課程設(shè)計--年產(chǎn)五萬噸啤酒工廠設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　項目名稱：年產(chǎn)五萬噸啤酒工廠設(shè)計</p><p>　　———發(fā)酵車間的工藝設(shè)計 </p><p>　　摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，啤酒作為一種時尚的飲料深受消費者的歡迎，其市場需求已經(jīng)越來越大。本論文綜合運用了大學(xué)期間所學(xué)的學(xué)科，針對啤酒的發(fā)酵工藝

2、進(jìn)行了設(shè)計。本文主要從啤酒的發(fā)酵工藝設(shè)計論述，物料衡算，熱量衡算，水平衡的計算，設(shè)備的設(shè)計與選型等幾個方面來進(jìn)行論述。</p><p>　　關(guān)鍵詞：啤酒 發(fā)酵 工藝設(shè)計</p><p>　　年產(chǎn)五萬噸啤酒工廠設(shè)計</p><p>　　———發(fā)酵車間的工藝設(shè)計 </p><p><b>　　緒 論

3、</b></p><p>　　現(xiàn)代科學(xué)研究表明，啤酒含有十七種氨基酸，多種維生素及碳水化合物礦物鹽等物質(zhì)。每升啤酒的熱量可達(dá)430卡，相當(dāng)于六七枚雞蛋。被世界營養(yǎng)協(xié)會組織認(rèn)為營養(yǎng)食品。素有“液體面包”之稱。</p><p>　　啤酒中含有的各種成分既有較高的營養(yǎng)價值，又有良好的要用效果，啤酒中酒精含量較低，非但對胃和肝臟沒有損害，而且可以平緩促進(jìn)人體血液循環(huán)，維生素B1，B6亦

4、能維持心臟活動，而煙酸也能擴(kuò)張血管，故它們對心血管系統(tǒng)有益，可加速新陳代謝。 </p><p>　　啤酒中的礦物鹽，對人體組織細(xì)胞的代謝起著調(diào)節(jié)作用。有利于人體必需水分的攝取吸收，啤酒所含酒花素、胃液和膽汁分泌、健胃益脾，又可治療肺和淋巴結(jié)核，還能促進(jìn)傷口愈合和燒傷者痊愈。神經(jīng)衰弱者采用“啤酒療法”即飯后半小時和睡前各飲啤酒半瓶（約320mL）,30日為一療程，效果顯著。貧血者常飲啤酒能促進(jìn)紅細(xì)胞的生長，增強(qiáng)造血

5、功能。特別是冬季飲用溫啤酒，會使人周身發(fā)熱，中、老年人最為適宜。</p><p>　　中國加入世貿(mào)組織后，由此帶來的市場形勢的變化，將使中國啤酒業(yè)逐步走向公平、公正、合理的發(fā)展方向發(fā)展。 更為重要的是，中國啤酒市場呈現(xiàn)了飛速發(fā)展的態(tài)勢。已經(jīng)超過了美國，成為世界最大的啤酒消費市場。</p><p>　　第一章 設(shè)計目的 任務(wù)及標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　1.1設(shè)計任

6、務(wù)的意義</p><p>　　本文主要介紹年產(chǎn)50000噸啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計的一種思路，對啤酒的生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行研究，其中包括10度啤酒的配方和工藝流程及其論證，物料平衡和設(shè)備的計算及其選型，本設(shè)計采用先進(jìn)的工藝流程對生產(chǎn)工藝、物料和能量的節(jié)約型和對重點工段的設(shè)備選型做了重點介紹。同時，考慮系統(tǒng)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性，及安全、環(huán)保要求，并降低交叉污染的幾率等。</p><p>　　根據(jù)啤酒生

7、產(chǎn)的特點對其結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行合理設(shè)計，使得生產(chǎn)車間盡量緊湊、物料及能源輸送距離盡量縮短，從而有效的節(jié)約資源、降低生產(chǎn)成本。本文針對啤酒發(fā)酵特點進(jìn)行物料衡算，對你啤酒廠發(fā)酵車間進(jìn)行了熱量衡算，使得生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)能夠有效結(jié)合，便于提高能源的利用率。</p><p>　　1．2設(shè)計要求和基本內(nèi)容</p><p>　　廠址選擇的原則 a.可靠地水源：水質(zhì)，水量 b.便利的交通：原材料，成品 c.盡

8、可能靠近已有的熱、電源、勞動力市場和啤酒銷售區(qū)域，以充分取得企業(yè)協(xié)作的條件 d.廠址地質(zhì)耐力宜在20噸/平方米以上，可節(jié)約基礎(chǔ)工程投資 e.啤酒廠的綜合利用以及廢料的處理及堆放場地</p><p>　　廠址選擇結(jié)果 綜合各種因素，初步選擇商丘近郊作為啤酒廠的廠址。這樣，原料購買運輸不成問題，產(chǎn)品又能及時的銷往各中心城市，交通較為方便，是較為理想的選擇。</p><p><b>

9、;　　1．3設(shè)計指導(dǎo)思想</b></p><p>　　1．3.1 在設(shè)備方面，采用先進(jìn)技術(shù)及機(jī)械化、自動化生產(chǎn)控制，提高勞動生產(chǎn)率，認(rèn)真吸取和借鑒國內(nèi)外各種產(chǎn)品生產(chǎn)的成熟新工藝,新設(shè)備，新技術(shù)。</p><p>　　1．3.2在經(jīng)濟(jì)上，要做到合理利用資源，降低能耗，減少污染，保護(hù)環(huán)境，減少浪費。</p><p>　　1．3.3 設(shè)計出來的啤酒廠要求投資小

10、、技術(shù)高、運行穩(wěn)定、管理方便、環(huán)境好。最重要的一點是生產(chǎn)成本低。在工藝方面，力求合理性和先進(jìn)性；</p><p><b>　　1．4設(shè)計依據(jù)：</b></p><p>　　1.4.1釀造酒工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書。</p><p>　　1.4.2釀造酒工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書。</p><p>　　1.4.3《發(fā)酵工藝原理》、《

11、發(fā)酵工廠工藝設(shè)計概論》、及生物工程專業(yè)基礎(chǔ)班理論課本等參考資料</p><p><b>　　1．5可行性報告：</b></p><p>　　1．5.1 項目內(nèi)容</p><p>　　本研究是對啤酒生產(chǎn)的發(fā)酵車間進(jìn)行儀器布置，物料衡算，經(jīng)濟(jì)核算等方面的內(nèi)容。</p><p>　　1．5.2 項目提出的背景及建設(shè)必要性[1]

12、</p><p>　　自中國幾十年的改革開放，人民的消費水平不斷提升，其中啤酒的消費也大增。自2002年中國取代美國奪得啤酒消費第一的寶座，也就預(yù)示著啤酒產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)有其巨大的經(jīng)濟(jì)效益。同時2007年至2010年，啤酒行業(yè)面臨著較好的發(fā)展機(jī)遇：北京奧運會、上海世博會等各種國際交流接踵而來，國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和城市生活水平的提高，人民消費能力進(jìn)一步的提升，西部大開發(fā)、振興東北老工業(yè)基地、促進(jìn)中部崛起和建設(shè)社會

13、主義新農(nóng)村等重大發(fā)展戰(zhàn)略，都給行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了巨大的需求空間，為啤酒行業(yè)創(chuàng)造了新的發(fā)展機(jī)遇。此外，全球經(jīng)濟(jì)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，還將為我國啤酒行業(yè)在全球更大范圍內(nèi)的資源配置、開拓市場創(chuàng)造了新的利潤增長空間。啤酒產(chǎn)量增長迅速。</p><p><b>　　1．5.3設(shè)計范圍</b></p><p>　　1.確定工藝流程及生產(chǎn)操作條件</p><p

14、>　　2.工藝及其主要設(shè)備（物料衡算、設(shè)備計算，總經(jīng)濟(jì)核算）</p><p>　　3.繪制生產(chǎn)工藝流程圖</p><p>　　第二章 工藝流程設(shè)計</p><p><b>　　2.1 車間布置</b></p><p>　　1. 廠房的整體布置和輪廓設(shè)計本次設(shè)計針對大罐發(fā)酵工藝的啤酒廠，所以選用露天發(fā)酵，即發(fā)酵罐均

15、布置露天，除發(fā)酵罐和清酒罐，其他附屬設(shè)備均置于廠房中。2. 廠房的立面布置因為廠房內(nèi)最高的麥汁殺菌罐差不多也有7.2m高，為了空間足夠，又柱頂標(biāo)高為3000mm的倍數(shù)，所以選取單層廠房的高為9m，另外發(fā)酵罐雖為露天，修筑5.00m高的圍墻將其圍住。3.廠房的平面布置廠房的平面布置形式，需按生產(chǎn)車間的組成和工藝要求以及建筑本身的可能性和合理性綜合考慮，發(fā)酵工廠廠房外形多樣，采用長方形設(shè)計。 單層廠房平面柱網(wǎng)的選擇柱子的縱向橫

16、向定位軸線和相交，在平面上排列所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為柱網(wǎng)，柱網(wǎng)是用來表示廠房跨度和柱距的。 廠房外發(fā)酵罐的圍墻長寬都大于18m，所以跨度和柱距都為6000mm。</p><p>　　4.另外在廠房附近打口井，以供車間用水2.2 設(shè)備布置選取</p><p>　　1. 發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵罐數(shù)量較多，車間布置形式沿車間長度方向呈四條直線對稱整齊排列，發(fā)酵罐間距離1.5m，離墻距離也為1.5m，

17、錐底離地面距離大概1.5m。</p><p>　　2. 泵是發(fā)酵工廠使用較多。按普通流體輸送設(shè)備，泵也集中分布在一條直線上，泵頭部集中于一側(cè)。</p><p>　　泵與泵的間距視泵的大小而定，一般不宜于小于0.7m，雙排泵之間的間距不宜小于2m。泵還應(yīng)布置在高出地面30mm的基礎(chǔ)上。3. 過濾機(jī)硅藻土過濾機(jī)一般布置在室內(nèi)，以便過濾、清洗、出料等操作交替進(jìn)行。 設(shè)備布置所占用的

18、面積，一般在過濾機(jī)周圍要留出一個過濾機(jī)寬度的地方，便于小車通行和工作人員操作。4.其他罐總的來說，罐與罐之間的距離在1.5m以上，罐與墻距離至少為1.5m,符合要求。5.門、樓梯 門選用1800mm的雙開門一個，休息室和控制室為1200mm。因為廠房為單層，只需一個到發(fā)酵罐二樓的樓梯即可</p><p>　　2．3 主要工藝參數(shù)</p><p>　　年生產(chǎn)天數(shù)：340天</p>

19、;<p><b>　　原料利用率：98%</b></p><p>　　麥芽、大米配比：70%、30%</p><p>　　啤酒總損失率：12%</p><p>　　其中：冷卻損失率7%</p><p><b>　　發(fā)酵損失率2%</b></p><p><

20、b>　　過濾包裝損失率3%</b></p><p>　　酵母添加量：0.5-0.8%</p><p>　　錐形罐裝料系數(shù)：85%</p><p><b>　　發(fā)酵溫度：9℃</b></p><p>　　主要發(fā)酵時間：3-5d</p><p><b>　　發(fā)酵周期：25

21、d</b></p><p>　　包裝灌裝班次 2班（每班8h）</p><p>　　2.4發(fā)酵工藝流程示意圖</p><p>　　2.5 50000t/a啤酒廠發(fā)酵車間的物料衡算和耗冷量衡算</p><p>　　啤酒發(fā)酵工藝有上面發(fā)酵和下面發(fā)酵兩大類，而后者有傳統(tǒng)的發(fā)酵槽發(fā)酵和錐形罐發(fā)酵等之分。不同的發(fā)酵工藝，其耗冷量也隨之改變

22、。下面以目前我國應(yīng)用最普遍的錐形罐發(fā)酵工藝進(jìn)行50000t/a啤酒廠發(fā)酵車間的耗冷量計算。</p><p>　　2.5.1 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</p><p>　　根據(jù)表1的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行100kg原料生產(chǎn)10°淡色啤酒的物料計算，然后進(jìn)行100L 10°淡色啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行50000t/a啤酒廠糖化車間的物料平衡計算。</p><p

23、>　　表1 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</p><p>　　2.5.2 100kg原料（70%麥芽，30%大米）生產(chǎn)10°淡色啤酒的物料衡算</p><p>　　(1)熱麥計算 根據(jù)表1可得到原料收率分別為：</p><p>　　麥芽收率為： 78%×(100-6) %=73.32%</p><p>　　大米收率為：

24、 90%×(100-12) %=79.2%</p><p>　　混合原料收得率為： （0.70×73.32%+0.30×79.2%）98%=73.58%</p><p>　　由上述可得100kg混合料原料可制得的10°熱麥汁量為： （73.58%×100）÷10%=735.8(kg)</p><p>　

25、　又知10°麥汁在20℃時的相對密度為1.084，而100℃熱麥汁比20℃時的麥汁體積增加1.04倍，故熱麥汁（100℃）體積為： 735.8÷(1.084×1000)×1000×1.04=705.93(L)</p><p>　　(2)冷麥汁量為：705.93×(1-0.07)=656.52(L)</p><p>　　(3)發(fā)酵

26、液量為：656.52×(1-0.02)=643.39(L)</p><p>　　(4)過濾酒量為：643.39×(1-0.01)=636.95(L)</p><p>　　(5)成品啤酒量為：636.95×(1-0.02)=624.22(L)</p><p>　　2.5.3生產(chǎn)100L10°淡色啤酒的物料衡算</p>

27、<p>　　根據(jù)上述衡算結(jié)果知，100kg混合原料可生產(chǎn)10°淡色成品啤酒624.22L，故可得以下結(jié)果：</p><p>　?。?）生產(chǎn)100L10°淡色啤酒需耗混合原料量為：</p><p>　　（100/624.22）×100=16.02 (kg)</p><p>　?。?）麥芽耗用量為：16.02×70%

28、=11.21(kg)</p><p>　?。?）大米耗用量為：16.02-11.21=4.81(kg)</p><p>　　（4）酒花耗用量：對淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為0.2%，故為：</p><p>　　(100/624.22) ×735.8×0.2%=0.24(kg)</p><p>　?。?）熱麥汁量為：（1

29、6.02/100）×705.93=113.09(L)</p><p>　?。?）冷麥汁量為：（16.02/100）×656.52=105.18(L)</p><p>　　（7）濕糖化糟量 設(shè)熱電廠出的濕麥芽糟水分含量為80%，則濕麥芽糟量為：</p><p>　　[（1-0.06）（100-78）/（100-80）]×11.21=11

30、.59(kg)</p><p><b>　　而濕大米糟量為：</b></p><p>　　[（1-0.12）（100-90）/（100-80）]×4.81=2.12(kg)</p><p>　　故濕糖化糟量為：11.59+2.12=13.71(kg)</p><p>　　（8）酒花糟量 設(shè)麥汁煮沸過程干酒花浸

31、出率為40%，且酒花糟水分含量為80%，則酒花糟量為：</p><p>　　[（100-40）/（100-80）]×0.24=0.72(kg)</p><p>　　年產(chǎn)10°淡色啤酒50000t;旺季每天糖化13次，淡季為7次，每年共糖化3000次;主發(fā)酵時間10天；</p><p>　　4鍋麥汁裝1個錐形罐；由此可計算出每次投料量及其他項目的物

32、料平衡。把述的有關(guān)啤酒廠釀造車間的三項物料衡算計算結(jié)果，整理成物料衡算表，如表2所示。</p><p>　　表2 啤酒廠釀造車間物料衡算表</p><p>　　10°Bx麥汁比熱容c1=4.0KJ/（kgK）；</p><p>　　冷媒用15%酒精溶液，其比熱容可視為c2=4.18 KJ/（kgK）；</p><p>　　麥芽糖化厭

33、氧發(fā)酵熱q=613.6kJ/kg；</p><p><b>　　麥汁發(fā)酵度60%。</b></p><p>　　2.5.4麥汁冷卻耗冷量Q1</p><p>　　根據(jù)發(fā)酵車間耗冷性質(zhì)，可分成工藝耗冷量和非工藝耗冷量兩類，、</p><p>　　即：

34、 （1）</p><p>　　近幾年來普遍使用一段式串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法。使用的冷卻介質(zhì)為2℃的冷凍水，出口的溫度為85℃。糖化車間送來的熱麥汁溫度為94℃，冷卻至發(fā)酵起始溫度6℃。</p><p>　　根據(jù)表2啤酒生產(chǎn)物衡算表，可知每糖化一次熱麥汁20053L，而相應(yīng)的麥汁密度為1048kg/m3,故麥汁量為：</p><p>　　G=1048&

35、#215;18.62871=19522.89(kg)</p><p>　　又知100 Bx麥汁比熱容C1=4.0KJ/(Kg·k),工藝要求在1h小時內(nèi)完成冷卻過程，則所耗冷量為：</p><p>　　Q1 =[GC（t1-t2）]/τ (2)</p>&l

36、t;p>　　=[19522.89×4.0(94-6)]/1</p><p>　　=6872056.61(KJ/h)</p><p>　　式中t1和t2——分別表示 麥汁冷卻前后溫度（℃）</p><p>　　τ——冷卻操作過程時間（h）</p><p>　　根據(jù)設(shè)計結(jié)果，每個錐形發(fā)酵罐裝4鍋麥汁，則麥汁冷卻每罐耗冷量為：<

37、;/p><p>　　Qf=4Q1=4×6872056.61=27488226.42(kJ) (3)</p><p>　　相應(yīng)地冷凍介質(zhì)（2℃的冷凍水）耗量為：</p><p>　　Mf=Q1/[Cm（t4-t3）]= 6872056.61/[4.18(85-2)]=19807.62

38、(kg/h) (4)</p><p>　　式中，t3和t4——分別表示冷凍水的初溫和終溫（℃）</p><p>　　Cm——水的比熱容[KJ/（kg·K）]</p><p>　　2.5.5發(fā)酵耗冷量Q2</p><p>　?。?）發(fā)酵期間發(fā)酵放熱Q21，假定麥汁固形均為麥芽糖，而麥芽糖的厭

39、氧發(fā)酵房熱量為613.6kJ/kg。設(shè)發(fā)酵度為60%，則1L麥汁放熱量為：</p><p>　　q0=613.6×10%×60%=36.82(kJ)</p><p>　　根據(jù)物料衡算，每鍋麥汁的冷麥汁量為17324.7L,則每錐形缺罐發(fā)酵放熱量為：</p><p>　　Q01=36.82×17324.7×4=2551581.8

40、2(kJ)</p><p>　　由于工藝規(guī)定主發(fā)酵時間為6天，每天糖化13鍋麥汁（旺季），并考慮到發(fā)酵放熱不平衡，取系數(shù)1.5,忽略主發(fā)酵的升溫，則發(fā)酵高溫時期耗冷量為：</p><p>　　Q21 =（Q01×1.5×7）/(24×6×4)</p><p>　　=(2551581.82×1.5×7)/(2

41、4×6×4)]</p><p>　　=46513.21(kJ/h)</p><p>　　(2)發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗Q22主發(fā)酵后期，發(fā)酵后期，發(fā)酵液溫度從6℃緩降到-1℃。每天單罐降溫耗冷量為：</p><p>　　Q02=4GC1[6-（-1）]=4×19522.89×4.0×7=2186563.68(KJ)

42、 （5）</p><p>　　工藝要求此過程在2天內(nèi)完成，則耗冷量為（麥汁每天裝1.5個錐形罐）：</p><p>　　Q22=（1.5Q02）/(24×2)=(1.5×2186563.68)/(24×2)=68330.12(KJ/h) (6)</p><p>　?。?）

43、發(fā)酵總耗冷量Q2</p><p>　　Q2=Q21+Q22=46513.21+68330.12=114843.33(kJ/h) (7)</p><p>　　(4)每罐用冷媒耗冷量Q0 </p><p>　　Q0=Q01+Q02=2551581.82+2186563.68=4738145.5kg/h

44、 (8)</p><p>　　(5)發(fā)酵用冷媒耗（循環(huán)量）M2發(fā)酵全過程冷卻用稀酒精液作冷卻介質(zhì)，進(jìn)出口溫度為-8℃和0℃，故耗冷媒量為：</p><p>　　M2=Q2/（Cm×8）=114843.33/(4.18×8)=3434.31kg/h (9)</p>

45、<p>　　2.5.6酵母洗滌用冷無菌水冷卻的耗冷量Q3</p><p>　　在錐形罐啤酒發(fā)酵過程，主發(fā)酵結(jié)束時要排放部分酵母，經(jīng)洗滌活化后重復(fù)用于新麥汁的發(fā)酵，一般可重復(fù)使用5—7次。設(shè)濕酵母添加量為麥汁量的1.0%，且使用1℃的無菌水洗滌，洗滌無菌水量為酵母量的3倍。冷卻前無菌水溫30℃。用-8℃的酒精液作冷地介質(zhì)。</p><p>　　由中述條件，可得無菌水用量為：<

46、;/p><p>　　Gw′=19522.89×6×1.0%×3=3514.12(kg/d) </p><p>　　式中 19522.89——糖化一次的冷麥汁量（kg）</p><p>　　每班無菌水量：Gw= Gw′/3=3514.12/3=1171.37(kg/每班) （10）<

47、;/p><p>　　假無菌水冷卻操作在2h小時內(nèi)完成，則無菌水冷卻耗量為：</p><p>　　Q3=[GwGm(tw-tw′)]/r =[1171.37×4.18×(30-1)]/2=70996.94(kg/h) （11）</p><p><b>　　所耗冷凍介質(zhì)量為：</b></p>

48、<p>　　M3=Q3[cw(t2-t1)]/r=70996.94(4.18×8)=2374137.73(kg/h) （12）</p><p>　　式中，t1和t2——冷凍酒精液熱交換前后的溫度，分別為-8℃和0℃。</p><p>　　每罐用于酵母洗滌的耗冷量：</p><p>　　Q3=[GwGm(tw-t

49、w′)]/1.5=[1171.37×4.18×(30-1)]/1.5 (13)</p><p>　　=94662.31(kJ)</p><p>　　式中 1.5——每班裝罐1.5罐</p><p>　　2.5.7 酵母培養(yǎng)耗冷量Q4</p><p>　　根據(jù)工

50、藝設(shè)計，每月需進(jìn)行一次酵母純培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為12d，即288h。根據(jù)工廠實踐，年產(chǎn)50000t啤酒培養(yǎng)冷量為60700（Kj/h），則</p><p><b>　　對應(yīng)的年冷耗量為：</b></p><p>　　Q4’= Q4×288×10=1.20×108(KJ)

51、 （14）</p><p>　　相應(yīng)的高峰冷凍介質(zhì)循環(huán)量為：</p><p>　　M4 =Q4/[cw(t1-t2)]=60700/(4.18×8)</p><p>　　=1815.20(kg/h)</p><p>　　2.5.8發(fā)酵車間工藝耗冷量Qt </p><p>　　綜上計算，可算出發(fā)酵車間的工

52、藝耗冷量為：</p><p>　　Qt=Q1＋Q2＋Q3＋Q4=6872056.61＋114843.33＋70996.94＋60770 (15)</p><p>　　=7118656.88(Kj/h)</p><p>　　2.5.9非工藝耗冷量Qnt</p><p>　　除了上述的發(fā)酵過程工藝耗冷量外，發(fā)酵罐外壁、運轉(zhuǎn)

53、機(jī)械、維護(hù)結(jié)構(gòu)及管道等均會耗用或散失冷量，構(gòu)成所謂的非工藝耗冷量，現(xiàn)分別介紹。</p><p>　　2.5.10露天錐形罐冷量散失Q5</p><p>　　錐形罐啤酒發(fā)酵工廠幾乎都把發(fā)酵罐置天露天，由于太陽輻射，對流傳熱和熱傳導(dǎo)等造成冷量散失。通常，這部分的冷量由經(jīng)驗數(shù)據(jù)墳取。根據(jù)經(jīng)驗，年產(chǎn)5萬噸啤酒廠露天錐形罐的冷量在22500-50000kJ/t啤酒之間，若在南方亞熱地區(qū)設(shè)廠，可取高值

54、。故旺季生天耗冷量為：</p><p><b>　?。?6）</b></p><p>　　式中，Gb——旺季成品啤酒日產(chǎn)量（t） </p><p>　　若白天日曬高峰耗冷為平均每小時耗冷量的2倍，則高峰耗冷量為：</p><p><b>　?。?7）</b></p><p>

55、　　冷媒（-8℃稀酒精）用量：</p><p><b>　　（18）</b></p><p>　　2.5.11 清酒罐、過濾機(jī)及管道等散失冷量Q6</p><p>　　因涉及的設(shè)備、管路很多，若按前面介紹的公式計算，十分繁雜，故啤酒廠設(shè)計時往往根據(jù)實驗經(jīng)驗選取。通常，取，所以：</p><p>　　Q6=12％Qt=12

56、％×7118656.88=854238.83(KJ/h) （19）</p><p>　　冷媒（-8℃稀酒精）用量：</p><p>　　M6=Q6/[cw(t2-t1)]=854238.83/(4.18×8)=25545.42(KJ/h) （20）</

57、p><p>　　2.5.12 50000t/a啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表</p><p>　　將上述計算結(jié)果，整理后可得50000t/a啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表，如表3：</p><p>　　表3 啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表</p><p>　　2.6主要工藝設(shè)備選型計算</p><p>　?。?）發(fā)酵罐容積計算</p&

58、gt;<p>　　根據(jù)啤酒生產(chǎn)工藝，二次煮出糖化法為間歇生產(chǎn)，因錐形罐容量較大，糖化冷麥汁需分批在24小時內(nèi)裝滿罐。年生產(chǎn)天數(shù)340天，旺季每天糖化13次，而淡季每天糖化8次，考慮到生產(chǎn)的靈活性，選取每天4批糖化冷麥汁量為發(fā)酵罐的有效容積：</p><p>　　V有效=48520.208X4=194.08m3</p><p>　　發(fā)酵罐的填充系數(shù)為Φ=0.85，則全容積為：V

59、全=V有效/Φ=228m3</p><p>　　發(fā)酵罐采用橢圓封頭、圓形筒體和圓錐形底，則：</p><p>　　V全=（π∕6）D2ha+（π∕4）D2ha+（π∕4）D2H+（1∕3）（π∕4）D2h1</p><p>　　取筒體H=2D，封頭高h(yuǎn)a=（1∕4）D，封頭折邊高h(yuǎn)b=50mm，圓錐形底角60°圓錐形底高：</p><p

60、>　　h1=（D∕2）tan30°=0.866D，代入上式得</p><p>　　V全=1.929D3=228</p><p>　　為方便計算，封頭折邊可忽略不計，則有V全=1.929D3=228</p><p>　　解得D=4.45m，筒體H=2D=9m，封頭高h(yuǎn)a=（1∕4）D=1.1m</p><p>　　（2）發(fā)酵罐個

61、數(shù)確定</p><p>　　設(shè)發(fā)酵周期為25天，每天加料1罐（糖化4次），發(fā)酵罐個數(shù)為：</p><p>　　N=[tXn] ∕a]+3=47個，（其中3個備用）</p><p>　　t：發(fā)酵周期 n：每天糖化次數(shù) a：每個發(fā)酵罐可容納的麥汁批次數(shù)</p><p>　　2.7 主要設(shè)備一覽表[3]</p><p

62、><b>　　經(jīng)濟(jì)核算</b></p><p><b>　　3.1 設(shè)備核算</b></p><p>　　錐形發(fā)酵罐:47臺×110000 =5170000元</p><p>　　取樣器:45臺×130 =5850元</p><p>　　集中取樣器：10臺×380

63、 =3800元</p><p>　　燭式過濾機(jī)：10臺×1900 =19000元</p><p>　　急速冷卻機(jī):11臺×1000 =22000元</p><p>　　硅藻土過濾機(jī):20臺×1600 =32000元</p><p>　　膜式過濾機(jī):20臺×500 =10000元</p>&

64、lt;p>　　高濃度稀釋機(jī):20臺×500 =10000元</p><p>　　清酒罐:50臺×2000 =100000元</p><p>　　儲酒罐:50臺× 6000=300000元</p><p><b>　　共計：570萬元</b></p><p><b>　　3.2

65、原料核算：</b></p><p>　　麥芽：5540噸×150 =831000元</p><p>　　大米：2375噸× 2200=5225000元</p><p>　　酒花：118.7噸×55000 =6528500元</p><p><b>　　共計：1260萬元</b>&

66、lt;/p><p>　　3.3電力供應(yīng)核算：耗電量5000千瓦每小時×24×340 =40800000千瓦</p><p>　　40800000千瓦×0.36 =1468.8萬元</p><p>　　3.4工人工資年度核算：9人×1000元/月×11月 =9.9萬元</p><p>　　3.5啤酒

67、成品出廠核算：</p><p>　　1噸啤酒以1000升計算，每瓶啤酒620毫升，每噸可造啤酒1612瓶，則：50000噸中檔啤酒效益 如下：</p><p>　　每瓶中檔啤酒市售價3元，批發(fā)價2.2元，利潤1.2元/瓶</p><p>　　產(chǎn)值 50000×1612×2 =16120萬元</p><p>　　毛利潤 50

68、000×1612×1.2 =9672萬元</p><p>　　綜上所述，年產(chǎn)5萬噸啤酒，總產(chǎn)值共計16120萬元，毛利潤9672萬元，除去每年場地費，稅收，銀行貸款利息，工人工資，電費共1800萬元，年凈利潤7800萬元左右。</p><p><b>　　3.6資金籌備</b></p><p>　　一、資金需求 采購啤酒生產(chǎn)

69、設(shè)備需要570萬元，廠房建設(shè)、原材料購進(jìn)、成品啤酒周轉(zhuǎn)資金3400萬元，共計需求資金4000萬元左右。</p><p>　　二、資金回收 通過計算，如果運轉(zhuǎn)順利，一年的凈利潤在5000萬元以上，一年左右可以回收資金4000萬元，最遲不超過兩年收回全部投資。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 楊基和，蔣培華