
- •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
3.2 Оборудование варочного цеха
3.2.1 Выбор варочного агрегата (варочного порядка)
Варочный агрегат подбирается по количеству зернопродуктов, перерабатываемых в сутки в наиболее напряженный месяц:
|
(3.8) |
где а – доля выпуска пива в наиболее напряженный месяц работы (а = 0,1);
пмес – число дней работы в месяц.
|
|
Используя данные таблицы 3.7 , ориентировочно подбирают варочные агрегаты, обеспечивающие переработку расчетного суточного количества зернопродуктов.
Для рассматриваемого примера переработку 27,07 т в сутки может обеспечить шестиаппаратный отечественный классический варочный агрегат с единовременной засыпью 5,5 т или автоматизированный варочный агрегат Е-23 с такой же засыпью. Из современных агрегатов можно выбрать также чешскую варницу фирмы «Anticoro Babik» с единовременной засыпью 5 т.
Характеристика оборудования варочных агрегатов представлена в таблицах 3.8…3.10.
Для рассматриваемого примера примем классический шестипаппаратный варочный агрегат с единовременной засыпью 5,5 т.
Уточненная единовременная засыпь составит:
|
(3.9) |
где Z – оборачиваемость варочного агрегата.
|
|
Недогрузка агрегата составляет 7 %. Допускается отклонение засыпи ±15 %
Таблица 3.7 – Характеристика варочных агрегатов
Параметры |
Россия |
Чехия |
Германия «Ziemann» |
|||
Классический |
автома-тизиро-ванный |
четырех- аппаратный |
шести- аппаратный |
|||
четырех- аппаратный |
шести- аппаратный |
|||||
Единовременная засыпь, т |
1,0; 1,5; 3,0; 5,5 |
1,0; 1,5; 3,0; 5,5 |
3,0; 5,5; 10,0 |
8,5; 5,0 |
8,5 |
8,5 |
Коэффициент оборачиваемости: – 100 % солод – более 15 % несоложеного сырья |
4
3,6 |
6
5,4 |
5
5 |
4; 6
3,8; 6 |
6
5,8 |
9
9
|
Состав агрегата, шт: – заторный котел – фильтр-чан – сусловарочный котел – предзаторник – гидроциклонный аппарат |
2 1 1 - -
1 |
2 2 2 - -
1 |
2 1 1 - 1
1 |
2 1 1 - 1
1 |
2 2 2 1 1
1 |
2 1 1 - 1
1 |
Таблица 3.8 – Техническая характеристика отечественных классических варочных агрегатов
Показатели |
Количество одновременно перерабатываемого солода в аппарате, т |
|||||||||||
1 |
1,5 |
3 |
5,5 |
|||||||||
Заторный ВКЗ-1 |
Сусловарочный ВСЦ-1А |
Фильтрационный ВФЧ-1 |
Заторный ВКЗ-1,5 |
Сусловарочный ВСЦ-1,5А |
Фильтрационный ВФЧ-1,5 |
Заторный ВКЗ-3 |
Сусловарочный ВСЦ-3А |
Фильтрационный ВФЧ-3 |
Заторный ВКЗ-5 |
Сусловарочный ВСЦ-5А |
Фильтрационный ВФЧ-5 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
Вместимость, м3: – полная – полезная |
8 - |
9 6,5 |
6,36 4,8 |
9 - |
11,65 9,75 |
10,6 7,2 |
18 - |
26,16 19,3 |
22 22 |
33 - |
45,6 38,4 |
37,5 37,5 |
Площадь поверхности нагрева, м2 |
7,3 |
7,2 |
- |
7,3 |
8,75 |
- |
12,5 |
21,9 |
- |
20,8 |
47,2 |
- |
Внутренний диаметр, мм |
2500 |
2500 |
2600 |
2500 |
2900 |
3150 |
3700 |
4200 |
4500 |
4800 |
5200 |
5850 |
Диаметр со слоем теплоизоляции, мм |
2700 |
2700 |
2772 |
2700 |
3070 |
3356 |
3920 |
4316 |
5000 |
5020 |
5400 |
6070 |
Высота, мм: – цилиндрической части – крышки – сферического днища |
1000 1410
1000 |
1200 1410
1000 |
1200 1210
- |
1200 1410
1000 |
1200 1435
1020 |
1365 1655
- |
1212 1810
935 |
980 2360
1580 |
1400 1955
- |
1212 2500
1060 |
967 2690
1870 |
1400 2555
- |
Частота вращения, об/мин: – мешалки – электродвигателя |
41,5 1500 |
41,5 1500 |
11,6 1500 |
41,5 1500 |
41,5 1500 |
11,6 915 |
31 1500 |
31 1500 |
3,2 1420 |
31 1500 |
31 1500 |
3,2 1420 |
Мощность двигателя, кВт |
3,0 |
3,0 |
2,2 |
3,0 |
3,0 |
2,2 |
7,5 |
7,5 |
4,0 |
7,5 |
7,5 |
4,0 |
Рабочее давление пара, МПа |
0,245 |
0,245 |
- |
0,245 |
0,245 |
- |
0,245 |
0,245 |
- |
0,245 |
0,245 |
- |
Продолжение таблицы 3.8
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
Давление вторичного пара, МПа |
- |
- |
- |
- |
0,02 |
- |
- |
0,02 |
- |
- |
- |
- |
Площадь поверхности фильтрации, м2 |
- |
- |
5,3 |
- |
- |
7,8 |
- |
- |
15,9 |
- |
- |
26,8 |
Число фильтрационных кранов, шт. |
- |
- |
6 |
- |
- |
8 |
- |
- |
12 |
- |
- |
20 |
Габаритные размеры, мм: – длина – ширина – высота |
3500 2800 3710 |
3500 2800 3760 |
5000 3070 3345 |
3500 3800 3710 |
3800 2800 3710 |
3800 3100 4425 |
5030 3890 4080 |
4200 3900 4880 |
5300 4700 4500 |
- 4750 3360 |
5300 5300 4890 |
- 6100 3955 |
Масса аппарата, кг |
3870 |
3760 |
4040 |
3965 |
5280 |
4350 |
5500 |
6200 |
11000 |
19500 |
20000 |
13720 |
Рабочая масса, кг |
11070 |
11150 |
11240 |
14765 |
15000 |
15150 |
23500 |
31000 |
30600 |
42000 |
58000 |
46500 |
Таблица 3.9 – Техническая характеристика автоматизированных варочных агрегатов
Показатели |
Засыпь и марка агрегата |
||||||||||
РЗ-ВВЦ-3; 3 т |
Е-23; 5,5 т |
РЗ-ВВЦ-10; 10 т |
|||||||||
Заторный аппарат РЗ-ВВЦ-3-3 |
Фильтрационный аппарат Е 2318 |
Сборник горячего сусла РЗ-ВВЦ-3-С |
Сусловарочный аппарат РЗ-ВВЦ-3-С |
Заторный аппарат Е-2355 |
Фильтрационный аппарат Е 2318 |
Сборник горячего сусла РЗ-ВВЦ-3-С |
Сусловарочный аппарат Е-2328 |
Заторный аппарат РЗ-ВВЦ-10 |
Фильтрационный аппарат РЗ-ВВЦ-10 |
Сусловарочный аппарат РЗ-ВВЦ-10 |
|
Вместимость, м3: – полная – полезная |
19 15 |
32 18 |
26 20,5 |
25 20,5 |
30 25 |
32 18 |
26 20,5 |
50 35 |
63 50 |
67,6 50 |
87,5 70 |
Площадь поверхности нагрева, м2 |
11 |
13 |
5 |
24 |
14 |
13 |
5 |
26 |
41,5 |
- |
88,5 |
Давление пара, МПа |
0,6 |
- |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
- |
0,6 |
0,6 |
0,4 |
- |
0,4 |
Частота вращения мешалки, об/мин |
60 |
6 |
- |
60 |
59,5 |
6 |
- |
59,5 |
30 |
6 |
30 |
Мощность двигателя, кВт |
7,5 |
17,7 |
- |
7,5 |
15,0 |
17,7 |
- |
10,0 |
13,0 |
27,5 |
7,0 |
Габаритные размеры, мм: – длина – ширина – высота |
3800 3200 5170 |
4500 4500 5335 |
4100 3615 4200 |
4450 3700 5200 |
5470 2920 4240 |
4500 4500 5335 |
4100 3615 4200 |
5700 4000 4845 |
4860 4310 7340 |
7660 6300 5700 |
5700 5200 7125 |
Масса, кг: – номинальная – в рабочем состоянии |
4115
24115 |
9815
29815 |
3060
23060 |
4580
24580 |
-
- |
9815
29815 |
3060
23060 |
12200
49100 |
9400
60000 |
19000
63000 |
12750
83000 |
Таблица 3.10 – Характеристика зарубежных варочных агрегатов
Параметры |
Чехия |
Германия, фирма «Ziemann», засыпь 8,5 т |
||||||||||||
Четырехаппаратный, засыпь 5 т |
Шестиаппаратный, засыпь 8,5 т |
|||||||||||||
Заторный аппарат |
Фильтрационный аппарат |
Сусловарочный аппарат |
Сборник первого сусла |
Заторный аппарат |
Фильтрационный аппарат |
Сусловарочный аппарат |
Котел для несоложеных материалов |
Сборник первого сусла |
Заторный аппарат |
Фильтрационный аппарат |
Сусловарочный аппарат |
Котел для несоложеных материалов |
Сборник первого сусла |
|
Вместимость, м3 |
- |
- |
- |
13,2 |
53,0 |
59,4 |
78,0 |
22,5 |
70,0 |
45,5 |
99,4 |
63,2 |
19,1 |
70,8 |
Площадь поверхности нагрева (фильтрации), м2 |
- |
- |
- |
- |
22 |
- |
40,4 |
10 |
- |
12,7 |
- |
- |
20,8 |
- |
Мощность электродвигателя мешалки, кВт |
- |
- |
- |
- |
5,5/7,5 |
4/2,2 |
4 |
4 |
- |
7,5 |
7,5 |
- |
5,5 |
- |
Диаметр, мм |
3550 |
5600 |
4500 |
3000 |
5000 |
7100 |
6700 |
3750 |
3200 |
4000 |
7800 |
4600 |
4000 |
3200 |
Высота, мм |
6300 |
6500 |
6300 |
3800 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Масса, кг |
- |
- |
- |
- |
5300 |
9505 |
9450 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |