4.2. Расход холодной воды

В технологическом процессе холодная вода расходуется на удаление дробины, охлаждение сусла, мойку оборудования, пивопроводов, тары (таблица 4.3) [1, 8, 20, 30].

1. Расход воды на разбавление пивной дробины, м³/сут:

V1_ХВС = V1_ГВС = 108,28 м³/сут.

Таблица 4.3

Расход холодной воды в производстве пива

Операция	Продолжи-тельность операции, мин	Расход воды
Гидравлическое удаление солодовой дробины	30	4 м3/т зернопродуктов
Гидравлическое удаление хмелевой дробины	15	1 м3/т зернопродуктов
Охлаждение сусла от температуры 95 °С до 35°С: - после гидроциклонных чанов на пластинчатом теплообменнике	В потоке	По паспортным данным (при охлаждении горя- чего сусла отработанная вода используется на горячее водоснабжение)
- охлаждение сусла в отстойных аппаратах	От 60 до 120	26,7 м3/час на 1 т зернопродуктов по Жигулевскому пиву
Мойка оборудования отделения охлаждения сусла	-	0,6 м3 на 1000 дал мощности
Мойка бродильных танков, аппаратов дображивания и сборников фильтрованного пива	-	4,3 м3 на 1000 дал общей мощности
Мойка ЦКБА	-	По расходу на моющую головку
Промывка дрожжей и оборудования дрожжевого отделения	-	Трехразовая промывка и залив одинарным количеством воды
Мойка оборудования фильтрационного отделения	-	0,8 м3 на 1000 дал общей мощности
Промывка пивопровода	-	0,5 м3 на 1000 дал мощности
Охлаждение сусла в стерилизаторе от 95 °С до 35 °С	60	3,5 м3 /час
Охлаждение в аппарате предварительного брожения	60	18,0 м3 /час
Мойка бутылок	Время работы цеха	По паспортным данным бутыломоечных машин
Мойка кег	Время работы отделения	1,0 м3 на 1000 дал общей мощности

Окончание табл. 4.3

Мойка бутыломоечных машин	-	0,7 м3 на 1000 дал общей мощности
Промывка автоматов линии розлива и конвейеров	-	1,5 м3 на 1000 дал общей мощности
Пастеризатор бутылочный	Время работы пастериза- тора	По паспортным данным
Мойка оборудования цеха розлива	30	5,0 м3 /час
Мойка прочего оборудования	5	2,5 м3 /час
Мойка полов	-	2 дм3 на 1 м2 площади промываемого пола

2. Расход воды на удаление хмелевой дробины с белковым отстоем, м³/сут (расчет ведут по формуле 4.1 (стр. 71), где Nхв - см. таблицу 4.3):

V2_ХВС = 1· 27,07 = 27,07 м³/сут.

3. Расход воды на охлаждение сусла в пластинчатом теплообменнике, м³/сут:

V3_ХВ = Nхв · τ₁ · n · z / 60, (4.7)

где Nхв - норма расхода холодной воды, м³/час (в разделе 3.3 выбран пластинчатый теплообменник ООУ-25 производительностью 25 м³/час с расходом воды 50 м³/час (таблица 3.19, стр. 50));

τ₁ - продолжительность операции, мин (по технологической инструкции сусло должно охлаждаться не более 90-120 мин) [27];

n - количество единиц оборудования, подвергающихся мойке в сутки (n = 1 шт.);

z - оборачиваемость варочного агрегата (в примере z = 5,4).

V3_ХВС = 50· 90 · 1· 5,4 /60 = 405 м³/сут.

Расчет расхода воды по операциям 4, 5, 8, 9, 12, 14, 15 ведут по формуле 4.3 (стр. 71).

4. Расход воды на мойку оборудования отделения охлаждения и осветления сусла, м³/сут:

V4_ХВС = 0,6 · 4000000 / 323 ·1000 = 7,43 м³/сут.

5. Расход воды на мойку бродильных танков, аппаратов дображивания, сборников фильтрованного пива, м³/сут:

V5_ХВС = 4,3 · 4000000 / 338 ·1000 = 50,89 м³/сут.

6. Расход воды на мойку ЦКБА, м³/сут (расчет ведут по формуле 4.4, стр. 72):

V6_ХВС = V11_ГВ = 10 м³/сут.

7. Расход воды на промывку дрожжей и оборудования дрожжевого отделения (данный расчет не проводят, если принята схема без подработки дрожжей):

V7_ХВС = Vдр.г · n₁ · n ₂/ τ, (4.8)

где Vдр.г - суммарный годовой объем дрожжей (семенных или товарных), м³ (таблица 1.6, стр. 20);

τ - количество дней в году работы отделения главного брожения (таблица 3.1, стр. 27);

n ₁ - количество промывок дрожжей в сутки (таблица 4.3);

n₂ - увеличение объема дрожжей после разбавления их водой (для семенных дрожжей 1:1 n₂ = 2, для товарных дрожжей 1:0,3 n₂ = 1,3).

Для семенных дрожжей V7_ХВС = 340 · 3 · 2 / 338 = 6,04 м³/сут.

Для товарных дрожжей V7_ХВС = 850 · 3 · 1,3 / 338 = 9,81 м³/сут.

Суммарный расход воды на промывку дрожжей ∑V7_ХВС = 15,85 м³/сут.

8. Расход воды на мойку оборудования фильтрационного отделения, м³/сут:

V8_ХВС = 0,8 · 4000000 / 238 ·1000 = 13,45 м³/сут.

9. Расход воды на промывку пивопроводов, м³/сут:

V9_ХВС = 0,5 · 4000000 / 338 ·1000 = 5,92 м³/сут.

10. Расход воды на охлаждение сусла в стерилизаторе, м³/сут (расчет ведут по формуле 4.4 (стр. 72), где Nхв - норма расхода воды на операцию, м³/час (таблица 4.3); τ₁ - продолжительность охлаждения, мин; n - количество аппаратов (или операций в сутки)):

V10_ХВС = 3,5 · 60 · 1 /60 = 3,5 м³/сут.

11. Расход воды на охлаждение в аппарате предварительного брожения, м³/сут:

V11_ХВС = 18,0 · 60 · 1 /60 = 18,0 м³/сут.

12. Расход воды для мойки кег, м³/сут (расчет ведут по п. 10 раздела 4.1):

V12_ХВС = 1,0 · 2800000 · 0,3 / 238 ·1000 = 3,53 м³/сут.

13. Расход воды на мойку бутылок, м³/сут (расчет ведут по формуле 4.4 (стр. 72), где N - норма расхода воды на операцию, м³/час (из таблицы 3.29 (стр. 60) для линии розлива производительностью 24 тыс. бутылок в час Nхв = 26 м³/час); τ₁ - продолжительность мойки, час (две смены по 8 часов); n - количество линий розлива):

V13_ХВС = 26,0 · 16 · 1 = 416 м³/сут.

Расход воды на ополаскивание ПЭТ-бутылок рассчитывается аналогично, норму расхода воды берут из характеристик соответствующего оборудования.

14. Расход воды на мойку бутыломоечных машин, м³/сут (расчет ведут по формуле 4.3 (стр. 71), где ∑L - см. пояснения к формуле 4.6, стр. 73):

V14_ХВС = 0,7 · 2320000 / 238 ·1000 = 6,82 м³/сут.

15. Расход воды на промывку автоматов линии розлива и конвейеров (пример приведен для розлива в стеклобутылку, для розлива в ПЭТ-бутылку расчет аналогичен), м³/сут:

V15_ХВС = 1,5 · 2320000 / 238 ·1000 = 14,62 м³/сут.

16. Расход воды на прочие нужды принимаем 5 м³ на 1 т перерабатываемых зернопродуктов в сутки, м³/сут:

V16_ХВС = 5 ·27,07 = 135,35 м³/сут.

Расчет годового и удельного количества холодной воды ведут аналогично расходу горячей воды, соответственно по пп. 15 и 16 раздела 4.1.

При определении удельного расхода воды по операциям 12-15 ∑L берут соответственно по выпуску товарного пива в кегах и стеклобутылке, т.е. 840000 и 2800000 · 0,4 + 800000 + 400000 = 2320000 дал.

17. Максимальный часовой расход воды принимают равным 12 % от суточного расхода (таблица 4.4) без учета на мойку полов:

V_{ХВ Ч} = 0,12 · 1241,71= 149,0 м³/час.

18. Количество повторно используемой воды принимают равным 70 % от расхода воды на охлаждение сусла:

V_{ХВ ПОВТ.} = 0,7 · 405 = 283,5 м³/сут.

19. Суммарный суточный расход холодной и горячей воды, м³/сут.

∑V_В = ∑V_{ГВ СУТ} + ∑V_{ХВ СУТ} ^__ V_{ХВ ПОВТ.} = 410,09 + 1241,7 – 283,5 = 1368,3 м³/сут.

Таблица 4.4

Сводные данные о расходе горячей воды

Наименование операции	Расход воды на операцию			Удельный расход воды
	м3/сут	м3/год	м3/дал
Удаление пивной дробины	108,28	34 974,44	0,0087436
Удаление хмелевой дробины	27,07	8743,61	0,0021859
Охлаждение сусла в пластинчатом теплообменнике	405	130815	0,0327037
Мойка оборудования отделения охлаждения и осветления сусла	7,43	2399,89	0,0005999
Мойка бродильных танков, аппаратов дображивания, сборников фильтрованного пива	50,89	17 200,82	0,0043002
Мойка ЦКБА	10,00	3400	0,00085
Промывка дрожжей	15,85	5357,30	0,0013393
Мойка оборудования фильтрацион- ного отделения	13,45	3201,10	0,0008002
Промывка пивопроводов	5,92	2000,96	0,0005002
Охлаждение сусла в стерилизаторе	3,5	21	0,0000052
Охлаждение сусла в аппарате предварительного брожения	18,0	108	0,000027
Мойка кег	3,53	840,14	0,0010001
Мойка бутылок	416	99008	0,024752
Мойка бутыломоечных машин	6,82	1623,16	0,0006996
Промывка автоматов линии розлива и конвейеров	14,62	3479,56	0,0014998
Прочие нужды	135,35	45 748,30	0,011437
ИТОГО:	1241,71	358 921,28	0,0914437

В соответствии с нормами технологического проектирования [20] расход воды на 1 т зернопродуктов, включая мойку полов, за вычетом повторно используемой воды, не должен превышать 57 м³.