原则。
（6）设计工作必须加强计划性、各阶段工作要有明确进度。
1.5 食品工厂设计的范围和内容
其范围涉及到建筑、经济、机械 、环保、地理、气象、市场营销等学科领域，所有一切都以食品为基础，食品技术人员是总设计师，向其它专业技术人员提出要求，其它专业技术人员按食品工艺要求来分别进行设计，各专业人员应相互配合，密切协作，共同完成食品厂的设计任务，要求设计者随时掌握各相关学科的动态及本学科的新知识、新技术，将国内外新的科学成果在设计工作中得到体现。
工厂设计包括工艺设计和非工艺设计两大组成部分。所谓工艺设计，就是按工艺要求进行工厂设计，其中又以车间工艺设计为主，并对其他设计部门提出各种数据和要求，作为非工艺设计的设计依据。
1.5.1 工艺设计
食品工厂工艺设计的内容大致包括：全厂总体工艺布局；产品方案及班产量的确定；主要产品和综合利用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。
食品工厂工艺设计除了上述内容外，还必须提出工艺对总平面布置中相对位置的要求；对车间建筑、采光、通风、卫生设施的要求；对生产车间的水、电、汽、冷、能耗量的要求；对各类仓库面积的计算及仓库温湿度的特殊要求等。
1.5.2 非工艺设计
食品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，有时还包括设备的设计。非工艺设计都是根据工艺设计的要求和所提出的数据进行设计。
食品工厂工艺设计与非工艺设计之间的相互关系体现为工艺向土建提出工艺要求，而土建给工艺提供符合工艺要求的建筑；工艺向给排水、电、汽、冷、暖、风等提出工艺要求和有关数据，而水、电、汽等又反过来为工艺提供有关车间安装图；土建对给排水、电、汽、冷、暖、风等提供有关建筑，而给排水、电、汽等又给建筑提供有关涉及建筑布置的资料，用电各工程工种如工艺、冷、风、汽、暖等向供电提供出用电资料，用水各工程工种如工艺、冷、风、汽、消防等给排水提出用水资料。因为整个设计涉及工种多，而且纵横交叉，所以，各工种间的相
配合是搞好工厂设计的关键。
7

第2章 厂址选择与总平面设计
正确选择厂址是保障企业生产安全的重要前提。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。为此，在选择工厂厂址时，必须统筹兼顾，正确处理局部与整体、生产与安全、重点与一般、近期与远期、原则性与灵活性的关系，尽量满足下列条件。
2.1 厂址选择
2.1.1 厂址选择的原则
2.1.1.1 自然条件
1．良好的地质条件
　　厂址应选在没有滑坡、断层、泥石流、严重流砂、淤泥、溶洞的区域。另外，对地震多发区、台风袭击区等也应作特别考虑。
2．适宜的气象条件
气象质料是工厂总平面布置的重要依据之一，也是厂房设计和排水系统设计的主要依据。我国规定每隔10—15年举行气象记录普查。其主要原因包括以下各项：
（1）温湿度 全年平均气温、平均湿度、最热月及最冷月的平均气温、湿度，最高气温与湿度和最低气温与湿度。
（2）降雨量 全年平均降雨量及一次最大降雨量和持续时间。
（3）冬季积雪情况。
（4）冰冻期及地层冰冻深度、土壤温度。
（5）风玫瑰图及风级表等。
（6）最高最低气压及全年平均气压等。
（7）全年日照数、各月日照分布情况等。
3．充裕的水源条件
工厂的生产区宜布置在江河、湖泊、海岸附近。并应使其位于邻近江河水域的城镇、重要桥梁、大型锚地、船厂等重要建（构）筑物的下游，以避免排放的有害物质对这些设施的污染和损害。
　　企业的液化烃或可燃液体的罐区邻近江河、海岸布置时，应采取防止泄漏流入水域的措施。
4． 防火措施
为了防止火势蔓延和爆炸波扩散的危害，石油化工企业与相邻的居住区、工厂或设施，应保持不小于表2-1所规定的防火间距。
表2-1企业与相邻工厂或设施的防火间距
企业生产区
防火间距/m
工艺装置或设施
相邻工厂或设施
居住区、公共福利设施、村庄
100
相邻工厂（围墙）
50
国家铁路线（中心线）
45
厂外企业铁路线（中心线）
35
国家或工业区铁路编组站
（铁路中心线或建筑物）
45
厂外公路（路边）
20
变配电站（围墙）
50
架空电力线路（中心线）
1.5倍塔杆高度
Ⅰ、Ⅱ级国家架空通信线路（中心线）
40
通航江河岸边
20
注：①括号内指防火间距起止点。
　　　　　②当相邻设施为港区陆域、重要物品仓库和堆场、军事设施、机场等，对企业的安全距离有特殊要求时，应按有关规定执行。
2.1.1.2 技术经济条件
（1）原料供应与产品销售
选择厂址时应对原料的产地、供应、运输、贮藏（有些品种需要保鲜）及其规格、质量、化学成分等技术经济性状进行调查分析。所选的厂址应尽量接近原料产地，异地原料应保证供应方便，减少运输损失。进厂后需有相应的贮备工艺（贮备量、贮仓面积、贮藏管理等），以保证正常生产，降低原料成本。
选择厂址时，一定要以产品品种数量同市场预测紧密联系起来为原则。满足消费对象区域性的风俗习惯与广泛性的新要求。把握国内外产品在厂址地区内的销售数量和品种比例等销售动态。以厂址选择求市场活跃，提高本厂产品声誉与销售利润。
（2）能源供应
电热及燃料供应方便是选择厂址的重要原则之一。首先要对厂址与高压电网的距离、电源设备和电压等情况详细了解，以便确定输电方式，和厂内变压配电所的位置。
（3）所选厂址应有足够的场地面积
场地面积以利于全厂总平面图的合理布置，符合工厂规模的需要，提高全厂性的技术经济指标，并有一定的扩建余地为原则。对地势凹凸不平，坡度较大的场地,可采用阶梯式面积划片,以便集中布置,提高场地利用系数.根据我国13个新建厂家统计,平均场地利用系数约在66%以上,还有30%以上利用系数,表示其扩增余地.
（4）节约用地
我国是一个山地多，平原少，人口多的国家，人均可耕地面积大大低于世界平均水平。所以厂址选择必须遵循节约用地的基本建设方针。即尽量选用荒地、劣地、坡地，少占或不占良田。
（5）交通运输
现代化的工厂，以其产品商业化、社会化为特征，没有发达的交通和方便的运输，是很难取得高效益的。方便面厂的运输量很大，所以交通运输要求方便。
（6）企业协作与城市规划
工业发达的水平标志之一是工业成体系、企业配成套。在确定厂址时，必须有城建规划部门的意见。选择厂址时，还须熟悉附近企业的特点、近期协作的愿望与条件、发展的远景对本厂的影响等，以便相互协作、共同发展。
选择厂址既考虑自然条件的选择，又联系到技术经济条件的影响，确实是一项细致而复杂的工作。这两大方面的选择原则应当并重，然而非常理想完善的选择条件是没有的，在实际活动中则应着重于技术经济条件的分析研究，不能过分依耐于自然条件来选择厂址。
结合而论，厂址选择的原则可归纳为如下几项：
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。
2.1.1.3 厂址选择说明
厂址在四川省三台工业经济开发区位于三台县城北侧，是1993年12月经省政府正式批准为省级开发区，辖区总面积10.71平方公里，建成主干道路15条，共20余公里；水、电、气、通讯、有线电视、宽带网络等全面覆盖；学校、医院、酒店等服务设施齐备。区内以工业开发为主，配套发展商贸、房地产等第三产业。现已形成轻纺、丝绸、机械制造、电子产品、食品加工等为主的工业体系。
（1）三台县气候宜人，其位于四川盆地中部偏北，海拔高度307－672米，三台县地处北亚热带，气候温和，四季分明，最高气温39.9℃，最低气温－15℃，年平均气温16.7℃，日照1376小时，无霜期283天，降水量882－1134毫米，空气相对湿度79％。
（2）三台有丰富的农业资源，是全国的农业大县，耕地面积124.5万亩，林地119.68万亩，有大型水库1座，中型水库2座，小一、二型水库98座，宜于发展粮食和棉花、油料、桑、麻、糖料、水果、蔬菜、药材等经济作物，是全国商品粮基地县，农业总产值和主要农副产品产量列全省20强和全国100强，灌溉水、土壤符合DB51/3361－2003标准。年产小麦15.67万吨，大麦2万吨、花生和油菜籽9.47万吨、玉米20万吨、红薯11万吨、棉花1.26万吨、水果5.82万吨、水产品1.1万吨、麦冬6000吨、蚕茧420万公斤、原竹20万吨，年出栏生猪186弯头、家禽2180万只，胡萝卜、番茄、辣椒、大蒜、榨菜、土豆等蔬菜品种繁多，种植面积较大，并可根据需要调整种养结构，扩大种植面积和产量。
（3）三台有着丰富的人力资源，是全国的人口大县，三台县幅员面积2661平方公里，丘陵面积占94.39％，总人口148万，其中农业人口123万，城区面积15平方公里，常住人口20万。
（4）三台交通便利，三台县位于四川盆地中部偏北，北邻绵阳，南连射洪，西靠中江，东接盐亭。省道绵（阳）渝（重庆）公路和成（都）南（充）公路横贯全境三台是川西北交通枢纽，构成了四通八达的立体交通网络。已通车的三（台）大（英）路、三（台）绵（阳）路、三（台）射（洪）路、三(台）中（江）路、三（台）盐（亭）路均为一、二级公路，并与成（都）绵（阳）、绵（阳）广（元）高速公路相连，绵（阳）重（庆）高速公路将于近期开工建设，并从县城通过，镇乡公路四通八达。
（5）三台县有着便利的交通条件，更兼四川“天府之国”的人口大省和四川人生活和消费方式，提供给玉米饮料巨大的销售前景。
2.2 总平面设计
要求：总平面布置方案的比较及亮点说明。
总平面设计是食品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。总平面设计就是一切从生产工艺出发，研究建筑物、构筑物、道路、堆场、各种管线和绿化等方面的相互关系，在一张或几张图纸上表示出来，这样的设计就叫工厂总平面设计。
2.2.1 总平面设计的内容
2.2.1.1 平面布置
（1）运输设计：合理组织用地范围内的交通运输线路的布置，即人流货流分开，避免往返交差，布置合理。厂区道路一般采取水泥或者沥青路面，以保持清洁，厂区道路应按运输量及运输工具情况决定其宽度，运输货物道路应与车间间隔，特别是运煤和煤渣的车，一般道路应为环形道，道路两旁有绿化。
（2）管线设计：工程管网线的设计必须布置得整齐合理，尽量和人流，货流分开，特别是高压线，有些采用走地下通道。
（3）绿化设计及环保设计：绿地率一般在20%左右较好。
（4）建筑物的布置设计。
2.2.1.2 竖向布置
竖向布置就是与平面设计相垂直方向的设计，也就是厂区各部分地形标高的设计，其任务是把地形设计成一定形态，既要平坦又便于排水。
2.2.2 总平面设计的基本原则
按自然条件和生产功能确定的竖向布置和平面布置原则；按符合生产、经济合理和安全防护的要求，确定的厂区界址走向、内部分区及各主要单项工程位置。
（1）总平面设计应按批准的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。保证生产过程的连续性，互相联系比较紧密的车间，仓库可进行合理组合，建成联合厂房，要求物流线路短捷，运输总量最少，尽量避免往返交叉，合理组织人流和货流，相互间影响的车间不要放在同一建筑物里。
（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、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：
①生产车间要注意朝向，保证通风良好。
②生产厂房应与公路有一段距离，中间设置绿化地带，一般30~50米。
③厕所应与生产车间分开并有自动冲水设施，底楼厕所窗户高度要设计1.6米以上。
④对卫生有不良影响的车间应远离其它车间。
⑤生产区和生活区尽量分开，厂区尽量不搞屠宰。
2.2.3 工厂总平面布置
（1）以生产车间为主体，组建大跨度联合厂房。集原料、包 装材料等仓库及生产加工间、成品库等为一体，既分又合，使物料运输线路最短、管道短捷，达到节约用地，又便于机械化、连续化生产。糖库、糖浆制备间和调配间可在同一平面上布置，也可分层布置并垂直输送至罐装间。
（2）生活室、办公楼、食堂可设置在主体厂房内、也可独立设置，但需连廊相连，既分开，又联系方便。尤其生活市(更衣、浴，厕)可借助夹层、走道(或参观走廊)使工人流向各工段，避免与物流交叉。
（3）注意卫生，可采取以下措施：建成全封闭车间；车间入口处设置消毒设施；对污水处理站及其他污染源进行有效隔离，避免污染整体环境。注意货物流量，应该有较宽的主干道和较大回车场地，并设置月台，以便集装箱车装卸物料与成品。月台有3种形式：月台高出室外地坪0.90~1.10m，室外地坪向月台倒坡0.90~1.10m，月台高出室外地坪为室内外高差(一般为0.3m)设置变幅式登车桥。
（4）厂区道路一般采用混凝土路面。厂区尽可能采用环行道，运煤出灰不穿越生产区。注意绿化、美化环境。
（5）技术经济指标为新建饮料厂建筑系数30%~40%，土地利用系数50%~70%，绿地率不低于25%。
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第3章 食品工厂工艺设计
食品工厂工艺设计是整个设计的主体和中心，决定全厂生产和技术的合理性，并对建厂的费用和生产的产品质量、产品成本、劳动强度有着重要的影响，同时又是非工艺设计的依据。因此，食品工厂工艺设计具有重要的地位和作用。
食品工厂工艺设计的步骤，工艺设计主要是在由原料到各个生产过程中，设计物质变化及流向，包括所需设备的运用。具体步骤如下：
（1）根据前期可行性调查研究，确定产品方案及生产规模。
（2）根据当前的技术，经济水平选择生产方法。
（3）生产工艺流程设计。
（4）物料衡算。
（5）选择设备。
（6）能量衡算(包括热量、耗冷量、供电量、给水量计算)。
（7）车间工艺布置。
（8）管路设计。
（9）其它工艺设计。
（10）编制工艺流程图、管道设计图及说明书等。
3.1 产品方案及班产量
3.1.1 产品方案的确定
表3.1全年生产安排表
产品名称
年产量
（t）
班产量
（t）
1
月
2
月
3
月
4
月
5
月
6
月