【正文】 ， θ=600 D0為攪拌器內(nèi)徑 (m)， D0= 31 則： )( s i n)() ( )(/Re0 θDHBDBPP AN????? = )^60() 2()^. 6 695041494^ ^10 . 6 695041494^ ^10( S i n???? ????? = 攪拌需要功率 N 需 = 53102 DngNp ???? = 53 ???? = 電動機(jī)所需功率 N 電 =總需? N T1 ?NK K 式中： K= K1= NT= 總? = 則： N 電 = ??? = 電機(jī)功率可取 N 電 =13kw 表 6 糖化鍋基本參數(shù)表 [17] 名稱 糖化鍋 容積 全容積： 有效容積： 鍋身直徑： 5000mm 圓柱高度： 2100mm 加熱面積 夾套： 工作介質(zhì) 鍋內(nèi)：醪液 32 夾套內(nèi)： ℃ 工作壓力 鍋內(nèi)： 夾套內(nèi)： 最高工作溫度 鍋內(nèi)： 78℃ 夾套內(nèi)： ℃ 電動機(jī)、照明 兩個防爆白熾燈：電壓 36V 功率 4kw 材料 鍋身：厚 8mm 鍋底： T2紫銅，厚 12mm 夾套： A3 厚 8mm 過濾槽 過濾槽容積的確定 有效V ＝ 3 生產(chǎn)需要 的空余系數(shù)，故所需容積： V＝ 有效V ＝ 設(shè)過濾槽的徑高比為 2： 1，即 D:H＝ 2:1，則有： ?D 5200mm ?H 2600mm 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，平底上有均勻的麥汁倒出管，每 ~ 的篩板上有一根倒出管，導(dǎo)管直徑通常為 25~45mm。在我們五個人的合作中，大家團(tuán)結(jié)一致，雖然偶爾有些意見不統(tǒng)一，但在大家的討論中，都能認(rèn)識問題并解決問題，這鍛煉了我們協(xié)作公關(guān)的能力，為以后學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ)。從長遠(yuǎn)的角度進(jìn)行科學(xué)的分析，其經(jīng)濟(jì)效益將會很好，為創(chuàng)造市場良好新秩序做出貢獻(xiàn)。 糖化過程每小時最大蒸汽耗量 [14] 在糖化過程各步驟中，麥汁煮沸耗熱量 6Q 為最大，且知煮沸時間為 90min，熱效率 95%，故： %95* 6m ax ? =20595072（ kg/h） 相應(yīng)的最大蒸汽耗量為： )/(m a xm a x iIQD ?? 26 =20595072/（ ） =（ kg/h） 蒸汽單耗 據(jù)設(shè)計，每年糖 化次數(shù)為 2200 次，共生產(chǎn)啤酒 100000t。淡色啤酒 一次糖化指標(biāo) 日指標(biāo)（旺季） 日指標(biāo) （淡季） 年指標(biāo) 混合原料 kg 100 21065220 麥芽 kg 75 15798915 大米 kg 25 5266305 酒花 kg 254889 熱麥汁 L 127360320 冷麥汁 L 118445519 發(fā)酵液 L 116667614 過濾酒 L 114919201 成品酒 L 112620986 濕糖化糟 kg 19725472 濕酒花糟 kg 764667 商品干酵母 kg 181161 游離 CO2 kg 4008711 年總產(chǎn)量 kg 19 5 熱量衡算 啤酒廠糖化工藝 參數(shù) [13]，如 圖 4 所示 ，以下熱量衡算均基于此數(shù)據(jù)。 ℃ 糖化醪粘度 10 － 4kJ/m 麥汁煮沸方法 常用間歇常壓煮沸，原麥汁過濾期間，當(dāng)麥汁已將加 熱層蓋滿后，開始加熱保持 80℃ 左右， 酶繼續(xù)對殘存淀粉分 解，洗槽結(jié)束時加熱至沸，煮沸時間一般為 1～ 2 小時。 雙醪煮出糖化法：輔料、麥芽分別投入糊化鍋、糖化鍋內(nèi)，輔料在糊化鍋內(nèi)糊化，煮沸后兌入糖化鍋，逐次達(dá)到 所需要的糖化溫度，根據(jù)糖化鍋兌醪的次數(shù)，分為一次、二次和三次糖化法。 糖化 糖化是利用麥芽自身的酶（或外加酶制成劑代替部分麥芽）將麥芽和輔料中不溶性的高分子物質(zhì)分解成可溶性的低分子物質(zhì)等的麥汁制備過程 。通過篩選裝置的配合，可以分離出細(xì)粉、細(xì)粒和皮殼。 干法粉碎：設(shè)備投資少，占地面積少。 其流程圖如圖 2 所示： 9 圖 2 啤酒廠糖化工藝流程示意圖 糖化工序主要將大米和麥芽等原料經(jīng)除塵、粉碎、調(diào)漿后送入糊化、糖化鍋內(nèi)，嚴(yán)格按照啤酒生產(chǎn)的工藝曲線進(jìn)行升溫、保溫，并在酶的作用下，使麥芽等輔料充分溶解，再將麥汁與麥糟過濾分離。啤酒是世界上產(chǎn)銷量最大的酒種，近幾年來，啤酒的產(chǎn)銷量幾乎以 15%的速度巨增，我國去年啤酒增長量為 10 億升。淡色啤酒的物料衡算 ................................................... 12 生產(chǎn) 100L 12176。啤酒的酒精含量僅為 3%~6% 6 （體積分?jǐn)?shù)），有酒花香和爽口的苦味，深受消費者歡迎，因此消費面廣，消費量大，是世界上產(chǎn)量最大的酒種。 當(dāng)?shù)貧夂驐l件 溫度 極高溫度 39℃ 最低溫度 6℃ 平均溫度 ℃ 濕度 最高濕度 92% 平均濕度 85% 水溫 河水（ 1 米以下） 最高 30℃ 最低 10℃ 自來水 最高 30℃ 最低 10℃ 深井水 18℃ 風(fēng)頻率 年平均風(fēng)速： 降水量 年平均： 1691ml/a 風(fēng)向 東北風(fēng)和東風(fēng) 設(shè)計 內(nèi)容 (1)原料的預(yù)處理及其工藝流程 (2)粉碎后糖化的設(shè)計及其工藝流程 (3)物料衡算 (4)熱量衡算 (5)設(shè)備選型 2 啤酒生產(chǎn)工藝總體流程 與說明 啤 酒是是一種以麥芽和水為主要原料，經(jīng)糖化、添加酒花煮沸、過濾、啤酒酵母發(fā)酵等過程，釀造而成含二氧化碳、低酒精濃度的釀造酒。 由于麥芽和大米需注意防潮，故本設(shè)計選用鋼筋混凝土制立倉貯存麥芽和大米。 四輥式粉碎機(jī)由兩對輥筒和一組篩子所組成。如果對淀粉糊繼續(xù)加熱，那么淀 12 粉長鏈斷裂變成短鏈的糊精，糊狀淀粉成為半透明的均質(zhì)膠體。 浸出糖化法：這是僅僅依靠酶的作用進(jìn)行糖化的方法。自正式過濾開始 后 15～ 30 分鐘起檢查原麥芽汁的糖度、澄清度以及色、香、味。 4 物料衡算 計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 根據(jù)我國啤酒生產(chǎn)現(xiàn)況，有關(guān)生產(chǎn)原料配比、工藝指標(biāo)、生產(chǎn)工程的損失和生產(chǎn)過程參數(shù)等數(shù)據(jù)如表 表 3 所示。淡色啤酒含二氧化碳量為 %，酒中含二氧化碳量為： %＝ （ kg） 則釋放出的 CO2量為： － ＝ （ kg） 1m3 CO220℃ 常壓下重 ，所以釋放出的 CO2的體積為： ＝ （ m3） 18 114000t/a啤酒廠糖化車間的物料衡算 萬噸 /年 啤酒的體積為： 107/=112648221（ L） 全年生產(chǎn)天數(shù)為 300 天，其中旺季 200 天，淡季 100 天。 3. 熱損失 cQ4 根據(jù)經(jīng)驗有： )%(15 444 bac Q ?? 4. 把上述結(jié)果代回（ 13）式得 )( 444 ba Q ?? =(1352324+) =1817580（ kJ） 洗槽水耗熱量 5Q 設(shè)洗槽水平均溫度為 80℃ ，每 100kg 原料用水 450kg，則用水量為： 洗G =450/100=（ kg） 故 )1880(5 ?? wcGQ 洗 =62 =11166673 (kJ) 麥汁煮沸過程耗熱量 6Q cba 6666 ??? （ 14） 1. 麥汁升溫至沸點耗熱量 aQ6 由表 3 糖化物料衡算表可知， 100kg 混合原料可得到 熱麥汁，并設(shè)過濾完畢麥汁溫度為 70℃ 。整個過程中采用蒸汽加熱，釀造用水源于深井。老師們的兢兢敬業(yè)的精神，深深的感動了我們，我們組全體成員在此，對王新廣、張德拉等老師的諄諄教導(dǎo)表示衷心的感謝。 容積 V： 有效V ＝ 取空余系數(shù)為 ，則 V＝ 有效V ＝ m3 尺寸： 設(shè)其徑高比為 2:1，即 1:2: ?HD 34 ??? 3 ?D m 圓整后 取直徑 ?D 5700mm ?H 2900mm 表 6 設(shè)備選型匯總 序號 設(shè)備名稱 附屬設(shè)備名 稱 單位 數(shù)量 規(guī)格 型式 1 麥芽粉碎機(jī) 臺 1 要求能力 550t/時 MF35 型 2 大米粉碎機(jī) 臺 1 要求能力 300t/時 MF350型 3 麥芽貯倉 200200 剛板 個 1 方形錐底 4 大米貯倉 200200 剛板 個 1 方形錐底 5 糊化鍋 電動機(jī) 夾套加熱 個 1 V： D： 3600mm H： 1500mm h： 1200mm 6 糖化鍋 電動機(jī) 夾套加熱 個 1 V： D： 5000mm H： 2100mm h： 1700mm 7 過濾槽 電動機(jī) 個 1 V： D： 5200mm H： 2600mm 8 煮沸鍋 電動機(jī) 夾套加熱 個 1 V： D： 5400mm H： 2200mm h： 20xxmm 9 回旋過濾槽 電動機(jī) 個 1 V： D： 5700mm H： 2700mm 注： V—有效容積， m3 D—直徑， mm 柱高 —H， mm h—底高， mm 7 設(shè)計 評價 啤酒受大眾所喜愛，市 場需求量大，其成為世界上產(chǎn)量最大的酒種。 麥芽c =[（ 1006） +*6]= kJ/() 大米c =[（ 10012） +*12]= kJ/() 米醪c = 11GGG cGcGcG w?? ??麥芽大米麥芽麥芽大米大米 = 1247 62309 .79 .79 ?? ????? ＝ kJ/() （ 2）米醪的初溫 0t 設(shè)原料的初溫為 18℃，而熱水為 50℃， 則 1GGGG ??? 麥芽大米米醪 21 = (kg) 米醪米醪麥芽麥芽大米大米 cG cGcGcGt w 5018)( 10 ????? = ) (2309 ? ??????? =℃ （ 3）把上述結(jié)果代入（ 12）式，得： aQ2 =() = 3138290 (kg) 2. 煮沸過程蒸汽帶出的熱量 bQ2 設(shè)煮沸過程為 40min，蒸發(fā)量為每小時 5%，則蒸發(fā)水分量為： 60/40%51 ??? 米醪GV =5%40/60 =（ kg） 故 IVQb 12 ? = =1188709（ kg） 式中， I 為煮沸溫度（約為 100℃ ）下水的汽化潛熱 (kJ/kg)。 故熱麥汁體積為：（ ） ＝ （ L） (2) 冷麥芽汁量： （ 1－ ） ＝ （ L） (3) 發(fā)酵液量： （ 1－ ） ＝ （ L） 16 (4) 過濾酒量： （ 1－ ） ＝ （ L） (5) 成品酒量： （ 1－ ） ＝ （ L） 生 產(chǎn) 100L12176。 麥 汁冷卻 麥 芽汁冷卻的目的主要是使麥芽汁達(dá)到發(fā)酵接種的溫度 8～ 10℃ 。糖化結(jié) 束后，從過濾槽底通入 76～ 78℃ 的熱水，以浸沒濾板為度。其特點是取部分醪液加熱到沸點，然后與未煮沸的醪液混合，使醪液溫度分次升高到不同分解的適宜溫度，以達(dá)到糖化完全的目的。我們選擇機(jī)械輸送，因為氣力輸送與機(jī)械輸送相比要求動力較大