产30万KL-8度淡色啤酒厂工艺初步设计.doc

大连工业大学2015届本科生毕业设计（论文） 毕 业 设 计（论 文） 题目：年产30万KL 8度淡色啤酒厂工艺初步设计 子题：啤酒过滤机设计 专 业： 指导教师： 学生姓名： 班级-学号： 2016年 6 月大连工业大学本科毕业设计（论文）年产30万KL 8度淡色啤酒厂工艺初步设计The 8 With an Output of 300,000 KL of Pale Beer Factory of a Preliminary Design设计（论文）完成日期 2016 年 6 月 6 日学 院： 专 业： 学 生 姓 名： 班 级 学 号： 指 导 教 师： 评 阅 教 师： 2016 年 6 月AbstractII目录第一章 绪论11.1 啤酒发展简况11.2 啤酒分类及特点31.3 世界著名啤酒品牌61.4 未来啤酒工业发展趋势9第二章 设计的目的、任务及内容152.1 毕业设计的目的152.2 毕业设计的要求和基本内容152.3 设计的指导思想152.4 全厂设计建设设想162.5 原料与产品标准、国家标准162.6 工厂设计、建筑可行性报告21第三章 厂址选择223.1 厂址选择的重要性223.2 厂址选择的原则223.3 总平面设计的原则和要求23第四章 工艺计算244.1 物料衡算244.2 物料衡算计算244.3 热量衡算334.4 热量衡算计算35第五章 设备选型415.1 斗式提升机415.1 暂贮箱455.3 粉碎机465.4 糊化锅495.5 糖化锅535.6 过滤槽595.7 煮沸锅635.8 回旋沉淀槽675.9 薄板冷却器715.10 发酵罐745.11 酵母扩培罐805.12 清酒罐835.13 啤酒包装85第六章 重点设备啤酒过滤机的设计906.1 烛式滤管906.2 烛式过滤机916.3 硅藻土926.4 附属设备936.5 过滤机的操作流程946.6 优势95第七章 耗水、耗冷、耗电、耗煤的计算967.1 水平衡计算967.2耗冷平衡计算1037.3 耗电量工艺计算1077.4 耗煤工艺计算111第八章 CIP清洗系统的设计1148.1 CIP系统1148.2 CIP的技术要求1148.3 CIP清洗系统115第九章 污水处理1179.1 污水的来源1179.2 污水的处理方法1179.3升流式厌氧污泥床（UASB）和序列间歇式活性污泥法（SBR）120第十章 人员安排12210.1 全厂定员122参考文献124致谢1251.2 啤酒分类及特点1.2.1 根据麦汁浓度分类1. 低浓度型：麦汁浓度在2.58%,酒精含量为0.82.2%。 2. 中浓度型：麦汁浓度在912%，酒精含量为2.53.5%。 3. 高浓度型：麦汁浓度在1322%，酒精含量为3.65.5%。 1.2.2 根据啤酒色泽分类1. 淡色啤酒：按碘液浓度表示其色度，通常在0.40.7mL碘液之间，即色 度为514EBC单位。这是世界上产量最大的一类啤酒。其典 型产品如捷克的比尔森啤酒和我国的青岛啤酒。 2. 浓色啤酒：按碘液浓度表示其色度，通常在13.5mL碘液之间，即色度 为1540EBC单位。其色泽呈棕色或红褐色。其典型产品如浓 色爱尔啤酒，棕褐色五星啤酒。 3. 黑色啤酒：按碘液浓度表示其色度，通常在515mL碘液之间，色度为 50130EBC单位。其典型产品为德国的慕尼黑啤酒。 1. 鲜啤酒：又称生啤酒，是不经巴氏消毒而销售的啤酒。鲜啤酒中含有活酵 母，稳定性较差。 2. 纯生啤酒：不经过巴氏杀菌，采用无菌膜过滤，保留了啤酒原有的特性与 风味。 3. 熟啤酒：熟啤酒在瓶装或罐装后经过巴氏消毒，比较稳定，可供常年销售， 适于远销外埠或国外。1.2.5 根据销售渠道分类 1. 内销啤酒：国内呈普通啤酒。内销啤酒只需利用符合质量标准的原料；工 艺要求不及外销啤酒；价格较低；保质期短。但若对其浊度及 抗冷性有特殊要求外，也应按外销啤酒的后处理措施进行工艺 操作。 2. 外销啤酒：国外称为出口啤酒，国内通常称为特制啤酒。由于其原料质量 要求高、生产工艺较特殊、周期较长、保质期至少在6个月以 上，故产量仅占全国总量的510%，并集中于青岛、北京等 地。1.2.6 根据包装容器分类 1. 瓶装啤酒：过去的啤酒多采用瓶装，但自罐装方式出现后，瓶装啤酒的比 例有所下降。 2. 罐装啤酒：罐材通常为铝合金。一般罐装啤酒的味感不及瓶装啤酒。 3. 桶装啤酒：多为瞬间杀菌啤酒。1.3 世界著名啤酒品牌西欧如同美国一样，啤酒消费量是较高的，但也有所下降。西欧人均啤酒力求在工艺上设备上追求简单、先进、合理，以适应社会和市场的要求。2.5.1 啤酒国家标准表2.1 啤酒国家标准项目名称 国家特级企业 国家一级企业 国家二级企业A B C产品质量合格率 99 98 95物质消耗总损失 6 8 8.5粮耗（kg/t酒） 175 180 185水耗（kg/t酒） 10 20 25煤耗（kg/t酒） 150 170 185电耗（kg/t酒） 100 105 120全厂劳动生产率 25000 15000 12000资金利税率 55 40 30人均实现利税 15000 10000 8000 根据此厂所应符合国家一级企业的标准，对其用的原料进行了选型，并对生产的产品有了相应的标准。第三章 厂址选择4.2.1 100kg原料（70%麦芽，30%大米）生产16度啤酒为例，进行物料衡算。 啤酒复合酶添加量为麦芽干重的0.05%，故：复合酶添加量：耐高温-淀粉酶每吨大米添加0.3L，活力单位10万，故： 耐高温淀粉酶添加量：1.热麦汁量：原料麦芽收得率： 辅料大米收得率： 混合原料收得率： 由上述可得100kg混合原料可制得的16热麦汁为：16麦汁在20时的比重为1.064kg/L，而100热麦汁是20时的麦汁体积1.04倍，故热麦汁（100）体积为：2. 冷麦汁量： 3.发酵液量 （16）：4.稀释加脱氧水量： 5.过滤酒量：6.10成品酒量：7. 酒花添加量：8.酒花糟量： 设麦汁煮沸过程中干酒花浸出率为40%，且酒花糟水分含量为80%,则酒花糟量为：9. 湿糟量（设麦糟含水80%）：10. 酵母泥产量（酵母泥含水80%，产物转换率为2%）：11.游离CO2生成量（发酵度为65%，浸出物均由麦芽糖组成），根据麦芽糖分解化学式，则：式中：44CO2分子量；65%啤酒的实际发酵度； 342麦芽糖分子量；0.1616度冷麦汁。设每100L发酵液溶解0.5kgCO2，则发酵液中CO2含量：游离CO2量为：20时，CO2的密度为1.834 kg/m3,则体积为：12.空瓶用量（瓶损为1.0%，选用500ml空瓶）：13.瓶盖损失率为1.0%，则瓶盖用量：14.商标损失率为1.0%，则商标用量： 4.2.2 生产100L 8度淡色啤酒厂的物料衡算 由上述结果知，100kg原料（70%麦芽，30%大米）能生产8度啤酒859.90L，故可得下述结果：1.混合原料量：2.麦芽用量： 3.大米用量：4.复合酶用量：5.-淀粉酶用量： 6.热麦汁（15）量：7.冷麦汁（15）量：8.发酵液(15)量： 9.稀释加脱氧水量: 10.过滤酒量：11.酒花添加量：12.酒花糟量： 13.湿糖化糟量： 14.酵母泥量： 15.游离CO2量：16.空瓶用量：17.瓶盖用量： 18.商标用量： 4.2.3 年产30万KL 8度淡色啤酒厂糖化一次定额物料衡算。设该厂全年工作日为210天，其中淡季糖化90天，旺季糖化120天，淡季每天糖化六批次，旺季每天糖化八批次，那么，全年共糖化1500批次。糖化一次投料量：1.麦芽用量：（kg)2.大米用量：3.复合酶用量：4.-淀粉酶用量：5.热麦汁量（15）： 体积：）6.冷麦汁量（15）：7.发酵液量（15）：8.稀释加脱氧水量：9.过滤酒量：10.成品酒量：11.酒花添加量：12.酒花糟量：13.湿糖化糟量：14.酵母泥量：15.游离CO2量：16.空瓶用量：17.瓶盖用量：18.商标用量：4.2.4 年产30万KL 8度淡色啤酒厂糖化一年定额物料衡算1.投料量：2.麦芽用量：3.大米用量：4.复合酶用量：5.-淀粉酶用量：6.热麦汁量（15）：7.冷麦汁量（15）：8.发酵液量（15）：9.稀释加脱氧水量：10.过滤酒量：11.成品酒量：12.酒花添加量：13.酒花糟量：14.湿糖化糟量：15.酵母泥量：16.游离的CO2量：17.空瓶用量：18.瓶盖用量：19.商标用量：4.2.4 物料衡算数据统计表表4.2 年产30万千升8度啤酒厂发酵车间物料衡算表物料名称单位100kg混合原料100L8度淡色啤酒糖化一次定额30万KL啤酒生产复合酶kg0.0350.00418.1412210-淀粉酶L0.0090.00102.093141混合原料kg10011.63232603.49107麦芽kg708.14162802.44107大米kg303.4969801.05107酒花kg0.450.05105.171.58105热麦汁L462.5952.58105171.541.58108冷麦汁L443.1151.53103068.111.55108湿糖化糟kg88.0810.2420486.833.07107湿酒花糟kg1.360.16315.514.73105发酵液L438.6851.02102037.431.53108稀释加脱氧水量L438.6851.02102037.431.53108过滤酒L868.59101.01202034.113.03108成品啤酒L859.90100200013.773.00108酵母泥kg1.770.21412.276.18105CO2m311.741.682729.594.09106空瓶量个17372024040286.06108瓶盖量个17542044080686.12108商标数张17542044080686.12108芽兼作糖化剂。在该两锅内分别处理后，将双醒合并于糖化锅，然后按浸出法升温至糖化终了温度。工艺流程图：自来水18糊化锅 料水比1：3.0 料水比1：2.6 糖化锅大米6980kg 热水50 麦芽16280kg50（15min） 45（60min） 95（20min） 100 (15min) 混合醪 65(30min) 78(20min) 去发酵 冷麦汁 冷却 沉淀 煮沸 过滤 糖化结束4.4 热量衡算计算4.4.1 糖化用水耗热量为Q1根据工艺，知：糊化加水 糖化加水 糖化用水 设初水温度为18, 糖化配料用水50,则糖化用水耗热量为:4.4.2 糊化过程糊化醪煮沸耗热量Q21.糊化锅中糊化醪由t0升温到100耗热量Q2 其中,1.55-绝干谷物的比热容； 4.18-水的比热容；原料初始温度是18,热水为50,则糊化醪的初温t0: 糊化锅中糊化醪由t0升温到100耗热量Q2 2.煮沸过程中蒸汽带走的热量Q2设糊化锅煮沸时间20min,蒸发量（煮沸强度）为每小时5,则蒸发水量为:其中：I0-100水的汽化潜热为2257.2KJ/(kgK) 3.大米醪煮沸耗热量(大米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前二次 耗热的12)：4.4.3 糖化过程兑醪后耗热量Q31.糖化醪初始温度t0 煮沸后的糊化醪量：混合醪量： 兑醪后的比热容C混合醪： 兑醪后的初始温度t(设糊化醪煮沸后进入糖化锅的温度为100)：2.混合醪糖化完成后升温至78过滤，耗热量Q33.兑醪后耗热量Q3实际生产中热损失约为Q3的12%，则4.4.4 过滤槽中洗糟水耗热量Q4设洗糟水平均温度为78, 洗糟水用量为原料的2.6倍,则洗糟水用量：4.4.5 煮沸过程耗热量Q51.麦汁升温至沸腾耗热量Q5洗糟后进入煮沸锅的麦汁量G麦汁：C麦汁比热容计算：煮沸前麦汁浓度为根据经验公式 煮沸时间与煮沸强度的确定：煮沸过程应煮出水分百分比：常压煮沸时间约为1.5h,煮沸强度812%，本设计选择煮沸强度为10%，则煮沸时间10%/14.64%=1.46（h）2.麦汁沸腾时耗热量Q5 沸腾过程中耗热：3.麦汁煮沸总耗热Q5 升温和沸腾存在热损失，约为前两项的12%，则4.4.6 生产一批次麦汁总耗热量Q总 kJ4.4.7 生产一批次麦汁耗用总蒸汽量D 使用表压为0.3Mpa的饱和蒸汽，则 kg式中 i相应冷凝水的焓（561.47 kJkg） 蒸汽的热效率，取=95%4.4.8 生产过程中每小时最大蒸汽耗用量Qmax在麦汁生产各步骤中,煮沸麦汁耗热量Q5为最大,而包括升温和沸腾两步，则每小时蒸汽最大耗用量进行比较： 由此，每小时最大蒸汽耗用量：4.4.9 蒸汽年耗计算本设计每年生产麦汁1500批，共产8度啤酒30万KL，则年耗蒸汽量DT：日耗用蒸汽量Dd（按旺季计算）： 每千升成品啤酒耗用蒸汽DS ：表4.3 年产50万KL 10啤酒厂热量衡算表名称规格（MPa）顿酒耗量（kg）小时最大耗量日耗量年耗量蒸汽0.3229.5115744.413.671056.89107 每小时输送量：其中，Q-斗式提升机的生产能力（t/h）； V-斗的容量（L）；L-相临斗间距（m）； w-物料提升速度m/s； -物料的密度kg/m3 ； -物料填充系数，一般取0.8。因为,所以选用的斗式提升机D250-浅斗Q制符合生产要求。3. 大米的功率计算：）其中，N0-斗式提升机的生产功率kw；Q-斗式提升机的生产能力t/h；H-提升高度m，取；V-牵引构件的速度m/s；q0-牵引构件和料斗的每米长度质量kg/m,；K2K3-与料斗形式有关的系数，对D型带K2取2.2,K3取1.4。4. 电机功率计算-传动总效率 K-功率储备系数，时， 时，5.1.2 麦芽斗式提升机的选型1. 型号选择:麦芽由斗式提升机运到暂贮箱内要求在0.7h内完成，麦芽糖化一次定额量为 ,干麦芽的密度为 。糖化一次麦芽体积： 每小时输送量:查生物工程工厂设计概论用D型斗式提升机技术性能表,选取D350-浅斗Q制提升机。2. 生产能力计算： 每小时输送量：其中，Q-斗式提升机的生产能力（t/h）； V-斗的容量（L）；L-相临斗间距（m）； w-物料提升速度m/s； -物料的密度kg/m3 ； -物料填充系数，一般取0.8；因为,所以选用D350-浅斗Q制的斗式提升机符合生产要求。3. 麦芽的功率计算其中，P0-斗式提升机的生产功率kw；Q-斗式提升机的生产能力t/h；H-提升高度m，设；V-牵引构件的速度m/s；q0-牵引构件和料斗的每米长度重量；K2K3-与料斗形式有关的系数，对D型带K2取2.2,K3取1.4。4. 电机功率计算5.1.3 斗式提升机设计规范表表5.1 斗式提升机设计规范表提升机型号D250浅斗Q制D350浅斗Q制 输送量（m3/h）23.450.4料斗宽度(mm)250350容量（L）2.67.0斗距（mm）400500 输送胶带宽度（mm）300400层数54外层厚度(mm)1.51.5每米长度料斗及带自重（kg）9.412.1料斗运行速度(m/s)1.251.25转动筒转速(r/min)47.547.5电机功率（KW）4.355.85备注提升大米提升麦芽5.2 暂贮箱5.2.1 麦芽暂贮箱1. 容积计算：每次麦芽的投料量：麦芽密度： 有效容积系数：则麦芽暂贮箱有效容积为:则容积2. 结构采用方形锥底,钢架结构,白铁皮材质。 定箱内尺寸为：，符合要求。5.2.2 大米暂贮箱1. 容积的计算：每次大米的投料量：大米密度： 有效容积系数：则大米暂贮箱所需容积为:2. 结构：采用方形锥底,钢架结构,白铁皮材质。 尺寸如下：，符合要求。5.3 粉碎机原料在进行糖化和糊化之前必须先粉碎，粉碎后的原料增加了比表面积，可溶性物质容易浸出，也有利于酶的作用，使原料的不溶性物质进一步分解。粉碎分为干法粉碎与湿法粉碎，一般在过滤过程中采用过滤槽的使用湿法粉碎，保证了麦芽的破而不碎。使用压滤机过滤使用干法粉碎。 原料粉碎是简单的机械过程,但其粉碎程度对糖化时的生化变化，对麦汁的组成成分，对麦汁过滤的速度以及对提高原料利用率都是非常重要的。粉碎过细会增加麦皮中有害物质的溶解，影响啤酒质量，也会增加麦汁过滤的难度；粉碎过粗，则会影响麦汁有效成分的利用，降低了麦汁的浸出率。 啤酒厂的原料粉碎，大多都采用辊式粉碎机。主要用于粉碎大米和麦芽，目前我国采用的粉碎机主要是两辊式、四辊式、五辊式、六辊式。5.3.1 大米粉碎机采用两辊式粉碎机，干法粉碎，要求大米粉碎在1h内完成。采用湿法粉碎。湿法粉碎的最大优点是使粉碎后的麦芽破而不碎，在过滤槽过滤过程中可以获得高效率滤层，加快过滤速度，缩短糖化时间，改善啤酒的风味和色泽，去除抑制酶作用有害物质，而且对于淀粉酶的水活化有一定的好处，同时可以起到防止粉尘危害的作用。采用六辊式粉碎机，要求麦芽粉碎在1h内完成。1. 生产能力Q其中，Q-粉碎机生产能力kg/h； B-两辊间隙0.3mm；L-辊子长度2.1m； D-辊子直径250mm；-物料密度800kg/m3； -容积系数取0.8； N-辊子速度 通常辊子的圆周速度取2.5-5m/s,取5m/s, 转/min，符合生产要求。2. 功率计算计算公式: 其中,N-粉碎机功率kw； G-粉碎机生产能力（t/h）；K-功率系数100-110，取105；D-粉碎前物料直径2.5mm.5.3.2 麦芽粉碎机 采用湿法粉碎。湿法粉碎的最大优点是使粉碎后的麦芽破而不碎，在过滤槽过滤过程中可以获得高效率滤层，加快过滤速度，缩短糖化时间，改善啤酒的风味和色泽，去除抑制酶作用有害物质，而且对于淀粉酶的水活化有一定的好处，同时可以起到防止粉尘危害的作用。采用六辊式粉碎机，要求麦芽粉碎在1h内完成。1. 生产能力Q其中，Q-粉碎机生产能力； B-两辊间隙0.8mm；L-辊子长度3m； D-辊子直径250mm；-物料密度500kg/m3；-容积系数取0.8N-辊子速度 通常辊子的圆周速度取2.5-5m/s,取5m/s, 转/min，符合生产要求。2. 功率计算计算公式为:其中,N-粉碎机功率kw； G-粉碎机生产能力（t/h）；K-功率系数100-110，取105； D-粉碎前物料直径2.5mm；5.3.3 粉碎机基本性能表表5.2 粉碎机基本性能表项目大米粉碎机麦芽粉碎机辊数（个）2 6辊直径（mm） 250 250辊长度(mm) 2100 3000辊子转速（r/min） 382 382生产能力（kg/h） 725417272.51辊间距（mm）0.30.8功率消耗（KW） 9.7623.265.4 糊化锅5.4.1 糊化锅的用途与结构糊化锅是用来辅助原料和对大部分糖化醪加热煮沸的设备。糊化的机理：糊化是指辅料的糊化醪受到淀粉酶的分解，形成低聚糊精和可发酵糖的过程。糊化的目的：为了节省麦芽，降低成本，改进质量。 糊化锅的结构：糊化锅是圆柱形筒身，锅底采用椭球形封头，并有夹层，锥形顶盖；锅顶设有一个人孔，一个升气筒，顶上设有风帽，防止外物进入，一个照明灯；锅内设有德国先进搅拌器：搅拌桨叶是长而宽大且对称设置，有倾角开孔，搅拌装置可升降的悬挂式搅拌器；圆柱形锅体、锅顶、锅底均采用不锈钢材料，外设保温材料。加热方式采用在锅底及侧壁焊接圆形管的蒸汽式加热方式。5.4.2 主体尺寸1. 每批次醪液量为：糊化醪液量： 2. 有效容积糊化醪干物质含量： 查附录 表9,，醪液的近似密度为：1112 kg/m3，则：3. 总体容积为:设容积系数为0.8,则:4. 锅体高度H与直径D设锅体径高比为2:1,即，采用标准椭圆封头，短半轴采用双糊化锅糊化，每个糊化锅的体积圆整为 取内径，厚度为10mm，材质为碳钢的封头Dg340010，JB1154-73；曲面高度850mm，直边高度50mm，内表面积13.0m2，容积5.6m。校核醪液高度5. 升气筒直径d升气筒面积为液体蒸发面积的1/30-1/50,这里取1/40， 升气筒的高度为15m。6. 搅拌桨半径确定 选取桨叶直径为罐体直径的0.85，则；为加工方便，圆整为：3000mm；搅拌桨为倾角45的折叶桨。 桨宽度： 转速5.4.3 功率计算1. 雷诺准数 故为湍流状态其中，D1-搅拌器直径m； n-搅拌器转速(转/s)，0.5转/s；-醪液密度kg/m3； u-液体绝对粘度/（ms）2. 功率准数其中：B-搅拌叶的宽度； H-液面高度；搅拌叶与旋转平面角度45；搅拌容器内径3.4 m；而取（经验公式）3. 搅拌器所需功率N需其中，n-桨叶转速取0.5r/s；D-桨叶长度3.0m 4. 电机的功率其中, k-阻力系数取1.2； k1-电动机贮备系数取1.3 ；总-传动机构总效率取0.4。55.4.4 锅体重量计算设锅身壁厚，锅底壁厚,升气筒及上面锥形锅顶壁厚, 升气筒长度为15m,不锈钢比重为7900kg/m31. 锅身重:2. 锅底重:3. 升气筒重:4锅顶重： 5. 总质量(估计其他重):5.4.5糊化锅基本数据表5.3 糊化锅基本数据表名称糊化锅有效容积（m3）10.46全容积（m3）13.08工作压力（kg/cm2）常压锅底夹层（kg/cm2）1.5出料阀液压（kg/cm2）6锅体直径(mm)3400锅体高(mm)1700升气筒高（mm）15000升气筒直径（mm）540锅顶及升气筒壁厚（mm）3锅底厚（mm）10锅身壁厚（mm）10总重量（kg）3805.68填充系数0.8最高工作温度100搅拌器直径（mm）3000转速（r/s）0.5电机功率（KW）14.025.5 糖化锅5.5.1 糖化锅的简述1. 锅的用途糖化锅的主要作用是进行麦芽的蛋白质的分解，并且与已经糊化的大米醪混合，维持醪液在一定的温度，使醪液进行淀粉糖化成可被酵母利用的低糖。2. 形式与结构 （1）糖化锅是圆柱形筒身，锅底采用标准椭圆封头，并有夹层，锥形顶盖。 （2）锅顶设有一个人孔，一个升气筒，顶上设有风帽，防止外屋进入，一个照明灯。 （3）锅内设有德国先进搅拌器：搅拌桨叶是长而宽大且对称设置，有倾角开孔，搅拌装置可升降的悬挂式搅拌器。 （4）圆柱形锅体、锅顶、锅底均采用不锈钢材料，外设保温材料。加热方式采用在锅底及侧壁焊接圆形管的蒸汽式加热方式。55.5.2 糖化锅的主体尺寸1. 每批次醪液量为：每批次投入的麦芽量：16280(kg)每批次的麦芽醪量：每批次的大米醪量：每批次的水分蒸发量：698kg兑醪后的糖化醪的量：2. 有效容积：混合醪干物质含量： 查表，计算得醪液的近似密度为：1107 kg/m3，则：3. 总容积：设容积系数为0.8,则：采用两个糖化锅糖化，每个锅的有效容积：38.77m；总容积：48.46m。4. 锅体高度H与直径D及搅拌器直径D1标准椭圆封头，锅体径高比为2:1,即2H=D 得，圆整选取内径为5000mm，总深度，直边高度，内表面积 27.7280，容积为17.1479m的标准椭圆封头。校核醪液高度选取折叶搅拌器，搅拌桨叶角=30搅拌器直径一般取0.14，则，取故搅拌桨的宽度根据经验，搅拌桨的安装高度范围内变化，对功率基本无影响。取，则5. 升气筒直径d升气筒截面积为液体蒸发面积的1/30-1/50,这里取1/40，则：升气筒的直径：,取整升气筒的高度为15m。6. 人孔直径确定人孔直径的选择一般选择直径为500mm,即7. 锅顶封头高度h2 锅顶封头选择顶角为120，内径为5000mm的无折边锥形封头，已知升气筒直径为800mm，则锅顶封头高度： 5.5.3 搅拌器功率计算搅拌器转速设二级，进料时转速高，取30r/min；加热搅拌时最高线速度3m/s，则加热搅拌器转速已知搅拌器，锅体1. 雷诺准数：其中，D1-搅拌器直径m； n-搅拌器转速(r/s)，0.5 r/s；-醪液密度kg/m3； u-液体绝对粘度/(ms)；2. 功率准数 其中，b-搅拌叶的宽度取0.5m； H-液面高度1.74m；搅拌叶与旋转平面角度45；搅拌容器内径5m；而取3. 搅拌器所需功率N需其中，n-桨叶转速取0.5r/s；D1-桨叶长度3.5m4. 电机的功率其中, k-阻力系数取1.2；k1 电动机贮备系数取1.3 ； 总-传动机构总效率取0.4。 5.搅拌轴径d1 查阅资料知，所需的最小实心搅拌轴计算公式如下： ，圆整取 其中，取15；5.5.4 锅体重量计算 设锅身、锅底壁厚,升气筒及上面锥形锅顶壁厚, 升气筒长度为15m,夹层空隙为10mm，不锈钢比重为7900kg/m3。1. 锅身重：2. 锅底重：3. 升气筒及上面锥形锅顶重：4.附属设备总重5. 总质量：5.5.5 糖化锅基本数据表6-1糖化锅基本数据表名称 糖化锅有效容积（m3）50.52全容积（m3）63.15工作压力（kg/cm2）常压锅底夹层（kg/cm2）0.75锅体直径(mm)5000锅体高(mm)2500升气筒高（mm）15000升气筒直径（mm）800锅顶及升气筒壁厚（mm）3锅底厚（mm）10锅身壁厚（mm）10总重量（kg）7247.71填充系数0.8最高工作温度80搅拌器直径（mm）3500转速（r/s）0.5电机功率（KW）35.665.6 平底筛板过滤槽5.6.1 过滤槽的用途与结构 糖化工序结束后，要在最短时间内将糖化醪中从原料溶出的物质与不溶性物质分开，以得到澄清的麦汁，常用平板过滤槽过滤。 过滤槽是圆柱形筒身，锅顶为120度的锥体，槽底为平底，槽底部附有水平筛板，水平筛板下面有一夹层,过滤槽底部中心有一带二臂耕刀机的中心轴；锅顶设有一个人孔，一个升气筒，顶上设有风帽，防止外屋进入，一个照明灯。圆柱形锅体、锅底、锅身均采用不锈钢材料，外设保温材料。45.6.2麦糟层厚度 麦糟层厚度不宜太厚或太薄，太厚会延长过滤时间，太薄则麦汁滤出太快，使过滤效能减弱，根据实践，一般麦糟层厚度取0.30.4m合适，取0.4m。5.6.3过滤面积的确定 V麦糟=（1.82.0）G麦芽，即100kg麦芽产生180200L含水的滤糟层，取值1.8，V大米糟=（1.041.05）G大米，即100kg大米产生104105L含水的滤糟层，取值1.04，则过滤槽筛板面积： 5.6.4过滤槽容积的确定采用不锈钢板材质，圆柱形平底，椭圆形顶盖，且短轴取D/4。由得：，圆整为11m过滤槽容积系数为0.8过滤槽高，取H=1.8m5.6.5过滤槽重量估算取锅底壁厚，锅身壁厚，锅顶及升气筒，采用不锈钢材质，密度。1. 锅底重2. 锅身重3. 锅顶重4. 升气筒重其中，取升气筒高升气筒截面积为锅内液体表面积的1/301/50，取，经计算5. 锅体重量5.6.6过滤槽内耕糟装置的转速1. 耕槽时为避免麦糟层扬起，一般转速约为0.250.4 r/min，取0.4 r/min。圆周转速为0.040.07 m/s，取0.07 m/s。2. 出糟时转速，取5 r/min。圆周转速取0.7 m/s。5.6.7过滤槽槽底与筛板的间距 麦汁过滤管管径取，。5.6.8过滤槽槽底耕刀数量设耕糟器横梁距离锅壁为0.1m则， 横梁长度为每臂长度为取耕刀间距为0.3m，则耕刀数量, 耕刀长度0.8m。5.6.9搅拌器的确定选取二折叶螺旋桨搅拌器，桨叶直径为罐体直径的0.85，搅拌桨叶角。转数。搅拌器直径，液体雷诺准数 故为湍流状态。1. 阻力系数根据查图8-2-13得，在乘以校正系数，2. 搅拌需要的功率3. 电动机功率， ， 所以选400kw的电机。表5-4 过滤槽的主要技术参数表名称过滤槽有效容积（m3）77.53总容积（m3）96.91锅内压力（kg）/cm3）常压锅底夹层压力（kg）/cm3）1.5出料阀液压（kg）/cm3）6最高工作温度（）100锅身直径（m）11升气筒直径（m）1.74锅身壁厚（mm）8锅顶壁厚（mm）3锅底壁厚（mm）10柱体高度（m）1.8锅底夹层厚度（mm）30过滤面积（m2）91.408搅拌器直径（m）9.35搅拌器转速（r/min）4电动机功率（kw）400重量（kg）14095.305.7 煮沸锅煮沸的目的：1. 蒸发多余的水分，使麦汁浓缩到规定浓度；2. 溶出酒花的有效成分，增加麦汁的香气、苦味和防腐能力；3. 促进非热稳定性蛋白质凝固析出，增加啤酒的稳定性；4. 杀菌。55.7.1煮沸工艺麦汁的煮沸时间对啤酒的质量影响很大，在常压下煮沸，淡色啤酒(10%-12%)的煮沸时间一般在90-120分钟，在加压0.11-0.12 MPa条件下煮沸，时间可缩短一半左右。合理的延长煮沸时间，对蛋白质的凝固、提高酒花利用率和还原物质的形成是有利的，对泡沫性能不利。过分延长煮沸时间，不仅经济上不合理，麦汁质量也会下降。本次煮沸工艺是按照常用煮沸方法设定78麦汁打入煮沸锅进行煮沸。在麦汁淹没内加热器加热区后往内加热器壳程中通入0.5 MPa 155的饱和蒸汽，麦汁由92加热到104并维持一段时间。其整个煮沸过程如下:（1）麦汁70度进入煮沸锅，满锅后添加适量CaCl2；（2）在煮沸锅内麦汁从70升至100约10min左右；（3）在压力O.03MPa,温度100下煮沸1h；100预煮沸20min，添加酒花煮沸结束前10min，二次添加酒花煮沸结束时添加麦汁澄清剂（卡拉胶）（4）煮沸结束。5.7.2煮沸锅结构（1） 煮沸锅是圆柱形筒身，锅底采用椭圆形封头，并有夹层，锥形顶盖。（2） 锅顶设有一个人孔，一个升气筒，顶上设有风帽，防止外屋进入，一个照明灯。（3） 锅内设有内加热器,为了方便观察麦汁量,锅内设有液量标尺,顶部设有温度计,压力表。 （4） 圆柱形锅体、锅顶、锅底均采用不锈钢材料，外设保温材料。5.7.3 主体尺寸1. 每次煮麦汁量进入煮沸锅麦汁量为：C麦汁麦汁比热容计算：煮沸前麦汁浓度为2. 有效体积查附录 表9,过滤后的麦汁密度/m3所以，3. 总体积煮沸锅的填充系数所以，4. 尺寸设计：采用不锈钢材质 径高比标准椭圆形封头短半轴长 由于煮沸锅有内加热器,所以计算时可将体积近似于圆柱的体积：经计算 m取5.7.4锅体重量计算取锅底壁厚，锅身壁厚，锅顶及升气筒采用不锈钢材质， 密度所以 1. 锅底重2. 锅身重3. 锅顶重4. 升气筒重其中， 取升气筒高升气筒截面积为锅内液体表面积的1/301/50，取，经计算， 5. 锅体重量表5-5煮沸锅的主要技术参数表名称煮沸锅有效容积（m3）119.49总容积（m3）170.7锅内压力（kg）/cm3）常压锅底夹层压力（kg）/cm3）1.5出料阀液压（kg）/cm3）6最高工作温度（）106锅身直径（m）8.0升气筒直径（m）1.26锅身壁厚（mm）8锅顶壁厚（mm）3锅底壁厚（mm）10柱体高度（m）4锅底夹层厚度（mm）30重量（kg）12916.495.8 回旋沉淀槽5.8.1 回旋沉淀槽的用途和结构 煮沸结束后，应尽快将麦汁中热凝固物进行有效的分离，以获得澄清的麦汁。回旋沉淀槽是最常用的热凝固物分离设备。 回旋沉淀槽是圆柱形筒身，锅顶为120度的锥体，锅底采用斜视平面的容器；锅顶设有一个人孔，一个升气筒，顶上设有风帽，防止外屋进入，一个照明灯；回旋沉淀槽利用回旋效应,故进口方式为切线进料,为加快过滤效率,采用三段式出料；圆柱形锅体、锅顶、锅底均采用不锈钢材料，外设保温材料。5.8.2 主体尺寸1. 每批麦汁体积进入回旋沉淀槽的麦汁体积为：冷麦汁密度为1069kg/m，热麦汁密度为冷麦汁的1.04倍，即为1111.76kg/m。2.总体积（填充系数=0.7） 3.锅体高度H与直径D设锅体径高比，标准椭圆形封头短半轴长则：，得，符合要求。5.8.3 锅体重量计算取锅底壁厚，锅身壁厚，锅顶及升气筒，升气筒高H=15m，d=1600mm，采用不锈钢材质，密度=7900kg/ m3。1.锅底重2.锅身重3.锅顶重4.总重量5.8.3 管路设计 1.麦汁进口位置进口位置最好与麦汁液面相平，且为锅体的切线方向。保证入口速度快。此沉淀槽选用新型设计，设二级口管，防