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1、课程设计 啤酒工厂设计说明书 - - 1 -啤酒工厂啤酒工厂啤酒工厂啤酒工厂糖化糖化糖化糖化设计设计设计设计 基础数据基础数据基础数据基础数据： 生产规模： 80，000 吨年 产品规格产品规格产品规格产品规格： 12 度淡色啤酒 生产天数： 300 天年 原料配比： 麦芽：大米=70：30 原料利用率： 98 麦芽水分： 6； 大米水分： 12 无水麦芽浸出率 78； 无水大米浸出率：90 啤酒损失率(对热麦汁)： 冷却损失：7； 发酵损失：1.5； 过滤损失：1.5： 装瓶损失：2； 总损失： 12 糖化次数： 生产旺季(150 天) 8 次天 生产淡季(150 天) 4 次天 设计内容设
2、计内容设计内容设计内容： 1根据以上设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证。 2工艺计算：全厂的物料衡算；糖化车间的热量衡算(即蒸汽耗量的计算)；糖化用水量的计算；发酵车间耗冷量计算。 3糖化车间、发酵车间设备的选型计算：包括设备的容积、型号、主要尺寸。 设计要求设计要求设计要求设计要求： 1根据以上设计内容，书写设计任务说明书 课程设计 啤酒工厂设计说明书 - - 2 -50000 吨吨吨吨/年年年年 啤酒工厂设计啤酒工厂设计啤酒工厂设计啤酒工厂设计 ?: 啤酒既是一种食品饮料,又是一种内涵丰富的文化用品。 饮酒不
3、仅是一种饮食行为,又是一种文化交际活动。啤酒作为食品饮料产品不仅代表生产力和微生物科学技术，饮酒活动又是世界各民族独特传统文化重要组成部分。啤酒虽不是人类生存的必需品，但在社会生活中具有无法替代的功能。如今，啤酒的产量在我国酿造酒生产中产量最高，已超过 3000 万吨仅次于美国。 啤酒的主要原料是大麦，大米，玉米等。而中国是一个粮食大国，它为啤酒厂的建立提供了良好的原料来源。本设计中把产品定位为市场比较普遍的淡色啤酒，年产量 5 万吨。根据设计任务书，设计生产工艺流程并进行工艺计算并对重点设备和能量消耗进行计算。产品的广阔市场为工厂的生存和发展提供了良好的保证。 ? ? 课程设计 啤酒工厂设计
4、说明书 - - 3 -80000TONS PER YEAR BEER FACTORY DESIGN80000TONS PER YEAR BEER FACTORY DESIGN80000TONS PER YEAR BEER FACTORY DESIGN80000TONS PER YEAR BEER FACTORY DESIGN Abstract ! “# !$#$% % #;?=;?M?（100-T） （1）计算米醪的比热容 C?根据经验公式 C AB=0.1(100-W)C+4.18W进行计算。课程设计 啤酒工厂设计说明书 - - 25 - 式中 W 为含水百分率；C为绝对谷物比热容，取 C=
5、1.55KJ/(KgK) CCD=0.01(100-6)1.55+4.186=1.71KJ/(KgK) CE=0.01(100-12)1.55+4.1812=1.89KJ/(KgK) C?=（M EC E+M CDCCD+ MFCF）/(M E+M CD+ M:) =(25261.89+5051.71+136404.18)/(2526+505+13640) =3.76 KJ/(KgK) （2）米醪的初温 t设原料的初温为 18，而热水为 50，则 t=(M EC E+M CDCCDG18+ M:CF50/( M?C?) =(25261.89+5051.71)18+136404.1850/(25
6、26+505+13640)3.76 =47.1 （3）把上述结果代如 3-1 中，得： Q98=3.76(2526+505+13640)(100-47.1)=3315928.58(KJ) 2.2 煮沸过程蒸汽带出的热量 Q99设煮沸时间为 40min，蒸发量为每小时 5%，则蒸发水量为： V8=M?5%40/60=166715%40/60=555.7(Kg) Q99= V8I=555.72257.2=1254326.04 (KJ) 式中，I 为 100饱和气压下水的汽化潜热 2257.2(KJ/Kg) 2.3 热损失 Q9?=M?-V=16671-555.7=16115.3(kg) 糖化锅的麦
7、芽醪量为： MC?=M CD+M9=5379+18826.5=24205.5(kg) MJK=M?+M C?= 16115.3+24205.5=40320.8（kg） CJK=（M?C?+M C?C C?）/（M?+M C?） =（16115.33.79+24205.53.63）/（16115.3+24205.5） =3.69 kJ/（kgK） t=（MJKCJKtJK-M C?C C?t C?）/（M?C?） =（40320.83.6963-24205.53.6350.42）/（16115.33.76） =81.58 因此中间温度比煮沸温度只低不到 9，考虑到米醪由糊化锅到糖化锅输送过程的热
8、损失，可不必加中间冷却器。 3.3 Q 课程设计 啤酒工厂设计说明书 - - 27 - Q=MJKCJK（70-63）=40320.83.69（70-63）=1041486.26（kJ） 4 第二次煮沸混合醪的耗热量 Q Q Q QLLLL 由糖化工艺流程可知： QM=QM8+QM 9+QM QM8为混合醪升温至沸腾所耗热量，QM 9为第二次煮沸过程蒸汽带走的热量，QM 为热损失 4.1 混合醪升温至沸腾所耗热量 QM8（1）根据工艺，糖化结束醪温为 78，抽取混合醪的温度为 70，则送到第二次煮沸的混合醪量为： MJK(78-70)/MJK(100-70)100%=26.7% （2）故 QM
9、8=26.7%MJKCJK（100-70）=0.26740320.83.6930=1191757.85（kJ） 4.2 二次煮沸过程蒸汽带走的热量 QM 9煮沸时间为 10min，蒸发强度 5%，则蒸发水分量为： V9=26.7%MJK5%10/60 =26.7%403205%10/60 =89.71(kg) QM 9=IV9=2257.289.71=202501.94(kJ) 式中，I 为煮沸温度下饱和蒸汽的焓（kJ/kg） 4.3 热损失 QM根据经验有：QM=15%（QM8+QM 9） 4.4 把上述结果代入公式（27）得 QM=1.15（QM8+QM 9）=1.15（1191757.8
10、5+202501.94）=1603398.76（KJ） 5 洗槽水耗热量 Q Q Q QNNNN 设洗槽水平均温度为 80，每 100kg 原料用水 450kg，则用水量为 课程设计 啤酒工厂设计说明书 - - 28 - MO=（5884+2526）450/100=37845（kg） QP=MOC:(80-18)=378454.1862=9807910.2(KJ) 6 麦汁煮沸过程耗热量 Q Q Q QQQQQ6.1 麦汁升温至沸点耗热量 QR8 由表 2 啤酒厂酿造车间物料衡算表可知，100kg 混合原料可得到 613.08kg 热麦汁，并设过滤完毕麦汁温度为 70，则进入煮沸锅的麦汁量为：
11、 MCS=（613.08/100）8405=51529.37（kg） 又CCS=5884 1.71+2526 1.89+(32466.5-555.7-89.71) 4.18/（5884+2526+31821.09） =3.67 KJ/（Kg*K） QR8=M CSC CS（100-70）=3.6751529.37（100-70）=5673383.64（KJ） 6.2 煮沸强度 10%，时间 1.5h，则蒸发水分为： V=51529.370.11.5=7729.4（Kg） QR 9= IV = 2257.27729.4=17446814.09（KJ） 6.3 热损失为 QR=15%（QR8+QR
12、 9）6.4 把上述结果代入上式得出麦汁煮沸总耗热 QR= QR8+QR 9+QR =1.15（QR8+QR 9）=1.15(5673383.64+17446814.09） =20716275.64（KJ） 7 .糖化一次总耗热量 Q 总 QT = Q8+Q 9+Q+QM+Q P+QR= 4342719.04+5255792.81+1041486.26+1603398.76+9807910.2+20716275.64 = 42767582.71（KJ） 8 .糖化一次耗用蒸汽用量蒸汽用量蒸汽用量蒸汽用量 D D D D 使用表压 0.3MPa 的饱和蒸汽，I=2725.3Kj/kg,则： 课程
13、设计 啤酒工厂设计说明书 - - 29 - D=QT/（I-h）= 42767582.71/(2725.3-561.47) 0.95 =20805.01(kg) 式中，h 为相应冷凝水的焓（561.47kJ/kg） ；为蒸汽的热效率，取=95%。 9. 糖化过程每小时最大蒸汽耗量 QmaxQmaxQmaxQmax 在糖化过程各步骤中，麦汁煮沸耗热量 QR为最大，且已知煮沸时间为 90min热效率为 95%，故： Qmax=Q6/(1.595%)=20716275.64/(1.50.95)=14537737.29(KJ/h) 相应的最大蒸汽耗量为： Dmax=Qmax/(I-h)= 14537737.29/(2725.3-561.47)=6718.52(KJ/h) 10. 蒸汽单耗 据 设 计 ， 每 年 糖 化 次 数 为 1800 次 ， 每 糖 化 一 次 生 产 啤 酒 44444.741012=44.98t.年耗蒸汽总量为： DT=20805.011800=37449018（kg） 每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化
