【導讀】第二次煮沸前混合醪升溫至70℃的耗熱量3Q………………………

　　

【正文】 （ ++） /1018＝ m3 按實際生產(chǎn)情況，糊化鍋的空余系數(shù)為 29 則總容積： ＝ m3 糖化鍋的主要尺寸 [15] 一般糖化鍋的輪廓比例為 1:2: ?HD ，如設底高部分為空余系數(shù)的情況下，則有： 取糖化鍋有效容量 有效V ＝ 45 m3計算。 H＝ D/2，則： HDV ?? 4 2?有效 ??? 3 845?D 圓整后 取直徑 ?D 5000 mm ；鍋身 ?H D/2＝ 2500 mm 現(xiàn)按實際糖化鍋設備圖主要尺寸：有效容積 43m3，直徑 D＝ 5000mm,柱高 H＝ 2100 mm，底高 h＝ 1700 mm(球底 ) 則實際總容量 )3/2/(4 22 hDhHDV －＋ ππ ?? )3/()( )( 22 －ππ ????? ＝ m3 容量系數(shù) ，則： 有效V ＝ ＝ 加熱面積 F[16] 由前面計算可知，在糖化鍋中耗熱量最大為把醪液由 63℃ 加熱至 70℃ 階段，加熱時間為 5min，則： Q＝ （ 70－ 63） 3600/(560) ＝ 3391650 kcal/s 表面壓力得蒸汽溫度為： ℃ ，醪液從 63℃ 加熱至 70℃ ，故： tm? ＝)()(?????In＝ ℃ 30 傳熱系數(shù) K 取經(jīng)驗值 1992 kcal/(.℃ )，則傳熱面積： tm??kQF＝ 3391650/（ 1992）＝ m2≈ m2 升氣管直徑 升氣管面積為料液面積的 1/50~1/30，取 1/40 則： d2:D2＝ 1:40 得出 d＝ ， 圓整后 取 d＝ 780mm 功率計算 雷諾準數(shù) Re Re=??nD2 =??nD2 式中： D——攪拌葉直徑， D= n——攪拌器轉速， n=30 轉 /分 = 轉 /秒 ?——糖化醪密度， ? =1018kg/m3 μ——糖化醪黏度， μ=105kcal/ 則： Re=52???? ＝ 95041494 功率準數(shù) )( s i n)() ( )(/ 0 θ???? ??? DHB DBPP AN A、 B、 P 值為簡化計算，均可根據(jù)《啤酒工業(yè)手冊》中圖 82 82 828分別查得。 先根據(jù) D/D0=， B/D0=查得： A=， B/=， P= 式中： B 為攪拌實際寬度 (m)， B= H 為液面高度， H= θ 為攪拌時旋轉平面所成角度， θ=600 D0為攪拌器內徑 (m)， D0= 31 則： )( s i n)() ( )(/Re0 θDHBDBPP AN????? = )^60() 2()^. 6 695041494^ ^10 . 6 695041494^ ^10( S i n???? ????? = 攪拌需要功率 N 需 = 53102 DngNp ???? = 53 ???? = 電動機所需功率 N 電 =總需? N T1 ?NK K 式中： K= K1= NT= 總? = 則： N 電 = ??? = 電機功率可取 N 電 =13kw 表 6 糖化鍋基本參數(shù)表 [17] 名稱 糖化鍋 容積 全容積： 有效容積： 鍋身直徑： 5000mm 圓柱高度： 2100mm 加熱面積 夾套： 工作介質 鍋內：醪液 32 夾套內： ℃ 工作壓力 鍋內： 夾套內： 最高工作溫度 鍋內： 78℃ 夾套內： ℃ 電動機、照明 兩個防爆白熾燈：電壓 36V 功率 4kw 材料 鍋身：厚 8mm 鍋底： T2紫銅，厚 12mm 夾套： A3 厚 8mm 過濾槽 過濾槽容積的確定 有效V ＝ 3 生產(chǎn)需要 的空余系數(shù)，故所需容積： V＝ 有效V ＝ 設過濾槽的徑高比為 2： 1，即 D:H＝ 2:1，則有： ?D 5200mm ?H 2600mm 過濾篩板用 不銹鋼焊制而成，過濾篩板上分布條形篩孔，尺寸約為20mm，平底上有均勻的麥汁倒出管，每 ~ 的篩板上有一根倒出管，導管直徑通常為 25~45mm。 煮沸鍋 煮沸鍋容積的確定 由 表 4 可知：進入煮沸鍋的熱麥芽汁量為 故 有效V ＝ 生產(chǎn)需要 的空余系數(shù)，則總容積為 ＝ 煮沸鍋的主要尺寸 [15] 一般煮沸鍋的輪廓比例為 1:2: ?HD ，如設底高部分為空余系數(shù)的情況下， 33 則有： 取煮沸鍋有效容量有效V＝ 59 m3計算。 H＝ D/2，則： HDV ?? 4 2?有效 ??? 3 859?D 故取直徑 ?D 5400 mm ；鍋身 ?H D/2＝ 2700 mm 因此，得到糊化鍋的實際主要尺寸 ：有效容積 58m3，直徑 D＝ 5400mm,柱高 H＝ 2400 mm，底高 h＝ 2100 mm(球底 ) 則實際總容量 )3/2/(4 22 hDhHDV －＋ ππ ?? )3/22/()2( )( 22 －＋ ππ ???? ＝ m3 容量系數(shù) ，則： 有效V ＝ ＝ 67 m3 升氣管直徑 升氣管面積為料液面積的 1/50~1/30，取 1/40 則： V＝ 1/40＝ 得出 d＝ ， 圓整后 取 d＝ 860mm 回旋沉淀槽 技術參數(shù)：麥芽汁進口速度 8m/s，進料時間 20min，麥汁停留時間 40min，麥汁轉速 10 轉 /分。 容積 V： 有效V ＝ 取空余系數(shù)為 ，則 V＝ 有效V ＝ m3 尺寸： 設其徑高比為 2:1，即 1:2: ?HD 34 ??? 3 ?D m 圓整后 取直徑 ?D 5700mm ?H 2900mm 表 6 設備選型匯總 序號 設備名稱 附屬設備名 稱 單位 數(shù)量 規(guī)格 型式 1 麥芽粉碎機 臺 1 要求能力 550t/時 MF35 型 2 大米粉碎機 臺 1 要求能力 300t/時 MF350型 3 麥芽貯倉 200200 剛板 個 1 方形錐底 4 大米貯倉 200200 剛板 個 1 方形錐底 5 糊化鍋 電動機 夾套加熱 個 1 V： D： 3600mm H： 1500mm h： 1200mm 6 糖化鍋 電動機 夾套加熱 個 1 V： D： 5000mm H： 2100mm h： 1700mm 7 過濾槽 電動機 個 1 V： D： 5200mm H： 2600mm 8 煮沸鍋 電動機 夾套加熱 個 1 V： D： 5400mm H： 2200mm h： 20xxmm 9 回旋過濾槽 電動機 個 1 V： D： 5700mm H： 2700mm 注： V—有效容積， m3 D—直徑， mm 柱高 —H， mm h—底高， mm 7 設計 評價 啤酒受大眾所喜愛，市 場需求量大，其成為世界上產(chǎn)量最大的酒種。但是， 目前國內啤酒品牌眾多，口味紛紜。創(chuàng)造一個受大眾信賴的品牌是市場所迫切需要的，超凡的工藝就關系到信賴的品牌。其中，糖化工段工藝及其設備在整個啤 35 酒生產(chǎn)工藝中又起著舉足輕重的作用。因此，我們所進行的啤酒糖化工段工藝的設計具有深刻的社會實際意義。在本設計中，理論聯(lián)系實際，閱讀了大量的試驗文獻資料，整理了眾多的工廠生產(chǎn)技術一線資料，選擇了以 75%的淡色麥芽為原料， 25%的大米為輔料，將其分別用六輥式和兩輥式粉碎機進行粉碎，之后采用二次煮沸法進行糖化，然后進入過濾槽將所得 的麥芽汁泵入煮沸鍋中，滅菌后用回旋沉淀槽去除熱凝固物，隨后冷卻進入發(fā)酵工段。整個過程中采用蒸汽加熱，釀造用水源于深井。保障了啤酒口味的純正風味，確證了整個工藝的科學性和可行性。并嚴格按照國家標準和有關設計規(guī)范及設計手冊，參考生產(chǎn)中的經(jīng)驗參數(shù)，經(jīng)過細致的物料衡算和熱量衡算，選擇了適合本設計所用的國內外先進工藝設備，同時提供了其基本尺寸參數(shù)，其投資成本雖然稍高，但造詣非常，社會影響力將會很大，具有先進性。從長遠的角度進行科學的分析，其經(jīng)濟效益將會很好，為創(chuàng)造市場良好新秩序做出貢獻。 8 總結 通過這次的課程設計 ，我們受益匪淺。 鞏固了我們在課堂上所學的生物工藝學，化工原理，生物工程設備等課程的基本理論，使其用于實踐設計，理解的淋漓透徹。并提高了我們分析問題，解決問題的能力，鍛煉了公式計算的推導能力。在我們五個人的合作中，大家團結一致，雖然偶爾有些意見不統(tǒng)一，但在大家的討論中，都能認識問題并解決問題，這鍛煉了我們協(xié)作公關的能力，為以后學習和工作奠定了基礎。同時感受到了語言文字表達能力的重要性，以前不太重視這一方面，但經(jīng)歷這次課程設計后，語言功底達到了鍛煉和提高，并掌握了如何使用文獻資料進行技術分析，知道了文獻是我們 學習的又一重要渠道。 由于受能力所限，文章有諸多不足之處，愿老師們見諒！ 致謝 在王新廣、張德拉等老師的熱心指導和關心下，我們組成員通力合作，積極奮進，終于按時完成了我們的課程設計。老師們的兢兢敬業(yè)的精神，深深的感動了我們，我們組全體成員在此，對王新廣、張德拉等老師的諄諄教導表示衷心的感謝。 同時，組內成員積極互相配合工作，團結一致，雖然偶爾有些意見不統(tǒng)一， 36 但在商量討論時終能分析問題，解決問題，使意見統(tǒng)一一致，和諧工作，和諧團隊，達到了互幫互助的效果，提高了同學們之間協(xié)作攻關的能力。為此，對我們組內的其他成 員的大力幫助和關心表示衷心的感謝。 參考文獻 [1]吳思方 .發(fā)酵工廠工藝設計概論 [M].北京 :中國輕工業(yè)出版社 ,20xx. [2]王福源 .現(xiàn)代食品發(fā)酵技術 (第二版 )[M].北京 :中國輕工業(yè)出版社 ,20xx. [3]吳根福 .發(fā)酵工程實驗指導 [M].北京 :高等教育出版社 ,20xx. [4]賀小賢 .生物工藝原理 [M].北京 :化學工業(yè)出版社 ,20xx. [5]柴誠敬 .化工原理 [M].北京 :高等教育出版社 ,20xx. [6]刁玉瑋 ,王立業(yè) .化工設備機械基礎 (第五版 )[M].大連 :大連理工大學出版社 ,20xx. [7]鄭裕國 ,薛亞平 ,金利群 .生物加工過程與設備 [M].北京 :化學工業(yè)出版社 ,20xx. [8]唐浩國 ,肖楓 ,王冠宇 ,魏曉霞 ,徐寶成 ,. 啤酒麥芽汁的制備研究 [J]. 食品科學 ,20xx,(9). [9]孟領綱 ,王志堅 . 啤酒糖化工藝主要技術參數(shù)的確定 [J]. 江蘇食品與發(fā)酵 ,1999,(1). [10]孟德敬 ,陸健 ,趙海鋒 ,. 糖化工藝對啤酒釀造的影響 [J]. 啤酒科技 ,20xx,(12). [11]朱梅 ,齊志道 ,. 啤酒講座 (六 ) 第四講 糖化方法 (上 )[J]. 釀酒 ,1982,(2). [12]王志堅 ,. 糖化工藝主要技術參數(shù)的確定 [J]. 山東食品發(fā)酵 ,20xx,(2). [13]王靜康 .啤酒糖化過濾設備 [J]. 中國食品工業(yè) ,1998,(8). [14]吳延東 . 啤酒糖化設備的組合比較 [J]. 釀酒科技 ,1998,(5). [15]范大雨 ,. 啤酒釀造用水 [J]. 啤酒科技 ,20xx,(12). [16]馮四明 ,. 啤酒釀造用水的處理 [J]. 現(xiàn)代食品科技 ,1988,(1). [17]Wolfgang Winkler. 現(xiàn)代啤酒廠的釀造用水 [J]. 中國食品工業(yè) ,20xx,(6). 附圖 工藝流程圖 (附 圖 1) 糖化罐結構圖 (附 圖 2) 過濾槽示意圖 (附 圖 3) 37 糖化車間平面圖 (附圖 4) 附件 設計任務書