- •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
3.2.3 Оборудование для хранения и подготовки
зернопродуктов
Вместимость бункера для хранения суточного запаса зернопродуктов рассчитывается как:
|
(3.12) |
Бункера проектируют либо цилиндрические с коническим днищем, либо прямоугольные с пирамидальным днищем.
Полезная вместимость цилиндрического бункера определяется как:
|
(3.13) |
где D – диаметр бункера, м;
Н – высота цилиндрической части бункера, м;
h – высота конической части бункера, м.
Вместимость прямоугольного бункера с квадратным сечением определяется по формуле 3.3.
Днища бункеров должны обеспечивать гравитационную разгрузку и проектируется с учетом угла естественного откоса α. Этим условиям отвечает следующая зависимость между высотой днища и его размерами в плане:
– при конусном днище: |
|
– при пирамидальном днище: |
|
Для дробленых зернопродуктов угол естественного откоса составляет α = 60°; tg 60° = 1,732.
Бункер для солода рассчитывают на максимальное суточное количество перерабатываемого зерна:
|
|
Для возможности раздельного хранения светлого и темного солода принимаем два одинаковых прямоугольного бункера вместимостью по 28 м3.
Согласно формуле 3.3 и с учетом соотношения высоты и размеров в плане при стороне квадрата 3 м параметры бункеры следующие:
|
|
|
Бункер для ячменя рассчитывают с учетом количества ячменя и засыпи, которое составляет 25 %:
|
|
Принимаем бункер вместимостью 12 м3.
Размеры бункера при стороне 2 м будут следующие:
|
|
|
Таким же образом найдем параметры бункера для риса и бункера для карамельного солода:
|
|
Принимаем бункер вместимостью 8,5 м3.
Размеры бункера при стороне 2 м будут следующие:
|
|
|
|
|
Принимаем бункер вместимостью 6 м3.
Размеры бункера при стороне 2 м будут следующие:
|
|
|
Оборудование для полировки солода и очистки ячменя
Производительность полировочной машины и воздушно-ситового сепаратора будет определяться:
|
(3.14) |
где Qед – единовременная засыпь, т;
τ1 – время очистки зернопродуктов, час.
Очистка зернопродуктов на одну варку продолжается 1,5…2 часа. Тогда:
|
|
|
|
Из таблиц 3.11 и 3.12 выбираем солодополировочную машину РВ-ВПС производительностью 5 т/час и воздушно-ситовой сепаратор ЗСМ-5 производительностью 4,1 т/час.
Таблица 3.11 – Техническая характеристика полировочных машин
Показатель |
СП-54 |
РЗ-ВПС |
Производительность, кг/час |
1000 |
5000 |
Мощность электродвигателя, кВт |
1,1 |
5,77 |
Расход воздуха на аспирацию, м3/мин |
- |
46,0 |
Габаритные размеры, мм |
1520×730×1770 |
1684×1466×2110 |
Масса, кг |
435 |
1200 |
Таблица 3.12 – Техническая характеристика сепараторов типа ЗСМ
Показатели |
ЗСМ-5 |
ЗСМ-10 |
ЗСМ-20 |
ЗСМ-50 |
ЗСМ-100 |
Производительность по товарному ячменю, т/час |
4,1 |
8,3 |
16,6 |
41,4 |
82,9 |
Расход воздуха на аспирацию, м3/мин |
3500 |
10400 |
10600 |
10800 |
21600 |
Электродвигатель эксцентрикового колебателя: мощность, кВт частота вращения, об/мин |
1,1
1450 |
1,1
1440 |
1,1
1400 |
1,1
930 |
1,1
930 |
Электродвигатель шнеков, кВт: мощность, кВт частота вращения, об/мин |
-
- |
-
- |
-
- |
1,1
1400 |
1,1
1400 |
Габаритные размеры, мм: – длина – ширина – высота |
2755 1200 2500 |
2700 2790 2670 |
2770 2790 2670 |
3400 1850 3000 |
3400 3750 3000 |
Масса, кг |
900 |
1450 |
1550 |
1660 |
3200 |
Нории для подъема очищенных зернопродуктов должны иметь такую же производительность, как у полировочной машины и воздушно-ситового сепаратора.
Из таблицы 3.3 принимаем две нории НЦГ-5 производительностью 5 т/час.
Емкости для очищенных зернопродуктов являются промежуточными и должны вмещать получасовой запас производительности полировочной машины и воздушно-ситового сепаратора. Вместимость бункера полированного солода:
|
|
Принимаем бункер вместимостью 6,0 м3. Размеры бункера при стороне 1,5 м:
|
|
|
Вместимость бункера очищенного ячменя:
|
|
Принимаем бункер вместимостью 4,0 м3. Размеры бункера при стороне 1,5 м:
|
|
||
|
|||
Дробилки. Перед дроблением зернопродукты очищают от металлических примесей на магнитных колонках (таблица 3.13). Для рассматриваемого примера устанавливаем две магнитные колонки БКМ4-5.
Дробилки должны обеспечить измельчение зерна на одну варку за 1,5…2 часа.
Производительность солододробилки:
|
|
Таблица 3.13 – Техническая характеристика магнитных колонок
Показатель |
БКМ2-1,5 |
БКМ2-3 |
БКМ2-7,5 |
БКМ3-7 |
БКМ4-5 |
БКМП2-3 |
БКМА2-5 |
Число магнитных линий, шт. |
2 |
2 |
2 |
3 |
4 |
2 |
2 |
Длина одной линии, мм |
150 |
300 |
750 |
700 |
500 |
300 |
500 |
Число магнитов, шт. |
12 |
24 |
60 |
84 |
80 |
24 |
40 |
Габаритные размеры: – длина – ширина – высота |
316 320 600 |
470 320 600 |
928 320 600 |
840 790 1270 |
670 320 950 |
515 320 600 |
635 300 530 |
Масса, кг |
16,5 |
27,0 |
55,7 |
113,5 |
80,0 |
29,0 |
30,8 |
Из таблицы 3.14 выбираем две дробилки «Миаг» производительностью 2,5 т/час.
Производительность дробилки карамельного солода:
|
|
Выбираем дробилку БДА-1М производительностью 1 т/час.
Производительность станка для измельчения ячменя и риса:
|
|
Таблица 3.14 – Техническая характеристика солододробилок
Показатели |
БДА-1М |
«Миаг» |
|
Производительность, т/час |
1 |
1 |
2,5 |
Число вальцов, шт. |
4 |
4 |
6 |
Мощность электродвигателя, кВт |
5,5 |
6,8 |
9,5 |
Габаритные размеры, мм: – длина – ширина – высота |
1890 1166 1690 |
1850 1600 1650 |
2340 2150 1650 |
Масса, кг |
1876 |
2200 |
5420 |
Из таблицы 3.15 выбираем вальцовый станок ВМП производительностью 40×0,5/24 = 0,83 т/час.
Таблица 3.15 – Техническая характеристика мукомольных вальцовых станков
Показатели |
ЗМ 25×100 |
ЗМ 25×80 |
ЗМ 25×60 |
ЗМ 30×60 |
ЗС 25×80 |
ЗС 25×60 |
ВМП 18,5×40 |
БВ 25×80 |
Производительность одной половины станка при первом пуске на обойном помоле и извлечении, т/сут: – до 50 % – до 60 % |
- 60 |
- 48 |
- 36 |
- 36 |
100 - |
75 - |
40 - |
- 75–80 |
Расход воздуха на аспирацию, м3/мин |
10 |
10 |
8 |
8 |
- |
- |
- |
- |
Мощность электродвигателя, кВт |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
10 |
39 |
Количество электродвигателей |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
- |
Масса станка без двигателей, кг |
3450 |
2950 |
2600 |
3050 |
3400 |
3050 |
1000 |
3260 |
Перед измельчением зернопродукты взвешиваются на автоматических весах. Из таблицы 3.5 принимаем двое весов марки Д-20 производительностью 1,44…6,01 т/час.
На современных предприятиях для измельчения солода применяют дробилки мокрого помола и дробилки с замочным кондиционированием. Характеристика современных дробилок представлена в таблице 3.16.
Таблица 3.16 – Техническая характеристика современных установок для мокрого дробления и дробления с кондиционированием
Параметры |
Дробилка БД6-ВДА (Россия) |
Дробилка «Variomill» (Германия) |
Дробилка «RM-W» (Венгрия) |
Дробилка «Lenz L16» (Германия) |
Производительность, т/час |
6,0 |
20,0 |
1,7 |
16,0 |
Потребляемая мощность, кВт |
26,2 |
74,0 |
17,0 |
53,7 |
Габаритные размеры, мм: – длина – ширина – высота |
2980 2450 6150 |
2190 1240 6200 |
1400 1400 6000 |
3540 2000 6600 |
Масса, кг |
4300 |
4750 |
650 |
5750 |
На каждую тонну зернопродуктов принимается 3 м3 вместимости бункера, тогда объем бункера дробленого солода:
|
|
Размеры бункера при стороне 2 м и угле конусного днища 60°:
|
|
|
Бункер дробленого ячменя:
|
|
Размеры бункера при стороне 1 м и угле конусного днища 60°:
|
|
|
Бункер дробленого карамельного солода:
|
|
Размеры бункера при стороне 1 м и угле конусного днища 60°:
|
|
|
Бункер дробленого риса:
|
|
Размеры бункера при стороне 1,5 м и угле конусного днища 60°:
|
|
|
