目錄摘要 2ABSTRACT 31.總論 1設(shè)計(jì)原那么及規(guī)模 1廠址概況 12.全廠平面設(shè)計(jì) 2工程選址 2生產(chǎn)過(guò)程設(shè)計(jì) 3車(chē)間平面布置原理 3２.4全廠總平面布置圖 33．工藝論證及設(shè)計(jì) 3產(chǎn)品方案確實(shí)定 3生產(chǎn)工藝及論證 3粉碎 4糖化 4過(guò)濾 5煮沸 5．5冷卻 6發(fā)酵 6物料衡算 6100kg原料〔麥芽+大米〕生產(chǎn)12度淡色啤酒的物料計(jì)算 84.2熱力衡算 134.2.1耗水量計(jì)算 134.2.2蒸汽耗量計(jì)算 174.2.3耗冷量計(jì)算 234.2.4壓縮空氣用量 265.主要設(shè)備選擇與計(jì)算 275.1麥芽倉(cāng) 275.2麥芽粉倉(cāng) 275.3大米倉(cāng) 275.4大米粉倉(cāng) 285.5糊化鍋 285.6糖化鍋 285.7過(guò)濾槽 295.8煮沸鍋 295.9麥汁冷卻器 305.10發(fā)酵罐 315.11酵母洗滌槽 325.12冰水箱 325.13酵母培養(yǎng)設(shè)備 325.14啤酒過(guò)濾器 335.15清酒罐 335.16瓶裝包裝線 33致謝 35參考文獻(xiàn)： 36作者簡(jiǎn)介 37

摘要本設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行生產(chǎn)能力為年處理10000噸啤酒廠的工廠設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)主要包括物料衡算、熱量衡算、主要設(shè)備進(jìn)行選型、及經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，并繪制了區(qū)域布置圖、全廠總平面布置圖、車(chē)間平面布置和工藝流程圖。本設(shè)計(jì)主要從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品論證、工藝論證、平面設(shè)計(jì)、輔助部門(mén)及公用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等方面入手，以工藝設(shè)計(jì)為主，非工藝設(shè)計(jì)滿(mǎn)足工藝設(shè)計(jì)的要求。該工程建成投產(chǎn)后，建成投產(chǎn)后每年可實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入5000萬(wàn)元，營(yíng)業(yè)收入1500萬(wàn)元。工程投資回收期5年。關(guān)鍵詞：啤酒廠工廠設(shè)計(jì)工藝論證

ABSTRACTTheproductlinedesignismainlyaboutdailyten-thousand-toninputofbeer.Themassandenergycalculationhavebeenworkedout,whichhavedeterminedthemainequipments,andthetechnicalandeconomicalanalysishavebeenaccounted.Afterwards,thedesignalsoconsistsoftheflowchartoftheworkshop,thelayoutdrawingandtheelevationdrawingofthemainworkshop.Ifinishedsomeofworksforthedesign,justlikemarketinvestigation,productsdemonstrate,flowchartdemonstrates,layoutdesign,assistantdepartmentandpublicsystemdesign,andsoon.Themarketofbeerisverybig,aftertheprojectisfinished;itwilltakelargesocietybenefitandgainfatprofit.Theinvestofthisprojectis50,000,000RMBorso,itsprofitis15,000,000RMBorsoeveryyear,andgetdisinvestmentin5years.KeyWords:BeerPlandesignFlowchartDemonstration

1.總論1.1工程背景及設(shè)計(jì)依據(jù)改革開(kāi)放二十多年來(lái)中國(guó)啤酒工業(yè)迅猛開(kāi)展，從1987年到1994年國(guó)內(nèi)啤酒年產(chǎn)量均增幅在20%以上，最高時(shí)到達(dá)30%以上，1995年以來(lái)我國(guó)啤酒產(chǎn)量增長(zhǎng)速度放慢，但年均增幅仍到達(dá)7%以上。2003年啤酒產(chǎn)量為2540.48萬(wàn)噸，連續(xù)兩年超過(guò)美國(guó)成為世界第一啤酒生產(chǎn)主消費(fèi)大國(guó)，但至今中國(guó)人均年啤酒消費(fèi)量只有18升，與世界平均水平25升相比還有相當(dāng)大的差距。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速開(kāi)展，居民生活水平的日漸提高，啤酒消費(fèi)量將會(huì)繼續(xù)穩(wěn)定提升，中國(guó)啤酒市場(chǎng)擁有非常廣闊的前景，被國(guó)外行業(yè)觀察家譽(yù)為“世界啤酒產(chǎn)業(yè)最后的樂(lè)土！〞

正因?yàn)橹袊?guó)啤酒未來(lái)市場(chǎng)廣闊的前景和輝煌的遠(yuǎn)景，使國(guó)內(nèi)啤酒巨頭不斷加快了開(kāi)展步伐，啤酒行業(yè)出現(xiàn)大規(guī)模的兼并、收購(gòu)活動(dòng)，形成了像青島、燕京、華潤(rùn)、哈啤等超百萬(wàn)噸的大型集團(tuán)。同時(shí)國(guó)際啤酒集團(tuán)也紛紛進(jìn)入中國(guó)啤酒市場(chǎng)，尤其是中國(guó)參加WTO進(jìn)一步加大了對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的投資力度。中國(guó)啤酒市場(chǎng)的快速開(kāi)展引發(fā)了新一輪程度更加劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，而且競(jìng)爭(zhēng)的層次更加高深，品牌正在逐步取代價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，成為最有生命力、最具差異性的競(jìng)爭(zhēng)手段，中國(guó)啤酒營(yíng)銷(xiāo)已經(jīng)進(jìn)入品牌營(yíng)銷(xiāo)的時(shí)代。1.2設(shè)計(jì)原那么及規(guī)模本設(shè)計(jì)中的啤酒廠的生產(chǎn)能力為年處理10000噸，在我國(guó)是比擬標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)模。1.3廠址概況包頭市地處內(nèi)蒙古自治區(qū)的中西部，黃河北岸，中心位置約東經(jīng)109o，北緯40o38″，北依陰山山脈，南臨黃河，西連河套平原，東接土默川平原，東距自治區(qū)首府呼和浩特150公里。包頭市轄8個(gè)旗縣區(qū)，其中市區(qū)有4個(gè)，即昆都侖區(qū)、青山區(qū)、東河區(qū)、及九原區(qū)。昆區(qū)與青山區(qū)相連，成為包頭市的新城區(qū)。東河區(qū)為包頭市的舊城區(qū)，青山區(qū)與東河區(qū)相距12公里，在青山區(qū)與東河區(qū)之間的城鄉(xiāng)結(jié)合部，是九原區(qū)和九原區(qū)政府所在地。昆區(qū)是包頭市政府的所在地，是包頭政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心。-7℃。地質(zhì)構(gòu)造：大致為耕土層20-160厘米，粉砂層50-300厘米，大塊碎石夾有粗細(xì)砂層40-280厘米。地下水位距地表約為10米。工程氣象條件：夏季極端最高氣溫： ℃冬季極端最低氣溫： ℃最冷月平均氣溫: -13最熱月平均氣溫: ℃最大凍土厚度: 最冷月平均相對(duì)濕度: 53%最熱月平均相對(duì)濕度: 59%主導(dǎo)風(fēng)向: 西北風(fēng)最大風(fēng)速: 20.5m/s年平均降水量: 年最大降水量: 最大積雪厚度: 210mm為了便于收購(gòu)原料，廠址應(yīng)選在還未完全開(kāi)發(fā)的郊區(qū)，郊區(qū)的地價(jià)也較為廉價(jià)，可以興建較大規(guī)模的廠房。2.全廠平面設(shè)計(jì)2.1工程選址一個(gè)食品工廠的建設(shè)，對(duì)當(dāng)?shù)刭Y源、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)開(kāi)展都有密切關(guān)系，食品工廠的廠址選擇是否得當(dāng)，將直接影響到工農(nóng)關(guān)系、城鄉(xiāng)關(guān)系，有時(shí)甚至還影響到基建進(jìn)度、投資費(fèi)用及建成后的生產(chǎn)條件和經(jīng)濟(jì)效果，同時(shí)，廠址的選擇對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、衛(wèi)生條件和職工的工作環(huán)境等都有著密切的關(guān)系。一般情況下有以下幾點(diǎn)根本的要求1、離原料產(chǎn)地較近，離銷(xiāo)區(qū)也較近，附近有較多的大中城市;2、廠區(qū)的標(biāo)高要高于當(dāng)?shù)貧v史最高洪水位;3、有可靠的地質(zhì)條件;4、附近衛(wèi)生環(huán)境較好，沒(méi)有有害氣體、粉塵或其他擴(kuò)散性的污染源;5、廠址面積的較大，有開(kāi)展余地，并留有適當(dāng)?shù)目沼鄨?chǎng)地。6、盡可能選擇勞動(dòng)力素質(zhì)高，土地價(jià)格低廉，淡水資源充足，海、陸、空交通便利的地方投資建廠，以節(jié)省開(kāi)辦經(jīng)費(fèi)和經(jīng)營(yíng)本錢(qián)。本設(shè)計(jì)擬定的建廠地址為內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市，根本符合以上條件。2.2生產(chǎn)過(guò)程設(shè)計(jì)根據(jù)啤酒生產(chǎn)的工藝要求，結(jié)合實(shí)際情況，需要的建筑如下[4]：1、原料倉(cāng)：用于暫存原料，緩沖進(jìn)廠量與加工量之間的不平衡。一般設(shè)在發(fā)酵車(chē)間附近，貯量為可供給2天加工之用；2、生產(chǎn)車(chē)間：放置主要設(shè)備并且進(jìn)行啤酒加工的場(chǎng)所；3、包裝車(chē)間：對(duì)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品進(jìn)行包裝；4、倉(cāng)庫(kù)：用于存放成品啤酒。2.3車(chē)間平面布置原理本工程的平面設(shè)計(jì)依據(jù)以下原那么：1、布置緊湊合理2、符合生產(chǎn)工藝的要求，車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)等按照生產(chǎn)流程布置，盡量縮短距離，防止物料往返運(yùn)輸，全廠的物流、人流、原料、管道等的運(yùn)輸有各自的路線，以防止交叉污染。２.4全廠總平面布置圖見(jiàn)附圖1。[10]3．工藝論證及設(shè)計(jì)3.1產(chǎn)品方案確實(shí)定1操作方式：連續(xù)生產(chǎn)。2生產(chǎn)能力為1萬(wàn)噸/年。3包裝形式：瓶裝3.2生產(chǎn)工藝及論證工藝[6][7]：大米、大麥→粉碎→糊化←水酒花麥糟↓↓↑麥芽→粉碎→糖化→過(guò)濾→麥芽汁→煮沸→過(guò)濾→冷卻→↑酵母水↓前發(fā)酵→后發(fā)酵→過(guò)濾→包裝→殺菌↓↓↓↓CO2酒腳鮮啤酒熟啤酒圖1：甜菜制糖工藝流程3.2.1粉碎粉碎使原料外表積增加，與水接觸面積增加，糖化時(shí)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(gè)局部。要求麥芽皮殼破而不碎，胚乳局部盡可能細(xì)一些。3.2.2糖化制備麥芽汁的主要過(guò)程是糖化。將粉碎后的麥芽，在帶底部攪拌的糖化鍋中與45℃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(lèi)、胨、肽、氨基酸等，這就是糖化過(guò)程。本工程采用的糖化方法是國(guó)內(nèi)常用的糖化方法──二次煮出糖化法。該方法簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，首先將輔料與局部麥芽在糊化鍋中與45℃溫水混合，保溫20min，然后用10min時(shí)間升溫到70℃，再保溫20min，其后再用15min時(shí)間升溫煮沸，讓其沸騰40min，稱(chēng)第一次煮沸，得到糊化醪。與次同時(shí)，麥芽和水在糖化鍋內(nèi)混合，45～55℃保溫30～90min，使麥芽所含蛋白質(zhì)分解，稱(chēng)為蛋白質(zhì)休止。將煮沸之糊化醪泵入糖化鍋中，使混合醪溫到達(dá)65～68℃，保溫?cái)嚢柽M(jìn)行糖化。待糖化醪無(wú)碘色反響后，從糖化鍋中取出局部醪液進(jìn)入糊化鍋進(jìn)行第二次煮沸，此后再次泵入糖化鍋混合，使糖化鍋中醪液升溫至75～78℃〔液化溫度〕，靜置10min即可送去過(guò)濾。3.2.3過(guò)濾糖化工序結(jié)束后,意味著麥芽汁已經(jīng)形成。采用過(guò)濾方法盡快將麥汁和麥糟別離。過(guò)濾的好壞，對(duì)麥汁的產(chǎn)量和質(zhì)量有重要的影響。麥汁過(guò)濾分為過(guò)濾和洗糟兩個(gè)操作過(guò)程。過(guò)濾的目的是獲得清亮的麥汁和較高的麥汁收得率。要求麥汁過(guò)濾速度正常，過(guò)濾應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，麥汁低吸氧，具有正常的色、香、味。3.2.4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；使酒花有效成分溶入麥汁中，賦予麥汁獨(dú)特的酒花香氣和爽口的苦味；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)闹蠓袕?qiáng)度，分批添加酒花，在預(yù)定煮沸時(shí)間內(nèi)，使麥汁到達(dá)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(shí)間70～90min，麥汁的煮沸強(qiáng)度應(yīng)到達(dá)8%～10%，凝固性氮達(dá)～20mg/L。3.2．5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(shí)間短，麥汁無(wú)細(xì)菌，并且不混濁，沉淀?yè)p失少，操作簡(jiǎn)單，可減少人力。本工藝采用“下面〞酵母發(fā)酵，因此麥汁溫度應(yīng)冷卻至4～8℃。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)酵和雙乙酰復(fù)原，然后送入臥式貯酒罐中進(jìn)行后發(fā)酵。在主發(fā)酵結(jié)束，外觀發(fā)酵達(dá)65%左右，酒溫降至5～6℃時(shí)，先回受酵母，再將嫩啤酒送入貯酒罐內(nèi)。此時(shí)雙乙酰復(fù)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。貯酒罐需設(shè)有和發(fā)酵罐同樣的冷卻夾套降溫設(shè)施。倒灌之后，進(jìn)行后發(fā)酵和雙乙酰復(fù)原，氣壓緩慢上升至左右，待雙乙酰下降到達(dá)要求后，急劇降溫至0～1℃，進(jìn)行貯酒。貯酒時(shí)間7～14d。3.3物料衡算啤酒廠年產(chǎn)量為1.0×104t3.3.2主要原料的規(guī)格本工藝采用符合我國(guó)啤酒麥芽標(biāo)準(zhǔn)QB1686—93的優(yōu)質(zhì)麥芽。2.3.3生產(chǎn)品種為12度淡色啤酒。年產(chǎn)量×104t。采用640mL瓶裝生產(chǎn)。設(shè)計(jì)淡季日產(chǎn)量為20t，旺季日產(chǎn)量為60t。4.1物料衡算4.1.1根底數(shù)據(jù)表1啤酒生產(chǎn)根底數(shù)據(jù)工程名稱(chēng)%說(shuō)明原料利用率98.5麥芽水分6定額指標(biāo)大米水分13無(wú)水麥芽浸出率75無(wú)水大米浸出率95原料配比麥芽75大米25冷卻損失7對(duì)熱麥汁言發(fā)酵損失1.5過(guò)濾損失2損失率包裝損失2空瓶0.5瓶蓋1商標(biāo)0.1總損失率啤酒總損失率12.5對(duì)熱麥汁言4100kg原料〔麥芽+大米〕生產(chǎn)12度淡色啤酒的物料計(jì)算⑴熱麥汁量原料麥芽收得率=0.75(100－6)%=70.5%原料大米收得率=0.95(100－13)%=82.65%混合原料收得率×70.5%＋×82.65%)×98.5%=72.43%那么100kg原料產(chǎn)12度熱麥汁量為：×100=12度麥汁在20℃時(shí)的比重為100℃的麥汁比20℃熱麥汁體積×1.04=599.5L⑵冷麥汁量×(1－0.07)=⑶發(fā)酵液量×(1－0.015)=⑷濾過(guò)酒量×(1—0.02)=⑸成品酒量×(1—0.02)=生產(chǎn)100L12度淡色啤酒的物料計(jì)算100公斤混合原料生產(chǎn)成品啤酒量為⑴那么生產(chǎn)100L12度啤酒需用混合原料量為：100×100/527.5=⑵麥芽耗用量×75%=⑶大米耗用量18.95×25%=⑷酒花耗用量100L熱麥汁參加酒花量定為100××0.2%=⑸熱麥汁量100×⑹冷麥汁量100×⑺發(fā)酵液量100×⑻濾過(guò)酒量100×⑼成品酒量100×100L⑽濕糖化糟量設(shè)排出的濕麥糟含水分80%麥糟量=1×=16.68kg大米糟量×=1.03kg濕糖化糟量＋1.03=17.71kg⑾酒花糟量設(shè)酒花在麥汁中浸出率為40%，酒花糟含水分以80%計(jì)，那么酒花糟量為：×=⑿酵母量〔以商品干酵母計(jì)〕生產(chǎn)100L啤酒可得2kg濕酵母泥，其中一半作生產(chǎn)接種用，一半作商品酵母用即為1kg。濕酵母泥含水分85%酵母含固形物量=1×=0.15kg那么含水分7%的商品干酵母量為：×=⒀二氧化碳量12度的冷麥汁中浸出物量為：12%×105.7=設(shè)麥汁的真正發(fā)酵度為55%，那么可發(fā)酵的浸出物量為：×55%=麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反響式為：C12H22O11＋H2O2C6H12O62C6H12O64C2H5OH＋4CO2＋56kcal設(shè)麥芽汁中浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，那么CO2生成量為：×=式中44──CO2分子量342──麥芽糖分子量設(shè)12度啤酒含二氧化碳為0.4%，酒中含CO2量為：×1m3CO2在20℃常壓下重故釋出的CO2體積為：3⒁空瓶需用量×個(gè)⒂瓶蓋需用量×個(gè)⒃商標(biāo)需用量×張表2啤酒生產(chǎn)物料衡算表物料名稱(chēng)單位對(duì)于100㎏混合原料〔麥芽＋大米〕對(duì)于100L成品啤酒混合原料用量kg10018.95麥芽kg7514.21大米kg254.74酒花kg1.20.227熱麥〔芽〕汁L599.5113.7冷麥〔芽〕汁L557.6105.7發(fā)酵液L549.2104.1濾過(guò)酒L538.2102.0成品酒L527.5100濕糖化槽kg93.4117.71濕酒花槽kg3.590.68商品干酵母kg0.840.16游離二氧化碳23.17空瓶個(gè)828.5157.0瓶蓋個(gè)832.4157.8商標(biāo)張825.0156.4表3啤酒生產(chǎn)物料衡算表物料名稱(chēng)單位1000t/y啤酒廠糖化一次定額混合原料用量kg1800麥芽kg1350大米kg450酒花kg21.56熱麥汁L10799冷麥汁L10042發(fā)酵液L9891濾過(guò)酒L9692成品酒L9500濕糖化糟kg1682濕酒花糟kg64.6商品干酒母kg15.2游離二氧化碳kg301空瓶個(gè)14918瓶蓋個(gè)14992商標(biāo)張148584.2熱力衡算4.2.1耗水量計(jì)算⑴糖化用水100kg混合原料大約需用水量400kg糖化用水量=1800×400/100=7200kg糖化用水時(shí)間設(shè)為，故：每小時(shí)最大用水量=7200/0.5=14400kg/h⑵洗糟用水100kg原料約用水450kg,那么需用水量：1800×450/100=8100kg用水時(shí)間為1h，那么每小時(shí)洗糟最大用水量=8100/1.5=5400kg/h⑶糖化室洗刷用水一般糖化室及設(shè)備洗刷用水每糖化一次，用水約6t，用水時(shí)間為2h故洗刷最大用水量=6/2=3t/h⑷沉淀槽冷卻用水G=(冷卻時(shí)間為1h)式中熱麥汁放出熱量Q=GPCP(t'－t')熱麥汁比重C麥汁=1.043熱麥汁量GP=10799×1.043=11263kg/h熱麥汁比熱CP=0.98kcal/kg℃熱麥汁溫度t=100℃t'2=55℃冷卻水溫度t1=18℃t2=45℃冷卻水比熱C=1kcal/kg℃Q=11263×0.98(100－55)=496698kcal/hG==18459kg/h⑸沉淀槽洗刷用水每次洗刷用水，沖洗時(shí)間設(shè)為，那么每小時(shí)最大用水量⑹麥汁冷卻器冷卻用水麥汁冷卻時(shí)間設(shè)為1h，麥汁冷卻溫度為℃→6℃分二段冷卻，第一段：麥汁溫度55℃→25℃冷水溫度18℃→30℃冷卻水用量G=麥汁放出熱量Q=式中麥汁量GP=11263kg麥汁比熱CP℃麥汁溫度t'1=55℃t'=25℃水的比熱C=1kcal/kg℃冷卻水溫度t1=18℃t2=30℃麥汁冷卻時(shí)間=1h∴Q==332258kcal/hG==27/h⑺麥汁冷卻器沖刷用水設(shè)沖刷一次用水4t，用水時(shí)間為，那么最大用水量為4/0.5=8t/h⑻酵母洗滌用水〔無(wú)菌水〕每天酵母泥最大產(chǎn)量約600L，酵母儲(chǔ)存期每天換水一次，新收酵母洗滌4次，每次用水量為酵母的二倍，那么連續(xù)生產(chǎn)每天用水量為〔4＋1〕×600×2=6000L⑼發(fā)酵室洗滌用水每天沖刷體積為30m3的發(fā)酵罐2個(gè)，每個(gè)用水3t，沖洗地面共用水2t，每天用水量=2×3＋2=8t用水時(shí)間設(shè)為，最大用水量⑽貯酒室洗滌用水每天沖刷貯酒桶一個(gè)，用水為2t，管路及地面沖刷用水1t，沖刷時(shí)間為1h，最大用水量為=2＋1=3t/h⑾清酒罐洗刷用水每天使用4桶，沖洗一次，共用水4t，沖刷時(shí)間為40min，那么最大用水量=4×60/40=6t/h⑿過(guò)濾機(jī)用水過(guò)濾機(jī)二臺(tái)，每臺(tái)沖刷一次，用水3t〔包括頂酒用水〕，使用時(shí)間為，那么最大用水量=2×3/1.5=4t/h⒀洗瓶機(jī)用水洗瓶機(jī)最大生產(chǎn)能力為3000瓶/h，沖洗每個(gè)瓶約需水，那么用水量=3000×1.5=4500L/h每班生產(chǎn)7h計(jì)，總耗水量=4500×7=31500L⒁裝酒機(jī)用水每沖洗一次，用水，每班沖洗一次，每次，最大用水量⒂殺菌機(jī)用水殺菌機(jī)每個(gè)瓶耗水量1L算用水量=3000×1=3000L/h3000×7=21000L/班⒃其他用水包括沖洗地板、管道沖刷、洗濾布等，每班需用水10t，設(shè)用水時(shí)間為2小時(shí)，那么每小時(shí)用水量=10/2=5t/h4.2.2蒸汽耗量計(jì)算⑴糖化工段耗用蒸汽量以目前生產(chǎn)采用的二次煮出糖化法為計(jì)算依據(jù)生產(chǎn)用最大蒸汽壓力2〔絕對(duì)壓力〕自來(lái)水平均溫度18℃糖化用水平均溫度50℃洗糟用水平均溫度80℃糖化用水耗熱量Q1Q1=GC(t2－t2)式中G=7200kgC=1kcal/kg℃t1=18℃t2=50Q1=7200×1×(50－18)=230400kcal第一次蒸煮耗熱量Q2Q2=Q'+Q,Q'=G醪C醪(100－t0)Q=540W(540kcal/kg──汽化潛熱)大米用量為450kg，糖化時(shí)為了防止大米醪結(jié)塊及促進(jìn)液化，在糊化時(shí)參加約占大米量20%的麥芽粉，那么：麥芽粉用量=450×20%=90kg第一次蒸煮物料量=450＋90=540kg以100kg混合原料用水量450kg算：用水量=540×450/100=2430kg加熱醪液所需熱量Q'Q'=G醪C醪(100－t0)G醪=2430+540=2970kgC醪=式中C大米或麥芽=C0×0.01(100－W)＋WC0──谷物(絕干)的比熱℃W──水分C麥芽×0.01(100－6)＋×6℃C大米×0.01(100－13)＋×13℃C醪=℃t0=45℃Q'=2970×0.899(100－45)=146851kcal在煮沸時(shí)蒸發(fā)量以每小時(shí)5%計(jì)，煮沸時(shí)間為40min蒸發(fā)量W=2970×5%×40/60=99kgQ=540×99=53460kcalQ2=Q'＋Q=146851＋53460=200311kcal第二次煮沸的耗熱量Q3Q3=Q'＋Q經(jīng)過(guò)一次煮沸后的米醪量為：G‘醪=2970－99=2871kg糖化醪的量：G麥醪=G麥＋G水式中G麥=1350－90=1260kgG水=7200－2340=4860kgG麥醪=1260＋4860=6120kg經(jīng)第一次煮沸的麥醪與糖化醪混合后數(shù)量為：G混=2871＋6120=8991kg二次煮沸時(shí)取混合醪量40%，煮沸時(shí)間為10min，蒸發(fā)量為每小時(shí)5%Q'3=GC混(100－t0)式中G=8991×40%=3596kgC醪℃C麥醪=式中G麥=1260kgC麥℃G水=4860kgC水=1kcal/kg℃C麥醪=℃C混==℃t0=60℃Q'3=GC混(100－t0)=3596×0.88(100－60)=126579.2kcalQ=540W式中W=3596×5%×10/60=Q=540×29.97=16183.8Q3=Q'＋Q＋16183.8=142763kcal洗糟用水耗熱量Q4：洗糟用水：每100kg原料用水450kg用水量G×450=8100kg耗熱量Q4=GC(80－t)C=1kcal/kg℃t=18℃Q4=8100×1(80－18)=502200kcal麥汁煮沸耗熱量Q5：取100kg原料加洗糟水后可得到700kg麥汁，過(guò)濾完畢麥汁的溫度約為65℃。蒸煮時(shí)總耗熱量Q5=Q＋Q加熱麥汁耗熱Q=GC麥汁(100－t)式中G×700=12600kgC麥汁℃t=65℃Q'5=12600×0.95(100－65)=418950kcal煮沸麥汁耗熱：Q=540W麥汁煮沸時(shí)間為，設(shè)每小時(shí)蒸發(fā)量為10%W=12600×10%×1.5=1890㎏Q"5=540×1890=1020600㎏Q5=Q＋Q=418950＋1020600=1439550kcal糖化一次需用蒸汽總量：D總=Q總/i設(shè)蒸汽的熱效率=95%Q總==2647604.21kcali－100D總==4825㎏糖化過(guò)程中每小時(shí)最大蒸汽用量：糖化過(guò)程中，以麥汁煮沸時(shí)耗熱最大，麥汁煮沸時(shí)耗熱為1020600kcal，煮沸時(shí)間，取熱效率95%。D最大=式中Q最大=i－100D最大==1305㎏/h⑵酵母培養(yǎng)耗熱量一般每月培養(yǎng)一次或每季度培養(yǎng)一次，每次約用汽1000㎏，使用時(shí)間2h，那么最大用氣量D2=1000/2=500㎏/h⑶洗瓶機(jī)用汽量D3=jN式中j──經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，16～58㎏/1000瓶hN──瓶數(shù)以千瓶為單位，按照定型生產(chǎn)能力N=3.00D3=58×3.00=174㎏/h⑷殺菌機(jī)用汽D4=jN式中j──經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，150㎏/瓶hN──3.00D4=150×3.00=450㎏/h4.2.3耗冷量計(jì)算⑴麥汁冷卻器耗冷量耗冷量：麥汁冷卻分兩段進(jìn)行，第一段采用深井水，第二段用鹽水冷卻。二段冷卻麥汁溫度為：25℃→6℃麥汁在1h內(nèi)冷卻完畢。Q1=GCP(t1－t2)式中G=11263/1=11263㎏/hCp㎏℃t1=25℃t2=6∴Q1=11263×0.98(25－6)=209717kcal/h鹽水需量：D1=鹽水溫度：t1=－8℃t2=0℃式中Q1=209717kcal/hC鹽℃∴D1==35861kg/h⑵啤酒過(guò)冷卻器耗冷量耗冷量：每班最大生產(chǎn)啤酒×，每班過(guò)濾時(shí)間以6h計(jì)，過(guò)冷卻時(shí)間也為6h。啤酒過(guò)冷溫度要求：2℃→－1℃Q3=式中G=19782tC=1kcal/kg℃t1=2℃t2=－1℃∴Q3==9891kcal/h鹽水需量D3：鹽水溫度變化為－8℃→－2℃D3=式中Q3=9891kcal/hC鹽℃t1=－8℃t2=－2∴D3==2255kg/h⑶無(wú)菌冷水耗冷量耗冷量Q4：無(wú)菌水使用量最大為4t，一般要求在6h內(nèi)把水溫從18℃冷卻到2℃。Q4=GC(t1－t2)/式中G=4000㎏C=1kcal/kg℃t1=18℃t2=2℃∴Q4==10666kcal/h鹽水需量D4：鹽水溫度變化：－8℃→－2℃D4=式中Q4=10666kcal/hC鹽℃t1=－8℃t2=－2∴D4==2432kg/h⑷酵母培養(yǎng)室耗冷量：酵母培養(yǎng)期,最大耗冷量約為10000kcal/hQ5=10000kcal/h鹽水需量D5：鹽水溫度變化為－8℃→－2℃D5=式中Q5=10000kcal/hC鹽℃t1=－8℃t2=－2∴D5==2280kg/h4.2.4壓縮空氣用量⑴酒花別離器用氣量使用壓力2kg/m2別離器有效容積2m2當(dāng)壓送殘液時(shí)，考慮一定的損失，故乘2倍平安系數(shù)，吹風(fēng)次數(shù)設(shè)為4次，吹風(fēng)時(shí)間約40min，那么每次風(fēng)量：q=2×2×4=16m3每小時(shí)最大風(fēng)量q1=16×60/40=24m3/h⑵酵母培養(yǎng)室用氣使用壓力2通風(fēng)管口徑為2mm,壓縮空氣流速為8m/s每小時(shí)最大用氣量q2=8××60×3/h⑶貯酒桶用氣使用壓力1～2過(guò)濾酒時(shí)，用壓縮空氣將酒頂出，設(shè)空氣量為酒容量的倍，每班放酒一桶,放酒時(shí)間為6h，那么每小時(shí)用氣量q3×3/h⑷清酒罐用氣設(shè)用氣量為濾過(guò)酒用氣的兩倍,那么用氣量：q4×2=3/h⑸裝酒機(jī)用氣裝酒機(jī)的生產(chǎn)能力為3000瓶/h用氣壓力5kg/cm2按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，裝1000瓶啤酒(640ml)需耗氣8m3，那么用氣量q5×3/h5.主要設(shè)備選擇與計(jì)算5.1麥芽倉(cāng)用途：儲(chǔ)存麥芽所需容量計(jì)算：每次投料量G=1350kg麥芽容重r=500kg/m3有效系數(shù)=0.8所需容積V==m35.2麥芽粉倉(cāng)用途：儲(chǔ)存麥芽粉所需容積計(jì)算：每次投料量G=1.35t麥芽粉容重C3/t有效容積系數(shù)=0.7所需容積V==35.3大米倉(cāng)用途：儲(chǔ)存大米所需容積計(jì)算：每次投料量G=450kg大米容量r=800kg/m3有效容積系數(shù)=0.8所需容積V==35.4大米粉倉(cāng)用途：儲(chǔ)存大米粉所需容積計(jì)算：每次投料G=0.45t大米粉容重C3/t有效容積系數(shù)=0.7所需容積V==35.5糊化鍋一般糊化鍋的輪廓比例為D∶H=2∶1取糊化鍋的有效容積V有效=5m3計(jì)算：V有效==5D==故取直徑D=2.4m鍋身H=1.2m5.6糖化鍋按物料衡算，每次糖化物料總量G=7200+1800=9000kg糖化醪的密度為1065kg/m3生產(chǎn)需要的空余系數(shù)故所需容積：V有效3V總×1.2=3D∶H=2∶1D==故取直徑D=3m鍋身H=1.5m5.7過(guò)濾槽按物料衡算，每次糖化物料總量G=7200+1800=9000kg糖化醪的密度為1065kg/m3生產(chǎn)需要的空余系數(shù)故所需容積：V有效3V總×1.2=3D∶H=2∶1D==故取直徑D=3m鍋身H=1.5m5.8煮沸鍋按物料衡算，每次糖化物料總量G=7200+1800=9000kg糖化醪的密度為1065kg/m3生產(chǎn)需要的空余系數(shù)故所需容積：V有效3V總×1.4=3D∶H=2∶1D==故取直徑D=3.2m鍋身H=1.6m5.9麥汁冷卻器用途：將沉清后的麥汁冷卻至發(fā)酵溫度4～7℃。型式：板式冷卻器所需冷卻面積計(jì)算：第一段冷卻(冷卻介質(zhì)為冷水)：麥汁溫度55℃→25℃冷水溫度18℃→30℃冷卻時(shí)間60minF=GC(t1－t2)式中G=11263kg/hC℃t1=55℃t'1=18℃t2=25℃t'=Q1=11263×0.98(55－F==逆流傳導(dǎo)時(shí)的平均溫度差：℃℃℃現(xiàn)取用麥芽冷卻器為薄板冷卻器，其傳熱系數(shù)K值取2000kcal/m2h℃那么F=2第二段冷卻(冷卻介質(zhì)