【正文】 000/（ 2 ） 1/cos30176。 則管徑 D= uVsπ/4 = ）（ ?? = 則管徑取 125mm 在《材料與零部件》（上） P154查得Φ 133 4 的無縫鋼管內(nèi)徑為： di=125 校核： u=4Vs/π di178。則冷媒進出口管徑： D= uVsπ/4 = ）（ ?? = 取 D=50 mm 查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》表 57 的無縫鋼管，其內(nèi)徑 di= 校核 u=4Vs/π di178。為準(zhǔn)，對于單釀 發(fā)酵，一次冷媒直接蒸發(fā)冷卻。 =，（在范圍內(nèi)，滿足要求。 在鍋爐，管道和各種壓力容器中，為了控制壓力不超過允許的數(shù)值，需要安裝安全閥。在這里還要特別感謝與我并肩努力的寢室同學(xué)，有他們對于一些重點疑難問題的討論，使我的設(shè)計得到了進一步的完善，也使我對本設(shè)計有了更深刻的理解。對于公稱容積為 75立 方米以上的發(fā)酵罐，由于設(shè)備的總重量較大，應(yīng)選用裙式支座。/s 查《化工原理》（上） P20 表 11，自來水流速范圍 ，取洗滌水流速為 ，則管徑為 29 D= uVsπ/4 =(4 ) = 取 40mm 查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》 P56 表 26，選用Φ 45* 的無縫鋼管，其內(nèi)徑為 di= 校核： u=4Vs/π di178。 發(fā)酵后期 平均溫差： 6℃→ 1℃ 8℃→ 0℃ △ t1=t1t2=6℃ △ t2=t2t1=7℃ △ tm=（△ t1△ t2） /In（△ t1/△ t2） =（ 67） /In（ 6/7） =℃ ∴冷卻面積 F=Q/(K△ tm) =( 220 ) =178。/s 查《化工原理》酒精屬于低黏度流體，流 速范圍在 — 。 由工廠實際經(jīng)驗知，一般裝滿一發(fā)酵罐麥汁需要 6h，則進醪速度： Vs=V/τ =（ 6 4000） = m179。 mm 4000 1000 50 8 (3)罐底錐形封頭的設(shè)計選型 選用不銹鋼【б】 t=137 的 0Cr18Ni9 制作，錐殼半頂角 30176。 最后圓整取 VO=230 m179。/24+π D179。H/4 V 橢圓 =π /4[D178。錐角 60— 85176。（ 24 6 3） =（ kJ/h） 發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗冷 Q2″ 主發(fā)酵后期， 發(fā)酵后期，發(fā)酵液溫度從 6℃緩降到 1℃。 P 啤酒的密度為 1012kg/m3 ，實際年生產(chǎn)啤酒 :： 萬噸 。 70%= 106（ L） (6)冷麥汁量： 60895 7 170247。 =（ kg） (9) 發(fā)酵液量： 58789247。 (1) 成品啤酒量（灌裝前）： 1000247。 P 經(jīng)典啤酒需耗混合原料量 （ 100/） 100=(kg) (2)麥芽耗用量 70%=(kg) (3)大米耗用量 30%=(kg) (4)酒花耗用 100L 熱麥汁中加入的酒花量為 千克，故酒花耗用量為： （ ） 100 %=(kg) 同理， 100kg 原料耗酒花： = (5)熱麥汁量 （ ） 100=(L) (6)冷麥汁量 （ ） 100=(L) (7)發(fā)酵液量： （ ） 100=(L) (8)濾過酒量： （ ） 100=(L) (9)成品酒量： （ ） 100=100(L) (10)濕糖化糟量： 設(shè)排出的濕麥糟含水分 80%， 18 濕麥芽糟量為： [()(10075)/(10080)] = 濕大米糟量為： [()(10095)/(10080)] = 故濕糖化糟量為： += 同理， 100kg 原料產(chǎn)生濕糖化糟： = (11)濕酒花糟量： 設(shè)酒花在麥汁中的浸出率為 40%，酒花糟含水分以 80%計，則酒花糟量為： 100)80100( 100)40100( ??? ??? 同理， 100kg 原料產(chǎn)生濕酒花糟： = (12)酵母量（以商品干酵母計） 生產(chǎn) 100L 啤酒可得 2kg 濕酵母泥，其中一半作生產(chǎn)接種用，一半作商品酵母用，即為 1kg。 100=% 混合原料收得率為： （ %+ %） %=% 由上述可得 100kg 混合原料可制得的 11176。 （ 3）促銷功能。一瓶啤酒質(zhì)量的好壞，對消費者來說，首先看到的是這瓶啤酒的包裝。 間接冷卻方式其冷溶劑是乙二醇與水的混合溶液，它在氨制冷的蒸發(fā)器箱中進行冷卻，溫度一般控制在 5℃左右，它主要用于麥汁冷卻 和發(fā)酵罐的降溫，一般情況下，發(fā)酵罐冷卻系統(tǒng)有兩種介質(zhì)循環(huán)，即液氨吸熱蒸發(fā)制冷循環(huán)系統(tǒng)和冷卻發(fā)酵罐酒液的酒精水循環(huán)系統(tǒng)。 間接冷卻方式其冷溶劑是乙二醇與水的混合溶液，它在氨制冷的蒸發(fā)器箱中進行冷卻，溫度一般控制在 5℃左右，它主要用于麥汁冷卻和發(fā)酵罐的降溫，一般情況下，發(fā)酵罐冷卻系統(tǒng)有兩種介質(zhì)循環(huán)，即液氨吸熱蒸發(fā)制冷循環(huán)系統(tǒng)和冷卻發(fā)酵罐酒液的酒精水循環(huán)系統(tǒng)。故在設(shè)計中采用此法。若上面發(fā)酵采用后發(fā)酵工藝，下酒是酒液中應(yīng)保留部分殘?zhí)?，繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生 CO2，飽和在酒中。 （ 2） 上面發(fā)酵的工藝特點 A、上面發(fā)酵系在較高的溫度（ 15~20℃）下進行的，酵母起發(fā)快，接種量可以減少，因此形成的酵母新細(xì)胞較多。 啤酒發(fā)酵方法的選擇 啤酒發(fā)酵方法主要有以下幾種方式：連續(xù)發(fā)酵法，上面發(fā)酵法，下面發(fā)酵法，一罐發(fā)酵法，以下就這幾種發(fā)酵方法進行詳細(xì)分析和比較來進行取舍。 12 ⑵接種量和起酵溫度 麥汁直接進罐法，為了縮短起 酵時間，大多采用較高接種量， %～ %，接種后細(xì)胞濃度為（ 15 加或減 3） 106 個 /ml。發(fā)酵罐底角，考慮到發(fā)酵中酵母自然沉降最有利，取排出角 7375176。 ③影響啤酒澄清的因素 : 。 貯酒室的冷耗量，一般為： ①排管冷卻： 600～ 800 千卡 /晝夜 /m179。在低溫和低 PH 值的情況下，緩慢沉淀下來，使啤酒逐漸澄清。 ⑥氧與 rH 值 : rH 值是表示溶液中氫壓的負(fù)對數(shù)值，是表示溶液氧化還原勢（ EH）的一種方法， rH愈高，溶液的氧化力愈高，還原 力愈低，反之亦然。泡蓋是CO2 帶至發(fā)酵液面的多酚、酒花樹脂、蛋白質(zhì)等被氧化、聚合形成的。由于有機酸和麥汁緩沖物質(zhì)減少， PH 下降迅速。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降容器底部。 5. 發(fā)酵設(shè)備和酵母在發(fā)酵中的流態(tài)。 5． 接種量： 表 21 不同麥汁濃度的酵母添加量 麥汁濃度 酵母泥添加量 7～ 9 ～ 10～ 12 ～ 13～ 15 ～ 16～ 20 ～ 6． 酵母的選擇： 在實際生產(chǎn)中最常用的酵母有兩大類：上面酵母和下面酵母。 啤酒發(fā)酵的工藝論證 啤酒酵母 1． 酵母的分類： ： 發(fā)酵度高，沉淀慢而不凝集 ： 發(fā)酵度低，凝集性強，沉淀塊 ： 卡爾倍一號，發(fā)酵度高，沉淀慢 ； 卡爾號二號，發(fā)酵度低，沉淀快 2． 酵母的基本結(jié)構(gòu)： 啤酒酵母在麥汁中 25℃培養(yǎng)三天，細(xì)胞為圓形，卵形，橢圓形到臘形。漩 渦沉淀槽是立式柱形槽，麥汁沿切線方向泵入，形成旋轉(zhuǎn)流動，并使熱凝固物以錐丘狀沉降于槽底中央，清亮麥汁從側(cè)面麥汁出口排出。內(nèi)加熱式煮沸鍋具有以下優(yōu)點： 1，設(shè)備投資少，無需維護，沒有磨損，耗電量低； 2 熱輻射損失?。?3 煮沸溫度和蒸發(fā)速率可以調(diào)整； 4 設(shè)備簡單，不需外加加熱器和攪拌器。本設(shè)計采用過濾槽靜壓過濾法進行麥汁過濾。適用于各種性質(zhì)的麥芽和制造各種類型的啤酒，比較經(jīng)濟，原料利用率高，故采用此法。麥汁中浸出物與投料量比值的百分?jǐn)?shù)稱為浸出率。粉碎質(zhì)量對糖化過程中 5 物質(zhì)的生化變化、麥汁組成、麥汁過濾和原料的利用率都有重要作用，從理論上講，麥芽粉碎的越細(xì)，其內(nèi)含物的溶解就越迅速、越完全，化學(xué)和酶促反應(yīng)更容易進行，因此就能獲得最佳收得率。本設(shè)計選擇淺黃綠色，有光澤，富有濃郁的啤酒花香氣，無異雜氣味，花體基本完整的顆粒酒花。 水的質(zhì)量要求：本設(shè)計為經(jīng)典啤酒，色澤較淺，水的殘堿度 RA 值要求在 5~+5 度之間；水中 Ca 至少為 40~50mg/L。該設(shè)計包括工藝方法及流程的選擇論證、物料衡算、耗冷量衡算、設(shè)備選型及論證、重點設(shè)備的詳細(xì)設(shè)計、車間的布置、繪制圖紙（發(fā)酵工藝流程圖、糖化工藝流程圖、發(fā)酵車間平面布置圖、發(fā)酵車間立面布置圖、重點設(shè)備裝配圖），三廢處理等。所以，設(shè)計啤酒廠是有意義有必要的。糖化方法采用雙醪浸出糖化法，發(fā)酵方法采用下面發(fā)酵法。本設(shè)計內(nèi)容主要包括物料衡算，熱量衡算，冷耗衡算和設(shè)備選型的計算及重點設(shè)備選型及計算。所以建設(shè)新的、大型的啤酒廠，增加產(chǎn)量，就可以滿足人們將來物質(zhì)生活的需求。 設(shè)計范圍 本設(shè)計為年產(chǎn) 10 萬噸 11 度的啤酒廠 ，重點設(shè)備發(fā)酵罐，發(fā)酵工段為重點工段。釀 造水質(zhì)不僅決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和風(fēng)味，而且還直接影響著釀造的全過程。 酒花 酒花能夠賦予啤酒柔和優(yōu)美的芳香和爽口的微苦味，能加速麥汁中高分子蛋白質(zhì)的絮凝，能提高啤酒起泡性和泡持性，也能增加麥汁和啤酒的生物穩(wěn)定性。 麥汁制備 麥芽及輔料的粉碎理論 麥芽和谷物原料的粉碎是為了使整粒谷物經(jīng)過粉碎后，有較大的比表面積，使物料中貯藏物質(zhì)增加和水、酶的接觸面積，加速酶促反應(yīng)及物料的溶解。從麥芽和麥芽輔料中溶解出來的物質(zhì)稱為浸出物。 二次糖化法對原料的適應(yīng)性較強，常采用此方法生產(chǎn)淺色啤酒，也可生產(chǎn) 其他類型的啤酒，所以二次糖化法好了靈活性較大。我國大多數(shù)啤酒廠均采用過濾槽靜壓過濾法進行麥汁過濾。麥汁煮沸時，麥汁由下而上穿過加熱器的列管向上沸騰。漩渦成沉淀槽是最常用的熱凝固物分離設(shè)備，與其它設(shè)備相比，她的分離效果最佳。為使空氣溶解至冷麥汁中，必須通入很細(xì)小的空氣泡，并以渦流形式與麥汁進行混合。 其過程為：斜面試管（原菌種）→試管培養(yǎng)→小，中，大三角瓶培養(yǎng)→卡氏罐培養(yǎng)→增殖罐培養(yǎng)→酵母擴大培養(yǎng)→發(fā)酵罐。 4. 起酵溫度和發(fā)酵溫度。 9 啤酒發(fā)酵工藝 傳統(tǒng)的下面發(fā)酵法，發(fā)酵容器安置在空氣過濾，絕熱良好和清潔衛(wèi)生的發(fā)酵室內(nèi)，保持室溫 5～ 6℃，采用開放式或密閉式發(fā)酵容器：①采用下面的酵母，主發(fā)酵溫度較低，發(fā)酵進程比較緩慢。此時糖降比較緩慢，而氨基酸下降迅速。 P 時，發(fā)酵緩慢，泡沫小時，逐步形成泡 蓋。二氧化碳含量一般為 ～ （ w/wl 左右） ⑤ PH 值的變化 : 冷麥汁 PH 一般為 ～ ，隨發(fā)酵進程而逐步降低， PH 值的下降主要由于發(fā)酵過程中，二氧化碳和有機酸和二氧化碳的形成。 ③在較長的后發(fā)酵期中，懸浮的酵母，冷凝固物和酒花樹脂等。 貯酒室采用冷風(fēng)冷卻，鼓風(fēng)機設(shè)在貯酒樓上，利用冷空氣下降，熱空氣上升的對流方 11 式，以節(jié)省動力消耗。 －多酚氧化物的復(fù)合物質(zhì)。單釀罐一般的 D： H=1:12。 ③圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵工藝： ⑴進罐方法 采用直接進罐方法。 ⑺酵