【文章內(nèi)容簡介】 大米 +G 麥芽 c 麥芽 ）179。 18+ G1cw179。 50]/( G 米醪 C 米醪 ) （ 6） =[(179。 +179。 ) 179。 18+179。 179。 50]/（ 179。 ） =℃ 其中 G 米醪 = ++=（ kg） （ 3）把上述結(jié)果代如 1中，得： Q21=179。 （ ） = KJ Q22 設(shè)煮沸時間為 40min，蒸發(fā)量為每小時 5%，則蒸發(fā)水量為： V1=G 米醪 179。 5%179。 40/60=179。 5%179。 40/60= （ 7） Q22=V1I= 179。 = （ 8） 式中， I為煮沸溫度（約為 100℃）下水的汽化潛熱（ KJ/Kg） 熱損失 Q23 米醪升溫和第一次煮沸過程的熱損失約為前兩次的耗熱量的 15%，即： Q23=15% （ Q21+Q22 ） （ 9） 由上述結(jié)果得 ： Q2= （ Q21+Q22 ） = （ + ） = KJ （ 10） 第二次煮沸前混合醪升溫至 70℃的耗熱量 Q3 按照糖化工藝，來自糊化鍋的煮沸的米醪與糖化鍋中的麥醪混合后溫度應(yīng)為 63℃，故混合前米醪先從 100℃冷卻到中間溫度 t0。 糖化鍋中麥醪中的 t 已知麥芽初溫為 18℃，用 50℃的 熱水配料，則麥醪溫度為： G 麥醪 =G 麥芽 +G2=+= kg (11) c 麥醪 =（ G 麥芽 C 麥芽 +G2Cw） /（ G 麥芽 +G2） = （ 179。 + 179。 ） / （ + ） （ 12） =() t 麥醪 =（ G 麥芽 C 麥芽 179。 18+G2Cw179。 50） /（ G 麥醪 C 麥醪 ） =（ 179。 179。 18+179。 179。 50） /（ 179。 ） （ 13） =℃ 根據(jù)熱量衡算，且忽略熱損失，米醪與麥醪混合前后的焓不變，則米醪的中間溫度為： 14 G 混合 =G 米醪 +G 麥醪 =+ = （ 14） C 混合 = （ G 米醪 C 米醪 +G 麥醪 C 麥醪 ） / （ G 米醪 +G 麥醪 ） （ 15） =（ 179。 +179。 ） / =（ kg178。 K） t=（ G 混合 C 混合 179。 t 混合 G 麥醪 C 麥醪 179。 t 麥醪 ） /（ G 米醪 C 米醪 ） （ 16） =（ 179。 179。 179。 179。 ） /（ 179。） =℃ Q3 Q3=G 混合 C 混合 （ 7063） =179。 （ 7063） =（ kJ） （ 17） 第二次煮沸混合醪的耗熱量 Q4 由糖化工藝流程可知： Q4=Q41+Q42+Q43 （ 18） 混合醪升溫至沸騰所耗熱量 Q41 （ 1）經(jīng)第一次煮沸后米醪量為： G/ 米醪 =G 米醪 V1==(Kg （ 19） 糖化鍋的麥芽醪量為： G 麥醪 =G 麥芽 +G2=+= kg （ 20） 故進入第二次煮沸的混合醪量為： G 混合 =G/ 米醪 +G 麥醪 =+=(kg) （ 21） （ 2）根據(jù)工藝，糖化結(jié)束醪溫為 78℃，抽取混合醪的溫度為 70℃，則送到第二次煮沸的混合醪量為： [G 混合 (7870)]/[G 混合 (10070)] 179。 100%=% （ 22） （ 3）麥醪的比熱容 c 麥醪 =（ G 麥芽 C 麥芽 +G2） /（ G 麥芽 +G2） = （ 179。 + 179。 ） / （ + ） （ 23） =() 混合醪比熱容： c 混合 = （ G/ 米醪 c 米醪 +G 麥醪 c 麥醪 ） / （ G/ 米醪 +G 麥醪 ） （ 24） =（ 179。 +179。 ） / 15 =（ kg178。 K） （ 4 ） 故 Q41=%G 混合 c 混合 （ 10070 ） = （ kJ ） （ 25） 二次煮沸過程蒸汽帶走的熱量 Q42 煮沸時間為 10min，蒸發(fā)強度 5%，則蒸發(fā)水分量為： V2=G 混合 179。 5%179。 10/60 =179。 5%179。 10/60 =(kg) Q42=IV2= 179。 =(kJ) （ 26） 式中， I為煮沸溫度下飽各蒸汽的焓（ kJ/kg） 熱損失 Q43 根 據(jù) 經(jīng) 驗 有 ： Q42=15% （ Q41+Q42 ） （ 27） 把上述結(jié)果代入公式（ 27）得 Q4 =(Q41+Q42) =(+) = (kJ) （ 28） 洗槽水耗熱量 Q5 設(shè)洗槽水平均溫度為 80℃，每 100kg原料用水 450kg，則用水量為 : G 洗 =179。 450/100=(kg)其中 故 Q5=GCw(8018)= 179。 179。 (8018)=797405486(kJ) （ 29） 麥汁煮沸過程耗熱量 Q6 6362616 ??? （ 30） 麥汁升溫至沸點耗熱量 Q61 由表 2 啤酒廠釀造車間物料衡算表可知， 100kg 混合原料可得到 ，并設(shè)過濾完畢麥汁溫度為 70℃，則進入煮沸鍋的麥汁量為： G麥汁 =179。 （ kg） 又 C 麥汁 =（ 179。 +179。 +179。 179。 ） /（ 179。） =(kJ/) 故 Q61= G 麥汁 C 麥汁 (10070)= 179。 179。 30= (kJ) (31） 煮沸強度 10%，時間 ，則蒸發(fā)水分為 ： V3=179。 10%179。 =(kg) 其中 故 Q62=I V3= KJ (32） 熱損失為 )%(15 626163 Q ?? 16 (33） 把上述結(jié)果代入上式得出麥汁煮沸總耗熱 Q6 =(Q61+ Q62)= (KJ) (34） 糖化一次總耗熱量 Q總 Q 總 =Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 = （ KJ ） （ 35） 糖化一次砂耗用蒸汽用量 D 使用表壓 ， I=,i為相應(yīng)的冷凝水的焓 (), η為蒸汽的熱效率則： D= Q總 /[（ Ii） η ] =[() 179。 95% ] （ 36） =(kg/h) 式中， i為相應(yīng)冷凝水的焓（ ）；η為蒸汽的熱效率，取η =95%。 糖化過程每小時最大蒸汽耗量 Qmax 在糖化過程各步驟中，麥汁煮沸耗熱量 Q6為最大，且已知煮沸時間為 90min 熱效率為95%，故： Qmax=Q6/( 179。 95%)= /( 179。 95%)=(KJ/h) (37) 相應(yīng)的最大蒸汽耗量為： Dmax=Qmax/ （ Ii ） =()=(kg/h) （ 38） 蒸汽單耗 據(jù)設(shè)計，每年糖化次數(shù)為 3600次，總共生產(chǎn)啤酒 ： Dr=179。 1800=863805136(Kg) 每噸啤酒成品耗蒸汽（對糖化）： D5=863805136/100000=(kg/t啤酒 ) 每晝夜耗蒸汽量（生產(chǎn)旺季算）為： Dd= 179。 8=(kg/d) 至于糖化過程的冷卻，如熱麥汁被冷卻成熱麥汁后才送井發(fā)酵車間，必須盡量回收其中的熱量。最后若需要耗用冷凍水，則在以下“耗冷量計算”中將會介紹 最后，把上述結(jié)果列成熱量消耗綜合表，如表 3 表 3 202100t/a啤酒廠糖化車間總熱量衡算表 名稱 規(guī)格 （ MPa） 每噸消耗定額（ kg） 每小時最大用量（ kg/h） 每晝夜消耗量（ kg/d） 每年消耗量（ kg/a） 蒸汽 （表壓） 863805136 冷耗平衡計算 啤酒發(fā)酵工藝有上面發(fā)酵和下面發(fā)酵兩大類，而后者有傳統(tǒng)的發(fā)酵槽發(fā)酵和錐形罐發(fā)酵等之分 [8]。不同的發(fā)酵工藝，其耗冷量也隨之改變。下面以目前我國應(yīng)用最普遍的錐形罐發(fā)酵工藝進行 100000t/a啤酒廠發(fā)酵車間的耗冷量計算。 發(fā)酵工藝流程示意圖 17 冷卻 94℃熱麥汁 冷麥汁（ 6℃） 錐形灌發(fā)酵 過冷卻至 1℃ 貯酒 過濾 清酒灌 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 年產(chǎn) 10176。淡色啤酒 202100t。旺季每天糖化 16次，淡季為 8次，每年共糖化 3600次 。主發(fā)酵時間 12天； 4鍋麥汁裝 1個錐形罐； 10176。 Bx麥汁比熱容 c1=（ kgK）； 冷媒用 15%酒精溶液，其比熱容可視為 c2= KJ/（ kgK）； 麥芽糖化厭氧發(fā)酵熱 q=； 麥汁發(fā)酵度 60%。 根據(jù)發(fā)酵車間耗冷性質(zhì)，可分成工藝耗冷量和非工藝耗冷量兩類，即 ： ntt Q ??6 （ 39） 工藝耗冷量 tQ 麥汁冷卻耗冷量 Q1 近幾年來普遍使用一段式串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法 [9]。使用的冷卻介質(zhì)為 2℃的冷凍水，出口的溫度為 85℃。糖化車間送來的熱麥汁溫度為 94℃，冷卻至發(fā)酵起始溫度6℃。 根據(jù)表 2 啤酒生產(chǎn)物衡酸表，可知每糖化一次熱麥汁 ，而相應(yīng)的麥汁密度為1048kg/m3,故麥汁量為： G=1048179。 =(kg) 又知 100 Bx麥汁比熱容 C1=(Kg178。 k),工藝要求在 1h小時內(nèi)完成冷卻過程，則所耗冷量為： Q1 =[GC（ t1t2） ]/τ (40) =[179。 (946)]/1 =(KJ/h) 式中 t1和 t2—— 分別表示 麥汁冷卻前后溫度（℃） τ —— 冷卻操作過程時間（ h） 根據(jù)設(shè)計結(jié)果，每個錐形發(fā)酵罐裝 4鍋麥汁，則麥汁冷 卻每罐耗冷量為： Qf=4Q1=4 179。 =(kJ) (41) 相應(yīng)地冷凍介質(zhì)（ 2℃的冷凍水）耗量為： Mf=Q1/[Cm （ t4t3 ） ]= [(852)]=(kg/h) (42) 式中， t3和 t4—— 分別表示冷凍水的初溫和終溫（℃） Cm—— 水的比熱容 [KJ/（ kg178。 K）