【正文】 魯東大學(xué)工廠設(shè)計(jì) 26 參考文獻(xiàn) 顧國(guó)賢，釀造酒工藝學(xué)，中國(guó)輕工業(yè)出版社， 1996 戴忠厚，花相軍，食品工業(yè)科技， 1997（ 1） 2628 劉俊紅 .酒學(xué)研究與開(kāi)發(fā)， 1999（ 12） 。 廠房建設(shè) 800 萬(wàn)，綠化建設(shè) 15萬(wàn)，道路修建 10 萬(wàn) 則廠房總投資為 1425 萬(wàn) 流動(dòng)資金 第一個(gè)月生產(chǎn)所需基本費(fèi)用為： 4680*100000/12*25%=975 萬(wàn)元 25%—— 生產(chǎn)所需的原料、產(chǎn)品宣傳等必須先付的資金所占比 例 十．總結(jié) 綜上所述，該項(xiàng)目投資少、占地小、周期短、效益高，在技術(shù)、市場(chǎng)各方面均可行 啤酒行業(yè)的發(fā)展，能促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，帶動(dòng)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的振興，同時(shí)響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，吸納了當(dāng)?shù)氐氖Ｓ鄤趧?dòng)力，增加了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收入，還帶動(dòng)了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展。 耗電量的計(jì)算 用電量的計(jì)算 生產(chǎn) 1噸啤酒，需混合原料 魯東大學(xué)工廠設(shè)計(jì) 25 （ 1）輸送機(jī)耗電量 *15= （ 2）給料機(jī)耗電量 *= （ 3）粉碎機(jī)耗電量 *45= （ 4）倒料泵 生產(chǎn)一噸啤酒糊化鍋中有料液 ，則倒料泵耗電量 *14= （ 5 ） 過(guò) 濾 泵 生 產(chǎn) 一 噸 啤 酒 糖 化 鍋 中 有 料 液 ， 則 過(guò) 濾 泵 耗 電 量 *5= （ 6） 發(fā)酵罐 每罐產(chǎn)啤酒 200t，周期 5*24=120h，則每噸啤酒耗電 100*120/200=60kw （ 7）其他每噸啤酒耗電量約 60kw 則每噸啤酒總耗電量為 +++++60+60= 按每度電 2元計(jì)算，每噸啤酒耗電費(fèi)用 *2= 元 每年用電 費(fèi)用為 萬(wàn) 用水量的計(jì)算 由 的計(jì)算可知每噸啤酒最大用水量為 23t，每噸水價(jià)格為 元 則年用水費(fèi)用為 萬(wàn)元 年耗蒸汽 5200 萬(wàn)元 設(shè)備總投資為 2432 萬(wàn)元。 生產(chǎn)部 主管一名 ，生產(chǎn)工人 27 名，配置分別如下 粉碎工藝段 5人 糖化煮沸工藝段， 4人 發(fā)酵工藝段， 4人 后酵工藝段， 2人 啤酒后期處理， 4 人 灌裝生產(chǎn)線， 8人 財(cái)務(wù)部 財(cái)務(wù)總監(jiān) 1名，會(huì)計(jì) 1名，出納 1名 配電室 電工 1名． 動(dòng)力車(chē)間 主管 1名 維修工人 2 名 后勤部 主管 1名 采料員 1名 倉(cāng)庫(kù)管理員 1 名 食堂 2 人 原料供應(yīng)部 主管一人，員工 3人 經(jīng)理助理 1 名 技術(shù)部 部長(zhǎng) 1名，技術(shù)人員 2名 工資安排如下： 生產(chǎn)工人、原料供應(yīng)部工人、食堂員工月工資為 1500 元 部長(zhǎng)，主管，總監(jiān)月工資為 2800 元 其他技術(shù)人員月工資為 2020 元 工資共計(jì)（ 35*1500+7*2800+4*2020） *12= 萬(wàn)元 /年 一噸啤酒的大概利潤(rùn)： 一噸啤酒的大概成本如下 名稱(chēng) 金額（元） 備注 麥芽 *10000=1388 含糖化酶，淀粉酶等 按綜合稅率 %計(jì) 大米 *3200= 電力 *2= 機(jī)械及人工、水費(fèi) 1000 蒸氣 4*130=520 稅金 475 其他費(fèi)用 200 合計(jì) 4680 目前市場(chǎng)一噸啤酒價(jià)格在 5000 元左右，綜合稅率在 9． 5％ (產(chǎn)品增值稅為 37％，原料抵扣為 13％，其他抵扣為 17％，消費(fèi)稅為 50%,地稅 1％左右 )，每噸產(chǎn)品的利潤(rùn)為 320元。 九 . 經(jīng)濟(jì)技術(shù)及概算 根據(jù)我廠的特點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)的需要，自生產(chǎn)組織機(jī)構(gòu)確定之后，確定各類(lèi)人員，包括生產(chǎn)人員、管理人員和其他人員的數(shù)量和配置方案，從而滿足工廠建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的需要，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。對(duì)于二氧化碳，我廠將對(duì)其進(jìn)行回收利用。鑒于我廠產(chǎn)量較小 ,產(chǎn)生的廢水通過(guò)管路輸送到開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理中心，集中處理。剩余酵母等，這類(lèi)廢水含有大量有機(jī)懸浮性固體。②清洗廢水 如漂洗酵母水、洗瓶水、生產(chǎn)裝置清洗水等，這類(lèi)廢水受到不同程度污染。 （ 1）對(duì)廢水的處理 啤酒廢水按有機(jī)物含量可分為 3類(lèi)：①清潔廢水如冷凍機(jī)冷卻水，麥汁冷卻水等。 三廢處理 啤酒的生產(chǎn)，雖然不產(chǎn)生有害的廢水、廢渣、廢氣，但由于所建的啤酒廠的規(guī)模較大，廢水、廢渣又特別的多，嚴(yán)重影響著生態(tài)環(huán)境。 ． (3)、盡量使工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，管理方便，便于操作與維修。 八 .環(huán)境保護(hù)與綜合利用 環(huán)保治理工藝的設(shè)計(jì)原則： (1)、本著綜合治理，力求環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益之統(tǒng)一的原則，采用節(jié)能降耗的新技術(shù)。 （ 2 ）更衣室要 采用符合標(biāo)準(zhǔn)的更衣柜，一人一個(gè)。 （ 3）人員和物料進(jìn)口處采取防蟲(chóng)設(shè)施，采用滅蟲(chóng)燈。 廠區(qū)內(nèi)在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)設(shè)有足夠的洗手、消毒、烘干設(shè)備或用品，水龍頭采用非手動(dòng)開(kāi)關(guān)。 廠區(qū)設(shè)施衛(wèi)生 車(chē)間的設(shè)計(jì)面積要與生產(chǎn)相適應(yīng)，布局合理，排水通暢，車(chē)間地面要做到無(wú)積水，保持清潔。 （ 3）廠區(qū)衛(wèi)生建設(shè)有沖水、洗手、防蠅、防蟲(chóng)、防鼠的 設(shè)施，墻壁要保持清潔。 廠庫(kù)環(huán)境衛(wèi)生 （ 1）嚴(yán)禁在酒廠內(nèi)部規(guī)劃有礙啤酒衛(wèi)生的區(qū)域，廠區(qū)內(nèi)不得兼營(yíng)、生產(chǎn)、存放有礙生的魯東大學(xué)工廠設(shè)計(jì) 23 其他物品。 七 . 啤酒工廠衛(wèi)生 工廠設(shè)計(jì)規(guī)范 啤酒生產(chǎn)從原料的采集到生產(chǎn)加工整個(gè)過(guò)程都必須進(jìn)行衛(wèi)生監(jiān)控。 8． 地坪的確定 車(chē)間全部采用水泥地面，并設(shè)有地溝排 污設(shè)施。 6． 對(duì)采光窗的要求 車(chē)間要求采光系數(shù)達(dá)到 ，車(chē)間主要開(kāi)側(cè)窗和天窗，天窗采用三角習(xí)形天窗。本廠的車(chē)間全部采用帶塑料窗簾的門(mén)。 4，對(duì)門(mén)窗的設(shè)計(jì) 每個(gè)分車(chē)間至少有兩個(gè)以 上的門(mén)，作為人流、貨流和機(jī)械設(shè)備的出入口。 2．建筑外形采用長(zhǎng)方形，車(chē)間相互之間采用兩頭對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。 v:單臺(tái)設(shè)備容積 。 最大用水量 =2/=4（ t/h） 13. 殺菌機(jī)用水 按每瓶用水 計(jì)，則用水量 =20200*（ t/h） 14. 冷凍機(jī)冷卻水 按公式 m=Q/c(t2t1)計(jì)算，每小時(shí)需冷卻水 36噸 15. 鍋爐房用水量 蒸汽量 10（ t/h）的鍋爐 6臺(tái)，裕量系數(shù) 鍋爐用水量 =10*6*=72（ t/h） 16. 其他用水量 魯東大學(xué)工廠設(shè)計(jì) 20 以每班其他用水量 10噸計(jì)，每小時(shí)平均 （ t/h） 上述各項(xiàng)之和最大總用水量，即 （ t/h） =平 均每噸啤酒最大用水量 *320/100000= 噸 式中 320—— 年生產(chǎn)天數(shù) 200立方米啤酒錐底發(fā)酵罐計(jì)算 V有效 = V 總 * =200*=160（ m3） 設(shè)圓柱高 H=4D，圓錐角 a=60 度，則： 錐高： h=D/[2tg(a/2)]=D/tg30/2 V總 =（π /4） D*D*H+（π /12） D*D*h 200=π *D*D*D+（π /24） D3/tg30 D=(m) H=4D=4*=(m) 封頭高： h0=D/4=（ m） 圓錐高： h=D/（ 2tg30） =（ m） 發(fā)酵罐總高： H總 =H+ho+h=++=（ m） 冷卻面積取 Q 大值來(lái)計(jì)算 A=Q/（ K△ tm） m2 (1) 設(shè)啤酒在 天內(nèi)從 12℃冷卻至 5℃，則放出的熱量為： Q1=mc(t1t2)=160*1040**[7/(*)] =(2) 設(shè)啤酒最后在 1天內(nèi)從 5℃冷卻至 1℃，則放出的熱量為： Q2= mc(t1t2)=160*1040**（ 6/24） =153920kJ/h 式中 160發(fā)酵罐有效體積（ m） 1040發(fā)酵液密度（ kg/m） （ kJ/kg） 因 Q2Q1，故按 Q2計(jì)算。 每小時(shí)最大洗滌過(guò)濾機(jī)用水量 2*6/=10（ t/h） 9. 麥汁冷卻器冷卻水 按公式 m=Q/c*(t1t2),冷卻 1小時(shí)，計(jì)算出平均用水 34（ t/h） 10. 麥汁冷卻器洗水 每次用水 3噸，時(shí)間 小時(shí)，每小時(shí)最大用水量 6（ t/h） 11. 洗瓶機(jī)用水 洗瓶機(jī)最大生產(chǎn)能力 20200 瓶 /小時(shí)，每瓶用水量 1kg。 每小時(shí)最大洗刷發(fā)酵罐用水量 =4/=8（ t/h） 7. 清酒罐洗刷用水（無(wú)菌水） 每罐耗水 3噸，洗滌 小時(shí)。 每小時(shí)洗刷洗沉淀槽最大用水量 =2/=4(t/h) 5. 酵母洗滌用水（無(wú)菌水） 每天需酵母泥約 噸，洗水量為酵母泥的 6倍，設(shè)備用水時(shí)間 1 小時(shí)。 每小時(shí)最大用水量 =*（ 200/100） /= (t/h) 3. 糖化洗刷用水量 糖化室及糖化設(shè)備洗刷用水；每糖化一鍋用水 1 噸，用水時(shí)間 2小時(shí)。通常，取 Q6=12%Qt，所以： Q6=12％ Qt=12％ *26567633=(KJ/h) 冷媒（ 8℃稀酒精）用量： M6=Q6/[cw(t2t1)]= (*8)=(KJ/h) 所以， 非工藝總耗冷 Qnt=Q5+Q6=+=3854783 (KJ/h) 100000t/a 啤酒廠發(fā)酵車(chē)間冷量衡算表 將上述計(jì)算結(jié)果，整理后可得 100000t/a 啤酒廠發(fā)酵車(chē)間冷量衡算表，如表 4所得 表 4 啤酒廠發(fā)酵車(chē)間冷量衡算表 耗冷分類(lèi) 耗冷項(xiàng)目 每小時(shí)耗冷量 (kJ/h) 冷媒用量 (kJ/h) 工 藝 耗 冷 量 麥汁冷卻 Q1 25833935 ————— 發(fā)酵耗冷 Q2 44422 ————— 無(wú)菌水冷卻 Q3 ————— 工藝總耗冷 Qt 26567633 ————— 非工藝 耗冷量 錐形罐冷損 Q5 (M5) 管道等冷損 Q6 (M6) 非工藝總耗冷 Qnt 3854783 合計(jì) 總耗冷 Q 30422416 魯東大學(xué)工廠設(shè)計(jì) 19 10萬(wàn)噸 12度啤酒的用水量計(jì)算 1. 糖化用水量 每 100kg 混合原料糖化用水 380kg，混合原料每次投料量為 , 糖化一次用水時(shí)間為 小時(shí)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，年產(chǎn) 10萬(wàn)噸啤酒廠露天錐形罐的冷量在 900020200kJ/t 啤酒之間，若在南方亞熱地區(qū)設(shè)廠，可取高值。 露天錐形罐冷量散失 Q5 錐形罐啤酒發(fā)酵工廠幾乎都 把發(fā)酵罐置天露天，由于太陽(yáng)輻射，對(duì)流傳熱和熱傳導(dǎo)等造成冷量散失。 由中述條件，可得無(wú)菌水用量為： Mw′ =*6*%*3= (kg/d) 每罐無(wú)菌水用量： Mw= Mw′ /=(kg/每罐 ) 式中 —— 糖化一次的冷麥汁量（ L） —— 每天發(fā)酵 假設(shè)無(wú)菌水冷卻操作在 2h小時(shí)內(nèi)完成，則每罐用于酵母洗滌的無(wú)菌水耗冷量： 魯東大學(xué)工廠設(shè)計(jì) 18 Q3=Mw *c*(twtw′ )/t=**(301)/2=(kJ/h) 酵母培養(yǎng)耗冷量 Q4 根據(jù)工藝設(shè)計(jì)，每月需進(jìn)行一次酵母純培養(yǎng)，培養(yǎng)時(shí)間為 12d，即 288h。冷卻前無(wú)菌水溫 30℃。每天單罐降溫耗冷量為： Q02=4MC1[6（ 1） ]=4***7=8219888 (KJ) 工藝要求此過(guò)程在 2天內(nèi)完成，則耗冷量為（麥汁每天裝 個(gè)錐形罐）： Q22=（ ） /(24*2)=(*8219888)/(24*2)= (KJ/h) （ 3）發(fā)酵總耗冷量 Q2 Q2=Q21+Q22=+=44422(KJ/h) (4)每罐用冷媒耗冷量 Q0 Q0=Q01+Q02=12020229+8219888=20223117 (KJ) 酵母洗滌用冷無(wú)菌水冷卻的耗冷量 Q3 在錐形罐啤酒發(fā)酵過(guò)程，主發(fā)酵結(jié)束時(shí)要排放部分酵母，經(jīng)洗滌活化后重復(fù)用于新麥汁的發(fā)酵，一般可重復(fù)使用 5— 7 次。 根據(jù)表 2 啤酒生產(chǎn)物料衡算表，可知每糖化一次需熱麥汁 ，而相應(yīng)的麥汁密度為1048kg/m3,故麥汁質(zhì)量為： M=1048*= (kg) 又知 120 Bx 麥汁比熱容 C1=(Kg?k),工藝要求在 1h 小時(shí)內(nèi)完成冷卻過(guò)程，則所耗冷量為： Q1=[M*c*（ t1t2） ]/τ =[**(946)]/1 =25833935(KJ/h)