第四章设备计算.docx
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第四章设备计算
第4章设备计算
设本厂年生产日320天
日投料量：
kg
其中麦芽量：
113265*0.6=67959kg
大米量：
113265*0.4=45306kg
设日糖化批次：
8次/天
每批次糖化投料量：
113265/8=14158.13kg
每批次糖化投麦芽量：
67959/8=8494.86kg
每批次糖化投玉米量：
45306/8=5663.25kg
圆整投料量：
麦芽：
8500kg玉米：
5670kg
4.1贮箱计算
1、麦芽贮箱成品麦芽容重500kg/m3
V1=67959÷500=135.92m3
设成品麦芽贮箱容积系数φ=0.8
成品麦芽贮箱总容量：
V==169.90m3
一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸
A=6.5ma=0.4m
B=6mb=0.3m
H=4mh=2m
V总=A*B*H+（2A*B+A*b+B*a+2ab）
=191.35m3
2、大米贮箱
成品大米容量500kg/m3V1=45306÷500=90.61m3
设成品大米粉贮箱容积系数φ=0.8
成品大米贮箱总容量：
V==113.27m3
一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸
A=7ma=0.4m
B=6mb=0.3m
H=2mh=0.2m
V总=A*B*H+（2A*B+A*b+B*a+2ab）
=155.56m3
3大米粉贮箱φ=0.7大米粉比容1.73m3/吨
大米粉贮箱总容量：
V==1.73*6.94/0.7=17.15m3
一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸
A=3.5ma=0.2m
B=2.5mb=0.1m
H=1.5mh=2m
V总=A*B*H+（2A*B+A*b+B*a+2ab）=19.26m3
4麦芽粉贮箱φ=0.7麦芽粉比容2.56m3/吨
大米粉贮箱总容量：
V==2.56*16.18/0.7=59.17m3
一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸
A=5ma=0.3m
B=4.5mb=0.2m
H=2.5mh=2m
V总=A*B*H+（2A*B+A*b+B*a+2ab）=72.05m3
4.2碎机生产能力的计算
1、麦芽粉碎机
每天处理麦芽重67959kg，每天工作7h
则：
粉碎机生产能力为’==9708.43kg/h≈10吨
选用六辊型麦芽粉碎机，生产能力为5吨/小时，棍子规格Φ150×1000mm
配电机Y160L-6112千瓦；970转/分；2台
2、大米粉碎机
每天处理大米重33131.88kg，每天工作7h
则：
粉碎机生产能力为==6472.28kg/h
4.3糖化（采用四器组合）
1、糊化锅投料量5670kg（大米）
糊化锅加水量：
471.55*=199.89kg
加水比m1==5.00
糊化锅投料量为：
G1=（m1+1）*G01=5+1）*5670=34020kg
糊化时煮沸20min，每小时蒸发水含量为5%
蒸发量=5%*34020*=567kg
则：
糊化时加水量为：
5*5670+567=28917（kg）
※为保持糊化锅中水分和温度
校核m1==5.1
实际糊化锅投料量为：
（5.1+1）*567=34587kg
干物质重量百分比：
=14.5%
查干物质比重换算表r=1.11/m3
糊化锅有效容积V1有效==30.65m3
设：
糊化锅容积系Φ=0.65
则：
糊化锅总容积V===47.15m3
各部分尺寸，采用圆柱底式锅
1V总=V体+V底=D2H+（R3）
设：
H：
D=1：
2
D==4.16圆整D=4.20m
校核：
V总=D3=*3.14*（4.2）3=47.09m3
===63.7%
②升气筒直径，按工业发酵设备d1D=
根据糖化间平面布置，为确保蒸汽畅通上升，故取d=
所以，D1=*D=*3.80=0.76m圆整D1=0.8m
校核：
（）2=（）2=0.0333=
③加热面积A=a*V取不锈钢材质a=0.6—1.2，取a=1.2
则：
A=1.2*30.65*63.7%=24.65m3
而锅底球面积A’=2R2=2*3.14*2.08²=27.17m2
即采用锅底（半球体）为加热面积即可满足要求
④锅重，取锅皮厚8mm，查表r不锈钢=7900kg/m3
W=
⑤附属设备：
电机一台
搅拌器：
n1=30rPm
糖化锅
投麦芽量8500kg/h
①糖化加水比m2==4.53
②糖化投料量G2=（1+m2）Go2=（1+4.53）*8500=47005kg
③糖化T
a．糊化锅投料量为：
34587kg蒸发水分：
567kg
实际糊化醪量：
34587-567=34020kg
b．糊化锅干物质14.5%
淀粉干物质比热C=0.37kcal/kg℃
则：
糊化醪比热C1=0.37*14.5%+（1-14.5%）*1=0.9087kcal/kg℃
c．麦芽醪干物质重量
干物质重%==11.18%
麦芽醪比热C2=0.37*17.5%+（1-17.5%）*1=0.9296kcal/kg℃
醪液浓度控制在18左右，基本不影响酶的作用，糖化锅内加入麦芽；50℃保温时，只有pr分解，干物质百分对糖化的影响不大。
d．糖化醪干物质重量百分比%==18.48%
e．糖化醪比热C=0.37*18.48%+1*（1-18.48%）=0.88357kcal/kg℃
f．糖化温度pr休止温度50℃
t===70.69℃
所以m1,m2合理。
④糖化锅尺寸
a．糖化醪量为81025，糖化醪干物质重量百分比11.18%，r=1.025/m3
糖化锅有效容积V有效==79.05m3
取糖化锅容积系数Φ=0.7V总==112.93m3
b．各部分尺寸：
采用圆柱底式锅H：
D=1：
2
V总=V体+V底=D2H+（R3）=D3
D=1.15*=1.15*=5.56m圆整D=5.60H=2.80
校核：
V总=V总=D3=*3.14*（5.10）3=114.88m3
===68.81%即：
在所要求的范围内。
c．升气筒直径：
同糖化锅，糖化锅蒸汽量不大，取=1/50
所以，d=D=2.2*=0.792m圆整d=0.8m
d．加热面积：
糖化锅采用不锈钢，球底为钢质，中有加热夹套（备用）
A=a*Va取0.8
则：
A=0.8*79.05*68.81%=43.52m3
e．锅重计算：
锅厚取8mmr钢=7900kg/m3,r铜=8900kg/m3,
则：
W=
f．附属设备：
电机J02-62-8F一台：
I=25，N2=30rPm
过滤槽
1所需容积计算:
按物料衡算，每次糖化总量81025kg,糖化醪干物质重量分数11.18%。
查干物质比重换算得r=1.075/m3
V有效==79.05m3
生产需要1.2的容积系数V总=1.2*V有效=94.86m3
②过滤面积：
采用圆柱平底F*h=G*y
G：
每批糖化时，投麦芽量8500kg
y：
每吨麦芽形成糟量1.8—2.0m3/T取1.8m3/T
h：
糟层厚度0.3—0.45m取0.4
F===38.25m2
2过滤槽的直径高度：
D===6.98m圆整D=7.00m
H’===2.07
H’’容积高度，一般0.3—0.4m，取0.3
所，H总=H’+H’’=2.07+0.3=2.37m
校核：
F’=D2=（7）2=38.465m3
V’总=D2H=*（7）2*2.37=91.16m3
===86.72%
④升气筒直径d取d=*D
所以，d=*D=*7=0.99m圆整d=1m
⑤出料管，做底出料分布，根据啤酒工业手册P435，1个管/1.25—1.5m2
取1个管/1.25m2
有出料管n=d==25.5圆整n=26个管
导出管直径25—40mm，取Φ=40mm
⑥过滤槽内耕槽装置转速
a．耕槽时，为避免麦槽扬起，一般转速为0.25—0.4r/min，圆周转速0.04—0.07m/s
b．槽时转速，根据实际约4—5r/min，圆周转速0.4—0.7m/s
太快：
达不到出槽目的
太慢：
出槽时间太长
⑦过滤槽与筛板间距，至少应大于槽底管中直径的1/4
查手册（下）P438表8—2.3
间距为：
d+5—8，取*40+7=17mm
⑧洗糟用水量：
由物料衡算
W=365.57*14158.13/100=51757.88kg/次
⑨附属设备：
电机J03/60S-4T2一台：
转速120转/分
蒸煮锅
1锅容积确定，以每批次麦汁为准
V成品=24*10000*1000÷（320*8*1016）=92.27m3
啤酒生产总损失为：
7.5%
V2===99.76m3
蒸发水分百分率：
a=e*t=1.5*10%=15%（蒸煮1.5h）
蒸煮前麦汁体积：
V1===101.28m3
设蒸煮锅容积分数Φ=0.6
锅容积V===168.80m3
采用内加热式煮沸锅，忽略加热器中麦汁量H：
D=1：
2
D=1.15*=1.15=6.36圆整D=6.40mmH=D=3.20mm
2升气筒直径：
与糊化锅相同，蒸汽量大，取（）2=
所以，d=D=*6.40=1.17m
3煮沸锅加热面积的计算
煮沸前麦汁浓度Bx1=Bx2=Х10.7=10.64B
由《酿造酒工艺学》F︰V=1.3～1.4︰1取1.35︰1
F=1.35*101.28=136.73㎡
采用内加热式煮沸锅
设加热管直径100mm，长1.5m,加热器直径1.5m,加热面积136.73m2,加热管数n
π*0.12*1.5n+π*1.5*1.5+2*[*1.52-n*π*0.12/4]=113.4m2
得n=2009个
所以：
n=2009个成三角形排列
洗涤器用φ50*5mm不锈钢管一圈，设在柱体与球缺盖的交接处，管子具锅壁100毫米，其上对着锅比壁，开有小孔，当洗锅时把泵加压的水管（橡胶）接在该管管口，利用压力使水从小孔喷出，刷洗锅壁。
锅重取壁厚=8毫米r=7900kg/m3
W=π*D*H*r*σ+π*D*R*r*σ
4.4旋涡沉淀槽
麦制制备完成后，得到适宜浓度的麦汁，将麦汁中热凝固蛋白质分离，同时在冷却时使麦汁吸收，溶解一部分氧气，以利发酵。
槽底可用平底（斜度2%）或锥型底
麦汁泵入槽内时间10-20分，切线速度为10-25m/s，喷嘴直径为40-80mm，加工成收缩喷嘴，安装在槽底1/3液面下，为使麦汁中沉淀物质析出，热麦汁在槽内静止20-40分，而去往冷却器，沉淀物用水洗涤至下水道。
为保证槽内麦汁旋转速度的要求，热麦汁输送管内液体压力不小于6㎏/㎝2，同时为测定麦汁输送管内的液体压力，可安装液体压力计，旋涡沉淀槽技术条件要求
1、槽体高度：
直径=1：
1.14液面高：
槽直径=1：
1.76
2、麦汁进口速度：
15m/s
3、进料时间20min
4、麦汁停留时间20min
5、麦汁深度一般〈3m（2.44m）
6、麦汁进口位置：
约在麦汁高度的1/3～1/2处（即0.81m）
7、麦汁在槽内回转速度10r/min左右
8、麦汁出口位置：
上部出口位置在麦汁高度的2/3处，主要出口在麦汁高度的1/10处，并有阀门控制底部出口，第一位置1.63m，第二位置0.24米。
9、槽壁：
要求光滑，否则易产生旋涡，干扰自由流动。
旋涡沉淀槽顶部为封头，中部为圆
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