【導(dǎo)讀】礎(chǔ)上，同時(shí)體現(xiàn)了啤酒釀造的新工藝，為企業(yè)的開(kāi)源節(jié)流提供了新的依據(jù)。發(fā)酵設(shè)備采用圓筒體錐底發(fā)酵罐，發(fā)酵周期是17天。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。圖紙主要為發(fā)酵罐裝配圖。本文對(duì)啤酒生產(chǎn)線工藝設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分—原料。的糊化、糖化、煮沸、麥汁過(guò)濾、啤酒過(guò)濾及其設(shè)備選型進(jìn)行了粗略研究。對(duì)發(fā)酵過(guò)程及其設(shè)備選型進(jìn)行了較為詳細(xì)的探討。麥芽及輔料的粉碎理論?????????年產(chǎn)6萬(wàn)噸11°P淡色啤酒糖化車間物料衡算?結(jié)和分析以推動(dòng)啤酒產(chǎn)品多樣化在廣度和深度上的健康發(fā)展，隨著人們生活水平的提高，飲食消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不斷改變，啤酒已進(jìn)入了千家萬(wàn)戶。養(yǎng)食品，素有“液體面包”之譽(yù)?，F(xiàn)代科學(xué)研究表明，啤酒中所含各種成份、既有較高的。活動(dòng)，而煙酸則能擴(kuò)張血管，故它們對(duì)心血管系統(tǒng)有益，可加速新陳代謝。本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)7萬(wàn)噸11度的啤酒廠，主體設(shè)備為發(fā)酵罐，發(fā)酵工段為重點(diǎn)工段。

　　

【正文】 因?yàn)? a=35176。， r/Di =, 查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 P236 表 1220，K= ，則 б = 3600/（ 2 ） += mm 圓整后取 6 mm ② 與過(guò)渡段相接處的錐殼厚度： б =fPcDi/(【б】 tΦ )+C 查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表 1221，得 f= б = 3600/（ ） + = mm 圓整后取 8 mm 進(jìn)料管及排酒管的直徑與選型 本設(shè)計(jì)選用直型接管及進(jìn)料管為同一管道，與派酵母也為同一管道。 該發(fā)酵罐實(shí)裝醪液 179。 由工廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)知，一般裝滿一發(fā)酵罐麥汁需要 6h，則進(jìn)醪速度： 28 Vs=V/τ =（ 6 3600） = m179。/s 查《化工原理》（上）表 11，高粘度流體的速度在 — 1m/s，取發(fā)酵醪流速 u=。 則管徑 D= uVsπ/4 = ）（ ?? = 則管徑取 DN=100mm 在《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論 》 P131查得Φ 108 4 的無(wú)縫鋼管內(nèi)徑為： di=100 校核： u=4Vs/π di178。 =4 ( 178。) =, （在 — 1m/s 范圍內(nèi)，所以可采用此管。） 由于發(fā)酵結(jié)束后，成熟酒液的黏度仍較大，取收酒流速 u=1 m/s 則排酒管的管徑 D= uVsπ/4 = )?? （ = 則 管徑取 DN=100mm 在《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》 P131，查的Φ 108 4 的無(wú)縫鋼管內(nèi)經(jīng)為 di=100 mm 校核： u=4Vs/π di178。=4 ( 178。)= ，滿足要求。 表 52 管法蘭連接尺寸 （ mm） 公稱直徑DN D K L Th n 100 210 170 18 M16 4 100 210 170 18 M16 4 冷媒進(jìn)出管 由前面的冷量衡算可知，發(fā)酵過(guò)程冷媒流量為 9260kg/h,設(shè)酒精密度 為 971kg/m179。為三段冷卻，三個(gè)冷媒進(jìn)口管。 所以管內(nèi)流量為： Vs=(971 3600) = m179。/s 查《化工原理》酒精屬于低黏度流體，流速范圍在 — 。 取冷媒流速 u= m/s。則冷媒進(jìn)出口管徑： D= uVsπ/4 = ）（ ?? =46mm 取 DN=50 mm 在《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》 P131表 12， 管子規(guī)格選用Φ 45 的無(wú)縫鋼管，其內(nèi)徑 di= 校核 u=4Vs/π di178。 29 =4 （ 178。） = m/s （在 — 范圍內(nèi)，符合要求。） 表 53 管法蘭連接尺寸 （ mm） 公稱直徑DN D K L Th n 50 140 110 14 M12 4 發(fā)酵罐夾套的選取 a．冷卻面積的計(jì)算 F=Q/Kt 由于發(fā)酵時(shí)產(chǎn)熱高峰為 （ ），則每罐放熱高峰： Q= V 有 = 103= 采用夾套安裝罐外壁，用間接冷卻法冷卻，冷卻介質(zhì)為酒精，分三段冷卻，冷卻介質(zhì)進(jìn)出口溫度為 8℃和 0℃。 發(fā)酵前期 平均溫度： 6℃→ 6℃ 8℃→ 0℃ 14℃→ 6℃ △ tm=（△ t1 △ t2） /In（△ t1/ △ t2） =（ 146） /In（ 14/6） =℃ 取夾套傳熱系數(shù)為 K= 220kJ/(m178。.h. ℃ ) ∴ 冷卻面積 F=Q/K△ tm =（ 220 ） =178。 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。 由于發(fā)酵后期散熱較大，故以后期面積 178。為準(zhǔn)，對(duì)于單釀 發(fā)酵，一次冷媒直接蒸發(fā)冷卻。 ： 30 一般為三段夾套冷卻，大概比例為上段 30%、中段 55%、下段 15%，故： S 上 = 30%= ㎡ S 中 = 55%= ㎡ S 下 = 15%= ㎡ 上段距發(fā)酵液面 15cm排列，中段在筒體的下部距支座底 15cm向上排列，錐底盡可能接近排酵母口排列。 各段高度： S 上 = ㎡ =π Dh 上 H 上 = m S 中 = ㎡ =π Dh 中 h 中 = m S 下 = ㎡ = D 4/22 Dh ?下 h 下 = m CO2 排出管及 CIP 清洗管 CO2排出管與 CIP清洗管都安放在封頭上，又設(shè) CO2管與清潔管徑一致，洗滌發(fā)酵罐經(jīng)過(guò)三次，第一次進(jìn)堿，第二次進(jìn)清水，第三次進(jìn)消毒水。又設(shè)洗滌時(shí)間為 。消耗的CO2 的體積為 m179。 則洗滌體積流量 Vs=Q/t=179。/s 查《化工原理》（上） P20 表 11，自來(lái)水流速范圍 ，取洗滌水流速為 ，則管徑為 D= uVsπ/4 =(4 ) = 取 50mm 在《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》 P131表 12，選用 Φ 57 的無(wú)縫鋼管，其內(nèi)徑為 di= 校核： u=4Vs/π di178。 =4 178。 =，（在范圍內(nèi) ，滿足要求。） 表 54 管法蘭連接尺寸 （ mm） 公稱直徑DN D K L Th n 50 140 110 14 M12 4 其他選型 ： 查表得到溫度計(jì)的接管應(yīng)選用Φ 14 3 的無(wú)縫鋼管 孔 為檢查設(shè)備使用過(guò)程中是否產(chǎn)生裂紋、變形、腐蝕等缺陷，應(yīng)開(kāi)設(shè)檢查孔。人孔有圓形和橢圓形兩種。本設(shè)計(jì)選圓形人孔。人孔有回轉(zhuǎn)蓋式，吊蓋式?；剞D(zhuǎn)蓋式人孔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所占空間較小。同時(shí)人孔需要經(jīng)常打開(kāi)，所以選用回轉(zhuǎn)拱蓋快開(kāi)不銹 鋼人孔，又因?yàn)?PN=，選用 Dg=450mm 的 JB58179. 表 55 人孔尺寸 (mm) 31 密封面型式 公稱壓力Pg(kgf/ cm2 ) 公稱直徑Dg450 S D D1 A B b b1 H1 H2 h 螺栓螺母墊圈數(shù)量 螺栓 直徑長(zhǎng)度 總重（ kg） A 6 450 6 600 540 322 160 32 30 190 117 6 8 M12120 選用補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為 8mm 表 56 補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸（ JB120773） (mm) 接管公稱直徑 Dg 外徑 內(nèi)徑 厚度 S mm D d 4 6 8 10 12 14 16 18 20 450 760 484 c. 試 鏡 因?yàn)樵囩R要裝在封頭上，取雙層玻璃帶頸試鏡 JB595647 表 57 試鏡尺寸表 （ mm） 公稱直徑 Dg 公稱壓力Pg MP D D1 b1 b2 dH S h ≈ H1 螺柱 質(zhì)量 kg 標(biāo)準(zhǔn)圖圖號(hào) 不銹鋼 數(shù)量 直徑 125 205 175 20 16 133 50 88 8 M1238 JB595647 取樣塞主要作用是在發(fā)酵后期儲(chǔ)酒過(guò) 程中，不同時(shí)間取發(fā)酵醪來(lái)檢測(cè)，看是否符合標(biāo)準(zhǔn)，情況是否正常，還能通過(guò)此口來(lái)檢測(cè)罐內(nèi) CO2的濃度，由于此流量不大，內(nèi)徑取 10mm就夠了。 DH S 發(fā)酵工廠設(shè)備常用支座分為臥式支座和立式支座，其中臥式支座又分為支腿，圖型支座和鞍型支座三種，立式支座也分為三種：懸掛支座，支撐式和裙式支座。對(duì)于公稱容積為 45 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。本設(shè)計(jì)的罐體容積為 立方米，故選用裙式支座。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，錐底距地面的高度大于 1m，裙座的厚度為 16mm，它與罐體采用 焊接，裙座底部開(kāi)有兩個(gè) Dg=450mm 的人孔以及一個(gè)內(nèi)徑較小的排氣孔。 在鍋爐，管道和各種壓力容器中，為了控制壓力不超過(guò)允許的數(shù)值，需要安裝安全閥。安全閥能根據(jù)介質(zhì)工作壓力自動(dòng)啟閉。 32 總 結(jié) 這次的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，包括各種衡算，以及 發(fā)酵罐設(shè)計(jì)和選型的 計(jì)算，任務(wù)比較繁重也困難重重。由于對(duì)新型啤酒發(fā)酵工藝不是很了解，在此過(guò)程中出了很多錯(cuò)，也遇到了很多困難。經(jīng)過(guò)多次請(qǐng)教 老師后， 經(jīng)過(guò)老師的耐心講解， 了解了該怎樣做 以及這樣做的原因， 例如 幾鍋裝一 發(fā)酵 罐 的問(wèn)題，太多 或太少都對(duì)發(fā)酵過(guò)程不利，因此 在此過(guò)程中修改 了好幾次 ， 但在這個(gè)過(guò)程中，我收獲了很多，也鍛煉了自己的毅力。 本次發(fā)酵罐設(shè)計(jì)，我和同學(xué)們 查閱了大量的相關(guān)資料，并進(jìn)行了很多相關(guān)文獻(xiàn)的檢索，自己也精心設(shè)計(jì)整理數(shù)據(jù)，同時(shí)在老師和同學(xué)的幫助下順利完成。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我們對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)得到了 較 全面的鞏固，使理論和實(shí)踐達(dá)到更好的結(jié)合，進(jìn)一步鍛煉獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。基本掌握了啤酒生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算、設(shè)備選型等技能，并對(duì)啤酒生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)計(jì)有一個(gè)整體的把握，具備基本的設(shè)計(jì)技能。 感謝在課程 設(shè)計(jì)過(guò)程中相關(guān)專業(yè)老師的指導(dǎo)以及同 學(xué)的幫助和支持， 并且在此過(guò)程中與同學(xué)們互相討論、 互相合作， 讓我 能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并 改正， 同時(shí)也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己 的知識(shí)盲點(diǎn) ， 鍛煉自己的動(dòng)手能力。這次任務(wù)的的進(jìn)行過(guò)程中，鍛煉了我自己各方面的能力。 33 參考文獻(xiàn) [1]. 管敦儀 .啤酒工業(yè)手冊(cè) .上、中、下 .[M]北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社， 1998 [2]. 吳思方主編 .發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論 .[M]北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社， [3]. 喻健良 主編 .化工機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) .[M]大連：大連理工大學(xué)出版社， ：51344 [4]. 丁 浩 .化工工 藝設(shè)計(jì) .[M]上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1989. 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