年產(chǎn)10萬噸10度淡色啤酒廠的工廠設(shè)計(jì)

...wd......wd......wd...年產(chǎn)10萬噸10度淡色啤酒廠的工廠設(shè)計(jì)摘要本次主要是簡(jiǎn)要的介紹年產(chǎn)10萬噸10度淡色啤酒廠的工廠設(shè)計(jì)。它主要包括啤酒開展，啤酒原料，啤酒廠建設(shè)的目的，啤酒廠的規(guī)劃，啤酒工藝計(jì)算，啤酒廠的開展?fàn)顩r，啤酒廠資金的估算等方面的內(nèi)容。本次設(shè)計(jì)一共畫三張圖：全廠平面布置圖、工藝流程圖、車間工藝布置圖。本文設(shè)計(jì)的工廠采用3班倒的工作制，每天工作24小時(shí)，出去設(shè)備清洗和升溫時(shí)間4小時(shí)，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間按20小時(shí)計(jì)，本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了一個(gè)年產(chǎn)量10萬噸啤酒廠主要車間平面圖及工程工藝方案的設(shè)計(jì)原則、方法、程序、設(shè)備等等。關(guān)鍵詞：啤酒廠；工廠設(shè)計(jì)；工藝流程目錄摘要………………-1-第一章廠址的選擇-3-1．1廠址選擇的原則-3-1．2自然條件及能源-3-1．3政治經(jīng)濟(jì)和交通-3-第二章總平面設(shè)計(jì)-3-2．1總品面設(shè)計(jì)原則-3-2．2總平面設(shè)計(jì)-4-2．3平面設(shè)計(jì)圖-14-第三章產(chǎn)品方案-4-3．1生產(chǎn)規(guī)模及建設(shè)時(shí)間-4-3．2主要原料規(guī)格-4-3．3生產(chǎn)品種及數(shù)量-4-3．4產(chǎn)品質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)-5-第四章工藝流程-5-4．1工藝流程圖-15-4．2工藝要點(diǎn)-6-第五章定員設(shè)計(jì)-7-5．1工作制度-7-5．2勞動(dòng)定員-7-第六章主要車間工藝布置-7-6．1車間布置原則-7-6．2車間布置-7-6．3車間設(shè)計(jì)圖-16-第七章物料衡算-8-7．1工藝技術(shù)指標(biāo)及根基數(shù)據(jù)-8-7．2100kg原料〔70%麥芽，30%大米〕生產(chǎn)10°淡色啤酒的物料衡算-8-7．3生產(chǎn)100L10°淡色啤酒的物料衡算-9-7．4100000t/a10°淡色啤酒釀造車間物料衡算表-9-第八章效益和本錢計(jì)算-10-8．1建設(shè)年限、達(dá)產(chǎn)能力-10-8．2設(shè)備投資估算-11-8．3總投資概算-11-8．4本錢估算-11-8．5投資回收期-12-參考文獻(xiàn)：-13-第一章廠址的選擇根據(jù)我國(guó)的具體情況，食品工廠一般建在距原產(chǎn)地附近大中城市的郊區(qū)。由于啤酒屬于消費(fèi)性強(qiáng)的休閑飲品，為了有利于銷售，所以選擇建于市區(qū)比擬適宜。這樣不但可以獲得足夠的原料，而且利于產(chǎn)品的銷售，同時(shí)還可以減少運(yùn)輸費(fèi)用。1．1廠址選擇的原則[1]廠址的位置要符合城市規(guī)劃〔供氣、供電、給排水、交通運(yùn)輸?shù)取澈凸S對(duì)環(huán)境的要求。廠址地區(qū)要接近原料基地和產(chǎn)品銷售市場(chǎng)，還要接近水源和能源。具有良好的交通運(yùn)輸條件。場(chǎng)地有效利用系數(shù)高，并有遠(yuǎn)景規(guī)劃的最終總體布局。有一定的施工條件和投產(chǎn)后的協(xié)作條件。廠址選擇要有利于三廢處理，保證環(huán)境衛(wèi)生。1．2自然條件及能源根據(jù)食品工廠廠址選擇的要求，將啤酒廠建于哈爾濱市郊區(qū)內(nèi)。廠址地勢(shì)平坦，周圍無污染源，符合標(biāo)準(zhǔn)。場(chǎng)地面積有利于合理布置，符合工廠開展需要，并有一定擴(kuò)建余地。該地自來水使用方便，且水質(zhì)良好，可不用地下水，減少處理費(fèi)用。接近排水系統(tǒng)，有利廢水排放。供電系統(tǒng)也配備良好，可以滿足生產(chǎn)需要。附近有居民區(qū)和學(xué)校，方便銷售。1．3政治經(jīng)濟(jì)和交通該地區(qū)在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，經(jīng)規(guī)劃部門批準(zhǔn)，符合規(guī)劃布局。并且接近銷售渠道，有良好的經(jīng)濟(jì)開發(fā)前景。附近有興旺的交通運(yùn)輸條件，接近高速公路與鐵路，使原料入廠和啤酒出廠順利進(jìn)展。第二章總平面設(shè)計(jì)2．1總品面設(shè)計(jì)原則〔1〕符合生產(chǎn)工藝要求。〔2〕布置緊湊合理，節(jié)約用地，同時(shí)為長(zhǎng)期開展留有余地?！?〕必須滿足食品工廠衛(wèi)生要求和食品衛(wèi)生要求。〔4〕優(yōu)化建筑物間距，按有關(guān)規(guī)劃進(jìn)展設(shè)計(jì)?！?〕適合運(yùn)輸要求。2．2總平面設(shè)計(jì)〔1〕廠區(qū)主要建筑物：辦公樓、原料庫(kù)、生產(chǎn)車間、冷庫(kù)、配電室、鍋爐房等。〔2〕全建筑物朝向有利于通風(fēng)采光?！?〕配電室靠近生產(chǎn)車間，減少能源消耗，鍋爐房位于下風(fēng)向?！?〕在廠房四周種植草坪，保證綠化。〔5〕通盤考慮全廠布置，力求經(jīng)濟(jì)合理，充分考慮擴(kuò)大生產(chǎn)?！?〕方便生產(chǎn)，符合生產(chǎn)程序。2．3平面設(shè)計(jì)圖〔附圖一〕第三章產(chǎn)品方案3．1生產(chǎn)規(guī)模及建設(shè)時(shí)間啤酒廠年產(chǎn)量為1.0×105t廠建設(shè)采取統(tǒng)一的規(guī)劃布局，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，科學(xué)化管理，規(guī)?；a(chǎn)，一體化經(jīng)營(yíng)，完全采用現(xiàn)代化企業(yè)管理模式將逐漸形成規(guī)模。本工程從立項(xiàng)到施工達(dá)產(chǎn)驗(yàn)收，共需2年。3．2主要原料規(guī)格本工藝采用符合我國(guó)啤酒麥芽標(biāo)準(zhǔn)QB1686的優(yōu)質(zhì)麥芽。3．3生產(chǎn)品種及數(shù)量表1生產(chǎn)品種為10°淡色啤酒產(chǎn)品名稱年產(chǎn)量班產(chǎn)量時(shí)間瓶裝啤酒100000t34×31~12月〔300天計(jì)〕3．4產(chǎn)品質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)GB191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB2758發(fā)酵酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB4544啤酒瓶GB4789.1~4789.28食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法微生物學(xué)局部GB4928啤酒實(shí)驗(yàn)方法GB5739啤酒塑料周轉(zhuǎn)箱GB6543瓦楞紙箱GB10344飲料酒標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)GB4927-91啤酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第四章工藝流程4．1工藝流程圖[2]〔附圖二〕啤酒：大麥原料→粗選→精選→浸麥→發(fā)芽→枯燥→除根→成品麥芽原料〔大米〕→粉碎→糊化↘→過濾→煮沸→酒花別離→沉渣→冷卻→前發(fā)酵↗↓原料〔麥芽〕→粉碎→糖化CO2→后發(fā)酵〔貯酒〕→過冷卻→過濾→濾過酒暫貯→裝酒→壓蓋→殺菌→貼標(biāo)→成品啤酒白酒：原料→配料→拌合→粉碎↘配料拌合、潤(rùn)料↗母糟↗↓開窖→分層起窖→紅糟→加糠拌合←出甑冷卻←生糠↘面糟↗↓上甑↓↗酒頭→存貯蒸餾→合格酒→入庫(kù)→勾兌→包裝↓↘酒尾→回蒸窖池管理出甑→打量水↑↓封窖←踩窖←收攤場(chǎng)←下曲4．2工藝要點(diǎn)4．2．1粉碎粉碎使原料外表積增加，與水接觸面積增加，糖化時(shí)間減少，收得率增加。麥芽可粉碎成麥皮、粗粒、細(xì)粒、粗粉、細(xì)粉五個(gè)組分。要求麥芽皮殼破而不碎，胚乳局部盡可能細(xì)一些。4．2．2糖化制備麥芽汁的主要過程是糖化。將粉碎后的麥芽在底部攪拌的糖化鍋中與45℃的水混合，利用麥芽自身的酶，使麥芽和輔料中的淀粉和蛋白質(zhì)等的不溶性高分子物質(zhì)水解成為可溶性低分子物質(zhì)，如糊精、糖類、胨、肽、氨基酸等，這就是糖化過程。本工程采用的糖化方法是國(guó)內(nèi)常用的糖化方法——二次煮出糖化法。該方法簡(jiǎn)單來說，首先將輔料與局部麥芽在糊化鍋中與45℃溫水混合，保溫20min，然后用10min時(shí)間升溫到70℃，再保溫20min，其后再用15min時(shí)間升溫煮沸，讓其沸騰4-min，稱第一次煮沸，得到糊化醪。與此同時(shí)，麥芽和水在糖化鍋內(nèi)混合，45~55℃保溫30~90min，使麥芽所含蛋白質(zhì)分解，稱為蛋白質(zhì)休止。將煮沸紙糊化醪泵入糖化鍋中，使混合醪溫到達(dá)65~68℃，保溫?cái)嚢柽M(jìn)展糖化。待糖化醪無碘色反響后，從糖化鍋中取出局部醪也進(jìn)入糊化鍋進(jìn)展第二次煮沸，而后再次泵入糖化鍋混合，使糖化鍋中醪液升溫至75~78℃〔液化溫度〕，靜置10min即可送去過濾。4．2．3過濾糖化工序完畢后，意味著麥芽汁已經(jīng)形成。采用過濾方法盡快將麥汁和麥糟別離。過濾的好壞，對(duì)麥汁的產(chǎn)量和質(zhì)量有重要的影響。麥汁過濾分為過濾和洗糟兩個(gè)操作過程。過濾的目的是獲得清涼的麥汁和較高的麥汁收得率。要求麥汁過濾速度正常，過濾應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，麥汁低吸氧，具有正常的色、香、味。4．2．4煮沸煮沸在煮沸鍋中進(jìn)展。使多余的水分蒸發(fā)，使麥芽汁濃縮到規(guī)定濃度；使麥汁中可凝固蛋白質(zhì)凝固析出，以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性；破壞全部的酶活性，麥汁進(jìn)展滅菌，以獲得定型的麥汁。煮沸要求適當(dāng)?shù)闹蠓袦囟?，分批添加酒花，在預(yù)定煮沸時(shí)間內(nèi)，使麥汁到達(dá)規(guī)定濃度，保持有明顯酒花香味和柔和的苦味，以保證成品啤酒有光澤、風(fēng)味好、穩(wěn)定性高。煮沸時(shí)間70~90min，麥汁的煮沸強(qiáng)度應(yīng)到達(dá)8%~10%，凝固性氮應(yīng)到達(dá)1.5~20mg/L。4．2．5冷卻麥汁煮沸定型后，必須立即進(jìn)展冷卻，使溫度適合酵母發(fā)酵的需要。要求冷卻時(shí)間短，麥汁無細(xì)菌，并且不混濁，沉淀?yè)p失少，操作簡(jiǎn)單，可減少人力。4．2．6發(fā)酵本工藝采用“前錐后臥〞發(fā)酵方式[3]。先在錐形發(fā)酵罐中進(jìn)展啤酒發(fā)酵和雙乙酰復(fù)原，然后送入臥式儲(chǔ)酒罐中進(jìn)展后發(fā)酵。在主發(fā)酵完畢，外觀發(fā)酵達(dá)60%左右，酒溫降至5~6℃時(shí)，現(xiàn)回收酵母，在將嫩啤酒送入儲(chǔ)酒罐內(nèi)。此時(shí)雙乙酰復(fù)原需在貯酒罐內(nèi)繼續(xù)進(jìn)展，貯酒罐兼有后發(fā)酵、成熟和貯酒三重作用。倒罐之后，進(jìn)展后發(fā)酵和雙乙酰復(fù)原，氣壓緩慢上升至0.08Mpa左右，待雙乙酰下降到達(dá)要求后，急劇降溫至0~1℃，進(jìn)展貯酒。貯酒時(shí)間7~14d。第五章定員設(shè)計(jì)本公司的行政管理和技術(shù)管理及車間的設(shè)置，依據(jù)本公司董事會(huì)討論通過決定而設(shè)定的。5．1工作制度〔1〕全年生產(chǎn)天數(shù)300d。〔2〕生產(chǎn)車間及輔助車間按三班成產(chǎn)，每班工作8h。〔3〕勞動(dòng)出勤率按95%配置預(yù)備人員。5．2勞動(dòng)定員公司定員783人。其中專業(yè)人員80人，占職工的10.2%，生產(chǎn)及銷售第一線人員703人，占職工的89.8%。第六章主要車間工藝布置6．1車間布置原則生產(chǎn)車間工藝布置很重要，不僅對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品有很大關(guān)系，而且影響到工廠整體。在進(jìn)展車間布置時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：生產(chǎn)車間是工廠的中心，其他部門均圍繞其展開，它們應(yīng)是一個(gè)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體。因此，必須考慮與其他部門的相互關(guān)系，以及工廠的開展前景，滿足總體設(shè)計(jì)要求。在工藝流程確定后，其設(shè)備的布置要盡量按工藝流水線安排，使占地面積最少，操作最方便。保證車間衛(wèi)生，同時(shí)注意車間的采光、通風(fēng)、降溫等設(shè)施。6．2車間布置〔1〕生產(chǎn)工序的安排要做到冷、熱分開，生、熟分開，干、濕分開，成品、半成品分開?！?〕按生產(chǎn)流水線安排設(shè)備，防止穿插，浪費(fèi)資源。6．3車間設(shè)計(jì)圖〔附圖三〕第七章物料衡算100000t/a啤酒廠糖化車間的物料衡算啤酒廠糖化車間的物料平衡計(jì)算主要工程為原料〔麥芽、大米〕和酒花用量，熱麥汁和冷麥汁量，廢渣量〔糖化糟和酒花糟〕等。7．1工藝技術(shù)指標(biāo)及根基數(shù)據(jù)根據(jù)表7-1的根基數(shù)據(jù)，首先進(jìn)展100kg原料生產(chǎn)10°淡色啤酒的物料計(jì)算，然后進(jìn)展100L10°淡色啤酒的物料衡算，最后進(jìn)展100000t/a啤酒廠糖化車間的物料平衡計(jì)算[4]。表7-1啤酒生產(chǎn)根基數(shù)據(jù)工程名稱百分比/%定額原料利用率98麥芽水分6大米水分12無水麥芽浸出率78無水大米浸出率90原料配比麥芽70大米30啤酒損失率〔對(duì)麥汁〕冷卻損失7發(fā)酵損失2過濾損失1瓶裝損失2總損失127．2100kg原料〔70%麥芽，30%大米〕生產(chǎn)10°淡色啤酒的物料衡算〔1〕熱麥計(jì)算根據(jù)表7-1可得到原料收率分別為：麥芽收率為：78%×〔100－6〕％＝73.32％大米收率為：90％×﹙100－12﹚％＝79.2％混合原料收得率為：〔0.70×73.32％＋0.30×79.2％﹚98％＝73.58％由上述可得100kg混合料原料可制得的10°熱麥汁量為：〔73.58%×100﹚÷10％＝735.8﹙kg﹚又知10°麥汁在10℃時(shí)的相對(duì)密度為1.084，而100℃熱麥汁比20℃時(shí)的麥汁體積增加1.04倍，故熱麥汁〔100℃〕體積為：735.8÷〔1.084×1000〕×1000×1.04＝705.93〔L〕〔2〕冷麥汁量為：705.93×﹙1－0.07﹚＝656.52﹙L﹚〔3〕發(fā)酵液量為：656.52×﹙1－0.02﹚＝643.39﹙L﹚〔4〕過濾酒量為：643.39×﹙1－0.01﹚＝636.95﹙L﹚〔5〕成品啤酒量為：636.95×﹙1－0.02﹚＝624.22﹙L﹚7．3生產(chǎn)100L10°淡色啤酒的物料衡算根據(jù)上述衡算結(jié)果知，100kg混合原料可生產(chǎn)10°淡色成品啤酒624.22L，故可得一下結(jié)果：〔1〕生產(chǎn)100L10°淡色啤酒需耗混合原料量為：﹙100／624.22﹚×100＝16.02﹙kg﹚〔2〕麥芽耗用量為：16.02×70%＝11.21﹙kg﹚〔3〕大米耗用量為：16.02－11.21＝4.81﹙kg﹚〔4〕酒花耗用量：對(duì)淺色啤酒，熱麥汁中參加的酒花量為0.2％，故為：﹙100／624.22﹚×735.8×0.2％＝0.24﹙kg﹚〔5〕熱麥汁量為：﹙16.02／100﹚×705.93＝113.09﹙L﹚〔6〕冷麥汁量為：﹙16.02／100﹚×656.52＝105.18﹙L﹚〔7〕濕糖化糟量設(shè)熱電廠出的濕麥芽糟水分含量為80%，則濕麥芽糟量為：[﹙1－0.06﹚﹙100－78﹚／﹙100－80﹚]×11.21＝11.59﹙kg﹚而濕大米糟量為：[﹙1－0.12﹚﹙100－90﹚／﹙100－80﹚]×4.81＝2.12﹙kg﹚故濕糖化糟量為：11.59＋2.12＝13.71﹙kg﹚〔8〕酒花糟量設(shè)麥汁煮沸過程干酒花浸出率為40%，且酒花糟水分含量為80%，則酒花糟量為：[﹙100－40﹚／﹙100－80﹚]×0.24＝0.72﹙kg﹚7．4100000t/a10°淡色啤酒釀造車間物料衡算表設(shè)生產(chǎn)旺季每天糖化8次，而淡季則糖化4次，淡季150天，旺季150天，則每年總糖化次數(shù)為1800次。由此可計(jì)算出每次投料量及其他工程的物料平衡。把述的有關(guān)啤酒廠釀造車間的三項(xiàng)物料衡算計(jì)算結(jié)果，整理成物料衡算表，如表7-2所示。糖化一次定額：成品啤酒：100000噸÷1800次＝55.556噸/次55555.556kg÷1.012kg/L＝54896.794L過濾酒：102.04K×54896.794L÷100L＝56016.689L發(fā)酵液：103.07L×54896.794L÷100L＝56582.126L濕酒花糟：0.72kg×54896.794L÷100L＝395.257kg濕糖化糟：11.59kg×54896.794L÷100L＝6362.538kg冷麥汁：105.18L×54896.794L÷100L＝57738.889L熱麥汁：113.09L×54896.794L÷100L＝62082.784L酒花：0.24kg×54896.794L÷100L＝131.752kg大米：4.81kg×54896.794L÷100L＝2640.536kg小麥：11.21kg×54896.794L÷100L＝6153.931kg混合原料：16.02kg×54896.794L÷100L＝8794.464kg旺季一天生產(chǎn)：54896.794L×8＝439174.352L淡季一天生產(chǎn)：54896.794L×4＝219587.176L年生產(chǎn)量：54896.794L×1800＝98814229.2L其他的年產(chǎn)量的計(jì)算都乘以1800可得到表7-2表7-2啤酒廠釀造車間物料衡算表物料名稱單位對(duì)100kg混合原料100L10°淡色啤酒糖化一次定額量100000t/a啤酒生產(chǎn)混合原料kg10016.028794.4641.583×107大麥kg7011.216153.9311.108×107小米kg304.812640.5360.475×107酒花kg1.500.24131.7522.372×105熱麥汁L705.93113.0962082.78411.175×107冷麥汁L656.52105.1857738.88910.393×107濕糖化糟kg72.3511.596362.5381.145×107濕酒花糟kg4.500.72395.2577.115×105發(fā)酵液L643.39103.0756582.12610.185×107過濾酒L636.95102.0456016.68910.083×107成品啤酒L624.22100.0054896.7949.881×107備注：10°淡色啤酒的密度為1012kg/m3第八章效益和本錢計(jì)算8．1建設(shè)年限、達(dá)產(chǎn)能力本研究工程開發(fā)建設(shè)期確定為二年，第一年投產(chǎn)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的80%，第二年以后各年全部達(dá)產(chǎn)100%。8．2設(shè)備投資估算全廠設(shè)備費(fèi)用約為5700萬元8．3總投資概算8.3.1設(shè)備費(fèi)用設(shè)備費(fèi)用為5700萬元8.3.2設(shè)備安裝費(fèi)5700×8％＝456﹙萬元﹚8.3.3土地費(fèi)用廠區(qū)面積為29883，每平方米為800元?jiǎng)t土建費(fèi)用為：29883×800＝2391﹙萬元﹚8.3.4其它費(fèi)用其它費(fèi)用為300萬元8.3.5流動(dòng)資金流動(dòng)資金為500萬元8.3.6工程總投資工程總投資為5700＋456＋2391＋300＋500＝9347﹙萬元﹚8．4本錢估算原材料、燃料、動(dòng)力消耗定額根據(jù)工藝提供數(shù)據(jù)，價(jià)格由廠方提供和市場(chǎng)調(diào)查確定。8.4.1原輔料價(jià)格表表8-1原輔料價(jià)格表[5]原料名稱每天需求量/kg價(jià)格元/kg本錢/元.d大麥36923.52.281231大米147602.615843.2酒花790.51511857.6乳酸6.058.551.43甲醛152.6539.75糖化酶38.525.5復(fù)合酶51680鹽酸1.650.50.83石膏8.750.21.75淀粉酶625150每天所需的原料費(fèi)109281元?jiǎng)t每年所需的原料費(fèi)共3278萬元8.4.2公共設(shè)施消耗量水耗量每生產(chǎn)1t大麥消耗16.5元的水，則每年用水本錢為16.5