年產20萬噸淺色啤酒工廠設計(任務書)(已改無錯字)

　　

【正文】 ] 發酵耗冷量 Q2 （ 1）發酵期間發酵放熱 Q21，假定麥汁固形均為麥芽糖，而麥芽糖的厭氧發酵房熱量為。設發酵度為 60%，則 1L麥汁放熱量為： q0=179。 10%179。 60%=(kJ) 18 根據物料衡算，每鍋麥汁的冷麥汁量為 ,則每錐形缺罐發酵放熱量為： Q01=179。 179。 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。 179。 7） /(24179。 6179。 4) =(179。 179。 7)/(24179。 6179。 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℃。每天單罐降溫耗冷量為： Q02=4GC1[6 （ 1 ） ]=4 179。 179。 179。 7=(KJ) （ 43） 工藝要求此過程在 2天內完成，則耗冷量為（麥汁每天裝 ）： Q22= （ ） /(24 179。 2)=( 179。 )/(24 179。 2)=(KJ/h) (44) （ 3）發酵總耗冷量 Q2 Q2=Q21+Q22=+=(kJ/h) (45) (4)每罐用冷媒耗冷量 Q0 Q0=Q01+Q02=+=(46) (5)發酵用冷 媒耗（循環量） M2 發酵全過程冷卻用稀酒精液作冷卻介質，進出口溫度為8℃和 0℃，故耗冷媒量為： M2=Q2/（ Cm179。 8） =(179。 8)=(47) Q3 在錐形罐啤酒發酵過程，主發酵結束時要排放部分酵母，經洗滌活化后重復用于新麥汁的發酵，一般可重復使用 5— 7 次。設濕酵母添加量為麥汁量的 %，且使用 1℃的無菌水洗滌，洗滌無菌水量為酵母量的 3倍。冷卻前無菌水溫 30℃。用 8℃的酒精液作冷地介質。 由中述條件，可得無菌水用量為： Gw′ =179。 6179。 %179。 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。 179。(301)]/2=(kg/h) （ 49） 所耗冷凍介質量為： M3=Q3[cw(t2t1)]/r=( 179。 8)=(kg/h) （ 50） 式中， t1和 t2—— 冷凍酒精液熱交換前后的溫度，分別為 8℃和 0℃。 每罐用于酵母洗滌的耗冷量： Q3=[GwGm(twtw ′ )]/=[ 179。 179。 (301)]/ =(kJ) (51) 19 式中 —— 每班裝罐 酵母培養耗冷量 Q4 根據工藝設計，每月需進行一次酵母純培養，培養時間為 12d，即 288h。根據工廠實踐，年產 100000t啤酒培養冷量為 （ Kj/h），則 對應的年冷耗量為： Q4’ = Q4179。 288179。 10=179。 108(KJ) （ 52） 相應的高峰冷凍介質循環量為： M4 =Q4/[cw(t1t2)]=(179。 8) =(kg/h) Qt 綜上計算，可算出發酵車間的工藝耗冷量為： Qt=Q1＋ Q2＋ Q3＋ Q4=＋ ＋ ＋ =(Kj/h) 非工藝耗冷量 Qnt 除了上述的發酵過程工藝耗冷量外，發酵罐外壁、運轉機械、維護結構及管道等均會耗用或散失冷量，構成所謂的 非工藝耗冷量，現分別介紹。 Q5 錐形罐啤酒發酵工廠幾乎都把發酵罐置天露天，由于太陽輻射，對流傳熱和熱傳導等造成冷量散失。通常，這部分的冷量由經驗數據墳取。根據經驗，年產 10 萬噸啤酒廠露天錐形罐的冷量在 43000100000kJ/t 啤酒之間，若在南方亞熱地區設廠，可取高值。故旺季生天耗冷量為： Q5’ =Gb 179。 100000= 179。 179。 6 179。 100000=12289726(Kj/d) （ 54） 式中， Gb—— 旺季成品啤酒日 產量（ t） 若白天日曬高峰耗冷為平均每小時耗冷量的 2倍，則高峰耗冷量為： Q5 =2Q5’ /24=2179。 12289726/24=1024144 (KJ/h) （ 55） 冷媒（ 8℃稀酒精）用量： M5=Q5/Cm(t2t1)= 1024144 /(KJ/h) （ 56） 清酒罐、過濾機及管道等散失冷量 Q6 因涉及的設備、管路很多，若按前面介紹的公式計算，十 分繁雜，故啤酒廠設計時往往根據實驗經驗選取。通常，取 t %126 ? ，所以： Q6=12 ％ Qt=12 ％179。 =(KJ/h) （ 57） 冷媒（ 8℃稀酒精）用量： M6=Q6/[cw(t2t1)]= ( 179。 8)=(KJ/h) （ 58） 202100t/a啤酒廠發酵車間冷量衡算表 將上述 計算結果，整理后可得 100000t/a 啤酒廠發酵車間冷量衡算表，如表 4 所得 20 表 4 啤酒廠發酵車間冷量衡算表 耗冷分類 耗冷項目 每小時耗冷 量 (kJ/h) 冷媒用量 (kJ/h) 每罐耗冷 (kJ) 年耗冷量 （ kJ） 工 藝 耗 冷 量 麥汁冷卻 Q1 (M1) 91608362.746 179。 1010 發酵耗冷 Q2 (M2) 81378012.468 179。 1010 無菌水冷卻 Q3 (M3) 42 179。 109 酵母培養 Q4 (M4) 179。 108 工藝總耗冷 Qt ————— 179。 1010 非工藝 耗冷量 錐形罐冷損 Q5 1024144 (M5) 179。 109 管道等冷損 Q6 (M6) 179。 109 非工藝總耗冷 Qnt ————— 179。 109 合計 總耗冷 Q ————— 179。 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。 每次投料量 G 大米 =887 ㎏ G 麥芽 = ㎏ 每天最大糖化量 6 鍋，即 G 大米 =8876=5322 ㎏ G 麥芽 =6= ㎏ 每天按 20 小時計 G 大米 =5322/20=≈300㎏ /h G 麥芽 =≈850㎏ /h 自衡振動篩 大米篩選 處理能力 300 ㎏ /h 麥芽篩選 處理能力 850 ㎏ /h GNE120 計量稱 21 每次稱重能力 G 大米 =6 t/h G 麥芽 =8 t/h 貯槽 (1) 所需容量的計算 每次投料量 G=887 ㎏ 大米容量 r=865 ㎏ /m3 有效容積系數 Φ= 所需容積 V=G/rΦ=887/（ 865） = (2) 結構 方形錐底 鋼制結構 A=1200 ㎜ B=1000 ㎜ H=1000 ㎜ a=200 ㎜ b=200 ㎜ h=1100 ㎜ 總容積 V=ABH＋ h/6(2AB＋ Ab＋ aB＋ 2ab)= (1) 每次投料量 G= ㎏ 麥芽容量 r=540 ㎏ /m3 有效容積系數 Φ= 所需容積 V=G/rΦ== (2) 結構 方形錐底 鋼制結構 A=2400 ㎜ B=1800 ㎜ H=1000 ㎜ A=450 ㎜ b=300 ㎜ h=1200 ㎜ 總容積 V=ABH＋ = m3 麥芽粉碎機 錘式麥芽四輥粉碎機 型號 JLS16000 型 材質 A3 生產能力 16000 ㎏ /h 主電機 2 重量 3500 ㎏ 外形尺寸 202120212500 大米粉碎機 大米干法粉碎機 型號 JL5600 型 材質 A3 生產能力 5600 ㎏ /h 主電機 37KW 重量 3500 ㎏ 外形尺寸 150015002021 糊化鍋 采用球底加熱式糊化鍋 （ 1） 糊化鍋容積的確定 糊化鍋投大米粉： 887 kg，水： 4335 kg 糊化醪的量 =887+4335=5222（ kg） 大米水分為 13﹪ 則糊化醪干物質 （﹪） =887（ 1－ ） 247。5222100﹪ =﹪ 查表得相對密度為 ㎏ /m3 22 則糊化鍋的有效容積 =5222247。（ 103） = m3 取糊化鍋的充滿系數為 則總容積為 （ 2）基本尺寸 采用圓底糊化鍋，其圓筒直徑與高度之比為 2： 1，即 D/H=2:1 球形鍋底高為 h=D/2，則有： =V=5則 D= 取 D=2200mm，則 H=1100mm， h=1100mm （ 2） 加熱面積的計算 加熱面 積 S= 生產用最大蒸汽壓力 （絕壓） 查得 t1=℃ ,t2=100℃ 則 Δtm= 耗熱量 Q=CMΔt/t=傳熱系數 K 取經驗值 1710Kcal/(m2h℃ ) S== 以球底夾套進行加熱 S1== （ 4）升氣管 取糊化鍋升氣管的面積為鍋柱體直徑的 1/5 設糊化鍋升氣管的直徑為 d 則 d=1/ 即 d= 糖化鍋 采用球底加熱式糖化鍋 （ 1） 糖化鍋容積 的確定 糊化鍋投麥芽粉： kg，水： 10644 kg 糊化液 :887+= 則糊化鍋的有效容積 =(+10644+)247。1065= 取糊化鍋的充滿系數為 則總容積為 （ 2）基本尺寸 采用圓底糊化鍋，其圓筒直徑與高度之比為 2： 1，即 D/H=2:1 球形鍋底高為 h=D/2，則有： =V=5則 D=3400mm 取 D=3400mm，則 H=1700mm， h=1700mm （ 3） 加熱面積的計算 加熱面積 S= 生產用最大蒸汽壓力 （絕壓） 查得 t1=℃ ,t2=100℃ 則 Δtm= 耗熱量 Q=CMΔt =245317Kcal 傳熱系數 K 取經驗值 1992Kcal/(m2h℃ ) 23 S=24531760247。1992247。25= （ 4）升氣管 取糖化鍋升氣管的面積為鍋柱體直徑的 1/5 設糊化鍋升氣管的直徑為 d 則 d=1247。5 即 d=700mm 過濾槽 采用平底過濾槽 1 容積的計算 V有效 = m3 取 φ= V=V有效 /=設鍋的徑高比為 2： 1，即 d/H=2/1 有 H= D=4200 過濾篩板用不銹鋼焊制而成，過濾篩板上分布條形篩孔，尺寸約為 20mm，平底上有均勻的麥芽汁倒出管，每 — ,導管直徑通常為 25—45mm. 麥汁暫存罐 材質取不銹鋼，容積為能裝一鍋麥汁，取容積為 20m3. 取 D:H=2:1，由 V=πD2H/4，既 D=1500mm,得 H=3000mm 回旋沉淀槽 選用立圓柱平底槽回旋沉淀槽 ：麥汁進口速度 8m/s，進料時間 20min 麥汁停留時間 40min，麥汁轉速 10 轉 /分 2．容積 V V有效 = 取空余系數為 則 V= V有效 *= 設 D:H=2:1,V=πD2/4 得 D=,H= h= V有效 /A= 約在糟高度的 1/2 處 h=(1/2)= 6．出 料管 選三個出料管 上出料管在設備高 2/3 處 ,2/3*= 中出料管在設備高 1/10 處 ,1/10*= 下出料管再糟的底部。 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