啤酒厂课程设计计算公式编辑

二、热量衡算（二）、糖化一批次物料衡算(一）、糖化工段用水耗热量为Q11、成品酒量：糊化加水量G1：69.44%糖化加水量G2：81.41%糖化用水量G：73.03%糖化用水耗热量Q1：521.66kg（二）、糊化过程糊化醪煮沸耗热量Q21.056kg/L(1)糊化锅中糊化醪由t0升温到100℃耗热量Q2′C淀粉182291.67LC糊化醪513.76L糊化醪的初温t0:184133.00Lt0升温到100℃耗热量Q2′503.48L3、稀释加脱氧水量：66763.23L(2)煮沸过程中蒸汽带走的热量Q2″495.93L过滤酒量118972.08糊化锅煮沸时间/min：过滤酒量488.49120173.82L煮沸强度:4、稀释加脱氧水量：275.52L蒸发水量G1′:122003.88L蒸汽带走的热量Q2″759.88L124493.75L(3)大米醪煮沸耗热量Q2752.28L6、8°成品酒量：3、发酵液量（16°）：4、发酵液量（16°）：5、冷麦汁量：5、过滤酒量：6、热麦汁量：混合原料收得率：Q1=G×Cw(T2-T1)16°麦汁20℃比重：2、过滤酒量：2、冷麦汁量：100kg原料生产16°热麦汁量：100℃麦汁为20℃麦汁体积的1.04倍，故热麦汁体积为：本设计年产量为17万吨8度啤酒，采用高浓生产16度啤酒，设该厂全年工作日为320天，全年平均每天生产5批次，那么，全年共糖化320×5=1600批次，故糖化一批次生产酒量：年产17万吨8度啤酒厂课程设计一、物料衡算（一）、100kg原料生产16°啤酒物料衡算1、热麦汁量原料麦芽收得率：辅料淀粉收得率：7、原料用量：热麦汁质量：126409.04kg0.51kg麦芽用量：16962.35kg淀粉用量：7269.58kg1.54kg124.49kg373.48kg麦糟量：88.78kg21189.22kg设计参数：物料名称单位100Kg混合原料糖化一次定额全年生产定额混合原料kg10024231.9346525312.77麦芽kg7016962.3532567718.94淀粉kg307269.5813957593.83酒花kg0.51124.49239028.01热麦汁L521.66124493.75239028005.05冷麦汁L503.48122003.88234247444.95发酵液L495.93120173.82230733733.27过滤酒量L488.49118972.08228426395.94酒花L0.00成品酒L752.28182291.67350000000.00湿酒花糟kg1.54373.48717084.02湿糖化糟kg88.7821189.2240683303.72名称规格（MPa）顿酒耗量（kg）小时最大耗量日耗量年耗量蒸汽0.3339.818000.6790262.2028883903.679、湿糖化糟量：10、湿糖化糟量：年产17万吨8°啤酒厂物料衡算表年产17万吨8°啤酒厂热量衡算表麦芽大米酒损7、酒花耗用量：8、酒花糟量：8、酒花耗用量：（颗粒酒花在麦汁中浸出率为40%，酒花糟含水率为80%）9、酒花糟量：画图比例筒体1:10壁厚1:1空隙1:2支座1:10锅顶/升气筒壁厚2:1二、热量衡算(一）、糖化工段用水耗热量为Q1（三）、糖化过程兑醪后耗热量Q3(五)、煮沸过程耗热量Q5糊化加水量G1：29078.32kg(1)糖化醪初始温度t0′（1）麦汁由78℃升温至沸腾耗热量Q5′糖化加水量G2：50887.06kgC麦芽1.71KJ/(kg·K)洗糟后进入煮沸锅的麦汁量G麦汁：糖化用水量G：79965.38kgC糖化醪3.56KJ/(kg·K)糖化用水耗热量Q1：t0′46.16℃C麦汁比热容计算：10696169.41KJ煮沸后G′糊化醪35742.10kg煮沸前麦汁浓度混合醪量G混合醪103591.52kg根据经验公式C麦汁=4.18-0.0263x（二）、糊化过程糊化醪煮沸耗热量Q2C′糊化醪3.71KJ/(kg·K)(1)糊化锅中糊化醪由t0升温到100℃耗热量Q2′兑醪后的比热C混合醪3.61KJ/(kg·K)煮沸时间与煮沸强度的确定：1.89KJ/(kg·K)兑醪后的初始温度t煮沸过程应煮出水分百分比：3.72KJ/(kg·K)设糊化醪煮沸后进入糖化锅的温度为100℃糊化醪的初温t0:46.75℃65.25℃煮沸时间/h：t0升温到100℃耗热量Q2′7205141.11KJ麦汁升温至沸腾耗热量Q5′（2）混合醪糖化完成后升温至78℃过滤，耗热量Q3′(2)煮沸过程中蒸汽带走的热量Q2″4773013.91KJ糊化锅煮沸时间/min：20.00(2)麦汁沸腾时耗热量Q5″5%（3）兑醪后耗热量Q35488965.99KJ蒸发水量G1′:605.80kg蒸汽带走的热量Q2″1367408.02KJ(四)、过滤槽中洗糟水耗热量Q4(3)麦汁煮沸总耗热Q5洗糟水用量G3：58156.64kg(3)大米醪煮沸耗热量Q29858431.50KJ洗糟水耗热量Q414585685.55KJ（六）、生产一批次麦汁总耗热量Q总Q1=G×Cw(T2-T1)Q总设计参数：水分6%原啤酒°p：99%用量70%啤酒°p：1414%利用率98.50%浸出率40%热损失：无水浸出率75%糟含水率80%洗糟水用量为原料倍数：水分13%8度啤酒年产量/L：3.50E+08洗糟水温度：用量30%全年工作日/天：320利用率98.50%日糖化批次：6无水浸出率95%糊化锅料水比:4用量0.10%糖化锅料水比:3冷却损失2.00%自来水温度T1/℃：18本设计选择煮沸强度：发酵损失1.50%投料水温度T2/℃：50饱和蒸汽/MPa:过滤损失1.50%水比热Cw/KJ/(kg·K)：4.18饱和蒸汽I/kJ／kg:包装损失1.00%绝干谷物比热/KJ/(kg·K)：1.55冷凝水焓i/kJ／kg:蒸汽的热效率η：常压煮沸低压动态煮沸100℃水的汽化潜热/KJ/(kg·K)：酒花三、设备设计计算(五)、煮沸过程耗热量Q5（七）、生产一批次麦汁耗用总蒸汽量D（一）主体尺寸计算（1）麦汁由78℃升温至沸腾耗热量Q5′1.每批次醪液量：洗糟后进入煮沸锅的麦汁量G麦汁：44291.05kg每批次的糖化醪量：67849.41kg140558.94kg每批次的糊化醪量：36347.90kg(八）、生产过程中每小时最大蒸汽耗用量Qmax每批次的水分蒸发量：605.80kg13%兑醪后的糖化醪的量G：103591.52kg根据经验公式C麦汁=4.18-0.0263x3.85KJ/(kg·K)2.有效容积：煮沸时间与煮沸强度的确定：Q升37328485.79KJ/h混合醪干物质含量：21.50%煮沸过程应煮出水分百分比：Q蒸29188806.20KJ/hV有效=G/ρ：95.13m310%每小时最大蒸汽耗用量：1.26Dmax20882.93kg/h3.总容积V总=V有效/ψ：135.89m3麦汁升温至沸腾耗热量Q5′11901836.05KJ(九)、蒸汽年耗计算年耗蒸汽量DT：85038809.46kg/a糖化锅直径D：6.38m(2)麦汁沸腾时耗热量Q5″日耗用蒸汽量Dd：265746.28kg/d圆整（以200为单位）6400mm31939144.94KJ圆柱高度H：3.19m242.97kg/KL圆整3200mm(3)麦汁煮沸总耗热Q5校核醪液高度H′1.89m50417128.13KJ5.升气筒直径d905.10mm（六）、生产一批次麦汁总耗热量Q总圆整900mm每千升成品啤酒耗用蒸汽DS：4.锅体高度H与直径D在麦汁生产各步骤中,煮沸麦汁耗热量Q5为最大,而包括升温和沸腾两步，则每小时蒸汽最大耗用量进行比较：)(iIQD总91046380.58KJ6.人孔直径确定D人孔500mm7.锅顶封头高度h22257.2容积系数15%洗糟水用量为原料倍数：2.4洗糟水温度：78本设计取时间/h：1.5煮沸强度8～12%时间/h：1搅拌转数N/r/s煮沸强度6～8%醪液粘度μ/N·s/m2本设计选择煮沸强度：8%启动动率系数k(1.2-1.4)饱和蒸汽/MPa:0.3阻力系数k1(1.1-1.3)饱和蒸汽I/kJ／kg:2725.3机构总效率η总(0.4-0.5)冷凝水焓i/kJ／kg:561.47P摩(10%P)蒸汽的热效率η：95%搅拌桨直径/mmD1=（2/3～3/4)D100℃水的汽化潜热/KJ/(kg·K)：升气筒截面积为液体蒸发面积醪液的近似密度ρ/kg/m3：（二）搅拌功率计算（四）重量计算3.糖化锅出料管管径1.雷诺准数：1.锅身重G1：糖化锅里醪液体积93.56m3Re=(D1)2×N×ρ/μ4956160G1=πDHr1ρ8176.69kg糖化锅出料管管径d30.332m2.锅底重G2：选取公称直径350mm,外径377mm,壁厚9mm的无缝钢管2.功率准数Np0.0966309.69kg3.锅顶重G3：4.糖化锅蒸汽管管径3.搅拌器功率P879.93kgD=Q3/[（78-t0’）(I－i)η]P=Np×ρ×N3×D1518.48kw4.升气筒G4：升温耗用的蒸汽量D5032.47㎏/hG4=πdHr4ρ602.79kg选用公称直径d4=250mm，外径273mm，壁厚8mm的无缝钢管4.电机的功率5.附属设备G5：P电=k×(k1×P+P摩)/η总58.95kw600kg5.不凝气出口管管径6.总质量G：不凝气量251.62㎏/h(三)加热面积计算16569.10kg选用公称直径d5=50mm，外径57mm，壁厚3.5mm的无缝钢管（五）接管计算则A058.58m21.糖化锅进料管管径6.冷凝水出水管管径实际加热面积比理论大20%糖化一次麦芽进料体积60.80m3d60.043m实际加热面积A70.30m2V=(πd1²/4)×0.7×45×60选用公称直径d6=50mm，外径60mm，壁厚3.5mm的无缝钢管A封头44.37m2糖化锅进料管管径d10.202m夹套高度h1.29m选取公称直径225mm,外径245mm,壁厚7mm的无缝钢管(六)支撑方式选型糖化锅总重为锅体重量加醪液重量，则所选支座承受总重量为2.糊化醪倒醪管管径M=G+G混120160.62kg糊化醪液的体积32.76m3查表，选择支座本体允许载荷80kN的支座B8QB/T2072.4八个，均匀分布于糖化锅周边，共可承受重量8×8=64t＞50t，符合条件由于Q=K×A0×△t×T糖化锅进料管管径d20.257m选取公称直径300mm,外径325mm,壁厚8mm的无缝钢管(七)搅拌器选型选取斜叶桨式搅拌器，叶片数为2，呈150°安装宽度b426.6666667mm搅拌桨的安装高度h1320mm10895488965.99糖化醪干物质含量24%0.72000111661.25糊化醪干物质含量18%1/30～1/5012.7510910.028进料速度/m/s0.7锅底内壁厚r2/mm10进料时间/min454266.667外壁厚r2’/mm8糊化醪流速m/s0.70.5夹层空隙d0/mm30倒醪时间/min150.002锅顶壁厚r3/mm3出料速度m/s1.21.3升气筒壁厚r4/mm3倒醪时间/min151.2升气筒长度h/m9糖化锅蒸汽管蒸汽效率η95%0.5不锈钢密度/kg/m37900冷凝水出水管水流速m/s10.5锅盖倾角/rad0.52查表，选择支座本体允许载荷80kN的支座B8QB/T2072.4八个，均匀分布于糖化锅周边，共可承受重量8×8=64t＞50t，符合条件糖化锅进料管糊化醪倒醪管糖化锅出料管平均温差△t/℃加热时间T/min糖化液的近似密度ρ/kg/m3：糊化液的近似密度ρ/kg/m3：锅身壁厚r1/mm糖化过程Q=Q3/KJ传热系数K(900-2500)选取公称直径350mm,外径377mm,壁厚9mm的无缝钢管选用公称直径d4=250mm