啤酒工艺学第三部分毕业设计说明书

西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 - 40 -页第 3 章 糖化车间主要设备选型及计算3.1 粉碎机选用在本设计中，选用江苏正昌集团有限公司生产的 SSLG 二辊式粉碎机。其技术条件如下：型号： SSLGS1580产量（t/h）： 3.5功率（kW ）： 4.5重量（kg）： 4503.2 设备选型与计算3.2.1 麦芽暂贮箱1、由前面的物料衡算可知：每次投料量：G=4751.78 kg麦芽容重为： kg/m50有效容积系数： 8.所需容积： GV= 8.05741=11.88m2、结构见下图本设计采用方形锥底，木结构内衬白铁皮，则箱体的尺寸定位：A=2.80m a=0.45mB=2.30m b=0.30mH=1.50m h=1.50m则总容积： )22(6abABhABHV=2.802.301.5+)30.45230.45.081.0(5.1 =13.42 （m）富裕量为： 13%，能满足产量要求。8.423下图（31）为麦芽暂贮箱的示意图：西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 - 41 -页AhHabbbbBA3.2.2 麦芽粉暂贮箱1、所需容积计算已知单次投料量为：4751.78kg麦芽粉的比容：C=2.560m/t有效容积的系数取为： ，则所需容积为：7.0GCV= 7.015628413=17.38 （m）2、结构采用方形锥底，木结构，内衬白铁皮，则定箱尺寸为： A=3.50m a=0.50mB=2.00m b=0.30mH=2.00m h=2.0m则其总容积为：)22(6abBAhABHV=3.502.002.00+（23.502.00+3.500.30+0.50 2.00+20.500.30）3=19.12 （m） 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 - 42 -页富裕量为： 100%=10%，能满足产量要求。38.1729下图（32）为麦芽暂贮箱的示意图：3.2.3 大米暂贮箱1、所需容量计算每次投料量为：G=2036.48kg大米容重为： kg/m80有效容积系数： .所需容积： GV= 8.04236=3.19 （m）2、采用方形锥底，木结构，内衬白铁皮。定箱尺寸为：A=1.50m a=0.25mB=1.30m b=0.25mH=1.50m h=1.30m)22(6abBAhABHV=1.501.301.50+（21.501.30+0.251.30+0.25 1.30+20.250.25）30.1=4.028 （m）富裕量为： 100%=26%，能满足生产要求。9.1843.2.4 大米粉暂贮箱1、所需容量计算每次投料量计算：G=2036.48kg大米粉比重为：G=1.73 m/t有效容积系数为： 7.0hHABab西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 - 43 -页所需容积： GV= 7.03.148236=5.03 （m ）2、采用方形锥底，木结构，内衬白铁皮。其结构尺寸为：A=1.50m a=0.30mB=1.50m b=0.30mH=1.50m h=1.50m)22(6abBAhABHV=1.501.501.50+ （21.501.50+1.500.30+0.30 1.50+20.300.30）50.1=5.175 （m）富裕量为： 100%=2.8%，能满足生产要求。3.73.2.5 糖化锅的设计由于糖化锅是圆柱形器身略向中央倾斜的平底容器，其容积计算可以按圆柱体近似计算。1、理论容积的计算糖化锅所需的容积，按每 100kg 的麦芽粉投料量为计算的单位，则糖化锅的容器约为 700800L，本设计中糖化锅中投入麦芽粉量为 4751.78kg，则糖化锅所需的容量为：=4751.78800100理V310=38.02 （m）又因为： ，而 =2：1；12785.0hD：所以： 理 论 ）（ 3302.875.0m解得：D=4.60m ， .212、有效容积的计算按国内生产的设计情况，有效容积取人孔边以下 0.5m 处来计算,则：）有 效 5.0(78.2hDV=0.785 （2.30-0.50）6.4=29.90 （m）西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 - 44 -页 ，符合要求。有 效V理 论3.2.6 过滤槽过滤槽用于过滤糖化后的醪液，使麦汁与麦醪分开而得到清亮的麦芽汁。以每 100kg 麦芽所需的过滤体积为 0.70.8 m计算基准进行计算，麦芽投料量为 4751.78kg，则过滤的体积为：4751.780.8100=38.02 （m）V而 1 槽底面积所能容纳的麦芽量约为 125250kg，在本设计中取200kg/来计算： 槽 底SG20式中：G每次糖化所用的麦芽量S所需槽底面积则： = =23.76 （）2078.451而： 23.76,解得 D=5.50 （m）,2D即，即 23.76h=38.02,解得 h=1.60 （m）4/2hV又因为过滤槽底部要安装滤板，设其高度为 =0.3m，则过滤槽的高度为：1h=1.60.+0.30=1.90 （m）1H所以过滤槽的尺寸为： D=5.50 m, H=1.90m3.2.7 麦汁煮沸锅1、作用麦汁煮沸锅用于麦汁煮沸和浓缩，蒸发掉多余的水分，使麦汁达到一定的浓度，并加入酒花，使酒花中所含的苦味及芳香物质进入麦汁中。2、计算如果以 100kg 麦芽量作为计算单位，则麦汁煮沸锅容量约为 800900L，再加上 2530%作为麦汁运动的空间。（1）理论体积的计算现在以 100kg 麦芽作为计算单位，设麦汁煮沸锅所需容积为 900L，而每次投入的麦芽量为 4751.78kg，则所需，爱知煮沸锅的体积为：=4751.78900100需V310=42.77 （m）取空余系数为 1.30，则：=1.3042.77=55.60 （m）西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 - 45 -页（2）全容积的计算煮沸锅的形状和糊化锅相似，则采用圆筒体器身，椭圆形的底，其容积计算为：原著部分的体积： 121785.0hDV椭圆形底的体积： 223a式中： ，h14,圆柱部分的体积V椭圆形底的体积2圆柱部分的高度1h椭圆形底的高度2a椭圆形长边而 ，代入数据解得：21V全mhamhD25.150.2.0.5，121378D全 =0.785 2.5+ 3.142.5. 2.=57.25 （m）其结构如下图所示：ah1D ah2西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 - 46 -页（3）有效容积取锅身入孔 0.5 m 以下计算,则：21235.078.0ahhDV）（有 效 25.14. ）（=47.43 （m）富裕量为：100%=10.9%7.423则符合要求。3.2.8 麦芽暂贮罐100kg 麦芽产生 800900L 麦汁，这里取 900L，而一次糖化投入麦芽量为4751.78kg，则生产麦汁的量为：=9004751.78100麦 汁V=42766.02 （L）=42.77 （m）麦汁暂贮槽的体积为：（m）51.29.07415.2麦 汁V）（ 直 边 高 度罐 DhHD62）：（ 取 143则： =22.51321解得： D=2.31（m）H=2D=2.312=4.62（ m）设计为椭圆形封头，则封头：a=1.165m ,b=0.583m西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 - 47 -页Hb啊 aD3.2.9 回旋沉淀槽1、由物料衡算表可知，糖化一次煮沸后所得到的麦汁量为50185.66L=50.87m，设液面高度与槽底直径比为： h：d=1：2由 得：hDV24=50.871解得：D=5.06m ，H=2.53m3.2.10 麦汁冷却器 把经过回旋沉淀后的冷麦汁冷却到发酵温度，一般都采用薄板冷却器。在本设计中采用一段式冷却，用薄板冷却器把麦汁从 96冷却到 8，冰水初温2，最终温度为 78.1、求麦汁放出的热量 Q）（ 终初麦 汁麦 汁 tC=50185.613.93（96-8）=16961732.47 （kJ）设麦汁冷却时间为 1h，则麦汁放出的热量为：16961732.471=16961732.47 （kJ/h）2、计算所需的冷却面积tKQS对数平均温度tK传热系数，取为 11000kJ/.h. = ()21lntt92.1028796ln)(西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 - 48 -页则： = （）tKQS21.41092.7.63设薄板每片的换热面积为 1，则所需的薄板数为：N=141.211=142（片）3.2.11 主体设备糊化锅的计算与选型3.2.11.1 容积计算1、糊化醪液的密度计算已知糊化醪的量为 11200.64kg干物质含量：%10糊 化 醪 液 的 量干 物 质 的 量G= 64.2803）（=16.0%根据计算数据查表发酵工厂设计概论附表 9，得糊化醪的相对密度为：=1.067（t/m）2、糊化锅体积的计算由糊化醪的密度和重量可以计算出糊化醪的体积 ,所以：/mV醪V31067.42=10.50 (m）取空余系数为 0.7，则糊化锅的全容积为：(m）0.157.全（1）糊化锅圆柱部分的体积为：1218.hDV（2）椭圆形底的计算：223a（3）锅的全体积为： 1532785.0121 ahDV全式中：D=2 ，1hha4，解得： mamD8.0,6.321，西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 - 49 -页3、糊化锅有效容积的计算根据国内生产的实际情况，有效容积取人孔边 0.5m 以下来计算，则：21235.078.0ahhDV）（有 效 = 23 8.0614.)6(=10.99 （m）富裕量为： 4.67%，所以糊化锅的设计符合要求。50.193.2.11.2 管径计算1、升气管的计算根据经验值，升气管的截面积为液体蒸发面积的 ，即30152Dd305式中： D糊化锅的直径d升气管的直径在本设计中，取 ，则 （m） ，取整为 0.51m 2401506.2.3401d。查化工原理上 ，取 DN=510mm, 10mm，则 d=510mm 。5验证： 0.0