年产5000t米醋工厂设计说明书

1、 年产5000t米醋工厂设计 郑州轻工业学院本科毕业设计（论文） 题 目 年产5000t米醋工厂设计学生姓名 王 鹏 专业班级 生物工程06-1 学 号 200603020137 院 （系） 食品与生物工程学院 指导教师(职称) 徐清萍（副教授）完成时间 2010年 5月20日 年产5000t米醋工厂设计摘 要我国传统固态发酵酿造米醋历史悠久，其以小米为主要原料，风味独特，风靡世界。但随着人们生活水平的日益提高，传统酿造方法已不能满足市场需求。传统酿造方法以消耗大量的人力为主，产量较低，严重制约了醋厂规模的扩大和经济效益的提升。设计中采用传统米醋酿造工艺，保证米醋独特风味和香气成分，对生产过程

2、进行物料衡算、热量衡算和经济指标分析，进行设备选型，并对发酵工厂整体布局、发酵车间内设备进行布置，对总厂经济投入和回收做出了经济效益分析。总体上对酿造过程中从原料处理、制醅、发酵醅转移等发酵操作进行机械化改善，减少劳动耗力消，并对发酵过程中产生的“三废”产品进行综合利用，提高醋厂整体经济效益，降低米醋生产成本。关键词 米醋；传统固态发酵；机械化生产iiannual output of 5000t vinegarplant designabstractchinese traditional solid-state fermented rice vinegar has a long history

3、 with millet as the main raw material of its unique flavor, popular in the world. but with the rising of living standard, the traditional brewing methods can not meet the market demand. traditional brewing methods to consume a large amount of human-based, low yield, seriously restricted vinegar-plan

4、t expansion and enhancement of economic efficiency. design using the traditional vinegar brewing process, to ensure vinegar flavor and aroma components, the production process mass balance, heat balance and analysis of economic indicators, to equipment selection, and the overall layout of the factor

5、y fermentation, fermentation workshop equipment and piping be arrangedplant investment and recovery of the economy to make an economic analysis. on the whole brewing process from raw material processing, manufacturing grains, fermented grains and transfer operations to automation to improve fermenta

6、tion and reduce the consumption of labor and labor-intensive, and the fermentation process of waste product utilization, improve the vinegar production, reduce the vinegar production costs.key words vinegar, traditional solid-state fermentation, mechanization目 录中文摘要英文摘要1项目建设概述11.1项目建设背景11.1.1我国食醋酿造现

7、状11.1.2市场需求11.2项目建设目的21.2.1操作技术目的21.2.2三废处理21.3项目建设依据21.3.1食醋酿造技术发展趋势21.3.2食醋行业技术革新现状22项目建设规划32.1项目建设规模32.2项目生产方案32.2.1生产方法32.2.2生产时间33生产过程控制33.1生产工艺流程33.2生产过程物料衡算33.2.1全厂物料衡算主要内容33.2.2工艺技术指标和基础参数33.2.3原料消耗的计算53.2.4蒸煮醅量的计算73.2.5糖化酒化醅质量和醋酸发酵醅质量计算83.2.65000t/a小米原料醋厂总物料衡算83.3生产过程热量衡算93.3.1原料蒸煮过程中的热量衡算1

8、03.3.2煎醋灭菌过程耗热量衡算123.4生产水平衡计算133.4.1小米原料浸泡用水133.4.2发酵制醅用水133.4.3淋醋耗水量133.4.4设备清洗耗水量133.4.5工厂天耗水量总算143.5主要生产设备选型143.5.1斗式提升机选型143.5.2浸米罐选型计算163.5.3立式蒸饭机选型173.5.4蒸料冷却机183.5.5发酵池和陈酿池183.5.6淋醋池193.5.7硅藻土过滤机选型203.5.8板式换热器选型223.5.9贮醋罐的选型233.5.10离心泵选型243.5.11灌装生产线选型253.5.12全厂设备选型总表254三废综合利用254.1三废状况分析254.1

9、.1co2状况分析254.1.2污水状况分析254.1.3醋糟状况分析254.1.4垃圾状况264.2三废利用措施264.2.1醋糟作为饲料利用264.2.2污水利用274.2.3垃圾处理275厂区布局275.1厂区整体布局275.1.1工厂组成285.1.2厂区划分285.2厂区车间布局295.2.1主要车间尺寸确定295.2.2车间布置306投资控制与劳动定员控制306.1投资数量316.2厂区面积划分316.2.1厂区总面积316.2.2非建筑设施面积316.2.3厂区绿地面积316.3工厂工作制度316.3.1部门定员317技术水平和经济效益分析327.1工厂整体技术水平337.1.1

10、工艺水平337.1.2三废回收利用337.2工厂经济效益分析347.2.1工厂耗水费用347.2.2工厂耗电费用347.2.3全厂生产耗煤量357.2.4全厂人工费用367.2.5全厂投资总额367.2.6全厂效益分析36致谢37参考文献381 项目建设概述1.1 项目建设背景1.1.1 我国食醋酿造现状13我国地域广阔、物产丰富、南北气候差异较大。在长期的酿醋生产中我国各地人们按照本地历史、地理、物产和生活习惯，创造了多种富有特色的制醋工艺，打造了众多不同风味的品牌食醋，如山西老陈醋、镇江香醋、福建红曲老醋、保宁麸醋、江浙玫瑰醋、北京熏醋、上海米醋等著名食醋。综合分析我国传统食醋酿造工艺，其

11、选料和操作各有特色，但总体上凸现以下特点：以谷物类农副产品为主料，如高粱、糯米、麸皮等；以大曲或药曲为发酵剂，将自然界的微生物引入发酵过程；一般采用固态发酵，在边添加谷糠或稻壳等辅料之后进行边糖化边酒化的双边发酵；根据当地气候和资源经验总结发酵过程控制关键因素。因此传统酿造采用手工作坊的生产方式、直观感觉的工艺管理、简陋落后的生产设备、季节性的生产安排以及卫生条件差和劳动强度大，势必造成传统食醋的生产力低下，产品质量难以保证。随着微生物学的研究深入和现代化设备的引入促使现代食醋发酵出现了传统酿醋工艺、纯种固态酿醋工艺和纯种液态酿醋工艺并存的格局，三者在市场竞争中各具优势。传统工艺采用独特的原辅

12、料、大曲群体和独特的生产工艺，产品风味好，使之形成了产品质量的优势。 纯种液态制醋工艺，生产技术与设备先进，易于实现生产管理自动化和生产规模大型化，在市场中占有规模优势，降低了竞争成本，但其质量较差。而在传统酿醋工艺上发展起来的纯种固态制醋工艺，其产品风味和技术水平介于传统酿醋工艺与纯种液态制醋工艺之间，也有着自身发展的优势。1.1.2 市场需求目前我国食醋的产量，据不完全统计约为400多万吨（3.5%乙酸含量计）。近三十年食醋生产发展较快，每年约以7%的速度增长。据报道美国人均消费食醋为我国的7倍之多，日本人均消费食醋为我国的9倍多。通过以上数据对比，以我国众大的人口基数，可以看出我国食醋市

13、场的发展潜在空间。食醋的用途与功效较多，不仅能够作为酸性调味料，增进食物风味，而且能够作为保健品防病治病。如帮助消化、增进食欲、防止感冒、软化血管、降低血压美容养颜等，并能作为防暑降温的清凉酸性饮料。此外，尚可作为食品防腐剂、农业杀虫剂以及印染工业、化学工业、食品工业、发酵工业的重要原料。相信随着人们生活水平的提高和现代化经济建设的发展，我国对食醋的需求量也将会越来越大。1.2 项目建设目的1.2.1 操作技术目的通过对传统米醋酿造工艺的分析，保持米醋原有的香气香味和风味，提高下游处理过程中操作技术，应用现代分离和灭菌技术，消除沉淀混浊，保持醋体良好风格。采用现代机械化设备代替传统发酵工艺中人

14、工操作改善米醋酿造过程中关键控制点，减少人力消耗，达到在不改变工艺条件的基础上实现部分生产自动化和生产规模扩大，降低食醋生产成本，提高工厂整体经济效益。1.2.2 三废处理对发酵结束后产生的废糟和过程中产生的废水进行成分分析，予以适当加工处理，作为副产品（主要指废糟）出售，增加工厂经济效益。1.3 项目建设依据1.3.1 食醋酿造技术发展趋势近年来，我国制醋业的发展环境相对较为轻松、广阔，在科研工作者和醋业工作者的共同努力下，开展了酿醋微生物、制醋生产工艺和生产设备的多学科研究，建立了先进的生产技术，改进了食醋质检方法，优化了制醋设备，使我国食醋产量和人均消费水平得到明显提高，制醋工业正朝着科

15、学化、机械化与大型化的方向发展。1.3.2 食醋行业技术革新现状山西酿造企业利用科学技术水平的提高，引进新工艺新设备代替传统手工作坊式的操作，并利用太阳能和微机控制等现代化操作技术使食醋质量和卫生标准都提高到了新的水平；江浙玫瑰米醋4在原有工艺基础上采用现代工业化生产线，经实践生产调试，食醋质量基本保持原有风味，而产量和规模效益得到极大的提高。国内许多大型著名酿醋厂在现代化发展的潮流中，为适应行业和市场发展需要都已先后进行了生产技术革新。在保持各自特色食醋酿造工艺技术参数的同时，发酵过程中引进现代化设备，用科学化、规范化、标准化和规模化5的标准要求自己，提升自己在食醋酿造行业中的地位，为产品的

16、竞争占据有利地位。2 项目建设规划2.1 项目建设规模项目规划为年产5000t国标一级米醋，即总酸（以乙酸计）为5g/100ml。2.2 项目生产方案2.2.1 生产方法生产工艺流程采用传统固态发酵工艺连续投产方式。生产过程中物料输送、原料处理、下游半成品食醋过滤和灭菌、成品食醋的罐装均采用现代发酵工厂设备或生产线。2.2.2 生产时间年生产时间按300天计算，日工作时间按10h计算。3 生产过程控制3.1 生产工艺流程生产工艺采用糖化酒精双边发酵，醋醅加盐陈酿，套淋法出醋的生产流程，见图 3-1。3.2 生产过程物料衡算3.2.1 全厂物料衡算主要内容(1) 原料消耗的计算 主要原料为小米，

17、其他原料有大曲、水和谷糠。(2) 中间产品 蒸煮熟饭、糖化酒精发酵糟、醋酸发酵糟等。(3) 成品、副产品以及废水、废气、废渣 即醋酸、废水、co2和废糟。3.2.2 工艺技术指标和基础参数(1) 生产规模 5000t/a食醋。(2) 生产天数 300d/a。图3-1 米醋酿造工艺流程图抓糟机贮醋池淋醋池陈酿池贮醋罐翻醅机醋酸发酵小米蒸料冷却机浸米罐立式蒸饭机糖化酒化发酵炒米色小米离心泵硅藻土过滤机成品食醋贮醋罐板式换热器加盐大曲水水斗式提升机离心泵污水池蒸汽蒸汽锅炉离心泵水拌糠co2(3) 食醋日产量 17t。(4) 食醋年产量 5100t。(5) 产品质量 国标固态发酵食醋一级总酸（以乙酸计

18、）5.00g/100ml。(6) 小米原料 淀粉含量72.4%，水分12.5%，其堆积密度为750kg/m3。(7) 大曲 以大麦和豌豆为原料制成，用量为小米原料的12.5%。(8) 谷糠辅料 淀粉含量为32.3%，水分含量为10.3%，用量为小米的100%。(9) 水 浸米时用水量为小米原料的60%，制醅时用水量为小米原料的112.5%，水质要求6见表3-1。(10) 盐 要求为食用盐，用量为小米原料的15%。表3-1 酿造用水水质要求水质内容单位酿造用水的水质要求理想要求最高极限ph值6.87.26.57.8总硬度度2712硝酸态氮mg/l0.20.5细菌总数个/ml无100大肠菌群个/l

19、无3游离余氯量mg/l0.10.3细菌总数培养是指在37培养24h。游离余氯量指接触30min后，不低于0.3 mg/l，管网末端水不低于0.05 mg/l。3.2.3 原料消耗的计算生产工艺采用糖化酒精双边发酵，而后转入醋酸发酵，原料消耗衡算分糖化酒精发酵和醋酸发酵两部分。原料淀粉糖化酒化反应方程式： (1-1) n162 n18 2n46 2n44醋酸发酵反应方程式： (1-2) 46 32 60 18 3.2.3.1 生产1000kg醋酸的理论淀粉消耗量由（1-1）和（1-2）可求得理论上生产1000kg醋酸所消耗的淀粉量为：3.2.3.2 生产1000kg国标固态发酵一级食醋理论消耗的

20、淀粉量国标固态发酵一级食醋的醋酸含量在5g/100ml以上，其密度为1.027g/ml，相当于质量分数为4.868%，故生产1000kg国标固态发酵一级食醋理论上所消耗的淀粉量为： 3.2.3.3 生产1000kg国标固态发酵一级食醋实际消耗淀粉量 实际上，整个生产过程历经原料处理、发酵，要经过复杂的物理和化学变化以及生物化学反应，产品得率必然低于理论产率。据实际经验，各阶段淀粉损失率7如表3-2所示。表3-2 生产过程各阶段淀粉损失生产过程损失原因淀粉损失率（%）原料处理粉尘损失0.40蒸煮淀粉残留及糖分破坏0.50发酵糖化残糖20发酵醋酸发酵39.89总计损失30.79注：1.淀粉糖化过程

21、中受菌种、糖化温度、ph值以及其他发酵环境的影响，故糖化效果差异较大，一般取糖化率为80%；2.醋酸发酵过程中由于存在不发酵糖、酵母菌体的消耗、中间产物的生成、异型发酵、杂菌污染、酒精挥发等原因，酒精发酵率一般仅为理论值的85%90%。现取中等发酵水平，即醋酸发酵率取87.5%，可计算醋酸发酵淀粉损失率为：假定生产过程淀粉损失率均以上述经验数据求算，则淀粉总损失率为30.79%。故得生产1000kg国标固态发酵一级食醋所需淀粉量为：3.2.3.4 生产1000kg国标固态发酵一级食醋小米原料消耗量 根据基础数据给出，小米的淀粉含量为72.4%，故1000kg食醋消耗小米量为：这个原料的消耗水平

22、相当于小米原料出醋率为，即相当于每千克小米原料能产出米醋国标一级米醋7.6千克。3.2.3.5 生产1000kg国标固态发酵一级食醋大曲消耗量 根据基础数据给出，大曲的添加量为小米原料的12.5%，故大曲的消耗量为：3.2.3.6 生产1000kg国标固态发酵一级食醋酿造用水消耗量 根据基础数据给出，原料处理过程和制醅时用水消耗量为：3.2.3.7 生产1000kg国标固态发酵一级食醋食盐消耗量 食盐主要作用于成熟的醋醅，抑制醋酸菌的生长，加强醋醅后熟并防止陈酿过程中杂菌生长，根据基础数据知食盐用量为小米原料的15%，故食盐消耗量为：3.2.3.8 生产1000kg国标固态发酵一级食醋co2生

23、成量 小米原料经原料处理和糖化酒化发酵后淀粉损耗率为20.9%，由式（1）可得出co2生成量为：3.2.4 蒸煮醅量的计算根据实际生产经验，小米浸米时的吸水率为23%，小米蒸煮后出饭率为168170，风冷饭140142，故可得出小米浸泡和蒸煮后的醅量如下。3.2.4.1 生产1000kg国标固态发酵一级食醋原料浸泡后质量：3.2.4.2 生产1000kg国标固态发酵一级食醋原料蒸煮后质量（计算时取风冷饭）：3.2.5 糖化酒化醅质量和醋酸发酵醅质量计算3.2.5.1 糖化酒化醅质量计算 根据基础数据中生产1000kg国标固态发酵一级食醋原料和辅料消耗量可得出入池醅的总质量为：3.2.5.2 醋

24、酸发酵醅质量计算 原料经糖化酒精发酵后产生废气co2，造成质量损失后进行拌糠分池操作后转入醋酸发酵阶段，据此可得出醋酸发酵入池醅质量即发酵结束时总醅质量为：3.2.5.3 废糟质量计算 醋酸发酵醅经发酵成熟后转移至淋醋池进行淋醋操作，由于工艺中采用套淋法：每池醋醅淋三次，过程中每池加入水的质量与出醋的质量相同，故该过程没有质量损失，可得生产1000kg国标固态发酵一级食醋最终废糟质量为457.4kg。3.2.6 5000t/a小米原料米醋全厂总物料衡算根据以上对淀粉原料和小米原料生产1000kg国标固态发酵一级食醋进行了物料衡算计算，下面对5000t/a小米原料米醋全厂进行物料衡算。3.2.6

25、.1 食醋成品日产食醋（总酸为5g/100ml）质量为：，取整数为17t实际产量为，即米醋厂年产量。3.2.6.2 主要原料小米用量(1) 小米日耗量：(2) 小米年耗量：其他辅料用量以及各种醅的质量等每日用量和每年用量均可算出，衡算结果详见表3-3。表3-3 5000t/a米醋厂物料衡算表名称生产1000kg一级食醋物料量（kg）每小时数量（kg）每天数量（kg）每年数量（t）成品食醋1000709170005100小米原料131.12228.7668.6谷糠131.12228.7668.6大曲16.4278.883.7食盐19.7334.9100.5浸泡米161.32742.1822.6蒸

26、煮米183.53119.5935.9糖化酒化醅367.16240.71872.2醋酸发酵醅457.47775.82332.8co240.8693.6208.1废糟457.47775.82332.83.3 生产过程热量衡算该工艺生产方法中热量消耗分原料蒸煮和煎醋两个阶段，现进行分别衡算，衡算过程以天耗热量为基准。3.3.1 原料蒸煮过程中的热量衡算3.3.1.1 原料升温所需热量q1 （3-1）式中 q1物料升温所需要的热量（kj）g1物料质量（kg）c1物料比热容kj/(kg)t1物料初始温度（）t2物料最终温度（）(1) 用下式求小米比热容：式中 mo碳水化合物含量（%）mp蛋白质含量（%）

27、mf脂肪含量（%）ma灰分含量（%）mm水分含量（%）表3-4 小米原料中的各种成分名称糖分纤维蛋白质脂肪灰分水分含量（%）72.40.510.52.71.412.5小米原料成分见表3-4，计算其比热容如下：(2) 年产5000t食醋原料蒸煮每天耗热量为：式中 物料初始温度t1按25计物料最终温度t2按100计3.3.1.2 设备升温所需热量q2 （3-2）式中 q2设备升温所需要的质量（kj）g2设备受热部分质量（kg）c2设备受热部分比热容kj/(kg)t3设备受热部分初始温度（）t4设备受热部分最终温度（）表3-5 立式蒸饭机的结构名称上筒体下筒体厚度mm密度g/cm3比热容kj/kg直

28、径mm高度mm直径mm高度mm指标72029153046027.850.46(1) 根据设备结构尺寸见表3-5，设备受热部分质量g2计算如下：代入数据可得： 计算得出设备受热部分质量g2：g2=828.6kg(2) 根据以上数据可求得设备升温所需要的热量q2：式中 物料初始温度t3按25计物料最终温度t3按100计3.3.1.3 对流辐射耗热量q3 （3-3）式中 对流辐射耗热量（kj）设备受热部分表面积(m2)对流辐射传热系数kj /( m2h)设备受热部分外表温度（）外界环境温度（）t加热时间(1) 设备受热面积的计算根据上表中的数据可得：(2) 加热时间 立式蒸饭机的工作效率为2t/h，

29、故得每天原料蒸煮过程平均受热时间为：式中 tf设备受热部分外表温度按100计tr外界环境温度按25计(3) 对流辐射传热系数的计算代入数据可得：(4) 年产5000t食醋原料蒸煮对流辐射热耗量的计算3.3.2 煎醋灭菌过程耗热量衡算3.3.2.1 煎醋工艺基础参数确定(1) 食醋比热容确定 根据物料衡算中数据知，国标一级食醋的质量分数为4.868%。醋酸水溶液的的比热随醋酸溶液的质量分数的增大而减小，而在溶液质量分数不大于0.1时，溶液的比热与纯水一样，不随温度变化8。由于食醋醋酸质量分数较小，故计算时比热可按水的比热计，即4.2kj/kg。(2) 换热器进、出口食醋温度 食醋进口温度按平均室

30、温25计。传统工艺中食醋的煎煮和灭菌过程采用热源常压蒸煮，至沸腾状态即可，故设定经换热器加热灭菌后食醋的出口温度为100。(3) 换热器热源介质选取 工艺中选取常压100饱和水蒸气作为热源介质，其汽化热为2260kj/kg。3.3.2.2 年产5000t食醋的每天理论耗热量 （3-4）代入数据计算可得：年产5000t食醋天耗热总量的计算：根据上述衡算数据可得：年产5000t食醋理论天消耗蒸汽总量3.4 生产水平衡计算3.4.1 小米原料浸泡用水根据工艺要求浸泡用水量为小米原料的60%，计算可得每天浸米耗水量为：3.4.2 发酵制醅用水根据工艺要求制醅用水量为小米原料的112.5%，计算可得每天

31、制醅耗水量为：3.4.3 淋醋耗水量淋醋时要求出醋量和加水量相等，则每天淋醋耗水量为17t。3.4.4 设备清洗耗水量(1) 浸米罐体积为5.485.94m3，根据经验数据知其清洗耗水量为0.8 m3/次。(2) 立式蒸饭机容积为1.3147 m3，清洗耗水量为1 m3/次。(3) 发酵池体积为9.6 m3，陈酿池体积为4.8 m3，淋醋池体积为9 m3，由于三者清洗过程中需要除去较多的固体颗粒，耗水量较大，每池每次清洗耗水量分别取3 m3、1.5 m3和3 m3。(4) 生产过程中离心泵均为清液泵，输送半成品食醋和成品食醋泵和管道的清洗只需除去其中残留的醋液和少量的固体颗粒或悬浮物，耗水量根

32、据经验取输送量的三分之一，故计算每天清洗耗水量为：(5) 车间内地面清洁根据发酵工厂清洗标准为0.4m3/m2。根据生产车间面积计算知其总面积为10788m2，则每天耗水量为：(6) 贮醋罐容积为20t/罐，清洗用水量为4 m3/罐。(7) 罐装生产线罐装速度为4000瓶/小时，单瓶容量为500ml，瓶清洗耗水量系数为40%，则每天洗瓶耗水量为：（计算时按总罐装量计算）3.4.5 工厂天耗水量总算根据以上耗水量初步计算得工厂天总耗水量为：3.5 主要生产设备选型3.5.1 斗式提升机选型斗式提升机用于小米原料垂直提升到浸米罐高度，以便使小米借重力自流加工。发酵工厂最常用的是以橡胶带牵引的d型斗

33、式提升机。其选型计算如下：3.4.1.1 生产能力的计算 斗式提升机的生产能力可用下式计算： （3-5）式中 q斗式提升机的生产能力（t/h）v斗的容量(l)相邻两料斗间的距离(m)物料重度(t/m3)料斗提升速度(m/s)料斗填充系数，一般取0.70.8根据物料衡算结果和常用d型斗式提升机技术性能表选取d160型斗式提升机，具体性能参数见表3-6。表3-6 d160-浅斗q制型斗式提升机技术性能参数名称输送物料粒度极限(mm)料斗输送胶带每米长度料斗及带重量(kg)料斗运行速度(m/s)转动滚筒转速(r/min)宽度(mm)容量(l)斗距(mm)宽度(mm)层数外层厚度(mm)参数25160

34、0.6530020041.53.81.047.5将具体参数代入式（3-5）得：3.4.1.2 功率计算 斗式提升机所需要的驱动功率决定于料斗运动时所克服的一系列阻力，包括：(1) 提升物料的阻力；(2) 运行部分的阻力；(3) 料斗挖料时产生的阻力，此项阻力较为复杂，只能通过实验确定。斗式提升机驱动轴上的功率可近似的按下式求出： （3-6）式中 斗式提升机的生产能力（t/h）提升高度（m）牵引构件和料斗每米长度质量（kg/m），= 牵引构件的运动速度（m/s）与料斗形式有关的系数，=2.02.5，=1.11.6计算结果如下：3.4.1.3 电动机功率计算 (3-7)式中 传动总功率，取0.85

35、0.9功率储备系数，=1.45计算结果如下：3.5.2 浸米罐选型计算3.5.2.1 浸米罐容量计算小米浸渍后体积膨胀系数约为23%，增加小米清洗时的运动空间2030%，每次投料2228.7kg，小米的堆积密度为750kg/m3，有效总容积计算如下： （3-8）实际总体积计算为： （3-9）式中 浸米罐填充系数，一般取80代入式（3-9）的浸米罐实际总体积为5.485.94m3。3.5.2.2 浸米罐径高确定 （3-10）式中 圆筒部分直径（m）圆筒部分高度（m），取圆筒直径的一半圆锥部分高度（m），取圆筒直径的一半代入数据计算可得圆筒直径=2.192.24m，取圆筒直径为2.2m。核算实际总

36、容积=5.57m3，可满足生产需要。3.5.2.3 浸米罐数量的确定小米浸泡时间为4h，故只需要1个就可满足生产需要。3.5.3 立式蒸饭机选型3.5.3.1 立式蒸饭机特点和结构(1) 优点 立式蒸饭机结构简单，容易制造，投资少，节约能源，维修方便。适合糯米、精米和小米等原料蒸煮，适合中小型发酵工厂应用。(2) 结构 立式蒸饭机根据该厂日消化小米量选用处理量为2t/h。其结构为：上筒体内径为720 mm，高2915 mm；下筒体内径320 mm、高460 mm，连接上下筒体处夹角为70。上下中心管径为38 mm、出饭双唇门最大开距200 mm。上汽室蒸汽喷射孔直径2.2 mm，均布700孔。

37、上汽室蒸汽喷射孔直径2.2 mm，均布400孔。总汽包压力为0.392mpa，上、下汽室压力为0.0490.098 mpa。机内总容积为1.3147 m3台式产量为20002500kg，生米变熟饭需23 min。3.5.3.2 操作要求 小米蒸熟后要求饭颗粒分明，内无硬心，疏松而不糊，熟而不烂，均匀一致。小米出饭率为168170，风冷饭140142。操作说明如下：(1) 蒸饭前，需要将淌饭机（振动式淋饭、落饭装置）、落饭溜糟等各种工具，用沸水进行消毒灭菌。(2) 要求蒸饭机蒸汽总管的蒸汽压力为0.441mpa。打开蒸汽阀门，空排一次蒸汽，以提高机体温度。(3) 米落入蒸饭机，当下落约为300k

38、g时，打开下层中心汽管和下汽室蒸汽阀门，继续落米。(4) 落米后需闷蒸1015min，待米熟透，达到蒸饭要求，再打开上中心管和上汽室的蒸汽阀门，做正常操作，即下面从唇形出饭口出饭，上面继续落米。(5) 蒸饭操作时要控制蒸汽压力，一般中心汽管压力为0.118mpa，夹层汽压为0.059 mpa，并根据米质的软硬来调节蒸汽的用量。(6) 每隔10min左右，从唇形出饭口勾去饭样，进行外观和指碾检查，如果成熟程度不够，应放慢出饭速度。3.5.4 蒸料冷却机3.5.4.1 工作要求 将蒸料在3min10min内冷却至接种温度2832。3.5.4.2 结构不锈钢丝编制成的输送网（透气、不漏料）、传动结构

39、、支架、风机、翻料转耙、刮平板、风室（分前后）等几部分组成。输送网的线速度为12m/min,该网工作时，上面拉紧，下面松弛，中间为风室，由风机接通可将网上部分的空气通过网孔进入风室，再经风机排到室外。3.5.4.3 工作原理刚出机的温度较高的蒸料，落入进料斗中，由装在料斗上的刮平板将蒸料在整个机器的宽度上按一定的厚度布满金属网上面，风机开动后，室内的凉空气不断由蒸料颗粒间的空隙钻过网子，通过风室被风机排到室外，蒸料的热量随空气流通而不断带走，从而使蒸料达到冷却目的。3.5.5 发酵池和陈酿池发酵过程中分为糖化酒化发酵、醋酸发酵和醋醅陈酿三个阶段，发酵阶段池均选用混凝土水浴发酵池，陈酿阶段选用普

40、通水泥池。混凝土发酵池常采用长方形，因为无论从占地面积或建造时的用料情况，圆形池太不合算。工厂选池规格为糖化酒化发酵和醋酸发酵阶段发酵池规格为10m1.8m0.8m（长宽高），陈酿阶段池子规格5m1.8m0.8m（长宽高）。3.5.5.1 发酵池保温发酵池采用保温水池（水池）套发酵池（小池），每个保温水池内有2个发酵池为一组，由若干组构成发酵醋醅生产能力。每个保温水池设有热水进口、溢水口，底面做防漏层，并在发酵池部位做好预埋钢筋（使保温水池和发酵池施工时连上钢筋成为一体），避免保温水池加水后发酵池空池浮起。3.5.5.2 发酵池结构发酵池内壁采用水磨石，下部直角过渡斜面45，上部池沿用不锈钢板

41、，宽度为1.8米（因定型抓醅机抓斗张开尺寸为1780mm），长度可大可小，但为方便发酵过程中翻醅操作，深度以0.8m为宜，故投料7.5t的池子长度为10m，此时体积v=101.80.8=14.4m3。3.5.5.3 陈酿池结构 陈酿池内壁采用水磨石，下部直角过渡斜面45，上部池沿用不锈钢板，但其无需设置保温结构，建成底下池。因陈酿时需将醋醅夯实，密度较大，根据实际经验其体积为发酵池的一半，即5m1.8m0.8m（长宽高），即可将发酵醋醅整池转移。3.5.5.4 池数量的确定发酵阶段周期为60天，根据物料衡算结果和每池投料量计算共需要60条发酵池，按车间布置结果配置相应数量的备用池；陈酿阶段周期

42、为一年，以300天的生产周期和每池投料量共需要池子300条，按车间布局配备相应数量的备用池。3.5.6 淋醋池3.5.6.1 淋醋池结构钢筋混凝土结构（内表面做防腐耐热涂层）、方形池，内高1m左右；假底为100150mm高，上面铺特制竹片淋池底帘，再在上面钉苇席密封好，防止淋醋渣漏入假底下；池底面做好防漏层，并有一定坡度便于流醋（倾斜15即可）；最低处为流醋口；流醋管道应用不锈钢材料制成，为牢固和防漏采取管外圈满焊方形钢板一块，一起浇注在钢筋混凝土池帮内，外部为法兰盘装配阀门。池底设有扁钢，防止抓斗破坏假底。3.5.6.2 池规格选择淋醋池尺寸用经验计算方法：一个淋醋池投料量为2.6t，加水量

43、按每千克醋醅产生7.6kg食醋计，每池可淋醋量为：依此计算每池投料总量为6920kg，淋醋池假底面积s=33=9（m2），即淋醋池规格为3m3m1m（池高为1m）。3.5.6.3 池数量确定根据池的容积决定投料量，一般装醅80%，按比例加入米色及配水，根据出醋率计算加水量，浸泡数小时后淋醋。醋由流醋管进入地下池，第一次淋出的醋品质最好，淋毕，再加水浸泡数小时，淋出的醋可作为第一次淋醋的用水。第二次淋毕，再加水浸泡，第三次淋出的醋作为第二次淋醋用水，循环淋泡，每池淋醋三次。根据物料衡算结果和淋醋池投料量知每天可淋头醋3池，二醋3池，三醋3池，并各配备1个备用池，即共需12个淋醋池。3.5.7 硅

44、藻土过滤机选型3.5.7.1 主要结构和特点硅藻土过滤机特征：过滤机由若干块重叠平放、周边由立柱紧固过滤板组成，相邻两块滤板的边框密封接连，相邻两块滤板之间设有空腔，每块过滤板上设有进口、出口，进、出口内装有导液套，每块滤板的上表面设有负压槽，负压槽上面盖有滤布，进口与滤布上面的空腔连通，出口与滤布下面的负压槽连通，使用本技术预涂硅藻土速度快、涂层稳固不脱落、不龟裂、过滤面积大、过滤质量好，因此节能、省工、省时，提高生产效率。3.5.7.2 工作原理在密闭不绣钢容器内，自下而上水平放置不锈钢过滤圆盘，圆盘的上层是不锈钢滤网，下层是不锈钢支撑板，中间是液体收集腔。过滤时，先进行硅藻土预涂，使盘上

45、形成一层硅藻土涂层，待过滤液体，在泵的压力作用下，通过预涂层而进入收集腔内，颗粒及高分子被截流在预土层，进入收集腔内的澄清液体，通过中心轴，流出容器。3.5.7.3 选型由物料衡算结果知，工厂每天产出食醋17t，根据市场现有硅藻土过滤机规格型号，具体参数见表3-7，选用过滤面积较大，过滤速度较大的机型，以减少过滤操作时间，减少工人操作时间，节约劳动力成本。表3-7 硅藻土过滤机选型参数型号外型尺寸（mm）过滤面积m2滤片数（张）理论流量以食醋为单位工作压力mpa需配泵型号wk500a245075085015.9381315t/h0.3yl20253.5.7.4 操作技术特点(1) 滤盘上滤网材

46、质为aisi316l,其余均为aisi304，罐体内外表面自动机械抛光，所有与液体接触的部件符合食品级卫生要求。(2) 滤盘设计独特，自身支撑，滤网平整、光滑、易清洗。(3) 滤盘水平叠加放置，硅藻土与滤盘吸附性强，可间歇过滤，避免突然停电或长时间停电滤饼脱落。(4) 滤盘上形成的滤土层，使整个过滤循环在密封状态下进行。(5) 膜片式计量添加泵，根据待滤液的混浊程度，调节硅藻土等助滤剂的添加量。(6) 置于主过滤罐外的残液过滤系统,无需压缩空气，用本身输液泵动力，在很短时间内，即可过滤完主过滤罐内的残留液体。(7) 滤饼清除、滤盘清洗自动完成。(8) 滤盘旋转电机置于机器下部，并配有软启动装置

47、，稳定性强。(9) 过滤前道入口常压动力，无需增压设备，压力稳定性强。(10) 一台动力泵可完成：罐内填液排气、预土、循环过滤（含残液过滤）、清洗等过程。(11) 罐顶盖自动提升。3.5.7.5 操作注意事项(1) 在预涂过程中，成败的关键是能否形成均匀、稳定、没有裂纹与脱落的硅藻土预涂层，其影响的主要因素有：采用的过滤介质的目数要与所过滤的浆液粘度与硅藻土的粒度要相配合适；过滤介质支承的刚度太差也是造成裂纹的主要原因，在过滤中介质受压较小，没有变形，当随着时间的加长，阻力加大，当支承刚度不够时就发生变形，使预涂硅藻土层产生裂纹和龟裂，单纯使用硅藻土和粒度过细有时也会产生龟裂现象，这时可将硅藻

48、土混以一定数量的石棉纤维即可以避免龟裂现象的发生（但在实际中未加入石棉纤纤维时使用良好）。(2) 预涂过程中硅藻土在过滤布上形成2毫米厚度均匀稳定没有裂纹与脱落土层，这样厚度值是常用标准，是根据经验得出的。预涂时流速太慢，所建立起来的预涂层分散稀释，很不稳定，或流速快会使预涂层压力增高，转入液体过滤时压力也较高，使工作压力范围变窄，使过滤时间缩短影响了生产能力。因此在预涂时与完成后需将压力调到0.51.5kg/cm2较合适以后进行过滤。(3) 保持滤机内压力，其保持使吸附在滤布上的硅藻土层不掉下来。反之，不保持机内液体和压力，当第二次开始工作，因泵流速快，冲击力大，使滤布上的土层脱落，这样经过

49、滤液体不透明清澈，就必须按第一次使用工序重新开始工作，以免影响正常生产力。3.5.8 板式换热器选型3.5.8.1 选型基本原则一般类似于水粘度较低的介质在换热流道内的平均流速为0.4m/s较为适合。流速过大，则阻力也大，流速过小，流道内流体流动不易形成湍流，易形成死区，换热效果不好。因此应根据介质流量的大小来选择流程数，使换热流道内的流速接近0.4m/s，以获得最佳的换热效果。当流量较小时，可增加流程数来提高流速。例如当所确定的换热面积在表中所对应的流量比使用的流量大一倍时，采用双流程组装形式，换热流道内的流速就可增加一倍达到合适的流速。两个流道根据流量的不同可采用不相等的流程数，流程数增加

50、，阻力也会相应增加。对于用蒸汽加热的换热器，蒸汽一侧一般应装成单流程的形式，以利于蒸汽的充分进入和冷凝水的顺利排出。表3-8 板式换热器选型基础数据名称比热容（kj/kg）密度（g/ cm3）进口温度（）出口温度（）食醋4.21.0272590水4.21.0100（蒸汽）80（水）3.5.8.2 换热器热负荷的计算理论热负荷计算如下： （3-11）式中：热负荷，单位w 热介质的流量（m3/h） cp1热介质的比热容（kj/kg）冷介质的流量（m3/h） cp2冷介质的比热容（kj/kg）热介质的密度（kg/ m3） t1冷介质的进口温度（）冷介质的密度（kg/ m3） t2冷介质的出口温度（）t1热介质的进口温度（） t2热介质的出口温度（）d热介质的质量流量（kg/ h） r水蒸气相变热（kj/kg）根据物料衡算结果知，半成品食醋的日产量为17t，以日工作时间为10h计算，则食醋半成品时产量为1.7t。由表3-8基础数据知食醋密度为1.027 g/ cm3，选型时取冷介质的质量流量为2t/h。换热器实际换热效率为80%，则实际热负荷为：3.5.8.3 对数平均温度计算 （3-12）代入数据计算得：3.5.8.4 换热面积的计算 （3-13）式中 f板式换热器的换热面积（m2）u污垢系数,1.11.2k总传热系数（w/ m