【導(dǎo)讀】啤酒是以大麥為主要原料的釀造酒，經(jīng)粉碎，糖化，發(fā)酵等工序制得。如蛋白酶、糖化酶、葡聚糖酶等，這些酶可將麥芽本身的蛋白質(zhì)分解成肽和氨基酸，將淀粉分解成糊精和麥芽糖等低分子物質(zhì)。發(fā)芽到一定程度，經(jīng)過(guò)干燥，制成水份含量。制成的麥芽醪，進(jìn)行過(guò)濾，得到麥芽汁，送入麥汁煮。沸鍋中，將多余的水分蒸發(fā)掉，并加入酒花。最后沉淀冷卻充氧，為發(fā)酵做好充分的準(zhǔn)。前發(fā)酵主要是利用酵母菌將麥芽汁中的麥芽糖轉(zhuǎn)變成酒精，后發(fā)酵主要。的罐內(nèi)壓力，使后酵時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳保留在啤酒中。的顆粒，再進(jìn)行低溫冷卻，進(jìn)入清酒罐。本廠選在河北省新樂(lè)。由風(fēng)玫瑰圖可知，該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。新樂(lè)是石家莊的郊縣，位于石家莊的東北角。京廣、朔黃兩條鐵路、縱橫貫穿全境，交通便利，有利于產(chǎn)品的銷售。促進(jìn)蛋白質(zhì)凝固，有利于澄清，增加麥汁和啤酒的防腐蝕能力。有明顯酒花香氣，

　　

【正文】 h D=150=15492kg （ 4） 錐形罐洗滌蒸汽耗 設(shè)每次沖洗錐形罐需 17t 水， 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 32 頁(yè) 共 71 頁(yè) 水溫為 60℃ ， 冷 水 初 溫 為 15℃ 加 熱 至 60℃ 需加熱量 Q=17000(6015)=3202160kJ 用為 ，蒸汽用量 D=3202160/[（ ） ]=設(shè)加熱時(shí)間為 30 分鐘，則每小時(shí)最大用汽量 Dmax=60=總的蒸汽耗量的確定： ∑M= 式中 η—同時(shí)系數(shù)取 ∑M==鍋爐選型： 雙鍋筒水管鍋爐 SHC16A 型 蒸發(fā)量為 10 噸 /小時(shí)，工作壓力為 16kgf/cm2,蒸汽溫度為 ―飽和 溫度 ‖ 配套輔機(jī)規(guī)格： 鼓風(fēng)機(jī)：型號(hào) 47211 型 右 90176。，風(fēng)壓 252mmH2O 柱，風(fēng)量 17920m3/h,轉(zhuǎn)速1600r/min,風(fēng)機(jī) JO2712 型 22KW 引風(fēng)機(jī)：型號(hào) Y93512 型， 1/2 D0176。,風(fēng)壓 205mm 水柱，風(fēng)量 32160m3/h,轉(zhuǎn)速730r/min,電機(jī) JO2918 型，功率 40kw 電動(dòng)給水泵： 2GC56 型 蒸汽給水型： QB4 型 生產(chǎn)廠家：上海四方鍋廠 啤酒生產(chǎn)耗冷計(jì)算 麥汁冷卻時(shí)耗冷量 計(jì)算依據(jù)以每次投料 ,按物料衡算計(jì)算結(jié)果得冷麥汁的量為 麥汁冷卻在薄板換熱器中進(jìn)行，采用一段冷卻法，冷卻介質(zhì)采用 4℃ 的冰水，冷卻時(shí)間為 2 小時(shí)，則冰水 4℃ →75 ℃ ,95℃ →55 ℃ . 麥汁冷卻放熱 Q1 Q1 = V r Cp（ t2t1） 式中 V — 冷麥汁的體積 r —麥汁的比重 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 33 頁(yè) 共 71 頁(yè) Cp —麥汁的比熱 t2 —冷卻起始溫度， t1 — 麥汁冷卻終溫 則 Q1 = 103（ 9555） /2=106 kJ/h 冷卻介質(zhì)冰水耗量（ m1） 設(shè)冰水初溫為 t1 = 4℃ ，終溫 t2=75℃ 冰水比熱為 kJ/kg℃ 則 m1=Q1/〔 C(t2t1)〕 =103 kg/h 主發(fā)酵過(guò)程冷卻的耗冷量 主發(fā)酵 的 放熱量 Q2 （ 1） 主發(fā)酵期間發(fā)酵放熱量（ Q2′） 設(shè)主發(fā)酵時(shí) 16176。Bx 麥汁的真正發(fā)酵度為 55%， 主發(fā)酵時(shí)被發(fā)酵掉的麥芽糖為 W： W = 10355% = 103 kg 麥芽糖發(fā)酵反應(yīng)總方程式如下： C12H22O11 + H2O + 4ATP + 4Pi → 4C 2H5OH + 4CO2 + 4ADP + 熱量 每克分子麥芽糖發(fā)酵時(shí)將釋放出 ～ 72kJ 的自由能，并轉(zhuǎn)化成熱量使麥汁升溫，現(xiàn)取平均放熱量為 ,麥芽糖的分子量 為 342 主發(fā)酵時(shí)發(fā)酵放熱量（ Q2′） Q2′ = 103103/342 = 106kJ （ 2） 主發(fā)酵液降溫放熱量（ Q2″） 主發(fā)酵結(jié)束，嫩啤酒溫度從 12℃ 降至 5 ℃ ，進(jìn)入貯酒階段 Q2″= V r Cp（ t2t1） =103（ 125） =106kJ 主發(fā)酵總放熱量（ Q2） Q2 = Q2′+ Q2″ = 106kJ 主發(fā)酵時(shí)冷卻介質(zhì)需要量計(jì)算 設(shè)主發(fā)酵冷卻介質(zhì)采用 8℃ ～ 4℃ 的酒精水溶液，取冷卻介 質(zhì)溫度為 5℃ ，冷卻后升溫至 2℃ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 34 頁(yè) 共 71 頁(yè) 則 D=Q2/（ C△ t） =106/(3)=106kg 主發(fā)酵為五天， D′=106/(245)==103kg 后發(fā)酵 耗 熱量 Q3 （ 1） 后發(fā)酵時(shí)的發(fā)熱量（ Q3′） 設(shè)后發(fā)酵時(shí)麥汁的真正發(fā)酵度由主發(fā)酵時(shí)的 55%提高到 65% 則被發(fā)酵掉的麥芽糖量 W2為： W2 = V r B（ f 后 f 主 ） 式中 V 嫩啤酒體積， r 嫩啤酒比重，為 B 麥汁原始濃度， 16% f 后 、 f 主 后酵和主酵的真正發(fā) 酵度（ %） ∴ W2 =103（ 65%55%） = 則 Q3′= =105kJ （ 2） 啤酒在后酵期間酒溫從 5℃ 降至 1℃ 放出的熱量（ Q3″） Q3″ = V r C 啤 （ t2t1） 式中 C 啤 —后酵啤酒的比熱，取 kJ/kg℃ 則 Q3″=103 [5（ 1） ]= 106kJ ∴ Q3 = Q3′+ Q3″= 106kJ 啤酒在過(guò) 冷卻器中冷卻耗冷量 Q4 設(shè)啤酒在裝瓶前為了穩(wěn)定 CO2，啤酒需經(jīng)過(guò)冷卻器使酒溫從 2℃ 降至 1℃ ，此冷卻介質(zhì)是 25%的酒精混合水溶液。 Q4 = V r C 啤 （ t2t1） 式中 V — 后發(fā)酵結(jié)束啤酒收量， r — 啤酒的比重，取 C 啤 —啤酒的比熱，取 kJ/kg℃ ∴ Q4= 103（ 2+1） =105kJ 酒精水溶液耗量 m4為： m4 =Q4/[C（ t2′t1′） ]= 105/[（ 2（ 5）） =104kg 設(shè)啤酒過(guò)濾每班工作 6h，最大日生產(chǎn)能力為 。 則在過(guò)冷卻器中每小時(shí)最大耗量為： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 35 頁(yè) 共 71 頁(yè) M4max =GCB（ t2t1） /[TC（ t2′t1′） ] =103（ 2+1） /[6（ 2+5） ] = 酵母洗滌無(wú)菌冷水耗冷量 設(shè) ① 每鍋麥汁酵母添加量為冷麥汁的 %； ② 酵母洗滌用水是 1℃ 無(wú)菌冰水每天洗滌用水量為酵母量的 倍， 酵母洗滌時(shí)間平均為 4 天； ③ 無(wú)菌水由 15℃ 降至 1℃ ，冷卻用酒精水，是由 5℃ 升至 1℃ 。 每鍋麥汁的酵母洗滌用水量 W5為 W5 =103%4 = 103kg 酵母洗滌水降溫時(shí)放熱量（ Q5） Q5 = 103（ 151） =105kJ 酒精水用量 m5=105247。247。(1+15)= 103kg 每小時(shí)最大酒精水用量（ Mmax） 設(shè)酵母培養(yǎng)時(shí)，麥汁冷卻殺菌和 發(fā)酵 罐發(fā)酵冷卻均采用 酒精 水（ 2℃ →6 ℃ ）冷卻，此冷耗經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為 29288kJ/h ∴ Mmax = 1750kg/h 制麥空調(diào)用水 由設(shè)備計(jì)算知水溫為 15℃ ，空調(diào)用水 5℃ ，冰水循環(huán)使用 t2=8℃ ，空調(diào)用水量為w=1051115kg/h，則制麥車間空調(diào)用水耗冷 Q=1051115（ 85） = 整個(gè)制麥車間耗冷量： 冷卻介質(zhì)：酒精水 8℃ → 2℃ D=[（ 2+8） ]=：取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 20920kJ/h ：取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 2092021kJ/h 制冷量：取經(jīng)驗(yàn)數(shù)值 33472kJ/h 制冷機(jī)總負(fù)荷 QJ=+Q′ ( 為 比例 系數(shù) ) Q= 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 36 頁(yè) 共 71 頁(yè) Q′=20920+2092021+33472=2146392 kJ/h QJ= KJ/h 則噸酒量耗 QJ24/=261101 kJ/h 表 耗冷量一覽表 耗冷名稱 每鍋麥汁耗冷量 kJ/h 冷卻介質(zhì)溫度 每鍋冷卻總耗冷量kg/h 麥汁冷卻 106 冰水 4℃ →75 ℃ 104 主 發(fā)酵冷卻 104 25%酒精 2℃ → 5℃ 103 后發(fā)酵冷卻 104 啤酒過(guò)程冷卻 105 25%酒精 2℃ → 5℃ 104 酵母洗滌 105 冰水 1℃ →5 ℃ 103 酵母培養(yǎng) 29288 冰水 2℃ →6 ℃ 1750 制麥空調(diào) 106 25%酒精 8℃ → 2℃ 105 冷間維護(hù) 20920 罐體輻射 2092021 操作 33472 5 主要 設(shè)備的計(jì)算及選型 5． 1 麥芽生產(chǎn)車間主要設(shè)備 5． 1． 1 立倉(cāng) 原大麥立倉(cāng)（圓柱錐形底） 設(shè)貯倉(cāng)存有兩個(gè)月制麥用的大麥，由物料衡算部分可知 ,日生產(chǎn)麥芽 , 則兩個(gè)月制麥所需的原大麥量為 230= t 原大麥的容重為 635kg/m3 ∴ V=103/635=103m3 取充滿系數(shù)為 , 則 V 總 ＝ 103/=103m3 取立倉(cāng)的直徑 D＝ , 錐高 2m, 柱高 20m ∴ V=π/3()22+π()220 = 取大 麥 立倉(cāng)個(gè)數(shù)為 n=103/= ∴ 取立倉(cāng)個(gè)數(shù)為 9 個(gè)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 37 頁(yè) 共 71 頁(yè) 麥芽立倉(cāng)（圓柱錐形底） 商品麥芽的容重為 550kg/m3, 則貯存兩個(gè)月的麥芽總體積 230=3522t 取充滿系數(shù)為 , ∴ V 總 ＝ 3522103/(550)=103m3 ∴ 需要麥芽立倉(cāng)的個(gè)數(shù)為 n=103/= ∴ n=7 個(gè) 5． 1． 2 粗選機(jī) 設(shè)每班生產(chǎn)生產(chǎn) 8 小時(shí)（包括輔助時(shí)間）實(shí)際生產(chǎn) 7 小時(shí)，每天生產(chǎn)兩班，每天生產(chǎn)的麥芽量為 則每天投原大麥量 則粗選機(jī)設(shè)備生產(chǎn)能力 (72)=選用設(shè)備生產(chǎn)能力為 噸／小時(shí)的粗選機(jī)兩臺(tái)。 精選機(jī) 設(shè)大麥精選時(shí)間每天兩班，每班 8 小時(shí)（包括輔助時(shí)間），實(shí)際操作時(shí)間７小時(shí) 工作時(shí)間每天需處理精選大麥量為 則設(shè)備生產(chǎn)能力為 (72)= 選用設(shè)備生產(chǎn)能力為 6t/h 的分級(jí)機(jī)一臺(tái)，配轉(zhuǎn)速 120200r/min 的電機(jī) 浸麥槽 每天生產(chǎn)麥芽 噸，耗精選大麥 精選大麥容重為 660kg/m３ ， 有效容量系數(shù) φ 取 ，每天生產(chǎn) 3 槽 浸漬槽所需有效容量： 2 3 5 .3 3 7 4 .6 7 1 6 9 .0 41 5 7 .5 6 6 0?? m3 浸漬槽全容量為 取浸漬后大麥的填充系數(shù)為 ，每天生產(chǎn) 3 槽， 則每個(gè)浸麥槽容積為 (3)= 浸麥槽的尺寸： 浸麥槽圓錐部分 H，為圓柱直徑的一倍，圓錐 h= 因?yàn)榻湶壑睆讲灰颂?，麥層過(guò)厚，通風(fēng)阻力大 V=π/4D2H+π/3hD2H=π/6D3 ∴ D=(6V/π)1/3=(6)1/3= 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 38 頁(yè) 共 71 頁(yè) 取 D= ， h=D/2= ∴ V 實(shí) ＝ π／ 6D3= 浸麥采用噴霧浸麥法，操作周期是 48 小時(shí) ∴ 所需浸麥槽個(gè)數(shù) N=nt/24=348/24=6 即浸麥槽尺寸，直徑 ，柱高 ，錐高 ，共 6 個(gè) 浸麥槽耗水量計(jì)算： 大麥比重取 ，則 大麥體積為 Vg1=∴ 第一次加水體積為 Vw1′=VVg1== 由于益流除雜等原因第一次實(shí)際 用水量應(yīng)考慮安全系數(shù) 則第一次實(shí)際用水量為 Vw1= Vw1′== 浸漬過(guò)程中大麥體積逐步膨脹至原來(lái)的 倍，則最終大麥體積為 Vg2=Vg1 == 最終浸麥槽內(nèi)水體積為 Vw2=3—= 設(shè)大麥體積變化按等速情況增加，則每次換水按算術(shù)級(jí)數(shù)遞減（在整個(gè)浸麥 過(guò)程中，交替進(jìn)水三次，第一次加水，后兩次換水） a= l= n=62 s=(a+l)n/2=(+)2/2= 噴霧用水量 5L／ ，共噴霧 36h ∴ 噴霧用水量為 Vg3=536/1000= 全部耗水量 Vw=+2+= 浸麥鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量計(jì)算 每 100kg 大麥每分鐘用空氣量 15min 12 次 20min 18 次 通風(fēng) 15 分鐘所需風(fēng)量 : q1=1031512/100= 通風(fēng) 18 分鐘所需風(fēng)量 : q2=1032018/100= 每天 6 槽同時(shí)通風(fēng)，每小時(shí)耗風(fēng)量 ： q=103602/100= 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 39 頁(yè) 共 71 頁(yè) 每天浸麥槽需通風(fēng)量 Q=(q1+q2)/2= 通風(fēng)機(jī)類型 ： 選用 高 70 離心機(jī)，轉(zhuǎn)速 2900r/min,全壓 45994640pa,風(fēng)量20214000m3/h, 效率 %，恒速電動(dòng)機(jī) T112M2,功率 4kw 發(fā)芽設(shè)備 尺寸的計(jì)算 采用薩拉丁發(fā)芽箱，按物料衡算， 100kg 精選大麥 制得 精選大麥用 3 個(gè)撒拉丁發(fā)芽箱，即一個(gè)浸麥槽對(duì)應(yīng)于一個(gè)發(fā)芽箱 綠麥芽體積 ： V=103/100= 取原麥厚 ()m， 即 h= 則發(fā)芽箱底面積 ： f=V/h=(3)= 設(shè)發(fā)芽箱寬為 ， 則長(zhǎng)為 發(fā)芽周期為 5 天，每天出 3 箱，則發(fā)芽箱個(gè)數(shù) 53+3=18 個(gè) 通風(fēng)量計(jì)算 依據(jù) : ① 濕大麥裝箱溫度 ： 冬 12～ 13℃ ，夏 15～ 16℃ ② 調(diào)節(jié)空氣 12℃ ，相對(duì)濕度 100% ③ 廢氣平均溫度 15℃ ，相對(duì)濕度 90% ④ 發(fā)芽溫度 16～ 17℃ ⑤ 新鮮空氣溫度 12℃ ，相對(duì)濕度 50% ⑥ 發(fā)芽周期 5 天 根據(jù)發(fā)芽箱體系的熱