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正文內(nèi)容

年產(chǎn)9萬噸12度普通啤酒廠糖化車間煮沸鍋鍋體設(shè)計(jì)word(編輯修改稿)

2024-08-24 13:27 本頁面
 

【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
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