- •Глава 1. Расчет расхода сырья, полупродуктов, вспомогательных материалов,
- •1.1. Расчет расхода сырья, полупродуктов, отходов производства
- •Характеристика сырья
- •Экстрактивность:
- •1) На воздушно-сухое вещество конкретного зернопродукта, %:
- •1.2. Расчет тары и вспомогательных материалов
- •Нормативы потерь стеклянных бутылок на пивоваренных заводах
- •Т аблица 2.2 Нормы запаса и хранения посуды, ящиков и готовой продукции
- •О кончание табл. 2.2
- •Глава 3. Расчет и подбор
- •3.1. Оборудование для приемки зернопродуктов
- •Оборудование для механической разгрузки зерна
- •3.2. Оборудование варочного цеха
- •3.2.1. Выбор варочного агрегата Варочный агрегат подбирается по количеству зернопродуктов, перерабатываемых в сутки (qсут) в наиболее напряженный месяц:
- •Характеристика варочных агрегатов
- •3.2.2. Вспомогательное оборудование варочного цеха
- •Насосы Производительность насосов (пнас, м3/час):
- •Насос мутного сусла. Возврат мутного сусла длится 10 мин, и его количество составляет 10 % от объема заторной массы. Подача насоса:
- •Насос для удаления дробины. Для удобства перекачки дробина разбавляется водой в соотношении 1:4, и процесс ее передачи в сборник длится 15 мин. Масса дробины из одной варки:
- •Сборники для дробины. Бункер должен вмещать дробину с одной варки. Для рассматриваемого примера вместимость бункера 24,1 м3. При диаметре бункера 4 м его высота составит:
- •3.2.3. Оборудование для хранения и подготовки зернопродуктов Бункера для хранения суточного запаса зернопродуктов Вместимость бункеров (vб.Сут, м3):
- •Т 37 аблица 3.8 Техническая характеристика отечественных классических варочных агрегатов
- •Т 39 аблица 3.9 Техническая характеристика автоматизированных варочных агрегатов
- •Т аблица 3.10
- •Характеристика зарубежных варочных агрегатов
- •Бункер для солода рассчитывают на максимальное суточное количество перерабатываемого зерна.
- •Техническая характеристика полировочных машин
- •Техническая характеристика сепараторов типа зсм
- •Дробилки
- •Бункер дробленого карамельного солода:
- •Бункер дробленого риса:
- •3.3. Оборудование для осветления и охлаждения сусла
- •Техническая характеристика гидроциклонных аппаратов
- •3.4. Оборудование цеха брожения и дображивания
- •3.4.1. Оборудование при использовании классической схемы
- •Техническая характеристика аппаратов главного брожения
- •Для Московского пива:
- •Для Украинского пива:
- •Для Московского пива:
- •Для Украинского пива:
- •3.4.2. Оборудование при использовании
- •Для Московского пива:
- •Для Украинского пива:
- •Техническая характеристика цкба
- •Пивные насосы. Производительность насосов при напряженной работе завода, м3/час:
- •Техническая характеристика установок Грейнера
- •3.5. Оборудование фильтрационного отделения
- •3.6. Оборудование цеха розлива
- •3.6.1. Розлив пива в бутылки
- •Розлив в стеклянную бутылку. Согласно заданию, в стеклянную бутылку вместимостью 0,5 дм3 разливается 40 % Жигулевского пива и все сортовое пиво. Общее количество пива составит:
- •3.6.2. Розлив пива в кеги
- •Глава 4. Энергетические расчеты
- •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
- •Т аблица 4.5
- •Сводные данные по расчету пара
- •4.4. Расход холода
- •4.4.1. Расход холода на охлаждение сусла
- •4.4.2. Расход холода на отвод тепла,
- •4.4.3. Расход холода на охлаждение молодого пива
- •4.4.4. Расход холода на отвод тепла,
- •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
- •Кратность воздухообмена
- •Сводные данные по расходу холода
- •4.5. Расход сжатого воздуха
- •Нормы расхода сжатого воздуха
- •4.6. Расход диоксида углерода
- •Нормы расхода диоксида углерода
- •4.7. Расход электроэнергии
- •Список рекомендуемой литературы
- •Технология отрасли «Технологические расчеты по производству пива»
- •650056, Г. Кемерово, б-р Строителей, 47
- •650010, Г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52
1.2. Расчет тары и вспомогательных материалов
Исходными данными для расчета являются результаты расчета продуктов (таблица 1.6, стр. 20), нормативы потерь бутылок (таблица 1.4), нормы расхода вспомогательных материалов в производстве пива (таблица 1.5, стр. 15).
Бутылки стеклянные
1. Суммарный годовой объем фильтрованного пива всех наименований, разливаемого в стеклянные бутылки (0,5 дм3), дал:
∑Vф.п.гсб = Vф.п.г · nСБ, (1.33)
где Vф.п.г - годовой объем фильтрованного пива данного сорта (таблица 1.6, стр. 20);
nСБ - доля данного сорта пива, разливаемого в стеклянные бутылки.
∑Vф.п.гсб = 2831142 · 0,4 + 816326 · 1 + 408200 · 1= 2356983 дал.
Таблица 1.4
Нормативы потерь стеклянных бутылок на пивоваренных заводах
Потери по операциям |
Значение |
Потери на складах тары (% к количеству принятых бутылок плюс отпущенных, деленному на два) |
|
Хранение бутылок всех типов и вместимостей на пристанционных складах, базах предприятий, включая приемку, штабелирование, расштабелирование и отпуск:
металлической)
|
0,06
0,3 0,2 |
Обработка бутылок типа Х в тарных цехах, включая сортирование, бракераж, внутризаводское перемещение, выемку* из ящиков и отпуск |
0,45 |
Потери в производстве (% к количеству бутылок, поступивших в производство) |
|
Мойка бутылок типа Х (0,5 и 0,33 дм3), розлив, включая укупорку, оформление, укладку в ящики и передачу в цех готовой продукции |
2 |
Бутылочная пастеризация |
2 |
Предварительная мойка сильно загрязненных бутылок типа Х |
1,5 |
Потери в цехах готовой продукции (% к количеству принятых бутылок плюс отпущенных, деленному на два) |
|
Внутрискладская транспортировка, хранение и погрузка в автомашины или железнодорожные вагоны |
0,09 |
Упаковка в закрытые деревянные ящики |
0,04 |
Упаковка в картонные ящики |
0,015 |
Надбавки к нормативам потерь (боя) (% к количеству бутылок, поступивших в производство) |
|
Механизированная укладка продукции в ящики на автоматах:
|
0,1 0,15 |
Механизированное пакетирование** |
0,03 |
Склад готовой продукции на предприятиях Крайнего Севера и в районах, приравненных к нему |
0,004 |
_______
* При выемке бутылок из ящиков и контейнеров в цехе розлива нормы снижаются на 0,18 %.
** Нормы потерь (боя) при пакетировании готовой продукции на импортном оборудовании составляют 0,05 %.
Таблица 1.5
Расход вспомогательных материалов в производстве пива
Операция |
Материал |
Ед. измерения |
Норма |
Приготовление затора (несоложеного сырья 25 %) |
Ферментный препарат МЭК |
г/т |
40 |
Подкисление затора |
Кислота молочная пищевая |
кг/100 кг сырья |
0,08 |
Фильтрование пива |
Картон опорный |
г/дал |
1,4 |
Картон осветляющий |
г/дал |
0,8 |
|
Кизельгур (диатомит) |
г/дал |
25 |
|
Укупорка бутылок с пивом |
Кронен-пробка |
% к количеству бутылок готовой продукции |
104,5 |
Этикетировка бутылочной продукции |
Этикетки |
шт./дал для бутылок на 0,5 дм3 |
20,9 |
шт./дал для бутылок на 0,33 дм3 |
30,9 |
||
Этикетировка продукции в кегах |
Этикетки |
шт./гл |
2 |
Наклейка этикеток |
Декстрин |
г/дал |
5,5 |
Дезинфекция: - оборудования и комму- никаций (приготовление антиформина)
|
Известь хлорная |
кг/тыс. дал |
1,6 |
- помещений
|
кг/м2 площади в год |
0,5 |
|
- территории |
кг/м2 площади в год |
18 |
|
Приготовление антиформина |
Сода каустическая |
кг/тыс. дал пива |
1,7 |
Мойка стеклотары |
То же |
кг/млн. бутылок |
1100 |
Приготовление раствора антиформина |
Сода кальцинированная техническая |
кг/тыс. дал |
3,6 |
2. Годовое количество бутылок, необходимых для розлива фильтрованного пива, без учета потерь, млн. шт.:
Ко = ∑Vф.п.гсб · 20, (1.34)
где 20 - пересчет 1 дал пива на бутылки вместимостью 0,5 дм3.
Ко = 2356983 · 20 = 47,14 млн. бутылок.
3. Годовое количество бутылок с учетом потерь, млн. шт.:
К1 = (Ко · 100) / (100 - ∑ПР), (1.35)
где ∑ПР - суммарный бой бутылок при хранении, мойке, розливе, % (таблица 1.4, стр. 14): принимаем потери (в %) в складе посуды - 0,06 + 0,45 = 0,51; в цехе розлива - 2; в складе готовой продукции - 0,09 + 0,03 + 0,15 = 0,27; ∑ПР = 2,78 %.
К1 = (47,14 · 100) / (100 - 2,78) = 48,49 млн. бутылок.
4. Количество бутылок для возмещения боя, млн. шт.:
К2 = К1 – Ко; (1.36)
К2 = 48,49 - 47,14 = 1,35 млн. бутылок.
5. Количество новых бутылок, млн. шт.:
К3 = Ко · (5 / 100) + К2, (1.37)
где 5 - количество бутылок, не возвращаемых из торговой сети, %.
К3 = 47,14 · (5 / 100) + 1,35 = 3,71 млн. бутылок.
6. Количество оборотных бутылок, млн. шт.:
К4 = Ко / 40, (1.38)
где 40 - число оборотов бутылки в год.
К4 = 47,14 / 40 = 1,18 млн. бутылок.
Преформы для ПЭТ-бутылок
1. Суммарный годовой объем фильтрованного пива всех наименований, разливаемого в ПЭТ-бутылки (1,5 дм3), дал:
∑Vф.п.гбПЭТ = Vф.п.г · nПЭТ, (1.39)
где Vф.п.г - годовой объем фильтрованного пива данного сорта (таблица 1.6, стр. 20);
nПЭТ - доля данного сорта пива, разливаемого в ПЭТ-бутылки.
∑Vф.п.гбПЭТ = 2831142 · 0,3 = 849343 дал.
2. Годовое количество преформ для ПЭТ-бутылок, необходимых для розлива фильтрованного пива, без учета потерь, млн. шт.:
К5 = ∑Vф.п.гбПЭТ / 0,15, (1.40)
где 0,15 - вместимость одной ПЭТ-бутылки, дал.
К5 = 849343 / 0,15 = 5,66 млн. бутылок.
3. Годовое количество преформ для бутылок с учетом потерь, млн. шт.:
К6 = (К5 ·100) / (100 – 0,1), (1.41)
где 0,1 - потери преформ и бутылок, % (принимаем условно).
К6 = (5,66 ·100) / (100 - 0,1) = 5,666 млн. шт.
Кеги
1. Суммарный годовой объем фильтрованного пива всех наименований, разливаемого в кеги, дал:
∑Vф.п.гк = Vф.п.г · nК , (1.42)
где Vф.п.г - годовой объем фильтрованного пива данного сорта (таблица 1.6, стр. 20);
nК - доля данного сорта пива, разливаемого в кеги.
∑Vф.п.гк = 2831142 · 0,3 = 849343 дал.
2. Количество кег для розлива годового количества фильтрованного пива, шт.:
К7 = ∑Vф.п.гк / VК, (1.43)
где VК - вместимость одного кега, дал (принимаем 5 дал).
К7 = 849343 / 5 = 169869 шт.
3. Дополнительное количество новых кег исходя из условия, что только 90 % кег являются оборотными:
К8 = К7 · (100 - 90) / 100; (1.44)
К8 = 169869 · (100 - 90) / 100 = 16987 шт.
4. Количество оборотных кег при условии 40 оборотов каждого кега в год, шт.:
К9 = К8 / 40 = 4247 шт.
Ящики
1. Количество ящиков для стеклянных бутылок для укладки всей продукции с учетом 2 % износа, млн. шт.:
К10 = К1 / (20 · (100 – 0,02)), (1.45)
где 20 - бутылок вместимостью 0,5 дм3, укладываемых в стандартные ящики, шт.
К10 = 48,49 / (20 · 0,98) = 2,47 млн. ящиков.
2. Количество новых ящиков с учетом того, что 90 % ящиков являются оборотными, млн. шт.:
К11 = К10 · (100 - 90) /100; (1.46)
К11 = 0,247 млн. ящиков.
3. Количество оборотных ящиков, млн. шт.:
К12 = К1 / 20 · 40, (1.47)
где 40 - число оборотов ящика в год.
К12 = 48,49 / 20 · 40 = 0,0606 млн. ящиков.
Пробки и этикетки
1. Количество кронен-пробок (К13СБ) и этикеток (К14СБ) на годовой выпуск бутылочной продукции, млн. шт.:
К13СБ = Ко · 106 · 1,045, (1.48)
где 1,045 - расход кронен-пробок на 1 дал напитков от количества готовой бутылочной продукции, доля (таблица 1.5, стр. 15).
К14СБ = Ко ·106 ·1,03, (1.49)
где 1,03 - расход этикеток на 1 дал напитков от количества готовой бутылочной продукции, доля (таблица 1.5, стр. 15).
К13СБ = 47,14 · 106 · 1,045 = 49,26 млн. шт.;
К14СБ = 47,14 · 106 · 1,03 = 48,55 млн. шт.
2. Количество винтовых пробок (К13ПЭТ) и этикеток (К14ПЭТ) на годовой выпуск продукции в ПЭТ-бутылках, млн. шт.:
К13ПЭТ = 5,66 ·106 ·1,045 = 5,91 млн. шт.;
К14ПЭТ = 5,66 ·106·1,03 = 5,83 млн. шт.
3. Количество этикеток для кег (2 этикетки на 10 дал, таблица 1.5, стр. 15):
К14К = ∑Vф.п.гк ·2 /10, (1.50)
К14К = 849343 ·2 /10 = 0,169869 млн. шт.
4. Суммарное количество этикеток на бутылочную (стекло и ПЭТ) и кеговую продукцию:
∑К14 = К14СБ + К14ПЭТ + К14К = 54,55 млн. шт.
Клей декстрин для наклейки этикеток
1. Количество клея (декстрина) на годовой выпуск бутылочного пива, кг:
К15СБ = Ко · 0,275 · 106 / 103, (1.51)
где 0,275 - расход декстрина (в кг) на 1000 бутылок (или 5,5 г на 1 дал пива, разливаемого в бутылки вместимостью 0,5 дм3, таблица 1.5, стр. 15).
К15СБ = 47,14 · 0,275 ·106 / 103 = 12964 кг
2. Количество клея на годовой выпуск пива в ПЭТ-бутылках, кг:
К15ПЭТ = 5,66 · 0,275 ·106 /103 = 1556,6 кг.
3. Количество клея на годовой выпуск пива, разливаемого в кеги, кг:
К15К = ∑Vф.п.гк · 2 · 0,275 / (10 · 1000), (1.52)
где 2 - норма расхода этикеток на кеговую продукцию (в шт.) на 10 дал (таблица 1.5, стр. 15).
К15К = 849343 · 2 · 0,275 / (10 · 1000) = 46,71 кг.
4. Суммарное годовое количество клея на бутылочную и кеговую продукцию, кг:
∑К15 = К15СБ + К15ПЭТ + К15К = 14568 кг.
Щелочь для мойки бутылок и кег
1. Количество щелочи на годовой выпуск бутылочной продукции, кг:
К16СБ = К1 · 1100, (1.53)
где 1100-1000 - средний расход щелочи на 1 млн. бутылочной продукции, кг (таблица 1.5, стр. 15).
К16СБ = 48,49 · 1100 = 53339 кг.
2. Количество щелочи на годовой выпуск продукции в кегах, кг:
К16К = К7 · 0,11, (1.54)
где 0,1-0,11 - средний расход щелочи на 1кег вместимостью 5 дал, кг.
К16К = 169869 · 0,11 = 18686 кг.
3. Суммарное годовое количество щелочи на бутылочную и кеговую продукцию, кг:
∑К16 = К16СБ + К16К = 72025 кг.
Результаты расчета продуктов, вспомогательных материалов и отходов пивоваренного производства представлены в таблице 1.6.
Таблица 1.6
Результаты расчета продуктов, отходов, вспомогательных материалов
Сырье и продукты |
Жигулевское |
Московское |
Украинское |
На годовую производи- тельность |
|||
на 1 дал пива |
на 2800000 дал |
на 1 дал пива |
на 800000 дал |
на 1 дал пива |
на 400000 дал |
4000000 дал |
|
Зерновое сырье, кг: |
1,388 |
3886400 |
1,738 |
1390400 |
1,050 |
420000 |
5696800 |
солод светлый |
|||||||
солод темный |
- |
- |
- |
- |
0,884 |
353600 |
353600 |
солод карамельный |
- |
- |
- |
- |
0,221 |
88400 |
88400 |
ячмень |
0,463 |
1229000 |
- |
- |
- |
- |
1229000 |
рис |
- |
- |
0,434 |
347200 |
- |
- |
347200 |
Всего |
1,85 |
5115400 |
2,17 |
1737600 |
2,21 |
862000 |
7715000 |
Полупродукты, дал: |
1,127 |
3155659 |
1,142 |
913617 |
1,142 |
456800 |
4526076 |
сусло горячее |
|||||||
сусло холодное |
1,059 |
2966223 |
1,074 |
858792 |
1,074 |
429400 |
4254415 |
пиво молодое |
1,035 |
2899211 |
1,049 |
839054 |
1,049 |
419520 |
4157785 |
пиво фильтрованное |
1,011 |
2831142 |
1,021 |
816326 |
1,021 |
408200 |
4055668 |
Другие виды сырья, кг: |
0,0145 |
45780 |
0,0255 |
23328 |
0,0121 |
5540 |
74648 |
хмель |
|||||||
Амилосубтилин Г10х |
- |
414 |
- |
87 |
- |
- |
501 |
молочная кислота |
- |
4145 |
- |
- |
- |
- |
4145 |
дрожжи семенные, дм3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
340353 |
Вспомогательные материалы, млн. шт.: |
|
|
|
|
|
|
48,49 |
бутылки: стеклянные |
|||||||
ПЭТ |
|
|
|
|
|
|
5,666 |
Кеги |
|
|
|
|
|
|
0,169869 |
Ящики |
|
|
|
|
|
|
2,47 |
кронен-пробки |
|
|
|
|
|
|
49,26 |
Винтовые пробки |
|
|
|
|
|
|
5,91 |
Этикетки |
|
|
|
|
|
|
54,55 |
клей декстрин, кг |
|
|
|
|
|
|
14568 |
щелочь, кг |
|
|
|
|
|
|
72025 |
Отходы, кг: |
2,23 |
6243422 |
2,46 |
1970800 |
2,79 |
1115126 |
9329348 |
дробина солодовая |
|||||||
СО2 |
0,276 |
772240 |
0,363 |
290560 |
0,329 |
131617 |
1194417 |
дрожжи товарные, дм3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
850883 |
ГЛАВА 2. РАСЧЕТ СКЛАДОВ
Исходными данными для расчета складов являются результаты расчета продуктов (таблица 1.6), нормативы потерь бутылок (таблица 1.4, стр. 14), нормы запаса сырья и отходов (таблица 2.1), посуды и готовой продукции (таблица 2.2) [20].
Площадь склада для сырья и вспомогательных материалов (хмеля, карамельного солода, риса, сахара, диатомита, опорного картона и т.д.), м2:
S1 = (Мг · n1 · k1) / (τ1 · m1), (2.1)
где Мг - годовое количество сырья и материалов, кг (таблица 1.6);
n1 - норма запаса сырья (год, месяц) (таблица 2.1) (для хмеля n1 = 1 год);
k1 - коэффициент, учитывающий площадь, необходимую для обслуживания и проезда (k1 = 1,5);
τ1 - количество месяцев работы пивоваренного завода в год (для хмеля берется годовой запас, τ1 =1) (таблица 3.1, стр. 27);
m1 - удельная нагрузка на 1 м2 площади, кг (таблица 2.1).
Склад хмеля:
S1х = (74647,6 · 1 · 1,5) / (1 · 1000) = 112 м2.
Склад карамельного солода и риса:
S1к.с., р. = ((88400 + 347200) · 2 · 1,5) / (11,33 · 1500) = 76,9 м2.
Склад оборотных бутылок, м2:
S2 = (∑Vф.п.гсб · k1 · k2 · n2) / (m2 · τ), (2.2)
где ∑Vф.п.гсб - см. формулу 1.33 (стр. 13);
k1 = 1,5;
k2 - коэффициент, учитывающий бой и брак в складе посуды, при розливе и складе готовой продукции (k2 = 1 + (∑ПР / 100), ∑ПР = 2,78 %, k2 = 1,0278);
n2 - норма запаса, сут (таблица 2.2, для оборотных, новых бутылок, готовой продукции n2 = 2,);
m2 - количество ящиков, размещаемых на 1 м2 площади (m2 = 50 при укладке в 2 яруса, m2 = 75 при укладке в 3 яруса) (таблица 2.2);
τ - количество рабочих дней в году цеха розлива (таблица 3.1, стр. 27).
Для стеклобутылок:
S2 = 2356983 · 1,0278 · 1,5 · 2 / 75 · 238 = 407,14 м2.
Склад готовой продукции, м2:
S3 = (∑Vф.п.гсб · k1 · k3 · n2) / (m2 · τ), (2.3)
где k3 = 1,0009 (учитывается бой и брак только в складе готовой продукции (таблица 1.4, стр. 14), k3 = 1 + (0,27 / 100)).
Для стеклобутылок S3 = 2356983 · 1,5 · 1,0027 · 2 / 50 · 238 = 595,80 м2.
Таблица 2.1
Нормы запаса сырья и отходов пивоваренного производства
Сырье, отходы |
Нормы запаса, мес |
Тип хранения |
Примечание |
Солод |
для заводов с солодовней - 2, для заводов без солодовни - 3 |
Напольное в силосах |
Поступление бестарное и в мешках |
Ячмень |
2-3 |
То же |
То же |
Рис, карамельный солод |
3 |
Напольное в мешках |
При напольной нагрузке 1500 кг/м2 коэффициент использования площади 0,5 |
Хмель |
12 |
Напольное, на стеллажах в пакетах |
Нагрузка от штабеля 1000 кг/м2, для заводов до 2 млн. дал пива в год - 200 кг/м2, более 2 млн. дал - 400 кг/м2. Коэффициент использования площади 0,5 |
Солодовая и хмелевая дробина |
1,5-2 сут |
В бункерах |
|
Отходы от полировки |
2-3 сут |
То же |
|
Сахар |
1 |
Напольное в мешках |
Нагрузка 1500 кг/м2, коэффициент использо- вания площади 0,5 |
Кизельгур |
1 |
То же |
|
Картон опорный, фильтровальный |
1 |
Напольное в пачках |
|
Этикетки |
2 |
На стеллажах в пачках |
|
Кронен-пробки |
2 |
Напольное в ящиках |
|
Декстрин |
2 |
На поддонах в мешках |
|
Сода каустическая техническая |
15 сут |
В цистернах наливом |
|
Сода кальцинированная техническая |
1 |
На поддонах в бочках |
|
