啤酒課程設(shè)計(jì)計(jì)算書-劉卓完美版

1、0啤酒糖化發(fā)酵工藝設(shè)備課程設(shè)計(jì)計(jì)算書作者：_ 學(xué)號(hào)：_院 系：_專 業(yè)：_題 目: 云南省XX市年產(chǎn)萬(wàn)噸12 淺色啤酒廠糖化發(fā)酵工藝設(shè)備設(shè)計(jì)重點(diǎn)設(shè)備一一糖化鍋指導(dǎo)教師：_2015 年 11 月吉林0目錄第 1 章 工藝計(jì)算 . 1計(jì)算依據(jù) . 1以 100Kg 混合原料生產(chǎn) 11淺色啤酒物料計(jì)算 . 2糖化物料的計(jì)算 . 2澄清冷卻物料的計(jì)算 . 4主發(fā)酵的計(jì)算 . 4后發(fā)酵的計(jì)算 . 5成品啤酒的計(jì)算 . 5換算成 100L 成品啤酒的各項(xiàng)數(shù)據(jù) . 5換算成萬(wàn)噸成品啤酒量各項(xiàng)數(shù)據(jù) . 5換算成每日生產(chǎn)量各項(xiàng)數(shù)據(jù) . 5第 2 章 設(shè)備計(jì)算 . 7貯箱計(jì)算 . 7碎機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算 . 8糖化

2、 . 9糊化鍋 . 9糖化鍋.10過(guò)濾槽 . 12蒸煮鍋 . 13旋渦沉淀槽 . 14薄板冷卻器 . 16水箱 . 17糖化用泵的選擇 . 17發(fā)酵設(shè)備計(jì)算 . 18硅藻土過(guò)濾機(jī) . 22清酒罐 . 22第 3 章 重點(diǎn)設(shè)備及其計(jì)算 . 23啤酒糖化發(fā)酵設(shè)備一覽 表 .291第 1 章工藝計(jì)算計(jì)算依據(jù)(1)以 100Kg 混合原料計(jì)算，麥芽：玉米=70:30，釀造 12淺色啤酒(2)工藝損耗以國(guó)家頒布的一級(jí)企業(yè)先進(jìn)指標(biāo)為計(jì)算依據(jù)。(3)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：選澳大利亞麥芽，年產(chǎn)萬(wàn)噸12淺色啤酒，麥芽：玉米=70:30，重點(diǎn)設(shè)備糖化鍋。圖1-1生產(chǎn)原料數(shù)據(jù)圖項(xiàng)目名稱代號(hào)%說(shuō)明定額指標(biāo)原料利用綠麥芽水分大米水

3、分 無(wú)水麥芽浸出率無(wú)水大米浸出率無(wú)水玉米浸出率WmWnEmEn98128193原料配比麥芽大米m n7030損失率冷卻損失 發(fā)酵損失 過(guò)濾損失 包裝損失啤酒總損失率年生產(chǎn) 320 天，生產(chǎn)旺季每天糖化 6 次，生產(chǎn)淡季每天糖化 3 次，每年總糖化次數(shù)為 1440 次以 100Kg 混合原料生產(chǎn) 11淺色啤酒物料計(jì)算糖化物料的計(jì)算(1)谷物清凈磨碎損失重量(kg)采用干法粉碎：2麥芽清磨損失：gn=mKPm=70 x%= (kg)大米清磨損失：gn=nxPn=30 x%=( kg)總損失：g= gm+gn=(2) 100kg 混合原料中含浸出物重量(G)(濕法粉碎)麥芽：Gn=(m-gn)x(1

4、-WjxEm=()x%)x81%=(kg)(干法破碎)=m(1- W)xEm=70 x%)x81%=(kg)(濕法破碎)大米：G=(n-gn)x(1-Wn)x巳=()x(1-12%)x93%=( kg)(干法破碎)=n(1-Wn)xEn=30 x(1-12%)x93%=(kg)(濕法破碎)貝 U: E=3G=+=78(kg)(3)糖化用水計(jì)算(G水)釀造 12淺色啤酒的頭號(hào)麥汁的濃度一般為 12%-14%現(xiàn)取 13%糖化時(shí)原 料利用率=98%原料含水率和糖化時(shí)水分蒸發(fā)量忽略不計(jì)。G水=*E(100-B)=(98%x78x(100-13%)/16=(kg)B式中E 混合原料混合物重量(kg)B頭

5、號(hào)麥汁濃度(13%(4)麥糟的計(jì)算原料非浸出物=原料重量x(1-原料水分)x(1-原料浸出率)x原料利用率麥芽中非浸出物(g m 為：gm=rx(1-W“x(1-Em)x=70% %)x(1-81%)x98%=(kg)玉米中非浸出物(g/ n)為：gn=nx(1-Wn)x(1-En)x=30 x(1-12%)x(1-93%)x98%=(kg)貝U：100kg 混合原料中含非浸出物 g 為：g=g m+g n=(kg)設(shè)：由過(guò)濾糟排出的非浸出物即為麥糟，其含水率為8085%現(xiàn)取 85%貝濕麥糟重量=(1-85%) = (kg)(5)麥糟吸麥汁量當(dāng)頭號(hào)麥汁濾出后，殘留在麥糟內(nèi)液體是被原料中非浸出物

6、吸收的頭號(hào)麥汁，其吸收率即為麥糟的含水率(85%3麥糟吸頭號(hào)麥汁量為：(X85% / (1-B) = (kg)(6)頭號(hào)麥汁收量由 100kg 混合原料可得 11%勺麥汁量為：(原料浸出物含量X原料利用率)+ 糖化用量即：(EX)+W水=(78X98%)+=(kg)由于原料中非浸出物吸收部分麥汁，所以實(shí)際頭號(hào)麥汁收量為：(kg)(7)洗糟用水量計(jì)算由麥汁帶走的水量(W)設(shè)：最終麥汁濃度為 10%麥汁煮沸后經(jīng)沉淀槽和板式熱交換器冷卻時(shí)，由于麥 汁自然蒸發(fā)，其濃度提高了 %E *所以，在蒸發(fā)后麥汁重量=- =78X99%/%=( kg)B設(shè)：麥汁在煮沸鍋內(nèi)大蒸發(fā)強(qiáng)度為 10%大蒸發(fā)時(shí)間為，蒸煮鍋內(nèi)

7、蒸發(fā)水分為 W 蒸煮前麥汁量X蒸發(fā)強(qiáng)度X蒸發(fā)時(shí)間即：VX=(W +X10%X所以：W= (kg)則：煮沸前麥汁量=+= (kg)煮沸前麥汁濃度(B為：過(guò)濾槽排出所有麥汁的水分 W 為：煮沸前麥汁量-其中浸出物含量=X99%=(kg)2麥糟帶走的水量(W)W=濕麥糟重量-濕麥糟中干物質(zhì)重量=(kg)3原料帶走的水量(W)W=(70)X%+(30)X12%= (kg)貝洗糟用水量W5+ W4- W1- W3W=+ (kg)(8) 熱麥汁體積由上計(jì)算可知，煮沸結(jié)束后得濃度為勺熱麥汁，重量為，麥汁比重 L,而 100C時(shí)熱麥汁比 20C時(shí)，其體積膨脹系數(shù)為B (%E*麥汁總量X100%=7X99%/=

8、%4所以，熱麥汁的體積 V=X=(9) 酒花的計(jì)算設(shè)：酒花用量為每百升熱麥汁添加干酒花量為一，現(xiàn)取貝 U：每百升熱麥汁的酒花用量=X100= (kg)設(shè)：酒花在麥汁煮沸時(shí)浸出率為 40%濕酒花含水量為 80%貝濕酒花糟重=x(1-40%”(1-80%)=(kg)澄清冷卻物料的計(jì)算設(shè)：澄清冷卻損失占熱麥汁體積的 %貝冷麥汁產(chǎn)量：X(% =(L)主發(fā)酵的計(jì)算發(fā)酵度計(jì)算E=+n”(100+A=%; E=10%; n=%真正發(fā)酵度=()/10 x100%=%(1)發(fā)酵中排出的 CO 量設(shè)：10%麥汁比重為 L貝主發(fā)酵時(shí)被發(fā)酵的浸出物(以麥汁糖汁)為：xx10%x%=( kg)H 2OC2H12O14C

9、H5OH+4CQ分子量 3424x44貝 U:由反應(yīng)式可算出發(fā)酵生成 CO 量 WO2為：342：4X44=：WO2所以，WO=(kg)設(shè)：主發(fā)酵液(嫩啤酒)中 CO 的溶解量為一( w/w),現(xiàn)取%貝溶解在嫩啤酒中 CO 量為：xx%=(kg)所以，發(fā)酵排出的 CO 量WO2為：(kg)設(shè)：CO在 20r，常壓下，m貝游離的 CO 體積=m3(2)酵母產(chǎn)量設(shè)：每百升麥汁在發(fā)酵后形成一 的泥狀酵母，現(xiàn)取5貝酵母產(chǎn)量=x100=設(shè)：主發(fā)酵形成泥狀酵母(含水率為 85%平均 40%W 于再生產(chǎn)菌重，60 卿 于制造商品干酵母粉(含水率為 7%貝商品干酵母=15 .81*(11.53 (kg)17%

10、(3)主發(fā)酵后嫩啤酒產(chǎn)量 設(shè)：麥汁經(jīng)過(guò)主發(fā)酵，由于泡蓋，酵母沉淀及輸送等體積損失為冷麥汁的 % 則：嫩啤酒產(chǎn)量=x%)= (L) 106后發(fā)酵的計(jì)算設(shè)：啤酒在后發(fā)酵期間損失為：貯酒桶沉淀為： %，桶口溢出損失等為 %，現(xiàn)取后酵損失為嫩啤酒量的 %v)貝后發(fā)酵的啤酒收量=x(1-2%)= ( L)成品啤酒的計(jì)算(1)過(guò)濾后酒量為：x(% =(L)取成品啤酒損失為后酵啤酒體積的 2%(2)品啤酒產(chǎn)量=X(1-2%)= (L)成品啤酒總收率=成品啤酒量十熱麥汁量=十=% 即：總損失率為 =%=%(3)設(shè)瓶裝啤酒含量：瓶瓶裝數(shù) n= 瓶(4)啤酒噸酒耗糧設(shè) 10啤酒每升重,則噸酒耗糧=(100X100

11、0) /X=T=11。噸酒耗糧 T158kg/T換算成100L成品啤酒的各項(xiàng)數(shù)據(jù)生產(chǎn) 100L 成品啤酒相當(dāng)于 100kg 混合原料生產(chǎn)啤酒的倍數(shù):n =100/=( 倍)所有數(shù)據(jù)乘以 n換算成萬(wàn)噸成品啤酒量各項(xiàng)數(shù)據(jù)生產(chǎn)萬(wàn)噸啤酒相當(dāng)于 100kg 混合原料生產(chǎn)啤酒的倍數(shù): n =(135000X1000) /X=(倍)所有數(shù)據(jù)乘以 n換算成每日生產(chǎn)量各項(xiàng)數(shù)據(jù)設(shè)每年生產(chǎn) 320 天，則每日生產(chǎn)啤酒相當(dāng)于 100kg 混合原料生產(chǎn)啤酒的倍數(shù)6n =(135000 x1000)/ (320 xx=(倍)所有數(shù)據(jù)乘以 n圖1-2年產(chǎn)萬(wàn)噸12淺色啤酒廠物料衡算物料名稱 單 立對(duì)100kg原(料 對(duì)100

12、L12啤酒 糖化一次生產(chǎn)萬(wàn)噸混合原料-K100 x106大麥Kg709391x106大米Kg30 x105酒花Kgx104熱麥汁Lx108冷麥汁L98100 x108發(fā)酵液L97125x108過(guò)濾液Lx108成品啤酒iL93750 x108本廠年生產(chǎn)日 320 天，生產(chǎn)旺季每天糖化 6 次，生產(chǎn)淡季每天糖化 3 次，每年總糖化次數(shù)為 1440 次。7第 2 章設(shè)備計(jì)算設(shè)本廠年生產(chǎn)日 320 天日投料量：(126130 )其中麥芽量：()玉米量：()設(shè)日糖化批次：次/天每批次糖化投料量：=16151 kg每批次糖化投麥芽量：=kg每批次糖化投玉米量：=貯箱計(jì)算(1) 麥芽貯箱3成品麥芽容重 50

13、0kg/m3V1=- 500= m設(shè)成品麥芽貯箱容積系數(shù) =一般采用方形錐底，結(jié)構(gòu)內(nèi)襯白鐵皮，定箱尺寸A=6ma=B= b=H=h=2mV 總=AXBXH+h(2AXB+AX b+BXa+2ab)6(2) 玉米貯箱成品大米容量 500kg/mM=*500=設(shè)成品大米粉貯箱容積系數(shù) =成品大米貯箱總?cè)萘浚簐=y 丄=成品麥芽貯箱總?cè)萘浚簐=W 丄=8般采用方形錐底，結(jié)構(gòu)內(nèi)襯白鐵皮，定箱尺寸A=6ma=9V 總=AXBXH+h(2AXB+從 b+BXa+2ab)6(3)玉米粉貯箱 = 大米粉比容/噸大米粉貯箱總?cè)萘浚篤=X 丄=X= m3般采用方形錐底，結(jié)構(gòu)內(nèi)襯白鐵皮，定箱尺寸大米粉貯箱總?cè)萘浚簐

14、=X 丄=X=一般采用方形錐底，結(jié)構(gòu)內(nèi)襯白鐵皮，定箱尺寸A=7ma=B=6mb=H=4mh=2mh3V 總=AXBXH+-(2AXB+AXb+BXa+2ab) = m36碎機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算(1)麥芽粉碎機(jī)每天處理麥芽重，每天工作 7h則：粉碎機(jī)生產(chǎn)能力為=6=h 10 噸選用六輥型麥芽粉碎機(jī)，生產(chǎn)能力為 5 噸/小時(shí)，棍子規(guī)格150X1000mm配電機(jī) Y160L-611 2 千瓦； 970 轉(zhuǎn)/分；2 臺(tái)(2)玉米粉碎機(jī)每天處理玉米重，每天工作 6h則：粉碎機(jī)生產(chǎn)能力為=6=hB=H=2mb=h=A=3mB=2mH=1mV 總=AXBXH+-6(4)麥芽粉貯箱a=b=h=2m3(2AXB+A

15、Xb+BXa+2ab)= m = 麥芽粉比容/噸10糖化糊化鍋糊化鍋投料量 5670kg(玉米)糊化鍋加水量：X246=76.9129.24加水比 mi=30糊化鍋投料量為：G=( mi+l)XGi=5+I)X5670=34020kg糊化時(shí)煮沸 20min,每小時(shí)蒸發(fā)水含量為 5%20蒸發(fā)量=5% 34020X=567kg60則：糊化時(shí)加水量為：5X5670+567=28917 ( kg)為保持糊化鍋中水分和溫度校核 m=3824.93870實(shí)際糊化鍋投料量為：(+1)X567=34587kg干物質(zhì)重量百分比：870*(1 13%)4694.93查干物質(zhì)比重?fù)Q算表 r= m糊化鍋有效容積V1有

16、效=4694.93 76.971.07*1000設(shè)：糊化鍋容積系=則：糊化鍋總?cè)莘e v=V1有效=進(jìn) =0.65各部分尺寸，采用圓柱底式鍋V 總=v 體+v 底=DH+J(- R3)432設(shè)：H:D=l: 224、，D= 3 LV=圓整 D=4 、5校核：V 總=D= XX()3=242411=4.32100%=%6.9712則：A=xx%=而鍋底球面積 A =2 R2=2xx2 =即采用鍋底(半球體)為加熱面積即可滿足要求4鍋重，取鍋皮厚 8mm 查表 r 不銹鋼=7900kg/mW=DH r DR r * 25附屬設(shè)備：電機(jī)一臺(tái)攪拌器：n仁30rPm糖化鍋投麥芽量 8500kg/h99%

17、*52.3糖化加水比m=16* 70糖化投料量G= (1+m)G2=(1+x8500=47005kg糖化 T糊化鍋投料量為：34587kg 蒸發(fā)水分：567kg實(shí)際糊化醪量：34587-567=34020kg糊化鍋干物質(zhì)%淀粉干物質(zhì)比熱 C= cal/kgC則：糊化醪比熱 C1=x%+%x1= k cal/kgC麥芽醪干物質(zhì)重量干物質(zhì)重 %=2030*(1 5%)=%9913.05麥芽醪比熱 G=x%+(%x1= k cal/kgC升氣筒直徑，按工業(yè)發(fā)酵設(shè)備咽30 - 50根據(jù)糖化間平面布置，為確保蒸汽暢通上升，故取d=30所以，D1=30D1=校核：(：Di)2=(篡)2_130.25130

18、150加熱面積A=axV取不銹鋼材質(zhì)a=,取 a=13醪液濃度控制在 18 左右，基本不影響酶的作用，糖化鍋內(nèi)加入麥芽;50C保溫14時(shí)，只有 pr 分解，干物質(zhì)百分對(duì)糖化的影響不大糖化醪干物質(zhì)重量百分比%=23*（1 5%）870*（1 13%）=%9913.05 4617.96糖化醪比熱C=x%+伙（% = k cal/kgC糖化溫度 pr 休止溫度 50CG1*C1t1 G2t2C2 = 4617.96* 0.9014*100 9913.05* 50* 0.8849(g1 g2)C14531.01*0.8903所以 m1,m2 合理。糖化鍋尺寸糖化醪量為 81025,糖化醪干物質(zhì)重量百分

19、比r=m3取糖化鍋容積系數(shù) =V 總=各部分尺寸：采用圓柱底式鍋 H : D=1: 2V 總=v 體+V 底=DVi+J（- R3）D34321.15D=x3V 總=x319.31=圓整 D= H=校核：V 總=V 總=弓Dxx（）3=2424=x100%=%所以，d= J D=xJ = 圓整 d=50 50加熱面積：糖化鍋采用不銹鋼，球底為鋼質(zhì)，中有加熱夾套（備用）A=axVa 取則：A=xx%=鍋重計(jì)算：鍋厚取 8mm r 鋼=7900kg/m3,r 銅=8900kg/m3,則：W=DH r銅DR r鋼DR r銅夾套f 附屬設(shè)備：電機(jī) J02-62-8F臺(tái)：1=25，N2=30rPm升氣筒

20、直徑：同糖化鍋，糖化鍋蒸汽量不大，取(d/D)2=1/50t=糖化鍋有效容積V 有效=14531.011.075*10001.2515過(guò)濾槽(1) 所需容積計(jì)算：按物料衡算，每次糖化總量 81025kg,糖化醪干物質(zhì)重量分?jǐn)?shù)%查干物質(zhì)比重?fù)Q算得 r=m3生產(chǎn)需要的容積系數(shù)V 總=xV 有效=(2)過(guò)濾面積：采用圓柱平底 FXh=GXyG:每批糖化時(shí)， 投麥芽量 8500kg y:每噸麥芽形成糟量一 T 取 T h:糟層厚度一取G* y _2.03*1.8_F= - h 0.35過(guò)濾槽的直徑高度：F 1044H容積高度，一般一，取所以 H 總=H +H =+=22校核：F =D = (7)=44

21、V總=曲34X(7)2X=44V=13.52V100%=%V 總 17.19V 有效=14531.011075D半珂缶10=圓整 D=HV 有效=13.521.25162升氣筒直徑d取A：。XD所以，d= 51)X5。X7=圓整d=1m3出料管， 做底出料分布， 根據(jù)啤酒工業(yè)手冊(cè) 取1 個(gè)管/有出料管 n=d=10.44=圓整 n=26 個(gè)管P435, 1 個(gè)管 / 17導(dǎo)出管直徑2540mn,取=40mm4過(guò)濾槽內(nèi)耕槽裝置轉(zhuǎn)速a.耕槽時(shí)，為避免麥槽揚(yáng)起，一般轉(zhuǎn)速為一 min,圓周轉(zhuǎn)速一 sb.槽時(shí)轉(zhuǎn)速，根據(jù)實(shí)際約 45r/min ,圓周轉(zhuǎn)速一 s太快：達(dá)不到出槽目的太慢：出槽時(shí)間太長(zhǎng)5過(guò)濾槽

22、與篩板間距，至少應(yīng)大于槽底管中直徑的1/4查手冊(cè)(下)P438表 8 11間距為：d+5-8,取x40+7=17mm446洗糟用水量：由物料衡算WX100=次7附屬設(shè)備：電機(jī) J03/60S-4T2 一臺(tái)：轉(zhuǎn)速 120 轉(zhuǎn)/分蒸煮鍋(1) 鍋容積確定，以每批次麥汁為準(zhǔn)V 成品=24x10000X1000-( 320 x8X1016)=啤酒生產(chǎn)總損失為：%V 成品19.303V2= m11 7.5%蒸發(fā)水分百分率：a=ext=x10%=15%蒸煮蒸煮前麥汁體積：V1=20.86=1-a1-15%設(shè)蒸煮鍋容積分?jǐn)?shù)=鍋容積V=V! = 24 =0.6采用內(nèi)加熱式煮沸鍋，忽略加熱器中麥汁量H: D=1

23、: 2- - 1D=x3V 總=3.40.90= 圓整 D= H= D=2(2) 升氣筒直徑：與糊化鍋相同，蒸汽量大，取()2=丄D 30所以，d=J 丄 D=J 丄x=Y 30 Y 3018(3) 煮沸鍋加熱面積的計(jì)算煮沸前麥汁濃度巴二匕2Bx2=20.86X=V124.54由釀造酒工藝學(xué)F : V=：1 ?。?F=X=tf采用內(nèi)加熱式煮沸鍋設(shè)加熱管直徑 100mm 長(zhǎng),加熱器直徑，加熱面積，加熱管數(shù) nnXX+nXX+2X-XXnX4=4得 n=2009 個(gè)所以：n=2009 個(gè) 成三角形排列(4)洗滌器用 50X5mn 不銹鋼管一圈， 設(shè)在柱體與球缺蓋的交接處， 管子 具鍋壁 1 毫米，

24、其上對(duì)著鍋比壁，開有小孔，當(dāng)洗鍋時(shí)把泵加壓的水管(橡膠)接在 該管管口，利用壓力使水從小孔噴出，刷洗鍋壁。(5) 鍋重 取壁厚=8 毫米 r=7900kg/m3WnXDXHXrX+nXDXRXrX旋渦沉淀槽麥制制備完成后，得到適宜濃度的麥汁，將麥汁中熱凝固蛋白質(zhì)分離，同時(shí) 在冷卻時(shí)使麥汁吸收，溶解一部分氧氣，以利發(fā)酵。槽底可用平底(斜度 2%或錐型底麥汁泵入槽內(nèi)時(shí)間 10-20 分，切線速度為 10-25m/s，噴嘴直徑為 40-80mm 加工成收縮噴嘴， 安裝在槽底 1/3 液面下， 為使麥汁中沉淀物質(zhì)析出， 熱麥汁在 槽內(nèi)靜止 20-40分，而去往冷卻器，沉淀物用水洗滌至下水道。為保證槽內(nèi)

25、麥汁旋轉(zhuǎn)速度的要求，熱麥汁輸送管內(nèi)液體壓力不小于6kg/cm2，同時(shí)為測(cè)定麥汁輸送管內(nèi)的液體壓力，可安裝液體壓力計(jì)，旋渦沉淀槽技術(shù) 條件要求槽體高度：直徑=1:液面高：槽直徑=1:麥汁進(jìn)口速度：15m/s進(jìn)料時(shí)間 20min麥汁停留時(shí)間 20min麥汁深度一般3m ()麥汁進(jìn)口位置：約在麥汁高度的 1/31/2 處(即)麥汁在槽內(nèi)回轉(zhuǎn)速度 10r/min 左右麥汁出口位置：上部出口位置在麥汁高度的 2/3 處，主要出口在麥汁高度的 1/1019處，并有閥門控制底部出口，第一位置，第二位置米。槽壁：要求光滑，否則易產(chǎn)生旋渦，干擾自由流動(dòng)。旋渦沉淀槽頂部為封頭，中部為圓柱體，底采用 2%斗底，有兩

26、個(gè)進(jìn)料管(同20一水平線上，相差 1800),出口管在槽體 2 個(gè)。槽底 1 個(gè)(1)有效容積：按每次處理一鍋麥汁定V有=,取空余系數(shù)設(shè)麥汁進(jìn)口切線速度為 16m/s亠1-(2gg/R)2=V液/nR2由 W=VrR,Vp=WR 得：VR=VpXrRrR=將結(jié)果代入得：(VpXXR /R)2X1-(rR/R)2=V液/nR23%732g=V液/n戌R=32g*v液t 只垂耳/Vp=J32*981*2086/15=V 3*3*3.14圓整取 D=2XR=2X=(2)液柱高 h=V液/nR= 入口處高度hi=1/3h=1/3X=(3)旋渦時(shí)液體邊緣最高處 H=h+1/2h=選此數(shù)為主體高度 D:H

27、=: =: 1(4)總?cè)莘e取 =V 總=V有/ =(5)升氣管直徑，蒸汽量不大，選圓整取 d=(6) 進(jìn)口管徑確定 Vx=520m/s 取 W =15m/s 進(jìn)料時(shí)間取 20min(4/n)d2Vxt=V 液d=阿一/ Vt3.14*15*20*604*20.86取 d=85mm進(jìn)料管個(gè)數(shù) 2 個(gè)實(shí)際外徑 d=90mm核算流速20.86*4u=s0.04* 0.04* 20* 60* 3.14(7)出口位置確定第一位置 h1=2/3h=(2/3)X=21第二位置 h2=1/10h=1/10 x=(8)出口管徑確定：設(shè)液體流出速度 2m/s,在 1h 內(nèi)冷卻完n/4d ut=v核算流體流速360

28、0* 11*1000*0.285*0.0032* 0.003C=kgCu水=3u=3x=s3R=2hup/ 卩=2xxxx10 =R=1000Cy/ 入=1000 xxxx997/x=a2=xxxxx2x=K 值計(jì)算K1=1/11/2/6冷水段 F1,Z1,i1換熱面積 F1=Q/K1Atm=631056.01*4.187*1000=2814.58*33.26* 3600板片數(shù)乙=F/f 設(shè)每片薄板有效換熱面積 f=則板片數(shù)乙= 183 片麥芽計(jì)程數(shù) =(Z1- 1)/2m=(183-1)/2x54= 2 程(4)冰水段傳熱系數(shù) K冰水段麥汁平均溫度為C,a1的計(jì)算查得：p =kk/m3C=k

29、kC卩=2012C入=mhk3R=2xxxx10-=R=1000 xxxx10-/x=冰水段a2的計(jì)算冰水段平時(shí)溫度為Cd=、4V * u* t=4*20.86=3.14*2*60*60取 d=130mmu=V(90 18.76) (30 18)90 18.76In30 18(30 7.17) (7 3)11224.76,30 7.173600*1000* 0.285* 0.003* 0.3In7 311224.760.5184* 0.1634796.54 11710.6714*1.163a1=x0.5*1.1632* 0.003xxx=22查得：p=k/m3C=kgC5則：Re=2xxxx1

30、0-=522卩=x10 kgf/m 入=x10 w/mq23Z2=F?/f=250 片i2=(250-1)/2x54=2 程共用薄板 Z=Z+乙=183+250=433 片冷卻面積F=F+E=+=故選用 BR3-82-38 板式換熱器三臺(tái)5冷水耗量G=QQ(t2-t1)=x =kg/h 臺(tái)=T/ 臺(tái) h6冰水耗量G=Q/C2(t2 -t2)= x=kg/h 臺(tái)臺(tái) h水箱(1)洗糟水箱：水溫度為 80r，貯水量按可供二次糖化之用取 105 噸5000 x7000 x3000 毫米3設(shè)在糖化間三樓取深水井，用泵打入洗糟水箱中，升高度為18 米左右選型：選用離心式潛水泵 3BA-6A 總揚(yáng)程 50

31、米，轉(zhuǎn)數(shù) 2900r/min 配用電機(jī)功率 15KW(2)糖化水箱：水溫度為 50r，取四次糖化用水 270 噸尺寸：9000 x6000 x5000 毫米3水箱取 40 米選型：選用離心式潛水泵 3BA-6A 總揚(yáng)程米，轉(zhuǎn)數(shù) 2900r/min 配用電機(jī)功率(3)冷水箱：取 155 m3; 7x5x5m糖化用泵的選擇(1)倒醪泵：考慮到倒醪咼度 10m 左右，并限制在一定時(shí)間內(nèi)完成1453101*60(10min)，以糊化醪量計(jì)算：Q=V一 =100C*10*1 07=h3Pr=1000 xxxx10 /(x)=0.487* 1.163NZ NZ2* 0.003K2=1/11/2/冰水段 F

32、2,Z2,i2= 1= 1 1 0.0013811.11987409 14*1.163F2=Q/K2 t241904.80* 4.187 * 1000 * 4.187 * 1000m2-2352.48*1081* 3600a2=xI2410 25選 F 型耐腐蝕離心泵 F80-15 Q= m3/h H= m配用電機(jī)：J02-42-4 N= 轉(zhuǎn)速 2960 轉(zhuǎn)/分(2)麥汁泵：煮沸后麥汁量為批，要求 20min 內(nèi)打入旋渦沉淀槽故泵流量為V=x3nVh=h20/60旋渦沉淀槽設(shè)在一樓，則選 F 型耐腐蝕離心泵 F100-25 Q=300m3/h H= m配電機(jī)：功率 N=17KW 轉(zhuǎn)速 2960

33、 轉(zhuǎn)/分發(fā)酵設(shè)備計(jì)算(1)采用露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵液容積：V=8X= m3設(shè)有效容積系數(shù)=V總=V/=m用比擬法，a=H /D,b=h/D,c=h2/D,設(shè)a=60H: D= (61)： 1,取 H: D=4: 1初步估算 D=h2=D/2Xctg(60?/2)=4.10.3=21212V=V 錐 +V 柱=丄* 3.14X XH+丄*3.14X X412所以， =/D=,在(46)： 1 的范圍內(nèi)錐罐高 H=h+ =發(fā)酵罐個(gè)數(shù)，鮮啤酒占年產(chǎn)量的 10%nV1.1=(Q1t1Q2t2)=1/90(64800X24+7200X12)=18240190n機(jī)構(gòu)尺寸：一批次冷麥汁體積是醪液入一個(gè)發(fā)酵罐5

34、0000*1000=669.2*1012圖2-1I26VN=/ V1=18240/=23 個(gè)把錐形罐排成 3 排，每排 8 個(gè)罐，共設(shè) 24 個(gè)罐(2)錐形發(fā)酵罐耗汽量計(jì)算：27設(shè)發(fā)酵過(guò)程降糖速率相等1主酵階段：溫度由丁- 10C，糖度 11B7B,時(shí)間 6 天定性溫度：？C,定性糖度；Bx升溫所需要熱量 Q=Gc(ti-t2)G 罐內(nèi)液體量c=x%+伙)=kg. CQ1=X103xx(10-7)=x106kal/kg.C發(fā)酵產(chǎn)生的熱量：反應(yīng)式:C2H2O1+HO- 4C2HOH+4COQ由發(fā)酵工藝第四章第一節(jié)可知，每克分子麥芽糖發(fā)酵時(shí)，將釋放出-72kal 的自由能，自由能將轉(zhuǎn)化成熱量，使麥

35、汁升溫，現(xiàn)取平均放熱量 58kal/g 分子, 每公斤麥芽糖發(fā)酵放出熱量 q 為：q =(58/342)x1000=kgQ 發(fā)酵=G(BBx2)q=x1000 xx(11%-7%x=x106kal/kg.C發(fā)酵時(shí)間為 5 天：則每小時(shí)放熱量為 q、Q/t/64q=x10/(24x5)=x10 kal/kg.C升溫所需時(shí)間為 t/= Q/ q/=x106/x104= h故發(fā)酵階段所需冷凝劑帶出的熱量 Q=xx106/ (24x)= kal/ h 高溫還原雙乙酰階段：溫度由 10 12?C,定性溫度 11?C,糖度由 73 5 Bx，定性糖度 6 Bx，c=x6%+(1-6%x1=kg?C,升溫所

36、需熱量 C2/=Gc(t2-t1)=x103xx(12-10)x=x106kcal 發(fā)酵放熱QQ2Q2Q224* 5q24*5 68.53Q3G*c(t4t3)Q3G(BX3Bx4)qQ3Q輻Co F()4(t1)4C100100T 外-外壁溫度，28?CT 內(nèi)-內(nèi)壁溫度，-1C581679 332167.615* 24 68.534847.71kcal/hQ3Q32* 24I28Q 傳=xx(28+1) =h29貝Ua1=X(X)=a2為麥汁在罐內(nèi)的傳熱膜系數(shù)，經(jīng)驗(yàn)則Q總=Q+Q輻+Q傳=+=h(4)傳熱系數(shù) K 的確定：錐罐罐體厚度取 7mm冷凝劑C)Vsab，取 a=30mm,b=120

37、mm2 5冷凝劑流量 VS計(jì)算：Q=VXcX(t2-ti)冷凝劑采用乙醇水(25%進(jìn)口溫度-4C,出口溫度-1C冷凝劑比熱 c=kg.C81373.65(1 4)*1.012* 36007.24kg /s凝劑流速 u 的計(jì)算：p=968kg/m3,查發(fā)酵生產(chǎn)設(shè)備u=(X1000XX)=sPr的計(jì)算：RedeUde4ab2(a b)4* 0.03* 0.122* (0.030.12)0.048PrRe=100*Cp*31000* 4.27* 9.3*100.43491.5a1的確定:直管管路:0.027 * () * Rede0.8P.33*r(Pr)0.25(Prm)彎管管路:1.77 de1

38、(1設(shè) R=a2的確定:t,H 較高時(shí),25302=80270kcal/h. .m2C本設(shè)計(jì)取a2= 240kcal/h. .m2.?C11K1/11/2/192.391/1771.86 1/240 0.007/15 tm的確定:TiT2* B 1TitiB ln B1 -T2t2式中：B校正系數(shù),-2T1麥汁初溫 7CT2tiT2麥汁后溫，-1?Ct1冷劑入口溫度，-4?Ct2冷劑出口溫度，-2?C則代入數(shù)據(jù)得，B=7 10.33 1_ * _7 40.33ln0.331 2(6)保溫層厚度S的確定，查發(fā)酵工程與設(shè)備入一一保溫層介質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)取 h. .m29Ck-大氣和罐壁的傳熱系數(shù)，一般為 kcal/ h. .m2?C,取 kcal/ h. .m2?Ca1-麥汁傳熱膜系數(shù)(考慮到罐壁)，則a1=140 kcal/ h. .mCa2大氣在保溫層外的傳熱膜系數(shù)，一般為 830 kcal/ h. .m2?C，取 25 kcal/ h. .m2?C保溫層采用強(qiáng)質(zhì)聚胺酯泡沫塑料(7)錐形罐冷卻夾套的分布6.11C(5)冷卻夾層面積計(jì)算:Q 總K* tm8L067.96m2192.39* 6.110.053丄0.3137*101533*10520.174m17