年產20萬噸淺色啤酒工廠設計(任務書)-免費閱讀

　　

【正文】 可以認為該內加熱器的設計可以滿足加熱段的傳熱要求。x10%x(35/60)xr39。如校核合格即可確立所需的內加熱器換熱面積。 煮沸鍋加熱面積的計算 煮沸鍋的內加熱器和管殼式換熱器相似，可以采用管殼式換熱器的設計方法計算所需換熱面積。其整個煮沸過程如下 : 在煮沸鍋內麥汁從 780C 升至 1000C 約 22m in 內 。 薄板換熱器的換熱面積 經過回旋沉淀槽后麥汁的溫度定為 94℃ 的出口溫度 麥汁溫度： 94℃ —6℃ 冷水溫度： 2℃ —80℃ 冷卻時間為 60 分鐘 換熱面積： F=Q1/（ K△ tm） 24 G==（㎏ /h） 其中 為冷麥汁的量 C= 千卡 /（㎏ ℃ ） Q1=GC(t1t2)= （ 946） =（千卡 /時） 其傳熱系數 K 值取 4500[千卡 /（時 ℃ ㎡） ] △ tm=(△ t1△ t2)/㏑ (△ t1/△ t2) =[(t1t2’) (t2t1’)]/㏑ [(t1t2’)/ (t2t1’)] =[144]/ ㏑ (14/4) =℃ F=Q1/（ K△ tm） =(4500) =(㎡ ) 重點設備的設計選型 糖化工段的重點設備：煮沸鍋的單體設計 煮沸工藝 : 麥汁的煮沸時間對啤酒的質量影響很大，在常 壓下煮沸，淡色啤酒 (10%12%)的煮沸時間一般在 90120 分鐘，濃色啤酒可適當延長一些。 1010 單耗 580400kJ/t 啤酒 第 5 章 啤酒生產設備的選型及設計計算 糖化設備的選型及計算 斗式提升機 2 臺，大米 1 臺、麥芽 1 臺。 1010 發酵耗冷 Q2 (M2) 81378012.468 179。 100000= 179。 288179。 3=(kg/d) 式中 —— 糖化一次的冷麥汁量（ kg） 每 班 無 菌 水 量 ： Gw= Gw ′ /3=(kg/ 每班 ) （ 48） 假無菌水冷卻操作在 2h小時內完成，則無菌水冷卻耗量為： Q3=[GwGm(twtw ′ )]/r =[ 179。 8） =(179。 4)] =(kJ/h) (2)發酵后期發酵液降溫耗 Q22主發酵后期，發酵后期，發酵液溫度從 6℃緩降到 1℃。 4=(kJ) 由于工藝規定主發酵時間為 6 天，每天糖化 8 鍋麥汁（旺季），并考慮到發酵放熱不平衡，取系數 ,忽略主發酵的升溫，則發酵高溫時期耗冷量 為： Q21 =（ Q01179。 k),工藝要求在 1h小時內完成冷卻過程，則所耗冷量為： Q1 =[GC（ t1t2） ]/τ (40) =[179。旺季每天糖化 16次，淡季為 8次，每年共糖化 3600次 。 95%)=(KJ/h) (37) 相應的最大蒸汽耗量為： Dmax=Qmax/ （ Ii ） =()=(kg/h) （ 38） 蒸汽單耗 據設計，每年糖化次數為 3600次，總共生產啤酒 ： Dr=179。） =(kJ/) 故 Q61= G 麥汁 C 麥汁 (10070)= 179。 450/100=(kg)其中 故 Q5=GCw(8018)= 179。 +179。 179。 50） /（ 179。 糖化鍋中麥醪中的 t 已知麥芽初溫為 18℃，用 50℃的 熱水配料，則麥醪溫度為： G 麥醪 =G 麥芽 +G2=+= kg (11) c 麥醪 =（ G 麥芽 C 麥芽 +G2Cw） /（ G 麥芽 +G2） = （ 179。 50]/（ 179。)/( ++) = KJ/(Kg178。式中 W為含水百分率； c0為絕對谷物比熱容，取 c0=(Kg178。 1247。 450247。 105 熱麥汁 L 179。淡色啤酒釀造車間物料衡算表 設生產旺季每天糖化 16次，而淡季則糖化 8次，每年總糖化次數為 3600次。 70%=(kg) （ 3）大米耗用量為： =(kg) （ 4）酒花耗用量：對淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為 %，故為： (100/) 179。 ()=(L) (3)發酵液量為： 179。熱麥汁量為： （ %179。淡色啤酒的物料計算，然后進行100L 10176。 VDK 還原初期一般均不排放酵母，就是 9 發酵全部酵母參與 VDK 還原，這樣可縮短還原時間。即冷卻通風后的麥汁用酵母計量泵定量添加酵母，直接泵入 發酵。 5．進冷控制升溫，使溫度在 24 小時升至 ，恒溫發酵 24 小時，然后生溫，在 24 小時升至 11186。C。 ：麥汁冷卻到發酵接種溫度后，接觸 氧，此時氧反應微弱，氧在麥汁中成溶解狀態，它是酵母前期發酵繁殖所必須的。C，冷卻時間為 1小時。而本設計選用的復式浸出糖化法，能很好的完成輔料的酶和煮沸處理。C，α — 淀粉酶最適活性溫度為 70186。當洗糟殘液濃度達到工藝規定值，過濾結束。C 以碘液檢查為主，直至變色，表示糖化徹底，升溫至 78186。C，然后升溫至 100186。由于在槽內運動，離心力的和其反作用力的合 力把顆粒推向槽底部中央，達到沉淀的目的。由于表面積大，過濾的也較為充分，效率較高。 糖化方法可 分為以下幾大類： 三次浸出糖化法 煮出糖化法 二次浸出糖化法 一次浸出糖化法 升溫浸出糖化法 浸出糖化法 糖化方法 降溫浸出糖化法 復式一次煮出糖化法 復式煮浸糖化法 其他 谷皮分離糖化法 外加酶制劑糖化法 其它特殊糖化法 現今，出于節省投資成本，使用了大量的輔料代替了原有的部分麥芽，從而出現了一種新的糖化方法，復式浸 出糖化法，它是由這兩種方法演變而來的方法。 。質量包括：酒花的感官，酒花的化學鑒定，壓縮酒花技術要求。 水源 長江，烏江是涪陵地區得天獨厚的自然資源 ，可通過直接抽取并進行加工處理，使其達到發酵、糖化用水的要求。盡量采用已成熟的生產技術和設備，使建廠后即能順利投產，并能達到設計能力。 第 2 章 設計概論 設計目的 通過 課程 設計，使本專業的學生初步掌握 工廠工藝設計的程序和方法，受到一次工程設計的嚴格訓練，使其具有一定的工程設計能力。 中國近代啤酒是從歐洲傳入的，據考證在 1900 年俄羅斯技師在哈爾濱建立了第一家啤酒作坊。 啤酒的原料是大麥。 隨著世界的發展，啤酒的生產技術逐步成為重點。 3. 糖化工段設備及重點設備的選型及設計。 重慶市涪陵李渡鎮馬鞍村 ， 位于長江畔上，有豐富的水源，為其提供了優質的水源，旁邊更有鐵路和高速公路，交通運輸不成問題。對于其選用要經過質量判斷，達標后才能選用，質量判斷包括：感官判斷，物理分析，化學分析，生理檢驗。糖化麥芽汁收得率提高，成本降低，又可改善啤酒的風味和色澤，啤酒泡沫細膩，酒花香氣突出，非生物穩定性比較好，特別適宜制造下面發酵的淡色啤酒。輔料也用同樣的方法。生產過程簡單，糖化時間短（一般在 3 小時以內），耗能少，故設計中采用的是復式浸出糖化法。在加熱器的上方裝有傘型的分布罩，借此使上升的麥汁反射向四周，同時可避免泡沫的形成，保證麥汁在煮沸鍋中較好的循環。C， 50186。C，保持 75 分鐘，進行蛋白休止，將換熱后的 88186。 ：過濾時醪液的溫度保持不變，（控制在 7376186。C，形成可溶性多肽為 5055186。 5．酶制劑和添加劑的應用，α — 淀粉酶，β 淀粉酶，糖化酶， R酶等酶制劑再衛生規范下，根據工藝要求，適時適量的使用，對改善工藝和麥汁組分有一定的作用 。C 的冷水，經換熱后麥汁的溫度為 8186。 8 （ 3） 冷卻面積大 。 發酵工藝 1. 麥汁進罐溫度，第一鍋 ，第二鍋是 8186。 4．滿罐 8186。C，恒溫發酵 24h，排第一次酵母 3— 5min. 8. 以 (24h)，恒溫 24h，排第二次酵母 3— 5min . 9． 罐壓保持在 — ，如果壓力不夠，可通入其它罐旺盛時排出的 CO2，使其達到要求，出酒前排第三次酵母。麥汁接種溫度是控制發酵前期酵母繁殖階段溫度的，一般低于主發酵溫度 2— 3℃，目的是使酵母繁殖在較低溫度下進行，減少酵母代謝副產物過多積累。本設計選用的 發酵，主發酵階段均采用微壓（ — ），主發酵后期才 封罐逐步升高，還原階段才 1— 2d 才升至最高制，這樣一來有效的提高了酵母繁殖和發酵速率。 (10012) %=% 混合原料收得率為： （ 179。 1000)179。淡色成品啤酒 ，故可得以下結果： （ 1）生產 100L10176。 =(kg) 而濕大米糟量為： [（ ）（ 10090） /（ 10080） ]179。 107 大 麥 Kg 70 20216179。 107 過濾酒 L 179。 Cp(t1’ t2’ ) 熱麥汁比重 C 麥汁 = 熱麥汁量 Gp=179。 =(kg) 式中， ，即 =(kg) 而 。 K) 13 C 米醪 =（ G 大米 c 大米 +G 麥芽 c 麥芽 + G1cw） /(G 大米 +G 麥芽 + G1) （ 5） =( 179。 ) 179。 5%179。 179。 t 混合 G 麥醪 C 麥醪 179。 100%=% （ 22） （ 3）麥醪的比熱容 c 麥醪 =（ G 麥芽 C 麥芽 +G2） /（ G 麥芽 +G2） = （ 179。 5%179。 +179。 95% ] （ 36） =(kg/h) 式中， i為相應冷凝水的焓（ ）；η為蒸汽的熱效率，取η =95%。下面以目前我國應用最普遍的錐形罐發酵工藝進行 100000t/a啤酒廠發酵車間的耗冷量計算。糖化車間送來的熱麥汁溫度為 94℃，冷卻至發酵起始溫度6℃。 10%179。 179。 2)=( 179。 由中述條件，可得無菌水用量為： Gw′ =179。 179。通常，這部分的冷量由經驗數據墳取。通常，取 t %126 ? ，所以： Q6=12 ％ Qt=12 ％179。 109 管道等冷損 Q6 (M6) 179。1992247。因此合理的煮沸時間是很重要的。 在 100℃ 后煮沸 IOmin. 鍋體設計 采用圓筒球底內加熱式煮沸鍋 進入煮沸鍋的麥汁量 = V有效 = 取充滿系數為 ,所以 V鍋 =30m3 采用圓柱形鍋身，球形鍋底 設鍋的徑高比為 2:1，即 D/H=2:1 球形鍋底高為 h=D/2，則有： 30=V=5/24* 則 D= 則 H=1800 mm， h=1800mm,D=3600mm 25 （ 1）形狀選擇 作為標準件的封頭，目前常用的主要有，橢圓形封頭，碟形封頭，半球形封頭，錐形封頭。首先計算出每段所需吸收的熱量，并利用己知條件求出平均溫度及平均溫差，然后假設一個總傳熱系數后，計算出所需的換熱面積。K39。因此實際選用的內加熱器面積為 FAB = FAB == 按照內加熱器的換熱面積，選用 Φ60的 1Cr18Ni9 不銹鋼管，壁厚為 2mm 總共為 90根。 鍋底開孔補強計算 設計數據：設計壓力 Pc= MPa；設計溫度為 200℃ ，標準球形封頭 Di=3500mm，封頭的厚度 δn=6mm，封頭中心設置 φ1505 的內平齊接管，開孔未通過封頭焊接，腐蝕余量C2=，封頭材料為 Q235A， [ ]t =105 MPa，接管材料 Q235A， [ ]nt =105MPa （ 1）計算壁厚 封頭： δn= PcDi/{4[ ]tφ Pc} =（ 3600） /（ 4105） = 接管： δt=Pcdi/{2[ ]ntφ Pc} =(140)/(2) = （ 2）需要補強的面積 A=dδc+2δc(δntC)(1fr) = =(mm2) 式中， C1 是接管壁厚負偏差，查表 179 得， C。’AB) =(35x60x51x1200)= 因為 F’’AB F’AB 所以取內加熱面積為 FAB = 24m2。AB K39。 △ tm兩 個 流體之間的平均溫差， K。 在壓力 ,溫度 1021040C 下煮沸 35min 左右 。過分的延長煮沸時間，不僅經濟上不合理，麥汁質量也會下降。（ 103） = m3 取糊化鍋的充滿系數為 則總容積為 （ 2）基本