年产10万吨虾青素苹果醋饮料工厂设计设备选型-

1、年产10万吨虾青素苹果醋饮料工厂设计设备选型部分目录1.设备生产能力计算与选型21.1.设备选择原则21.2.水处理车间设备选型1.5万21.3.发酵车间的设备选型与论证21.3.1.调配罐选型31.3.2.酒精发酵罐计算与选型31.3.3.醋酸发酵罐计算与选型61.3.4.泵的选型71.4.乳化车间81.4.1.调配罐81.4.2.均质机91.5.罐装车间设备选型91.5.1.硅藻土过滤机91.5.2.调配罐101.5.3.均质机101.5.4.洗瓶机的选择111.5.5.罐装压盖机的选型及论证111.5.6.热缩机121.5.7.烘干机121.5.8.贴标机131.5.9.灯检机131.6.设备汇总表141. 设备生产能力计算与选型1.1. 设备选择原则设备选型是保证产品质量的关键和体现生产水平的标准，同时也是工艺布置的基础，并且为动力，配电，水用量计算提供依据。本设计在选择设备时应按照以下原则：(1) 能够满足工艺生产的需求，并能保证产品的质量和产量。(2) 选用自动化程度较高的设备，能源利用充分，耗能小，方便维修。(3) 设备易清洗拆卸，不易腐蚀，不能对产品造成污染。(4) 所

2、选取设备的材料性能能适应工作条件。(5) 设备结构合理控制方便。1.2. 水处理车间设备选型1.5万在苹果醋发酵工艺中，调配和CIP清洗都要用到纯净水，因此，水处理设备对苹果醋的生产有着很大的用处。该生产每天的生产能力是312.5吨，需要纯净水253t，酵母与醋酸菌复活需要纯净水，生产好的原醋需经过调配才能引用，在调配过程中需要纯净水溶解蔗糖，最后，设备的清洗也要用到纯净水，清洗设备用水量往往是产量的4-10倍。所以，每天生产所需纯净水约为2200吨，则设备的供水能力要大于90m3/h。经查阅，选用大型工业双级反渗透全自动超纯水制取设备。产品详情见下表：表 1 超纯水制取设备产品详情品牌操作压力水电阻率出水量电压水质功率君浩0.25-0.6MPa0.5-18M.CM0.5-200m3/h220V/380/50HZ0.5-18M.CM220V/380V1.3. 发酵车间的设备选型与论证在工艺计算的基础上确定车间内发酵设备的台数、型号和主要尺寸，据此进行车间布置设计，为设备的购置提供资料。本设计是采用不锈钢加工的发酵设备，耐腐蚀、易清洗、不渗漏，对苹果醋发酵五不良影响。为防止发酵液的溅出，

3、将苹果醋发酵罐装满系数设定为0.8。根据罐装满系统，年生产量和生产天数以及苹果醋生产技术指标为计算基础对贮罐、发酵罐和调配罐进行设备选型。1.3.1. 调配罐选型浓缩苹果汁在发酵前需要进行调配，本设计日生产量为312.5吨，需要浓缩苹果汁49600kg，浓缩果汁密度约为1.1kg/L，所以调配罐容积应大于56m3。每班应选用2个容积10m3的调配罐，以方便以后扩大生产。本设备带有搅拌功能，适用于果汁加热、冷却、保温、杀菌、贮存、具有节能，消声耐震等特点。表 2 调配罐的主要技术参数容积m3重量Kg加热面积电机功率kW外形尺寸101650112.2180042001.3.2. 酒精发酵罐计算与选型(1) 发酵罐容积和数量的确定容积：（5、10、20、50、60、75、100、120、150、200、250、500、550、600、780）m3，单罐容量越大，经济性能越好，但风险也越大，要求技术管理水平也越高。日产量为312.5吨，进行酒精发酵的液料量为：混合溶液的密度按照水的密度计算：=1000kg/m3罐装系数=80%，则每天需要发酵罐总容量V0为：本设计选用体积为10m3的六弯叶机械

4、搅拌通风发酵罐，每天需要10 m3的发酵罐N。取整数，所以每天需要10m3的酒精发酵罐2个。每年有320个工作日，每天有2个10m3出料，实际产量检验算：产量富裕，能满足生产需求。因为工厂采用四班三倒工作制，酒精发酵的生产周期为3天，为保证发酵连续性，本设计需要容积为10m3的酒精发酵罐6个，一个10m3的酒精发酵备用罐。(2) 发酵罐主要尺寸的确定取灌满系数0.8，实际装液量为：100.8=8m3(3) 加热面积的确定对容积为10m3的发酵罐，实际装液量为8m3。(4) 搅拌器设计机械搅拌通风发酵罐的搅拌涡轮有三种形式，可根据发酵特点、基质及菌种特性选用。由于谷氨酸发酵过程中有中间补料操作，对混合要求较高，因此选用六弯叶涡轮搅拌器。该搅拌器的各部尺寸与罐径D有一定的比例关系，现将主要尺寸列后:搅拌轴功率的确定：将数据代入上式得因此可视为湍流，则搅拌功率准数Np=4.7(5) 计算不通气的搅拌轴功率P0(6) 计算通风时的轴功率Pg(7) 求电机功率P电：采用三角带传动1=0.92；滚动轴承2=0.99，滑动轴承3=0.98；端面密封增加的功率为1%；代入公式数值得：表 3 六弯叶机械

5、搅拌通风发酵罐参数容积m3主要尺寸m加热面积m2电机功率kW10D=1.8;H=3.4123.7251.3.3. 醋酸发酵罐计算与选型由于酒精发酵罐的物料和醋酸发酵罐的物料基本一样，所以醋酸发酵罐的选型跟酒精发酵罐的选型一样。醋酸发酵周期两天，要保持醋酸发酵连续生产，所以本次设计需要醋酸发酵罐，容积为10m3的发酵罐4个，1个10m3备用罐。发酵罐参数见表3。1.3.4. 泵的选型(1) 物料泵的选型泵的扬程：因灭菌罐与发酵罐的截面比管路截面大很多，则罐中液体流速很水，可忽略不计，即。泵的扬程需要留有适当余量，一般为正常需要扬程的1.05-1.1倍。则实际所需的扬程为：所以选择型号为GNF644的物料泵，数量为4台。主要参数见下表：表 4 物料泵的主要参数型号流量m3/h转速r/min轴功率kW电机功率kW效率%生量kg电机型号GNF642019606.661150151Y160L-6(2) 清水泵选型选用离心式清水机，型号为JL20-36-G，其流量为20m3/h，扬程为36m，配用电机型号为Y132S1-2，功率为5.5kW ,4台。表 5 清水泵的主要参数 型号流量m3/h扬程m

6、电机型号功率kWJL20-36-G2036Y132S1-25.5(3) 板式杀菌机苹果浓缩汁调整糖度后，需要杀菌后，投入发酵罐，进行发酵。结合杀菌温度和物料量，本设计选用板式换热器进行高温短时杀菌。板式交换器具有传热面积大、热效果好、设备结构简单、方便清洗等特点，适用于饮料生产杀菌。该项目选用BR型板式换热器，其特性指标如表。表 6 板式杀菌机的主要参数型号BR0.05单板热换面积0.0618板间距（mm）3.8当量直径（m）0.0076单流道截面积（m2）0.角孔直径（m）38最大处理量（m3/h）25可组换换热器面积（m2）1-5最高工作压力20换热器的工作温度视垫片材料而定1.4. 乳化车间1.4.1. 调配罐虾青素作为脂溶性物质，经乳化后方可实现与苹果醋的互溶，实现这个过程的第一步是虾青素的溶解工作，此步在调配罐中完成。本设计日生产量为312.5吨，需要虾青素微乳剂的质量为28437.5kg，虾青素微乳剂的密度设为1kg/L，将调配罐装满系数设定为0.8，所以调配罐总容积应大于36m3。所以每班共用4个容积3000L的调配罐，以方便以后扩大生产。具体的设备参数如下图所示。表 7

7、 调配罐的主要设计参数操作容积L全容积L设计温度设计压力MPa内径/内高mm换热面积m2搅拌转速r/min电机功率kW釜体重量Kg3000380040常压1500/15006.5可调411501.4.2. 均质机得到粗乳液之后，将粗乳液在120MPa 压力下均质，使混合液中虾青素的颗粒直径在50500nm，即得虾青素微乳剂。因此选用超大型高压均质机，设备主要技术参数见下表：表 8 超大型高压均质机的主要参数型号GYB10000-6S应用领域化工物料类型固-液动力类型电动每次处理量范围1000千克适用场所工厂生产用生产能力10000千克/小时功率200 kW整机重量5500 Kg压力适用范围（脂肪乳）100MPa以上1.5. 罐装车间设备选型1.5.1. 硅藻土过滤机硅藻土过滤机是使用硅藻土做助滤剂的压力过滤式机械，可滤除0.1-1m的固体颗粒。澄清苹果醋的能力一般为25-50m/h，一次可连续过滤120-150小时。本设备采用硅藻土作为助滤剂，操作方便，过滤成本低，效率高。本设备已在饮料生产及水处理等行业中得到广泛应用。过滤澄清度高，可达99.8%。可除去大肠杆菌，能滤去0.1-1m以

8、下的颗粒，在实际应用中有较好的效果。表 9 硅藻土过滤机的主要技术参数型号理论流量T/h过滤面积m滤片数张阀门口径mm工作压力MPa外形尺寸mmGZ33-I3-53.420Dg320.317006007501.5.2. 调配罐醋酸发酵结束后要对苹果原醋进行调配以满足大众口味需求，本设计日生产量为312.5吨，一次调配大约需要3小时，所以选用4个容积10m3的调配罐，带有搅拌功能。本设备适用于果汁的加热、冷却、保温、杀菌。表 10 调配罐的主要设计参数容积m3重量kg加热面积m2电机功率kW外形尺寸101650112.2180042001.5.3. 均质机处理要求：将料液加热到50均质，均质压力 18MPa，二次均质压力达到 25MPa。上述均质机亦能满足此要求，继续用超大型高压均质机，设备主要技术参数见下表:表 11 超大型高压均质机的主要参数型号GYB10000-6S应用领域化工物料类型固-液动力类型电动每次处理量范围1000千克适用场所工厂生产用生产能力10000千克/小时功率200 kW整机重量5500 Kg压力适用范围（果汁饮料）30MPa以下1.5.4. 洗瓶机的选择洗瓶大致可分为以下几个步骤，浸泡、刷洗、冲瓶、出水检查，其中浸泡是关键。浸泡液选用氢氧化钠溶液，其作用是杀死细菌芽孢和去除污物，经过浸泡的瓶子再用内外刷洗，以除污物。然后，用压力为0.15-0.2MPa的清水冲洗。冲洗时，应将瓶口朝下，水由瓶口朝上喷，瓶外部自上而下淋洗。本项目中选用QSP-4500型链式冲瓶机。该设备主要用于冲洗有瓶颈的圆柱瓶及各种异型瓶，广泛用于酒厂、饮料厂、制药厂等企业。表 12 洗瓶机的主要技术参数生产能力瓶/小时适用瓶高mm适用瓶径mm外形尺

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