Проект варочного отделения пивоваренного завода производительностью 4,7 млн. дал пива в год

на 4,7 млн дал пива в год.dwg

Сусло на охлаждение
Несоложёные материалы
от насоса промывной воды
от насоса холодной воды
от насоса горячей воды
Аппаратурно-технологическая
схема варочного цеха
Насос для промывной воды
Смеситель горячей и холодной воды
Гидроциклонный аппарат
Сборник промывных вод
Сборник горячего сусла
Транспортное средство для подачи хмеля
Сусловарочный аппарат
Ёмкость для горячей воды
Фильтрационный аппарат
Распределительный кран
Дробилка для несоложеного сырья
Бункер суточного запаса несоложеных зернопродуктов
Ленточный транспортёр

Варочный цех на 4,7 млн дал пива (Автосохраненный).docx

Выбор обоснование и описание технологической схемы
1 Выбор и обоснование технологической схемы
2 Описание технологической схемы производства
Расчёт и подбор оборудования
Список используемой литературы
Пиво – древний напиток ему более 9 тыс лет. Зародившееся в древнем Вавилоне оно распространилось в древнем Египте Персии Греции Риме и других странах Европы. Тогда хмель ещё не применяли вместо его использовали другие травы: корицу имбирь можжевельник и т.д. с началом использования хмеля считается начало производства пива. Хмель – самая дорогая культура в производстве пива.
Пиво – игристый освежающий напиток с характерным хмелевым ароматом и горьким вкусом. Вследствие насыщенности углекислым газом и содержания небольшого количества этилового спирта пиво не только утоляет жажду но и повышает общий тонус организма человека.
В пиве кроме воды этилового спирта и диоксида углерода содержится значительное количество питательных и биологически активных веществ: белков углеводов микроэлементов и витаминов. В нём содержится почти все витамины: В1 В2 Н В6 РР и ряд других т.к. дрожжи – носители всех витаминов. Это отличает пиво от других алкогольных напитков и позволяет причислить его к напиткам питания. Калорийность 1 литра пива составляет 400 – 800 ккал. из них 50 % приходится на спирт его экстракт легко и полностью усваивается организмом.
Основное сырье для производства пива является ячменный солод хмель и вода. Также для производства некоторых сортов пива часть солода заменяется несоложеными зернопродуктами (дробленым ячменем рисовой крупой гречихой и др.).
Вкус и аромат пива определяют экстрактивные вещества которые были извлечены из зернового сырья горькие и ароматические вещества хмеля а также алкоголь диоксид углерода и другие продукты брожения.
Основной процесс при производстве пива – это сбраживание содержащихся в сусле сахаров в спирт и двуокись углерода для этого прежде всего надо превратить первоначально нерастворимые составляющие солода в сбраживаемые сахара. Это превращение и растворение составляющих является целью производства солода который затем используется для получения сусла. Тем самым создается исходная основа для сбраживания сусла в бродильном и лагерном отделении. А приготовление сусла происходит в варочном цеху.
Производство охмеленного сусла состоит из трех основных процессов:
) затирание – перевод экстрактивных веществ из перерабатываемого солода в раствор. Затирание включает смешивание дробленого солода несоложенного зернового сырья с водой нагревание и выдержку полученной смеси при определенном температурном режиме.
Цель затирания состоит в экстрагировании растворимых веществ солода и несоложенного зерна и превращение под действием ферментов большей части нерастворимых веществ в растворимые вещества.
) фильтрации осахаренного затора; после осахаривания сусло а после и промывные воды необходимо отделять от нерастворимых частиц солодовой дробины. Необходимо чтобы сусло и промывные воды в сусловарочный котел поступали прозрачными и не увлекали за собой мелкие нерастворимые частицы которые мешают в ходе дальнейшего производства.
) охмеление сусла путем кипячения его с хмелем целью которого является стабилизация состава сусла и ароматизация его хмелем. Кипячением достигается упаривание сусла до установленной концентрации начального сусла экстрагирование ароматических и горьких веществ разрушение ферментов коагуляция белков стерилизация сусла.
Основными аппаратами для приготовления сусла являются заторные фильтрационный и сусловарочный аппараты которые соединены между собой трубопроводами в единую систему называемую варочным агрегатом.
В схеме агрегата имеются насосы для перекачивания заторной массы мутного сусла и горячего охмеленного сусла.
Выбор обоснование и описание
технологической схемы
Оборудование варочного отделения используется для производства охмеленного сусла. Оно размещается в отдельном специально предназначенном для этого корпусе.
Здание должно находиться вблизи котельной и бродильного отделения чтобы подвод пара воды и электроэнергии были как можно короче и не возникали осложнения при транспортировке охмеленного сусла на холодильные аппараты а из них в бродильное отделение. Вблизи варочного отделения должно быть место для отвода пивной и хмелевой дробины. Канализация варочного отделения должна быть достаточных размеров и оборудована так чтобы в канализацию не попадали грубые частицы пивной и хмелевой дробины которые ухудшают качество сточных вод.
Современные варочные агрегаты рассчитаны на получение высокого выхода при хорошем качестве сусла. Для этого они оснащены рядом дополнительных устройств ориентированных в первую очередь на возможно более полное выщелачивание дробины. Поэтому современные варочные агрегаты превосходят по выходу экстракта старые варочные цеха с традиционным оснащением.
Варочные цехи пивоваренных заводов оснащаются главным образом агрегатами цилиндрической формы на 30 и 55 тонн а в последнее время и на 9-10 тонн единовременной засыпи зернопродуктов. Агрегаты засыпью 1 и 15 тонн утратили своё значение и на новых заводах не устанавливаются.
Варочные агрегаты могут быть двух - четырех - шестиаппаратными.
Агрегаты с двумя аппаратами изготовляют для небольших предприятий. Он состоит из заторно-фильтрационного чана и сусловарочного котла одна и та же емкость наполняется дважды но для разных целей. Заторно-фильтрационный чан служит для затирания и осахаривания затора отделения сусла от дробины и последующего выщелачивания дробины горячей водой. Для последней операции в нем устанавливают фильтрационные сита. При затирании под фильтрационное дно проникают неосахаренные частицы дробленого солода которые могут вызвать затруднения при осахаривании или снизить выход экстракта.
За 24 часа на нем можно получить только две варки так что обслуживающий персонал используется нерационально.
Для больших заводов более пригодны агрегаты состоящие из четырех посуд так называемые парные варочные агрегаты. Они состоят из двух заторных аппаратов для затирания затора и отварок одного фильтрационного чана (без обогрева) для отделения сусла от дробины и одного сусловарочного котла для кипячения сусла с хмелем.
На больших пивоваренных заводах используется шестипосудные варочные агрегаты состоящие из двух заторных котлов двух фильтрационных чанов и двух сусловарочных котлов.
Для повышения оборачиваемости особенно крупных аппаратов дополнительно устанавливают промежуточные сборники для горячего сусла а также сборники промывных вод.
Аппараты агрегатов цилиндрической формы относительно больших размеров занимают помещения высотой до 14 метров и располагаются на двух площадках. Наличие двух изолированных площадок затрудняет наблюдение за работой агрегатов и усложняет их обслуживание.
На небольших и относительно старых предприятиях аппараты варочного цеха расположены так что фильтрационный чан располагается несколько выше и вблизи сусловарочного котла так что сусло течет через фильтрационную батарею в котел самотеком.
В настоящее время все аппараты располагаются на одном уровне.
В современные варочные цехи включают также дробильное отделение.
Типовые варочные агрегаты имеют еще один существенный недостаток заключающий в диспрапорции между производительностью отдельных аппаратов. В следствии разной длительности производственных операций оборачиваемость четырехаппаратного варочного агрегата лимитируется медленной работой фильтрационного аппарата в связи с тем не превышает четырех оборотов в сутки а шестиаппаратного - не более шести из-за недостаточной оборачиваемости заторных аппаратов.
Поэтому разработаны конструкции варочных агрегатов 3 и 10 тонн единовременной засыпи позволяющие повысить производительность варочных цехов при тех же засыпях зернопродуктов на 25-28%. Кроме того трех тонные агрегаты РЗ-ВВЦ-З 55тонный 10-тонный РЗ-ВВЦ-10 размещаются на одной отметке что упрощает управление агрегатом.
Зарубежными фирмами выпускаются варочные агрегаты прямоугольного сечения. Однако большинство из них не получили широкого распространения. Особого внимания заслуживают 10-тонные варочные агрегаты фирмы “Steinechtr”. В следствии того что все аппараты кроме фильтрационного в этих агрегатах имеют прямоугольную форму они наиболее компактно компонуются и обладают повышенным теплообменом что ускоряет оборачиваемость агрегата. Кроме того конструкция фильтрационного аппарата обеспечивает интенсивное фильтрование сусла и быстрое удаление дробины из аппарата. По такому типу сконструированы варочные агрегаты Е-23 засыпью 55 тонн.
Установка одного 10-тонного варочного агрегата вместо двух 5-тонных позволяет увеличить производительность варочного цеха в 15 – 17 раза сократить около 10 человек обслуживающего персонала. Контроль и управление всеми технологическими операциями автоматизированы и осуществляются с помощью программирующего устройства с центрального пульта управления.
Различают в основном две группы транспортных средств которые применяются на пивоваренных заводах: механические пневматические с помощью которых сыпучий материал перемещается по трубопроводам потоком воздуха.
Механические транспортные средства перемещают материал механическим путем. Различают: нории или элеваторы для вертикального перемещения шнековые транспортеры скребковые цепные транспортеры ленточные транспортеры для горизонтального перемещения.
Пневматические транспортные средства для перемещения бестарных сыпучих материалов наряду с механическим транспортом на солодовенных и пивоваренных предприятиях широко применяют пневмотранспорт. Здесь ячмень или солод перемещаются по трубопроводам мощным воздушным потоком.
Преимущества пневмотранспорта заключается в следующем: можно перемещать большие массы сырья потребность в площадях не велика в установке не остается остатков нет опасности возгорания пневмотрубопроводы можно делать изогнутыми. Однако следует заметить что при использовании пневмотранспорта возрастает энергопотребление.
Существует два вида пневмотранспорта: всасывающие установки с разрежением в транспортном трубопроводе нагнетательные пневмоустановки с избыточным давлением в транспортном трубопроводе.
Количество засыпи применяемой для каждой варки необходимо точно регистрировать. Это важно для внутрипроизводственного контроля поскольку позже понадобиться знать насколько эффективно было использовано израсходованное сырье. Это выполняют путем расчета экстракта в варочном цехе и после этого путем расчета расхода количества солода на пива.
Контроль количества засыпи осуществляется с помощью автоматических весов. Находят применение в основном две различные системы:
-опрокидывающиеся весы;
-весы с открывающимся днищем которые выпускаются в механическом или электронном исполнении.
Кроме этого довольно распространены тензометрические весовые устройства для взвешивания пустых или наполненных емкостей. С их помощью можно взвешивать также целый бункер с помолом.
При затирании ферменты для расщепления веществ солода должны иметь возможность в них проникнуть. При увеличении степени измельчения площадь воздействия ферментов возрастает в связи с чем улучшается расщепление веществ.
После окончания процесса затирания проводится процесс получения сусла представляющий собой фильтрационный процесс при котором оболочки (шелуха ) – в зависимости от вида примененного материала.
В настоящее время стремятся получить: сухое мучнистое тело которое при дроблении можно измельчить в любой степени и как можно более влажные и эластичные оболочки.
Степень измельчения солода оказывает значительное влияния на объем и фильтрующую способность дробины.
На пивоваренных предприятиях чаще всего используют дробилки для сухого дробления. В них сухой солод измельчается между попарно расположенными вальцами. По числу вальцов различают дробилки двух- четырех- пяти- и шести- вальцовые.
После вальцов предварительного дробления помол не должен содержать целых зерен. После вальцов для мякинных оболочек крупа прилипшая к шелухе должна быть размолота а сама шелуха не должна получать сильных повреждений. Вальцы для крупки должны давать тонкую крупку а не муку так как она может препятствовать процессу фильтрования.
Сухие оболочки очень хрупкие и легко разрушаются при дроблении но они нужны при фильтровании затора как материал для создания фильтрующего слоя. Этот процесс называется кондиционированием.
При кондиционированном сухом дроблении солод увлажняется за 1 – 2 минуты перед дроблением с помощью насыщенного пара или воды при температуре 30 – 35 0 С . Увлажнение повышает влажность в оболочках.
Преимущества данного метода состоят в том что оболочки становятся значительно эластичнее и лучше сохраняются объем оболочек увеличивается на 10 – 20% поэтому получается более рыхлый фильтрующий слой и достигается повышенная скорость фильтрования затора возрастает выход и конечная степень сбраживания быстрее достигается полнота осахаривания определяемая по йодной пробе при затирании.
Недостатком является лишь некоторое повышение затрат на приобретение и обслуживание оборудования в особенности это относится к необходимости более частой очистки дробилок.
Применяются также и молотковые дробилки которые выпускаются следующих конструкций с горизонтально расположенным валом ротора с вертикально расположенным валом ротора то есть в виде дробилок с вертикальным ротором.
Дробилка мокрого помола состоит из корпуса солододробилки над которым установлен бункер с коническим выпуском. В этом бункере осуществляется увлажнение солода.
Взвеси горячего сусла следует удалять так как для дальнейшего производства пива они не только бесполезны но и вредят качеству. Удаление взвесей горячего сусла осуществлялось раньше с помощью холодильной тарелки или отстойного чана а сегодня большей частью с помощью вирпула а иногда также центрифуги (сепаратора) или путем сепарирования.
Холодильная тарелка является “ класcическим ” аппаратом для удаления взвесей горячего сусла. В течение 05 – 2 часов когда сусло находится в холодильной тарелке взвеси осаждаются и тем лучше чем тоньше уровень сусла в тарелке. Белковый отстой от холодильных тарелок содержит еще большое количество сусла кроме того эта часть сусла в значительной степени инфицирована. Поэтому белковый отстой после холодильных тарелок требует дополнительной обработки.
Работа с холодильной тарелкой требует больших трудозатрат этот вид оборудования сейчас почти не применяют.
Отстойные чаны Б7-ВОБ Б7-ВОВ к варочным агрегатом предназначены для осаждения белковых веществ из пивного сусла в процессе его предварительного охлаждения до температуры 60 – 70 0 С и для аэрации сусла воздухом при заполнении чана.
В отличии от холодильной тарелки отстойный чан имеет крышку которая должна уменьшать опасность контаминации.
В большой степени для удаления взвесей горячего сусла применяют вирпул (гидроциклонный аппарат). Он представляет самый элегантный способ удаления взвесей горячего сусла и является наиболее экономичной альтернативой всем другим способам их удаления.
Вирпул – это вертикальная цилиндрическая емкость без встроенных элементов в которую горячее охмеленное сусло закачивается тангенциально. Этим достигают в емкости закручивание потока которое действует так что взвеси в форме конуса осаждается в центре дна емкости.
Достоинством гидроциклонных аппаратов является стерильность процесса так как сусло подается в аппарат и выходит из него при температуре 900 С.
Аэрация сусла при более высоких температурах приводит к его сильному окислению. Из – за окисления в сусле повышается цветность и появляется нехарактерная горечь. Однако наличие кислорода безусловно необходимо для размножения дрожжей. При анаэробных условиях размножение дрожжей тормозится и брожение протекает вяло. Этот недостаток устраняется путем оптимальной аэрации холодного сусла. Известно что дрожжи для размножения нуждаются в кислороде. Отсутствие аэрации немедленно повлияет в негативную сторону на скорость брожения и размножения дрожжей.
Аэрация холодного сусла для снабжения дрожжей кислородом является единственным случаем во время всего производства пива когда целенаправленно осуществляется подача кислорода. Этот кислород потребляется дрожжами за несколько часов и не вредит качеству сусла.
Чтобы растворить воздух в холодном сусле его следует тонко распылить в турбулентном потоке перемешать с холодным суслом. При этом стремятся к достижению содержания кислорода 8 – 9 О2л. Чтобы этого достичь нужно израсходовать большое количество или спеченного металлического порошка аэрационные устройства с трубками Вентури
(смесительные форсунки) аэрационные устройства с воздуха.
Из устройств для аэрации сусла находят применение: свечи из керамики двухкомпонентными форсунками аэрационные устройства со статическим смесителям центробежные смесители.
В данном курсовом проекте был выбран варочный агрегат Р3-ВВЦ-10 на 10 т. единовременной засыпи зернопродуктов.
Все оборудование варочного агрегата размещается на одной отметке что значительно облегчает обслуживание. Агрегат делает 54 оборотов в сутки.
Конструкция фильтрационного аппарата обеспечивает интенсивное фильтрование затора и быстрое удаление дробины из аппарата. Для ускорения процесса осветления сусла используется гидроциклонный аппарат РЗ-ВГЧ-10.
Измельчение прессованного шишкового хмеля на дробилках мокрого помола обеспечивает его экономию до 15%.
Солод ячмень из силосов ленточным конвейером (поз.1) поступает на норию (поз.2). Солод и несоложеные зернопродукты (рис карамельный солод ячмень) взвешивается на весах (поз.3) и из склада зернопродуктов поступает с помощью винтового конвейера (поз.4) в бункер (поз.5) суточного запаса солода и бункера (поз. 7) для суточного запаса несоложёного сырья.
Из бункера солод поступает в полировочную машину (поз.6) отделённые на ней примеси направляются на реализацию а очищенный солод в надвесовой бункер (поз. 11). Из надвесового бункера солод поступает на автовесы (поз. 10). Взвешенный солод поступает в подвесовой бункер (поз. 12) затем в солододробилку (поз. 15) через магнитную колонку (поз.14).
Несоложеные зернопродукты из бункеров (поз.7) поступают в магнитный сепаратор (поз. 8) для отделения металлических примесей а затем после взвешивания на автовесах (поз. 10) в промежуточный бункер (поз. 13). Дальше несоложенные зернопродукты поступают на дробление в дробилку для несоложеного сырья (поз. 16) через магнитную колонку (поз.14).
Из солододробилок (поз. 15) и дробилки несоложеного сырья (поз. 16) сырье поступает через распределительные краны (поз. 17) в заторные аппараты (поз. 18) на затирание. Далее перекачивают отварки из аппарата в фильтрационный чан (поз. 19) куда из сборника горячей (поз. 20) воды постоянно подают горячую воду. Мутное сусло в начале фильтрации из приемной фильтрационной батареи насосом (поз. 29) возвращают в фильтрационный аппарат (поз. 19). Промывную воду от промывки дробины собирают в сборник (поз. 25). Прозрачное сусло из фильтрационного аппарата (поз. 19) насосом (поз. 29) перекачивается в сусловарочный аппарат (поз. 21). Хмель подвозится электроталью из склада хмеля и задается в хмеледробилку (поз. 23) в виде шишек где проходит мокрое дробление. Хмелевую дробину перекачивают в сусловарочный аппарат (поз. 21) где происходит кипячение сусла с хмелем. Затем охмеленное сусло с помощью насоса перекачивают в сборник горячего сусла (поз. 24). Для ускорения осветления сусла имеется гидроциклонный аппарат (поз. 26) представляющий собой цилиндрической формы с конической крышкой вогнутым внутрь днищем с уклоном к сливному отверстию. Далее по суслопроводу сусло подаётся в бродильное отделение.
В производстве выбранных сортов используется сырье по качеству отвечающее ГОСТам:
ГОСТ 5060-86 – Ячмень пивоваренный;
ГОСТ 21947-76 – Хмель;
ГОСТ 29294-92 – Солод светлый;
ГОСТ 29294-92 – Солод карамельный;
ГОСТ 29294-92 – Солод третикалевый;
ГОСТ 2874-82 – Вода питьевая;
ГОСТ 62-92-93 – Крупа рисовая;
По заданию производительность завода: 47 млн. дал пива в год а ассортимент продукции представлен в таблице 1.
Таблица 1 – Ассортимент пива.
Брестское специальное
В таблице 2 представлено распределение разливаемого пива по сортам.
Таблица 2 – Планируемый розлив пива по сортам.
Производственные рецептуры и качественные показатели сортов пива представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Производственные рецептуры и качественные показатели сортов пива.
Наименование показателя
Концентрация нач. сусла%
Дейст-я степень сбраживания%
Главное брожениесут.
В таблице 4 и 5 представлены справочные данные необходимые для расчетов: потери на каждой технологической стадии приготовления пива и качественные показатели используемого сырья.
Таблица 4 – Производственные потери.
Сусла в хмелевой дробине
При добр-ии и фильтрации
При розливе в бутылки
Таблица 5 – Качественные показатели сырья.
Расчет продуктов проводим на 100 кг зернопродуктов расходуемых для каждого наименования пива с последующим пересчетом на 1 дал и годовой выпуск продукции.
1 Определение выхода экстракта в варочном отделении
Количество полированного солода Qпс рассчитывается с учётом потерь солода при полировке Пп:
Qпс = Qс * (100 - Пп) 100 кг
Потери солода при полировке:
где Qc - масса солода кг
Qn - количество солода после полировки кг
Пп - потери при полировке солода% [1].
а) «Славянское». Готовится с применением 90% светлого солода и 10% риса т.е. на 100 кг расходуемого сырья приходится 90 кг светлого солода и 10 кг риса.
Количество полированного солода составляет:
Qпс = 90 * (100 - 01) 100 = 8991 кг.
Потери солода при полировке составляет:
Влажности солода составляет Wс’ = 56% и риса Wр” = 15% [1] тогда количество сухих веществ Qсв в заторе составляет [1]:
Qсв = Qпс * (100 - W) 100 кг
В солоде – Qcв’ = 8991 * (100 - 56) 100 = 84875 кг;
В рисе – Qсв” = 10 * (100 - 15) 100 = 85 кг.
Всего сухих веществ в сырье составит:
Qсв.общ = 84875 + 85 = 93375 кг.
Экстрактивность солода (Э) принимаем 76% а риса – 85% от массы сухих веществ [1]. Тогда содержание экстрактивных веществ в сырье находим по формуле:
Qэв = Qсв * Э 100 кг
В солоде – Qэв’ = 84.875 * 76 100 = 64505 кг;
В рисе – Qэв” = 85 * 85 100 = 7225 кг.
Всего экстрактивных веществ содержится:
Qэв.общ = 64505 + 7255 = 7173 кг.
При приготовлении пивного сусла часть экстрактивных веществ теряется с дробиной тогда потери экстракта составят [1]:
где Q – количество зернового сырья (100 кг);
Пэ – потери экстракта в варочном цехе применительно к сорту
Для данного пива Пэ = 175% тогда
Qпэ = 100 * 175 100 = 175 кг.
Следовательно в сусло перейдет экстрактивных веществ (Эс):
Эс = Qэв.общ – Qпэ кг
Эс = 7173 – 175 = 6998 кг.
Количество сухих веществ в дробине:
Эдрсв = Qсв.общ - Эс кг
Qдрсв = 93375 – 6998 = 23395 кг.
б) «Брестское специальное». Готовится с применением 85% светлого солода и 15% ячменя т.е. на 100 кг расходуемого сырья приходится 85 кг светлого солода и 15 кг ячменя.
Qпс = 85 * (100 - 01) 100 = 84915 кг;
Qп=85*01100=0085 кг.
Wс’ = 56%; Wя” = 145%; [1]
В солоде – Qcв’ = 84915 * (100 - 56) 100 = 8016 кг;
В ячмене – Qсв” = 15 * (100 – 145) 100 = 12825 кг;
Qсв.общ = 8016 + 12825 = 92985 кг.
Эc’ = 76%; Эя” = 75%; [1]
В солоде – Qэв’ = 8016 * 76 100 = 6092 кг;
В ячмене – Qэв” = 12825 * 75 100 = 9619 кг;
Qэв.общ = 6092 + 9619 = 7054 кг.
Qпэ = 100 * 22 100 = 22 кг;
Эс = 7054 – 22 = 6834 кг;
Qдрсв = 92985 – 6834 = 24645 кг.
в) «Зубр». Готовится с применением 100% т.е. на 100 кг расходуемого сырья приходится 100 кг светлого солода.
Qпс = 100 * (100 - 01) 100 = 999 кг;
В солоде – Qcв’ = 99.9 * (100 - 56) 100 = 943056 кг;
В солоде – Qэв’ = 943056 * 76 100 = 7167 кг.
Qпэ = 100 * 175 100 = 175 кг;
Эс = 7167 – 175 = 6992 кг;
Qдрсв = 943056 – 6992 = 24383 кг.
г) «Старажытнае». Готовится с применением 80% светлого солода и 20% карамельного солода т.е. на 100 кг расходуемого сырья приходится 80 кг светлого солода и 20 кг карамельного солода.
Qпс = 80 * (100 - 01) 100 = 7992 кг;
Wс’ = 56%; Wк.с” = 6%; [1]
В солоде – Qcв’ = 7992 * (100 - 56) 100 = 75444 кг;
В карамельном солоде – Qсв” = 20 * (100 – 6) 100 = 188 кг;
Qсв.общ = 75444 + 188 = 94244 кг.
Эc’ = 76%; Эк.с” = 72%; [1]
В солоде – Qэв’ = 75444 * 76 100 = 57338 кг;
В карамельном солоде – Qэв” = 188 * 72 100 = 13536 кг;
Qэв.общ = 57338 + 13536 = 70874 кг.
Qпэ = 100 * 27 100 = 27 кг;
Эс = 70874 – 27 = 68174 кг;
Qдрсв = 94244 – 68174 = 26071 кг.
д) «Брестское темное». Готовится с применением 70% светлого солода и 30% солода карамельного т.е. на 100 кг расходуемого сырья приходится 70 кг солода и 30 кг солода карамельного.
Qпс = 70 * (100 - 01) 100 = 6993 кг;
В солоде – Qcв’ = 6993 * (100 - 56) 100 = 66014 кг;
В солоде карамельном – Qсв” = 30 * (100 – 6) 100 = 282 кг;
Qсв.общ = 66014 + 282 = 94214 кг.
В солоде – Qэв’ = 66014 * 76 100 = 50171кг;
В солоде карамельном – Qэв” = 282 * 72 100 = 20304 кг;
Qэв.общ = 50171 + 20304 = 70475 кг.
Эс = 70475 – 27 = 67775 кг;
Qдрсв = 94214 – 67775 = 26439 кг.
2 Определение количества промежуточных продуктов и готового пива
Согласно проведенному расчету в сусло переходит следующее количество экстрактивных веществ приведенные в таблице 6 [1].
Таблица 6 – Показатели пива по сортам
Где Эс– количество экстрактивных веществ перешедших в сусло кг;
е – массовая доля сухих веществ в начальном сусле кг;
– плотность сусла при 20С кгл.
а)сусла (М) рассчитывается по формуле [1]:
Славянское – Мс = 6998 * 100 11 = 63618 кг;
Брестское специальное – Мс = 6834 * 100 12 = 5695 кг;
Зубр – Мс = 6992 * 100 14 = 49943 кг;
Старажытнае – Мс = 68174 * 100 12 = 56812 кг;
Брестское темное – Мс = 67775 * 100 13 = 52135 кг.
б) Объём сусла при 200С составляет [1]:
Славянское – Vс = 63618 10442 = 60925 л;
Брестское специальное – Vс = 5695 10484 = 54321 л;
Зубр – Vс = 49943 105685 = 47256 л;
Старажытнае – Vс = 56812 10484 = 54189 л;
Брестское темное – Vс = 52135 10526 = 4953 л.
в) С учётом коэффициента расширения пересчитываем объём горячего сусла Крас = 104 [1] тогда
Славянское – Vг.с = 60925 * 104 = 63362 л;
Брестское специальное – Vг.с = 54321 * 104 = 56494 л;
Зубр – Vг.с = 47256 * 104 = 49146 л;
Старажытнае – Vг.с = 54189 * 104 = 56357 л;
Брестское темное – Vг.с = 4953 * 104 = 51511 л.
Учитываются потери сусла (Пхд) – по рецептуре в хмелевой дробине отстое при сепарировании.
Vх.с = Vг.с * (100 – Пхд) 100 л
Славянское – Vх.с = 63362 * (100 – 58) 100 = 59687 л;
Брестское специальное – Vх.с = 56494 * (100 - 58) 100 = 53217 л;
Зубр – Vх.с = 49146 * (100 – 6) 100 = 46197 л;
Старажытнае – Vх.с = 56357 * (100 – 6) 100 = 52976 л;
Брестское темное – Vх.с = 51511 * (100 – 63) 100 = 48266 л.
2.3 Сбраживание по периодической схеме
Количество нефильтрованного и фильтрованного пива зависит от способа сбраживания пивного сусла.
Периодическим способом сбраживают следующие сорта пива:
Брестское специальное;
Определяем объем молодого пива [1]:
Vм.п = Vх.с * (100 – Пб) 100 л
где Пб – потери при брожении согласно рецептуре;
Брестское специальное – Vм.п = 53217 * (100 – 25) 100 = =51887 л;
Зубр – Vм.п = 46197 * (100 – 25) 100 = 45042 л;
Старажытнае – Vм.п = 52976 * (100 – 25) 100 = 51652 л;
Брестское темное – Vм.п = 48266 * (100 – 25) = 47059 л.
Потери в цехе дображивания и фильтрования Пдф% составляет
Брестское специальное – 244%;
Брестское темное – 244%.
Определяем объем фильтрованного пива:
Vф.п = Vм.п * (100 – Пдф) 100 л
Брестское специальное – Vф.п = 51887 * (100 – 244) 100 = =50621 л;
Зубр – Vф.п = 45042 * (100 – 244) 100 = 43943 л;
Старажытнае – Vф.п = 51652 * (100 – 23) 100 = 50464 л;
Брестское темное – Vф.п = 47059 * (100 – 244) 100 = 45911л.
При расчёте объёма нефильтрованного пива предварительно необходимо рассчитать потери при дображивании (Пд) которые представляют собой разность между суммарными потерями в отделении дображивания и фильтрования (Пдф) и потерями при фильтровании пива (Пф):
где потери при фильтровании (Пф) для данных сортов пива равно 155 тогда Пд составит:
Брестское специальное – Пд = 244 – 155 = 089%;
Зубр – Пд = 244 – 155 = 089%;
Старажытнае – Пд = 23 – 155 = 075%;
Брестское темное – Пд = 244 – 155 = 089%.
Определяем объём нефильтрованного пива:
Vнф.п = Vмп * (100 – Пд) 100 л
Брестское специальное – Vнф.п = 51887 * (100 – 089) 100 = =51425 л;
Зубр – Vнф.п = 45042 * (100 – 089) 100 = 44641 л;
Старажытнае – Vнф.п = 51652 * (100 – 075) 100 = 51265 л;
Брестское темное – Vнф.п = 47059 * (100 – 089) 100 = 4664 л.
2.4 Сбраживание в ЦКТ
В ЦКТ сбраживают следующие сорта пива:
Определяем объем молодого пива [1]:
Славянское – Vм.п = 59687 * ( 100 – 25) 100 = 58195 л.
Определим потери в ЦКТ (Пб%):
где Пбд – потери в отделении брожения и дображивания пива в ЦКТ %;
Пф – потери при фильтровании %.
Славянское – Пб = 465 – 155 = 31%.
Определяем объем нефильтрованного пива по формуле:
Vнф.п = Vх.с * (100 – Пб) 100 л
Славянское – Vнф.п = 59687 * (100 – 31) 100 = 57838 л.
Определяем объем фильтрованного пива по формуле:
Vф.п = Vх.с * (100 – Пбд) 100 л
Славянское – Vф.п = 59687 * (100 – 465) 100 = 56912 л.
Товарное пиво рассчитывается с учётом потерь при розливе (Пр) [1]. Потери товарного пива при розливе в бутылки для: брестского специального зубра брестского темного – 15%; славянского – 25%; старажытного – 2. При розливе в кеги и ПЭТ для всех сортов пива составляет 05%. Если предполагается что: в бутылки разливается по 70% славянского и брестского специального и 100% брестского темного; в кеги по 30% славянского
брестского специального зубра старажытного; в ПЭТ по 70% зубра и старажытного то суммарные потери составят для:
Славянское – (25 * 70 + 05 * 30) 100 = 19 %;
Брестское специальное – (15 * 70 + 05 * 30) 100 = 12%;
Зубр – (05 * 70 + 05* 30) 100 = 05%;
Старажытнае – (05 * 70 + 05 * 30) 100 = 05%;
Брестское темное – 15 * 100 100 = 15%.
Товарное пиво рассчитывается по формуле: [1]
Vт.п = Vф.п * (100 – Пр) 100 л
Славянское – Vт.п = 56912 * (100 – 19) 100 = 55831 л;
Брестское специальное – Vт.п = 50621 * (100 – 12) 100 = =50014 л;
Зубр – Vт.п = 43943 * (100 – 05) 100 = 43723 л;
Старажытнае – Vт.п = 50464 * (100 -05) 100 = 50212 л;
Брестское темное – Vт.п = 49511 * (100 – 15) 100 = 45222 л.
3 Расчёт суммарных видимых потерь по жидкой фазе
Общие видимые потери по жидкой фаза определяются по разности объемов горячего сусла и товарного пива [1]:
Пж.ф = Vг.с – Vт.п л
Славянское – Пж.ф = 63362 – 55831 = 7531 л;
Брестское специальное – Пж.ф = 56494 – 50014 = 648 л;
Зубр – Пж.ф = 49146 – 43723 = 5423 л;
Старажытнае – Пж.ф = 56357 – 50212 = 6145л;
Брестское темное – Пж.ф = 51511 – 45222 = 6289 л.
Или в % по отношению к объему горячего сусла [1]:
П%ж.ф = Пж.ф Vг.с * 100 %
Славянское – П%ж.ф = 7531 63362 * 100 = 1189%;
Брестское специальное – П%ж.ф = 648 56494 * 100 = 1147%;
Зубр – П%ж.ф = 5423 49146 * 100 = 1103%;
Старажытнае – П%ж.ф = 6145 56357 * 100 = 1090%;
Брестское темное – П%ж.ф = 6289 51511 * 100 = 1220%.
4 Определение расхода вспомогательных материалов: хмеля молочной кислоты.
4.1 Расход хмеля [1]:
где Гс.х – норма расхода хмеля на 1 дал горячего сусла для данного
сорта пива по рецептуре г;
α – массовая доля α-кислот%;
П%ж.ф – потери по жидкой фазе для определенного сорта пива%;
W – влажность хмеля %.
Таблица 7 – Расход хмеля на каждый сорт пива
Норма горьких веществ гдал
Славянское – Нх = 085 * 106 (55 + 1) * (100 – 115) * (100 –
Брестское специальное – Нх = 105 * 106 (55 + 1) * (100 –
–115) * (100 – 1189) = 2062 гдал;
Зубр – Нх = 13 * 106 (55 + 1) * (100 – 115) * (100 –
Старажытнае – Нх = 08 * 106 (55 + 1) * (100 – 115) * (100 –
Брестское темное – Нх = 2 * 106 (55 + 1) * (100 – 115) * *(100 ––1189) = 3959 гдал;
4.2 Расход хмеля для приготовления данных сортов пива Рх составляет:
Славянское – Рх = 1677 * 55831 10 * 1000 = 094 кг;
Брестское специальное – Рх =2062 *50014 10 * 1000 =103 кг;
Зубр – Рх = 254 * 43723 10 * 1000 = 111 кг;
Старажытнае – 1561 * 50222 10 * 1000 = 078 кг;
Брестское темное – Рх = 3959 * 45222 10 * 1000 = 179 кг.
4.3 Молочная кислота.
Молочная кислота 100%-й концентрации используется для подкисления затора в количестве 008 кг сырья или 02% 40%-й молочной кислоты к массе зернового сырья.
5 Определение количества отходов
Количество образуемой пивной дробины влажностью 86% определяется умножением количества сухих веществ остающихся в дробине на коэффициент К = 100 (100 – W) [1].
К = 100 (100 – 86) = 714
Количество пивной дробины при варке сусла пива рассчитывается по формуле [1]:
Qпивдр = Qдрсв* К кг
Славянское – Qпивдр = 23395 * 714 = 16704 кг;
Брестское специальное – Qпивдр = 24645 * 714 =17597 кг;
Зубр – Qпивдр = 24383 * 714 =17409 кг;
Старажытнае – Qпивдр = 26071 * 714 = 18615 кг;
Брестское темное – Qпивдр = 26439 * 714 = 18877 кг.
5.2 Хмелевая дробина.
Безводной хмелевой дробины получатся 60% от массы израсходованного хмеля а дробины с влажностью Wдр’ = 85% образуется в 667 раза больше [1] (К = 100 (100 – Wдр’) = 100 (100 – 85) = 667). При приготовлении 1 дал пива влажной дробины получается [1]:
Qх.д = Рх * 06 * К кг
Славянское – Qх.д = 094 * 06 * 667 = 376 кг;
Брестское специальное – Qх.д = 103 * 06 * 667 = 412 кг;
Зубр – Qх.д = 111 * 06 * 667 = 444 кг;
Старажытнае – Qх.д = 078 * 06 * 667 = 312 кг;
Брестское темное – Qх.д = 179 * 06 * 667 = 716 кг.
5.3 Шлам сепараторный.
Из 100 кг расходуемых зернопродуктов независимо от наименования пива получается 175 кг шлама с влажностью 80%.
5.4 Избыточные дрожжи
При брожении сусла по периодической схеме получается 08л избыточных дрожжей влажностью 88% на 10 дал сбраживаемого сусла а при брожении и дображивании в ЦКТ 2л. Половина избыточных дрожжей используется в качестве засевных а другая половина является отходом. Исходя из этого количество избыточных дрожжей на 100кг сырья рассчитывают по следующей формуле:
Vи.д = Vх.с * N 10 л
где Vх.с – объем холодного сусла дал;
N – количество избыточных дрожжей получаемых при сбраживании 10 дал сусла л.
Брестское специальное – Vи.д = 53217 * 08 10 * 10 = 426 л;
Зубр – Vид = 46197 * 08 10 * 10 = 367 л;
Старажытнае – Vид = 52997 * 08 10 * 10 = 424 л;
Брестское темное – Vид = 48266 * 08 10 * 10 = 386 л.
При сбраживании в ЦКТ:
Vи.д = Vх.с * 2 10 * 10 л
Славянское – Vи.д = 59687 * 2 10 * 10 = 1194 л.
5.5 Диоксид углерода
Из уравнения брожения известно что 342г сброженной мальтозы образуют 176 г СО2 [1]. Если принять что сброженный экстракт представляет собой мальтозу то можно рассчитать количество образовавшегося СО2 и тогда в бродильное отделение поступит следующая масса холодного сусла [1]:
Qбрх.с = Vх.с * d кг
где d – плотность сусла.
Славянское – Qбрх.с = 59687 * 10442 = 62325 кг;
Брестское специальное – Qбрх.с = 53217 * 10484 = 55793 кг;
Зубр – Qбрх.с = 46197 * 105685 = 48823 кг;
Старажытнае – Qбрх.с = 52976 * 10484 = 5554 кг;
Брестское темное – Qбрх.с = 48266 * 10526 = 50805 кг.
В этом количестве холодного сусла будет содержаться следующее количество экстрактивных веществ [1]:
QЭВх.с = Qбрх.с * е 100 кг
где е – концентрация начального сусла данного сорта пива %;
Славянское – QЭВх.с = 62325 * 11 100 = 6856 кг;
Брестское специальное – QЭВх.с = 55793 * 12 100 = 6695 кг;
Зубр – QЭВх.с = 44823 * 14 100 = 6275 кг;
Старажытнае – QЭВх.с = 5554 * 12 100 = 6665 кг;
Брестское темное – QЭВх.с = 50805 * 13 100 = 6527 кг.
При действительной степени сбраживания количество СО2 составляет [1]:
МСО2 = QЭВх.с * (с 100) * (176 * 342) кг
где с – действительная степень сбраживания %;
6 и 342 – коэффициенты выведенные из уравнения бражения.
Действительная степень сбраживания по рецептуре для данных сортов пива составляет 50% тогда количество СО2 соответственно будет равным:
Славянское – МСО2 = 6856 * (50 100) * (176 342) = 1764 кг;
Брестское специальное – МСО2 = 6695 * (50 100) * (176 342) = =1723 кг;
Зубр – МСО2 = 6275 * (50 100) * (176 342) = 1612 кг;
Старажытнае – МСО2 = 6665 * * (50 100) * (176 342) = 1715 кг;
Брестское темное – МСО2 = 6527 * (50 100) *(176 342) =1679 кг.
Часть образовавшегося СО2 – 035% - будет связываться с пивом тогда масса связанного СО2 будет составлять [1]:
МсвСО2 = Qбрх.с * 035 100 кг
Славянское – МсвСО2 = 62325 * 035 100 = 218 кг;
Брестское специальное – МсвСО2 = 55793 * 035 100 = 195 кг;
Зубр – МсвСО2 = 44823 * 035 100 = 157 кг;
Старажытнае – МсвСО2 = 5554 * 035 100 = 194 кг;
Брестское темное – МсвСО2 = 50805 * 035 100 = 178 кг.
Тогда количество диоксида углерода выделяемого в атмосферу составляет:
МатмСО2 =МСО2 – МсвСО2 кг
Славянское – МатмСО2 = 1764 – 218 = 1546 кг;
Брестское специальное – МатмСО2 = 1723 – 195 = 1528 кг;
Зубр – МатмСО2 = 1615 – 157 =1458 кг;
Старажытнае – МатмСО2 = 1715 – 194 =1521 кг;
Брестское темное – МатмСО2 = 1679 – 178 = 1501 кг.
Масса одного м3 диоксида углерода при 200С и Р=01МПа составляет плотность ρ=1832кгсм3 [1] тогда объём СО2 будет равен [1]:
VатмСО2 = МатмСО2 ρ м3
Славянское – VатмСО2 = 1546 1832 = 844 м3;
Брестское специальное – VатмСО2 = 1528 1832 = 834 м3;
Зубр – VатмСО2 = 1458 1832 = 796 м3;
Старажытнае – VатмСО2 =1521 1832 = 830 м3;
Брестское темное – VатмСО2 = 1501 1832 = 819 м3.
Количество утилизируемого СО2 выделяемого при главном брожении на 1 дал товарного пива составляет [1]:
QутСО2 = МатмСО2 * 1000 * 10 Vт.п гдал
Славянское – QутСО2 = 1546 * 10000 55831 = 27691 гдал;
Брестское специальное – QутСО2 = 1528 * 10000 50014 = =30551 ддал;
Зубр – QутСО2 = 1458 * 10000 43723 = 33346 гдал;
Старажытнае – QутСО2 = 1521 * 10000 50212 = 30292 гдал;
Брестское темное – QутСО2 = 1501 * 10000 45222 = 33192 гдал.
Исправимый брак пива из цеха розлива составляет 2% по всем сортам пива. Его объем за год составляет:
Vи.б = 002 * Vт.п дал
Славянское – Vи.б = 002 * 55831 = 1117 дал;
Брестское специальное – Vи.б = 002 * 50014 = 10 дал;
Зубр – Vи.б = 002 * 43723 = 874 дал;
Старажытнае – Vи.б = 002 * 50212 = 1004 дал;
Брестское темное – Vи.б = 002 * 45222 = 904 дал.
Таблица 8 – Сводная таблица продуктов
на 100 кг зерн. сырья
на 1175 млн дал пива
Другие виды сырья кг
Промежуточные продукты л
Отстой в танках добр.л
Продолжение таблицы 8
на 0705 млн дал пива
Промежуточные продуктыл
на – 1175 млн дал пива
Расчет и подбор оборудования
Расчет основного технологического оборудования производится с учетом режима работы завода. Производительность варочного цеха в пересчете на пиво «Брестское темное» (наиболее выпускаемому) определяется по формуле [1]:
где Q - количество готового пива нормальной выдержки в неремонтный период дал;
С – число рабочих суток варочного цеха в месяц;
T – число циклов варочного агрегата;
A – масса одновременно перерабатываемого сырья кг;
P – расход сырья на 1 дал пива «Брестское темное» (берется сводной таблицы продуктов) кг.
где – количество месяцев работы в году.
В связи с тем что работа пивоваренного завода подвержена в определенной степени сезонности варочные агрегаты подбираются по суточному расходу зернопродуктов в наиболее напряженный квартал когда выпуск продукции достигает 30% от годового. В этих условиях расход зернопродуктов за сутки составит:
где Мс – расход зернопродуктов перерабатываемых за сутки тсут;
Мз.г – масса всех зернопродуктов перерабатываемых в год т;
5 – число суток работы варочного цеха в месяц;
– число месяцев в квартале.
Мс = 9643108 285 = 338 тсут.
Разделив суточный расход зернопродуктов на оборачиваемость варочного агрегата находим приблизительную засыпь (З) зернопродуктов:
Следовательно выбираем варочный агрегат на 10 т единовременной засыпи Р3-ВВЦ-10. Агрегат состоит из трех установок Б6-ВДА для дробления увлажненного солода и несоложеного сырья двух заторных аппаратов фильтрационного аппарата двух сусловарочных аппаратов двух установок Р3-ВХМ для дробления увлажненного суслом хмеля сборника промывных вод гидроциклонного аппарата и снабжен пультом автоматизированного управления работой агрегата.
1 Оборудование для подработки зернопродуктов
Подработка солода и несоложенных материалов предусматривается в отдельном изолированном от варочного отделения помещения. В расчетах оборудования примем количество перерабатываемых зернопродуктов в сутки максимальное т.е. 54 т.
Нория для отпуска солода и ячменя из зернохранилища работает ежедневно в течение 4.5 часов (в дневной смене). Тогда производительность ее должна быть не менее [1]:
К установке принимаем норию НЦГ-20 производительностью по тяжелому зерну 20 тч или 20 * (053 076) = 14 тч по солоду [1].
Техническая характеристика нории НЦГ-20 (поз. 2)
Производительность по тяжелому зерну т
Высота нории м не более
Мощность электродвигателя кВт
Число ковшей в 1 ряду по ширине ленты
Безроликовый конвейер для подачи солода на норию подбирается исходя из производительности нории. Принимаем безроликовый конвейер марки ТБЗО-15.
Техническая характеристика безроликового конвейера
Производительность тч
Автоматические весы для взвешивания солода должны иметь такую же производительность как нория. Принимаем к установке весы ДН-100 [1].
Техническая характеристика весов ДН-100 (поз. 3)
Величина порции взвешивания кг
Габаритные размеры мм
Масса весов с гирями кг
Для распределения зернопродуктов по бункерам светлого карамельного солодов ячменя пивоваренного и рисовой крупки принимаем винтовой конвейер УЧШ-320.
Техническая характеристика конвейера УЧШ-320 (поз. 4)
Мощность электродвигателя кВТ
Масса 1 м конвейера кг
Бункера производственного запаса зернопродуктов рассчитываются исходя из максимального суточного расхода каждого вида сырья. Вместимость каждого бункера будет равна
где Qсут – суточная потребность в определенном виде зернопродукта;
ρ – насыпная плотность соответствующего продукта тм3.
Объем бункера для светлого солода равен:
Vб = 54 * 11 053 = 112 м3
Принимаем 2 бункера по 60 м3 (поз. 5)
Бункера выбираем квадратного сечения с пирамидальным днищем. Геометрические размеры буккера: сторона квадрата a = 4 м угол естественного откоса α = 30° следующие [1]:
а) высота пирамидальной части бункера:
h = a * ( 2) * tg α = 4 * ( 2) * tg300 = 163 м.
б) высота прямоугольной части бункера:
Н = V a2 – 1 3 * h = 60 42 – 13 * 163 = 32 м
где h – высота конусной части бункера м;
a – сторона прямоугольника м; a = b = 4 м;
α – угол естественного откоса зерна град; α = 300
H – высота прямоугольной части бункера м.
Для раздельного хранения несоложеного сырья (ячменя пивоваренного рисовой крупы и карамельного солода) принимаем 3 бункера (поз. 7) вместимостью: 112 3 = 373 м3.
Бункера выбираем квадратного сечения с пирамидальным днищем. Геометрические размеры бункера для несоложеного сырья при стороне квадрата а = 3 м и угле естественного откоса α = 300 следующие:
h = a * ( 2) * tg α = 3 * ( 2) * tg300 = 122 м
Н = V a2 – 1 3 * h = 373 32 – 1 3 * 122 = 374 м.
Полировке подвергается светлый солод. Производительность полировочной машины рассчитывается исходя из продолжительности очистки солода для одной варки которая составляет 12 – 2 часа. Следовательно за 1 час должно очищаться следующее количество солода [1]:
где Qс – масса солода на одну варку т.
Количество полировочных машин определяется по следующей формуле:
где 8 – количество работы машины в сутки.
– количество светлого солода в год т.
n = 8066375 5280 = 15 шт.
Принимаем 2 полировочных машины производительностью по 4 тч [1] а также устанавливаем бункер для отходов полировки (поз. 9):
Техническая характеристика полировочной
Потребная мощность кВт
Производительность кгч
Для взвешивания полированного солода на одну варку автоматические весы должны иметь производительность не менее производительности полировочных машин. Принимаем к установке автоматические весы ДН-50 [1].
Техническая характеристика весов ДН-50 (поз. 10)
Надвесовой бункер полированного солода (поз. 11) является промежуточным он должен вмещать количество солода очищаемого за 05 часа на полировочных машинах т.е. его объем должен быть [1]:
где – производительность полировочной машины тч.
Принимаем квадратный бункер с пирамидальным днищем со стороной квадрата а = 2 м и углу естественного откоса α = 30о:
h = a * ( 2) * tg α = 2 * ( 2) * tg300 = 082 м;
Н = V a2 – 1 3 * h = 415 22 – 1 3 * 082 = 076 м.
Подвесовой бункер полированного солода (поз. 12) также является промежуточным он должен вмещать количество солода очищаемого за 05 часа на полировочных машинах т.е. его объем должен быть [1]:
Принимаем квадратный бункер с пирамидальным днищем со стороной квадрата а=2 м и углу естественного откоса α=30о:
Производительность магнитного сепаратора должна быть не меньше производительности полировочных машин следовательно выбираем магнитный сепаратор ЗСМ-10 [1].
Техническая характеристика магнитный сепаратор ЗСМ-10 (поз. 8)
Частота колебаний ситовых кузовов
Амплитуда колебаний ситовых
Ширина сортировочного и
Частота вращения ротора обмин
Для взвешивания несоложеного сырья на одну варку автоматические весы должны иметь производительность не менее производительности мельничного станка. Принимаем к установке автоматические весы ДН-50 [1].
Промежуточный бункер для несоложеного сырья (поз. 13) должен вмещать количество необходимом на одну варку. Его объем:
где – наибольшее количество несоложеного сырья подаваемое на одну варку т;
ρ- плотность солода тм3.
Ввиду того что карамельного солода на одну варку пива “Брестское темное” идет больше (30% от общего количества зернопродуктов) чем остального несоложеного сырья для других сортов пива то объем промежуточного бункера равен:
где 3 – наибольшее количество карамельного солода идущее на одну варку т;
3 – насыпная плотность карамельного солода тм3.
Н = V a2 – 1 3 * h =57 22 – 1 3 * 082 = 115 м.
Для отделения зернопродуктов от ферропримесей перед дроблением устанавливаем магнитную колонку типа МКЛ-6 (поз. 14).
2 Оборудование варочного отделения
Установка для дробления сырья должна обеспечивать дробленым сырьем на одну варку в течении 15 – 2 ч:
Принимаем две установки Б6-ВДА для дробления увлажненного солода (поз. 15) и одну такую же для дробления несоложеного сырья (поз. 16).
Техническая характеристика дробилки Б6-ВДА
Продолжительность одного цикла мин
Вместимость бункера для солода м3
Частота вращения вальцов об мин
Мощность привода кВт
Техническая характеристика заторно-отварочного аппарата
Р3-ВВЦ3-10 (поз. 18)
Площадь поверхности нагрева м2
Частота вращения мешалок обмин
Мощность электродвигателя мешалки кВт
Техническая характеристика фильтрационного аппарата
Р3-ВВЦФ-10 (поз. 19)
Частота вращения разрыхлительного механизма обмин.
Мощность электродвигателя разрыхлительного механизма кВт
Техническая характеристика сусловарочного аппарата
Частота вращения мешалки обмин
Мощность электродвигателя разрыхлителя кВт
Техническая характеристика сборника горячего сусла
Р3-ВВЦ-10-С (поз. 24)
Техническая характеристика гидроциклонного аппарата
Масса номинальная кг
Техническая характеристика установки для дробления
Производительность по сухому хмелю кгч
Рабочий объем аппарата для замочки м3
Размер частиц хмеля после дробления не более мм
Техническая характеристика сборника промывных вод
Ёмкость для горячей воды (поз.20) рассчитываем по объёму фильтрационного аппарата:
Объём для ёмкости горячей воды – V=a3
Согласно установленному режиму затирания заторная масса из заторного котла должна перекачиваться в течение 20 мин. Из каждой тонны затираемых материалов получается 3-35 м3 заторной массы. Объём заторной массы из 10 т. зернопродуктов равен 35 * 10 = 35 м3 откуда требуемая подача заторного насоса 35000 * 60 20 = 105000 тч или 105 м3. Принимаем насос марки ФГ-144105.
Техническая характеристика насоса
Мощность электродвигатель кВт
Частота вращения обмин
Согласно принятому режиму варки сусла с хмелем перекачка охмелённого сусла из сусловарочного аппарата продолжается 30 мин. Наибольший объём сусла при варке пива “Славянское” и составляет 63362 л или приблизительно 634 л на 100 кг зернопродуктов. Следовательно из одной варки получается сусла:
000 * 634 100 = 63400 л.
Подача сусла насосом должна быть:
400 * 60 30 = 126800 лч.
Для перекачки горячего сусла используются насосы одноступенчатые консольного типа предназначенные для подачи воды и других жидкостей температурой 100-110 С°. Принимаем насос типа 4КМ-6.
Техническая характеристика суслового насоса
Мощность на валу насоса кВт
Насос мутного сусла.
Подбирается из условий что количество мутного сусла возвращаемого на фильтрацию составляет 10% от объема заторной массы и возврат длится 10 мин. Расчетная подача насоса будет 35000*01*6010=21000 лч. Принимаем к установке насос марки 312к-6.
Техническая характеристика насоса 312к-6 (поз. 29)
В результате проделанной работы был спроектирован варочный цех пивоваренного завода мощностью 47 млн. дал пива в год.
Исходя из расчётов выбрал обосновал и описал технологическую схему производства.
Подобрано и рассчитано технологическое оборудование для подработки сырья и непосредственно для варки пива. Расчёт производительности оборудования производился на основе продуктового расчёта. Причём учитывались последние достижения науки и техники. Использовано в работе прогрессивное высокопроизводительное оборудование серийно выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью прошедшее промышленное испытание.
Также было представлено графическое изображение проекта в котором отражены все стадии получения пивного сусла.
Список использованной литературы
Балашов В.Е. Дипломное проектирование предприятий по производству пива и безалкогольных напитков. - М.: Лёгкая и пищевая промышленность 1983. -99-166с
Балашов В.Е. Рудольф В.В. Техника и технология производства пива и безалкогольных напитков. – М.: Лёгкая и пищевая промышленность 1981.– 108 – 148с
Балашов В.Е Оборудование предприятий по производству пива и безалкогольных напитков. – М.: Лёгкая и пищевая промышленность 1981. – 113-137с
Колотуша П.В. Доморецкий В.А. Технологическое проектирование солодовенных и пивобезалкогольных заводов. - Киев изд. «Вища школа» 1987
Косминский Г.И. Учёт и отчётность в производстве солода пива и безалкогольных напитков. – М.: 1994.-