Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технологическое проектирование производства пива. Учебное пособие
.pdf
221
Суточный расход пара на подогрев воды для других целей
=×-
218868,51
=++++
=
×
составит
где 100 – температура конденсата, °С.
Согласно расчету суточный расход пара составит
кг,
4,15076)1001868,42716/(34635303
175302520042,1115076,4183575
Максимальный часовой расход пара принимают 15 % от су-
точного и составит
328300,15218868,51
кг/ч или 33 т/ч
С учетом расхода пара на сантехнические нужды и отопле-
ние (например, 2,3 т/ч) часовой расход пара составит
33+2,3 = 35,3 т/ч.
По расходу пара 35,3 т/ч подбираем котлоагрегаты, один из
которых должен быть запасной.
Техническая характеристика двухбарабанного газомазутного
котлоагрегата марки ДЕ-25-14 ГМ:
Тип котла…………………..………………………..…… паровой
Вид расчетного топлива……………………. газ, жидкое топливо
Паропроизводительность, т/ч……….………………………….25
Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе, МПа
(кгс/см2)…………………………………………………. 1,3 (13,0)
Температура пара на выходе, °С
насыщенный……………………….………..…..…………..…. 194
перегретый…………………….…………………….……...…. 225
Температура питательной воды, °С……………….…………..100
Расчетный КПД, %.............. ........................ ................. ..................93
Расчетный КПД (2), %.... .......... ................. ........................ .............90
Расход расчетного топлива, кг/ч….…….….……….……..….1762
Расход расчетного топлива (2), кг/ч…………….……………1670
Габариты транспортабельного блока, мм……...9250×3090×4032
Габариты компоновки, мм……..………………10095×5240×6117
Масса транспортабельного блока котла, кг……….……….23765
кг.
222
Техническая характеристика двухбарабанного
газомазутного котлоагрегата марки ДЕ-16-14 ГМ:
Тип котла…………………………………………….…… паровой
Вид расчетного топлива……….……..1 - газ; 2 - жидкое топливо
Паропроизводительность, т/ч……………..…………..…………16
Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе, МПа
(кгс/см2)……………………………………….……….. 1,3 (13,0)
Температура пара на выходе, °С…….……….…….. насыщ. 194
Температура питательной воды, °С…….……….……..…….100
Расчетный КПД (топливо 1), %........ .......... ................. ................ 93
Расчетный КПД (топливо 2), %........ .......... ................. ................ 90
Расход расчетного топлива (топливо 1) , кг/ч (м3/ч - для газа и
жидкого топлива)………………………………………..….. 1141
Расход расчетного топлива (топливо 2), кг/ч (м3/ч - для газа и
жидкого топлива)…………………………………………….. 1088
Габариты транспортабельного блока, мм……..7180×3030×4032
Габариты компоновки, L×B×H, мм….….…….…855×5240×6072
Масса транспортабельного блока котла, кг………………..19130
Масса котла без топки…………………………………… кг20750
2.11.4. Расчет холода
Производство пива является значительным потребителем
холода, который вырабатывается холодильными установками.
Холод расходуется на различные технологические операции, а
также на охлаждение производственных помещений (табл. 65).
Расход холода на охлаждение сусла в пластинчатом теплообменнике. Определение средней экстрактивности начального
сусла, %, ведут по формуле
Эн.с.ср. = ∑(Эн.с.· n),
где Эн.с.- экстрактивность начального сусла для данного сорта
пива, %; n- доля выпуска данного сорта пива;
Эн.с.ср. = 11· 0,7+ 13 · 0,2+13 · 0,1 = 11,6 %.
223
Потребители холода и его параметры
Зависит от
ва
в бродильных
Охлаждение пива
а-
ность охлажде-
1 2 3 4 5
Охлаждение
сусла 90-120
Охлаждение
воды для заливки дрожжей
Отвод тепла
брожения и дображивания
ния, мин
Не регла-
менти-
руется
1440 6 (12) 4 (2) -Охлаждение пи
Таблица 65
Температура продукта,0СОперация Продожтель-
начальная конечная
35 9 (12оС при
температуры
воды
По расчету на сброженный экстракт
установке
ЦКБА)
1
Температура
помещения,
0
С
-
-
танках (ЦКБА)
в танках добр
живания 1440 4 1
Охлаждение
пива после сепарирования
Охлаждение
исправимого
брака пива после пастеризации
Охлаждение
помещений:
цех главного
брожения
склад хмеля
цех готовой
продукции
отделение
фильтрования
пива
отделение ЧКД
Время
работы
сепаратора
60-90
3 1
35 6-10 16-18
Определение средневзвешенной удельной теплоемкости
сусла, кДж/(кг·К), ведут по формуле
Сс.ср. = Сс · Эн.с.ср /100 + Св · (1 – Эн.с.ср. /100),
За счет теплообмена с
воздухом
-
-
-
-
-
6
1
12
12-14
10-12
224
где Сс - удельная теплоемкость сухих веществ сусла, кДж/(кг·К),
Сс = 1,423; Св - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг∙К),
Св = 4,1868;
Сс.ср.=1,423·11,6/100 + 4,1868·(1 – 11,6/100) = 3,8651 кДж/(кг·К).
Объем горячего сусла по каждому сорту пива, получаемого с одной варки, дал
V1гс = Qф · Vг.с. / ∑М,
где Qф - единовременная засыпь, кг; Vг.с. - объем горячего сусла
на 1 дал пива, дал (табл. 31); ∑М - норма расхода сырья на 1 дал
пива, кг (табл. 31);
V1гс1 = 5500 · 1,103 / 1,79 = 3389,11 дал,
V1гс2 = 5500 · 1,114 / 2,10= 2917,62 дал,
V1гс3 = 5500 · 1,119 / 2,15= 2862,56 дал.
Объем горячего сусла, охлаждаемый за сутки, дм3/сут,
Vг.с. сут = ∑(V1г.с. · n) · z · 10,
где n - доля выпуска данного сорта пива; z - оборачиваемость выбранного варочного агрегата (принимаем 10 варок); 10 - перевод
дал в дм3;
Vг.с. сут.= (3389,11·0,7 + 2917,62·0,2 + 2862,56·0,1)·10·10 =
=342215,7 дм3/сут.
Количество отводимой теплоты при охлаждении сусла,
кДж/сут,
Q1= Vг.с. сут · d1·Сс.ср. · (tН – tК),
где d1- относительная плотность сусла средней экстрактивности
Эн.с.ср.; tН, tК - соответственно начальная и конечная температура
охлаждения сусла (tН = 30оС, tК = 12оС, значения могут изменяться в зависимости от режима охлаждения и начальной температуры брожения);
Q1= 342215,7 · 1,046 · 3,865 · (30 – 12) = 23593247,82 кДж/сут.
225
Расход холода на отвод тепла, выделяемого при главном
брожении. Количество холодного сусла, сбраживаемого в сутки,
дм3, (расчет ведут для каждого сорта пива в отдельности)
Vх.с.сут = Vх.с.г ·10 / τ,
где Vх.с.г - годовой объем холодного сусла данного сорта пива
(см. табл. 31); 10 - перевод дал в дм3; τ - количество дней работы
отделения главного брожения в год;
Vх.с. сут1 = 7273000 · 10/338 = 215177,51 дм3,
Vх.с. сут2 = 2088000 ·10/338 = 61775,15 дм3,
Vх.с. сут3 = 1047000 · 10/338 = 30976,33 дм3,
∑ Vх.с.сут = 215177,51 + 61775,15 + 30976,33 =
= 307928,99 дм3.
Количество сброженного при главном брожении экстракта, кг (расчет ведут для каждого сорта пива в отдельности):
Эсб.б= Vх.с. сут · Эн.с.· d · Д /100,
где d, Д - см. табл. 27.
Эсб.б1 = 215177,51 ·11· 1,0442· 0,49 /100 = 12110,7 кг,
Эсб.б2 = 61775,15·13·1,0526· 0,52 /100 = 4395,7 кг,
Эсб.б3 = 30976,33·13· 1,0526· 0,475 /100 = 2013,4 кг.
Количество теплоты отводимой в сутки при главном брожении, кДж/сут,
Q2= ∑Эсб.б ·614,25,
где ∑Эсб.б- сумма сброженного экстракта по всем сортам пива,
кг; 614,25 - количество теплоты, выделяемой при сбраживании
1кг мальтозы, кДж;
Q2 = (12110,7+4395,7+2013,4)·614,25= 11375787,15 кДж/сут.
Расход холода на охлаждение молодого пива. Молодое пиво
перед дображиванием охлаждают до 10С. Так как охлаждение ведется в бродильных аппаратах, то принимают объем охлаждаемого
молодого пива равный объему холодного сусла.
226
Количество холода, требуемого в сутки, для охлаждения
молодого пива, кДж/сут,
Q3 = ∑Vх.с.сут · d2· Сп · (tН – tК),
где ∑Vх.с. сут - суммарный объем холодного сусла в сутки по
всем сортам, дм3; d2 - относительная плотность молодого пива,
d2=1,018; Сп - удельная теплоемкость пива, кДж/(кг·К), Сп =
4,112; tН и tК - соответственно начальная и конечная температура
пива (tН = 120С, tК = 20С, значения температур могут изменяться
в зависимости от режима охлаждения);
Q3 = 307928,99·1,018·4,112·(12 – 2) = 12889956,79 кДж/сут.
Расход холода на отвод теплоты, выделяющейся при дображивании. Количество молодого пива в сутки, передаваемого
на дображивание, дм3, (расчет ведут для каждого сорта пива в
отдельности):
Vм.п. сут = Vм.п. г ·10 / τ,
где Vм.п. г - годовой объем молодого пива данного сорта
(см. табл. 31); τ - количество дней работы отделения дображивания
в год;
Vм.п. сут1 = 7273000 · 10 / 340 = 213911,76 дм3,
Vм.п. сут2 = 2088000 ·10 / 340 = 61411,76 дм3,
Vм.п. сут3 = 1047000 ·10 / 340 = 30794,12 дм3.
Количество сброженного на стадии дображивания экстракта, кг, (расчет ведут для каждого сорта пива в отдельности)
Эсб.д = Vм.п. сут · Эн.с. · d ·2 /(100 · 100),
Эсб.д1= 213911,76 ·11· 1,0442· 2/(100 · 100) = 491,41 кг,
Эсб.д2 = (61411,76 ·13· 1,0526· 2)/ (100 · 100) = 168,07 кг,
Эсб.д3 = (30794,12 · 13· 1,0526· 2)/ (100 · 100) = 84,28 кг.
Количество теплоты, отводимой в сутки при дображивании, кДж/сут,
Q4= ∑Эсб.д ·614,25,
где ∑Эсб.д - сумма сброженного экстракта по всем сортам пива,
кг;
227
Q4= (491,41 + 168,07 + 84,28)·614,25 = 456854,58 кДж/сут.
Расход холода на охлаждение пива перед фильтрацией.
Охлаждение пива перед фильтрацией, кДж/сут,
Q5 = ∑L ·10 · 1,0204 · d2·Сп · (tН – tК) / τ,
где ∑L - общая годовая производительность завода по всем сор-
там пива, дал; 1,0204 - коэффициент пересчета товарного пива в
нефильтрованное; tН и tК - соответственно начальная и конечная
температура пива (tН = 2оС, tК = 1оС);
Q5 = (10000000·10·1,0204·1,018·4,112·(2–1))/340 = 1256297,3 кДж/сут.
Расход холода на охлаждение пива перед карбонизацией.
В процессе сепарирования и фильтрации температура пива повышается на 1-2 ºС. Перед карбонизацией пиво подвергают охдаждению до 1 ºС.
Охлаждение пива перед карбонизацией, кДж/сут,
Q6 = (∑Vф.п. г ·10 · d 2·Сп.· (tН – tК)) / τ,
где ∑Vф.п.г - суммарный объем фильтрованного пива в год, дал
(см. табл. 31); tН и tК - соответственно начальная и конечная температура пива (tН = 30С, tК =10С); τ – количество дней работы в
год отделения фильтрования пива;
Q6 = 10082000 ·10 ·1,018 · 4,112 (3 – 1)) / 238 = 3546505,3 кДж/сут
Расход холода на охлаждение воды для промывки дрожжей. Охлаждение воды для промывки дрожжей, кДж/сут, (расчет
проводят в том случае, если данная операция предусмотрена технологической схемой)
Q7 = ∑Vхв ·Св · (tН – tК),
где ∑Vхв – суммарный суточный объем воды, требуемый для
промывки семенных и товарных дрожжей, дм3 (см. «Расход холодной воды», принимаем 15850 дм3); tН и tК - соответственно
начальная и конечная температура воды (tН = 20оС в летнее время, tН = 12оС в зимнее время, tК =1оС);
Q7 = 15850 · 4,1868· (20 – 1) = 1260854,8 кДж/сут.
Расход холода на технологические нужды, кДж/сут, определяют по формуле
Qт.н.= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7;
228
Qт.н.= 235932 47,82+1 1375787,15+12889956,79+456854,58+
ха
даемого
ния
+1256297,3+3546505,3+1260854,8 = 54379503,74 кДж/сут.
Расход холода на охлаждение помещений. Наиболее рациональным является охлаждение помещений путем вентиляции
охлажденным воздухом. Расход холода для охлаждения и осушения вентиляционного воздуха, кДж/сут, рассчитывают по
формуле
Q8 = Vпом. · p· а · (I0 – I1),
где Vпом. – объем вентилируемого помещения (за вычетом произ-
водственных емкостей), м3 (Vпом. определяют только после вычерчивания планов и разрезов помещений); p - плотность воздуха, кг/м3, p =1,2; а - кратность воздухообмена (табл. 66); I0 и I1энтальпия соответственно наружного воздуха и воздуха охлаждаемого помещения, кДж/кг (табл. 66).
Данные величины берут в зависимости от температуры.
Температуру наружного воздуха следует брать максимальную
для летнего периода времени (на 13.00 ч) в зависимости от климатических условий места расположения завода. Энтальпию воздуха охлаждаемого помещения находят по температуре и относительной влажности воздуха на выходе из воздухоохладителя.
Относительную влажность охлаждаемых помещений принимают
70 – 80 %.
Таблица 66
Кратность воздухообмена
Охлаждаемое помещение Энтальпия на-
Отделение главного броже
Склад готовой продукции 66,323 23,08 2
Склад хмеля 66,323 11,92 1
Дрожжевое отделение, отделения дображивания, фильтрации и сборников готового
пива 66,323 11,92 5
ружного возду
(I0), кДж/кг,
при 25 ºС
66,323 16,98 5
Энтальпия
воздуха
ж
помещения
(I1), кДж/кг
Кратность воздухообмена в
сутки, раз
229
Расход холода на компенсацию его потерь через ограждения (полы, стены, потолки), кДж/сут, определяют по формуле
Q9 = 24 F · k · (tН – tК),
где F- площадь поверхности ограждения, м2; k - коэффициент теплопередачи ограждения, кДж/м2, зависит от конструкции ограждения, перегородок, перекрытий и теплоизоляции, k лежит в пределах 1,80 - 2,49; tН и tК - температура соответственно снаружи и
внутри помещения,оС.
Расход холода на компенсацию эксплуатационных потерь,
Q10, кДж/сут. Значение потерь холода через ограждения дополнительно увеличивают на 15 - 20 %, Q10=Q9·1,15, так как «утечка»
холода, кроме того, происходит за счет электрического освещения, работы электродвигателей, пребывания в помещении обслуживающего персонала, открывания дверей. После суммирования
всех статей расхода холода величину суточной потребности
его увеличивают на 10-1 5 % с учетом потерь холода в коммуникациях.
Часовой расход холода, кДж/ч, определяют
Qч = Q
(1 – 10)
/ τ1,
где τ1 - количество часов работы соответствующего отделения в
сутки (для операций Q
- τ1= 24 ч, для операции Q6 - τ1= 16 ч).
(1 –5, 7)
Техническая характеристика аммиачного компрессора АУ-600:
Номинальная холодопроизводительность, ккал/ч…………………600000
Число цилиндров…………………………………………………………....4
Число оборотов в мин-1……………….……………..……………….…..360
Потребная мощность, кВт…………..…………………………………..180
Габаритные размеры, мм…………………………………1980×1210×1935
Техническая характеристика аммиачного компрессора АУ-1000:
Номинальная холодопроизводительность, ккал/ч…….………….1000000
Диаметр цилиндра, мм……………………………………….………….270
Число цилиндров……………………………………………………………8
Число оборотов в мин-1…………………………………………….…….500
Потребная мощность, кВт……………………………………………….130
Масса маховика, кг………………………………………………………550
230
Техническая характеристика насоса 6К-8У
=××
×
=××××
для перекачки пропиленгликоля:
Производительность, м3/ч……………………………….…………….…162
Напор, м вод. ст………………………………………….………………32,5
Число оборотов, мин–1 ……………………… …………………….…..1450
Потребная мощность, кВт………………………………..……………….30
Габаритные размеры, мм…………………………………….1545×575×555
Масса, кг…………………………………………………………….…….545
2.11.5. Расчет сжатого воздуха
Исходными данными для определения расхода сжатого
воздуха являются нормы его расхода по операциям, а также результаты расчета оборудования. Приведем пример расчета сжатого воздуха для пивзавода производительностью 10 млн. дал пива
в год.
1. Расход сжатого воздуха для оборудования цеха розли-
ва. Расход сжатого воздуха для розлива пива в бутылки и укупорки бутылок по паспортным данным линии производительностью
45000 бутылок в час составляет соответственно 10,5 м3/ч.
Для работы поточной линий в 2 смены по 8 ч сжатого воздуха
потребуется
3,1167,0285,10
м3/сут,
где 0,7 - коэффициент использования оборудования.
Если в цехе розлива установлено несколько линий розлива разной производительности, то расчет ведут отдельно для каждой
линии и затем суммируют.
Расход сжатого воздуха для работы крейтера и декрейтера
составляет по паспортным данным 15 м3/ч. Для работы крейтера
в 2 смены по 8 ч в смену потребуется
43229,08215
м3/сут.
Расход сжатого воздуха для работы палетайзера и депалетайзера составляет 8 м3/ч. Для работы 2 автоматов в 2 смены по
8 ч в смену при коэффициенте использования оборудования 0,9
воздуха потребуется
8·2·8·0,9·2 = 230,4 м3/сут.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]