啤酒课程设计计算书-刘卓完美版

1、0啤酒糖化发酵工艺设备课程设计计算书作者：_ 学号：_院 系：_专 业：_题 目: 云南省XX市年产万吨12 浅色啤酒厂糖化发酵工艺设备设计重点设备一一糖化锅指导教师：_2015 年 11 月吉林0目录第 1 章 工艺计算 . 1计算依据 . 1以 100Kg 混合原料生产 11浅色啤酒物料计算 . 2糖化物料的计算 . 2澄清冷却物料的计算 . 4主发酵的计算 . 4后发酵的计算 . 5成品啤酒的计算 . 5换算成 100L 成品啤酒的各项数据 . 5换算成万吨成品啤酒量各项数据 . 5换算成每日生产量各项数据 . 5第 2 章 设备计算 . 7贮箱计算 . 7碎机生产能力的计算 . 8糖化

2、 . 9糊化锅 . 9糖化锅.10过滤槽 . 12蒸煮锅 . 13旋涡沉淀槽 . 14薄板冷却器 . 16水箱 . 17糖化用泵的选择 . 17发酵设备计算 . 18硅藻土过滤机 . 22清酒罐 . 22第 3 章 重点设备及其计算 . 23啤酒糖化发酵设备一览 表 .291第 1 章工艺计算计算依据(1)以 100Kg 混合原料计算，麦芽：玉米=70:30，酿造 12浅色啤酒(2)工艺损耗以国家颁布的一级企业先进指标为计算依据。(3)基础数据：选澳大利亚麦芽，年产万吨12浅色啤酒，麦芽：玉米=70:30，重点设备糖化锅。图1-1生产原料数据图项目名称代号%说明定额指标原料利用绿麦芽水分大米水

3、分 无水麦芽浸出率无水大米浸出率无水玉米浸出率WmWnEmEn98128193原料配比麦芽大米m n7030损失率冷却损失 发酵损失 过滤损失 包装损失啤酒总损失率年生产 320 天，生产旺季每天糖化 6 次，生产淡季每天糖化 3 次，每年总糖化次数为 1440 次以 100Kg 混合原料生产 11浅色啤酒物料计算糖化物料的计算(1)谷物清净磨碎损失重量(kg)采用干法粉碎：2麦芽清磨损失：gn=mKPm=70 x%= (kg)大米清磨损失：gn=nxPn=30 x%=( kg)总损失：g= gm+gn=(2) 100kg 混合原料中含浸出物重量(G)(湿法粉碎)麦芽：Gn=(m-gn)x(1

4、-WjxEm=()x%)x81%=(kg)(干法破碎)=m(1- W)xEm=70 x%)x81%=(kg)(湿法破碎)大米：G=(n-gn)x(1-Wn)x巳=()x(1-12%)x93%=( kg)(干法破碎)=n(1-Wn)xEn=30 x(1-12%)x93%=(kg)(湿法破碎)贝 U: E=3G=+=78(kg)(3)糖化用水计算(G水)酿造 12浅色啤酒的头号麦汁的浓度一般为 12%-14%现取 13%糖化时原 料利用率=98%原料含水率和糖化时水分蒸发量忽略不计。G水=*E(100-B)=(98%x78x(100-13%)/16=(kg)B式中E 混合原料混合物重量(kg)B头

5、号麦汁浓度(13%(4)麦糟的计算原料非浸出物=原料重量x(1-原料水分)x(1-原料浸出率)x原料利用率麦芽中非浸出物(g m 为：gm=rx(1-W“x(1-Em)x=70% %)x(1-81%)x98%=(kg)玉米中非浸出物(g/ n)为：gn=nx(1-Wn)x(1-En)x=30 x(1-12%)x(1-93%)x98%=(kg)贝U：100kg 混合原料中含非浸出物 g 为：g=g m+g n=(kg)设：由过滤糟排出的非浸出物即为麦糟，其含水率为8085%现取 85%贝湿麦糟重量=(1-85%) = (kg)(5)麦糟吸麦汁量当头号麦汁滤出后，残留在麦糟内液体是被原料中非浸出物

6、吸收的头号麦汁，其吸收率即为麦糟的含水率(85%3麦糟吸头号麦汁量为：(X85% / (1-B) = (kg)(6)头号麦汁收量由 100kg 混合原料可得 11%勺麦汁量为：(原料浸出物含量X原料利用率)+ 糖化用量即：(EX)+W水=(78X98%)+=(kg)由于原料中非浸出物吸收部分麦汁，所以实际头号麦汁收量为：(kg)(7)洗糟用水量计算由麦汁带走的水量(W)设：最终麦汁浓度为 10%麦汁煮沸后经沉淀槽和板式热交换器冷却时，由于麦 汁自然蒸发，其浓度提高了 %E *所以，在蒸发后麦汁重量=- =78X99%/%=( kg)B设：麦汁在煮沸锅内大蒸发强度为 10%大蒸发时间为，蒸煮锅内

7、蒸发水分为 W 蒸煮前麦汁量X蒸发强度X蒸发时间即：VX=(W +X10%X所以：W= (kg)则：煮沸前麦汁量=+= (kg)煮沸前麦汁浓度(B为：过滤槽排出所有麦汁的水分 W 为：煮沸前麦汁量-其中浸出物含量=X99%=(kg)2麦糟带走的水量(W)W=湿麦糟重量-湿麦糟中干物质重量=(kg)3原料带走的水量(W)W=(70)X%+(30)X12%= (kg)贝洗糟用水量W5+ W4- W1- W3W=+ (kg)(8) 热麦汁体积由上计算可知，煮沸结束后得浓度为勺热麦汁，重量为，麦汁比重 L,而 100C时热麦汁比 20C时，其体积膨胀系数为B (%E*麦汁总量X100%=7X99%/=

8、%4所以，热麦汁的体积 V=X=(9) 酒花的计算设：酒花用量为每百升热麦汁添加干酒花量为一，现取贝 U：每百升热麦汁的酒花用量=X100= (kg)设：酒花在麦汁煮沸时浸出率为 40%湿酒花含水量为 80%贝湿酒花糟重=x(1-40%”(1-80%)=(kg)澄清冷却物料的计算设：澄清冷却损失占热麦汁体积的 %贝冷麦汁产量：X(% =(L)主发酵的计算发酵度计算E=+n”(100+A=%; E=10%; n=%真正发酵度=()/10 x100%=%(1)发酵中排出的 CO 量设：10%麦汁比重为 L贝主发酵时被发酵的浸出物(以麦汁糖汁)为：xx10%x%=( kg)H 2OC2H12O14C

9、H5OH+4CQ分子量 3424x44贝 U:由反应式可算出发酵生成 CO 量 WO2为：342：4X44=：WO2所以，WO=(kg)设：主发酵液(嫩啤酒)中 CO 的溶解量为一( w/w),现取%贝溶解在嫩啤酒中 CO 量为：xx%=(kg)所以，发酵排出的 CO 量WO2为：(kg)设：CO在 20r，常压下，m贝游离的 CO 体积=m3(2)酵母产量设：每百升麦汁在发酵后形成一 的泥状酵母，现取5贝酵母产量=x100=设：主发酵形成泥状酵母(含水率为 85%平均 40%W 于再生产菌重，60 卿 于制造商品干酵母粉(含水率为 7%贝商品干酵母=15 .81*(11.53 (kg)17%

10、(3)主发酵后嫩啤酒产量 设：麦汁经过主发酵，由于泡盖，酵母沉淀及输送等体积损失为冷麦汁的 % 则：嫩啤酒产量=x%)= (L) 106后发酵的计算设：啤酒在后发酵期间损失为：贮酒桶沉淀为： %，桶口溢出损失等为 %，现取后酵损失为嫩啤酒量的 %v)贝后发酵的啤酒收量=x(1-2%)= ( L)成品啤酒的计算(1)过滤后酒量为：x(% =(L)取成品啤酒损失为后酵啤酒体积的 2%(2)品啤酒产量=X(1-2%)= (L)成品啤酒总收率=成品啤酒量十热麦汁量=十=% 即：总损失率为 =%=%(3)设瓶装啤酒含量：瓶瓶装数 n= 瓶(4)啤酒吨酒耗粮设 10啤酒每升重,则吨酒耗粮=(100X100

11、0) /X=T=11。吨酒耗粮 T158kg/T换算成100L成品啤酒的各项数据生产 100L 成品啤酒相当于 100kg 混合原料生产啤酒的倍数:n =100/=( 倍)所有数据乘以 n换算成万吨成品啤酒量各项数据生产万吨啤酒相当于 100kg 混合原料生产啤酒的倍数: n =(135000X1000) /X=(倍)所有数据乘以 n换算成每日生产量各项数据设每年生产 320 天，则每日生产啤酒相当于 100kg 混合原料生产啤酒的倍数6n =(135000 x1000)/ (320 xx=(倍)所有数据乘以 n图1-2年产万吨12浅色啤酒厂物料衡算物料名称 单 立对100kg原(料 对100

12、L12啤酒 糖化一次生产万吨混合原料-K100 x106大麦Kg709391x106大米Kg30 x105酒花Kgx104热麦汁Lx108冷麦汁L98100 x108发酵液L97125x108过滤液Lx108成品啤酒iL93750 x108本厂年生产日 320 天，生产旺季每天糖化 6 次，生产淡季每天糖化 3 次，每年总糖化次数为 1440 次。7第 2 章设备计算设本厂年生产日 320 天日投料量：(126130 )其中麦芽量：()玉米量：()设日糖化批次：次/天每批次糖化投料量：=16151 kg每批次糖化投麦芽量：=kg每批次糖化投玉米量：=贮箱计算(1) 麦芽贮箱3成品麦芽容重 50

13、0kg/m3V1=- 500= m设成品麦芽贮箱容积系数 =一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸A=6ma=B= b=H=h=2mV 总=AXBXH+h(2AXB+AX b+BXa+2ab)6(2) 玉米贮箱成品大米容量 500kg/mM=*500=设成品大米粉贮箱容积系数 =成品大米贮箱总容量：v=y 丄=成品麦芽贮箱总容量：v=W 丄=8般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸A=6ma=9V 总=AXBXH+h(2AXB+从 b+BXa+2ab)6(3)玉米粉贮箱 = 大米粉比容/吨大米粉贮箱总容量：V=X 丄=X= m3般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸大米粉贮箱总容量：v

14、=X 丄=X=一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸A=7ma=B=6mb=H=4mh=2mh3V 总=AXBXH+-(2AXB+AXb+BXa+2ab) = m36碎机生产能力的计算(1)麦芽粉碎机每天处理麦芽重，每天工作 7h则：粉碎机生产能力为=6=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150X1000mm配电机 Y160L-611 2 千瓦； 970 转/分；2 台(2)玉米粉碎机每天处理玉米重，每天工作 6h则：粉碎机生产能力为=6=hB=H=2mb=h=A=3mB=2mH=1mV 总=AXBXH+-6(4)麦芽粉贮箱a=b=h=2m3(2AXB+A

15、Xb+BXa+2ab)= m = 麦芽粉比容/吨10糖化糊化锅糊化锅投料量 5670kg(玉米)糊化锅加水量：X246=76.9129.24加水比 mi=30糊化锅投料量为：G=( mi+l)XGi=5+I)X5670=34020kg糊化时煮沸 20min,每小时蒸发水含量为 5%20蒸发量=5% 34020X=567kg60则：糊化时加水量为：5X5670+567=28917 ( kg)为保持糊化锅中水分和温度校核 m=3824.93870实际糊化锅投料量为：(+1)X567=34587kg干物质重量百分比：870*(1 13%)4694.93查干物质比重换算表 r= m糊化锅有效容积V1有

16、效=4694.93 76.971.07*1000设：糊化锅容积系=则：糊化锅总容积 v=V1有效=進 =0.65各部分尺寸，采用圆柱底式锅V 总=v 体+v 底=DH+J(- R3)432设：H:D=l: 224、，D= 3 LV=圆整 D=4 、5校核：V 总=D= XX()3=242411=4.32100%=%6.9712则：A=xx%=而锅底球面积 A =2 R2=2xx2 =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/mW=DH r DR r * 25附属设备：电机一台搅拌器：n仁30rPm糖化锅投麦芽量 8500kg/h99%

17、*52.3糖化加水比m=16* 70糖化投料量G= (1+m)G2=(1+x8500=47005kg糖化 T糊化锅投料量为：34587kg 蒸发水分：567kg实际糊化醪量：34587-567=34020kg糊化锅干物质%淀粉干物质比热 C= cal/kgC则：糊化醪比热 C1=x%+%x1= k cal/kgC麦芽醪干物质重量干物质重 %=2030*(1 5%)=%9913.05麦芽醪比热 G=x%+(%x1= k cal/kgC升气筒直径，按工业发酵设备咽30 - 50根据糖化间平面布置，为确保蒸汽畅通上升，故取d=30所以，D1=30D1=校核：(：Di)2=(篡)2_130.25130

18、150加热面积A=axV取不锈钢材质a=,取 a=13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;50C保温14时，只有 pr 分解，干物质百分对糖化的影响不大糖化醪干物质重量百分比%=23*（1 5%）870*（1 13%）=%9913.05 4617.96糖化醪比热C=x%+伙（% = k cal/kgC糖化温度 pr 休止温度 50CG1*C1t1 G2t2C2 = 4617.96* 0.9014*100 9913.05* 50* 0.8849(g1 g2)C14531.01*0.8903所以 m1,m2 合理。糖化锅尺寸糖化醪量为 81025,糖化醪干物质重量百分

19、比r=m3取糖化锅容积系数 =V 总=各部分尺寸：采用圆柱底式锅 H : D=1: 2V 总=v 体+V 底=DVi+J（- R3）D34321.15D=x3V 总=x319.31=圆整 D= H=校核：V 总=V 总=弓Dxx（）3=2424=x100%=%所以，d= J D=xJ = 圆整 d=50 50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=axVa 取则：A=xx%=锅重计算：锅厚取 8mm r 钢=7900kg/m3,r 铜=8900kg/m3,则：W=DH r铜DR r钢DR r铜夹套f 附属设备：电机 J02-62-8F台：1=25，N2=30rPm升气筒

20、直径：同糖化锅，糖化锅蒸汽量不大，取(d/D)2=1/50t=糖化锅有效容积V 有效=14531.011.075*10001.2515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%查干物质比重换算得 r=m3生产需要的容积系数V 总=xV 有效=(2)过滤面积：采用圆柱平底 FXh=GXyG:每批糖化时， 投麦芽量 8500kg y:每吨麦芽形成糟量一 T 取 T h:糟层厚度一取G* y _2.03*1.8_F= - h 0.35过滤槽的直径高度：F 1044H容积高度，一般一，取所以 H 总=H +H =+=22校核：F =D = (7)=44

21、V总=曲34X(7)2X=44V=13.52V100%=%V 总 17.19V 有效=14531.011075D半珂缶10=圆整 D=HV 有效=13.521.25162升气筒直径d取A：。XD所以，d= 51)X5。X7=圆整d=1m3出料管， 做底出料分布， 根据啤酒工业手册 取1 个管/有出料管 n=d=10.44=圆整 n=26 个管P435, 1 个管 / 17导出管直径2540mn,取=40mm4过滤槽内耕槽装置转速a.耕槽时，为避免麦槽扬起，一般转速为一 min,圆周转速一 sb.槽时转速，根据实际约 45r/min ,圆周转速一 s太快：达不到出槽目的太慢：出槽时间太长5过滤槽

22、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 11间距为：d+5-8,取x40+7=17mm446洗糟用水量：由物料衡算WX100=次7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=24x10000X1000-( 320 x8X1016)=啤酒生产总损失为：%V 成品19.303V2= m11 7.5%蒸发水分百分率：a=ext=x10%=15%蒸煮蒸煮前麦汁体积：V1=20.86=1-a1-15%设蒸煮锅容积分数=锅容积V=V! = 24 =0.6采用内加热式煮沸锅，忽略加热器中麦汁量H: D=1

23、: 2- - 1D=x3V 总=3.40.90= 圆整 D= H= D=2(2) 升气筒直径：与糊化锅相同，蒸汽量大，取()2=丄D 30所以，d=J 丄 D=J 丄x=Y 30 Y 3018(3) 煮沸锅加热面积的计算煮沸前麦汁浓度巴二匕2Bx2=20.86X=V124.54由酿造酒工艺学F : V=：1 取：1F=X=tf采用内加热式煮沸锅设加热管直径 100mm 长,加热器直径，加热面积，加热管数 nnXX+nXX+2X-XXnX4=4得 n=2009 个所以：n=2009 个 成三角形排列(4)洗涤器用 50X5mn 不锈钢管一圈， 设在柱体与球缺盖的交接处， 管子 具锅壁 1 毫米，

24、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。(5) 锅重 取壁厚=8 毫米 r=7900kg/m3WnXDXHXrX+nXDXRXrX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

25、麦汁旋转速度的要求，热麦汁输送管内液体压力不小于6kg/cm2，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 条件要求槽体高度：直径=1:液面高：槽直径=1:麦汁进口速度：15m/s进料时间 20min麦汁停留时间 20min麦汁深度一般3m ()麦汁进口位置：约在麦汁高度的 1/31/2 处(即)麦汁在槽内回转速度 10r/min 左右麦汁出口位置：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 1/1019处，并有阀门控制底部出口，第一位置，第二位置米。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，中部为圆柱体，底采用 2%斗底，有两

26、个进料管(同20一水平线上，相差 1800),出口管在槽体 2 个。槽底 1 个(1)有效容积：按每次处理一锅麦汁定V有=,取空余系数设麦汁进口切线速度为 16m/s亠1-(2gg/R)2=V液/nR2由 W=VrR,Vp=WR 得：VR=VpXrRrR=将结果代入得：(VpXXR /R)2X1-(rR/R)2=V液/nR23%732g=V液/n戌R=32g*v液t 只垂耳/Vp=J32*981*2086/15=V 3*3*3.14圆整取 D=2XR=2X=(2)液柱高 h=V液/nR= 入口处高度hi=1/3h=1/3X=(3)旋涡时液体边缘最高处 H=h+1/2h=选此数为主体高度 D:H

27、=: =: 1(4)总容积取 =V 总=V有/ =(5)升气管直径，蒸汽量不大，选圆整取 d=(6) 进口管径确定 Vx=520m/s 取 W =15m/s 进料时间取 20min(4/n)d2Vxt=V 液d=阿一/ Vt3.14*15*20*604*20.86取 d=85mm进料管个数 2 个实际外径 d=90mm核算流速20.86*4u=s0.04* 0.04* 20* 60* 3.14(7)出口位置确定第一位置 h1=2/3h=(2/3)X=21第二位置 h2=1/10h=1/10 x=(8)出口管径确定：设液体流出速度 2m/s,在 1h 内冷却完n/4d ut=v核算流体流速360

28、0* 11*1000*0.285*0.0032* 0.003C=kgCu水=3u=3x=s3R=2hup/ 卩=2xxxx10 =R=1000Cy/ 入=1000 xxxx997/x=a2=xxxxx2x=K 值计算K1=1/11/2/6冷水段 F1,Z1,i1换热面积 F1=Q/K1Atm=631056.01*4.187*1000=2814.58*33.26* 3600板片数乙=F/f 设每片薄板有效换热面积 f=则板片数乙= 183 片麦芽计程数 =(Z1- 1)/2m=(183-1)/2x54= 2 程(4)冰水段传热系数 K冰水段麦汁平均温度为C,a1的计算查得：p =kk/m3C=k

29、kC卩=2012C入=mhk3R=2xxxx10-=R=1000 xxxx10-/x=冰水段a2的计算冰水段平时温度为Cd=、4V * u* t=4*20.86=3.14*2*60*60取 d=130mmu=V(90 18.76) (30 18)90 18.76In30 18(30 7.17) (7 3)11224.76,30 7.173600*1000* 0.285* 0.003* 0.3In7 311224.760.5184* 0.1634796.54 11710.6714*1.163a1=x0.5*1.1632* 0.003xxx=22查得：p=k/m3C=kgC5则：Re=2xxxx1

30、0-=522卩=x10 kgf/m 入=x10 w/mq23Z2=F?/f=250 片i2=(250-1)/2x54=2 程共用薄板 Z=Z+乙=183+250=433 片冷却面积F=F+E=+=故选用 BR3-82-38 板式换热器三台5冷水耗量G=QQ(t2-t1)=x =kg/h 台=T/ 台 h6冰水耗量G=Q/C2(t2 -t2)= x=kg/h 台台 h水箱(1)洗糟水箱：水温度为 80r，贮水量按可供二次糖化之用取 105 吨5000 x7000 x3000 毫米3设在糖化间三楼取深水井，用泵打入洗糟水箱中，升高度为18 米左右选型：选用离心式潜水泵 3BA-6A 总扬程 50

31、米，转数 2900r/min 配用电机功率 15KW(2)糖化水箱：水温度为 50r，取四次糖化用水 270 吨尺寸：9000 x6000 x5000 毫米3水箱取 40 米选型：选用离心式潜水泵 3BA-6A 总扬程米，转数 2900r/min 配用电机功率(3)冷水箱：取 155 m3; 7x5x5m糖化用泵的选择(1)倒醪泵：考虑到倒醪咼度 10m 左右，并限制在一定时间内完成1453101*60(10min)，以糊化醪量计算：Q=V一 =100C*10*1 07=h3Pr=1000 xxxx10 /(x)=0.487* 1.163NZ NZ2* 0.003K2=1/11/2/冰水段 F

32、2,Z2,i2= 1= 1 1 0.0013811.11987409 14*1.163F2=Q/K2 t241904.80* 4.187 * 1000 * 4.187 * 1000m2-2352.48*1081* 3600a2=xI2410 25选 F 型耐腐蚀离心泵 F80-15 Q= m3/h H= m配用电机：J02-42-4 N= 转速 2960 转/分(2)麦汁泵：煮沸后麦汁量为批，要求 20min 内打入旋涡沉淀槽故泵流量为V=x3nVh=h20/60旋涡沉淀槽设在一楼，则选 F 型耐腐蚀离心泵 F100-25 Q=300m3/h H= m配电机：功率 N=17KW 转速 2960

33、 转/分发酵设备计算(1)采用露天锥形发酵罐发酵液容积：V=8X= m3设有效容积系数=V总=V/=m用比拟法，a=H /D,b=h/D,c=h2/D,设a=60H: D= (61)： 1,取 H: D=4: 1初步估算 D=h2=D/2Xctg(60?/2)=4.10.3=21212V=V 锥 +V 柱=丄* 3.14X XH+丄*3.14X X412所以， =/D=,在(46)： 1 的范围内锥罐高 H=h+ =发酵罐个数，鲜啤酒占年产量的 10%nV1.1=(Q1t1Q2t2)=1/90(64800X24+7200X12)=18240190n机构尺寸：一批次冷麦汁体积是醪液入一个发酵罐5

34、0000*1000=669.2*1012图2-1I26VN=/ V1=18240/=23 个把锥形罐排成 3 排，每排 8 个罐，共设 24 个罐(2)锥形发酵罐耗汽量计算：27设发酵过程降糖速率相等1主酵阶段：温度由丁- 10C，糖度 11B7B,时间 6 天定性温度：？C,定性糖度；Bx升温所需要热量 Q=Gc(ti-t2)G 罐内液体量c=x%+伙)=kg. CQ1=X103xx(10-7)=x106kal/kg.C发酵产生的热量：反应式:C2H2O1+HO- 4C2HOH+4COQ由发酵工艺第四章第一节可知，每克分子麦芽糖发酵时，将释放出-72kal 的自由能，自由能将转化成热量，使麦

35、汁升温，现取平均放热量 58kal/g 分子, 每公斤麦芽糖发酵放出热量 q 为：q =(58/342)x1000=kgQ 发酵=G(BBx2)q=x1000 xx(11%-7%x=x106kal/kg.C发酵时间为 5 天：则每小时放热量为 q、Q/t/64q=x10/(24x5)=x10 kal/kg.C升温所需时间为 t/= Q/ q/=x106/x104= h故发酵阶段所需冷凝剂带出的热量 Q=xx106/ (24x)= kal/ h 高温还原双乙酰阶段：温度由 10 12?C,定性温度 11?C,糖度由 73 5 Bx，定性糖度 6 Bx，c=x6%+(1-6%x1=kg?C,升温所

36、需热量 C2/=Gc(t2-t1)=x103xx(12-10)x=x106kcal 发酵放热QQ2Q2Q224* 5q24*5 68.53Q3G*c(t4t3)Q3G(BX3Bx4)qQ3Q辐Co F()4(t1)4C100100T 外-外壁温度，28?CT 内-内壁温度，-1C581679 332167.615* 24 68.534847.71kcal/hQ3Q32* 24I28Q 传=xx(28+1) =h29贝Ua1=X(X)=a2为麦汁在罐内的传热膜系数，经验则Q总=Q+Q辐+Q传=+=h(4)传热系数 K 的确定：锥罐罐体厚度取 7mm冷凝剂C)Vsab，取 a=30mm,b=120

37、mm2 5冷凝剂流量 VS计算：Q=VXcX(t2-ti)冷凝剂采用乙醇水(25%进口温度-4C,出口温度-1C冷凝剂比热 c=kg.C81373.65(1 4)*1.012* 36007.24kg /s凝剂流速 u 的计算：p=968kg/m3,查发酵生产设备u=(X1000XX)=sPr的计算：RedeUde4ab2(a b)4* 0.03* 0.122* (0.030.12)0.048PrRe=100*Cp*31000* 4.27* 9.3*100.43491.5a1的确定:直管管路:0.027 * () * Rede0.8P.33*r(Pr)0.25(Prm)弯管管路:1.77 de1

38、(1设 R=a2的确定:t,H 较高时,25302=80270kcal/h. .m2C本设计取a2= 240kcal/h. .m2.?C11K1/11/2/192.391/1771.86 1/240 0.007/15 tm的确定:TiT2* B 1TitiB ln B1 -T2t2式中：B校正系数,-2T1麦汁初温 7CT2tiT2麦汁后温，-1?Ct1冷剂入口温度，-4?Ct2冷剂出口温度，-2?C则代入数据得，B=7 10.33 1_ * _7 40.33ln0.331 2(6)保温层厚度S的确定，查发酵工程与设备入一一保温层介质导热系数取 h. .m29Ck-大气和罐壁的传热系数，一般为 kcal/ h. .m2?C,取 kcal/ h. .m2?Ca1-麦汁传热膜系数(考虑到罐壁)，则a1=140 kcal/ h. .mCa2大气在保温层外的传热膜系数，一般为 830 kcal/ h. .m2?C，取 25 kcal/ h. .m2?C保温层采用强质聚胺酯泡沫塑料(7)锥形罐冷却夹套的分布6.11C(5)冷却夹层面积计算:Q 总K* tm8L067.96m2192.39* 6.110.053丄0.3137*101533*10520.174m17