Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Алтайский государственный

технический университет имени И.И. Ползунова»

Факультет Пищевых и химических производств

Кафедра Технология бродильных производств и виноделия

Методическое указание

по выполнению лабораторной работы

«Испытание бродильного аппарата в производственных условиях»

по дисциплине

«Оборудование предприятий бродильных производств»

для студентов направления 19.03.02

«Продукты питания из растительного сырья», очной формы обучения

Барнаул 2015

Содержание

Введение………………………………………………………………………………...3

1 Общие сведения о бродильном аппарате и его производственных аналогах…….4

1.1 Общие сведения о бродильном аппарате……………………………………....4

1.2 Устройство, принцип работы и паспортные данные бродильного аппарата

ЧБ – 15…..............................................................………………………………5

1.3 Анализ устройства бродильного аппарата………………………………..……6

1.4 Технические характеристики отечественного и зарубежного аналогов..……7

1.5 Направления совершенствования бродильных аппаратов……………....…...9

2 Научное обеспечение основного процесса в бродильном аппарате,

вычислительный эксперимент ……………………………………….…………….10

2.1 Основы теории процесса теплопередачи……………..………………….…...10

2.2 Блок-схема вычислительного эксперимента…………………………….……11

2.3 Технологическая схема аппарата………………………………………...……13

3 Программа учебно-производственного испытания…………….……………...…14

4 Испытательный стенд………………………………………………………………16

4.1Схема испытательного стенда…………..…..…………………..………………16

4.2 О методике выбора измерительных приборов………....…………………..…17

5 Методики испытаний бродильного аппарата…………………………………….18

5.1 Методики измерения отдельных параметров …………………..……...…..…19

5.2 Общая последовательность заключительных работ по испытанию

бродильного аппарата……………………………………….…………...……..20

6 Основные требования к технике безопасности при испытании аппарата ……..21

7 Об обработке, представлении и анализе данных по испытанию………...……..22

8 О разработке методики заключения…………………….…………………………23

Вопросы для самоподготовки. Рекомендуемые информационные источники...…24

Введение

Цель лабораторной работы – освоить методику испытания бродильного аппарата в производственных условиях.

В ходе данной лабораторной работы необходимо провести учебно-производственное испытание бродильного аппарата. Испытание разделено на три ключевых этапа:

1. Подготовительный этап включает в себя ознакомление с теоретическими данными, разработку программ испытания

2. Непосредственно испытание заключается в получении практических данных

3. Заключительный этап включает в себя обработку полученных результатов, подведение итогов проделанной работы, разработка рекомендаций и выводов.

Основные задачи, поставленные в работе, заключаются в изучении классификации устройства и принципа действия бродильного аппарата, основных требований к технике безопасности и эффективной эксплуатации; в освоении методики испытания оборудования; в получении навыков подбора оборудования для технической линии.

1 Общие сведения о бродильном аппарате и его производственных аналогах

1.1 Общие сведения о бродильном аппарате

Для брожения сусла в цех брожения, где поддерживают температуру +6…+8 °С, устанавливают бродильные аппараты разного размера и формы. Брожение протекает в открытых или закрытых аппаратах. Если в цехе расположены открытые бродильные аппараты, предусматривается вентиляционная система для удаления диоксида углерода.

Отечественные бродильные аппараты изготовляют из стали, алюминия, нержавеющей стали. Внутреннюю поверхность аппаратов из стали покрывают защитным покрытием или эмалью. Бродильные аппараты выполняют в горизонтальном и вертикальном исполнении, они различаются лишь конструкцией поддерживающих опор и местом установки люка.

Стальные горизонтальные бродильные аппараты устанавливают на жестких опорах в один или два яруса. Опоры первого яруса чаще всего бетонные, второго — металлические. Иногда аппараты второго яруса подвешивают на поясах к потолку или колоннам.

Обычно внутри бродильных аппаратов открытого или закрытого типа устроены трубчатые холодильники. Через них пропускают воду температурой 0,5…1 °С.

На отечественных заводах распространены горизонтальные цилиндрические бродильные аппараты. Они предназначены для проведения главного брожения пивного сусла под давлением. Выпускают аппараты объемом от 7 до 45 м³.

Бродильные аппараты следует располагать так, чтобы к ним был свободный доступ. Расстояние между нижней частью аппарата и полом должно быть достаточным, чтобы разместить емкости для сбора дрожжей.

Назначение:

Бродильный аппарат предназначен для сбраживания пивного сусла.

Классификация:

1.2 Устройство, принцип работы и паспортные данные бродильного аппарата чб-15

Бродильный аппарат представляет собой герметичный горизонтальный цилиндрический сосуд вместимостью от 8 до 50 м³, снабженный охлаждающим змеевиком. На нем имеется штуцер для присоединения пивных шлангов, кран для наполнения и спуска пива, люк для осмотра и мойки внутренней полости, кран для отбора проб, штуцеры для установки шпунт - аппарата и штуцер для установки манометра, а также предохранительный клапан. Для обеспечения достаточного осветления молодого и готового пива танки для главного брожения изготавливают диаметром не более 2,4 м, а танки для дображивания –3,6 м.

Вместимость одного танка подбирают с учетом объёма сусла, получаемого от одного, двух и более заторных аппаратов. Число бродильных аппаратов в цехе определяют в зависимости от числа варок затора в сутки и продолжительности процессов главного брожения.

Пивное сусло подается во входной (он же выходной) патрубок, приборами контролируется температура и давление. Во избежание создания разряжение, разгрузку бродильного аппарата осуществляют с помощью сжатого воздуха. Мерное стекло позволяет следить за уровнем пива в ходе брожения. Для охлаждения сусла используют рубашку охлаждения, подача и отвод воды в которую осуществляется с помощью кранов.

Принципиальная схема бродильного аппарата представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Принципиальная схема бродильного аппарата

1 – шпунт-аппарат; 2 – труба охлаждения; 2а – мерное стекло; 3 – труба для сжатого воздуха; 4 – кран; 5 – опоры железобетонные; 6 – металлический корпус; 7 – кран для отбора проб; 8 – люк для санитарной обработки; 9 – входной/выходной патрубок; 10 – вентиль.

Таблица 1 – Паспортные данные аппарата ЧБ - 15

Диаметр, мм		2100
Длина, мм		5000
Общая вместимость, м3		15
Расстояние между опорами, мм		1000…1500
Ширина опорной площадки, мм		300…400
Размеры люка, мм		350 250
Рабочее давление	В танке, МПа	0.06
	В змеевике, МПа	0.1
Рабочая температура внутри танка, 0С		+2…+10
Диаметр охлаждающего змеевика, мм		80
Условные проходы штуцеров (Dу), мм	Вход и выход продукта	80
	Вход и выход хладагента	80
	Выход СО2	15
	Кран для подвода СО2 и сжатого воздуха	15
	Кран для сбрасывания давления	15