年產(chǎn)9萬(wàn)噸12度普通啤酒廠糖化車(chē)間煮沸鍋鍋體設(shè)計(jì)WORD

1、. . . . 目 錄目 錄1第一章 總 論2第一節(jié)文獻(xiàn)綜述2第二節(jié)設(shè)計(jì)依據(jù)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)3第二章 糖化車(chē)間工藝5第一節(jié)糖化工藝方法的選擇5第二節(jié) 糖化工藝流程8第三章 物料衡算和設(shè)備選型9第一節(jié)物料衡算9第二節(jié)水熱衡算11第三節(jié)重點(diǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)選型17第四章 結(jié) 論24第一節(jié)課設(shè)的體會(huì)24第二節(jié)問(wèn)題與建議24附 圖25參考文獻(xiàn)27致 28第一章 總 論第一節(jié) 文獻(xiàn)綜述中國(guó)近代啤酒是從歐洲傳入的，據(jù)考證在1900年俄羅斯技師在建立了第一家啤酒作坊。第一家現(xiàn)代化啤酒廠是1903年在由德國(guó)釀造師建立的英德啤酒廠。1915年在由中國(guó)人出資建立了雙合盛啤酒廠。從1905年到1949年的40多年中，中國(guó)只

2、有在、等地建立了不到10年工廠，年產(chǎn)啤酒近一萬(wàn)噸，從1949年到1993年，我們用43年的時(shí)間，發(fā)展成為世界啤酒第二生產(chǎn)大國(guó)，這樣的發(fā)展速度舉世矚目。自20世紀(jì)90年代，中國(guó)啤酒行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，行業(yè)發(fā)展至今，中國(guó)的啤酒產(chǎn)量和人均消費(fèi)量均有大幅度提升。在2003-2007年5年間，中國(guó)啤酒經(jīng)濟(jì)指標(biāo)取得了一定增長(zhǎng)，啤酒產(chǎn)量增加1426萬(wàn)千升，增長(zhǎng)56.9%；銷(xiāo)售收入增加455.2億元，增長(zhǎng)88.6%；稅金增加47.04億元，增長(zhǎng)47.7%；利潤(rùn)增加35.83億元，增長(zhǎng)137.8%。2010年1-11月，中國(guó)規(guī)模以上啤酒制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值95,444,527,000元，比上年同期增

3、長(zhǎng)了17.54%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷(xiāo)售收入91,098,629,000元，比上年同期增長(zhǎng)了16.30%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤(rùn)總額5,814,904,000元，比上年同期增長(zhǎng)了21.01%。2011年1-8月，中國(guó)規(guī)模以上啤酒制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值79,466,673,000元，比上年同期增長(zhǎng)了12.90%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷(xiāo)售收入78,209,671,000元，比上年同期增長(zhǎng)了16.00%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤(rùn)總額4,657,958,000元，比上年同期增長(zhǎng)了4.21%。中國(guó)啤酒行業(yè)向集團(tuán)化、規(guī)模化，啤酒企業(yè)向現(xiàn)代化、信息化邁進(jìn)；除產(chǎn)品制造外，品牌和資本越來(lái)越顯現(xiàn)其重要性；外資對(duì)中國(guó)啤酒行業(yè)的影響已經(jīng)向縱深發(fā)展，

4、表現(xiàn)出積極的作用，使中國(guó)啤酒業(yè)加快和國(guó)際接軌的步伐。近年來(lái)隨著消費(fèi)者消費(fèi)水平的日益提高，中高檔尤其是中檔啤酒市場(chǎng)迅速發(fā)展起來(lái)，但中國(guó)大部分啤酒企業(yè)90以上的產(chǎn)品還是低檔產(chǎn)品，而且啤酒企業(yè)除、燕京等少數(shù)幾個(gè)全國(guó)性的啤酒品牌定位已經(jīng)比較清晰外，其它大多數(shù)品牌還處于發(fā)展階段，定位還不是非常清晰。因此啤酒企業(yè)需走好品牌發(fā)展之路。隨著品牌影響力的不斷增強(qiáng)，越來(lái)越多的企業(yè)會(huì)更加重視本企業(yè)品牌發(fā)展，對(duì)品牌發(fā)展的認(rèn)識(shí)程度和運(yùn)作水平不斷提高，將品牌發(fā)展作為企業(yè)的一項(xiàng)戰(zhàn)略系統(tǒng)工程，深入實(shí)施。2012年至2015年，啤酒行業(yè)面臨著較好的發(fā)展際遇：國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和城市化水平的提高，給行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了巨大的需求空間

5、；西部大開(kāi)發(fā)、振興東北地區(qū)等老工業(yè)基地、促進(jìn)中部崛起和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村等重大發(fā)展戰(zhàn)略，為啤酒行業(yè)創(chuàng)造了新的發(fā)展機(jī)遇；全球經(jīng)濟(jì)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，為中國(guó)啤酒行業(yè)在更大圍配置資源、開(kāi)拓市場(chǎng)創(chuàng)造了條件。未來(lái)啤酒市場(chǎng)的發(fā)展前景依然看好。國(guó)油價(jià)下調(diào)提高行業(yè)盈利空間；2008年11月國(guó)家提出的四萬(wàn)億拉動(dòng)需計(jì)劃與擴(kuò)大需十條政策將對(duì)啤酒行業(yè)產(chǎn)生有利影響，等等利好因素成為拉動(dòng)啤酒市場(chǎng)發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力。我國(guó)啤酒工業(yè)的未來(lái)主要有以下幾方面的變化：產(chǎn)量的發(fā)展；規(guī)模的擴(kuò)大；技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還有差距，要不斷的提高；原料的發(fā)展；啤酒品種向多樣化發(fā)展；高濃度釀造技術(shù)；非熱消毒的純生啤酒釀造；人才的培養(yǎng)等。隨著世界的發(fā)展，

6、啤酒的生產(chǎn)技術(shù)逐步成為重點(diǎn)。當(dāng)今，純生啤酒的生產(chǎn)技術(shù)，膜過(guò)濾技術(shù)，微生物檢測(cè)和控制技術(shù)，糖漿輔料的使用逐步發(fā)展起來(lái)。相信不久的將來(lái)，中國(guó)的啤酒業(yè)將以嶄新的面貌躋身于世界啤酒先進(jìn)領(lǐng)域。第二節(jié) 設(shè)計(jì)依據(jù)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生初步掌握工廠工藝設(shè)計(jì)的程序和方法，受到一次工程設(shè)計(jì)的嚴(yán)格訓(xùn)練，使其具有一定的工程設(shè)計(jì)能力。這對(duì)于即將從事科研，生產(chǎn)或技術(shù)管理工作的學(xué)生具有十分重要的意義。1.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)本設(shè)計(jì)以食品工程學(xué)院“酒類(lèi)工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)”為依據(jù)。1.2.2 設(shè)計(jì)容本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)9萬(wàn)噸 12ºP普通啤酒工廠重點(diǎn)工段：糖化工段重點(diǎn)設(shè)備：煮沸鍋設(shè)計(jì)的主要容如下：(1)

7、.啤酒生產(chǎn)工藝流程的選擇、設(shè)計(jì)與論證。(2).全廠物料衡算，水、汽、冷衡算。(3).糖化工段設(shè)備與重點(diǎn)設(shè)備的選型與設(shè)計(jì)。(4).發(fā)酵工段設(shè)備選型與技術(shù)論證。(5).附屬設(shè)備的選型。設(shè)計(jì)的繪圖容：(1).糖化與發(fā)酵工藝流程圖(2).煮沸鍋總裝配圖(3).糖化車(chē)間平面圖與立面圖1.2.3 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想本設(shè)計(jì)在確定工藝流程和選擇設(shè)備時(shí)，在工藝上力求其合理性和先進(jìn)性，在設(shè)備上盡量采用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，做到技術(shù)上先進(jìn)，生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化，減輕繁重的體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。盡量采用已成熟的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，使建廠后即能順利投產(chǎn)，并能達(dá)到設(shè)計(jì)能力。經(jīng)濟(jì)上合理，因地制宜，管理方便，合理降低能耗，保護(hù)環(huán)境。生

8、產(chǎn)出能滿足人們口味的優(yōu)質(zhì)啤酒，達(dá)到投資少，見(jiàn)效快的效果。1.2.4原料、輔料等物料的選擇標(biāo)準(zhǔn)1.2.4.1原料的選擇釀造啤酒所需原料的質(zhì)量直接影響所生產(chǎn)的啤酒質(zhì)量、啤酒釀造所需的原料主要是大麥、酒花和酵母。1.大麥大麥?zhǔn)瞧【粕a(chǎn)中最重要的原料，他發(fā)芽不僅含有較高的淀粉，同時(shí)也為糖化生產(chǎn)提供了各種豐富的酶系和含氮物質(zhì)。對(duì)于其選用要經(jīng)過(guò)質(zhì)量判斷，達(dá)標(biāo)后才能選用，質(zhì)量判斷包括：感官判斷，物理分析，化學(xué)分析，生理檢驗(yàn)。2.酒花酒花是啤酒生產(chǎn)重要的原料，它賦予啤酒以純正的苦味和啤酒香氣，同時(shí)它還具有一定的防腐和澄清麥汁的能力。對(duì)其選用需要通過(guò)質(zhì)量評(píng)價(jià)，達(dá)標(biāo)后才能選用。質(zhì)量包括：酒花的感官，酒花的化學(xué)鑒定

9、，壓縮酒花技術(shù)要求。3酵母酵母是單細(xì)胞微生物，在麥汁中起著物質(zhì)轉(zhuǎn)化作用。再有氧情況下將發(fā)酵糖轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，再無(wú)氧情況下將發(fā)酵糖轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳，酵母的選用要根據(jù)實(shí)際情況，從以下幾點(diǎn)出發(fā)選用優(yōu)質(zhì)酵母。如：凝聚性和沉淀能力，發(fā)酵度，發(fā)酵速度，抗熱能力，產(chǎn)孢子能力，對(duì)維生素的要求。4.大米大米是最常用的一種麥芽輔助原料，其特點(diǎn)是價(jià)格較低廉，而淀粉高于麥芽，多酚物質(zhì)和蛋白質(zhì)含量低于麥芽。糖化麥芽汁收得率提高，成本降低，又可改善啤酒的風(fēng)味和色澤，啤酒泡沫細(xì)膩，酒花香氣突出，非生物穩(wěn)定性比較好，特別適宜制造下面發(fā)酵的普通啤酒。大米的用量一般是25%-35%，質(zhì)量要求如表2-1：表2-1大米的質(zhì)量

10、要求項(xiàng) 目要 求色澤香 味夾雜物浸出物蛋白質(zhì)脂肪水 分潔白，富有新鮮光澤，無(wú)黃色，棕色和青綠色不成熟粒，無(wú)霉粒 有新鮮糧香，無(wú)異味不超過(guò)0.2%，不得含有米胚芽 92%以上（無(wú)水物計(jì)）10%以下（無(wú)水物計(jì)）1%以下12.5%以下1.2.4.2輔料的選擇啤酒生產(chǎn)中使用輔料是因?yàn)檩o料可提供廉價(jià)的浸出物或糖類(lèi)，這樣會(huì)減少麥芽的使用量，降低啤酒的生產(chǎn)成本。主要的輔料有大米、玉米、小麥、大麥、糖和淀粉糖漿，使用輔料應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1.加入輔料的品種和數(shù)量應(yīng)根據(jù)麥芽的質(zhì)量情況和所要釀造的啤酒類(lèi)型來(lái)決定。2.添加輔料量過(guò)大或麥芽力不足時(shí)應(yīng)適當(dāng)加入相應(yīng)的酶制劑。3.輔料的加入通常情況下使麥汁中蛋白質(zhì)含量偏

11、低，可通過(guò)降低蛋白質(zhì)休止溫度或加入中性蛋白酶等方法彌補(bǔ)以上不足，若仍達(dá)不到擬定的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)考慮降低輔料的比例。4.輔料的使用不應(yīng)對(duì)啤酒質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)生太大的影響。第二章 糖化車(chē)間工藝第一節(jié) 糖化工藝方法的選擇2.1.1 全廠工藝的選擇2.1.1.1全廠工藝流程大米粉碎糊化濁液麥芽篩選粉碎糖化過(guò)濾煮沸回旋沉淀冷卻充氧發(fā)酵過(guò)濾清酒灌裝2.1.1.2設(shè)備流程麥芽麥芽粉碎機(jī)糖化鍋過(guò)濾槽煮沸鍋回旋沉淀槽 大米大米粉碎機(jī)糊化鍋 暫存槽 薄板換熱器成品啤酒裝酒機(jī)清酒罐 硅藻土過(guò)濾機(jī) 發(fā)酵罐 2.1.2糖化工藝的選擇與論證2.1.2.1工藝方法的選擇 1.麥芽粉碎方法麥芽的粉碎方法隨著時(shí)間的推移先后出現(xiàn)了干法粉碎，

12、浸濕粉碎，回潮干法粉碎，連續(xù)濕法粉碎四種方法。干法粉碎可調(diào)節(jié)麥芽粉碎度，根據(jù)麥芽質(zhì)量來(lái)控制，此法成本較低，可以節(jié)省浸泡這一環(huán)節(jié)，但粉塵污染較大，本設(shè)計(jì)采用干法粉碎。輔料也用同樣的方法。2.糖化方法糖化過(guò)程是一項(xiàng)非常復(fù)雜的生化反應(yīng)過(guò)程，也是啤酒生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。糖化的目的就是要將原料（包括麥芽和輔助原料）中的可溶性物質(zhì)盡可能多的萃取出來(lái)，并且創(chuàng)造有利于各種酶的作用條件，使很多的不溶性物質(zhì)在酶的作用下變成可溶性物質(zhì)而溶解出來(lái)，制成符合要求的買(mǎi)麥芽汁收得率。糖化方法可分為以下幾大類(lèi)：(1)、煮出糖化法：三次煮出糖化法二次煮出糖化法一次煮出糖化法(2)、浸出糖化法：升溫浸出糖化法降溫浸出糖化法(3)、

13、其 他：復(fù)式一次煮出糖化法復(fù)式煮浸糖化法谷皮分離糖化法外加酶制劑糖化法其它特殊糖化法現(xiàn)今，出于節(jié)省投資成本，使用了大量的輔料代替了原有的部分麥芽，從而出現(xiàn)了一種新的糖化方法，復(fù)式浸出糖化法，它是由這兩種方法演變而來(lái)的方法。它對(duì)于生產(chǎn)色澤極淺（5.06.0 EBC左右），高發(fā)酵度（12ºBx啤酒的真正發(fā)酵度為66%左右），殘余可發(fā)酵性糖少的啤酒有較好的應(yīng)用。它具有加水比大，避免添加過(guò)多的麥芽，再糊化煮沸時(shí)。處進(jìn)皮殼溶解和形成焦糖、類(lèi)糊精的特點(diǎn)。因此本設(shè)計(jì)采用復(fù)式浸出糖化法。生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，糖化時(shí)間短（一般在3小時(shí)以），耗能少，故設(shè)計(jì)中采用的是復(fù)式浸出糖化法。3.過(guò)濾方法采用過(guò)濾槽法。此法

14、雖然古老，但槽的結(jié)構(gòu)日新月異，可有效的提高過(guò)濾速度，保證分離效果。由于表面積大，過(guò)濾的也較為充分，效率較高。4.煮沸設(shè)備：煮沸鍋的種類(lèi)有夾套式、加熱式和外加熱式。夾套式是比較古老的加熱方式，他加熱循環(huán)好，但是煮沸麥汁的量受限制，制作也比較麻煩，實(shí)用于中小型廠。外加熱式在國(guó)不是很常用。本設(shè)計(jì)采用加熱式，麥汁通過(guò)垂直安裝在煮沸鍋的列管式換熱器的列管而被加熱向上沸騰，同時(shí)蒸汽被冷凝為液體。在加熱器的上方裝有傘型的分布罩，借此使上升的麥汁反射向四周，同時(shí)可避免泡沫的形成，保證麥汁在煮沸鍋中較好的循環(huán)。5.麥汁澄清設(shè)備采用回旋沉淀槽。熱麥汁由切線方向進(jìn)入回旋沉淀槽，在槽回旋，可產(chǎn)生離心力。由于在槽運(yùn)動(dòng)，

15、離心力的和其反作用力的合力把顆粒推向槽底部中央，達(dá)到沉淀的目的。由于該設(shè)備占地面積小，可縮短沉淀時(shí)間，提高麥汁的澄清度，降低了損失。6.麥汁暫存槽麥汁在過(guò)濾后溫度為78度左右，經(jīng)薄板換熱器使溫度升至90度左右，再進(jìn)入暫存槽，提高了糖化次數(shù)，節(jié)省了投資能耗，在煮沸鍋中加熱時(shí)可縮短到沸騰的時(shí)間。2.1.2.2糖化工藝流程中工藝參數(shù)與操作規(guī)程1.大米的比例為40%，麥芽的比例為60%。2.糊化：糊化鍋料水比為1：5，投料后升溫至50ºC，50ºC是蛋白酶最適溫度，有利于氨基酸的產(chǎn)生，調(diào)PH，加入耐溫淀粉酶，保溫10分鐘。加熱至90ºC，然后升溫至100ºC，保

16、溫30分鐘。3.糖化：糖化鍋料水比為1：4，加入39ºC的水使其混合后溫度為37ºC，保持30分鐘，升溫至51ºC，保持75分鐘，進(jìn)行蛋白休止，將換熱后的88ºC糊化醪打入糖化鍋，保持在63ºC，保溫30分鐘，升溫至70ºC以碘液檢查為主，直至變色，表示糖化徹底，升溫至78ºC，保溫5分鐘，將醪液泵入過(guò)濾槽。由于采用了高輔糖化，所以投料糖化前應(yīng)加入耐高溫的淀粉酶。4.PH值的調(diào)整：淀粉酶最適PH值是5.65.8，葡聚糖酶最適PH值是4.67.0，則加入磷酸調(diào)節(jié)PH值控制在5.6。5.甲醛的加入：在糖化時(shí)加入0.025%的甲醛

17、來(lái)降低麥汁中花色苷的含量。6.過(guò)濾：過(guò)濾時(shí)醪液的溫度保持不變，（控制在73-76ºC），PH值保持在5.57.5之間，洗糟水溫度為80ºC。當(dāng)洗糟殘液濃度達(dá)到工藝規(guī)定值，過(guò)濾結(jié)束。7.酒花的添加：煮沸90分鐘，酒花分三次加入第一次：煮沸5-15分鐘，添加總量的5-10%，主要是消除煮沸時(shí)的泡沫;第二次：煮沸30-40分鐘后，添加總量的55-60%，主要是萃取酸，促其異構(gòu);第三次：煮沸完成前15分鐘，加入35%，萃取酒花油，提高酒花香.2.1.2.3糖化工藝的控制原理糖化曲線1.酸休止，利用麥芽中磷酸酯酶對(duì)麥芽中菲訂的水解，產(chǎn)生酸性磷酸鹽，此工藝條件是：溫度為3537

18、6;C，PH在5.25.4，時(shí)間為3090分鐘2.蛋白質(zhì)休止，利用麥芽中羧基肽酶分解多肽形成氨基酸（-氨基酸）和利用切肽酶分解蛋白質(zhì)形成多肽和氨基酸為4550ºC，形成可溶性多肽為5055ºC，作用時(shí)間為1020分鐘。3.糖化分解，淀粉分解成可溶性糊精和可發(fā)酵性糖，對(duì)麥芽中-淀粉酶催化形成可發(fā)酵性糖，最適溫度為6065ºC，-淀粉酶最適活性溫度為70ºC，這個(gè)酶共同作用，最適PH為5.55.6，作用時(shí)間為30120分鐘。4.糖化終了，糖化終了必須使醪中除了-淀粉酶以外，其它水解酶會(huì)失活（鈍化），此溫度為7080ºC，再此溫度圍主要依據(jù)需保留-淀

19、粉酶的量與考慮到過(guò)濾的要求。采用上限溫度，醪黏度小，過(guò)濾加快，有害物質(zhì)溶解多，-淀粉酶殘留少。4酶制劑和添加劑的應(yīng)用，-淀粉酶，-淀粉酶，糖化酶，R-酶等酶制劑再衛(wèi)生規(guī)下，根據(jù)工藝要求，適時(shí)適量的使用，對(duì)改善工藝和麥汁組分有一定的作用。2.1.2.4流程論證本設(shè)計(jì)引用了的輔料，而輔料都為不發(fā)芽谷物，谷物中淀粉是包含在胚乳細(xì)胞壁中的生淀粉，只有經(jīng)過(guò)破除淀粉細(xì)胞壁，使淀粉溶出，再經(jīng)糊化和液化，使之形成稀薄的淀粉漿，才能受到麥芽中淀粉酶的充分利用，形成可發(fā)酵性糖和可溶性低聚糊精。此未發(fā)芽谷物的預(yù)處理，一般在糊化加水加麥芽后，生溫生至煮沸。而本設(shè)計(jì)選用的復(fù)式浸出糖化法，能很好的完成輔料的酶和煮沸處理。

20、此法對(duì)輔料糊化有兩大特點(diǎn)：一是大加水比，二是盡可能利用外加-淀粉酶，協(xié)助糊化、液化，避免添加過(guò)多的麥芽，再糊化煮沸時(shí)，促進(jìn)皮殼溶解和形成焦糖，類(lèi)黑精。并且此法采用兩段式糖化溫度，提高了可發(fā)酵性糖的含量。綜上所述，復(fù)式浸出糖化法對(duì)本設(shè)計(jì)是非常實(shí)用的。第二節(jié) 糖化工藝流程糖化車(chē)間工藝流程示意圖：第三章 物料衡算和設(shè)備選型第一節(jié) 物料衡算3.1.1物料平衡計(jì)算3.1.1.1工藝技術(shù)指標(biāo)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：表4-1項(xiàng) 目名 稱(chēng)百分比（%）項(xiàng) 目名 稱(chēng)百分比（%）定額指標(biāo)無(wú)水麥芽浸出率75原料配比麥 芽60大 米40無(wú)水大米浸出率95啤酒損失率（對(duì)熱麥汁）冷卻損失3.5發(fā)酵損失1.5原料利用率98.5過(guò)濾損失1

21、麥芽水分6裝瓶損失1大米水分13總 損 失73.1.1.2糖化物料計(jì)算1.100kg原料（60%麥芽，40%大米）生產(chǎn)12°P普通啤酒的物料衡算100Kg混合原料中含浸出物的重量E麥芽：Gm=m×(1-Wm)×Em=60×(1-6%)×75%=42.30kg大米：Gn=n×(1-Wn)×En=40×(1-13%)×95%=33.06kg其中：m為100Kg混合原料中麥芽的質(zhì)量;n為100Kg混合原料米的質(zhì)量Wm為麥芽的含水量:Em為麥芽的污水浸出率;En為大米的污水浸出率則E=Gm+Gn=42.30+33

22、.06=75.36kg混合原料的收得率=75.36×98.5%÷100=74.23%其中：98.5%為原料的利用率100kg原料產(chǎn)12度熱麥汁質(zhì)量為: 74.23×100÷12=618.63kg12度麥汁在20時(shí)的相對(duì)密度為1.084100麥汁比20麥汁體積增加1.04倍（1）熱麥汁量=618.63×1.04÷1.084=593.54L（2）冷麥汁量=593.54×(1-0.035)=572.72L（3）發(fā)酵液量=572.72×(1-0.015)=564.11L（4）濾過(guò)酒量=564.11×(1-0.01

23、)=558.54L（5）成品酒量=558.54×(1-0.01)=552.91L（6）添加酒花量=618.63×0.2%=1.24kg2.生產(chǎn)100L12°P普通啤酒的物料衡算根據(jù)上述衡算結(jié)果知，100kg混合原料可生產(chǎn)12°成品啤酒552.91L，故可得出下述結(jié)果：（1） 生產(chǎn)100L12°普通啤酒需耗混合原料量為：（100÷552.91）×100=18.07kg（2） 麥芽耗用量： 18.07×60%=10.84kg（3） 大米耗用量： 18.0710.84=7.23kg（4） 酒花用量為 對(duì)普通啤酒，熱麥汁中

24、加入的酒花量為0.2%，故酒花耗用量為： （593.54/552.91）×100×0.2%=0.215kg（5）熱麥汁量為： （593.54/552.91）×100=107.34L（6） 冷麥汁量為： （572.72/552.91）×100=103.58L3.年產(chǎn)9萬(wàn)噸12°P普通啤酒的物料計(jì)算全年生產(chǎn)天數(shù)為330天，設(shè)旺季生產(chǎn)240天，淡季生產(chǎn)90天。旺季每天糖化數(shù)為8次，淡季每天生產(chǎn)次數(shù)為6次，則全年糖化次數(shù)為：240×8+90×6=2460（次）計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可算出每次投料量與其他項(xiàng)目的物料平衡。（1）年實(shí)際生產(chǎn)啤酒：

25、90000000÷1.084=83025830.26L（2）清酒產(chǎn)量：83025830.26L÷（10.01）=83864475.01L（3）發(fā)酵液總量：83864475.01÷（10.01）=84711590.92L（4）冷麥汁量：84711590.92÷（10.015）=86001615.15L（5）煮沸后熱麥汁量：86001615.15÷（10.035）=89120844.71L20麥汁體積：89120844.71÷1.04=85693119.91L 12°P麥汁質(zhì)量為（20）：85693119.91×1.0

26、84=92891341.98Kg（6）混合原料量：92891341.98 ×12%÷74.23%=15016787.06Kg（7）麥芽耗用量：15016787.06 ×0.60=9010072.23Kg 大米耗用量：15016787.069010072.23=6006714.82Kg（8）酒花耗用量：89120844.71×0.2%=178241.70Kg根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算，混合原料量定為15.10×106Kg，實(shí)際產(chǎn)量才大于90000t啤酒。把前述的有關(guān)啤酒糖化間的三項(xiàng)物料衡算計(jì)算結(jié)果，整理成物料衡算表：如表啤酒廠車(chē)間物料衡算表物料名稱(chēng)單位對(duì)100

27、Kg混合原料100L 12°度普通啤酒糖化一次定額量9萬(wàn)噸每年啤酒生產(chǎn)混合原料Kg10018.076104.3915.02×106大麥Kg6010.843662.639.01×106大米Kg407.232441.756.01×106酒花Kg1.240.21572.46178×105熱麥汁L593.54107.3436227.9989.12×106冷麥汁L572.72103.5834960.0186.00×106發(fā)酵液L564.11102.0534435.6184.71×106過(guò)濾酒L558.54101.043409

28、1.2583.86×106成品啤酒L552.91100.0033750.3483.03×106共生產(chǎn)啤酒：83.03×106*1.084=90000噸(備注：12度普通啤酒的密度為1.084kg/L)第二節(jié) 水熱衡算3.2.1熱量衡算本設(shè)計(jì)采用二次煮出糖化法糖化工藝流程為:3.2.1.1糖化用水耗熱量Q1根據(jù)工藝，糊化鍋加水量為:G1（2441.75+488.35）×514650.5kg式中：2441.75kg為糖化一次的大米粉量，488.35kg為糊化鍋中加入的麥芽粉量(大米的20)而糖化鍋中的加水量為：G23174.28×412697.12

29、kg式中：3174.28kg為糖化一次糖化鍋投入的麥芽量，即：3662.63488.353174.28kg綜上所述，糖化總用水量為：GwG1G214650.512697.12=27347.62kg自來(lái)水平均溫度取t18，而糖化配料用水溫度t50，比熱容 Cw 4.18kJ/kg.K故耗熱量Q1GwCw(tt)27347.62×4.18×(5018)3658018kJ3.2.1.2第一次米醪煮沸耗熱量Q21.糊化鍋米醪由初溫t0加熱至100，耗熱量:Q2G米醪.C米醪(100t0)(1)計(jì)算米醪的比熱容：C米醪由經(jīng)驗(yàn)公式 C谷物0.01（100W）C04.18w進(jìn)行計(jì)算，式中

30、w為含水百分率，C0為絕對(duì)谷物比熱容，取C01.55 kJ/kg.K C麥芽0.01×(1006) ×1.554.18×61.71 kJ/kg.K C大米0.01×(10013) ×1.554.18×131.89 kJ/kg.KC米醪(G大米C大米G麥芽C麥芽G1Cw)/(G大米G麥芽G1) (2441.75×1.89488.35×1.7114650.5×4.18) ÷（2441.75+488.3514650.5）3.79kJ/kg.K(2)米醪的初溫t0設(shè)原料初溫為18，而熱水為50，則G米醪

31、G大米G麥芽G12441.75488.3514650.517580.6kgt0(G大米C大米G麥芽C麥芽)×18G1Cw×50/G米醪C米醪(2441.75×1.89488.35×1.71)×1814650.5×4.18×50÷17580.6÷3.7947.4 (3)代入式 Q2G米醪C米醪（100t0）17580.6×3.79×（10047.4）3504762.93kJ2.煮沸過(guò)程蒸汽帶出的熱量Q2煮沸時(shí)間40min，蒸發(fā)量為每小時(shí)5，則蒸發(fā)水份量V1G米醪×5×

32、40÷6017580.6×5×40÷60586.02kg故，Q2V1I586.02×2257.21322764.34kJ式中，I為煮沸溫度約100下水的汽化潛熱（kJ/kg）3.熱損失Q2米醪升溫和第一次煮沸過(guò)程的熱損失為前兩次耗熱量的15，即：Q215（Q2Q2）4.綜上可得Q21.15（Q2Q2）1.15×（3504762.931322764.34）5551656.36kJ3.2.1.3第二次煮沸前混合醪升溫到70的耗熱量Q3按糖化工藝，來(lái)自糊化鍋的煮沸的醪與糖化鍋中的麥醪混合后 溫度應(yīng)為63，所以混合前米醪應(yīng)先從100冷卻到中間

33、溫度t01.糖化鍋中麥醪的初溫t麥醪 已知，麥芽粉初溫為18，用50熱水配料，則麥醪溫度t麥醪（G麥芽C麥芽×18G2Cw×50）/G麥醪C麥醪其中，G麥醪3174.2812697.1215871.4kgC麥醪（G麥芽C麥芽G2Cw）/（G麥芽G2）（3174.28×1.7112697.12×4.18）÷15871.43.69kJ/kg.Kt麥醪（3174.28×1.71×1812697.12×4.18×50）÷15871.4÷3.6946.982.經(jīng)第一次煮沸后米醪量為 G米醪G米醪

34、V117580.6586.0216994.58kg進(jìn)入第二次煮沸的混合醪量 G混合G米醪G麥醪16994.5815871.432865.98kg3.混合醪比熱容 C混合（G麥醪C麥醪G米醪C米醪）/G混合 （15871.4×3.6916994.58×3.79）÷32865.983.74 kJ/kg.K根據(jù)熱量衡算，且忽略熱損失，米醪與麥醪合并前后的焓不變，則米醪中間溫度為：t（G混合C混合t混合-G麥醪C麥醪t麥醪）G米醪C米醪（32865.98×3.74×63-15871.4×3.69×46.98）÷(16994

35、.58×3.79)77.51因?yàn)榇藴囟戎槐戎蠓袦囟鹊?0度多，考慮到米醪由糊化鍋到糖化鍋的輸送過(guò)程的熱損失，可不必加中間冷卻器。綜上可得:Q3G混合C混合（7063）32865.98×3.74×7860431.36kJ3.2.1.4第二次煮沸混合醪的耗熱量Q4據(jù)工藝糖化結(jié)束醪溫度78，抽取混合醪的溫度70，沸的混合醪量G (G混合G)（7870）C混合GC混合（10078）G/G混合26.7%1. 沸醪耗熱量為: Q426.7%G混合C混合（10070）26.7%×32865.98×3.74×30 984579.31kJ2.二次煮出過(guò)

36、程蒸汽帶走的熱量Q4煮沸時(shí)間為10min，蒸發(fā)強(qiáng)度為5%，則蒸發(fā)水分量為：V226.7%G混合×5%×10÷6073.13kg則： Q4IV22257.2×73.13165069.04kJ式中，I為煮沸溫度下飽和蒸汽的焓（kJ/kg）3.熱損失Q4據(jù)經(jīng)驗(yàn)：Q415%(Q4+Q4)4.綜上可得：Q41.15(Q4+Q4)1.15×(984579.31165069.04)1322095.60kJ3.2.1.5洗糟水耗熱量Q5設(shè)洗糟水平均溫度為80，每100kg原料用水500kg，則用水量：G洗6104.39×500÷100305

37、21.95kgQ5G洗Cw（8018） 30521.95×4.18×62 7910068.56kJ3.2.1.6麥汁煮沸過(guò)程耗熱量Q61.麥汁升溫至沸點(diǎn)耗熱量Q6由前物料衡算知：100kg混合原料可得593.54kg熱麥汁，設(shè)過(guò)濾完畢麥汁溫度70。則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為：G麥汁6104.39×593.54÷10036232kg此時(shí)麥汁比熱容為: C麥汁（3662.63×1.71+2441.75×1.89+27347.62×4.18）÷362323.46kJ/kg.KQ6G麥汁C麥汁（100-70）36232

38、5;3.46×303760881.6kJ2煮沸過(guò)程蒸發(fā)耗熱量Q6煮沸強(qiáng)度10%，時(shí)間90min，則蒸發(fā)水分為：V336232×10%×90÷605434.8kg由上可得Q6 IV32257.2×5434.812267430.56kJ3.熱損失Q6:Q615%(Q6+Q6)4.綜上可得麥汁煮沸總耗熱量Q615%(Q6+Q6) 1.15×(3760881.6+12267430.56)18432558.98 kJ3.2.1.7糖化一次總耗熱量Q總Q總3658018+5551656.36+860431.36+1322095.60+791006

39、8.56+18432558.98 37734828.86kJ3.2.1.8糖化一次耗用蒸汽量D使用表壓為0.2MPa的飽和蒸汽I2196.78kJ/kg DQ總/(-)21172.92kgi為相應(yīng)冷凝水的焓503.67kJ/kg（化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)上2-297）為蒸汽的熱效率，取95%3.2.1.9糖化過(guò)程每小時(shí)最大蒸汽量Qmax在糖化過(guò)程各步驟中，麥汁煮沸耗熱量Q6最大，且知煮沸時(shí)間為90min，熱效率95%，故QmaxQ6/(90/60)×95%11673954.02kJ/h相應(yīng)的最大蒸汽耗熱量為:DmaxQmax(-)= 6550.23kg/h3.2.1.10 蒸汽單耗據(jù)設(shè)計(jì)，每

40、年糖化次數(shù)為2460次，共生產(chǎn)啤酒90000噸每年耗蒸汽總量為 :DT21172.92×2460/70%74407690.29kg每噸啤酒成品耗蒸汽（對(duì)糖化）:Ds21172.92÷33750.34*1.084*1000680.04kg/t啤酒每天耗蒸汽量（按生產(chǎn)旺季計(jì)算）:Dd21172.92×8169383.36kg/d綜上可得，10萬(wàn)噸/a啤酒廠糖化車(chē)間總熱量衡算表：名稱(chēng)規(guī)格MPa每噸產(chǎn)品消耗定額kg每小時(shí)最大用量kg/h每天耗量kg/d年耗kg/a蒸汽0.2680.046550.23169383.3674407690.29全廠糖化車(chē)間熱量衡算3.2.2耗水

41、量的計(jì)算3.2.2.1糖化用水100kg混合原料糖化大約需用水量1:4，糊化1:5。糊化鍋用水量為: G1（2441.75+488.35）×514650.5kg糖化鍋用水量為：G23174.28×412697.12kg糖化用水時(shí)間設(shè)為0.5小時(shí)。3.2.2.2洗糟用水量100kg混合原料約用洗糟水500kg，則需水量為：6104.39×500÷10030521.95kg用水時(shí)間為1.5小時(shí)。則每小時(shí)洗糟最大用水量為: 30521.95÷1.520347.97kg/h3.2.2.3糖化室洗刷用水量一般糖化室與設(shè)備每糖化一次洗刷用水約10噸用水時(shí)間

42、約2h故：洗刷最大用水量為10÷25t/h3.2.2.4沉淀槽冷卻用水量GQ/C(t2t1) (冷卻時(shí)間為0.5小時(shí))熱麥汁放出熱量 QGpCp(t1t2)熱麥汁比重 C1.04熱麥汁量 Gp36227.99×1.0437677.11 kg/h熱麥汁比熱 Cp0.98Kcal/kg.熱麥汁溫度 t1100 t255冷麥汁溫度 t118 t245冷卻水比熱 C1Q37677.11×0.98×(10055)1661560.55Kcal/hG1661560.55÷1×(4518)44862134.85Kg3.2.2.5沉淀糟洗刷用水每次洗刷

43、用水2噸.沖洗時(shí)間設(shè)為0.25h，則每天最大用水用水量為 2÷0.25 =8 t/h3.2.2.6麥汁冷卻器冷卻用水麥汁冷卻時(shí)間為1小時(shí) 麥汁溫度： 946 冷凍水溫度：285耗用冷凍水量為 :M1100460.83/h3.2.2.7麥汁冷卻器沖刷用水沖刷一次,用水2t用水時(shí)間為0.25h,則每次最大用水量為 :2÷0.25 8噸/h3.2.2.8酵母洗滌用水(無(wú)菌水)在計(jì)工藝耗冷量時(shí)得無(wú)菌水 2281.1kg/班 每天有3班用無(wú)菌水,冷卻操作1h完成 則 無(wú)菌水耗用量為8.23t/h3.2.2.9發(fā)酵室洗刷用水每天洗刷二個(gè)發(fā)酵室,每個(gè)用水1t洗刷地面共用1噸 .每天用水2

44、×113 噸設(shè)時(shí)間0.75h 最大用水量 : 3÷0.754t/h3.2.2.10貯酒室洗刷用水每天沖刷貯酒桶一個(gè)，用水為1噸，管路與地面沖刷用水為0.5t，沖刷時(shí)間為0.5小時(shí)。最大用水量為:(10.5) ÷0.53t/h3.2.2.11清酒罐洗刷用水每天用4桶,沖洗一次.共用水4t, 時(shí)間40分鐘，則最大用水量 4×60/406t/h3.2.2.12過(guò)濾機(jī)用水過(guò)濾機(jī)兩臺(tái),每臺(tái)沖刷一次,用水1.5t(包括頂酒用水)使用時(shí)間0.75h, 則最大用水量: 2×1.5÷0.754 t/h3.2.2.13洗瓶機(jī)用水按設(shè)備規(guī)表，洗瓶機(jī)最大生產(chǎn)

45、能力為1500瓶/時(shí)，沖洗每個(gè)瓶需水0.75L。則用水量為 :1500×0.754500L/h每班生產(chǎn)7小時(shí)計(jì),總耗水量 :4500×731500L3.2.2.14裝酒機(jī)用水 每沖洗一次用水1.25t,每班沖洗一次,每間次0.25h最大用水量 : 1.25÷0.255 t/h3.2.2.15殺菌機(jī)用水殺菌機(jī)每瓶耗水量1L用水量為:1500×11500L/h 1500×710500L/班3.2.2.16其它用水包括沖洗地板,管道沖刷.洗濾布.每班需用水5噸,用水時(shí)間1h則：每小時(shí)用水量 :5÷15t/h。第三節(jié) 重點(diǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)選型糖化工

46、段的重點(diǎn)設(shè)備：煮沸鍋的單體設(shè)計(jì)煮沸工藝:麥汁的煮沸時(shí)間對(duì)啤酒的質(zhì)量影響很大，在常壓下煮沸，普通啤酒(10%-12%)的煮沸時(shí)間一般在90-120分鐘。在加壓0.11-0.12 MPa條件下煮沸，時(shí)間可縮短一半左右。合理的延長(zhǎng)煮沸時(shí)間，對(duì)蛋白質(zhì)的凝固、提高酒花利用率和還原物質(zhì)的形成是有利的，對(duì)泡沫性能不利。過(guò)分的延長(zhǎng)煮沸時(shí)間，不僅經(jīng)濟(jì)上不合理，麥汁質(zhì)量也會(huì)下降。例如:麥汁色澤深、口味粗糙、苦味減輕、泡沫不佳等，對(duì)普通啤酒來(lái)說(shuō)影響更嚴(yán)重一些。因此合理的煮沸時(shí)間是很重要的。本次煮沸工藝是按照常用煮沸方法設(shè)定78OC麥汁打入煮沸鍋進(jìn)行煮沸。在麥汁淹沒(méi)加熱器加熱區(qū)后往加熱器殼程入0.5 MPa 155的

47、飽和蒸汽，麥汁由92加熱到1040C并維持一段時(shí)間。其整個(gè)煮沸過(guò)程如下:在煮沸鍋麥汁從780C升至1000C約22m in;1000C預(yù)煮沸l(wèi)0min左右;煮沸溫度從1000C升至102-104 0C約10-15min;在壓力O.03MPa,溫度102-1040C下煮沸35min左右;蒸汽在15min卸壓麥汁降至1000C;在100 后煮沸1Omin.采用圓筒球底加熱式煮沸鍋1.容積進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量=34960.01LV有效=34.96m3取充滿系數(shù)為0.75,所以V鍋=46.61m32.尺寸V有效34.96m3V總34.96/0.7546.61m3R=0.8D, h1=1/2D h2=0.

48、18D又V有效34.96D4.53m 圓整取 D4600mm R=3.624m,h1=2.3m,h2=1.15m3.排氣管：排氣管的截面積與鍋底面積/=(1/30-1/50) 取1/40 d-排氣管直徑/=1/40 D-煮沸鍋直徑 D=0.727m取整d=730mm，取11010mm復(fù)核/=<1/40復(fù)合要求。4.麥汁進(jìn)口管 糖化一次可煮沸34.96麥汁，設(shè)30分鐘裝完一次糖化量，則：=34.96/(3060)=0.0194而麥汁的流速為V=0.5-1，現(xiàn)取V=0.55 A=0.213m=213mm 圓整后取213mm，查化工原理上冊(cè)知2196mm5.蒸氣進(jìn)口管在糖化過(guò)程各步驟中，麥汁煮

49、沸耗熱量最大，且知煮沸時(shí)間為1.5小時(shí)，熱效率95%，故蒸汽進(jìn)口管能滿足最大進(jìn)氣量，就滿足該設(shè)備的需要。 由之前的計(jì)算可知=12934798.5KJ =5962Kg/h 每小時(shí)最大蒸汽耗量，KJ/h。 最大蒸汽耗量，Kg/h。 設(shè)有兩個(gè)蒸氣進(jìn)口管 則每個(gè)管子最大蒸汽進(jìn)量D=2981Kg/h=0.83Kg/s 0.3Mpa下查發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論得：在飽和蒸汽0.3Mpa（表壓）下， 取 則 圓整到d=152mm；符合要求查表知取符合要求。6.冷凝管出口管計(jì)算0.3Mpa下圓整后去40mm d=40mm查化工原理上冊(cè)知應(yīng)選mm。7.排料管管徑計(jì)算 設(shè)在20分鐘排盡麥汁，且流速為0.6m/s，所以

50、 圓整后去259mm，查表知8.不凝氣出口管徑計(jì)算9.封頭的選擇和計(jì)算（1）形狀選擇作為標(biāo)準(zhǔn)件的封頭，目前常用的主要有，橢圓形封頭，碟形封頭，半球形封頭，錐形封頭。表5-1 各種封頭比較如下封頭形式一樣條件（材質(zhì)、溫度、D、）下的承載能力一樣條件（材質(zhì)、溫度、P、D、）下的壁厚一樣條件（材質(zhì)、溫度、P、D、）下的壁厚金屬耗量單位容積的表面積制造難易程度半球形最 大最 小最 少最 小難橢圓形次 之次 之次 之次之易碟形再次之再次之再次之 與橢圓形封頭接近易帶折邊的錐形封頭 差大，則大小，則小與、Dis有關(guān)與半錐角有關(guān)較復(fù)雜本設(shè)計(jì)力求承壓能力好，焊接容易方便的原則，下封頭采用球形，上封頭采用錐圓形

51、的封頭。（2）球形下封頭厚度與強(qiáng)度計(jì)算厚度：=PcDi/(4tPc)Pc為計(jì)算壓力0.15MPaDi為圓筒直徑3300mm為計(jì)算厚度, mm為焊接接頭系數(shù), 1.0t為設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，本設(shè)計(jì)封頭選鋼后號(hào)為的高合金材料Q235-A，105則=0.15×3300÷（4×105×1-0.15）=1.3mme=+C2=1.3+1.5=2.8mm查表1-7-9C1=0.5,n=5mm計(jì)算應(yīng)力：=0.15×(3300+3)÷(4×3)=41.25Mpa=41.25<t=105 故符合標(biāo)準(zhǔn)最大工作壓力 ：Pw= 4

52、5;3×105×1÷(3300+3)=0.382Mpa設(shè)液面高度h ： V液=21.3m3V球=3.14÷12×D3=12.2m3V柱=21.3-12.2=9.1=4×3.14×h得h=0.9m=0.9+1.8=2.7m鍋底承受壓力 ：P=pgh=1048×9.8×2.7=27730Pa標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 ：P總=0.1+0.028+0.0009=0.129MPa取設(shè)計(jì)壓力為0.15MPa(3)折邊錐型封頭的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)壓力0.15MPa (標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)設(shè)計(jì)溫度200,錐殼大端直徑3600mm,大端過(guò)濾段轉(zhuǎn)角的半徑為

53、140mm,錐殼半頂角為60度,腐蝕余量1mm,錐殼材料Q235-A,焊縫系數(shù)為0.85 ,厚度與主體一樣也為6mm10.筒體部分計(jì)算(1)、鍋體材料選擇選用型號(hào)為Q235-A.(2)、鍋體壁厚的計(jì)算由于本設(shè)計(jì)選用球形封頭，球形封頭的薄膜應(yīng)力較其它封頭為最小，邊緣應(yīng)力影響也較小，為了焊接方便，標(biāo)準(zhǔn)上允許取封頭與筒體等厚度，本設(shè)計(jì)取=6mm的不銹鋼板。(3)、鍋體重量計(jì)算圓柱形鍋體的體積：V1 =×Di×H× =3.14×3.6×1.8×0.006=0.122 m3鍋底的體積：V2=S×=0.5×3.14×

54、3.6×3.6×0.005=0.102 m3錐形頂蓋的體積：V3=0.5×D+0.36×3.14×=16.5×0.006=0.099 G=(V1+V2+V3)×=(0.122+0.102+0.099)×7800=2519.4()11.升氣筒計(jì)算設(shè)升氣筒面積為料液面積的1/40，則管徑d即d2/4=（1÷40）×d2÷4，即d=550mm=PcDi=550×0.15÷(2×105×1-0.1)=0.4 mme=+C1+C2+=0.4+0.2+1.1

55、+2.33=4mm12.支座的計(jì)算取鍋體重3t，醪液重22t則總重G=3+22=25t本設(shè)計(jì)選用6個(gè)支座每個(gè)支座需承擔(dān)的負(fù)荷Q=25÷6=4.1t按標(biāo)準(zhǔn)取B型耳式支座6支。13.煮沸鍋加熱面積的計(jì)算 煮沸鍋的加熱器和管殼式換熱器相似，可以采用管殼式換熱器的設(shè)計(jì)方法計(jì)算所需換熱面積。傳熱計(jì)算中的兩個(gè)基本方程式14.傳熱方程式熱流體將熱量通過(guò)某固定壁面?zhèn)鹘o冷流體的過(guò)程稱(chēng)為傳熱。傳熱的基本方程式稱(chēng)為傳熱方程式，以下式表示:Q=kmFtm式中km-換熱器的平均傳熱系數(shù)，W/(m2 K)F為傳熱面積，m2;tm為兩個(gè)流體之間的平均溫差，K。由上式可知，為求傳熱面積F，必須先求取傳熱量Q，傳熱系

56、數(shù)k以與熱、冷流體間的平均溫差tm.15.加熱器熱力計(jì)算步驟整個(gè)麥汁加熱過(guò)程選取換熱量最大的兩個(gè)過(guò)程計(jì)算所需的換熱面積，分別是麥汁加熱段和加壓煮沸段。首先計(jì)算出每段所需吸收的熱量，并利用己知條件求出平均溫度與平均溫差，然后假設(shè)一個(gè)總傳熱系數(shù)后，計(jì)算出所需的換熱面積。得到加熱器的基本模型。再校核總傳熱系數(shù)。如校核合格即可確立所需的加熱器換熱面積。16.兩個(gè)煮沸階段換熱面積的計(jì)算(1)、麥汁加熱段(700C-1000C)的換熱面積計(jì)算平均溫度與平均溫度下的物性參數(shù)tm=(70+100)÷2=85OC麥汁的物性參數(shù)粘度 ：=0.615×10-3Pa s密度 ：p=1014kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)：=0.5540W/(m K )比熱： CP=3.968kJ/（kg K）tm =155OC時(shí)飽和蒸汽的物性參數(shù)粘度： =0.719×10-3Pa s密度： p=2.898kg/m3汽化潛熱： r=2113.2kJ/kg麥汁升溫所需的熱量Q1=CPG1(t2 -t1)=21253.3×0.889×(100一70)=2380667kJG1為麥汁的質(zhì)量Gl