年产15万吨10度啤酒工厂设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要:

48367953 备注: 10P 淡色啤酒的密度为 1011kg/m3, 实际年生产啤酒为 150000t。 年产 15 万吨 10176。 啤酒工厂设计毕业设计 3 能量衡算 耗热量的计算 在论证部分,选用二次煮出糖化法生产麦汁 ,下面就以此工艺为基准进行糖化车间的热量计算。 工艺流程示意图如下图所示: 投料为糖化一次所需原料。 操作示意图如下所示: 自来水, 18℃ 糊化锅 糖化锅 大米粉 kg 麦芽粉 kg 料水比 1: 料水比 1: 麦芽粉 kg T(℃, 20 分 钟 ) 热水 50℃ ℃ 60 分钟 13 分钟 10 分钟 70℃ 63℃, 60 分钟 T(℃ ) 12 分钟 5 分钟 90℃, 20 分钟 7 分钟 100℃, 40 分钟 70℃, 25 分钟 20 分钟 过滤 糖化结束 78℃ 100℃, 10 分钟 麦糟 酒花糟,热凝固物 冷凝固物 90 分钟 麦汁 煮沸锅 回旋沉淀槽 薄板冷却器 酒花 去发酵罐 冷麦汁 糖化用水耗热量 Q1 根据工艺设计糊化锅中的料水比为 1: ,糖化锅中的料水比为 1:, 料水比过大,尽管对糊化有利,但是耗能大,设备体积大。 料水比过小的话,醪液粘稠,需较大的搅拌设备且及易产生糊锅的现象。 所以糊化锅加水量为: G1=( +) =( kg) 式中 为糖化一次大米粉量, 为糊 化锅加入的麦芽粉量(为大米量的20%)。 糖化锅加水量为: G2= =( kg) 式中糖化一次投入糖化锅麦芽量为 ( kg) , =(kg),因此式中的 为糖化一次麦芽定额量。 故糖化总用水量为: wG = 1G + 2G =+=( kg) 自来水温度 t1=18176。 C,而糖化配料用水温度 t2=50176。 C,一次耗热量为: Q1=GWCW(t2t1)= 32= (kJ) 第一次米醪煮沸耗热量 2Q 年产 15 万吨 10176。 啤酒工厂设计毕业设计 由流程图可知: 2Q = 2Q + 2Q + 2Q 1. 糊化锅内米醪由初温 0t 加热到 100℃耗热 2Q 2Q = G 米醪 C 米醪 ( 100 t0) (1) 计算米醪的比热容 米醪c 根据经验公式 C 容物 =[(100W)C0+]进行计算。 公式中 W 为含水量, C0为绝对谷物比热容,取 C0=( kg. K) C 麦芽 =[(1005) + 5]=[ kJ/( kg. K) ] C 大米 =[(10011) + 11]= [ kJ/( kg. K) ] C 米醪 =( G 大米 C 大米 +G 麦芽 C 麦芽 +G1CW) /( G 大米 +G 麦芽 +G1) =( + + ) /( + +) = [ kJ/( kg. K) ] (2)米醪初温 t0 t0= [( G 大米 C 大米 + G 麦芽 C麦芽 ) 18+ G1CW 50]/(G 米醪 C 米醪 ) =[( + ) 18+ 50] / [( ++) ] =176。 C (3)米醪煮沸耗热量 2Q = G 米醪 C 米醪( 100 t0) =( ++) ( ) =( kJ) 2. 煮沸过程蒸汽带走的热量 2Q 糊化时间定为 40 分钟,蒸发强度为 5%,则水分蒸发量为 1V = 米醪G 5% 40247。 60 =( ++) 5% 40247。 60 = 5% 40247。 60 =( kg) 2Q = 1V I= =( kJ) 式中, I 为 100176。 C 下饱和气压下水的汽化潜热 3. 损失热 2Q 米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前两次耗热量的 15%, 即: 2Q =( 2Q + 2Q ) 15% 年产 15 万吨 10176。 啤酒工厂设计毕业设计 4. 由上述各项可得出: 2Q =( 2Q + 2Q ) =( +) =( kJ) 第二次煮沸前混合醪液升温至 70℃的耗热量 3Q 从示意图上可以看出,糊化锅内的煮沸米醪和糖化锅中的麦醪混合后温度约为 63℃,固混合前米醪从 100℃降温到中间温度 t 1. 麦醪初温 麦醪t 已知麦芽粉温度为 18℃,用 50℃热水配料,由前面数据可算得麦醪比热容 C 麦醪 C 麦醪 =(G 麦芽 C 麦芽 +G2CW) 247。 (G 麦芽 +G2) =( + )247。 ( +) =[ kJ/( kg. K) ] 结合前面麦醪的比热容,可算得麦醪米醪混合后的比热容 C 混合 =( G 麦醪 C 麦醪 +G 米醪 C 米醪 ) 247。 ( G 麦醪 +G 米醪 ) G 麦醪 =+=( kg) C 混合 =( + ) 247。 ( +) =[ kJ/( kg. K) ] 可以算得麦醪温度为: t 麦醪 =( G 麦芽 C 麦芽 18+ G2 CW 50) 247。 ( G 麦醪 C 麦醪 ) =( 18+ 50) 247。 ( ) =176。 C 2. 根据热量衡算,且忽视热损失,米醪与麦醪混合前后的焓不变,则米醪的中间温度t 为: t=( G 混合 C 混合 t 混合 G 麦醪 C 麦醪 t 麦醪 ) 247。 ( G,醪 C 米醪 ) G,米醪 =G 米醪 V1==( kg) G 混合 =GW+G 麦芽 +G 大米 =++=( kg) t=( ) 247。 ( ) =176。 C 3. 混合醪从 63℃升温到 70℃所需要的热量: Q3=G 混合 C 混合 ( 7063) = ( 7063) =( kJ) 第二次煮沸混合醪液耗热量 4Q 1. 由工艺流程可知: 4444  经过第一次煮沸后米醪量为: G,米醪 =G 米醪 V1==( kg) G 麦醪 =G 麦芽 +G2=+=( kg) 因此进入第二次煮沸的混合醪量为: G 混合 = G,米醪 + G 麦醪 =+=( kg) 根据工艺,糖化结束醪温为 78176。 C,抽取混合醪的温度为 70176。 C,则送到第二次煮沸的混合醪量为: [G 混合 ( 7870) ] 247。 [(10070)G 混合 ] 100% 年产 15 万吨 10176。 啤酒工厂设计毕业设计 =[( 8) 247。 (30 )] 100% =% 因此: )(混合混合 70100%  cGQ =% 30 =( kJ) 2. 第二次煮沸蒸汽带走热量 4Q 煮沸时间为 10 分钟, 煮沸强度 5%, 则水分蒸发量为: V2=%G 混合 5% 10247。 60 =% 5% 10247。 60=( kg) 则可算得: 4Q =V2I= =( kJ) 3. 热损失 4Q 根据经验公式 %15)( 444 Q  4. 由上述三项可算出 4Q )( 444 Q  = ( +) =( kJ) 洗糟水耗热量 5Q 洗糟水平均温度为 80℃,每 100kg 原料洗糟用水 450kg, 则用水量为: G 洗 =G 总 247。 100 450=( ++) 247。 100 450 =( kg) 则 )1880(5  wcGQ 洗 = 62=( kJ) 麦汁煮沸过程中耗热量 6Q 6666  1. 麦汁升温至沸点耗热量 39。 6Q 由糖化物料衡算表可知, 100kg 混合原料可得热麦汁 , 过滤后麦汁温度约为70176。 C,则进入煮沸锅的麦汁量为: G 麦汁 =( ++) 247。 100 =( kg) 热麦汁比热容: C 麦汁 =( G 麦芽 C 麦芽 +G 大米 C 大米 +GWCW) /(G 麦芽 +G 大米 +GW) =( + + ) /( ++) =[ KJ/( Kg K) ] )(麦汁麦汁 701 0 06  cGQ = 30=( kJ) 年产 15 万吨 10176。 啤酒工厂设计毕业设计 2. 煮沸过程蒸发耗热量 6Q 煮沸强度为 10%,持续时间为 小时, 则水分蒸发量为: V3= 10% =( kg) 由此可以算得: 6Q =V3I= =( kJ) 3. 煮沸热损失: )%(15 666 Q  4. 综合以上算得的可得出麦汁煮沸总耗热: )%(115 666 Q  =( +) =( kJ) 一次糖化总耗热量 总Q 654321 Q 总 =++++ + =( kJ) 一次糖化蒸汽耗用量 D 使用压力表为 的饱和蒸汽,热焓量为 I=,相应的冷凝水的焓为:i=,气热效率为η =95%,则: D=Q 总 /[( Ii)η ]= 247。 [() 95%]=(。
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