【正文】 62+42552= [kJ /（kgK）]則 t=（6487263－42552）/21762=℃℃，考慮到米醪由糊化過到糖化鍋輸送過程的熱損失，可以不必加中間冷卻器。所以 Q3=G混合C混合（7063）＝64872（70－63） ＝ kJ第二次煮沸混合醪的耗熱量Q4由糖化工藝流程可知：Q4 = Q4ˊ + Q4 ˊˊ+ Q4ˊˊˊ 混合醪升溫至沸騰所耗熱量 Q4ˊ 根據(jù)工藝，第二次并醪后的溫度為74℃，則送到第二次沸騰的混合 醪量為GⅡ水分蒸發(fā)量V2糖 化 鍋 G混合 70℃ 糊化鍋GⅡ 煮沸 GⅡ V2 Gˊ混合78 ℃ GⅡV2由物料衡算關系：(GⅡ V2)C混合100＋（G混合－GⅡ）C混合70＝（G混合 V2）C混合78由于第二次煮沸過程時間不長，且送過去煮沸的混合醪量不多，在此忽略V2不記，則上式變?yōu)椋? (GⅡ V2)G混合100＋（G混合－GⅡ）C混合70＝G混合78 GⅡ＝（78－70）/（100－70）C混合=% G混合C混合 由前面的計算過程知： G混合＝64872 kg C混合＝ kJ/(kgK) 故 Qˊ4＝％G混合C混合(10070)=%6487230 = kJ（3）二次煮沸過程蒸汽帶走的熱量Q4ˊˊ煮沸時間為10分鐘，蒸發(fā)強度為5%，則蒸發(fā)水分量為：V2=%648725%10/60= kg故Qˊˊ4=I Qˊˊ4== kJ式中 I為煮沸溫度下飽和蒸汽的焓 （kJ / kg）（4）損失Q4ˊˊˊ，根據(jù)經(jīng)驗Q4ˊˊˊ=15%（Qˊ4 + Qˊˊ4）把以上所得代入（1）得：Q4=（Qˊ4 + Qˊˊ4）=（+）= kJ（5）槽水耗熱量Q5設洗槽水平均溫度為80℃，每100千克原料用水450 kg，則用水量為：G洗=104450/100=61200 kg故Q5=G洗Cw（8018）=6120062=15936480 kJ 麥芽煮沸過程中耗熱量Q6 Q6 = Qˊ6 + Q6ˊˊ + Q6 ˊˊˊ （1） 由糖化物料衡算表可知，設過濾過程完畢麥汁溫度為70度，則進入煮沸鍋的麥汁量為： G麥汁=104又C麥汁=10200+3710+13600 = [kJ /（kgK）]故Q6ˊ=G麥汁C麥汁（10070）=（10070）= kJ（2） 煮沸過程中蒸發(fā)耗熱量Qˊˊ6，煮沸強度為10%， 則蒸發(fā)水分為：V3=10%= kg Q6ˊˊ== kJ（3） 熱損失Q″′6=15%（Qˊ6+Qˊˊ6）故 Q6=（Q16+Q116）=（+） =糖化一次總耗熱量：Q總= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 =1855224++++15936480+=糖化一次耗用蒸汽量D，Ⅰ= kJ / kg則D=Q總/（Ii）η 其中i為相應的冷凝水的焓（ kJ / kg）η為蒸汽的的熱效率，取η=95%則D=（）95%=32972 kg在糖化過程的各步驟中，麥汁煮沸耗熱量Q7為最大，且知道煮沸時間為90分鐘，熱效率為95%，故Qmax=95%= kJ /h相應的最大蒸汽耗量 D=蒸汽單耗Ds 根據(jù)設計，每年糖化次數(shù)為1300次，共生產(chǎn)啤酒98814噸， 年耗蒸汽總量為：Dr=329721300=42863600 kg 每噸啤酒成品耗蒸汽Ds（對糖化） Ds=42863600/98814=433kg /t啤酒 每晝夜耗蒸汽量（按生產(chǎn)旺季酸算）為 Dd=329725=164860 kg /h 表42 蒸汽耗量表名稱規(guī)格(Mpa)每噸產(chǎn)品消耗定額量（kg）每小時最大蒸汽用量（kg /h）每晝夜消耗量（kg /d）年消耗量（kg /a）蒸汽 （表壓）433 13257 16486042863600(三)、壓縮空氣用量計算酒花分離器用氣使用壓力：2 kg/cm2分離器有效容器量：8m2當壓送殘液時，考慮一定的損失，故乘以2倍的安全系數(shù)，吹風次數(shù)為30次，吹風時間為40分鐘，則每次用量：q＝8230＝180（m3）每小時最大風量為：q1＝48060/40＝720（m3/h）種子罐用氣使用氣壓：2 kg/cm2通用管口徑為40mm，壓縮空氣流速為10m/s故，每小時最大用氣量為： q2＝10（πd2/4）6040＝（m3/h）酵母培養(yǎng)室用氣使用氣壓：2 kg/cm2通用管口徑為40mm，壓縮空氣流速為10m/sq3＝10（πd2/4）6040＝（m3/h）清酒罐用氣設用氣量為濾酒用氣的2倍，則用氣量為： q5＝1622＝324（m3/h）裝酒機用氣使用壓力：8 kg/cm2按最大生產(chǎn)能力計算，即50000瓶/小時，根據(jù)經(jīng)驗，裝1000瓶酒需耗氣8 m3，則用氣量為[2]： q6＝508＝400（m3/h）其他用氣包括氣流輸送裝置用氣等，每小時用氣量約為200 m3啤酒廠壓縮空氣耗量衡算總表序號用氣項目用氣壓力（kg/cm2）用氣量（m3/h）1酒花分離器27202種子罐23酵母培養(yǎng)室24清酒罐3245裝酒機84006其他200（四）、耗冷量的計算工藝耗冷量的計算（1）、發(fā)酵工藝流程示意圖94℃熱麥汁 冷卻 冷麥汁（6℃） 錐形罐 發(fā)酵 過冷冷卻至1℃ 貯酒 過濾 清酒罐（2）、工藝技術指標及基礎數(shù)據(jù)①年產(chǎn)11176。p淡色啤酒100000噸②旺季每天糖化5次，淡季3次，每年共糖化1300次③主發(fā)酵時間6天④3鍋麥汁裝1個錐形發(fā)酵罐⑤11176。Bx麥汁比熱容C1= kJ /（kgK）[2]⑥冷媒用15%酒精溶液，比熱容可視作C2= kJ /（kgK）[1]⑦麥芽糖厭氧發(fā)酵熱q= kJ /kg⑧麥汁發(fā)酵度60% (3)、工藝好冷量根據(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，即：Q = Qt + Qm ①麥汁冷卻耗冷量Q1每糖化一次得熱麥汁85500升，而相應的麥汁密度為1048千克/立方米。故麥汁量為：G=104885500/1000=89604 千克又知道11176。 kJ /（kgK），工藝要求1小時內(nèi)完成故：Q1=GC（t1t2）=89604(946)/1=31540608(kJ/h)根據(jù)設計結(jié)果，每個錐形發(fā)酵罐裝3鍋麥汁，則麥汁冷卻每罐耗冷量為：Qf = 3Q1 =331540608=9451824(kJ)相應的冷凍介質(zhì)（2℃的冷水）耗量為：M1=Q1/Cm(tˊ2tˊ1)[1]=31540608/(852)=(kg/h)式中：tˊ2和tˊ1分別是冷凍水的終溫和初溫， Cm為水的比熱容[kJ /（kg K）]②發(fā)酵耗冷量Q2I、發(fā)酵期間發(fā)酵放熱：，發(fā)酵度為60%，則1L麥汁放熱量為：q = 11%60%= kJ根據(jù)物料衡算，每鍋麥汁的冷麥汁量為79500L，則每個錐形罐發(fā)酵放熱量為：Q0ˊ=795003=9659250 kJII、由上工藝知道主發(fā)酵時間為6天，每天糖化5鍋麥汁，考慮到發(fā)酵放熱的不平衡性，忽略主發(fā)酵期麥汁升溫。發(fā)酵高峰期耗冷量為：Q2ˊ=Q0ˊ5/2463=96592505/2436=（kJ/h）發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗冷Q2ˊˊ發(fā)酵液從6℃至1℃，每天單罐降溫耗冷量為：Q2ˊˊ=3GC [6（1）]=3896047=7526736 kJG為送入發(fā)酵的麥汁量，即89604(kg)；C為11176。麥汁的比熱容工藝要求此過程2天內(nèi)完成，則耗冷量為：（麥汁每天裝2罐）Q2ˊˊ=2Q0ˊ/242=313614 （kJ /h）III、則每鍋麥汁Q2= Q2ˊ +Q2ˊˊ= +313614=（kJ / h）IV、每罐發(fā)酵耗冷量Q Q = Qˊ + Qˊˊ=9659250+7526736 =17185986 kJV、發(fā)酵用冷媒耗量（循環(huán)量）M2發(fā)酵過程用稀酒精液作為冷卻介質(zhì)，進出口溫度為8℃和0℃，故每鍋耗冷量為：M2=Q2/{Cm[0（8）]}= 8= kJ/h③酵母洗滌用冷無菌水冷卻的耗冷量Q3在錐形罐啤酒發(fā)酵過程中，主發(fā)酵結(jié)束時，要排放部分酵母，經(jīng)洗滌活化后重復使用于新麥汁發(fā)酵，重復使用5到7次。%，且用1℃的無菌水洗滌，洗滌無菌水量為酵母量的3倍，冷卻前無菌水水溫為30℃，用8℃的酒精冷卻。則無菌水用量為：Gwˊ=896046%3= 千克/天每班無菌水用量：Gw = Gwˊ/3= 千克/班假定無菌水冷卻操作在2小時內(nèi)完成，則無菌水冷卻耗冷量為：Q3=GwCm(twtwˊ)/τ[2]=(301)/2 = kJ / h所耗冷凍介質(zhì)量為：M3=Q3/[Cw（t2t1）] (t1=8℃ t2=0℃)=8= kg/h每罐用于酵母洗滌的耗冷量為： Q3=GwCm(twtwˊ)/2=(301)/2= kJ式中：2——為每班裝罐兩罐④、酵母培養(yǎng)耗冷量Q4根據(jù)工藝設計，每月需進行一次酵母純培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為12天[2]，即288h，根據(jù)工廠實踐，年產(chǎn)10萬噸啤酒廠酵母培養(yǎng)耗冷量為：Q4=143300 kJ/h對應年耗冷量Q4ˊ=Q428810=108kj相應的高峰冷凍介質(zhì)循環(huán)量為：M4=Q4/[Cm(t2t1)] =143300/(8)= (千克/小時)⑤發(fā)酵車間工藝耗冷量Q總Q總=Q1+Q2+Q3+Q4=31540608+++143300= kJ / h非藝耗冷量 （1）、 錐形罐啤酒發(fā)酵工廠幾乎都是把發(fā)酵罐置于露天，由于太陽輻射、對流傳熱和熱傳導等造成冷量散失。通常，這部分的冷量散失可由經(jīng)驗數(shù)據(jù)求取。3萬噸露天錐形罐冷量散失在13000到30000 kJ /t啤酒之間，在南方亞熱帶設廠，應取高值。故旺季每天耗冷量：Q5ˊ=Gb30000=76530000=11536800 kJ /天Gb——旺季成品啤酒日產(chǎn)量若白天日曬高峰耗冷為平均每小時耗冷量的兩倍，則高峰耗冷量為：Q5=2Qˊ5/24=961400 kJ / h冷媒用（8℃）稀酒精，用量為：M5=961400/8 =28750kg/h清酒罐，過濾機及管道等散失冷量Q6根據(jù)經(jīng)驗：Q6=12%Q總=12%= kJ/h冷媒（8℃）稀酒精用量：M6=Q6/[Cm（t2t1）]= kg/h表43 啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算項目耗冷項每小時耗冷量（kj/h）冷媒量（kg/h）每罐耗冷（kj）年耗冷（kj）工藝耗冷量麥汁冷卻Q1315406081261624321010發(fā)酵耗冷量Q222914648109無菌水耗冷Q3108酵母培養(yǎng)Q4143300107108工藝總耗冷————108非工藝耗冷量錐形罐冷損Q5961400287509229440109管道等冷損Q615645891109非工藝總耗冷24875331109合計總耗冷————108 單耗 650250KJ/t啤酒（五）、用電量計算表51 糖化工段配用電機[2]配電項目功率（kw）數(shù)量（臺）合計（kw）出料配電機326原料粉碎機配用電機11222糊化鍋配用電機15215倒醪泵配用電機15115糖化鍋配用電機15115過濾槽配用電機15115麥汁回流泵配用電機15115熱麥汁配用電機30130清麥汁泵配用電機15115通風機配用電機11111冷凝水泵配用電機15115氣流輸送配用電機30130洗滌配用電機15115工作油泵配用電機616合計Pe1=225kw配電項目功率（kw）數(shù)量（臺）合計（kw）鼓風機配電機8432引風機配電機20480電動給水泵配電機10220旋流泵配電機5210水質(zhì)處理泵配電機6212蒸汽泵配電機10220合計Pe3=174kw表 52 發(fā)酵工段配電機[2]配電項目功率（kw）數(shù)量（臺）合計（kw）冰水泵配電機5210沸液配電機8216酵母輸送泵配電機8216發(fā)酵液泵配電機10220啤酒分離泵配電機11222過濾泵配電機11222清酒泵配電機10220CO2處理泵配電機25+20兩套90洗滌泵配電機8216合計Pe2=244 k