水的焓为:
i=558.52kJ/kg,汽热效率η=95%。则 Q总 D= ------------ (I-i)η
=76081378.55 ÷[(2728.1-558.52)395%] =36912.98(kg)
2.9 糖化一小时最大蒸气耗用量D最大
糖化操作中,麦汁煮沸时耗热量最大,已知煮沸时间1.5小时,热效率95%,则 Q最大=Q6÷1.5÷95%
=39853469.3÷1.5÷95% =27967346.9(KJ) 相应最大蒸气消耗量为 D最大=Q最大÷(I-i) =12890.7(kg/h)
2.10每吨酒蒸气消耗量
根据生产设计,旺季糖化次数为900次(占到全年产量的60%)。每年糖化次数1500次,共生产啤酒106133t,则全年蒸汽消耗量为 D每年=36912.9831500=55369470(kg) 每吨酒蒸气消耗量为
D啤酒=55369470/106133=521.7(kg/t啤酒) 旺季每天蒸气消耗量为
D每天=36912.9836=221477.88(kg/d) 各部热量消耗综合如下表:
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表2—2 10万吨啤酒厂糖化车间总热量衡算表
名称 蒸气
0.2 (表压) 规格(MPa) 每吨酒消耗每小时最大消耗量每昼夜消耗量年消耗量(kg) 521.7 (kg) 12890.7 (kg) 221477.88 (kg) 55369470 3 工艺耗水量计算(含冷却水)
3.1糖化用水
糖化锅加水比为1:3.5,糊化锅加水比为1:4.5。混合原料每次加入量为15351.63kg;其中糊化锅中加料量为2763.28kg,糖化锅加料量为12588.35kg。 则每次糖化锅中用水量为
12588.3533.5=44059.23(kg) 每次糊化锅中用水量为
2763.2834.5=12434.76(kg) 单次糖化用水总量为
44059.23+12434.76=56493.99(kg) 糖化用水时间为0.5小时,因此
每小时最大用水量=56493.99÷0.5=112987.98(kg/h) 3.2洗糟水用量
每100kg混合原料洗糟水用量为450kg,则洗糟水用量为 15351.633450÷100=69082.34(kg) 洗糟时间定为1.5小时,则洗糟水最大用量为 69082.34÷1.5=46054.9(kg/h) 3.3糖化室洗刷用水
糖化室及设备洗刷用水单次用水定为20吨,清洗时间为2小时,则 洗刷最大用水量=20÷2=10(t/h) 3.4麦汁冷却器冷却用水
麦汁冷却时间定为1小时,麦汁冷却温度为96°C降至8°C,冷却水温度为2°C
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升至80°C。
冷却水用量 G水=Q/C水(t2-t1) 麦汁放出热量 Q=G麦C麦(t1-t2)
式中:麦汁量G麦 =76242.3431.055=80435.7(kg) 热麦汁比热C麦 =3.65(KJ/kg. °C) 麦汁温度t1=95°C t2,=10°C C水=4.18(kJ/kg. °C)
冷却水温度 t2=80°C t1=2°C 冷却时间t=1小时
所以 Q=80435.733.653(96-8)=25835946.8(KJ/h) G水=25835946.8÷ [4.183(80-2)]=79.24(t/h)
,
,,
,
3.5 澄清槽洗刷用水
单次洗刷耗水量为8吨,冲洗时间0.5小时,则
洗刷最大用水量=8÷0.5=16(t/h)
3.6 麦芽汁冷却器清洗用水
假设一次冲洗用水6t,清洗时间0.5小时,则 最大用水量=6÷0.5=12(t/h)
3.7 CIP 装置洗涤用水
设配洗液一次用水6t,用水时间为1小时,则 最大用水量=6÷1=6(t/h)
3.8 CIP系统配洗液用水
配洗液每次用水20t,用水时间为1小时,则 最大用水量=20÷1=20(t/h)
3.9 过冷却器洗涤用水
过冷却器每次洗刷用水为4t,洗刷地面用水为2t,用水时间为1.5小时,则 最大用水量=(4+2)÷1.5=4(t/h)
3.10 硅藻土过滤机洗刷用水
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设硅藻土过滤机洗刷用水为10t,地面洗刷用水2t,用水时间为1小时,则最大用水量为12t/h.
3.11 清酒罐洗刷用水
每天洗刷清酒罐两个,用水为10t,地面清洗用水3t,用水时间1小时,则最大用水量13t/h .
3.12 洗瓶机用水
洗瓶机最大生产能力按20000瓶/h计,单瓶清洗用水量1.5kg,则总用水量为 2000031.5310=30(t/h)
-3
3.13 装酒机洗刷用水
每冲洗一次用水5t,冲洗时间为40分钟,则最大耗水量为 5360÷40=7.5( t/h)
3.14 杀菌机用水
杀菌机单瓶耗水量1kg总耗水量为 2000031310=20(t/h)
-3
3.15 包装车间地面洗刷用水
包装车间地面洗刷用水为15t,用水时间为0.5小时,最大用水量为 15÷0.5=30(t/h)
3.16 发酵罐洗刷用水
一个发酵罐用水为3t,每罐洗涤时间0.5h,则最大用水量为
3÷0.5=6(t/h)
3.17 其他用水
以上未计算的地面用水,管道冲洗用水,每班计20t,用水时间为2小时,则每小时用水量为
20÷2=10(t)
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第三章 主体设备计算及选型
1 糖化车间主要设备选型
1.1 糊化锅
容积的计算:
第一次煮沸前米醪量为15198.04kg。其中大米粉2302.73kg,含水量13%;麦芽粉352.15kg,含水量6%;焦麦芽粉54.21kg,含水量4%;黑麦芽粉54.2kg,含水量2%;所以:
米醪干物质=(2302.73387%+352.15394%+54.3396%+54.2398%)/15198.043100%= 16.05%
查《发酵工厂工艺设计概论》附录表9,得相对密度为1067kg/m3, 则: V有效=15198.04/1067=14.2m3
生产需要0.8的填料系数,故所需容积:
V总=14.2/0.8=17.75 m3
糊化锅采用圆柱形锅身.椭圆形底的容器.取圆筒的直径D与高度h1之比为2:1,
则:
(1)糊化锅圆柱部分的体积为:V1=0.785D2h1
22(2)椭圆形底的体积:V2=?ah2
322(3)锅的全体积为:V总= V1+ V2=0.785D2h1+?ah2=7 兀D3/48=17.75
3 式中:D=2h1
1 a=D
2 h2=
11a=D 24所以:可得:D= 3.4m h1= 1.7m h2= 0.85m a=1.7m 又因为:V总大于V有效 所以设计合格。 设糊化锅升气管直径D1:
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