【正文】 則： D=Q 總 /[（ Ii）η ]= 247。 247。（ Ii） =247。 150000=(kg/t) 每晝夜蒸汽消耗量 (按旺季算）： D,最大 = 6=（ kg/d） 表 23 7 萬噸啤酒廠糖化車間總熱量衡算表 名稱 規(guī)格（ MPa） 噸酒消耗 /kg 小時(shí)最大消耗 /kg 每晝夜消耗 /kg 年消耗量 /kg 蒸汽 （表壓） 年產(chǎn) 15 萬噸 10176。 糊化鍋中加料量 為 （ 1+） =, 糖化鍋加料量為 = 糖化鍋加水比為 1:，糊化鍋加水比為 1:，混合原料每次加入量為 ，其中糊化鍋中加料量為 , 糖化鍋加料量為 . 則每次糖化鍋中用水量為： =（ kg） 每次糊化鍋中用水量為： =（ kg） 單次糖化用水總量為： +=（ kg） 糖化用水時(shí)間為 ，因此： 每小時(shí)最大用水量： 247。 100=57191（ kg） 洗糟時(shí)間定為 ，則洗糟水最大用量為： 57191247。 C 降至 10176。 C 升至80176。 冷卻用水量 水G =Q/ 水c （ 2t 1t ） 麥汁放出熱量 Q=G 麥汁 麥汁c （ 1t? 2t? ） 式中： 1t? =95176。 C 2t =80176。 C 麥汁G =(kg) 麥汁c =() 所以 Q= （ 9510） =（ kJ/h） G 水 =247。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 過濾冷卻器洗刷用水 過濾冷卻器洗刷用水為 4t,洗刷地面用水為 2t,用水時(shí)間為 小時(shí)，則：最大用水量（ 4+2） /=4(t/h) 硅藻土過濾機(jī)洗刷用水 設(shè)硅藻土過濾機(jī)洗刷用水為 10t，地面洗刷用水 2t，用水時(shí)間 1 小時(shí)，最大用水量為12(t/h)。 洗瓶機(jī)用水 洗瓶機(jī)最大生產(chǎn)能力按 20xx 瓶 /h 計(jì)，單瓶清洗用量 ，則總用水量為： 20xx 247。 瓶裝機(jī)洗刷用水 每沖洗一次用水 5 t，沖洗時(shí)間為 40 分鐘，則 最大耗水量為： 5 60247。 1000=2(t/h)。 =30(t/h) 發(fā)酵罐洗刷用水 一個(gè)發(fā)酵罐用水為 3 t，每罐洗滌時(shí)間 最大用水量為： 3247。 2=10(t) 工藝耗冷量的計(jì)算 發(fā)酵車間工藝流程 94℃熱麥汁→冷麥汁（ 6℃）→錐形罐發(fā)酵→過冷卻 1℃→貯酒→過濾→清酒罐 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 年產(chǎn) 10176。 10 度 Bx 麥汁比熱容 c1=[kJ/()] 冷媒用 15%酒精稀溶液，比熱容可視為 c2=[kJ/()] 麥芽糖厭氧發(fā)酵熱 q=麥汁發(fā)酵度為 80% 根據(jù)發(fā)酵車間耗冷性質(zhì)，可分為工藝耗冷量和非工藝耗冷量兩類。 工藝耗冷量的計(jì)算 麥汁冷卻耗冷量 Q1 本設(shè)計(jì)采用一段式 串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法 ，使用的 冷卻介質(zhì)為 2℃的冷卻水，出口溫度為 85℃，糖化車間送來的熱麥汁溫度為 94℃，冷卻至發(fā)酵起始溫度 6℃。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) G= 1040247。 P 麥汁的比熱容為 [kJ/()]，工藝要求在 1h 內(nèi)完成冷卻過程 。 C和 6176。 C 的冷水 ）耗量為： M1=Q1247。 ( 83) =(kg/h) 式中： T2 T1分別為冷凍水的初溫和終溫 85176。 C， mc 為水的比熱容， [kJ/()] 全年耗冷量為： 全1Q = fQ 1820247。每天單罐降溫耗冷量為 ： 0Q? =3G 1c [6(1)]=3 7 =(kJ) 工藝要求此過程在 2 天內(nèi)完成，則耗冷量為（麥汁每天裝 2 個(gè)發(fā)酵罐）： 2Q? =2 0Q? /(24 2) =2 （ 24 2） =（ kJ/h） 3. 發(fā)酵總耗冷量 2Q 2Q = 2Q? + 2Q? =+=(kJ/h) 4. 每酵用冷媒耗量 0Q 0Q = 0Q? + 0Q? =+=(kJ) 5. 發(fā)酵用冷媒耗量（循環(huán)量） 2M 發(fā)酵過程冷卻用稀酒精做冷卻介質(zhì)，進(jìn)出口溫度為 8176。 C，固耗冷量為： 年產(chǎn) 15 萬噸 10176。 3 = 1820247。 由上面條件可得無菌水的用量為： WG? = 6 % 3=（ kJ/d） 式中： 為糖化一次冷麥汁量（ kg） 每班無菌水用量 : WG = WG? 247。 3=(kg/班 ) 假定無菌水冷卻操作 2 h 內(nèi)完成 ，則無菌水冷卻耗冷量為： 3Q = WG mc （ wt wt? ） /τ = (301)/2=（ kJ/h） 所耗冷凍介質(zhì)量為： 3M = 3Q /[ mc (2t 1t )]=( 8)=(kg/h) 式中： 2t 、 1t 為冷凍酒精液熱交換前后的溫度 0℃和 8℃。 全年耗冷量為： 全3Q = 3Q? 1820247。 3= 109（ kJ) 酵母培養(yǎng)耗冷量 4Q 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，根據(jù)實(shí)踐，年產(chǎn) 150000 噸啤酒工廠酵母培養(yǎng)耗冷量為： 4Q =167202（ kJ/h） 對應(yīng)的年耗冷量為： 4Q? = 4Q 288 10=167202 2880= 108（ kJ） 單罐工藝耗冷量為： 單4Q = 4Q? 247。 3） = 108247。 3） =（ kJ） 相應(yīng)的高峰冷凍介質(zhì)循環(huán)量為： 4M = 4Q /[ mc (2t 1t )]=167202/( 8)=（ kJ/h） 發(fā)酵車間工藝耗冷量 tQ 1. 工藝耗冷量為： 年產(chǎn) 15 萬噸 10176。 露天錐形罐冷量損失 5Q 錐形啤酒發(fā)酵工廠幾乎都是把發(fā)酵罐置于露天，由于太陽輻射，對流傳熱和熱傳導(dǎo)等造成冷量散失，可根據(jù)低溫設(shè)備，管道的冷量損失公式計(jì)算，通常這部分的冷量散失可由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取。 單罐耗冷量為： 單5Q = 5Q? 247。 3） =74101680247。 3） =37050840（ kJ） 年耗冷量為： 全5Q = 單5Q 1820247。 3 = 1010（ kJ/a） 若白天日曬高峰耗冷量為平均每小時(shí)耗冷量的 2 倍， 則高峰耗冷量為： 5Q =2 5Q? /24=2 74101680/24=6175140(kJ/h) 冷媒（ 8℃稀酒精）用量： 5M = 5Q /[ 2c (2t 1t )] =6175140/( 8) =(kJ/h) 清酒罐，過濾機(jī)及管道等散失冷量 6Q P47 因涉及的設(shè)備、管路很多，故啤酒廠設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)選取。 3= 910 (kJ) 冷媒（ 8℃）稀酒精用量： 年產(chǎn) 15 萬噸 10176。 150000=(kJ/t) 將上述結(jié)果，整理后可得年產(chǎn) 15 萬噸啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表，如下： 表 24 7 萬噸啤酒廠發(fā)酵車間耗冷量衡算表 耗冷分類 耗冷項(xiàng)目 每小時(shí)耗冷量（ kJ/h) 冷媒用量（ kg/h） 每罐耗冷量（ kJ） 年耗冷量（ kJ） 工藝耗冷量 麥汁冷卻 1Q 發(fā)酵耗冷 2Q 無菌水耗冷 3Q 酵母培養(yǎng) 4Q 167202 工藝總耗冷 tQ —— 非工藝耗冷量 錐形罐冷損失 5Q 6175140 37050840 管道等冷損 6Q 非工藝耗冷 ntQ —— 合計(jì) 總耗冷 Q —— 單耗 年產(chǎn) 15 萬噸 10176。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 糊化鍋的容積計(jì)算 糊化鍋采用的是圓柱形的器身，球形下頭和無折邊錐形上頭，頂角為 120176。角的攪拌器 [9]。 32()2 2 12D D D???? 得到 D = (m) H=(m) 煮沸鍋尺寸的計(jì)算 麥汁煮沸鍋是用于過濾后麥汁煮沸和加入酒花，使麥汁達(dá)到一定濃度的設(shè)備，擬采用內(nèi)加熱式煮沸鍋。鍋身直徑與筒體高度之比為:12:1，容量系數(shù)為 6575％，錐底角度應(yīng)小于或等于 1400 為宜 （ 2）加熱方式 外加熱器，殼層通入 蒸汽進(jìn)行加熱 （ 3）煮沸強(qiáng)度要求 10％或更高 （ 4）材質(zhì)鍋體一般宜用不銹鋼 醪液量 G=*+*= 設(shè) 煮沸鍋內(nèi)麥汁濃度 度 查表得，密度為 1036kg/m3 設(shè)煮沸鍋圓柱直徑為 D,則圓柱部分高為2D,橢圓封頭及封底的高為4D，則 mD ??? ? 則圓柱部分的高為 ，橢圓封頭及封底的高為 。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 板框過濾機(jī) 糖化后麥汁量為 設(shè)過濾需要 2 小時(shí)，則過濾機(jī)生產(chǎn)能力為 : 回旋沉淀槽的尺寸計(jì)算 回旋沉淀槽是圓柱形的器身，平底槽底及無折邊錐形封頭頂。 薄板換熱器尺寸計(jì)算 薄板冷卻器：采用一段冷卻的方式，設(shè)麥汁進(jìn)回旋沉淀槽后的溫度為 95℃，冰水的溫度為2℃。C 降至 10186。C 升至 80186。C，Δ t2=8186。 發(fā)酵罐的尺寸計(jì)算 ： 3??? AntN t發(fā)酵周期，（天） C t t t t t 0 2 1 2 1 8 . 9 92 . 0 7 ln ? ? ? ? ? ? ? ? ? ) ( 92 . 15508467 85 18 . 4 57 . 78939 ) 10 95 ( 18 . 4 kJ G Q ? ? ? ? ? ? ? ? ) ( . 3 m V V ? ? ? 有 容 ) ( .59 1036 6 . 61148 3 m V ? ? 有 ) / ( 13 . 30883 2 25 . 61766 h kg ? 2D年產(chǎn) 15 萬噸 10176。 （ 2）冷卻方式的確定 本次設(shè)計(jì)方式采用夾套冷卻，分成 3 段，對柱身進(jìn)行冷卻，而錐底部分采用冷卻層冷卻。 （ 4）管的材料選擇 選用不銹鋼作為發(fā)酵罐的材料，耐腐蝕且導(dǎo)熱系數(shù)小，罐體上各種接管均為不銹鋼。 則發(fā)酵罐有效容積為： *3=247m3 設(shè)填充 系數(shù)?= 則 取徑高比為： D:H=1:4，錐角為 750，00 , Tg DhhDTg ??，則 022 )2()2(34)2( TgDDDDV ???? ??總 將以上數(shù)據(jù)帶入公式，并整理得： D= (m),H=4D=(m) 清酒灌尺寸計(jì)算 考慮到清酒罐需保存，一發(fā)酵罐酒入 2 個(gè)清酒罐，一天出 3 發(fā)酵罐酒，進(jìn)六個(gè)清酒罐，準(zhǔn)備3 個(gè)備用，共設(shè) 9 個(gè)清酒罐。則： ) ( .154 2 ) 2 ( 2 m D D V ? ? ? ? 總 ) ( . 0 5 . 123 3 m V ? ? 總 ) ( 5 . .247 2 3 m V V ? ? ? 發(fā)酵罐有 有 ) ( 79 . 308 8 . 0 .247 3 m V ? ? 總 43 3 3 6 20 ? ? ? ? N 年產(chǎn) 15 萬噸 10176。 附屬設(shè)備設(shè)計(jì)與選型 啤酒過濾設(shè)備 用途 過濾啤酒，除去渾濁物、酵母細(xì)胞、殘?jiān)取? 酵母的擴(kuò)培設(shè)備 采用分級培養(yǎng)系統(tǒng) 一個(gè)麥汁殺菌罐，一級 ，二級，三級擴(kuò)培罐各個(gè)組成。 2. 洗滌水罐設(shè)置 清水罐 2 個(gè)，堿水罐 1 個(gè)，熱水罐 2 個(gè)， H2O2 1 個(gè)，無菌水罐 1