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1、东北电力大学生物工程课程设计 第四章 设备计算第4章 设备计算设本厂年生产日320天 日投料量： kg 其中麦芽量：113265*0.6=67959 kg 大米量：113265*0.4=45306 kg设日糖化批次：8次/天每批次糖化投料量：113265/8=14158.13 kg每批次糖化投麦芽量：67959/8=8494.86 kg每批次糖化投玉米量：45306/8=5663.25 kg圆整投料量：麦芽：8500kg 玉米：5670kg4.1 贮箱计算1、麦芽贮箱成品麦芽容重500kg/m3V1=67959500=135.92 m3设成品麦芽贮箱容积系数=0.8成品麦芽贮箱总容量：V=16
2、9.90m3一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸A=6.5ma=0.4mB=6mb=0.3mH=4mh=2mV总=A*B*H+（2A*B+A*b+B*a+2ab）=191.35m32、大米贮箱成品大米容量 500kg/m3V1=45306500=90.61m3设成品大米粉贮箱容积系数=0.8成品大米贮箱总容量：V=113.27m3一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸A=7ma=0.4mB=6mb=0.3mH=2mh=0.2mV总=A*B*H+（2A*B+A*b+B*a+2ab）=155.56m3 3大米粉贮箱 =0.7 大米粉比容1.73m3 /吨 大米粉贮箱总容量：V=1.73*
3、6.94/0.7=17.15 m3一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸A=3.5ma=0.2mB=2.5mb=0.1mH=1.5mh=2mV总=A*B*H+（2A*B+A*b+B*a+2ab）=19.26 m3 4麦芽粉贮箱 =0.7 麦芽粉比容2.56m3 /吨 大米粉贮箱总容量：V=2.56*16.18/0.7=59.17m3一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸A=5m a=0.3mB=4.5mb=0.2mH=2.5mh=2mV总=A*B*H+（2A*B+A*b+B*a+2ab）=72.05 m34.2 碎机生产能力的计算1、麦芽粉碎机每天处理麦芽重67959kg，每天工作7h
4、则：粉碎机生产能力为=9708.43kg/h10吨选用六辊型麦芽粉碎机，生产能力为5吨/小时，棍子规格1501000mm配电机Y160L-611 2千瓦； 970转/分；2台2、大米粉碎机每天处理大米重33131.88kg，每天工作7h则：粉碎机生产能力为=6472.28kg/h4.3 糖化 （采用四器组合）1、糊化锅投料量5670kg(大米)糊化锅加水量：471.55*=199.89kg加水比m1=5.00糊化锅投料量为：G1=( m1+1)*G01=5+1)*5670=34020kg糊化时煮沸20min，每小时蒸发水含量为5%蒸发量=5%*34020*=567kg则：糊化时加水量为：5*5
5、670+567=28917（kg） 为保持糊化锅中水分和温度校核m1=5.1实际糊化锅投料量为：（5.1+1）*567=34587kg干物质重量百分比：=14.5%查干物质比重换算表 r=1.11/m3糊化锅有效容积V1有效=30.65m3设：糊化锅容积系=0.65则：糊化锅总容积V=47.15m3各部分尺寸，采用圆柱底式锅 V总=V体+V底=D2H+（R3）设：H：D=1：2D=4.16圆整D=4.20m校核：V总=D3=*3.14*（4.2）3=47.09m3=63.7%升气筒直径，按工业发酵设备d1D=根据糖化间平面布置，为确保蒸汽畅通上升，故取d=所以，D1=*D=*3.80=0.76
6、m 圆整D1=0.8m校核：（）2=（）2=0.0333=加热面积A=a*V取不锈钢材质a=0.61.2，取a=1.2则：A=1.2*30.65*63.7%=24.65m3而锅底球面积A=2R2=2*3.14*2.08=27.17m2即采用锅底（半球体）为加热面积即可满足要求锅重，取锅皮厚8mm，查表r不锈钢=7900kg/m3W=附属设备：电机一台 搅拌器：n1=30rPm糖化锅投麦芽量8500kg/h糖化加水比m2=4.53糖化投料量G2=（1+m2）Go2=(1+4.53)*8500=47005kg糖化Ta糊化锅投料量为：34587kg蒸发水分：567kg实际糊化醪量：34587-567
7、=34020kgb糊化锅干物质14.5%淀粉干物质比热C=0.37k cal/kg则：糊化醪比热 C1=0.37*14.5%+(1-14.5%)*1=0.9087 k cal/kgc麦芽醪干物质重量干物质重%=11.18%麦芽醪比热C2=0.37*17.5%+（1-17.5%）*1=0.9296 k cal/kg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；50保温时，只有pr分解，干物质百分对糖化的影响不大。d糖化醪干物质重量百分比%=18.48%e糖化醪比热C=0.37*18.48%+1*（1-18.48%）=0.88357 k cal/kgf糖化温度 pr休止温度50t=
8、70.69 所以m1,m2合理。 糖化锅尺寸a糖化醪量为81025，糖化醪干物质重量百分比11.18%，r=1.025/m3糖化锅有效容积V有效=79.05m3取糖化锅容积系数 =0.7V总=112.93m3b各部分尺寸：采用圆柱底式锅 H：D=1：2V总=V体+V底=D2H+（R3）=D3D=1.15*=1.15*=5.56m圆整D=5.60 H=2.80校核：V总= V总=D3=*3.14*（5.10）3=114.88m3=68.81% 即：在所要求的范围内。c升气筒直径：同糖化锅，糖化锅蒸汽量不大，取=1/50所以，d=D=2.2*=0.792m圆整d=0.8md加热面积：糖化锅采用不锈
9、钢，球底为钢质，中有加热夹套（备用）A=a*Va取0.8则：A=0.8*79.05*68.81%=43.52m3e锅重计算：锅厚取8mmr钢=7900kg/m3,r铜=8900kg/m3,则：W=f附属设备：电机J02-62-8F 一台：I=25 ，N2=30rPm过滤槽 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11.18%。查干物质比重换算得r=1.075/m3V有效=79.05 m3生产需要1.2的容积系数 V总=1.2*V有效=94.86m3过滤面积：采用圆柱平底F*h=G*yG：每批糖化时，投麦芽量8500kgy：每吨麦芽形成糟量1.82.0m3/T
10、 取1.8m3/Th：糟层厚度 0.30.45m 取0.4F=38.25m2 过滤槽的直径高度：D=6.98m圆整D=7.00mH=2.07H容积高度，一般0.30.4m，取0.3所，H总=H+H=2.07+0.3=2.37m校核：F=D2=(7)2=38.465m3V总=D2H=*（7）2*2.37=91.16m3=86.72%升气筒直径d取d=*D所以，d=*D=*7=0.99m圆整d=1m出料管，做底出料分布，根据啤酒工业手册P435，1个管/1.251.5m2取1个管/1.25m2 有出料管n=d=25.5圆整n=26个管导出管直径2540mm，取=40mm过滤槽内耕槽装置转速a耕槽时
11、，为避免麦槽扬起，一般转速为0.250.4r/min，圆周转速0.040.07m/sb槽时转速，根据实际约45r/min，圆周转速0.40.7m/s太快：达不到出槽目的太慢：出槽时间太长过滤槽与筛板间距，至少应大于槽底管中直径的1/4查手册（下）P438表82.3间距为：d+58，取*40+7=17mm洗糟用水量：由物料衡算W=365.57*14158.13/100=51757.88kg/次附属设备：电机J03/60S-4T2 一台：转速120转/分蒸煮锅 锅容积确定，以每批次麦汁为准V成品=24*10000*1000（320*8*1016）=92.27m3啤酒生产总损失为：7.5%V2=99
12、.76 m3蒸发水分百分率：a=e*t=1.5*10%=15%(蒸煮1.5h)蒸煮前麦汁体积：V1= =101.28m3设蒸煮锅容积分数=0.6锅容积V=168.80m3采用内加热式煮沸锅，忽略加热器中麦汁量H：D=1：2D=1.15*=1.15=6.36圆整D=6.40mm H=D=3.20mm 升气筒直径：与糊化锅相同，蒸汽量大，取（）2=所以，d=D=*6.40=1.17m 煮沸锅加热面积的计算煮沸前麦汁浓度Bx1= Bx2=10.7=10.64B由酿造酒工艺学FV=1.31.41 取1.351F=1.35*101.28=136.73采用内加热式煮沸锅设加热管直径100mm，长1.5m,
13、加热器直径1.5m,加热面积136.73m2,加热管数n*0.12*1.5n+*1.5*1.5+2*1.52-n*0.12/4=113.4m2得n=2009个 所以：n=2009个 成三角形排列洗涤器用50*5mm不锈钢管一圈，设在柱体与球缺盖的交接处，管子具锅壁100毫米，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。锅重 取壁厚=8毫米 r=7900kg/m3W=*D*H*r*+*D*R*r*4.4 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。为保证槽内麦汁旋转速度的要求，热麦汁输送管内液体压力不小于6/2，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1、槽体高度：直径=1：1.14 液面高：槽直径=1：1.762、麦汁进口速度：15m/s3、进料时间20min4、麦汁停留时间20min5、麦汁深度一般3m（2.44m）6、麦汁进口位置
