啤酒工厂设计.doc

年产 50 万吨啤酒工厂设计

一、课程设计的内容

1．我们组的设计任务是：年产30万吨啤酒厂的设计。

2．根据设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数

与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证。

3．工艺计算：全厂的物料衡算；糖化车间的热量衡算(即蒸汽耗量的计算 )；水用量的计算；发酵车间耗冷量计算。

4．糖化车间设备的选型计算：包括设备的容量，数量，主要的外形尺寸。

5．选择其中某一重点设备进行单体设备的详细化工计算与设计。

二、课程设计的要求与数据

1、生产规模：年产30 万吨啤酒，全年生产300 天。

2、发酵周期：锥形发酵罐低温发酵24 天。

3、原料配比：麦芽75％，大米 25％

4、啤酒质量指标

理化要求按我国啤酒质量标准GB 4927－ 1991 执行，卫生指标按 GB 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， EBC≤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％（ m/m）≥3.7

原麦汁浓度％（ m/m）12± 0.3

总酸 mL/100mL≤ 2.6

二氧化碳％（ m/m）≥0.40

双乙酰mg/L≤0.13

三、课程设计应完成的工作

根据以上设计内容，书写设计说明书。

四、主要参考文献

[1]金凤 , 安家彦 . 酿酒工艺与设备选用手册 . 北京 : 化学工业出版社 ,2003.4

[2]顾国贤 . 酿造酒工艺学 . 北京 : 中国轻工业出版社 ,1996.12

[3]程殿林 . 啤酒生产技术 . 北京 : 化学工业出版社 ,2005

[4]俞俊堂 , 唐孝宣 . 生物工艺学 . 上海 : 华东理工大学出版社 ,2003.1

[5]余龙江 . 发酵工程原理与技术应用 . 北京 : 化学工业出版社 ,2006

[6]徐清华 . 生物工程设备 . 北京 : 科学出版社 ,2004

[7]吴思方 . 发酵工厂工艺设计概论 . 北京 : 中国轻工业出版社 ,2006.7

[8]黎润钟 . 发酵工厂设备 . 北京 : 中国轻工业出版社 ,2006

[9]梁世中 . 生物工程设备 . 北京 : 中国轻工业出版社 ,2006.9

[10]陈洪章 . 生物过程工程与设备 . 北京 : 化学工业出版社 ,2004

【糖化车间】

一、 300 000 t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算

啤酒厂糖化车间的物料平衡计算主要项目为原料（麦汁、大米）和酒花用量，

热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化槽和酒花槽）等。

1、糖化车间工艺流程

流程示意图如图 1 所示：

水、蒸汽

↙↘

麦芽、大米→粉碎→糊化→糖化→过滤→麦汁煮沸锅→

↓

麦槽

酒花渣分离器→回旋沉淀槽→薄板冷却器→到发酵车间

↓↓↓

酒花槽热凝固物冷凝固物

图 1 啤酒厂糖化车间工艺流程示

2、工艺技术指标及基本数据

根据我国啤酒生产现况，有关生产原料配比、工艺指标及生产过据如表 1 所示。

表 1 啤酒生产基础数据

项目名百分比（%）项目名百分比（%）称称

定无水麦芽

75 原料配比麦芽75

浸出率大米25

额无水大米

92 冷却损失 3

浸出率发酵损失 1

啤酒损失

指原料利用过滤损失 1

98.5 率（对热麦

率

汁）

标麦芽水分 6 装瓶损失 1

大米水分13 总损失 6 根据表 1 的基础数据，首先进行 100kg 原料生产 12°淡色啤酒的物料计算，然后进行 1000L12°淡色啤酒的物料衡算，最后进行 300000t/a 啤酒厂糖化车间的物料平衡计算。

3 、100kg 原料（ 75%麦芽， 25%大米）生产 12°淡色啤酒的物料衡算

(1) 热麦汁计算根据表 1 可得到原料收得率分别为：

麦芽收率为： 0.75 ×(100-6)/100=70.5%

大米收率为： 0.92 ×(100-13)/100=80.04%

混合原料收得率为：

（0.75 ×70.5%+0.25×80.04%）× 98.5%=71.79%

由上述可得 100kg 混合料原料可制得的12°热麦汁量为：

71.79

×100=598.3(kg)

查资料知 12°麦汁在 20℃时的相对密度为 1.084 ，而 100℃热麦汁比 20℃时的麦汁体积增加 1.04 倍，故热麦汁（ 100℃）体积为：

598.3/1.084 ×1.04=574(L)

（ 2）冷麦汁量为： 574× (1-0.03)=556.8 (L) （ 3）发酵液量为： 556.8 ×(1-0.01)=551.2 (L) （ 4）过滤酒量为： 551.2 ×(1-0.01)=545.7(L) （ 5）成品啤酒量为： 545.7 ×(1-0.01)=540.2(L) 4、生产 1000L12°淡色啤酒的物料衡算

根据上述衡算结果知， 100kg 混合原料可生产 12°淡色成品啤酒 540.2L ，故

可得以下结果：

（ 1）生产 1000L12°淡色啤酒需耗混合原料量为：

1000

×100=185.1(kg)

540. 2

（ 2）麦芽耗用量为： 185.1 ×75%=138.8(kg) （ 3）大米耗用量为： 185.1-138.8=46.3(kg)

（ 4）酒花耗用量：目前国内苦味较淡的啤酒普遍受欢迎特别是深受年轻人的喜

爱。所以对浅色啤酒热麦汁中加入的酒花量为 0.2 % 即每 1000 升热麦汁添加2kg ，故为：

574

×1000×0.2%=2.13(kg)

540.2

（ 5）热麦汁量为： 574

×1000=1063(L) 540.2

（ 6）冷麦汁量为：

556.8

×1000=1031(L)

540.2

（ 7）湿糖化糟量设湿麦芽糟水分含量为 80%，则湿麦芽糟量为：

[(1-0.06) ×(100-75)]/(100-80)

×138.8=163.1(kg)

湿大米糟量为：

[(1-0.13) ×(100-92)]/(100-80)

×46.3=16.11(kg)

故湿糖化糟量为： 163.1+16.11=179.2(kg)

（ 8）酒花糟量

设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为

40%，且酒花糟水分含量为 80%，则酒花糟量为：

(1-0.4)/(1-0.8)

×2.13=6.39(kg)

5、生产 500 000t/a 12 °淡色啤酒糖化车间的物料衡算

设生产旺季每天糖化 6 次，而淡季则糖化 4 次，每年总糖化次数

150 ×

6+150×4=1500(次) ，由此可算出每次投料量及其他项目的物料衡算。

(1)查 12°淡色啤酒密度为 1.012kg/L ，则每次糖化的啤酒量为：

500 000 000 ÷ 1500÷ 1.012=329381L

每次糖化的原料量为 :

185.1/1000 ×329381= 60968(kg)

(2)麦芽量： 60968×75％ =45726（kg）

(3)大米量： 60968-27436=33532（kg）

(4)热麦汁量： 574/100 × 60968=349956（L）

(5)冷麦汁量 : 349956 ×(1-3%)=339458（L）

(6)酒花用量 :2.13/1000 ×329381=702(kg)

(7)湿糖化糟量 :179.2/1000 ×329381=59025(kg)

(8)湿酒花糟量： 6.39/1000 ×329381=2015(kg)

(9)发酵液量： 339458×(1-1%） =336063（ L）

(10)过滤酒量： 336063× (1-1%)=332702（ L）

(11)成品啤酒量： 332702×（ 1-1%）=329376（L）

把前述的有关啤酒厂酿造车间的三项物料衡算计算结果，整理成物料衡算表，如表 2 所示。

物料名称单位对100kg 1000L12°

混合原料淡色啤酒

糖化一次定

额量（ 80kL

12°啤酒）

300 000 t/a

啤酒生产量

混合原料Kg 100 185.1 60968 9.15 ×107 大麦Kg 75 138.8 45726 6.86 ×107 大米Kg 25 46.3 33532 5.03 ×107 酒花Kg 1.2 2.13 702 1.05 ×106 热麦汁L 574 1063 349956 5.25 ×108 冷麦汁L 556.8 1031 339458 5.09 ×108 湿糖化糟Kg 96.78 179.2 59025 8.85 ×107 湿酒花糟Kg 3.45 6.39 2015 3.02 ×106 发酵液L 551.2 1020 336063 5.04 ×108 过滤酒L 545.7 1010 332702 4.99 ×108 成品啤酒L 540.2 1000 329376 4.94 ×108 备注： 12 度淡色啤酒的密度为 1.12kg/m 3，实际年产啤酒 488142t 。

二、 300 000 t/a啤酒厂糖化车间的热量衡算

2.1二次煮出糖化法是啤酒生产常用的糖化工艺，下面就以此工艺为基准进行糖

化车间的热量衡算，工艺流程示意图如图 2 所示。麦芽粉

自来水 18℃

大米粉

（45726

kg ）

（33532 46.7 ℃kg）料水比 1：4.5 料水比 1：3.5

60min

麦芽

（ 45726kg） 20 min 热水 50℃

70℃ 12min t( ℃) 63 ℃60min

7min 冷却

90℃ 20min 100 ℃ 40min 70 ℃25min

过滤糖化结束78 ℃100 ℃10min

麦芽煮沸锅 90min回旋沉淀槽薄板冷却器冷麦汁

酒花

图 2 啤酒厂糖化工艺流程图

2.2热量衡算

⑴糖化用水耗热量Q1

根据工艺设计糊化锅中的料水比为1：4.5 ，糖化锅中的料水比为1：3.5 。

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现象。

所以糊化锅加水量为：

m1=（9415+ 1829）× 4.5 = 50598(kg)

式中， 9415 为糖化一次大米粉量， 1829 为糊化锅加入的麦芽粉量（为大米量

的 20%）

而糖化锅加水量为：

m2=25607×3.5 = 89624.5(kg)

式中， 25607 为糖化锅投入的麦芽粉量，即27436-1829=25607（kg）。而 27436 为糖化一次麦芽定额量。

故糖化总用水量为：

m w=m1+m2=50598+89624.5=140222.5(kg)

自来水的平均温度取t 1=18℃ , 而糖化配料用水温度t 2=50℃, 故耗热量为：Q1=c w m W(t 2-t 1)=4.18 ×140222.5 × (50-18)=18.756 ×106(KJ)

⑵第一次米醪煮沸耗热量Q2

由糖化工艺流程图（图2）可知，

Q2 = Q21＋ Q22＋Q23

Q21为米醪由初温即室温加热到煮沸的耗热，Q22为煮沸过程中蒸汽带走的热量，

Q23为升温过程中的热损失。

2.1 ．糊化锅内米醪由初温t O加热至煮沸的耗热量Q21

Q 21=m米醪* c 米醪（ 100-t 0）

（1）计算米醪的比热容 c 米醪根据经验公式 C容物 =0.1[(100-w)C 0+4.18w] 进行计算。式中 w 为含水百分率； c0为绝对谷物比热容，取 c0=1.55KJ/(Kg ·K)

c 麦芽 =0.01[ （100-6 ） 1.55+4.18 ×6]=1.71KJ/(Kg · K)

c 大米 =0.01[ （100-13 ）× 1.55+4.18 ×12]=1.89KJ/(Kg ·K)

c 米醪 =（m大米 c 大米 +m麦芽 c 麦芽 +m w c w）/m 大米 +m麦芽 + m W)

=（9145×1.89+1829×1.71+50598×4.18 ）/ （9145+1829+50598）

=3.76 KJ/(Kg ·K)

（ 2）米醪的初温 t 0设原料的初温为 18℃，而热水为50℃，则

t 0 =[ （m大米 c 大米 +m麦芽 c 麦芽）× 18+ m W*c W×50]/( m米醪c米醪)

=[（ 9145× 1.89+1829× 1.71 ）× 18+50598×4.18 ×50]/ （3.76 × 61572）=47.1 ℃其中M米醪= M大米+M麦芽+ M1=9145+1829+50598=61572kg （3）把上述结果代入 Q 21= m 米醪* c 米醪（100-t 0）中，得：

Q 21=3.76 × 61572×（ 100-47.1 ）=12.247 ×106KJ）

2.2煮沸过程蒸汽带出的热量Q22

设煮沸时间为 40min，蒸发量为每小时5%，则蒸发水量为：

mv 1=m米醪×5%×40/60=61572×5%×40/60=2052.4 （Kg）

Q22= mv1I=2052.4×2257.2=4.633×106(KJ)

式中， I 为 100℃饱和气压下水的汽化潜热2257.2 （ KJ/Kg）

2.3热损失Q23

米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前两次的耗热量的15%，即：Q23=15%（Q21+Q22）

2.4由上述结果得：

Q2=1.15（Q21+Q22）=19.412×106（KJ）

⑶第二次煮沸前混合醪升温至70℃的耗热量 Q3

按糖化工艺，来自糊化锅的煮沸的米醪与糖化锅中的麦醪混合后温度应为63℃，故混合前米醪先从100℃冷却到中间温度t 。

3.1糖化锅中麦醪的初温t 麦醪

已知麦芽初温为18℃，用 50℃的热水配料，则麦醪温度为：

t 麦醪 =（ m麦芽 m麦芽× 18+ m2×c w× 50）/ （m麦醪 c 麦醪）

其中 m麦醪 =m麦芽 +m2=25607+89624.5=115231.5（kg）

t 麦醪 =（ m麦芽 c 麦芽× 18+ m2c w×50）/ （ m麦醪 c 麦醪）

=（25607× 1.71 × 18+89624.5× 4.18 ×50）/ （115231.5 × 3.63 ）=46.67 ℃

3.2米醪的中间温度t

M 混合 =M米醪 +M麦醪 =61572+115231.5=176803.5kg

根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪混合前后的焓不变，则米醪的

中间温度为：

混合c

混合

麦醪

m 米醪 c米醪

其中，麦醪的比热容

c 麦醪 =[ （m麦芽 c 麦芽）+（m麦芽 +m2*c W） ]/m 麦醪

=（ 25607×1.71+89624.5 ×4.18 ）/115231.5

= 3.63[KJ/(kg.K)]

混合醪的比热容

c 混合 =（m米醪 c 米醪 +m麦醪 c 麦醪）/ （m米醪 +m麦醪）

=（24433.2 ×3.76+46645.2 ×3.63 ）/ （24433.2+46645.2 ）

=3.67 [kJ/（kg·K）]

t= （m混合 c 混合×t 混合 -m 麦醪 c 麦醪×t 麦醪）/ （m米醪 c 米醪）

=92.87 ℃

因此中间温度比煮沸温度只低不到7.13 ℃，考虑到米醪由糊化锅到糖化锅输送过程的热损失，可不必加中间冷却器。

由上述结果得 Q3

Q3=m混合 c 混合（70-63 ）=4.542 × 106（ kJ）

⑷第二次煮沸混合醪的耗热量Q4

由糖化工艺流程可知：

Q4=Q41+Q42+Q43

Q41为混合醪升温至沸腾所耗热量，Q42为第二次煮沸过程蒸汽带走的热量，Q43为热损失

4.1混合醪升温至沸腾所耗热量Q41

（ 1）经第一次煮沸后米醪量为：

m米醪 =m米醪 - mv 1 =176803.5-2052.4=174751.1(kg)

故进入第二次煮沸的混合醪量为：

m混合 =m’米醪 +m麦醪 = 174751.1+115231.5=289982.6 （kg）

（ 2）根据工艺，糖化结束醪温为78℃，抽取混合醪的温度为70℃，则送到第二次煮沸的混合醪量为：

[m 混合 (78-70)]/[m混合(100-70)]×100%=26.7%

故 Q41=26.7%m混合 c 混合（100-70 ）=0.267 × 289982.6 ×3.67 ×30=8.525× 106（ kJ）4.2二次煮沸过程蒸汽带走的热量Q42

煮沸时间为 10min，蒸发强度 5%，则蒸发水分量为：

m V2=26.7%m混合×5%×10/60

=26.7%×289982.6 × 5%×10/60

=645.2(kg)

Q42=hm V2=2257.2×645.2=1.456 ×106(kJ)

式中， h 为煮沸温度下饱和蒸汽的焓（kJ/kg ）

4.3热损失Q43

根据经验有： Q43=15%（ Q41+Q42）

4.4把上述结果代入公式（27）得

Q4=1.15 （Q41+Q42）=11.478 ×106（KJ）

⑸洗槽水耗热量Q5

设洗槽水平均温度为80℃，每 100kg 原料用水 450kg，则用水量为

m洗=36581×450/100=164615（kg）

Q5=m洗 c W(80-18)= 164615 × 4.18 × 62=42.661×106 (KJ)

⑹麦汁煮沸过程耗热量Q6

Q6 =Q61 +Q62 +Q63

6.1麦汁升温至沸点耗热量Q61

由表 2 啤酒厂酿造车间物料衡算表可知，100kg 混合原料可得到 574kg 热麦汁，并设过滤完毕麦汁温度为70℃，则进入煮沸锅的麦汁量为：

m麦汁 =（574/100 ）× 36581=209975（ kg）

又 c麦汁=(27436×1.71+9145×1.89+36581×4.18× 6.4)/（36581×7.4）=3.852KJ/ （ Kg*K）

Q61=m麦汁 c 麦汁（100-70 ） =24.265×106，则蒸发水分为：

M V3=209975×0.1 ×1.5=31496（ Kg）

Q62= hm V3 = 2257.3 × 31496=71.093×106（KJ）

6.2热损失为

Q63=15%（Q61+Q62）

6.3把上述结果代入上式得出麦汁煮沸总耗热

Q6 = Q61+Q62+Q63 =1.15 （Q61+Q62）=109.662× 106（KJ）

⑺糖化一次总耗热量Q总

Q总 = Q 1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6

=(18.756 +19.412 +4.542 +11.478 +42.661 +109.662 )×106=206.511 × 106（KJ ）

(8)耗气量衡算

8.1糖化一次耗用蒸汽用量 D

使用表压 0.3MPa的饱和蒸汽， h=2725.3kJ/kg, 则：

D=Q总/[(h-i)×η ]=100461kg

式中， h 为相应冷凝水的焓 (561.47kJ/kg)；η为蒸汽的热效率，取η=95%。

8.2糖化过程每小时最大蒸汽耗量Q max

在糖化过程各步骤中，麦汁煮沸耗热量 Q6为最大，且已知煮沸时间为 90min 热

效率为 95%，故：

Q max=Q6/(1.5 ×95%)=76.96×106 kj/h

相应的最大蒸汽耗量为：

D max=Q max/(h-i)= 35566.56kg/h

8.3 、蒸汽单耗

据设计，每年糖化次数为 1500 次，每糖化一次生产啤酒 300000/1500=200t ，年

耗蒸汽总量为：

D总 =100461×1500=150.692×106 kg

每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化）：

D1=100461/200=502.3kg/t

每昼夜耗蒸汽量（生产旺季算）为：

D d=100461×6=602766kg/d

至于糖化过程的冷却，如热麦汁被冷却成热麦汁后才送进发酵车间，必须尽量回

收其中的热量。最后若需要耗用冷冻水，则在以下“耗冷量计算”中将会介绍

8.4 、整理列表

最后，把上述结果列成热量消耗综合表，如表

表 3 300000t/年啤酒厂糖化车间总热量衡算表

名称规格每吨消耗定额每小时最大每昼夜消耗每年消耗量（MPa）（kg）用量（ kg/h ）量（ kg/d ）（ kg/a ）蒸汽0.3 （表压）502.3 35566.56 602766 150.692 ×106 5、设备计算及选型

5.1 、糊化锅容积的计算及基本尺寸

5.1.1 、糊化锅容积计算

糊化锅投料量 =9415+1829=11244kg

糊化醪量 =11244×(4.5+1)=61842(kg)

查表得 100℃热糊化醪的相对密度为 1.0712kg/L .

设糖化锅充满系数为0.8, 则:

糊化锅的总容积 =57.73/0.8=72.2 （ m）

故糊化锅设备的容积应选50m，所需数量 2 个

5.1.2 、糊化锅基本尺寸计算

取 D/H=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

取 D=5.0m， H=D/2=2.5m

汽升管直径 d= 1/ 40 *D= 1 / 40 ×5＝0.79m，取d=0.80m

2 2

V 总= π/4*D *H+πh(D/2+h/3)

60=π /4*5 2 2

*2.5+πh(5/2+h/3)

解得： h=1.5m

5.1.3 、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℃加热至 70℃这一过程，则

最大热负荷 Q= 1.24

10 6 × 6

45 / 70 =1.93 10 kcal/h

0.25Mpa 压力下蒸汽温度为 126.9 ℃

tm = (126.9 45) (126.9 70) =56.44℃

126.9 45

126.9

按经验 K 取 1500kcal/m 3 h℃

F= Q = 1.93 10 6 =22.78 m2

K tm 56.44 1500

锅实际加热面积

F′ =π Dh=3.145××1. 5＝ 23.55m2＞22.78m 2

5.2 、糖化锅容积的计算及基本尺寸

5.2.1 、糖化锅容积的计算

设糊化锅煮沸时，每小时蒸发5%的水分，操作时第一次煮沸40min，则蒸发量 =61572× 0.05 ×（ 40/60 ）=2052.4 （kg）

第一次煮沸的糊化醪量 =61572-2052.4=59519.6 （ kg）

糖化醪量 =25607×(3.5+1)=115231.5 （ kg）

查表得糖化醪的相对密度为 1.065kg/L ，则 :

糖化锅有效容积 =115231.5/ （1.065 ×1000）=108.2 （m）

设糖化锅充满系数为0.8 ，则 :

糖化锅的总容积 =108.2/0.8=135.25 （m）

故糖化锅设备的容积应选100m，所需数量 2 个

5.2.2 、糖化锅基本尺寸计算

取 D/H=2/1( 糊化锅直径与圆筒高度之比 )，升气管面积为料液面积 1/50，采用球形底，则

取 D=5.5（ m），H=0.5× 5.5=2.75 （m）

汽升管直径 d= 1/ 50 *D= 1/ 50×5.5＝0.78m，取 d=0.80m

2 2

V 总= π/4*D πh(D/2+h/3)

*H+

100=π /4*5.5 2 2

*2.75+πh(5.5/2+h/3)

解得： h=1.80m

5.2.3 、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 ℃升至 78 ℃这一过程，则

Q= 0.5410

6=3.24×106kcal/h

10/60

(126.9 68.39) (126. 9 78)

℃

tm = ln 126.9

68.39

=53.56

126.9 78

根据经验 ,糖化锅 K 可取 2000kcal/m 2 h℃

加热面积F= Q

3.2410

6=30.2m 2

K t 2000 53.56

锅底加热面积： F′=πDh=3.145×.5×1.80＝31.09m2＞30.2m 2

5.3 、煮沸锅加热面积的计算

加热面积 F=Q/k△t

按热量衡算： Q=13.35×106/1.5=8.90 ×106（KJ/h ）

△t=t 1-t 2 =126.79-100=26.79 ℃

（ t 1为加热蒸汽在绝对压力为 2.5kg/ ㎡时的温度， t 2为麦计煮沸时的温度）

传热系数 k 值的计算： k= 1 （kcal/h C °㎡）

1 2

5.3.1 、α2从加热面到糖化物料的给热系数的计算

α2=0.36 ( d 2 n )2/3（3600 gc ）1/8( ) 0.14

D w

λ—麦汁的导热系数 , 在 100℃时为 0.5(kcal/mh ℃)

d—搅拌器奖叶直径 4.0m

D—夹套内直径 5m

n—搅拌器转数 60/60=1( 转 / 秒 )

ρ—麦汁浓度 12°的麦汁密度为 1.084 ㎏/m3

ρ=1.084 × 103/9.81=110.50(㎏s2/m )

C—热麦汁比热容 , 12 °时为 0.98 kca1/㎏.℃

μ=麦汁粘度水在 100℃时μw=0.248/9810( ㎏.s/ ㎡) 测定得麦汁比粘度为 1.5,μ麦汁 =1.5 ×0.248/9810=4.35 ×10﹣5 ( ㎏ s/ ㎡ )

=1.5 ( μ )0.14≈1则：

μw μw

α 2 =0.36×0.5

×(

0.5 110.50 )2/3×( 3600 4.35 10 5 9.81 0.98 )1/8×1 5 4.35 10 5 0.5

=4841.72(kcal/ ㎡ h ℃ )

5.3.2 、夹套内蒸汽凝结的给热系数的计算蒸汽在传热锅底的凝结状态的膜状冷凝考虑

α1=0.068×(3600

2 2

) 1/2

△t

在平均温度 100℃时 , 水的物理系数为 : γ=958 ㎏/m3

μ =(0.248/9810) ㎏.s/ ㎡

λ=0.578(kcal/m.h. ℃)

C=1 kcal/ ㎏ . ℃

在 3.5 ㎏ /cm2绝对压力下 :

β=513.1 kcal/ ㎏

t=138.19 ℃, 壁温为 95℃

t=138.19-95 ≈43℃

得α1=0.068×( 3600 0.5872 9582 513.1 )1/2

( 0.284/ 9810) 43 =5260(kcal/m 2.h. ℃)

由于锅底是球形 , α倾 =α

直

4 simθθ =45o

α1=526040.707=4840(kcal/m 2.h.℃)

5.3.3 、加热面积计算

已知 S—加热面材料厚度 , 不锈钢板 12mm,

λ—加热材料导热系数330.

k= 1 =2224.63(kcal/m 2.h. ℃ )

1 s

1 2

实际热效率比理论降低20﹪既 k=2224.63 ×80﹪≈ 1779.70(kcal/m 2.h. ℃)

所需加热

）=288 m2

F=Q/K t =13.72 ×10 /（26.79× 1779.70

5.4 、糖化过滤槽所需容积计算

按物料计算每次糖化物料总量 :

G=糊化醪量 +糖化醪量 - 水损失量 =（ 61572+115231.5）×（ 1-10%） =159123.15 （ kg）

糖化醪的密度为1065 ㎏/m3。

生产需要 1.2 的空余系数 , 故所需容积 :

V=159123.15/1065 ×1.2=179.29(m 3)

设槽层厚度为36cm,则对应每吨混合原料所需过滤面积为 4.6m2, 比负何为225Kg.m-2 /h

有 :179.29/(4.6 ×0.36)=108 个单位过滤体积 , 故要求过滤机的生产能力为108× 225=24361kg/h =24.361t/h

5.5 、麦汁冷却器冷却面积计算

采用一阶段冷却 ( 冷却介质为深井水 )

麦汁温度 96℃→ 8℃

冷水温度 2℃→ 80℃

叮叮小文库

冷却时间 1h

Q1=C W M醪 (t 1-t 2)/T=159123.15 × 0.98 × (96-8)/1=13722780.46(kcal/h)

C W=0.98 kcal/㎏·℃，M醪=61572㎏

t 1=96℃， t 2=8℃， t ?′=2℃， t 2′=80℃

t= t1一 t 2 = (96 80) (8 2)

=10.20 （℃ ）

t1 96 80

ln ln

t 2 8

现取用薄板冷却器冷却 , 其传热系数 K 值取 2000kcal/m 2· h·℃，则F=Q/K t =13722780.46/(2000 ×10.20)=672.7

总的换热面积 F=672.7（m）

5.6 、酒花分离器的选择

（1）型式：采用圆柱锥底

（2）主要尺寸：直径 4m，圆柱高 1.5 m ，锥底高 0.5m

工作压力： 1.5 ㎏ /cm2

搅拌器转速： 60r/min

(3) 配用电动机：型号： JQ2 32-6 ，功率： 3000 瓦，转速： 1000r/min 附图：

废渣存放间

配电房机修房

大门

原料配

送装置

薄板冷却器

控制室

参观通道参观通道

办公室男更衣室

女更衣室洗手间

设计说明本厂设计两条生产线,每条生产线配2个糖化锅.糖化锅用A3不锈钢制造.

糖化锅的直径 D=3.12米, 高度H=1.56米. 体积V=25立方米.

图中1为过虑器.