【正文】 w 表54 冷凍站配電機[2] 表53 鍋爐房配電機[2] 配電項目功率（kw）數量（臺）合計（kw）壓縮機配電機2004800冷水泵配電機20480通風電機配電機10220軸流式通風機配電機224攪拌機配電機8216冷卻水泵配電機10220合計Pe4=940 kw表55 包裝工段配用電機[2]配電項目功率（kw）數量（臺）合計（kw）污瓶輸送帶配電機224中間輸送機配電機224驗瓶機配電機224成品輸送帶配電機224驗瓶輸送帶配電機224殺菌輸送帶配電機224洗瓶機總機配電機30兩套60殺菌機配總電機20兩套40罐裝壓蓋機配電機27貼標機配電機23輸送帶配電機410合計Pe5= 144 kw 表6 水泵房，壓縮空氣站，機修間配電機[2]： 水泵房：Pe6=35 （kw）（4臺） 空氣壓縮站：Pe7=25（kw） 機修間：Pe8=35 (kw）啤酒廠用電計算如下：（1）車間用電計算：Pjs = KxPe KWQjs=Pjstgφ KVarSjs=Pjs/cosφ=(Pjs2+Qjs2) KVA[2]式中：Kx——用電設備的需要系數 Pe——車間用電設備的裝機容量之和（KW） Pjs——最大計算有功負荷（KW） Qjs——最大計算無用負荷（KVar） Sjs——最大計算現在負荷（KVA） Tg cos——用電負荷的平均自然功率因數和其正切值①糖化工段：Pe1=225 kw由[《啤酒工業(yè)手冊》下P118]查得：Kx= Cosφ= tgφ=[2] 則：Pjs1=KxPe1=225=135 KWQjs1=Pjs1 tgφ =135= KVarSjs1= Pjs1/ Cosφ=135/= KVA②發(fā)酵工段：Pe2=244 kw 由[《啤酒工業(yè)手冊》下P118]查得：Kx= Cosφ= tgφ=[2] 則：Pjs2=Kx Pe2= 244= KWQjs2= Pjs2 tgφ== KVarSjs2= Pjs2/ Cosφ=③鍋爐房：Pe3=174 kw由[《啤酒工業(yè)手冊》下P118]查得：Kx= Cosφ= tgφ=[2] 則：Pjs3= Kx Pe3=174= KWQjs3= Pjs3tgφ== KVarSjs3= Pjs3/ Cosφ=④冷凍站：Pe4=940 kw由[《啤酒工業(yè)手冊》下P118]查得：Kx= Cosφ= tgφ=[2] 則：Pjs4= Kx Pe4=940=658 KWQjs4= Pjs4 tgφ=940=579 KVarSjs4= Pjs4/ Cosφ=658/= KVA⑤包裝工段：Pe5= 144 kw由[《啤酒工業(yè)手冊》下P118]查得：Kx= Cosφ= tgφ=[2]則：Pjs5= Kx Pe5=144= KWQjs5= Pjs5 tg== KVarSjs5= Pjs5/ COs=⑥水泵房：Pe6=140千瓦 由[《啤酒工業(yè)手冊》下P118]查得：Kx= Cosφ= tgφ=[2] 則： Pjs6= Kx Pe6=140=91 KW Qjs6= Pjs6 tgφ=91= KVar Sjs6= Pjs6/ Cosφ=91/= KVA⑦壓縮空氣站：Pe7=25（kw）由[《啤酒工業(yè)手冊》下P118]查得：Kx= Cos= tg=[2] 則：Pjs7= Kx Pe7=25= KWQjs7= Pjs7 tgφ== KVarSjs7= Pjs7/ Cosφ=⑧機修間：Pe8=35 （kw）由[《啤酒工業(yè)手冊》下P118]查得：Kx= Cosφ= tgφ=[2] 則：Pjs8= Kx Pe8=35=12 KWQjs8= Pjs8 tgφ=12= KVarSjs8= Pjs8/ Cosφ=12/=20 KVA 全廠用電計算：Pjs=KxΣ(KxPe) KWQjs= KξΣ(kxPetgφ) KVarSjs=ΣPjs/cosφ KVA式中：Kξ——cosφ ——tgφ——所以：Pjs=KξΣ(kxPe)=(135+++658++91++12) =937 KWQjs=Pjstgφ=937= KVarSjs=Pjs/cosφ=937/= KVA照明用電，以全廠用電6%計算[2]。Pjs照明=Pjs5%=9376%= KW變壓器容量的計算。V==937= (KVA)全年電能消耗量（度/年）Wm=PjsTmaxTmax取1500小時到4500小時之間[2]本設計取Tmax=2500小時Wn=9372500=2342500 KWh單耗W0=2342500/10104=變壓器的選擇為了符合啤酒廠生產特點和用電負荷的性質，一般選用2臺變壓器，根據變壓器容量V＝（kVA），故選用2臺700 kVA容量的變壓器[4]五、主要設備的設計與選型（一）、糊化鍋的計算所需容積的計算 按物料衡算，每次加入糊化鍋的量=大米+20%大米量的麥芽即：M=3720+372020%=4464千克加水量 G=17856(kg)則：V有效=(17856+4464)/（1000）= m3按實際生產情況，取裝填系數為：則V總=徑高比為：2：1，則：V總=πD2/4 D/2= m3則：D=（8V總）1/3= (m)則H= (m)所以：V實=πD2/4 D/2=(m3)(m3)加熱面積的計算F=Q/kΔt[2]按雙醪一次煮出糖化的工藝,在糊化鍋內63℃升至100℃時的傳熱量是最大的,總用時為35分鐘(加熱至沸騰需20分鐘,煮沸15分鐘)。Qmax=Q460/35=（kcal/h）=105(kj/h)t1=℃ t2=100℃Δt== ℃（度，t2為麥汁煮沸時的溫度）傳熱系數K值的計算：K=1/1/а1+1/а2+s/λ（kcal/h℃m2）式中：а1——夾套內蒸汽凝結的給熱系數。а2——從加熱面到糖化物料的給熱系數。S——加熱面材料的厚度，鋼板取12毫米厚。λ——加熱材料的導熱系數330①а2的計算[4]。а2=（d2np/μ）2/3(3600μgC/λ)1/3(μ/μn)式中：λ——麥汁的導熱系數，d——D——N——攪拌器轉速30/60=（轉/秒）ρ——麥汁密度，11176。p的麥汁密度為1043 kg/m3Р=1043/= （kgs2/m4）G——重力加速度，C——熱麥汁比熱，11176?！?μ——麥汁粘度水在100℃時的μn=（kgs/m2），測定得麥汁比，則麥汁粘度μ=105（kgs/m2）μ/μn=（μ/μn）=1 則：а2=[（105）] 2/3（3600105）1/31=（kcal/m2h℃）②а1的計算[4]蒸汽在傳熱鍋底上的凝結狀態(tài)以膜狀冷凝考慮：а1=（3600λ2r2γ/μΔt）1/3 在平均溫度100℃時，水的物理常數為：r=958kg/m3，μ=s/m2 ，λ=,h℃ ，C=1kcal/kg℃ ， MPa絕對壓力下，γ=T=℃，壁溫定為95℃，則Δt==43 ℃ 則：а1=（3600958243）1/3 =5260 （kcal/mh℃）代入：K=1/(1/а1+1/а2+s/λ)=1/(1/+1/5260+)= （kcal/mh℃）考慮實際熱效率比理論K值降低20%，即： K=80%=（kcal/h℃m 2）。則F=Q/ kΔt=105/(35)=鍋底表面積S=лr2=(247。2)2=＞則：F= m2（二）、糖化鍋的計算糖化鍋一次投料為64872 kg 則：V有=64872/1000= m3式中：取填充系數為70％，則：V總=由V總=πD2H/4 （糖化鍋徑高比取：2：1）則，V總=πD3/8 D=（8V總/π）1/3= m 由徑高比2：1，得H=D/2=3 m由前述糊化鍋計算可知：K=（kJ /h℃m2）又：Δt== ℃又知道糖化過程中，最大耗熱量為：F=()= m2 S=πr2=(6/2)2= m2 m2所以此設計滿足要求。（三）、 過濾槽的計算需容積的計算：按物料衡算表，每次糖化得到麥汁量為：G=64872 千克（看糖化水計算）查得糖化醪比重為1065 kg/ m 3 則：V有效=64314/1065= （m3），故所需容積為：V總==（m3）取槽的徑高比為2：1[8]，槽底為平底。則：V總=πD2H/4=πD3/8 即：D=（8V總/π）1/3=（8）1/3 =（m） 則：H=（m）過濾面積的計算一般100千克的干麥芽， m 2，麥槽厚為35厘米。[2]則過濾槽的過濾面積為：（10200+3720）（四）煮沸鍋的計算按物料衡算，每次投料量為13600千克。則需要煮沸的麥汁量為：13600V有效=100=（m3）式中：——麥汁的比重[2] 冷凍站配電機[2]。 則：V總==（m3）煮沸鍋的徑高比取2：1表54 冷凍站配電機[2]，則V總=πD2H/4=πD3/8即：D=（8V總/π）1/3= m 則H=D/2= m （注：煮沸鍋采用列管內加熱器）（五）回旋沉淀槽需容積計算，按物料衡算，熱麥汁量為85500升，取空余系數為。則：V總=85500/1000= m32,幾何尺寸的計算選用平底回旋沉淀槽，平地斜度為2%，以利于排除熱凝固物，徑高比取2：1。則：D=（8V總/π）1/3= m ，則H=D/2=操作時，控制進口速度為7—8米/秒，一般麥汁進口位置設于麥汁高度的1/3—1/2處。 麥汁出口設三個出口導管，第一出口位于麥汁高度的2/3，第二出口位于麥汁高度的1/10處，第三出口位于麥槽最底處，同時作為排熱凝固物出口用，其工作溫度為60—100度，自動清洗裝置用U形噴洗器，洗滌壓力為：4千克/厘米2。（六）薄板換熱器的計算目前啤酒廠大多使用不銹鋼壓制而成的薄板換熱器，麥汁和冷卻劑通過泵送壓力，以湍流形式運動，循著溝紋板兩面逆流而進行熱交換；冷卻效果高，有利于增加麥汁中的溶解物的含量和發(fā)酵初期酵母的生長。一般在冷卻麥汁排出管道處通入無菌空氣。（七）、錐形發(fā)酵罐的計算（重點設備） 錐形發(fā)酵罐容積的確定：V有效=W[（12—16）/24/n] （1Q%）[2]式中：W——每次糖化熱麥汁量Q%——冷卻損耗（平均為7%）N——每天糖化的次數則：V有效=85500（14/24/6）（17%）= m3 冷凍站配電機[2]。則V總== m 3錐形罐數量的計算：根據公式：N=P/[V有效（1Q%）30/C] [2]式中：N——錐形罐的數量（個）P——最高啤酒月產量Q%——發(fā)酵濾酒和裝瓶損失（5%）C——發(fā)酵周期（20天）其中：P=76530=11400 噸則：N=11400/[（15 %）30/20]=，取35個幾何尺寸的計算：錐形發(fā)酵罐圓錐底夾角為75度，徑高比取1：3（一般1：—6）[2]由體積公式：V=1/3（πD2/4）（D/2）+（πD2/4）3D 算得：D= 取5 m由查得封頭為： m 3[1]所以：1/3（πD2/4）（D/2）+（πD2/4）3D=得：D= 取5 m H=4D=3= m查得上封頭高度為：h1 =1000 mm 直邊高度h2 =50 mm ,下錐高度h3 由下列公式可得：h3=D/= m冷卻面積的計算錐形發(fā)酵罐采用蛇管多段式冷卻，錐體部分另設一段2200毫米長的夾套，柱體部分分2段， m， m。（錐體部分冷卻是為了保證酵母質量，以利于回收利用）冷卻面積：F=（3）πD2/4 + [π（4/2）2–π（）2] == m 2。則：F1 = = m 2因為 F F1 所以加熱面積的設計滿足要求重新換算總體積：V總=1/3（πD2/4）（D/）+（πD2/4）3D+ = m3 300 m 3所以設計符合要求。蛇管的直徑選用：φ100[4]計算法確定發(fā)酵罐的壁厚S 。 S=[PD/2[δ] φP]+C式中：P——設計壓力，現取P=D——發(fā)酵罐的內徑。D=500 cmφ——焊縫系數，根據焊接情況和焊傷的的程度，查相應表定φ=[δ]——As鋼的許用應力為127 MpaC——壁厚附加量。 C= C1+C2+C3 式中：C1——鋼板負偏差，視鋼板厚度查表確定，其范圍為：—，取C1=.C2——為腐蝕裕