年產(chǎn)10萬噸10度淡色啤酒的工廠設(shè)計

1、引言本次主要是簡要的介紹年產(chǎn)10萬噸10度淡色啤酒廠的工廠設(shè)計。它主要包括啤酒廠的規(guī)劃，啤酒工藝計算，啤酒廠資金的估算等方面的內(nèi)容。一個年產(chǎn)量10萬噸啤酒廠主要車間平面圖及項目工藝方案的設(shè)計原則、方法、程序、設(shè)備等等。本次設(shè)計一共畫三張圖：全廠平面布置圖、工藝流程圖、車間工藝布置圖。1廠址的選擇根據(jù)我國的具體情況，食品工廠一般建在距原產(chǎn)地附近大中城市的郊區(qū)。由于啤酒屬于消費(fèi)性強(qiáng)的休閑飲品，為了有利于銷售，所以選擇建于市區(qū)比較合適。這樣不但可以獲得足夠的原料，而且利于產(chǎn)品的銷售，同時還可以減少運(yùn)輸費(fèi)用。1.1廠址選擇的原則(1)廠址的位置要符合城市規(guī)劃(供氣、供電、給排水、交通運(yùn)輸?shù)?和工廠對環(huán)

2、境的要求。(2)廠址地區(qū)要接近原料基地和產(chǎn)品銷售市場，還要接近水源和能源。(3)具有良好的交通運(yùn)輸條件。(4)場地有效利用系數(shù)高，并有遠(yuǎn)景規(guī)劃的最終總體布局。(5)有一定的施工條件和投產(chǎn)后的協(xié)作條件。(6)廠址選擇要有利于三廢處理，保證環(huán)境衛(wèi)生。1 .2自然條件及能源根據(jù)食品工廠廠址選擇的要求，將啤酒廠建于淮安市郊區(qū)內(nèi)。廠址地勢平坦，周圍無污染源，符合標(biāo)準(zhǔn)。場地面積有利于合理布置，符合工廠發(fā)展需要，并有一定擴(kuò)建余地。該地自來水使用方便，且水質(zhì)良好，可不用地下水，減少處理費(fèi)用。接近排水系統(tǒng)，有利廢水排放。供電系統(tǒng)也配備良好，可以滿足生產(chǎn)需要。附近有居民區(qū)和學(xué)校，方便銷售。2 .3政治經(jīng)濟(jì)和交通該

3、地區(qū)在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，經(jīng)規(guī)劃部門批準(zhǔn)，符合規(guī)劃布局。并且接近銷售渠道，有良好的經(jīng)濟(jì)開發(fā)前景。附近有發(fā)達(dá)的交通運(yùn)輸條件，接近高速公路，使原料入廠和啤酒出廠順利進(jìn)行。2總平面設(shè)計3 .1總品面設(shè)計原則(1)符合生產(chǎn)工藝要求。(2)布置緊湊合理，節(jié)約用地，同時為長期發(fā)展留有余地。(3)必須滿足食品工廠衛(wèi)生要求和食品衛(wèi)生要求。(4)優(yōu)化建筑物間距，按有關(guān)規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計。(5)適合運(yùn)輸要求。2. 2總平面設(shè)計(1)廠區(qū)主要建筑物：辦公樓、原料庫、生產(chǎn)車間、冷庫、配電室、鍋爐房等。(2)全建筑物朝向有利于通風(fēng)采光。(3)配電室靠近生產(chǎn)車間，減少能源消耗，鍋爐房位于下風(fēng)向。(4)在廠房四周種植草坪，保證綠化。(

4、5)通盤考慮全廠布置，力求經(jīng)濟(jì)合理，充分考慮擴(kuò)大生產(chǎn)。(6)方便生產(chǎn)，符合生產(chǎn)程序。2. 3平面設(shè)計圖(附圖一)3產(chǎn)品方案3. 1生產(chǎn)規(guī)模啤酒廠年產(chǎn)量為1.0漢05t廠建設(shè)采取統(tǒng)一的規(guī)劃布局，規(guī)范化建設(shè)，科學(xué)化管理，規(guī)?；a(chǎn)，一體化經(jīng)營，完全采用現(xiàn)代化企業(yè)管理模式將逐漸形成規(guī)模。3.2主要原料規(guī)格本工藝采用符合我國啤酒麥芽標(biāo)準(zhǔn)QB1686的優(yōu)質(zhì)麥芽。3. 3生產(chǎn)品種及數(shù)量表1生產(chǎn)品種為10淡色啤酒產(chǎn)品名稱年產(chǎn)量瓶裝啤酒100000t班產(chǎn)量34那時間112月（300天計）3. 4產(chǎn)品質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)GB191包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志GB2758發(fā)酵酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB4544啤酒瓶GB4789.14789.28食

5、品衛(wèi)生檢驗方法微生物學(xué)部分GB4928啤酒實驗方法GB5739啤酒塑料周轉(zhuǎn)箱GB6543瓦楞紙箱GB10344飲料酒標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)GB4927-91啤酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)4工藝流程4. 1工藝流程圖（附圖二）啤酒生產(chǎn)工藝流程啤酒生產(chǎn)分為兩大部分：麥芽制造和啤酒釀造。麥芽制造工藝流程：原料（大麥）一浸漬一發(fā)芽一干燥一除根啤酒釀造工藝流程：糖化用水洗糖用水灑花;原料（麥芽，大米）一粉碎一糖化一麥汁過濾一麥汁煮沸酵母沖氧4.2工藝要點(diǎn)4.2.1粉碎粉碎使原料表面積增加，與水接觸面積增加，糖化時間減少，收得率增加。麥芽可粉碎成麥皮、粗粒、細(xì)粒、粗粉、細(xì)粉五個組分。要求麥芽皮殼破而不碎，胚乳部分盡可能細(xì)一些。4.2.2

6、糖化制備麥芽汁的主要過程是糖化。將粉碎后的麥芽在底部攪拌的糖化鍋中與45c的水混合，利用麥芽自身的酶，使麥芽和輔料中的淀粉和蛋白質(zhì)等的不溶性高分子物質(zhì)水解成為可溶性低分子物質(zhì)，如糊精、糖類、陳、肽、氨基酸等，這就是糖化過程。本項目采用的糖化方法是國內(nèi)常用的糖化方法一一二次煮出糖化法。該方法簡單來說，首先將輔料與部分麥芽在糊化鍋中與45C溫水混合，保溫20min,然后用10min時間升溫到70C,再保溫20min,其后再用15min時間升溫煮沸，讓其沸騰4-min,稱第一次煮沸，得到糊化醪。與此同時，麥芽和水在糖化鍋內(nèi)混合，4555c保溫3090min,使麥芽所含蛋白質(zhì)分解，稱為蛋白質(zhì)休止。將煮

7、沸紙糊化醪泵入糖化鍋中，使混合醪溫達(dá)到6568C,保溫攪拌進(jìn)行糖化。待糖化醪無碘色反應(yīng)后，從糖化鍋中取出部分醪也進(jìn)入糊化鍋進(jìn)行第二次煮沸，而后再次泵入糖化鍋混合，使糖化鍋中醪液升溫至7578c（液化溫度）靜置10min即可送去過濾4。4.2.3過濾糖化工序結(jié)束后，意味著麥芽汁已經(jīng)形成。采用過濾方法盡快將麥汁和麥糟分離。過濾的好壞，對麥汁的產(chǎn)量和質(zhì)量有重要的影響。麥汁過濾分為過濾和洗糟兩個操作過程。過濾的目的是獲得清涼的麥汁和較高的麥汁收得率。要求麥汁過濾速度正常，過濾應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)完成，麥汁低吸氧，具有正常的色、香、味。4.2.4煮沸煮沸在煮沸鍋中進(jìn)行。使多余的水分蒸發(fā)，使麥芽汁濃縮到規(guī)定濃度

8、；使麥汁中可凝固蛋白質(zhì)凝固析出，以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性；破壞全部的酶活性，麥汁進(jìn)行滅菌，以獲得定型的麥汁。煮沸要求適當(dāng)?shù)闹蠓袦囟?，分批添加酒花，在預(yù)定煮沸時間內(nèi)，使麥汁達(dá)到規(guī)定濃度，保持有明顯酒花香味和柔和的苦味，以保證成品啤酒有光澤、風(fēng)味好、穩(wěn)定性高。煮沸時間7090min,麥汁的煮沸強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到8%10%,凝固性氮應(yīng)達(dá)到1.520mg/L。4. 2.5冷卻麥汁煮沸定型后，必須立即進(jìn)行冷卻，使溫度適合酵母發(fā)酵的需要。要求冷卻時間短，麥汁無細(xì)菌，并且不混濁，沉淀損失少，操作簡單，可減少人力。5. 2.6發(fā)酵本工藝采用前錐后臥”發(fā)酵方式。先在錐形發(fā)酵罐中進(jìn)行啤酒發(fā)酵和雙乙酰還原，然后送入臥式儲酒

9、罐中進(jìn)行后發(fā)酵。在主發(fā)酵結(jié)束，外觀發(fā)酵達(dá)60%左右，酒溫降至56c時，現(xiàn)回收酵母，在將嫩啤酒送入儲酒罐內(nèi)。此時雙乙酰還原需在貯酒罐內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行，貯酒罐兼有后發(fā)酵、成熟和貯酒三重作用。倒罐之后，進(jìn)行后發(fā)酵和雙乙酰還原，氣壓緩慢上升至0.08Mpa左右，待雙乙酰下降達(dá)到要求后，急劇降溫至01C,進(jìn)行貯酒。貯酒時間714d。5定員設(shè)計6. 1工作制度(1)全年生產(chǎn)天數(shù)300d。(2)生產(chǎn)車間及輔助車間按三班成產(chǎn)，每班工作8h0(3)勞動出勤率按95%配置預(yù)備人員。7. 2勞動定員假定公司定員783人。其中專業(yè)人員80人，占職工的10.2%,生產(chǎn)及銷售第一線人員703人，占職工的89.8%。6主要車間工

10、藝布置8. 1車間布置原則生產(chǎn)車間工藝布置很重要，不僅對生產(chǎn)產(chǎn)品有很大關(guān)系，而且影響到工廠整體。在進(jìn)行車間布置時，應(yīng)遵循以下原則：(1)生產(chǎn)車間是工廠的中心，其他部門均圍繞其展開，它們應(yīng)是一個協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體。因此，必須考慮與其他部門的相互關(guān)系，以及工廠的發(fā)展前景，滿足總體設(shè)計要求。(2)在工藝流程確定后，其設(shè)備的布置要盡量按工藝流水線安排，使占地面積最少，操作最方便。(3)保證車間衛(wèi)生，同時注意車間的采光、通風(fēng)、降溫等設(shè)施。6. 2車間布置（1）生產(chǎn)工序的安排要做到冷、熱分開，生、熟分開，干、濕分開，成品、半成品分開。（2）按生產(chǎn)流水線安排設(shè)備，防止交叉，浪費(fèi)資源。6. 3車間設(shè)計圖（附圖三）

11、7物料衡算100000t/a啤酒廠糖化車間的物料衡算啤酒廠糖化車間的物料平衡計算主要項目為原料（麥芽、大米）和酒花用量，熱麥汁和冷麥汁量，廢渣量（糖化糟和酒花糟）等。7. 1工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)表7-1的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行100kg原料生產(chǎn)10°淡色啤酒的物料計算，然后進(jìn)行100L10。淡色啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行100000t/a啤酒廠糖化車間的物料平衡計算60表7-1啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項目名稱百分比/%原料利用率98麥芽水分6定額大米水分12無水麥芽浸出率78無水大米浸出率90原料配比麥芽70叔30冷卻損失7發(fā)酵損失2過濾損失1啤酒損失率(對麥汁)瓶裝損失2總損失127.21

12、00kg原料(70猿芽，30狀米)生產(chǎn)10°淡色啤酒的物料衡算(1)熱麥計算根據(jù)表7-1可得到原料收率分別為：麥芽收率為：78%<(1006)%=73.32%大米收率為：90%X(100-12)%=79.2%混合原料收得率為：(0.70H3.32%+0.30>79.2%)98%=73.58%由上述可得100kg混合料原料可制得的10°熱麥汁量為：(73.58%X100)T0%=735.8(kg)又知10°麥汁在10c時的相對密度為1.084,而100c熱麥汁比20c時的麥汁體積增加1.04倍，故熱麥汁(100C)體積為：735.8%1.0841000)

13、X1000M.04=705.93(L)(2)冷麥汁量為：705.93X(10.07)=656.52(L)(3)發(fā)酵液量為：656.52X(10.02)=643.39(L)(4)過濾灑量為：643.39X(1-0.01)=636.95(L)(5)成品啤酒量為：636.95X(10.02)=624.22(L)7.3生產(chǎn)100L100淡色啤酒的物料衡算7根據(jù)上述衡算結(jié)果知，100kg混合原料可生產(chǎn)10°淡色成品啤酒624.22L,故可得以下結(jié)果：(1)生產(chǎn)100L10。淡色啤酒需耗混合原料量為：(100/624.22)X100=16.02(kg)(2)麥芽耗用量為：16.02漢0%=11.

14、21(kg)(3)大米耗用量為：16.0211.21=4.81(kg)(4)酒花耗用量：對淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為0.2%,故為：(100/624.22)X735.80.2%=0.24(kg)(5)熱麥汁量為：(16.02/100)X705.93=113.09(L)(6)冷麥汁量為：(16.02/100)>656.52=105.18(L)(7)濕糖化糟量設(shè)熱電廠出的濕麥芽糟水分含量為80%,則濕麥芽糟量為：(1-0.06)(10078)/(10080)11.21=11.59(kg)而濕大米糟量為：(10.12)(10090)/(10080)本81=2.12(kg)故濕糖化糟量為：

15、11.59+2.12=13.71(kg)(8)酒花糟量設(shè)麥汁煮沸過程干酒花浸出率為40%,且酒花糟水分含量為80%,則酒花糟量為：(10040)/(10080)0.24=0.72(kg)7 .4100000t/a10。淡色啤酒釀造車間物料衡算表設(shè)生產(chǎn)旺季每天糖化8次，而淡季則糖化4次，淡季150天，旺季150天，則每年總糖化次數(shù)為1800次。由此可計算出每次投料量及其他項目的物料平衡。把有關(guān)啤酒廠釀造車間的三項物料衡算計算結(jié)果，整理成物料衡算表，如表7-2所示。糖化一次定額：成品啤酒：100000噸勺800次=55.556噸/次55555.556kgM12kg/L=54896.794L過濾酒：

16、102.04KX54896.794LT00L=56016.689L發(fā)酵液：103.07L>54896.794LT00L=56582.126L濕灑花糟：0.72kg與4896.7941_T00L=395.257kg濕糖化糟：11.59kg)54896.794LT00L=6362.538kg冷麥汁：105.18L>54896.794LT00L=57738.889L熱麥汁：113.09L>54896.794LT00L=62082.784L灑花：0.24kg>54896.794LT00L=131.752kg大米：4.81kg>54896.794LT00L=2640.536

17、kg小麥：11.21kg)54896.794LT00L=6153.931kg混合原料：16.02kg)54896.794LT00L=8794.464kg旺季一天生產(chǎn)：54896.794L>8=439174.352L淡季一天生產(chǎn)：54896.794LM=219587.176L年生產(chǎn)量：54896.794LM800=98814229.2L其他的年產(chǎn)量的計算都乘以1800可得到表7-2表7-2啤酒廠釀造車間物料衡算表物料名稱單位對100kg混合原料100L10°淡色啤酒糖化一次定額量100000t/a啤酒生產(chǎn)混合原料kg10016.028794.4641.583X107大麥kg701

18、1.216153.9311.108X107小米kg304.812640.5360.475X107酒花kg1.500.24131.7522.372X107熱麥汁L705.93113.0962082.78411.175X107冷麥汁L656.52105.1857738.88910.393X107濕糖化糟kg72.3511.596362.5381.145X107濕酒花糟kg4.500.72395.25757.115X10發(fā)酵液L643.39103.0756582.12610.185X107過濾酒L636.95102.0456016.68910.083X107成品啤酒L624.22100.005489

19、6.7949.881X1073備注：10淡色啤酒的密度是1012kg/m8 水、汽、冷、CO用量的計算8.1 用水量的計算1、糖化用水糊化鍋加水比為1:5糊化用水：1.7545=8.77t糖化鍋加水比為1:3.5糖化鍋用水量：4.0926673.5=14.324t用水總量：8.77+14.324=23.094t每班用水量：23.0943=69.283tgi年用水量：69.283500=34641.5t"2、洗槽用水量100kg混合原料用水450kg所以每次洗槽用水：5.194.5=23.355t/次每班用水量：23.35570.065t/ffi年用水量：70.065500=35032

20、.5t/年3、糖化室洗刷用水一般糖化室及其設(shè)備洗刷，刷洗糖化鍋一次用水20t,每班用水量：20>3=60t/班年用水量：60>500=30000t/年4、退選沉淀槽洗刷用水每次用水3t每班用水量：3M=9t/班年用水量：9>500=4500t/年5、麥汁冷卻器洗刷用水每次用水3t每班用水量：3=9t/天年用水量：9>500=4500t/年6、酵母擴(kuò)大培養(yǎng)設(shè)備及車間洗刷用水每次用水15t,每月一次,7、麥汁冷卻用水年用水量：15X12=180t/年采用一級冷卻，用2C冰水將98C的麥汁冷卻至9C,冰水出口溫度為80C,每班冷卻用水:Q_GpCp(t1t2)C(tat1)“

21、Cw(t211)”352.3670.98(989)1(802)0.98=402.06t/D年用水量：402.06500=201030t/年8、錐形發(fā)酵罐洗滌用水每班洗1個，每個用水5t每班用水量：5X1=5t/天年用水量：5>500=2500t/年9、過濾設(shè)備洗刷用水每班洗刷一次，每次用水4t,10、清酒罐洗刷用水每班洗清酒罐一次，用水10t,11、酵母離心機(jī)洗滌用水每班沖洗一次，用水1t,12、啤酒薄板冷卻器用水每班沖洗一次，每次用水3t13、煮沸鍋二次蒸汽回收耗水量年用水量：4X500=2000t/年年用水量：10X500=5000t/年年用水量：1X500=500t/年年用水量：3

22、X500=1500t/年Q=G水(t2-t1)C水G水=_5.922106(t2t1)C水(8018)1=95516.13kg=95.5t每班用水量：95.56=573t/天年用水量：573>500=286500t"表4.1用水量表t/t/糖化用水69.28334641.5洗槽用水70.06535032.5糖化室洗刷用水6030000回旋沉淀槽洗刷用水94500麥汁冷卻器洗刷用水94500酵母擴(kuò)大培養(yǎng)用水15180麥汁冷卻用水402.06201030錐形發(fā)酵罐洗滌用水52500過濾設(shè)備洗刷用水63000清酒罐洗刷用水105000酵母離心機(jī)洗滌用水1.5750啤酒薄板冷卻器用水3

23、.51750煮沸鍋二次蒸汽回收耗水量573286500總計1233.4086167048.2 耗汽量的計算1、麥汁制備耗用蒸汽量(1)糖化工段耗用蒸汽量糖化鍋(麥芽2193kg,水7677kg)糊化鍋(大米940kg,水4700kg)35C(30min)45C(20min)J15minJ45min50C(30min)90C(20min)JJ15min68C(50min)<100c(30min)J10min76->麥汁過濾糖化鍋總投料量：4093+14324=18417kg糊化鍋總投料量：1754+8770=10524kg糖化用水耗汽量：Q1糖化醪比熱：C糖=(G麥C麥+G水C水)/

24、(G麥+G水)原料比熱：C=Co(1-w%)+C水w%式中Co谷物(絕干)比熱為0.37kcal/kgCW-谷物水分含量C水一水的比熱為1.00kcal/kgCC麥芽=0.37X(1-6%)+1X6%=0.4078kcal/kgCC大米=0.37X(1-13%)+1X13%=0.4519kcal/kgCC糖=(4093X0.4078+14324X1)/(4093+14324)=0.86839kcal/kgC麥芽混合前溫度為t麥=18C,混合后醪液溫度t混=39Ct混G混C糖=G麥C麥t麥+G水C水t水(409314324)370.86839-40930.407818水;143241:39.21

25、C39.21C的水由80C的麥汁冷卻回收水與自來水混合而得。糖化醪由37c加熱至50C,耗汽量為QQ=G糖C糖At=18417X0.86839X(50-37)=2.079X105kcal=8.7X105kJ糊化鍋耗用蒸汽量工藝要求t混=45CC糊=(G米C米+G水C水)/(G水+G米)=(1754X0.4519+8770X1)/(1754+8770)=0.9087kcal/kgC105240.90874517540.451918t水=T1770=47.44047.44C的水由80C和18C的水混合而得。糊化醪由45C加熱至90C,耗熱量為Q2Q=G胡C糊At2=10524X0.9087X(90

26、-45)=4.303X105kcal=1.801x106kJ糊化醪由90C加熱至100C,耗熱量QQ=G糊C糊At2=10524X0.9087X(100-90)=9.56X104kcal=4.071X105kJ100C煮沸30',蒸發(fā)強(qiáng)度為5%,水份蒸發(fā)耗熱量Q4r水(汽化潛熱)=540kcal/kgQ=rXw=540X10524X0.05X0.5=1.42Xl05kcal=5.947X105kJ糊化鍋總耗熱量熱損失為總耗熱量的10%(包括熱損失及保溫耗熱)。加熱糊化鍋的熱量為前三項總和的2.5%。Q糊=(Q2+Q3+Q4)X(1+2.5%)X1.1=(1.801X105+4.07X1

27、05+5.947X105)X1.025X1.1=7.548義105kcal=3.16義106kJ糖化、糊化并醪后溫度為68CC并=(G糖C糖+G糊C糊)/(G糖+G糊)=(18417X0.86842+10524X0.9087)/(18417+10524)=0.883kcal/kgCt并=(G糊C糊t糊+G糖C糖t糖)/(G糊+G糖)C并=68.4C105240.9087(10.050.5)100184170.868395010524(10.050.5)184170.883醪液由68.39C加熱至76C,耗熱量為QQ=G并C并At4=(10524X0.975+18417)X0.883X(76-6

28、8.4)=1.925X105kcal=8.056X105kJ熱損失為總耗熱量的10%(包括熱損失及保溫耗熱)。加熱糖化鍋的熱量為Qi、Q5總和的2.5%。糖=(Q+Q)X(1+2.5%)X1.1=(2.079X105+1.925X105)X1.025X1.1=4.51X105kcal=1.889X106kJ(2)麥汁煮沸耗熱100kg原料加洗槽水可得700kg麥汁，過濾后麥汁溫度為72C加熱麥汁至100C,消耗熱量為Q6Q=G麥汁C麥汁(100-t)=17540迎0.95(10072)3100=1.089Xl06kcal=4.557X106kJ蒸發(fā)耗熱量Q煮沸強(qiáng)度10%,煮沸時間1.5hC7=

29、wXr=17540黑10%1.5540=3.315X106kcal=1.388X107kJ3100煮沸鍋總耗熱量C煮熱損失為總耗熱量的15%(包括熱損失及保溫耗熱)。加熱煮沸鍋的熱量為前兩項總和的2.5%。煮=(Q+Q)X(1+2.5%)X1.15=(1.089X106+3.315X106)X1.025X1.15=5.664X106kcal=2.374X107kJ(3)麥汁制備一次耗用蒸汽量D設(shè)蒸汽壓2.5kgf/cm2(表壓)，查得其熱始為648.7kcal/kg，間接蒸汽加熱效率為95%,則D=C糖+C煮+C糊5.6641064.511057.548105”(i10c)1=(648.710

30、0)95%=13177.5kg=13.1775t/次每班糖化用汽量：13.1775X5=39.5326t/班年糖化用汽量：39.5326X500=19766.25t/年8.3 耗冷量的計算1、工藝耗冷量(1)麥汁冷卻耗冷量C1-1一段冷卻，麥汁由98C冷卻至9C,1小時內(nèi)冷卻完畢，冰水由2C上升至80C,冷卻損失是5%,自來水溫度32C每班耗冷量：Q11=GC(tt2)X(1+1.5%)3=402.0610MX(32-2)X1.015=1.224107kcal/班=5.124107kJ脅年耗冷量：1.224107>500=6.12109kal/年=2.561010kJ/年(2)發(fā)酵過程耗

31、冷量Q12本設(shè)計采用一罐法發(fā)酵，12。麥汁發(fā)酵度65%,設(shè)麥汁中浸出物全部為麥芽糖，C12H22011+H2O+4ADP+4Pi=4c2H50H+4CO2+4ATP+熱每kg麥芽糖發(fā)酵中實際放出146.6kcal熱量，麥汁糖度是12°W=104120/31.04712%>65%=2766.3kgQ'=q*w=146.62766.3=4.055105kcal=1.698106kJ發(fā)酵液從10c自然升溫至12C,此過程需耗熱Q'Q=104120/3K047乂(1+0.008)>0.93乂(12-10)=6.649104kcal=2.788105kJ式中0.00

32、8接種量0.93發(fā)酵液比熱Qi2=Q'-Q'=4.055X05-6.649104=3.39漢05kcal/次=1.419106kJ/次3.鍋麥汁裝滿1錐形罐，則主發(fā)酵耗冷量：3.39105M=1.017106kcal/罐=4.257106kJ/罐主發(fā)酵期7天，每班耗冷量：1.017106M=1.017106kcal/班=4.257106kJ/班年耗冷量：1.017106X500=5.085108kcal/年=2.1316kJ/年(3)降溫期耗冷量嫩啤由12C降至7C,放出熱量Q3'Qi-3'=嫩V嫩C嫩(tt2)=1.0142)33.33漢03>0.955

33、X(12-7)=1.6105kcal=6.75105kJ還原雙乙酰后再由7c降至3c時放出熱量Q3Q13=pVC(t2-t3)=1.0142>33.33103>0.955X(7-3)=1.28105kcal=5.402105kJ啤酒由3c降至-1C放出熱量為Q3Q13二Q3=1.28105kcal=5.402105kJQ13=Q13'+Q13+Q13"=1.6X05+1.28X05X2=4.16105kcal=1.755106kJ每罐耗冷量：4.16105M=1.248106kcal=5.265106kJ每班耗冷量：1.248106kcal=5.265106kJ/

34、班年耗冷量：5.265106>00=6.24X08kcal=2.6325109kJ/年(4)酵母培養(yǎng)耗冷量Qi4酵母培養(yǎng)的冷卻采用-4C酒精水，發(fā)酵冷卻的經(jīng)驗數(shù)據(jù)是7000kcal/h,每次純培養(yǎng)共需7天，每月一次年耗冷量：7000>24X7M2=1.411107kcal=5.907107kJ(5)錐行罐損失冷卻量Qi5根據(jù)經(jīng)驗每生產(chǎn)1噸啤酒損失3000kcal熱量每班耗冷量：3000X100=3X105kcal/班=1.26106kJ年耗冷量：3X105X500=1.5108kcal/年=6.3漢08kJ(6)濾灑耗冷量Q16裝酒前酒液從2c降至-1C,設(shè)每次裝瓶9h每班耗冷量：

35、33570X1.01421X(2+1)>6=6.128105kcal/班=2.562106kJ/班年耗冷量：6.128105>500=3.0641>08kcal/年=1.28109kJ/年表4.3.1工藝段耗冷量總表項目每班耗冷量kJ/班年耗冷量kJ/年麥汁冷卻5.124X107102.56X10發(fā)酵冷卻4.257X1062.13X109降溫期冷卻5.265X1062.6325X10,酵母培養(yǎng)2.93X1045.907X107錐行罐損失1.26X1066.30X108濾酒冷卻62.562X101.28X109總計6.4877X107一一_103.173X102、冷間維護(hù)結(jié)構(gòu)的

36、耗冷量Q2Q2=PF式中P維護(hù)結(jié)構(gòu)單位面積耗冷量，10-12kcal/h,取12kcal/h。地板2-5kcal/h,取4kcal/hF維護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的面積，冷卻長30m,寬18m,高6mQ2=12X3018(306186)243018=15552kcal/h=6.51X04kJ/h每班耗冷量：15552X2=186624kcal脅=7.812105kJ/ffi年耗冷量：186624)500=9.33107kcal/年=3.906108kJ/年3、操作耗冷量Q3根據(jù)經(jīng)驗取Q3=3%Qi每班耗冷量：6.2051071.862106kJ年耗冷量：1.862106X500=9.308108kJ/年4、通

37、氣換氣耗冷量冷間操作工人補(bǔ)充新鮮空氣引起的耗冷量Q41Q41=20nAI=20X1X25=500kcal/h=2.093103kJ/h式中n一工作人數(shù)1室內(nèi)外始差，取25每班耗冷量：2.5104kJ年耗冷量：1.25107kJ換氣耗冷量Q42Q42=av1/24=3X30X18>6>25/24=10125kcal/h=4.238X04kJ/h每班耗冷量：5.086105kJ/班年耗冷量：2.543108kJ/年Q4=Q4l+Q42每班耗冷量：2.5104+5.086X05=5.336X05kJ/班年耗冷量：1.25107+2.543X08=2.668X08kJ/年5、管路耗冷量設(shè)Q

38、5為各耗冷量的6%Q5=(6.025107+1.862X06+7.812X05+5.086X05+2.5X04)>6%=3.806106kJ/ffi9，.年耗冷量：3.806500=1.90310kJ/年表4.3.2總耗冷量表班耗冷量kJ/班年耗冷量kJ/工藝耗冷6.4877X107103.173X10冷間結(jié)構(gòu)耗冷7.812X1053.906X108操作耗冷1.862X1069.308X108通風(fēng)換氣耗冷55.336X1052.668X108管路耗冷3.806X10691.903X109總計7.186X107103.522X108.4CO2用量計算1、裝酒機(jī)用氣量由經(jīng)驗數(shù)據(jù)，裝100瓶需

39、耗汽4m3,所選裝酒機(jī)最大生產(chǎn)能力為2萬瓶/h每班用氣量：4X95156=380.624m3/班1000年用氣量：380.624300=93846m3/年2、消酒罐用氣量由經(jīng)驗數(shù)據(jù)，清酒罐用氣量為酒量的2.5倍，用氣時間6h每班用氣量：100浸.5=250m3/班年用氣量：250>500=1.25105m3/年8.5成本估算原材料、燃料、動力消耗定額根據(jù)工藝提供數(shù)據(jù)，價格由廠方提供和市場調(diào)查確定。8.5.1 原輔料價格表表8-1原輔料價格表5原料名稱每天需求量/kg價格元/kg成本/元.d36923.52.281231147602.615843.2酒花790.51511857.6乳酸6.

40、058.551.43甲醛152.6539.75糖化酶38.525.5復(fù)合酶51680鹽酸1.650.50.83右高8.750.21.75淀粉酶625150每天所需的原料費(fèi)109281元，則每年所需的原料費(fèi)共3278萬元88.5.2 公共設(shè)施消耗量水耗量每生產(chǎn)1t大麥消耗16.5元的水，則每年用水成本為16.5616704T0000=1017萬元電耗量每生產(chǎn)1t大麥消耗100元的電，則每年用電成本為100>100000T0000=10003元8.5.3 工人費(fèi)用人員定額：操作工人703名，專業(yè)技術(shù)員80人工人工資：1000X703X12勺0000=843.6萬元/a技術(shù)員工資：1300刈0

41、X12勺0000=124.8萬元/a獎金：(843.6+124.8)X14%=135.58萬元/a8.5.4 折舊費(fèi)設(shè)備折舊：6000X(15%)T2=475萬元/a建筑折舊：2391X(15%)40=75.72萬元/a總折舊費(fèi)：475+75.72=550.72萬元/a8.5.5 維修費(fèi)6000M0%=2400萬元/a8.5.6 其它費(fèi)用(5700+2391)X19%=1537.29萬元/a8.5.7 生產(chǎn)成本生產(chǎn)成本=3728+1017+1000+843.6+124.8+135.58+550.7+2400+1537.29=11336.97萬元/a8.5.8 銷售總額啤酒的出廠價為2元/瓶，則

42、年銷售總額=2X159370967勺0000=31874.19萬元/a8.5.9 銷售稅金銷售稅金=銷售總額>9.22%=31874.19軟22%=2938.80萬元/a8.5.10 利潤總額利稅總額=年銷售總額一年生產(chǎn)成本-銷售稅金及稅加=31874.19-11336.972938.80=17598.42萬元/a8.5.11 所得稅及稅后利潤所得稅=利潤總額刈3%=17598.42)33%=5807.48萬元/a稅后禾1潤=禾1潤總額一所得稅=17598.42-5807.48=11790.94萬元/a8.5.12 投資回收期T=項目總投資/稅后年利潤+建設(shè)期=9347T1790.94+

43、2=2.79a9設(shè)備的工藝計算和設(shè)備選型99.1糊化鍋1、容積糊化鍋投料時大米用量為1754kg,用水量為8770kg總量1754+8770=10524kg糊化醪0=1.018kg/L有效容積V=105243=10.34m3容積系數(shù)取60%1.018103所以V總=10.34/60%=17.23m3取V總=18m2、尺寸取D/H=2/1（糊化鍋直徑與圓筒高度之比）,升氣管面積為料液面積1/40，采用球形底，則：D=1.15VV®=1.15/18=3.01m取D=3.0mH=D/2=1,5m汽升管直徑d=v1/40*D=51/40M.0=0.474m取d=0.45mV總=%/4<

44、D2XH+兀h2(D/2+h/3)10=兀/4<32X1.5+兀2(3.0/2+h/3)解得:h=1.060m3、加熱面積在一次糖化法中，糊化鍋的最大傳熱是糊化醪從45C加熱至90C這一過程,則：最大熱負(fù)荷二43030-=5.737105kcal/h45/600.25Mpa壓力下蒸7溫度為126.9C=56.44C,(126.945)(126.990)tm=,126.945ln126.9903-按經(jīng)驗K取1500kcal/mhCQ5.737105c_o2F=6.78mKtm56.441500鍋實際加熱面積F'=兀D13.142.51.06=9.985m2>6.78m29.2

45、糖化鍋1、容積一次糖化醪液并醪后的醪量G混=（6糊一亞）+G糖=10524X（1-5%）+18417=28414.8kg糖化醪密度為1065kg/m3所以V有效=28414.8/1065=26.68m3取27m3空余系數(shù)取80%所以V總=27/80%=33.75m32、尺寸取D/H=2:1D/d=同,用球形底D=1.153Vs=1.15X3/33.75=3.716mH=D/2=3.716/2=1.858md=j1"0>D=V1/40M.716=0.588m取d=0.6mV總=兀/4D2中+兀h2(D/2+h/3)33.75=兀/43.7162X1.858+tt2(3.716/2

46、+h/3)解得：h=1.2m3、加熱面積由前面計算可知，糖化鍋最大蒸汽耗用量為并醪后醪液由68.4C升至78c這一過程，則5(126.968.4)(126.978)1.925106。Q=10/60=1.15510kcal/htm=1n126.968.4=53.66C126.978根據(jù)經(jīng)驗，糖化鍋K可取2000kcal/m2hC力口熱面積F=Q-=1.155-10=10.76m2Kt200053.66鍋底加熱面積F'=兀曲.14a7161.2=11.967m2>10.76m2符合要求9.3煮沸鍋1、每班煮沸3次，每次煮沸麥汁量：106030/3=35343.3L/鍋次所以煮沸鍋有效

47、容積為35.3433m3,取35.5m3,容積系數(shù)取75%煮沸鍋總?cè)莘e為35.5/75%=47.4m2、尺寸取D/H=2:1D/d=回用內(nèi)加熱器加熱D=1.153笳=1.15X3/47?4=4.16mH=D/2=4.16/2=2.08m汽升管直徑d=、140*D=、；'i740X4.16=0.658m取d=0.66mV總=兀/4*D2*H+兀h2(D/2+h/3)25.4=兀/4*4.162*2.08+兀h2(4.16/2+h/3)解得：h=1.3m3、加熱面積在煮沸中，蒸發(fā)濃縮的耗熱量大最大3.315106Q=Q/1.5=1.56060=614kcal/stm=126.9-100=2

48、6.9C根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，取K=600cal/m2sCF=614103=38.04m2Kt60026.94、內(nèi)加熱器采用內(nèi)加熱器加熱，選取小120X3mm的紫銅管，長1mF=兀Dln=3.14X0.12X1Xn=38.04n=101根9.4 麥汁壓濾機(jī)一次糖化過濾的麥汁有35.343m3,由此可選板框式壓濾機(jī)截面1000>900板17塊，框18塊固定端板一塊，活動端板一塊9.5 退旋沉淀梢9.6 化一次得熱麥汁35343L,取V有效=36m33空余系數(shù)為1.2則V總=36M.2=43.2m2、尺寸取D:H'=2:1H'液面高度V有效=兀m)2*4=tt*H=36得H'

49、2.25m取H'2.3mH=2.3X.2=2.78m取H=2.8m所以D=5.6m9.6 麥汁冷卻器采用一段冷卻逆流冷水冷卻T198c>9CT2t180>2Ct2.(9880)(92)tm=11.65C9880由前面可知Q11=1.224>107kcal/班每次糖化的Q=1.224X07/3=4.08106kcal/次K取2000kcal/m2hC冷卻面積F=4.08106=175.1m2Kt200011.659.7 錐形發(fā)酵罐31、V有效=100X101.62/100=101.62m容積系數(shù)為0.8-0.85取容積系數(shù)為0.85所以V'總=101.62/0.

50、85=119.55m3,取V總=120m3,每天需發(fā)酵罐一個V有效=101.62/1=101.62m32、錐形罐的數(shù)量N=V(1Q2%)30C式中N錐形罐的數(shù)量P月產(chǎn)量m3Q2%廠發(fā)酵濾灑及缶«裝損耗之和，一般為4.5%C一發(fā)酵周期24天N=5104/12:30.13個_/i30101.62(14.5%)24取發(fā)酵罐數(shù)為32個，其中2個備用3、尺寸取D/H=1:3錐角在60°80°取700一升冗212D。3冗333V總=DHD一ctg35二Dctg35D=1254342424D=3.66m由于發(fā)酵罐直徑系列為3.0、3.2、3.4、3.6、3.8等取D=3.8mH

51、=3X3.8=11.4mh=DXctg350=1.57mh'=D/4=2.2/4=0.55mH=h'+H+h=0.55+11.4+1.57=13.52mV總=2口3ctg35D3=139.47m34244、冷卻面積酵母在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生熱量，為使發(fā)酵和后熟在設(shè)定的工藝溫度下進(jìn)行，須進(jìn)行冷卻。冷卻有兩種方式：間接冷卻方式和直接冷卻方式。間接冷卻方式的冷媒是乙醇或乙二醇與水的混合液。直接冷卻方式的冷媒是酒精。與使用乙醇或乙二醇與水的混合液相比，使用酒精有以下優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約能源約20%左右；需要的設(shè)備少；需要的絕熱材料少，安裝費(fèi)用少。故使用酒精發(fā)酵罐體分兩段，采用工”字形螺旋管，由前面計

52、算可知，最大耗冷過程是啤酒從12c降至7C一段55最大耗冷量Q=Qi3>3=1.610刈=4.8Wkcal/罐一一51 .610534在此期間需36h耗冷量=1.33X0kcal/h=15.52kJ/s36酒精的蒸發(fā)溫度-4C發(fā)酵液12C一一一7C酒精-4C一一一-4C127tm=13.344C,124ln74K值計算7>9/5+32=44.6F=24.02F12>9/5+32=53.6F-4瀚/5+32=24.8Ftm=53.644.6,53.644.6ln44.624.8K=4.88+0.58AT=4.88+0.5824.02=18.812K=18.8125.678=10

53、6.8w/m2C_3Q_Q7.82102S=5.49mKt106.813.344選用工”字型螺紋管7條，每條高度為80mm,總高度為350mm,夾套厚度為8mm,圓柱冷卻面積為7X80XttX4義17.03m3錐體冷卻面積為柱體冷卻面積的1/10,即0.703m2所以總冷卻面積=7.03+0.703=7.733m2>5.49m2符合設(shè)計要求5、強(qiáng)度計算錐形罐材料采用A3不繡鋼板，可以防止生繡。絕熱保溫層為聚苯乙烯泡沫塑料。設(shè)計壓力為0.10.18MPa,取設(shè)計壓力為0.18MPaA3鋼田t=111MPa為了保證筒體強(qiáng)度，應(yīng)使筒壁內(nèi)應(yīng)力不高于筒體材料的許用應(yīng)力田S=PDm2S令Dm=D+S

54、代入上式并修正得PD2ulT式中S一筒壁厚度，mmD一筒體內(nèi)徑，mm小一焊縫系數(shù)mmP設(shè)計壓力，MPa4t設(shè)計溫度下的材料許用應(yīng)力MPaC-壁厚附加量采用雙面焊透對接，取小=1.0考慮雙面腐蝕和磨損，取C=2mm所以S=P3.8爐+221111.0P由于罐身底部和罐底承受的壓力最大，因此以此為計算壁厚的依據(jù)(1)罐身底部冗Q101.62一ctg353.83止匕處液柱高h(yuǎn)1-24-4.32m冗23.824此處Pi=pghP。=1.0159.84.32103+0.18106=0.223MPa所以S1=0.2233.810+2=5.82mm,取S1=6mm21111.00.283(2)罐底液柱高h(yuǎn)2=4.32+3.8/2Ctg35=7.04m過濾區(qū)半徑r=0.08D=0.08刈800=304mm計算直徑Dc=D2r(1-cosO=3800-2M04X(1-cos35)=3690.0mmP*Dc7.049