啤酒工厂设计

绪论设计依据我国啤酒质量标准4927－1991等国家啤酒生产的相关规定；计任务书；我国普遍使用的相关设计和设备的技术规范。设计指导思想采用成熟、先进的工艺技术，合理设计，产品符合我国啤酒质量标准4927－1991，保证产品质量，争取效益最大化。提高生产机械化、自动化的水平，提高资源的综合利用率，降低能耗，回收啤酒的副产物。适应消费者的需求，采用瓶装、罐装、桶装等包装规格。设计范围完成设计说明书一份，图纸三份。设计说明书内容：总论；工艺流程选择论证，生产方法，工艺条件说明；物料衡算，热量衡算；主要设备设计及选型；水、电、汽、制冷量估算及有关设备选型。绘图内容：发酵车间工艺流程图；发酵车间设备平面布置图；发酵罐装配图。厂址选择厂址的选择要符合城市规划和微生物发酵对环境的要求。工厂靠近原料产地、水源和电源。有一定的基建施工条件和良好的交通运输条件。有利于三废的处理。主要工艺参数1、生产规模年产3万吨啤酒，全年生产300天。2、发酵周期锥行发酵罐低温发酵24天。3、原料配比麦芽70％，大米30％4、啤酒质量指标理化要求按我国啤酒质量标准4927－1991执行，卫生指标按4789.1－4789.28执行。12°啤酒理化指标外观透明度：清亮透明，无明显悬浮物和沉淀物浊度，<1.0泡沫形态：洁白细腻，持久挂杯泡持性S±180色度5.0—9.5香气和口味明显的酒花香气，口味纯正、爽口，酒体柔和，无异香、异味酒精度％() ±3.7原麦汁浓度％() 12±0.3总酸100 <2.6二氧化碳％()±0.40双乙酰<0.13生产管理制度1、生产计划本厂位于南方地区，产品也主要面向华南地区，一年四季啤酒的销售变化不是十分明显，所以产量评价分配，每月产量相同，一年生产300天，每月生产25天，每天糖化6次。2、工作制度和劳动定员各生产车间和行政部门一班制，保安和消防人员三班制。

表1.1管理部门部门人数部门人数厂长室2行政部2人事部3市场销售部15财务部3生产管理部10计划部2消防保卫部2合计：39人表1.2生产部门车间人数车间人数酿造车间15制冷车间10包装车间30化验室5动力车间10运输站20机修车间5污水站3合计：98人其他：10人全厂总计：147人三废处理及综合利用麦芽槽的麦芽可以作为饲料，回收酵母泥制成干酵母，作为饲料。采用一套全自动二氧化碳回收出来系统，回收、处理发酵中产生的二氧化碳，用于啤酒的充气和装瓶。糖化及粉碎用水可以用麦汁冷却及二次蒸汽的冷凝水。锅炉排出的灰渣，收集后供附近的砖厂加工为轻质砖。锅炉烟道气经消烟除尘达国家排放标准后排入大气。生产废水经污水处理站处理，符合国家排放标准，排入河沟。粉尘经旋风分离器处理后用麻袋收集，可用于改良建筑材料。经济技术指标1、本生产线在核心设备上采用先进的设备，对于质量的保证提供了坚实的物质基础。、本生产线在糖化、发酵、酵母、瞬时巴氏杀菌等关键部位采用电脑自动控制，操作人员有较高的技术技能。、生产线采用了大量的能源节约措施，如煮沸二次蒸汽回收，所有蒸汽冷凝水回收利用，瞬时巴氏杀菌等。、本生产线在各工序的物料交接点安装了计量器具，自动记录和生成各项消耗报表，便于管理人员监控和发现生产中存在的问题。2工艺流程的选择及论证原料麦芽大麦是啤酒生产的最重要的原料，先将其制成麦芽，再用于酿酒，麦芽不仅含有较高的淀粉，而且为糖化生产提供了各种丰富的酶系和含氮物质，为后续发酵过程提供良好的物质基础［1］。现今社会的社会分工越来越细，各生产要素越来越专业化。本啤酒厂采用优质一级以上浅色麦芽，粒大皮薄，有明显的麦芽香味、无异味。质量指标如下：夹杂物％（质量）W0.5水分％（质量）W5.0a—氨基酸100g±150糖化力±250糖化时间（）W10色度2.5—3.5煮沸色度<8.0浸出物%（质量）±79.0粗细粉差%<2.0粘度*sW1.60酒花酒花对啤酒的质量十分重要，它不仅赋予啤酒特殊的苦味，影响啤酒的口味和香气，能加速麦汁中高分子蛋白质的絮凝，能提高啤酒泡沫的起泡性和泡持性，能增加麦汁和啤酒的生物稳定性，而且有一定的防腐和澄清麦汁的能力。啤酒厂直接使用酒花的比例越来越少，新的酒花制品不断受到厂家的欢迎。酒花制品具有以下优点：酒花制品所含有效苦味成分a—酸高，在无氧低温下储存，a—酸损失小，便于运输和长期储藏，费用低；酒花制品质量稳定；使用酒花制品可以提高有效成分利用率；酒花制品可实现自动计量添加［1］。酒花制品包括酒花粉末、颗粒酒花、颗粒酒花等。酒花粉的体积比整酒花的体积并没有缩小太多，使用不方便，易损失，故较少使用。通常把粉状酒花加工成颗粒酒花。颗粒酒花与粉末酒花相比，体积和质量减少，便于运输和储藏。颗粒酒花已成为世界上使用最广泛的酒花制品，其产量已占全部酒花产量的50％以上［1］。本设计采用颗粒酒花。酵母酵母在麦汁中起物质转化作用。采用嘉士伯酵母，该酵母是汉生氏从丹麦嘉士伯啤酒厂分离培养出来。使用的酵母为嘉士伯一号，细胞椭圆形，菌体大小为（7-10）X（3－5）微米，发酵度高。水工厂用水一部分用于酿造啤酒，包括投料用水、洗槽水、啤酒稀释用水等，而大部分用于冲刷、清洗及冷却系统用水。啤酒含量最多的成分是水。水中各种离子在一定程度上影响酵母的生产和啤酒的质量。啤酒厂水源选择的依据是符合我国生活饮用水标准（5749-1985）；水量应充足稳定；冷却用水的水温越低越好；在符合经济性的前提下尽可能采用地下水，地表水水质不稳定。地表水最大的缺点是水中含有盐很少，水质软，缓冲能力差，一般值较低，对铁制和钢制设备有腐蚀作用。辅料啤酒生产中的辅料有大米、玉米、小麦、糖和淀粉糖浆等。辅料的质量对啤酒的品质影响很大［2］。麦芽的价格远高于不发芽的大米、玉米、小麦等谷物，在麦汁制造过程中采用合适比例的辅料，可提供廉价的浸出物或糖类，虽然增加辅料加工设备，加大热能消耗，有时要添加酶制剂等增大费用，但减少麦芽的使用量，总成本降低，所以使用辅料具有经济性［3］。辅料在糖化时使用的配比在20％-50％之间。大部分辅料含很少的可溶性氮，几乎没有增多麦汁中的含氮成分，所以可以降低麦汁总氮，提高啤酒的非生物稳定性［2］。由于本啤酒厂地处南方地区，盛产大米。而且用大米作辅料生产的啤酒，色度低、口味清爽、泡沫细腻、非生物稳定性高，故采用大米作为辅料。2.2生产工艺流程的选择及论证啤酒厂的生产工艺主要包括麦汁的制备和啤酒的发酵。麦汁的制备主要在糖化车间进行。粉碎后的麦芽和辅料和水混合进入糖化锅和糊化锅，原料中的非水溶性物质在酶作用下，经过糖化、糊化过程被分解为水溶性浸出物。

滤槽将麦汁中的水溶性浸出物和非水溶性麦槽等物质分开。麦汁经煮沸加入颗粒酒花，然后经迴旋沉淀槽将热麦汁与热凝固物分离。分离后的麦汁进入薄板冷却器冷却，再利用过滤设备等分离出麦汁中的冷凝固物［4］。麦芽汁组分直接影响酵母生长、发酵，进而影响啤酒的风格和风味稳定性［5］。处理后的麦汁进入发酵罐发酵。2.2.1麦汁的制备热水蒸汽! ! 麦槽贮槽大米粉 糊化锅 t蒸汽! 麦槽75—85°C热水洗槽II t!麦芽粉浆 糖化锅 "板框式压滤机 颗粒酒花麦汁暂存罐 薄板热交换器 煮沸锅蒸汽 冰水供O2I I I煮沸锅——迴转沉淀槽——麦汁冷却器——发酵罐I二次蒸汽I二次蒸汽I冷水 冷凝器热凝固物 80C热水罐*90C热水罐图2.1麦汁制备流程图1、原料的粉碎及输送原料经过粉碎后，有较大的比表面积，物质更容易溶解和分散在水中，加速物料的溶解和酶的反应。麦牙f麦牙立仓〜精选筛〜除铁器〜麦牙定量秤〜湿式粉碎机大米f大米立仓f平面迴转筛f除铁器f大米定量秤f大米粉碎机f大米粉储箱大米和麦芽由斗式提升机和螺旋机送入立仓储藏，然后经过倾斜输送板送至螺旋输送带送入平面迴转振筛除杂，再经除铁器除铁，进入定量秤。满秤后，大米用干法粉碎，要求尽量细。麦芽用湿法粉碎，要求麦芽皮裂而不碎。粉碎后，大米粉和麦芽粉分别进入糊化和糖化锅。目前原料输送采用机械输送和气流输送较多，它们的优缺点如下：（1） 气流输送：设备简单，占地面积少，费用少，连续化、自动化程度高，输送能力和距离有较大的变动范围。在气流输送的同时，还可以对物料进行加热、冷却、干燥等操作。但气流输送能耗大，使用不当容易堵塞管道，输送过程麦芽易磨损，故不设计不采用。（2） 机械输送：设备较复杂，占地面积大，但斗式提升机和螺旋机输送机配合，可将原料送至所需地方，功率小，运输能力强，操作连续，生产可靠，对麦芽无磨损，适于短距离输送。根据本厂的实际情况，采用斗式提升机和螺旋输送机相配合的机械输送方式。麦芽的粉碎有干法、回潮法、湿法和连续浸渍湿式粉碎等方法。（1） 干法粉碎干法粉碎是传统的粉碎方法，一般采用辊式粉碎机。该法要求麦芽含水在5％－8％，此时麦芽松脆，便于控制粉碎度。它的不足之处是麦皮易被破碎过细，影响麦汁过滤和啤酒的口味、色泽，粉碎时粉尘大，造成物料损失。（2） 回潮法又叫增湿粉碎，短时间内向麦芽通入蒸汽或热水，使麦壳增加水分，使麦皮有韧性而不破碎，有利于过滤，减少不利于啤酒质量的物质溶出。但该法对麦壳吸水量和粉碎时间要求较高，易造成增湿不均匀，粉碎质量难以保证。（3） 湿法粉碎由于麦壳吸水变软，粉碎时麦片不破碎。过滤速度可提高20％－25％或提高槽投料量，麦槽层厚度可达500－600，但不影响过滤。由于麦芽进行了预浸渍，使酶增强，从而使麦芽浸出率比干法粉碎提高0.7％左右。粉尘减少，麦汁色度下降。但缺点是：每吨麦芽粉碎电耗比干法高20％—30％；投料后同时浸泡，但粉碎时间不一致，麦芽的溶解性有差异，影响糖化的均匀性。（4） 连续浸渍湿式粉碎法麦芽在进入粉碎机前先连续进入浸渍室或斗仓，用温水浸渍60s使麦芽壳变得富有弹性后再进入粉碎机边喷水边粉碎，落入调浆槽中加入糖化用水后用醪泵泵入糖化锅。此法改进了前几种方法的缺点，本设计采用该方法。大米采用四辊的二级粉碎机进行干法粉碎，大米的粉碎度越细越好，以增加原料与水的接触面积，有利于大米的糊化和糖化。2、糖化[3,6]糖化过程是利用麦芽中各种水解酶在适宜的条件下将原料中的不溶性高分子物质（淀粉、蛋白质等）分解为可溶性的低分子物质。糖化方法包括以下几种：煮出糖化法：一次煮出糖化法、二次煮出糖化法、三次煮出糖化法；浸出糖化法：升温浸出糖化法、降温浸出糖化法；其他方法：复式一次煮出糖化法、复式煮浸糖化法、谷皮分离糖化法、外加酶制剂糖化法、其他特殊糖化法。煮出糖化法是指麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用，使其有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪，使醪逐步梯级升温至糖化终了。部分麦芽醪被煮沸次数则称为几次煮出法。浸出糖化法是指麦芽醪只利用酶的生化作用，用不断加热或冷却调节醪的温度，使糖化完成。麦芽醪没有煮沸。其他方法是由两种基本方法演变而来。当使用大米、玉米等不发芽谷物作为辅料时，要对辅料进行糊化和液化，采用复式糖化法。由于浸出糖化法成本高，原料利用率低，且只适合酿造上面啤酒和低浓度啤酒，本设计不采用。而煮出法糖化法原料利用率高，糖化时间短，麦汁成份好，糖与非糖成分易控制，酿造出的啤酒有浓厚和杀口感觉，该工艺成熟，已被广泛使用。故本设计采用该法。煮出糖化法，根据醪液煮沸的次数，常用的有一次和二次煮出糖化法。（1） 一次煮出糖化法：该法原料利用率不高，对麦芽质量要求高。但此法有3大显著优点：一是糖化时间短；二是过程简单，节约蒸汽和动力；三是煮沸时间短，麦皮浸出物少，因而麦汁色泽清而浅，啤酒味醇。由于原料供应商完全可以保证提供优质麦芽，故采用一次煮出糖化法。（2） 二次煮出糖化法：此法灵活性大，适于各种质量的麦芽和类型的啤酒，其操作较简单，煮沸时间短，能耗较小，设备利用率高，生产周期短，成本低，但与一次煮出糖化法相比，这些方面都不比一次煮出糖化法理想，故不采用。本设计采用一次煮出糖化法。

糖化锅35糖化锅35°C(30)11550C(30)!68C(50)110糊化锅45C(20)14590C(20)115100C(30)76C 麦汁过滤图2.2一次煮出糖化流程图经过连续浸渍湿式粉碎的麦芽粉浆输送到糖化锅中在35C下保温30，此时麦芽中磷酸酯酶将麦芽中的菲汀水解为酸性磷酸盐，5.3。再利用糖化锅夹层把醪液加热到50C进行，在30的蛋白质休止里，酶分解蛋白质形成多肽和氨基酸，5.3。把大米粉及淀粉液化酶制剂一同送入糊化锅中与定量的热水混合，在45C下保温20，持续加热45,使醪液升温至90C,保温20。在15内把醪液加热至100C，煮沸30。一边搅拌，一边把糊化醪液送到糖化锅，加热混合液到68C，进行糖化分解，淀粉水解成可溶性糊精和可发酵性糖，麦芽中0—淀粉酶催化形成可发酵性糖，5.6。糖化至碘检反应基本完全，10内把醪液加热至76C使糖化终了。把糖化结束的醪液送入过滤机，进行过滤处理。3、麦芽醪的过滤糖化过程完成后，麦汁的组分基本确定，必须采用过滤方法将麦汁与麦糟尽快分离，得到清亮的麦汁和较高的麦汁收得率。要求麦汁清亮透明，无白色淀粉颗粒、麦皮等杂物，洗糟水清亮，无失光混浊，控制洗糟次数。麦芽醪过滤得到头道麦汁；然后用80C热水洗槽，洗出吸附在麦芽槽中的可溶性浸出物，得到二滤、三滤洗槽麦汁。根据不同的设备配置，过滤的方法主要有以下三种:(1)依赖于液柱静压力为推动力的过滤槽法；(2)依赖于泵送醪液的正压力为推动力的压滤机法；(3)依赖于液柱静压和麦汁泵抽吸局部负压的渗出过滤法。近年来压滤机开发了很多功能不断完善的新型产品，包括板框式压滤机、袋式高压压滤机和膜压式压滤机，许多大型啤酒集团使用新型麦汁压滤机。（1） 新型压滤机法：该法对麦芽粉碎度要求不很严格，过滤面积大，与旧式的过滤机不同，笨重的人工装卸已全部实行自动控制和机械化。水、电、汽的需求量比较均衡，高峰负荷降低，缩短了压缩时间，一天可过滤12次左右，提高了设备利用率，本设计采用板框式压滤机。（2） 过滤槽法：新型过滤槽的生产能力较传统的麦汁过滤槽容量大，但对麦芽粉碎度要求严格，过滤、洗涤时间长，辅助原料用量相对少些，并且过滤速度慢，每24小时周转4次，成为麦汁制备的限制因素，故不采用。4、麦汁煮沸和颗粒酒花添加麦汁过滤结束后，麦汁先进入暂存罐，然后通过一薄板换热器预热后进入煮沸锅，在煮沸过程中添加颗粒酒花。煮沸可以蒸发水分浓缩麦汁，破坏酶的活性和杀菌，浸出酒花的有效成分，使蛋白质变性和絮凝。煮沸锅设内加热器，煮沸强度为10％，总煮沸时间为90。煮沸时颗粒酒花分两次加入，第一次是在初沸后10加10％颗粒酒花，主要起消泡作用；第二次在煮沸1小时后加入剩余的颗粒酒花。使用时用手打开铝薄包装袋，把袋中的颗粒酒花直接加入煮沸锅中［6。］绝大多数煮沸设备采用间接加热方式，热源有热水和蒸汽。热水的总热效率比蒸汽高20％，但对设备的加热器耐压性要求高，设备制造费用高，所以普遍使用蒸汽。本设计使用列管式内加热器煮沸锅，常压煮沸法。采用列管加热，管内麦汁受热上升，在加热管上部喷出，底部麦汁不断进入加热管，麦汁形成对流，省去动力和搅拌系统。煮沸方法包括常压煮沸、加压煮沸和低压煮沸（体外煮沸）。（1）常压煮沸：工艺成熟，操作方便，维修费用低。酒花浸出率高，所得麦汁质量好。同时由于本设计每天的糖化次数不多，故采用该方法。（2） 加压煮沸：在0.11〜0.22压力下煮沸，温度高达120°C,缩短煮沸时间，获得更好的非生物稳定性。但降低了a—酸的浸出量和酒花的利用率，故本设计不采用。（3） 低压煮沸：该方法设备复杂，能耗大，故不采用。5、热凝固物的分离［6］热凝固物是麦汁煮沸过程中高分子氮凝聚而成的不溶性混合物，主要由直径为30—80“m的蛋白质和多酚混合物组成。迴旋沉淀槽是最常用的热凝固物分离设备，分离效果最佳。将煮沸好的麦汁以切线方向倒入回转沉淀槽，麦汁在槽内回旋运动，进料时间为15－20，停留30左右，麦汁从槽边麦汁出口流出，在离心的作用下，热凝固物下沉至槽底中心排出。6、麦汁的冷却与充氧啤酒发酵要求在低温下进行，所以麦汁要尽快冷却至发酵所需要的温度。最常用的麦汁冷却器是薄板冷却器。麦汁冷却方式有一段冷却和两段冷却。一段薄板冷却器无中间板，结构简单，节能和控制方面优于两段冷却薄板冷却器，故使用一段薄板冷却器。用3°C冰水冷却热麦汁，冰水被加热至75〜80°C,可做洗槽用水。酵母繁殖需要氧气，给酵母提供足够的氧气（无菌空气方式）有利于酵母繁殖和积累能量，并进入发酵阶段。为避免氧化作用，麦汁通风充氧须在麦汁冷却后进行。通风后的麦汁溶氧量一般在6〜10。过高会使酵母过度繁殖，产物减少，副产物增多。而酵母繁殖过少，则发酵速度慢，延长发酵周期［6］。啤酒发酵工艺麦芽汁经啤酒酵母发酵酿制而成啤酒。酵母的主要代谢产物是乙醇和二氧化碳，但同时也形成一系列发酵副产物，如醇类、醛类、酸类、酮类、酉旨类和硫化物等物质这些发酵产物决定了啤酒的风味、泡沫、色泽和稳定性等各项理化指标，同时也赋予了啤酒典型的特色［7,8］。1、啤酒酵母的扩大培养［1,9］首先用平板分离法获得优良的酵母菌株，然后进行实验室和生产现场的扩大培养。实验室扩大培养：斜面试管一试管或富氏瓶培养一巴氏瓶或三角瓶培养一卡氏罐培养图2.3啤酒酵母实验室扩大培养流程图生产现场扩大培养：汉生－库勒氏培养罐扩大培养一酵母扩大培养罐一酵母二级扩大培养罐一锥形罐图2.4啤酒酵母生产现场扩大培养流程图

2、啤酒的发酵[6,10]啤酒发酵因所用酵母的不同，分为上面发酵和下面发酵。前者采用上面酵母和较高的发酵温度，后者采用下面酵母和较低的发酵温度。下面发酵是普遍使用的啤酒生产方法。本设计采用下面发酵。啤酒的发酵方法有传统方法和现代方法。传统方法是将啤酒发酵分为前发酵（或主酵）和后发酵（后贮）两个阶段;前酵池和后贮罐都放置在很大的冷藏室环境进行温度控制调节:酵母的繁殖和大部分可发酵性搪的代谢在前发酵阶段完成，剩余糖份分解、二氧化碳溶解、成熟和澄清在后发酵阶段完成。现代方法是以20世纪60年代广泛采用锥形发酵罐为代表，露天放置，酵母繁殖、降搪、成熟和澄清均在一个发酵罐中完成，叫做露天锥罐一罐法发酵。各发酵方法比较如下：（1）传统发酵法：啤酒质量好，工艺简单成熟，但周期长，投资大，占地面积大，工作环境差，不便于机械化、自动化生产，故不采用。（2）连续发酵法：发酵周期短，便于自动化控制，节省人力、厂房和用地，动力消耗低，但管理要求高，否则易污染，设备造价高，对酵母要求也高，产品质量差，工艺不成熟，故不采用。（3）固定化酵母发酵法：发酵周期短，设备简单，缩减酵母培养工艺，节省投资，减少占地面积，便于管道化生产，但工艺不成熟，啤酒性能不稳定，尚在试验中，故也不采用。（4）锥形罐单罐发酵法：单位占地面积的啤酒产量大，可方便排放酵母及其他沉淀物，发酵温度控制方便，发酵周期短，便于自动控制，节省人力与洗涤费用，卫生条件比较好，改善了工作环境，易于回收和酵母，降低生产成本，且广泛应用，工艺成2熟，啤酒质量较好，故本设计采用此法。另外，高温发酵有利缩短发酵周期，但副产物较多，影响啤酒的风味。而低温发酵则风味好，周期长，考虑保证产品的质量，故采用低温发酵。发酵罐——!发酵罐——!\酵母离心分离机留种酵母 \废酵母 废酵母I I I酵母种罐 I酵母洗涤I酵母干燥图2.5啤酒发酵工艺流程图(1)三锅麦汁注满一发酵罐，时间少于12小时，加0.7％的酵母。冷麦汁进罐温度为9°C,自然升温至12°C,然后保持12°C发酵5天.糖度降至10.5－11°，通过测纯度并回收，降至4.0时停止，保证0.822在2C保持5天，使外观发酵度达60%以上，用36小时把发酵液降至7°C,排酵母一次,还原双乙酰6天,每天排酵母及凝固物一次。当双乙酰含量低于0.1后，用36小时降温至3°C,保持3天，再泵至罐外的薄板冷却器中把温度冷至-1C，然后送至啤酒处理罐冷罐7天，每天排一次酵母及冷凝固物，并进行洗涤，7天后浊啤酒经硅藻土过滤机过滤，同时进行啤酒混浊经验2和滤过酒检查，然后进入清酒罐，再进入包装车间。啤酒的过滤发酵完的啤酒一-冷却器一-处理罐一-薄板冷却器一-硅藻土过滤机一-纸板过滤机一--清酒罐图2.6啤酒过滤流程图发酵出来的啤酒经酵母分离机分离出来后，进入一薄板冷却器，然后进入啤酒处理罐，进行洗涤，再经一次冷却器，冷却至-1C，经粗滤精滤后，送清酒罐然后包装。2啤酒过滤的主要方式有棉饼过滤机、硅藻土过滤机、纸板过滤机、双流过滤机、错流过滤机、无菌膜过滤机。现在普遍使用的是过滤设备是硅藻土过滤机、纸板过滤机和无菌膜过滤机。硅藻土过滤机作为啤酒的粗滤，纸板过滤机作为啤酒的精滤，无菌膜过滤机主要用于生产纯生啤酒［6,9］。硅藻土过滤机主要有板框式、烛式、水平圆盘式三种，本设计采用板框式。啤酒包装过滤完的啤酒，在清酒罐低温存放准备包装，通常同一批啤酒应在24小时内包装完毕。均采用瞬时巴氏杀菌工艺技术和自动包装生产线。啤酒杀菌的目的是保证啤酒的生物稳定性，有利于长期保存。滤过啤酒!瓶子一-选瓶一->浸瓶一-洗瓶一->空水一-验瓶一-装酒一-压盖一-巴氏灭菌验酒一-贴标一-装箱一-瓶装熟啤酒图2.7瓶装流程图空罐卸装托盘机一-链条输送机一-洗涤机一-罐装机一-自动定量仪一-分道器杀菌机一-风干机一-测重仪一-垛装图2.8罐装流程图空桶一-浸泡一-刷洗一-蒸汽灭菌一-罐装一-垛装图2.9桶装流程图啤酒生产副产物的利用1、麦槽的利用麦槽是麦芽和大米在不发芽谷物原料在啤酒糖化中不溶解物质构成的。麦槽是有价值的饲料，有较高的蛋白质，并受到适度分解。2、二氧化碳的回收二氧化碳是啤酒发酵中最主要的副产物，二氧化碳也是重要的原材料。在过滤后的清酒中，直接充入二氧化碳，使啤酒在短时间内溶解和过饱和，简单而有效地控制成品啤酒中二氧化碳的含量。贮气柜一超压装置一压缩机一氧化剂洗涤器一水冷却器一活性炭过滤器一压缩2机一冷却器一干燥装置一冷却器一液态贮存罐2图2.10二氧化碳的回收流程图回收处理系统是使用密闭式发酵容器时特有的附属设备，是锥形罐的配套设备。回收工艺主要有3种：（1）高压法：高压法纯度低，操作强度大，储存方法单一，故也不采用。2（2）低压法：该法产生的一般不能以液态储藏，且如果无发酵气，就不能供气，2故不采用。（3）中压法：采用专用的无油压缩机将压缩净化后在冷冻系统进行净化，该法22产生的纯度高，储存效率高，使用方便。故本设计采用。其组成部分为：泡沫捕集器2贮气球，水洗塔，压缩站，干燥气，净化器，液化器，贮液罐，气化器。3、酵母的回收与利用根据酵母和发酵液的相对密度不同，采用离心机分离酒液和酵母。每生产100吨啤酒可得含水分75%—80%的剩余酵母泥1.5t,可制成含水8.5%—10%的干酵母约0.35t。近年来用啤酒酵母生产具有肉类鲜味的调料以及生产干酵母粉,有很好的经济和社会效益,故本设计采用一个酵母车间来利用废酵母生产干酵母,其生产流程如下：啤酒放弃的酵母泥f固液分离f湿酵母f洗涤脱苦f固液分离一水解固液分离f干燥f干酵母!浓缩一-调配一-调味料!酵母膏图2.11酵母回收流程图3物料衡算3.1原始数据表3.1原始数据表序号 项目 名称 % 备注

1定额指标原料利用率麦芽水份大米水份无水麦芽浸出率无水大米浸出率98.561375%95%2原料配比麦芽70大米30冷却损失7.0发酵损失1.5过滤损失2.03损失率包装损失2.0空瓶损失1.5对热麦汁瓶盖损失1.0商标损失0.1空罐损失1.54总损失率啤酒总损失率12.5对热麦汁3.2100原料(麦芽+大米)生产12°淡色啤酒的物料衡算[12]1、热麦汁量(1)原料麦芽收得率：75%X(1-6%)=70.5%辅料大米收得率：2)95%X(1-13%)=82.65%混合原料收得率：(70%X70.5%+30%X82.65%)X98.5%=73.03%混合原料收得率：4)100原料生产4)100原料生产12°热麦汁量：73.03/12X100=608.615)100原料生产12°热麦汁体积： 608.61/1.047X1.04=604.54L,其中1.047为12°麦汁在20°C的密度，1.04为100°C麦汁比20°C麦汁的体积增加倍数5)2、冷麦汁量：604.54X3、发酵液量：562.22X4、过滤酒量：553.79X5、成品啤酒：542.71X1－7%)=562.22L1－1.5%)=553.79L1-2%)=542.71L1-2%)=531.86L6、颗粒酒花使用量选用质量较好，含a—酸较高的颗粒酒花，一般在热麦汁中加2—1.5颗粒酒花，选择加酒花1.5,即100L热麦汁加0.15的颗粒酒花0.15/100X604.54=0.9077、 湿糖化槽量糖化槽含水80％，则湿麦槽量：100X70％X（1-6％）（1-75％）/（1-80％）=82.25大米槽量：100X30％X（1-13％）（1-95％）/（1-80％）=6.525糖化槽量=82.25＋6.525=88.7758、 酵母量湿酵母泥含水分85％，生产100啤酒可得2湿酵母泥，其中一半做为生产接种用一半做为干酵母酵母含固形物量=531.86/100X1X（l-85%）=0.798含水分7％的酵母量：0.798/（1-7％）=0.8589、 含量212°冷麦汁562.22L中浸出物量：1.047X562.22X12%=70.634设麦汁真正发酵度为65%则可发酵浸出物量：70.634X65%=45.912麦芽糖发酵的化学反应式为CHO+HO=2CHO122211261262CHO=4CH+4+233.36126 25 2设麦汁的浸出物均为麦芽糖构成则的生成量:45.912X4X44/342=23.6272设12°啤酒含为0.4%，则酒中含量为：22531.86X1.047X0.4%=2.227则释出的量为：23.627—2.227=21.42常压下1m32重1.832，所以游离容积为21.4/1.832=11.68m3210、 空瓶用量：531.86/0.64X1.015X0.6=506.10个

11、 瓶盖用量：531.86/0.64X1.01X0.6=503.61个12、 空罐用量：531.86/0.355X1.015X0.25=380.17个13、商标用量： 531.86/0.64X1.001X0.6=499.12张14、空桶用量： 531.86/30X1X0.15=2.66个3.3生产100L12°啤酒的物料衡算根据上述衡算可知，100混合原料生产12°成品啤酒531.86L,故1、生产100L12。啤酒所需混合原料量： 100/531.86X100=18.802、 麦芽用量 18.80X70％=13.163、 大米用量 18.80X30％=5.64TOC\o"1-5"\h\z4、 热麦汁量 100X604.54/531.86=113.67 L5、 冷麦汁量 100X562.22/531.86=105.71 L6、 发酵液量 100X553.79/531.86=104.12 L7、 过滤酒量 100X542.71/531.86=102.04 L8、成品啤酒量 100X531.86/531.86=100L9、酒花用量 100X604.54/531.86X0.15％=0.17010、湿糖化槽量1110、湿糖化槽量11、酵母量12、 2量13、 空瓶用量18.80/100X0.858=0.1618.80/100X11.68=2.20m3100/0.64X1.015X0.6=95.156个14、空罐用量100/0.355X1.015X0.25=71.472个15、瓶盖用量100/0.64X1.01X0.6=94.688个16、14、空罐用量100/0.355X1.015X0.25=71.472个15、瓶盖用量100/0.64X1.01X0.6=94.688个16、商标用量100/0.64X1.001X0.6=93.844张17、空桶用量100/30X1X0.15=0.5个3.4年产3万吨12°淡色啤酒物料衡算（以下计算为每天产量）由于是南方地区，夏、冬两旺、淡季的区别不是很明显，故取每月产量相。因为年产啤酒3万吨，生产时间为300天，所以每天产啤酒100吨，采用回锅一机，每天糖化6锅次。1、混合原料用量

18.80原料用量100X =18800天=18.8天00x10-3麦芽用量 18.8X70%=13.16天大米用量 18.8X30%=5.64天2、 酒花用量100X0.170 =170天100x10-33、 热麦汁量100X——=113670天100x10-34、冷麦汁量100X105.71=105710天100x10-35、发酵液量104.12100X =104120天100x10-36、 滤酒量102.04100X =102040天100x10-37、 湿糖化槽量17.27100X =17270天100x10-38、 干酵母量100X0.16100100X0.16100x10-3=160天99、2量100X2.20100100X2.20100x10-3=2220m3/天10、空瓶用量100X侖船=95156个/天11、空罐用量71.472100X =71472个/天100x10-3、瓶盖用量94.688100X =94688个/天100x10-3、空桶用量100X 05 =500个/天100x10-3、商标用量93.844100X =93844张/天100x10-3表3.2年产3万吨啤酒工厂物料衡算表物料名称定额指标单位一次糖化定额指标母天糖化定额指标全年糖化混合原料t3.13333318.85640麦芽t2.19333313.163948大米t0.945.641692酒花28.3333317051000热麦汁m318.945113.6734101冷麦汁m317.61833105.7131713发酵液m317.35333104.1231236过滤酒量m317.00667102.0430612成品酒量t16.6666710030000湿糖化槽量t2.87833317.275181干酵母m326.6666716048000游离2量m33702220666000空瓶用量个15859.339515628546800空罐用量个119127147221441600瓶盖用量个15781.339468828406400

83.33333500空桶用量个商标用量张15640.679384483.33333500空桶用量个商标用量张15640.6793844150000281532004水、汽、冷、电、2用量的计算24.1用水量的计算1、糖化用水糊化锅加水比为1：5糊化用水：0.94X5=4.7t糖化锅加水比为1：3.5糖化锅用水量：2.193333X3.5=7.677t用水总量：4.7＋7.677=12.377t日用水量：12.377X6=74.262天年用水量：74.262X300=22278.6年2、 洗槽用水量100混合原料用水450所以每次洗槽用水：2.878333X4.5=12.9525次日用水量：12.9525X6=77.715日年用水量：77.715X300=23314.5年3、 糖化室洗刷用水一般糖化室及其设备洗刷，刷洗糖化锅一次用水20t，日用水量：20X6=120天年用水量：120X300=36000年4、 迴选沉淀槽洗刷用水每天用水3t日用水量：3X6=18天年用水量：18X300=5400年5、 麦汁冷却器洗刷用水每次用水3t日用水量：3X6=18天年用水量：18X300=5400年6、 酵母扩大培养设备及车间洗刷用水每次用水15t,每月一次，年用水量：15X12=180年7、麦汁冷却用水采用一级冷却，用2°C冰水将98°C的麦汁冷却至9°C,冰水出口温度为80°C,f f日冷却用水：G=Q =GpCp(\72)=352.367xO.98x(98—9)=402.06C(t-1nC(t-t)n 1x(8O-2)x0.98a1w21年用水量：402.06X300=120618年8、 锥形发酵罐洗涤用水四天洗七个，每个用水5t日用水量：5X7/4=8.75天年用水量：8.75X300=2625年9、 过滤设备洗刷用水每天洗刷一次，每次用水6t，年用水量：6X300=1800年10、 清酒罐洗刷用水每天洗清酒罐一次，用水10t，年用水量：10X300=3000年11、 酵母离心机洗涤用水每天冲洗一次，用水1.5t，年用水量：1.5X300=450年12、 啤酒薄板冷却器用水每天冲洗一次，每次用水3.5t年用水量：3.5X300=1050年13、 洗瓶机用水每台洗瓶机生产能力2万瓶，用水1.5瓶，日用水量：95156X1.5=142.734天年用水量：142.734X300=42820.2年14、装瓶机洗刷用水每天洗一次，每次用水3t

年用水量：3X300=900年15、杀菌机用水杀菌机每瓶用水1，最大生产能力2万瓶日用水量：95156X1=95.156天年用水量：95.156X300=28546.8年16、包装车间洗刷用水每天洗一次，用水15t，年用水量：15X300=4500年17、发酵室洗涤用水每天冲洗一次，用水3t，年用水量：3X300=900年18、清酒车间洗涤用水每天洗一次，每次用水6t年用水量：6X300=1800年19、 啤酒过冷却器洗涤用水每天洗刷一次，每次用水1t，年用水量：1X300=300年20、 其他公共设施洗刷用水每天洗一次，用水10t年用水量：10X300=3000年21、 煮沸锅二次蒸汽回收耗水量Q=Q=G水t21)C=95.5t八 Q 5.922x106=95.5tG= = =95516.水(t-1)C (80-18)x12 1水日用水量：95.5X6=573天年用水量：573X300=171900年表4.1用水量表

项目日用水量天年用水量年糖化用水74.26222278.6洗槽用水77.71523314.5糖化室洗刷用水12036000迴选沉淀槽洗刷用水185400麦汁冷却器洗刷用水185400酵母扩大培养用水15180麦汁冷却用水402.06120618锥形发酵罐洗涤用水8.752625过滤设备洗刷用水61800清酒罐洗刷用水103000酵母离心机洗涤用水1.5450啤酒薄板冷却器用水3.51050洗瓶机用水142.73442820.2装瓶机洗刷用水3900杀菌机用水95.15628546.8包装车间洗刷用水154500发酵室洗涤用水3900清酒车间洗涤用水61800啤酒过冷却器洗涤用水1300其他公共设施洗刷用水103000煮沸锅二次蒸汽回收耗水量573171900总计1603.677476783.14.2耗汽量的计算1、麦汁制备耗用蒸汽量（1） 糖化工段耗用蒸汽量糖化锅（麦芽2193，水7677） 糊化锅（大米940，水4700）35C(30)45C(20)11514550C(30)90C(20)!11568C(50) —————100C(3011076°C 麦汁过滤图4.1糖化过程流程图糖化锅总投料量：2193+7677=9870糊化锅总投料量：940+4700=5640糖化用水耗汽量Q1糖化醪比热：C糖=(G麦C麦+G水C水)/(G麦+G水)原料比热：C=C(1%)+C水w%0C－谷物(绝干)比热为0.37C0W—谷物水分含量C水一水的比热为1.00CC麦芽=0.37X(1-6%)+1X6%=0.4078CC大米=0.37X(1-13%)+1X13%=0.4519CC糖=(2193X0.4078+7677X1)/(2193+7677)=0.86842C麦芽混合前温度为t麦=18C，混合后醪液温度t混=39Ct混G混CB=G麦C麦t麦+G水C水t水t水==39.21C(2193+7677)x37x0.86842—2193x0.4078xt水==39.21C7677x139.21C的水由80C的麦汁冷却回收水与自来水混合而得。糖化醪由37C加热至50C,耗汽量为Q1Q=G糖C糖厶9870X0.86842X(50-37)=1.114X105=4.66X1051糊化锅耗用蒸汽量工艺要求t混=45CC糊=(G米C米+G水C水)/(G水+G米)=(940X0.4519+4700X1)/(4700+940)=0.9087°C, 5640x0.9087x45-940x0.4519x18 …仆。厂t水= =47.44Cx470047.44C的水由80C和18C的水混合而得。糊化醪由45C加热至90°C,耗热量为Q2Q=G糊C糊At=5640X0.9087X(90-45)=2.306X105=9.654X10522糊化醪由90C加热至100°C,耗热量Q3Q=G糊C糊Atc=5640X0.9087X(100-90)=5.13X104=2.148X10532100C煮沸30',蒸发强度为5%,水份蒸发耗热量Q4r水(汽化潜热)=540*w=540X5640X0.05X0.5=7.6140X104=3.187X1054糊化锅总耗热量热损失为总耗热量的10%(包括热损失及保温耗热)。加热糊化锅的热量为前三项总和的2.5%。Q糊=(Q+ )X(1+2.5%)X1.12 34=(2.306X105+5.13X104+7.6140X104)X1.025X1.1=4.037X105=1.69X106糖化、糊化并醪后温度为68CC并=(G糖C糖+G糊C糊)/(G糖+G糊)=(9870X0.86842+5640X0.9087)/(9870+5640)=0.8831Ct并=(G'糊C糊t糊+G糖C糖t糖)/(G'糊+G糖)C并5640x0.9087x(1-0.05x0.5)x100+9870x0.86842x50= =68.39C15640x(1-0.05x0.5)+9870」x0.8831醪液由68.39C加热至76°C,耗热量为Q5Q=G并C并At=(5640X0.975+9870)X0.8831X(76-68.39)54=1.033X105=4.324X105热损失为总耗热量的10%(包括热损失及保温耗热)。加热糖化锅的热量为Q、Q总和15的2.5%。Q糖=()X(1+2.5%)X1.115=(1.114X105+1.033X105)X1.025X1.1=2.421X105=1.013X106麦汁煮沸耗热100原料加洗槽水可得700麦汁，过滤后麦汁温度为72°C加热麦汁至100C,消耗热量为Q6Q=G麦汁C麦汁(100)=18800x700x0.95x(100-72)66100=5.834X105=2.442X106蒸发耗热量Q7煮沸强度10%，煮沸时间1.5h18800700Q=w*-8800x700x10%x1.5x540=1.7766X106=7.44X1067 6 100煮沸锅总耗热量Q煮热损失为总耗热量的15%(包括热损失及保温耗热)。加热煮沸锅的热量为前两项总和的2.5%Q煮=()X(1+2.5%)X1.1567=(5.834X105+1.7766X106)X1.025X1.15=2.78X106=1.165X107麦汁制备一次耗用蒸汽量设蒸汽压2.52(表压)，查得其热焓为648.7间接蒸汽加热效率为95%，则=Q糖+Q煮+Q糊=2.421x105+2.78x106+4.037x105(i-100)n (648.7-100)x95%=6572.1=6.5721次日糖化用汽量：6.5721X6=39.4326日年糖化用汽量：39.4326X300=11829万年4、 洗瓶机用汽量D洗=J*NJ—经验数据，16-581000瓶h,取301000瓶hN—千瓶数日用汽量：30X95156/1000=2854.68日=2.855日年用水量：2854.68X300=856404年=856.404年5、 杀菌机用汽量D杀=J*NJ—经验数据，，取1501000瓶hN—千瓶数日用汽量：150X95156/1000=14273.4日=14.274日年用水量：14273.4X300=4282.02年6、 酵母培养耗汽量酵母一般每月培养一次，每次用汽1200年用汽量：1200X12=14400年=14.4年7、 年总耗汽量（一些附属设备及管道杀菌占前面各项总和的2％）（D糖+D洗+D杀+D酵）X（1+2%）=（11829＋856.404＋4282.02＋14.4）X1.02=1.733X104年表4.2耗汽量表项目压力2日用汽量天年用汽量年麦汁制备2.539.432611829洗瓶2.52.855856.404杀菌机2.514.2744282.02酵母培养2.51.214.4其他2.51.16339.64总计2.558.92161.733X1044.3耗冷量的计算[12]1、工艺耗冷量麦汁冷却耗冷量Qi-i一段冷却，麦汁由98°C冷却至9°C,1小时内冷却完毕，冰水由2°C上升至80°C,冷却损失是5%,自来水温度32C日耗冷量：Q=( )X(1+1.5%)1-1 12=402.06X103XlX(32-2)X1.015=1.224X107天=5.124X107天年耗冷量：1.224X107X300=3.673X109年=1.537X10io年发酵过程耗冷量Qi-2本设计采用一罐法发酵，12°麦汁发酵度65%，设麦汁中浸出物全部为麦芽糖，++4+4=4+4+4+热i222ii2 25 2每麦芽糖发酵中实际放出146.6热量，麦汁糖度是12°w=104120/6X1.047X12%X65%=1417.2Q'=q*w=146.6X1417.2=2.078X105=8.7X105发酵液从10C自然升温至12°C,此过程需耗热Q〃Q〃=104120/6X1.047X(l+0.008)X0.93X(12-10)=3.41X104=1.43X1050.008－接种量0.93－发酵液比热Q=Q，-Q〃=2.078X105-3.41X104=1.737X105次=7.27X105次i-23锅麦汁满1锅锥形罐，则主发酵耗冷量：1.737X105X3=5.211X105罐=2.181X106罐主发酵期7天，每天耗冷量：5.211X105X6/3=1.0422X106天=4.36X106天年耗冷量：1.0422X106X300=3.1266X108年=1.308X107年降温期耗冷量嫩啤由12C降至7°C,放出热量Q'3Q' =p嫩V嫩C嫩()1-3 12=1.0142X16.67X103X0.955X(12-7)=8.073X104=3.38X105还原双乙酰后再由7°C降至3°C时放出热量Q〃3Q〃=p()1-3 23=1.0142X16.67X103X0.955X(7-3)=6.46X104=2.704X105啤酒由3C降至-1C放热Q〃‘3Q〃‘=Q7=6.46X104=2.704X1051-3 3Q=Q'+Q〃+Q〃‘1-3 1-3 1-3 1-3=8.073X104+6.46X104X2=2.1X105=8.79X105每罐耗冷量：2.1X105X3=6.3X105=2.64X106日耗冷量：6.3X105=2.64X106日年耗冷量：6.3X105X300=1.89X108=7.92X108年酵母培养耗冷量Q1-4酵母培养的冷却采用-4C酒精水，发酵冷却的经验数据是7000，每次纯培养共需7天，每月一次年耗冷量：7000X24X7X12=1.411X107=5.907X107锥行罐损失冷却量Q1-5根据经验每生产1吨啤酒损失3000热量日耗冷量：3000X100=3X105天=1.26X106年耗冷量：3X105X300=9XX107年=3.77X108滤酒耗冷量Q1-6装酒前酒液从2C降至-1C，设每次装瓶9h日耗冷量：17006X1.0142X1X(2+1)X6=3.11X105日=1.30X106日年耗冷量：3.11X105X300=9.33X107年=3.91X108年表4.3.1工艺段耗冷量总表项目日耗冷量日年耗冷量年麦汁冷却5.124X1071.537X10io发酵冷却4.36X1061.308X107降温期冷却2.64X1067.92X108酵母培养2.93X1045.907X107锥行罐损失1.26X1063.77X108滤酒冷却1.30X1063.91X108总计6.083X1071.753X101o2、冷间维护结构的耗冷量Q2Q= P—维护结构单位面积耗冷量，10-12，取122地板2-5，取4维护结果面积，冷却长30m,宽18m,高6mQ=12Xbox18+(30x6+18x6)x2〕+4x30x182=15552=6.51X104日耗冷量：15552X24=373248日=1.5624X106日年耗冷量：373248X300=1.12X108年=4.687X108年3、 操作耗冷量Q3根据经验取Q=3%Q31日耗冷量：6.083X107X3%=1.825X106年耗冷量：1.753X10ioX3%=5.259X1084、 通气换气耗冷量冷间操作工人补充新鲜空气引起的耗冷量Q4-1Q=20n^I=20X1X25=5002.093X1034-1工作人数，△室内外焓差，取25日耗冷量：5X104年耗冷量：1.5X107换气耗冷量Q4-2Q=^24=3X30X18X6X25/24=10125=4.238X1044-2日耗冷量：1.0172X106日年耗冷量：3.0516X108年Q=Q+Q4 4—1 4-2日耗冷量：5X104+1.0172X106=1.0672X106日年耗冷量：1.5X107+3.0516X108=3.2016X108年5、管路耗冷量Q5设Q为各耗冷量的6％5日耗冷量：(6.083X107+1.5624X106+1.825X106+1.0672X106)X6%=3.918X106日年耗冷量：(1.753X10io+4.687X108+5.259X108+3.2016X108)X6%=1.1304X109年表4.3.2总耗冷量表项目日耗冷量日年耗冷量年工艺耗冷6.083X1071.753X10io冷间结构耗冷1.5624X1064.687X108操作耗冷1.825X1065.259X108通风换气耗冷1.0672X1063.2016X108管路耗冷3.918X1061.1304X109总计6.92X1071.80X10104.4用量计算21、 装酒机用气量由经验数据，装100瓶需耗汽4m3，所选装酒机最大生产能力为2万瓶日用气量：4X95156=380.6243日1000年用气量：380.624X300=938463年2、 贴标机用气量由经验数据，每贴1000张耗气1m3，贴标机最大生产能力为20000张93844日用气量：IX938—=93.8443日1000年用气量：93.844X300=28153.23年3、清酒罐用气量由经验数据，清酒罐用气量为酒量的2.5倍，用气时间6h日用气量：100X2.5=2503日年用气量：250X300=7.5X1043年表4.42用量总表项目日用气量3日年用气量3年装酒机用气量380.62493846贴标机用气量93.84428153.2清酒罐用气量2507.5X104总计724.4681.97X1054.5用电量的计算1、糖化工序用电量表4.5.1糖化工序用电量计算糖化工序配用电机功率数量合计麦芽斗式提升机配用电机7.517.5麦芽进仓括板输送机配用电机4.314.3麦芽出仓括板输送机配用电机1.511.5麦芽斗式提升机用电机414麦芽脱皮电机18.5118.5麦芽粗粒辊电机11111麦芽进料电机0.3710.37麦芽筛振动电机1.511.5大米提升机电机2.212.2大米刮板电机1.511.5大米出仓斗式提升机电机2.212.2大米振动筛电机0.61大米粉碎机电机221预糖化器电机1.11麦浆送料泵电机111糊化锅电机7.51糊化、糖化出料泵电机151糖化锅电机551麦汁压滤机二级马达31减速齿轮马达0.751麦槽出料螺旋电机1.51出槽迴旋电机151煮沸锅电机7.51酒花麦汁泵电机151浊汁罐电机1.11澄清麦汁泵电机221凝水锅炉电机7.51酿造水泵电机151热水泵电机7.51冰水泵电机111冰水循环泵电机111回流泵电机221糖化操作微机处理电机221浊汁泵电机41总计0.6221.1117.5155530.751.5157.5151.1227.5157.5111122224332.622、发酵工艺用电量表4.5.2发酵工艺用电量计算发酵工艺段配用电机功率数量合计酵母罐电机1.511.5酵母泵电机2.212.2啤酒供给泵电机18.5118.5缓冲罐泵电机3.013.0啤酒过滤机液压泵电机1.511.5啤酒过滤机电机313啤酒添加剂电机0.0810.08冷输出泵22122热输出泵15115剂量泵电机0.2510.252压滤机配电机27.517.5无菌水泵电机1.511.5洗涤液回流泵电机428总计92.563、包装工段用电量表4.5.3包装工段用电量计算包装工段配用电机功率数量合计旧瓶输送电机2.212.2洗瓶机电机5525验瓶机电机2.212.2装酒机电机1.111.1压盖机电机2.212.2中间输送带电机7.517.5杀菌机电机2.2511验酒带电机2.212.2成品酒输送带电机2.212.2贴标机电机418空箱输送电机616输送带电机2.212.2装箱机电机818桶装线电机23.6123.6罐装线电机23.6123.6总计1274、动力车间、机修车间、污水处理站等的用电量为20005、照明负荷以全厂用电量的6％计算P=(332.62+92.56+127+2000)X6%=153.146、全厂用电量P总=332.62+92.56+127+2000+153.14=2705.325主要工艺设备选型和计算5.1糊化锅[13-15]1、容积糊化锅投料时大米用量为940，用水量为4700总量940+4700=5640糊化醪C=1.018有效容积V= =5.54m31.018103容积系数取60%所以V总=5.54/609.24m3取V总=10m32、尺寸取2/1(糊化锅直径与圆筒高度之比),升气管面积为料液面积1/40,采用球形底,则1.153V总=1.15X310=2.48取2.5m2=1.25m汽升管直径＜1而*”1740X2.5=0.395m取0.36m

V总二n/4*D2*nh2(23)10=n/4*2.52*1.25+nh2(2.5/23)解得0.904m3、加热面积在一次糖化法中，糊化锅的最大传热是糊化醪从45°C加热至90°C这一过程，则最大热负荷2.306x最大热负荷2.306x10545/603.075X1050.25压力下蒸汽温度为126.9CAtm56.44C(126.9-45)-(126.9Atm56.44C,126.9-45In126.9-90按经验K取15003CQ 3.075x1053.63m2KAtm56.44x1500锅实际加热面积F‘=n3.14X2.5X0.904=7.0964m2>3.63m25.2糖化锅[13-15]1、容积一次糖化醪液并醪后的醪量G混=(G糊一W)+G糖=5640X(1-5%)+9870=15228糖化醪密度为10653所以V有效=15228/1065=14.30m3取15m3空余系数取80%所以V总=15/8018.75m32、尺寸取2:1 v'40，用球形底1.153V总=1.15X318.75=3.06m2=3.06/2=1.53m

\；1/40*\；1/40X3.06=0.484m取0.49mV总二n/4*D2*nh2(23)18.75二n/4*3.062*1.53+nh2(4.5/23)解得：1.12m3、加热面积由前面计算可知，糖化锅最大蒸汽耗用量为并醪后醪液由68.39°C升至78°C这一过程，则1.033x1.033x10510/60=6.198X105Atm53.56C(126.9-68.39)+(126.9Atm53.56C1126.9-68.39In126.9-78根据经验,糖化锅K可取20002CQ6.198x105加热面积 5.786m2KAt2000x53.56锅底加热面积F，=n3.14X3.06X1.12=10.76m2>5.786m2符合要求5.3煮沸锅[13-15]1、每天煮沸6次，每次煮沸麦汁量 113670/6=18945锅次所以煮沸锅有效容积为18.945m3,取19m3,容积系数取75%煮沸锅总容积为19/7525.4m32、 尺寸取2:1 <40 用内加热器加热1.153V总=1.15X325.4=3.38m取3.4m2=3.4/2=1.7m汽升管直径<1740*“TZ0X3.4=0.538m取0.54mV总二n/4*D2*nh2(23)25.4二n/4*3.42*2.6+nh2(5.1/23)解得：1.2m3、加热面积在煮沸中,蒸发浓缩的耗热量大最大、厂1.7766x10632915 3297•1.5x60x60Atm=126.9—100=26.9°C根据经验数据，取K=6002CQ 329x103F=—= =20.4m2KAt600x26.94、内加热器采用内加热器加热，选取屮120X3的紫铜管，长1mF=n=3.14X0.12XlXn=20.4n=55根麦汁压滤机一次糖化过滤的麦汁有18.945m3，由此可选板框式压滤机截面1000X900板17块，框18块固定端板一块，活动端板一块迴旋沉淀槽1、 糖化一次得热麦汁189451,取V有效=19m3空余系数为1.2则V总=19X1.2=22.8m32、 尺寸取D：H'=2:1H'—液面高度V有效二n(—)2*H‘=n*'319得H'=1.82m2取H=1.9m1.9X1.2=2.28m取H=2.3m所以D=3.8m麦汁冷却器采用一段冷却逆流冷水冷却T98C >CT12t80C 2Ct12

Atm(98-Atm(98-80)-(9-2)198-80In9-211.65°C由前面可知Q—1.224X107天1-1每次糖化的Q—1.224X107/6—2.04X106次K取20002CQ2.04x106冷却面积F— 二 一87.55m2KAt2000x11.655.7锥形发酵罐[13-15]1、 V有效=100X104.12/100=104.12m3容积系数为0.8—0.85 取容积系数为0.85所以V总=104.12/0.85=122.49m3，取V总—125m3，每天需发酵罐一个V有效—104.12/1=104.12m32、 锥形罐的数量P30V有x(l-Q%)X—2CN—锥形罐的数量P—月产量m32—发酵滤酒及罐装损耗之和,一般为4.5%C—发酵周期24天—20.11个3x104—20.11个104.12x(l-4.5%)x—24取发酵罐数为24个,其中3个备用3、尺寸取1:3 锥角在60°－80°取70°V总»H+男D2#35°普D3+知壇35。。31253.66m由于发酵罐直径系列为3.0、3.2、3.4、3.6、3.8等

取D=3.8m H=3X3.8=11.4mh=D*35°=1.57mh，4=2.2/4=0.55mH/z+H+0.55+11.4+1.57=13.52mV总3nD3+—ctg35°D3139.47m34 244、冷却面积酵母在发酵过程中会产生热量，为使发酵和后熟在设定的工艺温度下进行，须进行冷却。冷却有两种方式：间接冷却方式和直接冷却方式。间接冷却方式的冷媒是乙醇或乙二醇与水的混合液。直接冷却方式的冷媒是液氨。与使用乙醇或乙二醇与水的混合液相比，使用液氨有以下优点：节约能源约20％左右；需要的设备少；需要的绝热材料少，安装费用少。故使用液氨。发酵罐体分两段,采用“工”字形螺旋管，由前面计算可知，最大耗冷过程是啤酒从12°C降至7°C一段最大耗冷量Q=Q'X3=8.073X104X3罐1-3期间需36h耗冷量8.073x耗冷量8.073x104x3366727.5=7.82液氨的蒸发温度-4°C发酵液12Cff—7C液氨-4°C—-4C12-7Atm “,13.344C2+4In7+4K值计算12X9/5+32=53.6°F7X9/5+32=44.6°F-4X9/5+32=24.8°FAtm24.02°F—Atm24.02°F,53.6-44.6In—24.8K=4.88+0.58AT=4.88+0.58X24.02=18.812K=18.812X5.678=106.8m2°CQ 7.82x1035.49m2KM106.8x13.344选用“工”字型螺纹管7条，每条高度为80，总高度为350，夹套厚度为8圆柱冷却面积为7X80XnX4X10-3=7.03m3锥体冷却面积为柱体冷却面积的1/10，即0.703m2所以总冷却面积=7.03+0.703=7.733m2>5.49m2符合设计要求5、强度计算锥形罐材料采用A3不绣钢板,可以防止生绣。绝热保温层为聚苯乙烯泡沫塑料。设计压力为0.1—0.18,取设计压力为0.18A3钢[o]111为了保证筒体强度，应使筒壁内应力不高于筒体材料的许用应力[0]PDmW[o]令代入上式并修正得2S+C2[o]屮一PtS—筒壁厚度，P—设计压力，D—筒体内径，[o]t—设计温度下的材料许用应力屮一焊缝系数C—壁厚附加量采用双面焊透对接，取屮=1.0考虑双面腐蚀和磨损，取C=2所以S=Px3・8x103+2所以S=2x111x1.0-P由于罐身底部和罐底承受的压力最大，因此以此为计算壁厚的依据（1） 罐身底部104.12-nctg35。一3.83此处液柱高h= 24 =4.33m1 nx3.8