【文章內(nèi)容簡介】 ，設(shè)過濾完畢麥汁溫度70℃。則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為：G麥汁＝247。100＝36232kg此時(shí)麥汁比熱容為: C麥汁＝（++）247。36232＝Q6′＝G麥汁C麥汁（10070）＝3623230＝2．煮沸過程蒸發(fā)耗熱量Q6 ″煮沸強(qiáng)度10%，時(shí)間90min，則蒸發(fā)水分為：V3＝3623210%90247。60＝由上可得Q6 ″＝IV3＝＝″′: Q6″′＝15%(Q6′+Q6″)″′＝15%(Q6′+Q6″) ＝(+)＝ kJQ總＝3658018+++++ ＝＝＝Q總/(Ｉｉ)η＝（《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》上2297）η為蒸汽的熱效率，取η＝95%在糖化過程各步驟中，麥汁煮沸耗熱量Q6最大，且知煮沸時(shí)間為90min，熱效率95%，故Qmax＝Q6/(90/60)95%＝相應(yīng)的最大蒸汽耗熱量為:Dmax＝Qmax／(Ｉｉ)= 蒸汽單耗據(jù)設(shè)計(jì)，每年糖化次數(shù)為2460次，共生產(chǎn)啤酒90000噸每年耗蒸汽總量為 :DT＝2460/70%＝每噸啤酒成品耗蒸汽（對糖化）:Ds＝247。**1000＝（按生產(chǎn)旺季計(jì)算）:Dd＝8＝綜上可得，10萬噸/a啤酒廠糖化車間總熱量衡算表：名稱規(guī)格MPa每噸產(chǎn)品消耗定額kg每小時(shí)最大用量kg/h每天耗量kg/d年耗kg/a蒸汽全廠糖化車間熱量衡算100kg混合原料糖化大約需用水量1:4，糊化1:5。糊化鍋用水量為: G1＝（+）5＝糖化鍋用水量為：G2＝4＝。100kg混合原料約用洗糟水500kg，則需水量為： 500247。100＝。則每小時(shí)洗糟最大用水量為: 247。＝一般糖化室及設(shè)備每糖化一次洗刷用水約10噸用水時(shí)間約2h故：洗刷最大用水量為10247。2＝5t/hG＝Q/C(t2－t1) ()熱麥汁放出熱量 Q＝GpCp(t1′－t2′)熱麥汁比重 C＝熱麥汁量 Gp＝＝ kg/h熱麥汁比熱 Cp＝℃熱麥汁溫度 t1′＝100℃ t2′＝55℃冷麥汁溫度 t1＝18℃ t2＝45℃冷卻水比熱 C＝1Q＝(100－55)＝G＝247。1(45－18)＝，則每天最大用水用水量為 2247。 =8 t/h麥汁冷卻時(shí)間為1小時(shí) 麥汁溫度： 94℃6℃ 冷凍水溫度：2℃85℃耗用冷凍水量為 :M1＝㎏/h沖刷一次,則每次最大用水量為 :2247。 ＝8噸/h(無菌水)在計(jì)工藝耗冷量時(shí)得無菌水 ,冷卻操作1h內(nèi)完成 則 每天洗刷二個發(fā)酵室,每個用水1t洗刷地面共用1噸 .每天用水21＋1＝3 最大用水量 : 3247。＝4t/h每天沖刷貯酒桶一個，用水為1噸。最大用水量為:(1＋) 247。＝3t/h每天用4桶, 時(shí)間40分鐘，則最大用水量 460/40＝6t/h過濾機(jī)兩臺,每臺沖刷一次,(包括頂酒用水), 則最大用水量: 2247。＝4 t/h按設(shè)備規(guī)范表，洗瓶機(jī)最大生產(chǎn)能力為1500瓶/時(shí)。則用水量為 :1500＝4500L/h每班生產(chǎn)7小時(shí)計(jì),總耗水量 :45007＝31500L ,每班沖洗一次,最大用水量 : 247。＝5 t/h殺菌機(jī)每瓶耗水量1L用水量為:15001＝1500L/h 15007＝10500L/班包括沖洗地板,用水時(shí)間1h則：每小時(shí)用水量 :5247。1＝5t/h。第三節(jié) 重點(diǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)選型糖化工段的重點(diǎn)設(shè)備：煮沸鍋的單體設(shè)計(jì)煮沸工藝:麥汁的煮沸時(shí)間對啤酒的質(zhì)量影響很大，在常壓下煮沸，普通啤酒(10%12%)的煮沸時(shí)間一般在90120分鐘。 MPa條件下煮沸，時(shí)間可縮短一半左右。合理的延長煮沸時(shí)間，對蛋白質(zhì)的凝固、提高酒花利用率和還原物質(zhì)的形成是有利的，對泡沫性能不利。過分的延長煮沸時(shí)間，不僅經(jīng)濟(jì)上不合理，麥汁質(zhì)量也會下降。例如:麥汁色澤深、口味粗糙、苦味減輕、泡沫不佳等，對普通啤酒來說影響更嚴(yán)重一些。因此合理的煮沸時(shí)間是很重要的。本次煮沸工藝是按照常用煮沸方法設(shè)定78OC麥汁打入煮沸鍋進(jìn)行煮沸。 MPa 155℃的飽和蒸汽，麥汁由92℃加熱到1040C并維持一段時(shí)間。其整個煮沸過程如下:在煮沸鍋內(nèi)麥汁從780C升至1000C約22m in內(nèi)。1000C預(yù)煮沸l(wèi)0min左右。煮沸溫度從1000C升至102104 0C約1015min內(nèi)。,溫度1021040C下煮沸35min左右。蒸汽在15min內(nèi)卸壓麥汁降至1000C。在100℃ 后煮沸1Omin.采用圓筒球底內(nèi)加熱式煮沸鍋 進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量= V有效= ,所以V鍋= V有效＝V總＝＝R=, h1=1/2D h2=又V有效＝＝＝＝ 圓整取 D＝4600mm R=,h1=,h2=：排氣管的截面積與鍋底面積 /=(1/301/50) 取1/40 d排氣管直徑 /=1/40 D煮沸鍋直徑 D==取整d=730mm，取11010mm復(fù)核/=1/40復(fù)合要求。 ，設(shè)30分鐘內(nèi)裝完一次糖化量，則： =(3060)=而麥汁的流速為V=，現(xiàn)取V= A===213mm 圓整后取213mm，查化工原理上冊知2196mm在糖化過程各步驟中，麥汁煮沸耗熱量最大，熱效率95%，故蒸汽進(jìn)口管能滿足最大進(jìn)氣量，就滿足該設(shè)備的需要。 由之前的計(jì)算可知 = =5962Kg/h ——每小時(shí)最大蒸汽耗量，KJ/h。 ——最大蒸汽耗量，Kg/h。 設(shè)有兩個蒸氣進(jìn)口管 則每個管子最大蒸汽進(jìn)量D=2981Kg/h= 查《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》得：（表壓）下， 取 則 圓整到d=152mm ；符合要求查表知取符合要求。 圓整后去40mm d=40mm查《化工原理》上冊知應(yīng)選mm。 設(shè)在20分鐘內(nèi)排盡麥汁， 所以 圓整后去259mm，查表知 （1）形狀選擇作為標(biāo)準(zhǔn)件的封頭，目前常用的主要有，橢圓形封頭，碟形封頭，半球形封頭，錐形封頭。表51 各種封頭比較如下封頭形式相同條件（材質(zhì)、溫度、D、δ）下的承載能力相同條件（材質(zhì)、溫度、P、D、δ）下的壁厚相同條件（材質(zhì)、溫度、P、D、δ）下的壁厚金屬耗量單位容積的表面積制造難易程度半球形最 大最 小最 少最 小難橢圓形次 之次 之次 之次之易碟形再次之再次之再次之 與橢圓形封頭接近易帶折邊的錐形封頭 差α大，則δ大α小，則δ小與α、Dis有關(guān)與半錐角α有關(guān)較復(fù)雜本設(shè)計(jì)力求承壓能力好，焊接容易方便的原則，下封頭采用球形，上封頭采用錐圓形的封頭。（2）球形下封頭厚度與強(qiáng)度計(jì)算厚度：δ=PcDi/(4[σ]tφ－Pc) Di為圓筒內(nèi)直徑3300mmΔ為計(jì)算厚度, mmΦ為焊接接頭系數(shù), [σ]t為設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，本設(shè)計(jì)封頭選鋼后號為的高合金材料Q235A，105則δ=3300247。（4105）= δe=δ+C2=+=查表179 C1=,δn=5mm計(jì)算應(yīng)力：δ=(3300+3)247。(43)= δ=[σ]t=105 故符合標(biāo)準(zhǔn) 最大工作壓力 ：[Pw]= 431051247。(3300+3)=設(shè)液面高度h ： V液= V球=247。12D3=V柱===4h得h= =+=鍋底承受壓力 ：P=pgh=1048=27730Pa標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 ：P總=++=(3)折邊錐型封頭的設(shè)計(jì) (標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)設(shè)計(jì)溫度200℃,錐殼大端直徑3600mm,大端過濾段轉(zhuǎn)角的半徑為140mm,錐殼半頂角為60度,腐蝕余量1mm,錐殼材料Q235A, ,厚度與主體一樣也為6mm(1)、鍋體材料選擇 選用型號為Q235A. (2)、鍋體壁厚的計(jì)算由于本設(shè)計(jì)選用球形封頭，球形封頭的薄膜應(yīng)力較其它封頭為最小，邊緣應(yīng)力影響也較小，為了焊接方便，標(biāo)準(zhǔn)上允許取封頭與筒體等厚度，本設(shè)計(jì)取δ=6mm的不銹鋼板。(3)、鍋體重量計(jì)算圓柱形鍋體的體積：V1 =πDiHδ == m3鍋底的體積：V2=S內(nèi)δ= = m3錐形頂蓋的體積：V3={[D+]}δ== G=(V1+V2+V3)ρ=(++)7800=(㎏)設(shè)升氣筒面積為料液面積的1/40，則管徑d即 πd2/4=（1247。40）πd2247。4，即d=550mm δ=PcDi=550247。(2105)= mm δe=δ+C1+C2+△=+++=4mm取鍋體重3t，醪液重22t則總重 G=3+22=25t本設(shè)計(jì)選用6個支座每個支座需承擔(dān)的負(fù)荷 Q=25247。6=按標(biāo)準(zhǔn)取B型耳式支座6支。 煮沸鍋的內(nèi)加熱器和管殼式換熱器相似，可以采用管殼式換熱器的設(shè)計(jì)方法計(jì)算所需換熱面積。傳熱計(jì)算中的兩個基本方程式熱流體將熱量通過某固定壁面?zhèn)鹘o冷流體的過程稱為傳熱。傳熱的基本方