【正文】 同時(shí)人孔需要經(jīng)常打開，所以選用回轉(zhuǎn)拱蓋快開不銹鋼人孔，又因?yàn)?PN=，選用 Dg=450mm 的 JB58179. 表 55 人孔尺寸 (mm) 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 直徑長度 A 6 450 6 600 540 322 160 32 30 190 。人孔有回轉(zhuǎn)蓋式，吊蓋式。人孔有圓形和橢圓形兩種。 =，（在范圍內(nèi)，滿足要求。/s 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 查《化工原理》（上） P20表 11，自來水流速范圍 ，取洗滌水流速為 ，則管徑為 D= uVsπ/4 =(4 ) = 取 40mm 查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 P56 表 26，選用Φ 45* 的無縫鋼管，其內(nèi)徑為 di= 校核： u=4Vs/π di178。消耗的 CO2的體積為 m179。 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)過三次，第一次進(jìn)堿，第二次進(jìn)清水，第三次進(jìn)消毒水。為準(zhǔn)，對于單釀 發(fā)酵，一次冷媒 直接蒸發(fā)冷卻。 發(fā)酵后期 平均溫差： 6℃→ 1℃ 8℃→ 0℃ 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 △ t1=t1t2=6℃ △ t2=t2t1=7℃ △ tm=（△ t1△ t2） /In（△ t1/△ t2） =（ 67） /In（ 6/7） =℃ ∴冷卻面積 F=Q/(K△ tm) =575168/( 220 ) =178。 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。） =（在 — 范圍內(nèi)，符合要求。則冷媒進(jìn)出口管徑： D= uVsπ/4 =50 mm 取 DN=50 mm 查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表 57 ，其內(nèi)徑 di=50mm 校核 u=4Vs/π di178。/s 查《化工原理》酒精屬于低黏度流體，流速范圍在 — 。為三段冷卻，三個(gè)冷媒進(jìn)口管。)= ，滿足要求。） 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 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 則排酒管的管徑 D= uVsπ/4 = )?? （ = 97 mm 則 管徑取 100mm 查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表 26 ，查的Φ 108 4的無縫鋼管 內(nèi)經(jīng)為 di=100 mm 校核： u=4Vs/π di178。 =4 ( 178。/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=。 該發(fā)酵罐實(shí)裝醪液 160m179。須采用帶邊過渡段的折邊結(jié)構(gòu) . ① 過渡段厚度：б =KPcDi/(2【б】 tΦ )+C 因?yàn)? a=35176。 mm 4000 1000 50 8 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 罐底錐形封頭的設(shè)計(jì)選型 選用不銹鋼【б】 t=137的 0Cr18Ni9 制作，錐殼半頂角 35176。發(fā)酵罐內(nèi)的液體全部裝滿時(shí)的最高工作壓力為： P 最高工作壓力 =P 表 +P 液柱 =+ρ gh =+1011 105 = 取其值為 所以， Pc= 工作壓力 = 在此設(shè)計(jì)壓力 Pc取 S=PcDi/(2【б】 tΦ Pc) = 4000/（ 2 137 ） = 式中： Di— 發(fā)酵罐內(nèi)徑 4000 mm 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 【б】 t — 不銹鋼許用應(yīng)力【б】 t =137，出自《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 P319 Φ — 焊縫系數(shù)Φ =1，雙面對接頭 100% C— 壁厚附加量 C1— 鋼板負(fù)偏差， C1= C2— 腐蝕裕量，不銹鋼，腐蝕裕微量，一般單面腐蝕 C2=1,雙面 C2=2 C3— 加 工減薄量 C3=0(冷加工 C3=0，熱加工 C3=1mm) Sd=S+C2=+2= 查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 P94表 49得 C1= 所以： Sn=+= mm 圓整后取 Sn=8mm 罐的筒體厚度為 8mm的 0Cr18Ni9 鋼板制作。 因?yàn)榘l(fā)酵罐里面所裝的溶液是酸性的，而 CIP 清洗液中僅有堿性溶液，因此，選用材料必須耐酸 耐堿耐腐蝕， 因此，材料應(yīng)選用不銹鋼。=64860 m3 富裕量：（ 64860— 103） / 103=﹪， 富裕量的范圍在 5%10%故 滿足要求。 所以，取 N=27 （個(gè)） 實(shí)際產(chǎn)量： ( 27247。 橢圓形封頭體積： V 橢圓 =D2hbπ /4+D2haπ /6≈ ha=D/4 所以 V 橢圓 ≈ V 錐底 = π D3/ V 圓柱 =π D2 H/4 V 有效 = V 橢圓 + V 錐底 + V 圓柱 160= +π D2 H/4+ π D3/ 160= D3 D= 取 D=4，則 H=4D=16 m V 實(shí) = m3 發(fā)酵罐數(shù)量的確定 本設(shè)計(jì)采用錐底圓柱形發(fā)酵罐，目前國內(nèi)幾乎所有的廠家都用這種發(fā)酵罐。 則容積為： V 有 =Vs247。這里選用 70176。 發(fā)酵罐 H:D=— 6:1,這里選用 4:1。一日糖化 4次。本設(shè)計(jì)選18000kJ/t。通常，那部分的冷量散失可由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取。 故耗冷媒量為： M2=Q2/(cm 8) =247。（ 24 6 2） =103286（ kJ/h） 發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗冷 Q2″ 主發(fā)酵后期，發(fā)酵液溫度從 6℃緩降到 1℃。［ C 水 （ 852）］ =23228840 247。則所耗冷： Q1= GC(t1t2)= 70017 (946)/1=23228840（ kJ） 根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，每 2鍋麥汁進(jìn)一個(gè)發(fā)酵罐。 有前面的計(jì)算可知，每糖化一次得到的熱麥汁為 67324L，相應(yīng)的麥汁密度為: G= 67324=70017（ kg） 又查得 10176。 P 啤酒的密度為 1011kg/m3 ，實(shí)際年生產(chǎn)啤酒 :： 萬噸。 70%= 106（ L） 把前述的有關(guān)啤酒物料衡算計(jì)算結(jié)果整理見下表 32物料衡算結(jié)果 物料名稱 單位 對 100㎏ 混合原料 對 100L 10176。 70%= 106（ L） (10)全年過濾酒量： 62369 4 170247。 70%= 106（ kg） (8)全年濕酒花糟量： 404 4 170247。 70%= 106（ L） (6)冷麥汁量： 63999 4 170247。 70%= 106（ kg） (4)全年酒花耗量： 135 4 170247。 70%= 106 （ kg） (2)全年麥芽 耗量： 6359 4 170247。 =62369（ L） (11) 酒花量： 61745247。 =404（ kg） (9) 發(fā)酵液量： 61745247。 =63999（ L） (7) 濕糖化糟量： 61745247。 30=2725(kg) (4) 混合原料用量： 6359+2725=9084 (kg) (5) 熱麥汁量： 61745247。 =61745（ L） (2) 麥芽用量： 61745247。 (1) 成品啤酒量（灌裝前）： 1000247。 170=(噸 /天 ) 設(shè)生產(chǎn)旺季每天糖化 4 次，旺季總糖化次數(shù)為 680 次（淡季根據(jù)需要酌情調(diào)整糖化次數(shù)），可算得每次糖化可產(chǎn)成品啤酒量（灌裝后）為： 247。 =(m^3) 年產(chǎn) 6 萬噸 10176。 342= 式中 44— CO2 分子量 342— 麥芽糖（ C12H22O11）分子量 設(shè) 10176。 P冷麥汁密度為 ，則 ： = 所以， 10176。 100= 同理， 100kg 原料產(chǎn)生濕酒花糟： 680/100 = (12)酵母量（以商品干酵母計(jì)） 生產(chǎn) 100L 啤酒可得 2kg 濕酵母泥，其中一半作生產(chǎn)接種用，一半作商品酵母用，即為 1kg。 P經(jīng)典啤酒需耗混合原料量 （ 100/680） 100=(kg) 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 (2)麥芽耗用量 70%=(kg) (3)大米耗用量 30%=(kg) (4)酒花耗用 100L 熱麥汁中加入的酒花量為 ，故酒花耗用量為： （ ） 100 %=(kg) 同理， 100kg 原料耗酒花： 680/100 = (5)熱麥汁量 （ /680） 100=(L) (6)冷麥汁量 （ ） 100=(L) (7)發(fā)酵液量： （ ） 100=(L) (8)濾過酒量： （ ） 100=) (9)成品酒量： （ 680/680） 100=100(L) (10)濕糖化糟量： 設(shè)排出的濕麥糟含水分 80%， 濕麥芽糟量為： [()(10075)/(10080)] = 濕大米糟量為： [()(10095)/(10080)] = 故濕糖化糟量為： += 同理， 100kg 原料產(chǎn)生濕糖化糟： 680/100 = (11)濕酒花 糟量： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 設(shè)酒花在麥汁中的浸出率為 40%，酒花糟含水分以 80%計(jì)，則酒花糟量為： (10040) 100247。 P 啤酒的物料衡算 根據(jù)上述衡算結(jié)果知， 100kg 混合原料可生產(chǎn) 10176。 故熱麥汁（ 100℃）體積為： （ 247。 10） 100=(kg) 又知 10176。 100=% 混合原料收得率為： （ %+ %） %=% 由上述可得 100kg 混合原料可制得的 10176。 P 啤酒的物料衡算 (1)熱麥汁量 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 根據(jù)表 31可得原料收得率分別為： 原料麥芽收得率為： (1005)247。 P 啤酒的物料衡算，然后進(jìn)行100L10176。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 第三章 物料衡算 物料衡算的意義 物料衡算是指理論上進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，所要消耗的物料和可以得到的產(chǎn)品以及副產(chǎn)品的量，物料衡算的準(zhǔn)確與否關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)工藝的合理性和設(shè)計(jì)的可行性，是整個(gè)設(shè)計(jì)階段的重要一環(huán)。 （ 3）促銷功能。 （ 2）美化增值功能。 （ 1）保護(hù)功能。因此，