1、北京理工大学珠海学院 2012 级本科生课程设计 生物工程设备课程设计任务书 -年产 1 万吨 水果罐头工厂设计 一、课程教学目标 生物工程课程设计是生物工程专业学生在毕业设计（论文）前进行的一次综合训练。通过本课程设计培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力，为毕业设计（论文）打好应有的理论基础。通过生物工程课程设计的训练，学生要达到的基本要求如下： 1、进一步巩固加深所学生物工艺学、生物工程设备、生物分离工程、生物工程设备及工厂设计、机械制图、化工原理等专业课程的基本理论和知识，使之系统化、综合化。树立正确的设计 思想，掌握生物工程设备及工厂设计的基本方法和步骤，为今后创造性设计生物工程
2、设备和相关技术改造工作打下一定的基础。 2、培养学生综合运用基础理论和专业知识解决工程实际问题的能力。 3、培养学生熟悉、查阅并综合运用各种有关的设计手册、规范、标准、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编写设计说明书等基本技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的设计能力的基本训练。 二、课程设计题目 年产 1 万吨 水果罐头工厂设计 三、 课程设计任务： 1、进行生产方法的论证，确定蒸煮及糖化生产方案、蒸煮糖化工艺条 件和工艺流程、发酵方案 2、根据以上确定的原料配比和生产方案进行物料衡算和热量衡算，列出酒精生产衡算表， 3、进行设备计算： 1）选择蒸煮糖化设备型式；
3、 2）确定发酵罐的体积和径高比，然后计算其结构尺寸及发酵罐数量。 四、设计的成果内容 1、 设计说明书一本，包括设计任务中的 1、 2、 3 的内容 五、设计基本依据 生产基础数据： 产品规格：水果罐头 全年生产天数： 280 天 /年 生产方法：以菠萝，砂糖，柠檬酸为原料，连续蒸煮，间歇发酵 原 料：菠萝 北京理工大学珠海学院 2012 级本科生课程设计 六、参考资料 各类手册及生物工程专业相关教材 北京理工大学珠海学院 2012 级本科生课程设计 北京理工 大学珠海学院课程 设计 诚信承诺书 本人郑重承诺： 我所呈交的课程 设计 500m3机械搅拌发酵罐计 是在指导教师的指导下，独立开展研
4、究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。 承诺 人签名： 日期： 年 月 日 北京理工大学珠海学院 2012 级本科生课程设计 年产 1 万吨水果罐头工厂设计 摘要 本设计主要是进行年产 1 万吨水果罐头工厂设计。本设计当地资源、地理环境、政策环境等各项条件出发，选择以菠萝为主要原料。针对 1 万吨水果罐头项目的需要 ，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、全厂卫生安全、辅助部门等研究与设计。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 3600 万元，年利润达到 1143 万元，投资回
5、收期为 3.6 年。 关键词： 菠萝罐头；生产工艺；工厂设计；效益分析 北京理工大学珠海学院 2012 级本科生课程设计 THE DESIGN OF TINNED FRUIT FACTORY 10,000 TONS EVERY YEAR ABSTRACT This design is mainly carried out an annual output of 10,000 tons of plant tinned fruit design . This design from local resources, geographical environment, policy environm
6、ent， choose with pineapple as the main raw material.Other conditions of departure for 10,000 tons of tinned fruit projects need for the general layout of the whole plant design, plant graphic design, product and technology demonstration programs, equipment selection type, material balance, the whole
7、 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 assets36 million yuan, annual profit of 11.43 million yuan, investment recovery period is 3.6 years. Keywords: tinned fruit
8、； productive technology; plant design； benefit analysis 北京理工大学珠海学院 2012 级本科生课程设计 目 录 1 引言 . 1 2.工厂的总体设计 . 1 2.1 设计项目 . 1 2.2 设计内容 . 1 2.3 设计说明 . 1 2.4 设计原则 . 2 3 工厂总平面布置 . 2 3.1 厂址选择及总平面设计 . 2 3.2 工厂设计图纸说明 . 4 4 生产工艺的研究与设计 . 4 4.1 生产方案 . 4 4.2 班产量的确定 . 7 4.3 菠萝皮渣的回收再利用 . 7 5 物料衡算及设备选型 . 8 5.1 物料衡算 .
9、 8 5.2 主要设备选型 . 9 6 车间设计及工厂卫生规范 . 12 6.1 车间布置原则 . 12 6.2 车间外形 . 12 6.3 车间设施卫生要求 . 12 6.4 车间构造 . 12 7 辅助部门 . 15 7.1 生产辅助设施 . 15 7.2 生活辅助设施 . 18 8 劳动力计算 . 20 北京理工大学珠海学院 2012 级本科生课程设计 9 产品检验 . 20 9.1 检验规则 . 20 9.2 检验方法 . 22 10 经济核算 . 23 10.1 年产值及原料成本费 . 23 10.2 电费 . 23 10.3 水费 . 23 10.4 工人工资 . 24 10.5
10、资产投入及折旧费 . 24 10.6 销售费用 . 25 10.7 其它费用 . 25 10.8 毛利核算 . 25 10.9 投资收益 . 25 结 论 . 26 致 谢 . 27 参 考 文 献 . 29 北京理工大学珠海学院 2012 级本科生课程设计 1 引言 菠萝原名凤梨， 属于菠萝科，菠萝属多年生草本果树植物，营养生长迅速，生产周期短，年平均气温 23以上的地区终年可以生长。 原产巴西 ,16 世纪中期由葡萄牙的传教士带到澳门，然后引进到广东各地，后在广西、福建、台湾等省栽种，经过长期的选 育，陆续生产了许多品种 1。菠萝含用大量的果糖，葡萄糖，维生素 A、 B、 C，磷， 柠檬酸
11、 和蛋白酶等物。味甘性温，具有解暑止渴、消食止泻之功，为夏令医食兼优的时令佳果。 菠萝既是盛夏消暑、解渴的珍品，也是良好的减肥、健康水果。果实含有菠萝酶，有帮助消化蛋白质、治支气管炎、利尿等功效，并对预防血管硬化及冠状动脉性心脏病有一定的作用 2。 随着我国人民生活水平的提高和对外贸易的发展，国内外市场对菠萝加工品的数 量和质量需求必将不断增加。由于菠萝罐头食品不仅能长期保存，食用安全，而且具有携带、运输方便，在常温下可长期保存内容物的营养价值，是一种深受广大消费者欢迎的方便食品。 据调查， 20032009 菠萝罐头的产量及销售量均逐年递增。近年来，由于泰国、印尼等菠萝主产国遇自然灾害导致菠
12、萝失收，导致国际市场菠萝供不应求的紧张状态，从 2007 年 3.4 月份以来，大量的订单开始涌向中国，菠萝罐头价格一路上升，中国菠萝生产产量供不应求。 2.工厂的总体设计 2.1 设计项目 本设计项目为：年产 1 万吨水果罐头工厂设计 。 2.2 设计内容 本设计内容有以下几点： 1、生产菠萝罐头的工厂平面设计、生产车间工艺布置。 2、生产菠萝罐头的工厂工艺设计，包括产品方案及产量的确定、生产工艺流程的确定。 3、主要生产设备选型 ,包括预处理设备、灌装设备、杀菌设备、包装设备等。 4、菠萝罐头生产的质量标准与质量控制。 5、工厂成本核算。 6、工厂经济核算。 2.3 设计说明 本课题是设计
13、年产 1 万吨水果罐头罐头工厂，重点是设备选型，工艺流程北京理工大学珠海学院 2012 级本科生课程设计 确定，物料衡算，经济核算等，课题设计应遵循以下原则：质量第一，降低成本，巩固知识，提高技能。 对 于其步骤应该是：先确定生产品种的数量、产期、生产班次，以确定厂房的面积大小，按工艺的流程，流水作业确定厂房的使用分配和布局，根据工艺进行土建设计。厂房设计应能符合 ISO9001 质量体系和 HACCP 操作管理体系。 2.4 设计原则 本设计遵循以下几点原则： 选用较先进的机械化、连续化高的通用设备，且能满足工艺、产量、质量的要求，并便于安装。 综合考虑生产经营要求，工艺路线流畅、灵活，适合
14、各种产品品种的调整和不同的市场要求，同时为未来的发展留下空间。 厂地设计符合城市工业用地要求。力求减少污染，保护环境，厂区 最好靠近原料产地，产品质量符合国家标准，经营策略符合国家有关法规。 3 工厂总平面布置 3.1 厂址选择及总平面设计 3.1.1 厂址选择 选择厂址时，在符合国家方针政策的前提下，从城市的规划，运输方面和食品的卫生角度考虑，除遵循一般工业企业选址的原则要求外 ,还应结合罐头生产的特点，特别注意以下几个方面 3： 原料：厂址要靠近原料菠萝生产基地，菠萝的数量和质量要满足建厂的要求。关于“靠近”的尺度，厂址离菠萝收购地的距离控制在汽车运输 2 小时路程之内。 周围环境：厂区周
15、围应具有良好的卫生环境。厂区附近不 得有有害气体、粉尘和其他扩散性的污染源；厂址不应设在受污染的河流的下游和传染病医院近旁。 地势：地势应基本平坦，厂区标高应高出通常最高水位，且能保障排水顺利。 劳动力来源：厂址选择在居民区附近，这样可以减少宿舍、商店、学校等职工生活福利设施。 不同的厂址各有其优缺点，必要时要对每一个可供选择的厂址进行综合比较，从中选取相对最佳者作为定点。 结合以上要求，本厂厂址选择在湛江经济技术开发区，因湛江经济技术开发区有良好地基础设施（供电、供热）。这些为我们的发展提供了便利的条件。 北京理工大学珠海学院 2012 级本科生课程设计 3.1.2 总平面设计原则 总平 面
16、设计是水果罐头工厂设计的重要组成部分 ,它是将全厂不同使用功能建筑物 ,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。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
17、，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 、 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 30 50 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。 3.1.3 总平面设计内容 总平面设计的内容包括平面布置和竖向布置
18、两大部分。平面布置就是合理地进行用地范围内的建筑物、构筑物及其他工程设施水平方向相互间的位置关系。平面布置中的工程设施包括： 1、运输设计。合理组织用地范围内的交通运输路线的布置，使人流和物流分开，避免往返交叉和污染。 2、管路综合设计。工程管路网，包括厂内外的给排水管道、电线、电话线、空调管道及蒸汽管道等的设计，必须布置的合理整齐。 3、绿化布置和环保设计。 绿化布置可以起美化厂区、净化空气、调节气温、阻挡风沙、降低噪音、保护环境等作用，改善生产卫生条件，是防止厂区污染的良好屏障。因此，厂区尽量不要有裸露的泥面，绿化面积要求能大到20%以上，但绿化面积过大就会增加建厂投资，所以绿化面积也应当适当。种
