Проект варочного отделения пивоваренного завода производительностью 4,7 млн. дал пива в год

 

Для отделения взвесей  и дробленого хмеля от горячего сусла  используют гидроциклонный аппарат РЗ-ВЧГ-3 (поз.29).

 

Техническая характеристика гидроциклонного аппарата РЗ-ВЧГ-3

 

Объем, м3
номинальный	26
рабочий	20
Диаметр, мм	3000
Высота, мм	4125
Масса, кг
Номинальная	1800
Рабочая	21800

 

Заторный насос (поз.19). Для перекачки затора используют насосы типа ФГ-центробежные, одноступенчатые. Согласно установленному режиму затирания заторная масса из заторного котла должна перекачиваться в течении 20 минут. Из каждой тонны получается 3-3,5м ³ заторной массы. Объем заторной массы можно рассчитать

Vзм=З*V₁,

где З- единовременная засыпь;

      V₁- объем заторной массы на 1т зернопродуктов

Vзм=5,5*3,5= 19,25 м³, откуда требуемая подача заторного насоса (19,25*60)/20=57,75 м³/ч

Принимаем насос марки  ФГ-144/10,5

 

Техническая характеристика насоса ФГ-144/10,5

 

Подача,м3/ч
Наименьшая	75,6
Наибольшая	200
Мощность электродвигателя, кВт	10
Напор, МПа	0,13-0,08
Частота вращения, об/мин	960
Масса насоса, кг	475

 

Количество мутного  сусла, возвращаемого в фильтрационный аппарат 

(поз.21), специальным насосом (поз.22) составляет 10% объема заторной массы, а возврат длится 10 мин. Расчетная подача насоса составит: (3,5*5,5*0,1*60)/10=11,55 м³/ч

Принимаем к установке  насос марки З ½ К-6

Техническая характеристика насоса мутного сусла З ½ К-6

 

Производительность, м3/ч	30
Напор, мм водного столба	62
Мощность, кВт
На валу насоса	0,4
электродвигателя	1,4
КПД, %	54,4
Высота всасывания, м	7,7

 

Перекачка охмеленного  сусла из сусловарочного аппарата (поз.23) осуществляется с помощью суслового насоса (поз. 28) в течение 30 минут. Наибольший объем сусла получается при варке пива “Брестское 2000” и согласно продуктовому расчету составляет:

(692,7*10000)/100= 69,3м³.

Следовательно, из одной варки получится: (69,3*60)/30 = 138,6 м³/ч. Для перекачки горячего сусла (105⁰С) используют насосы центробежные одноступенчатые, предназначенные для подачи воды и других жидкостей температурой 100-110⁰С. Принимаем насос типа 4КН-6.

 

Техническая характеристика суслового насоса 4КН-6

 

Производительность, т/ч	135
Напор, м	72,5
Мощность, кВт
на валу	40,8
электродвигателя	55
КПД, %	66
Высота всасывания, м	4

 

Насос для дробины. Из продуктового расчета видно, что из 100 кг солода получается дробины с влажностью 86% 175,4 кг. Следовательно, из одной варки получается  дробины 175,4*5500/100=9647 кг. Для удобства перекачки дробина разбавляется водой (4-5л на 1 кг), тогда объем разбавленной дробины будет составлять 9647*4=38588л. Откачка дробины из фильтрационного аппарата длится 15 минут, поэтому подача насоса составляет: 38588*60/15=154352 л/ч =154 м³/ч.

Принимаем к установке  насос марки 6-НДВ

 

Техническая характеристика насоса 6-НДВ

 

Производительность, т/ч	300
Напор, м	38
Мощность на валу насоса, кВт	43
Частота вращения, об/мин	1450

 

Для охлаждения сусла  используют пластинчатый охладитель ООУ-25 (поз.33)

 

Производительность,л/ч	3000
Температура,˚С
на входе в аппарат	30-35
охлажденного	2-6
ледяной воды	0-1
Хладоноситель	ледяная вода
Потребление холода, кВт*ч	98
Пластины теплообменника	сетчато-поточные
Поверхность теплообмена 1 пластины,м2	0,15
Число теплообменных  пластин, шт	38
Рабочее давление в аппарате, кПа	250
Занимаемая площадь,м2	0,36
Габаритные размеры  аппарата, мм	900×400×900
Масса, кг	190

 

Для мойки оборудования используется станция CIP-мойки. Установка представляет собой стационарное устройство с автоматической системой управления и выполнена в виде модуля. Несущей конструкцией модуля является рамный каркас, на котором установлены и закреплены все остальные части установки: бак-компенсатор, насос центробежный химический, нагреватель моющей жидкости в потоке, насосы-дозаторы концентрированных растворов, блок клапанов переключения потоков, контрольно-измерительная аппаратура, фильтр для пара, трубопроводная обвязка и арматура, пульт управления.

 

Техническая характеристика CIP-мойки

 

Производительность, м3/ч	25
Напор,м	50
Установленная мощность, кВт	25
Емкость бака-компенсатора	0,5
Расход пара, кг/ч	150-800
Давление пара, мПа	0,3
Температура нагрева  жидкости,˚С	90
Диапазон регулирования  концентрации, %	1-3
Габаритные размеры,мм	1200×1100×2000
Масса,кг	1200
Степень защиты пульта управления	IP65

 

 

3.3 Расчет  складских помещений.

Склад хмеля.

Склад хмеля должен вмещать годовой  запас хмеля на производство пива. Согласно продуктовому расчету масса  хмеля составит 172782,55кг. При складировании по 400 кг хмеля на 1м² площади склада и с учетом 50 % свободной площади для проходов и проездов необходимо иметь площадь склада:

Склад карамельного солода.

Его вместимость рассчитывают на 2-х месячный запас для хранения в мешках. Годовой расход карамельного солода составляет 489788,5 кг. Двух месячный запас этих зернопродуктов: При укладке мешков в штабеля высотой по 5 мешков, удельной нагрузке на 1м² площади 1200кг, площадь склада с учетом 50% площади, необходимой для обслуживания и проезда.

 

4 Расчет расхода воды, пара, воздуха, электроэнергии на технологические нужды

4.1 Расход воды

Расход горячей воды

В технологическом процессе горячая вода расходуется для затирания зернопродуктов, для заливки сит фильтрационного аппарата, для выщелачивания пивной и хмелевой дробины, для мойки оборудования варочного отделения и станции охлаждения.

Расход горячей воды на затирание зернопродуктов (на главный налив) определяется из условия, что максимальное количество воды тратится при приготовлении наименее концентрированного сусла пива «Брестское 2000». Для создания благоприятных условий для протекания ферментативных реакций соотношение между наливом и внесением компонентов должно обеспечить концентрацию первого сусла 15-16%. При затирании из 100 кг зернопродуктов в сусло переходит 70,63кг экстрактивных веществ. Для получения сусла заданной концентрации воды потребуется:

С учетом испарения некоторого количества воды при кипячении отварок на 1 т зернопродуктов количество воды принимаем 4 м³ .

При приготовлении 5,4 варки в сутки на 5,5-тонном варочном агрегате воды на главный налив потребуется:

Расход воды для заливки сит фильтрационного аппарата определяется по объему подситового пространства. В фильтрационном аппарате площадь фильтрации равна 3,14*2,25²= 15,9 м², а высота подситового пространства 0,012 м. При этом суточный расход воды для заливки сит составит:

Расход воды для выщелачивания пивной дробины принимаем равным количеству, расходуемому на главный налив, т.е. 118,8 м³.

Расход горячей воды для мойки оборудования варочного цеха определяется из условий 5-минутной промывки каждого аппарата после каждого затора с часовым расходом воды 2,5 м³ на 1 т перерабатываемых зернопродуктов. В варочном цехе промывке подвергается 6 аппаратов (2 заторно-отварочных, 1 сусловарочный, фильтрационный, гидроциклонный, сборник промывных вод). Для промывки надо в сутки воды:

Расход воды для промывки суслопровода примем из условия, что суслопровод промывается после каждой варки в течение 10 минут с расходом воды 2,5 м³/ч на 1 т зернопродуктов:

Расход воды для мойки оборудования отделения охлаждения вычисляют для тех же условий мойки, что и для оборудования варочного цеха, т.е. он равен

Суточный расход воды на прочие нужды принимаем 0,4 м³ на 1т перерабатываемых зернопродуктов, т.е.

Расход горячей воды на технологические операции:

Максимальный часовой расход воды принимается равным 15% от суточного расхода, т.е.

Вместимость бака для подогрева воды определяем на 2–часовой расход. При коэффициенте заполнения 0,9 она будет:

Принимаем 2 бака цилиндрической формы с диаметром 3200 мм и вместимостью 50м³ каждый. Длина 1 бака равна

Расход холодной воды

 

Холодная вода идет на разбавление пивной и хмелевой дробины перед перекачкой их к раздаточному бункеру, охлаждение сусла в водяной секции охладителя, промывку дрожжей, мойку бутылок и кег, мойку технологического оборудования и полов в производственных помещениях.

Расход воды на разбавление пивной дробины.

Суточный расход воды рассчитывают из условия, что по нормам проектирования на удаление пивной дробины расходуется 4 м³ на 1 т затираемых зернопродуктов, т.е.

Расход воды на разбавление хмелевой дробины принимается из расчета 1 м³ на 1 т затираемых зернопродуктов, т.е.

Расход воды на охлаждение горячего сусла.

Расход горячего сусла получаемого из 100 кг зернопродуктов составляет:

«Зубр» – 495,0л

«Портер брестский» – 335,1л

«Брестское светлое» – 618,0л

«Брестское 2000» – 692,7л

«Корона» – 637,6л

Для принятого ассортимента объем горячего сусла на 100 кг зернопродуктов равен ,

а из максимального количества зернопродуктов 30,4 т, расходуемых в сутки, получается сусла:

 или 175,4м³.

Потребность воды в среднем для охлаждения горячего сусла со 100 до 30^оС составит:

где: 3,969 и 4,1868 – удельные теплоемкости сусла и воды , кДж/кг*К;

        20 и 35 – вода (в летний период) имеющая начальную и конечную температуры соответственно, ^оС.

Расход воды на мойку оборудования варочного цеха определяют из условий 5-минутной промывки каждого из 6 аппаратов после каждой варки при расходе 2,5 м³/ч:

Расход воды на мойку оборудования отделения охлаждения принимают из условий 5-минутной промывки 2 теплообменников после охлаждения сусла каждой варки при расходе ее 2,5 м³/ч:

При расчете расхода воды для мойки суслопроводов учитывают, что их промывают в течение 10 мин после каждой варки:

Расход воды на прочие нужды принимаем равным 5 м³ в сутки на 1 т перерабатываемых зернопродуктов, или

Сводные данные о суточном расходе холодной воды (м³/в сутки) по операциям:

Разбавление

пивной дробины хмелевой дробины охлаждение горячего сусла

118,8 29,7 774,2

Мойка

оборудования варочного цеха оборудование отделения охлаждения

6,75 2,25

Промывка

Суслопроводов прочие нужды Всего

22,5 148,5 1102,7

Расход воды на мойку полов принимается равным 2л/м² пола после каждой смены работы. Максимальный часовой расход холодной воды принимается 12% от суточного, без учета воды, расходуемой на мойку полов, что составляет: Согласно нормам технического проектирования расход воды на 1т зернопродуктов, включая мойку полов, за вычетом повторно используемой, не должен превышать 57м³. Количество повторно используемой воды принимается равным 70% от расхода воды на охлаждение сусла, т.е. . Суточный расход горячей и холодной воды составляет: