- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Е.Д. Рожнов, м.В. Обрезкова технология отрасли. Технологические расчеты в производстве пива
- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Е.Д. Рожнов, м.В. Обрезкова технология отрасли. Технологические расчеты в производстве пива
- •Содержание
- •Введение
- •1 Расчет расхода сырья, полупродуктов, вспомогательных материалов и отходов производства
- •1.1 Пример расчета сырья и полупродуктов
- •1.2 Расчет тары и вспомогательных материалов
- •2 Расчет площади складов
- •3 Расчет и подбор технологического оборудования
- •3.1 Оборудование для приемки зернопродуктов
- •3.2 Оборудование варочного цеха
- •3.2.1 Выбор варочного агрегата (варочного порядка)
- •3.3.2 Вспомогательное оборудование варочного цеха
- •3.2.3 Оборудование для хранения и подготовки
- •3.3 Оборудование для осветления и охлаждения сусла
- •3.4 Оборудование цеха брожения и дображивания
- •3.4.1 Оборудование при использовании классической схемы с раздельным проведением процессов брожения и дображивания
- •3.4.2 Оборудование при использовании ускоренного способа сбраживания в цкт
- •3.4.3 Оборудование дрожжевого отделения
- •3.5 Оборудование фильтрационного отделения
- •3.6 Оборудование цеха розлива
- •3.6.1 Розлив пива в бутылки
- •3.6.2 Розлив пива в кеги
- •4 Энергетические расчёты
- •4.1 Расход горячей воды
- •4.2 Расход холодной воды
- •4.3 Расход пара на технологические нужды
- •4.3.1 Расход пара в варочном цехе
- •4.3.2 Расход пара в отделении чкд
- •4.3.3 Расход пара в цехе розлива
- •4.4 Расход холода
- •4.4.1 Расход холода на охлаждение сусла в пластинчатом теплообменнике
- •4.4.2 Расход холода на отвод тепла, выделяемого при главном брожении
- •4.4.3 Расход холода на охлаждение молодого пива
- •4.4.4 Расход холода на отвод тепла, выделяющегося при дображивании
- •4.4.5 Расход холода на охлаждение пива перед фильтрацией
- •4.4.6 Расход холода на охлаждение пива перед карбонизацией
- •4.4.7 Расход холода на охлаждение воды для промывки дрожжей
- •4.4.8 Расход холода на охлаждение помещений
- •4.5 Расход сжатого воздуха
- •4.6 Расход диоксида углерода
- •4.7 Расход электроэнергии
3.4.2 Оборудование при использовании ускоренного способа сбраживания в цкт
Суточное количество холодного сусла для рассматриваемого примера составит: 28,6 × 5,4 = 154,44 м3.
Вместимость аппарата с учетом коэффициента заполнения 0,85 равна: 154,44 / 0,85 = 181,69 м3.
Выбираем из таблицы 3.23 аппарат РЗ-ВЦН-95Г4 вместимостью 95 м3. Число аппаратов рассчитываем по формуле 3.16:
– для Жигулевского пива:
|
|
– для Московского пива:
|
|
Таблица 3.23 – Техническая характеристика ЦКТ
Показатели |
Ш4-ВЦН-30Г4 |
Ш4-ВЦН-50Г4 |
РЗ-ВЦН-95Г4 |
ЦКБА ОАО «Комсомолец» |
РЗ-ВЦН-250 |
Вместимость, м3: – полная –рабочая |
30 25,5 |
50 42,5 |
95 80 |
120 100 |
250 212,5 |
Давление, МПа: – в танке – в рубашках охлаждения |
0,07
0,4 |
0,07
0,4 |
0,07
0,4 |
0,1
0,5 |
0,07
0,4 |
Площадь поверхности охлаждения, м2 |
17,4 |
23,2 |
44,3 |
6,9 |
- |
Габаритные размеры, мм: – диаметр – высота без опор |
2650 9265 |
2650 13595 |
3200 17045 |
4070 13386 |
4350 22548 |
Масса, кг |
5380 |
6490 |
11890 |
- |
25000 |
– для Украинского пива:
|
|
Всего аппаратов с учетом двух резервных:
|
|
Принимаем 32 аппарата.
Для перекачивания пива используют пивные насосы производительность которых при напряженной работе завода равна:
|
(3.18) |
где ΣL – общая годовая производительность завода по сортам пива, м3;
k1 – коэффициент пересчета товарного пива в нефильтрованное (1,0204);
21 – число рабочих дней в месяце;
2 – число смен;
8 – продолжительность смены, час.
|
|
Из насосных каталогов выбираем 4 плунжерных насоса двойного действия с подачей 4,1 м3/час, один из которых резервный.
3.4.3 Оборудование дрожжевого отделения
Отделение ЧКД. Для получения ЧКД на заводах с классической схемой сбраживания применяют установку Грейнера. Число бродильных цилиндров устанавливают от 1-го до 4-х в зависимости от количества размножаемых рас.
Для завода производительностью 4,0 млн дал пива в год принимаем две установки отечественного производства, в каждой из которой предусматриваем два бродильных цилиндра (таблица 3.24).
Таблица 3.24 – Техническая характеристика установок Грейнера
Параметры |
Отечественная установка |
Импортная установка (Германия) |
|
1 |
2 |
||
Производительность завода, тыс. дал/год |
2000 |
500 |
1000 |
Вместимость, дм3: – стерилизатор – бродильный цилиндр – пропагатор – сосуд маточных дрожжей |
720 360 4000 20 |
180 90 1000 5 |
360 180 2000 9,5 |
Габаритные размеры, мм: – стерилизатор – бродильный цилиндр – пропагатор |
1700×1500×300 850×850×2380 2500×2050×3856 |
- - - |
- - - |
При использовании ЦКТ в отделении ЧКД применяют установки, состоящие: а) из стерилизатора-пропагатора; б) из стерилизатора и пропагатора одинаковой вместимости; в) из стерилизатора и пропагаторов различной вместимости.
Для рассматриваемого примера принимаем установку, состоящую из стерилизатора и пропагатора одинаковой вместимости.
Объем пропагатора:
|
(3.19) |
где Vх.в.с. – объем холодного сусла с одной варки, м3;
20 – соотношение дрожжи : сусло.
|
|
Принимаем стандартный пропагатор ОАО «Тамбовский завод «Комсомолец» объемом 3,4 м3 (таблица 3.25). Такой же вместимости принимаем и стерилизатор.
В дрожжевом отделении устанавливают сборники для хранения семенных и товарных дрожжей. При промывке дрожжей предусматривают бак для холодной воды, вместимость которого должна обеспечить одновременный залив водой семенных и избыточных дрожжей. Для отделения от избыточны дрожжей пива устанавливают дрожжевой фильтр-пресс.
Таблица 3.25 – Характеристика пропагатора
Показатели |
Значение |
Объем, м3: – полный – рабочий |
3,4 2,7 |
Давление, МПа: – в аппарате – в рубашке |
0,25 0,5 |
Габаритные размеры, мм |
1616×1562×3510 |
Угол конусной части, ° |
90 |
Масса аппарата, кг |
970 |
Для классической схемы брожения принимают стандартные вертикальные или горизонтальные вакуум-сборники вместимостью 630 дм3 (диаметр 1000 мм; высота или длина 1265 мм) или 1000 дм3 (диаметр 1200 мм; высота или длина 1405 мм).
При использовании ЦКТ применяют вертикальные монжю вместимостью 2,5 дм3 (1400×2820), 4 м3 (1600×3250) и 10 м3 (2200×3800).
Количество сборников:
|
(3.20) |
где Vдр.г. – годовое количество семенных или товарных дрожжей, м3;
т1 – запас дрожжей (т1 = 2 для завода производительностью до 5 млн дал; т1 = 1,5 – для более крупных заводов), сут;
т2 – коэффициент, учитывающий кратность разбавления дрожжей водой;
Vсб. – объем стандартного сборника, м3;
338 – число рабочих дней бродильного отделения.
При использовании классической схемы брожения семенные дрожжи разбавляют водой в соотношении 1:1, а товарные 1:0,3 (при этом т2 = 1,3). На современных заводах применяют схему ведения дрожжей без разбавления их водой – «из танка в танк» (при этом т2 = 1). По последней схеме необходимо предусмотреть свободное пространство на пенообразование (25…30 %), поэтому коэффициент заполнения монжю принимают равным 0,7…0,75.
Для рассматриваемого примера в случае применения ускоренного способа сбраживания сусла всех сортов в ЦКТ вместимостью 95 м3 принимаем монжю объемом 2,5 м3. Количество сборников:
|
|
|
|
Всего сборников с учетом двух запасных:
|
|
Принимаем шесть сборников.
Для отделения пива от избыточных дрожжей устанавливаем дрожжевой рамный фильтр-пресс Ф1Р2-312/45К (1750×1000×645). Для создания вакуума в сборниках принимаем вакуум-насос КВН-4 производительностью 20 м3/час. Для подачи дрожжей на фильтр-пресс принимаем плунжерный насос ПТ-1-4,0/100 производительностью 4 м3/час.
