【正文】 則：F1 = = m 2因?yàn)? F F1 所以加熱面積的設(shè)計(jì)滿足要求重新?lián)Q算總體積：V總=1/3（πD2/4）（D/）+（πD2/4）3D+ = m3 300 m 3所以設(shè)計(jì)符合要求。則：V總=85500/1000= m32,幾何尺寸的計(jì)算選用平底回旋沉淀槽，平地斜度為2%，以利于排除熱凝固物，徑高比取2：1?！?μ——麥汁粘度水在100℃時(shí)的μn=（kgs/m2），測(cè)定得麥汁比，則麥汁粘度μ=105（kgs/m2）μ/μn=（μ/μn）=1 則：а2=[（105）] 2/3（3600105）1/31=（kcal/m2h℃）②а1的計(jì)算[4]蒸汽在傳熱鍋底上的凝結(jié)狀態(tài)以膜狀冷凝考慮：а1=（3600λ2r2γ/μΔt）1/3 在平均溫度100℃時(shí)，水的物理常數(shù)為：r=958kg/m3，μ=s/m2 ，λ=,h℃ ，C=1kcal/kg℃ ， MPa絕對(duì)壓力下，γ=T=℃，壁溫定為95℃，則Δt==43 ℃ 則：а1=（3600958243）1/3 =5260 （kcal/mh℃）代入：K=1/(1/а1+1/а2+s/λ)=1/(1/+1/5260+)= （kcal/mh℃）考慮實(shí)際熱效率比理論K值降低20%，即： K=80%=（kcal/h℃m 2）。Pjs照明=Pjs5%=9376%= KW變壓器容量的計(jì)算。K）]②發(fā)酵耗冷量Q2I、發(fā)酵期間發(fā)酵放熱：，發(fā)酵度為60%，則1L麥汁放熱量為：q = 11%60%= kJ根據(jù)物料衡算，每鍋麥汁的冷麥汁量為79500L，則每個(gè)錐形罐發(fā)酵放熱量為：Q0ˊ=795003=9659250 kJII、由上工藝知道主發(fā)酵時(shí)間為6天，每天糖化5鍋麥汁，考慮到發(fā)酵放熱的不平衡性，忽略主發(fā)酵期麥汁升溫。K）]則 t=（6487263－42552）/21762=℃℃，考慮到米醪由糊化過到糖化鍋輸送過程的熱損失，可以不必加中間冷卻器。（1）糖化用水耗熱量Q1根據(jù)工藝，糊化鍋加水量為：G1=（3720+744）4=17856 kg糖化鍋加水量為：G2 = 17856=33096kg故糖化總用水量為：G = 17856+33096=50952 kg自來水平均溫度取t1 = 18℃，而糖化配料用水溫度t2 = 50℃故耗熱量為：Q1 =（G1 + G2）Cw(t2t1)=509521(5018)=1885224 kJ（2）由糖化流程可知：Q2 = Q2ˊ + Q2ˊˊ+ Q2ˊˊˊ 糊化鍋內(nèi)米醪由初溫加熱到100度耗熱量：Q=G米醪C米醪（100to）G米醪=3720+744+17856+22320 kg計(jì)算米醪的比熱容C米醪根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：C谷物 = [（100W）C0 + ] [2] 進(jìn)行計(jì)算。℃[2] 所以 Q= 104（10055）=106（kcal/h） 所以 G= Q/C（T2T1）=106/1（4518）=105(kg/h)沉淀槽洗滌用水每次洗刷用水約5噸，故：每小時(shí)最大用水量為： 5/=10噸麥汁冷卻器冷卻用水（可循環(huán)使用）采用薄板冷卻器，熱麥汁從溫度95℃冷卻至發(fā)酵溫度6℃，冷卻水從3升溫到78℃。各種用水對(duì)水的質(zhì)量的要求是不一樣的。：11%= kg冷麥汁的真正發(fā)酵度為：60%[2]則可發(fā)酵的浸出物量為：60%=麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)式為：C12 H22 O11+ H2O→ 2C6H12O6 2C6H12O11 → 4C2H5OH + 4CO2 + 56kal設(shè)麥芽汁中浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，則CO2的產(chǎn)量為：（444）/342= kg式中：44CO2的分子量 342麥芽糖C12H22 O11的分子量設(shè)1176。 啤酒過濾本設(shè)計(jì)先用燭式過濾機(jī)進(jìn)行硅藻土的粗濾，再通過PVPP機(jī)除出多酚物質(zhì)和蛋白質(zhì)，最后經(jīng)過膜精濾機(jī)進(jìn)行精濾?；匦恋聿壅嫉孛娣e少，加工容易，投資少，衛(wèi)生條件容易控制，洗刷容易，可采用自動(dòng)清洗，采用回旋沉淀槽法，凝固物沉淀快而結(jié)實(shí)，與空氣接觸面積小，麥汁色澤較淺。過濾槽法操作過程：（1） 將糖化終了的糖化醪泵入過濾槽中，過濾槽事先撲好過濾板并由槽底部引入少量78℃熱水。麥根穿過篩孔，落于螺旋槽內(nèi)，被螺旋器推出。④氨水浸麥大麥經(jīng)16℃、24小時(shí)的浸麥后，%的稀氨水溶液浸漬5h。（4） 加速發(fā)芽和減少制麥損失的措施：采用傳統(tǒng)的發(fā)芽方法，發(fā)芽時(shí)間一般為6～8天，為了縮短發(fā)芽時(shí)間，可采用如下措施：①CO2休止法這一方法是增加麥粒呼吸空氣總的CO2含量以抑制其新陳代謝，同時(shí)又能活化酶，使麥芽溶解繼續(xù)進(jìn)行。（2） 發(fā)芽方法及設(shè)備經(jīng)過浸麥工序之后，浸漬大麥被送入薩拉丁發(fā)芽箱，這是當(dāng)代較為通用的發(fā)芽設(shè)備，它具有生產(chǎn)規(guī)模大，附屬設(shè)備簡單、控制比較方便、合理等特點(diǎn)。2. 大麥浸漬(浸麥) 精選大麥經(jīng)過先整體計(jì)量倉計(jì)量后,進(jìn)入麥水混合槽與水混合,再利用輸麥泵打入浸麥槽浸漬.(1) 浸麥的目的:浸麥?zhǔn)菫榱斯┙o大麥發(fā)芽時(shí)所需的水分,大麥浸漬之前,胚部含水量很少,一切代謝活動(dòng)幾乎停止,浸麥之后,氧氣投入種皮及胚部細(xì)胞內(nèi),大麥的呼吸作用增進(jìn),各種代謝作用開始恢復(fù).(2) 浸麥方法斷水浸麥法斷水浸麥法的特點(diǎn)是操作簡單易控制、浸麥時(shí)間較短、發(fā)芽均勻、酶活力高、胚乳溶解良好。二、工藝流程 (一)、麥芽生產(chǎn)流程麥芽的生產(chǎn)過程包括原大麥的預(yù)處理和貯存、大麥浸漬、發(fā)芽、發(fā)芽干燥、除根和干麥芽的貯藏等幾個(gè)過程。（十三）產(chǎn)品的質(zhì)量、衛(wèi)生、質(zhì)檢措施及防火 產(chǎn)品的質(zhì)量：（1） 啤酒的非生物穩(wěn)定性：預(yù)防的措施主要有：原料和加工工藝方面，在不影響風(fēng)味和酒體的情況下，盡量減少啤酒中高分子蛋白質(zhì)的含量；罐酒是盡量避免與空氣的接觸；添加非生物穩(wěn)定劑，設(shè)法分解或除去易形成渾濁的前驅(qū)物質(zhì)。選用這樣的廢水處理工藝可以比較有效的去除廢水中的有機(jī)污染物。CO2是啤酒發(fā)酵的重要副產(chǎn)物。麥槽是啤酒廠最大量的副產(chǎn)物。對(duì)于行政人員，全年按每天8小時(shí)的工作時(shí)間，不實(shí)行倒班制，每周休息兩天。7. 全廠平面布置圖。工廠的設(shè)計(jì)采用現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、連續(xù)化、高效率的生產(chǎn)。平面布置和發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)。4. 主要設(shè)備的選型和計(jì)算。（六）產(chǎn)品方案1. 產(chǎn)品品種11度淡色啤酒，全部瓶裝， 發(fā)酵、貯酒期采用圓柱體錐型發(fā)酵罐一罐法發(fā)酵，發(fā)酵、貯酒時(shí)間為20天。工廠生產(chǎn)和生活用水也還可以直接采用地下水源供水，其水質(zhì)均能符合國家生活用水標(biāo)準(zhǔn)。但是獻(xiàn)技是生產(chǎn)旺季，麥槽產(chǎn)量大，為防止麥槽腐敗，影響啤酒廠的環(huán)境質(zhì)量，可先對(duì)麥槽進(jìn)行低溫干燥，以干麥槽出售。 （2） 廢水的處理方法：啤酒工廠的生產(chǎn)規(guī)模是比較大的，一天會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，若不將廢水進(jìn)行處理就直接排出，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的污染。 自動(dòng)化方面，本設(shè)計(jì)對(duì)糖化、發(fā)酵、過濾等車間實(shí)行自動(dòng)化控制。質(zhì)檢措施啤酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是按國家輕工業(yè)部頒發(fā)的啤酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行的。大麥精選的目的是除去大麥中的雜谷；而大麥進(jìn)行分級(jí)的目的是：（1） 為浸麥均勻、發(fā)芽整齊創(chuàng)造條件；（2） 顆粒整齊的麥芽，粉碎后能獲得粗細(xì)均勻的麥芽粉；（3） 分級(jí)提煉出的癟粒，從而提高麥芽的浸出率。如此往返循環(huán)運(yùn)動(dòng)，起到機(jī)械攪拌、清洗和通風(fēng)的作用，清除供氧和翻拌的死角，效果良好。（3） 薩拉丁箱式發(fā)芽的操作要點(diǎn)：①已經(jīng)露出白點(diǎn)的浸漬大麥進(jìn)入發(fā)芽箱后，利用翻麥機(jī)攤平，在不超過15℃的條件下，16h內(nèi)不翻麥。把赤霉素結(jié)晶粉末先用乙醇溶液溶解后再溶于水中，使用時(shí)，對(duì)于出根麥芽一邊用翻麥機(jī)翻麥，一邊用赤霉素進(jìn)行噴霧，能起到良好的效果。（3）除根 由于干燥爐卸出的熱麥芽不能直接貯倉或用于釀酒，必須先經(jīng)過除根及貯藏前的冷卻處理。（二）、啤酒生產(chǎn)流程麥芽粉碎 將麥芽通過噴水浸漬和充以空氣，使其水分達(dá)到28～30%；讓后在增加水分的條件下，用對(duì)輥式粉碎機(jī)粉碎，一面粉碎，一面加水調(diào)漿，泵入糖化鍋，粉碎時(shí)間在30分鐘左右。（6） 待第一麥汁流至露出麥槽時(shí)，在麥槽上噴灑熱水，開始洗槽，將殘留糖液洗出，此為第二麥汁。各板角上均穿孔，構(gòu)成麥汁和冷卻劑的分配通道，麥汁和冷卻劑可由這些孔導(dǎo)入各板對(duì)，經(jīng)過熱交換后，再使之導(dǎo)出。p熱麥汁量為：100/11= L11176。因此，啤酒釀制工作者對(duì)釀制用水非常重視。p，則根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：W=A（100B）/B[2]其中式中： W 為100公斤原料所需的糖化用水量 A 為100公斤原料含有可溶性物質(zhì)（%） B 為第一麥汁濃度則 W=（10016）/16=393 （升/100公斤原料）在實(shí)際生產(chǎn)中，因醪液在煮沸時(shí)有部分水分被蒸發(fā)，W應(yīng)較計(jì)算高些。 表41啤酒用水量衡算表編號(hào)用水項(xiàng)目水質(zhì)要求用水量最大用水量（噸/小時(shí)）噸/次噸/日1糖化用水自來水或深井水1081085402洗槽用水 深井水3063糖化室洗刷用水 自來水6394沉淀槽冷卻用水深井水140140255沉淀槽洗刷用水自來水或深井水1057006麥汁冷卻器冷卻用水深井水4977麥汁冷卻器沖刷用水自來水或深井水63158酵母洗滌用水無菌水2229發(fā)酵室洗刷用水自來水或深井水37747410貯酒室洗刷用水自來水66611清酒罐洗刷用水自來水96612過濾槽洗刷用水自來水10101013過濾酒貯存罐洗刷用水自來水44414洗瓶機(jī)用水自來水252525015裝酒機(jī)用水自來水841216殺菌機(jī)用水自來水252525017其他用水自來水10206018總計(jì)―――― 2766（二）、蒸汽耗量計(jì)算糖化方法在啤酒生產(chǎn)中，糖化方法可分為煮出糖化法和浸出糖化法；煮出糖化法。K）]C米醪 = G大米C大米+G麥芽C麥芽+G1Cw/G大米+G麥芽+G1=3720+744+17856(3720+744+17856)=[kJ/（kgBx麥汁比熱容C1= kJ /（kgK）[2]⑥冷媒用15%酒精溶液，比熱容可視作C2= kJ /（kgK）[1]⑦麥芽糖厭氧發(fā)酵熱q= kJ /kg⑧麥汁發(fā)酵度60% (3)、工藝好冷量根據(jù)發(fā)酵車間耗冷性質(zhì)，可分為工藝耗冷量和非工藝耗冷量兩類，即：Q = Qt + Qm ①麥汁冷卻耗冷量Q1每糖化一次得熱麥汁85500升，而相應(yīng)的麥汁密度為1048千克/立方米。通常，這部分的冷量散失可由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取。λ——加熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)330①а2的計(jì)算[4]。[2]則過濾槽的過濾面積為：（10200+3720）（四）煮沸鍋的計(jì)算按物料衡算，每次投料量為13600千克。（七）、錐形發(fā)酵罐的計(jì)算（重點(diǎn)設(shè)備） 錐形發(fā)酵罐容積的確定：V有效=W[（12—16）/24/n] （1Q%）[2]式中：W——每次糖化熱麥汁量Q%——冷卻損耗（平均為7%）N——每天糖化的次數(shù)則：V有效=85500（14/24/6）（17%）= m3 冷凍站配電機(jī)[2]。D=500 cmφ——焊縫系數(shù)，根據(jù)焊接情況和焊?jìng)牡某潭?，查相?yīng)表定φ=[δ]——As鋼的許用應(yīng)力為127 MpaC——壁厚附加量。（六）薄板換熱器的計(jì)算目前啤酒廠大多使用不銹鋼壓制而成的薄板換熱器，麥汁和冷卻劑通過泵送壓力，以湍流形式運(yùn)動(dòng)，循著溝紋板兩面逆流而進(jìn)行熱交換；冷卻效果高，有利于增加麥汁中的溶解物的含量和發(fā)酵初期酵母的生長。（三）、 過濾槽的計(jì)算需容積的計(jì)算：按物料衡算表，每次糖化得到麥汁量為：G=64872 千克（看糖化水計(jì)算）查得糖化醪比重為1065 kg/ m 3 則：V有效=64314/1065= （m3），故所需容積為：V總==（m3）取槽的徑高比為2：1[8]，槽底為平底。а2——從加熱面到糖化物料的給熱系數(shù)。%，且用1℃的無菌水洗滌，洗滌無菌水量為酵母量的3倍，冷卻前無菌水水溫為30℃，用8℃的酒精冷卻。K）]故Q6ˊ=G麥汁C麥汁（10070）=（10070）= kJ（2） 煮沸過程中蒸發(fā)耗熱量Qˊˊ6，煮沸強(qiáng)度為10%， 則蒸發(fā)水分為：V3=10%= kg Q6ˊˊ== kJ（3） 熱損失Q″′6=15%（Qˊ6+Qˊˊ6）故 Q6=（Q16+Q116）=（+） =糖化一次總耗熱量：Q總= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 =1855224++++15936480+=糖化一次耗用蒸汽量D，Ⅰ= kJ / kg則D=Q總/（Ii）η 其中i為相應(yīng)的冷凝水的焓（ kJ / kg）η為蒸汽的的熱效率，取η=95%則D=（）95%=32972 kg在糖化過程的各步驟中，麥汁煮沸耗熱量Q7為最大，且知道煮沸時(shí)間為90分鐘，熱效率為95%，故Qmax=95%= kJ /h相應(yīng)的最大蒸汽耗量 D=蒸汽單耗Ds 根據(jù)設(shè)計(jì)，每年糖化次數(shù)為1300次，共生產(chǎn)啤酒98814噸， 年耗蒸汽總量為：Dr=329721300