Подработочное и варочное отделения пивоваренного завода

выбор и обоснование темы.docx

1 Выбор обоснование и описание технологической схемы производства
1 Выбор и обоснование технологической схемы
Темой курсовой работы является проектирование технологической схемы подрабочного и варочного отделений пивоваренного завода производительностью 7216 млн. дал пива в год.
Для проектируемой схемы были выбраны следующие сорта пива: «Темный лесной эль» (темное) «Яркое мартовское» (светлое) «Ленинградское» (светлое) «Амбер Эль» (темное) и «Удачное» (светлое).
Технологический процесс производства пивного сусла в подработочном и варочном отделении состоит из следующих основных операций:
очистка и дробление солода;
кипячение сусла с хмелем;
охлаждение и осветление сусла.
Есть несколько способов поставок сырья на пивоваренные заводы следующими видами транспорта: рельсовый автомобильный водный. Однако в виду экономической нецелесообразности а также трудностей связанный с подводом железнодорожных путей к предприятиям отсутствием морей и рек вблизи заводов современные пивоваренные предприятия Республики Беларусь используют преимущественно автомобильный способ поставок сырья.
В курсовой работе принимаем поставку солода и несоложеного сырья на предприятие автомобильным транспортом.
Солод и несоложеное сырье перед подачей на дробление проходят обязательную очистку. Очистка подразумевает под собой удаление пыли ростков металлических и прочих примесей. Для их отделения используют полировочную машину и магнитный сепаратор.
Магнитные сепараторы применяют для выделения металломагнитных примесей из зерна. В настоящее время на предприятиях используют почти исключительно постоянные магниты. Постоянные магниты встраивают в наклонную плоскость распределяя поток ячменя по всей их ширине. Металлические примеси должны удаляться регулярно и полностью иначе дальше они могут быть увлечены в поток и нанести ущерб оборудованию. Один из вариантов магнитных сепараторов представляют собой магнитные сепараторы барабанного типа с автоматическим отделением металлических предметов [1].
Преимущества магнитных сепараторов:
сепаратор отличается невысокой себестоимостью работ за счёт низкого потребления электроэнергии: энергия не расходуется для создания намагничивающего тока немного энергии используется в рабочий период сепаратора.
барабанный магнитный сепаратор экономит воду не создаёт вторичного загрязнения.
магнитная система расположившаяся в середине барабана защищена от прямого контакта с материалом таким образом существенно увеличивается срок службы устройства [2].
Магнитный сепаратор высокой интенсивности мокрого обогащения МХ-ХС оснащённый сильными неодимовыми магнитами предназначен для улавливания мелких магнитных и парамагнитных частиц из жидких или полужидких материалов.
высокая эффективность сепарации;
возможность захвата очень мелких ферромагнитных частиц (от 1 мкм);
сильная магнитная индукция внутри матрицы сепаратора;
насыщенное магнитное поле;
минимальные эксплуатационные и сервисные расходы (низкая стоимость техобслуживания);
достойная альтернатива более дорогим электромагнитным матричным сепараторам (тип WHIMS HGMS HGMF);
износостойкость: даже сильно абразивный материал не оказывает негативного влияния на нержавеющую шерсть находящуюся в картридже - в отличие от решетчатых сепараторов с тонкими магнитными стержнями которые можно легко повредить при пропускании материала через сепаратор или при манипуляции с магнитными сердечниками;
сепаратор предоставляется в широком диапазоне диаметров соединения;
простая надёжная конструкция;
простая и быстрая чистка;
в отличие от электромагнитных сепараторов данное устройство является энергосберегающим и при работе не требует снабжения электроэнергией [3].
Солодополировочная машина предназначена для отделения пыли от сырья. Полировочная машина состоит из трех основных элементов: наклонных плоских сит щеточного барабана и центробежного вентилятора. Очищаемый солод непрерывным потоком сыплется на колеблющиеся сита; сходом с верхнего сита идут крупные примеси сходом с нижнего сита – солод а проходом сквозь нижнее сито – мелкие примеси. Пыль из ситовой коробки отсасывается вентилятором. Очищенный на ситах солод сыплется на быстро вращающийся щеточный барабан и многократно отбрасывается на волнистую деку. Под действием ударов и трения поверхность зерен солода очищается от загрязнений – солод полируется [1].
В данной курсовой работе наиболее рациональным является использование магнитного сепаратора типа МХ-ХС и солодополировочной машины для солода для несоложеного сырья – воздушно-ситовой сепаратор для более интенсивного удаления пыли.
Хранение ячменя солода и других зернопродуктов осуществляют в амбарных или механизированных зернохранилищах элеваторах и силосах в которых должно быть обеспечено максимально возможное сохранение физиологических физико-химических технологических и других показателей качества пивоваренного ячменя. Зернохранилища и элеваторы должны быть сухими взрыво- и пожаробезопасными надежно изолированными от проникновения грунтовых и сточных вод защищенными от атмосферных осадков а также от проникновения птиц и грызунов [3].
В настоящее время зернопродукты хранят преимущественно в силосах. Большинство силосов сооружают из железобетона. Они обладают низкой теплопроводностью высокой огнестойкостью и отличаются относительно небольшой стоимостью эксплуатации. Силосы бывают круглыми прямоугольными или примыкающими друг к другу в виде сот [1].
Железобетонные силосы круглого сечения из монолитного железобетона могут иметь диаметр до 18 м. Однако в практике строительства железобетонных силосов круглого сечения наибольшее распространение получили конструкции с оптимальным диаметром 6 м. Это обусловлено тем что при меньшем диаметре имеет место перерасход бетона а в силосах с диаметром больше 6 м значительно повышается расход арматуры поскольку возрастает давление.
Другие формы сечения силосов – шестигранные восьмигранные и пр. – не получили широкого распространения ввиду большей сложности и меньшей экономической целесообразности [4].
Силосы из стального листа дешевле и легче в монтаже однако сталь обладает высокой теплопроводностью. Это приводит к тому что вследствие более интенсивного дыхания слои ячменя расположенные около стенок силоса начинают быстро отпотевать из-за чего может начаться конденсация воды [1].
Металлические силосы с коническим днищем изготавливают диаметром до 7 м и высотой до 22-23 м. металлические силосы с плоским днищем изготавливаю диаметром до 24 м и высотой до 28 м.
К преимуществам металлических силосов относят:
быстроту и удобство возведения с меньшими трудозатратами (срок их возведения в 6–9 раз меньше чем железобетонных);
невысокий удельный расход металла на 1 т вместимости который как правило не превышает удельного расхода в железобетонных силосах;
экономичность поскольку удельная стоимость 1 т вместимости примерно вдвое ниже;
повышенную прочность стенок что позволяет при их минимальной толщине (~5 мм) по сравнению с железобетонными силосами (толщина стенок которых не менее 150 мм) при одинаковых наружных размерах увеличить вместимость силоса на ~12%;
меньшую массу а следовательно и нагрузку на фундамент;
возможность демонтажа и переноса силоса на новое место;
меньшие эксплуатационные затраты на обслуживание и ремонт;
меньшую шероховатость стенок что обеспечивает лучшие условия хранения зерна с точки зрения микробиологической защиты.
Недостатками металлических силосов являются:
высокая теплопроводность материала;
непроницаемость стенок для продуктов обмена веществ при дыхании зерна;
необходимость тщательной сушки ячменя перед закладкой в силос поскольку влажный ячмень из-за более интенсивного дыхания отпотевает и способствует образованию конденсата на внутренней стороне стенки силоса что ведет к образованию и отвердению пристеночного слоя зерна;
образование конденсата на внутренней поверхности крыши и стенок силоса при значительной разнице температуры зерна и окружающего воздуха.
Последние недостатки можно устранить переключением системы активного вентилирования с нагнетания на отсос [4].
В данной курсовой работе для хранения зернопродуктов применяем металлические силоса для лучшей сохранности зерна.
Солод и несоложеные зернопродукты в пределах пивоваренного предприятия должны неоднократно перемещаться до момента дробления.
Поскольку во всех случаях приходиться перемещать довольно большие количества материала важно предусмотреть минимальную длину транспортных путей и применение транспортных средств приемлемой стоимости.
Различают две группы транспортных средств:
К механическим транспортным средствам относятся нории элеваторы для вертикального перемещения шнековые транспортеры скребковые транспортеры ленточные транспортеры для горизонтального перемещения.
Для каждого предприятия нория подбирается индивидуально согласно конструктивных особенностей технических характеристик и комплектации. Только в этом случае оборудование будет работать с высокой продуктивностью а предприятие станет стабильно работать [1].
К преимуществам нории относят:
проста в использовании и обслуживании;
универсальная конструкция и прочные детали;
равномерная подача зерна;
минимальные повреждения продукции;
устойчивость к коррозии металла;
высокая энергоэффективность;
большая высота транспортировки;
компактность оборудования [5].
К недостаткам нории можно отнести то что нижняя часть нории никогда полностью не опорожняется. Это особенно негативно сказывается когда одним и тем же подъемником поднимают различные виды сыпучих материалов. Подъемники относятся к наиболее пожаро- и взрывоопасным транспортным средствам так как при сползании или соскальзывании ленты с ковшами может возникнуть пожар или взрыв пыли [1].
Шнековый транспортер наиболее распространен для горизонтальной транспортировки сырья.
Достоинства шнекового транспортера:
безопасность и простота в установке обслуживании. Снаружи на корпусе отсутствуют подвижные части поэтому минимален риск получения травмы при работе с шнековым конвейером.
компактные размеры позволяют использовать их на различных типах производств и в разных помещениях;
закрытый тип шнековых транспортеров особенно эффективен при работе с пылящими токсичными мелкими сыпучими материалами. Корпус воздухонепроницаем что препятствует проникновению в атмосферу вредных веществ или микрочастиц.
низкая цена на винтовые конвейеры: даже при индивидуальном заказе стоимость механизма остается на доступном уровне.
в винтовых конвейерах материал может истираться и переламываться. Проходя по желобу он трется о его стенки и подвергается толкающей силе винта поэтому происходит деструктуризация.
винтовой конвейер работает от электрического двигателя и требует значительных затрат энергии.
из-за постоянного перемешивания груза и его давления цилиндрический корпус быстро изнашивается особенно это заметно при работе с абразивными материалами.
небольшая длина шнекового конвейера делает невозможным его использование в просторных производственных цехах. Он эффективен только при небольших расстояниях [6].
Ленточный конвейер довольно плотно вошел в технологические процессы большинства производств. Его используют для транспортировки всевозможных грузов на предприятиях разных отраслей пищевой индустрии для разгрузки и погрузки.
Ленточные конвейеры являются высокопроизводительными устройствами независимо от длины транспортерной ленты и скорости перемещения грузов. Такие агрегаты могут входить в состав сложных механизмов или же работать в качестве самостоятельного устройства. Также к преимуществам относится: простота конструкции относительно небольшая масса надежность бесшумность работы возможность полной автоматизации.
К недостаткам ленточного транспортера относят: быстрый износ дорогостоящей ленты необходимость частого центрирования хода ленты сложность переноски на новую дорогу чувствительность к искривлению оси конвейера [7].
Пневматические транспортные средства предназначены для перемещения бестарных сыпучих материалов. В этих устройствах сырье перемещается по трубопроводам мощным воздушным потоком. Такой поток получают при помощи роторных лепестковых воздуходувок или вентиляторов высокого давления [1].
Преимущества установок пневматического транспорта заключаются в компактности трубопроводов герметичности возможности полной автоматизации процесса перемещения грузов высокой надежности простоте эксплуатации.
К их недостаткам относятся:
высокий расход энергии (в 10-15 раз больше чем например у ленточных конвейеров);
интенсивное изнашивание оборудования при транспортировании абразивных материалов;
непригодность для транспортирования связных грузов (липких влажных) [8].
В схеме курсовой работы в качестве транспортирующих устройств будем использовать нории поскольку есть необходимость поставки сырья на более высокие расстояния ленточные транспортеры – для загрузки и разгрузки силосов так как их лучше всего использовать для перемещения сырья на более короткие расстояния шнековые транспортеры – для горизонтальной транспортировки сырья по силосам бункерам суточного запаса.
Дробление – это процесс механического измельчения зернопродуктов чтобы при затирании дать ферментам возможность воздействовать на вещества и их расщепить но при этом сохранить оболочки для последующего их использования как фильтрующего материала при фильтровании затора.
По характеру процесса различают следующие дробилки:
дробилки сухого помола;
дробилки мокрого помола;
кондиционированное дробление [1].
Все три способа дробления солода (при предварительном увлажнении и сухой) имеют свои достоинства и недостатки. При дроблении солода после предварительного его увлажнения ускоряется процесс фильтрации благодаря сохранению оболочек солода но только в том случае если на дробление используется солод с неповрежденными зернами. При переработке поврежденного солодового зерна это преимущество теряется. В целом же современная тенденция в дроблении солода - сухое дробление с кондиционированием солода паром (увлажнение оболочки) [9].
Преимущества мокрого дробления над сухим:
меньше потребляемая энергия в расчете на 1 т материала;
выше производительность мельницы;
возможность применения более высоких частот вращения барабана;
отсутствие пылеобразования соответственно и аспирационных систем вентиляции и очистки воздуха;
облегчение транспортирования и распределения материала;
возможность использования гидроциклонов для контроля крупности продуктов.
изнашивание мелющих тел;
сухой процесс удобнее для работы в одну или две смены;
сухое измельчение имеет экономические преимущества в расходах на сушку так как сушка сырого исходного материала дешевле чем мокрого тонкого продукта [10].
Дробление несоложеных зернопродуктов производят на двухвальцовом станке с нарезными вальцами которые вращаются навстречу друг другу с разной скоростью. Для измельчения кукурузы обычно используют молотковые дробилки.
В технологической схеме курсовой работы используем дробилки мокрого помола с кондиционированием солода так как сухие оболочки очень хрупки и легко разрушаются при дроблении а они нужны при фильтровании для создания фильтрующего слоя. Для дробления несоложеных зернопродуктов применяем двухвальцовые дробилки сухого помола для более грубого измельчения зернопродуктов.
Целью затирания является экстрагирование растворимых веществ солода и несоложеного сырья и превращение нерастворимых веществ в растворимые с последующим переводом их в раствор под действием ферментов солода и применяемых ферментных препаратов.
Существуют настойный и отварочный способы затирания.
Настойный способ заключается в том что сухой дробленый солод смешиваю с теплой водой и медленно подогревают выдерживая температурные паузы до полного осахаривания.
Преимущества настойного способа:
возможность автоматизации процесса;
низкое потребление энергии в отличие от отварочного способа;
легко контролируемый процесс [1].
При отварочном способе дробленый солод и несоложеные зерновые материалы смешивают с горячей водой в одном заторном аппарате отбирают часть затора в другой заторный аппарат для нагревания осахаривания кипячения и возвращают эту часть называемую отваркой обратно в первый аппарат для дальнейшей ферментативной обработки.
По числу отварок различают трех- двух- и одноотварочный способы затирания.
Достоинства метода отварок:
повышается степень клейстеризации и разжижения крахмала;
увеличивается выход экстракта на 1–2% по сравнению с настойным) методом;
усиленно испаряется диметилсульфид который придает пиву привкус вареных овощей или сладкой кукурузы;
максимальное извлечение меланоидинов придающих пиву вкус ицвет (для темных сортов пива).
Недостатки метода отварок:
надо постоянно помешивать чтобы не было пригорания;
занимает больше времени;
потребляется больше энергии в среднем на 20%;
происходит более сильное выщелачивание веществ содержащихся в мякинных оболочках.
При использовании качественного солода отварочному способу затирания целесообразнее предпочесть настойный способ [11].
В технологической схеме курсовой работы применяем двухотварочный способ затирания поскольку он позволяет перерабатывать солод различного качества. Затирание солода и несоложеных зернопродуктов проводим в одном аппарате это может снизить использование ферментных препаратов за счет собственных ферментов солода.
Фильтрование затора проводят для возможно полного и быстрого отделения сусла от нерастворенных частиц. Этот процесс проходит в две отдельные фазы следующие друг за другом а именно:
выщелачивание дробины путем вымывания задержанных в ней экстрактивных веществ (промывные воды).
Фильтрование проводят с помощью фильтрационных чанов или заторных фильтр-прессов [1].
Фильтрационные чаны фирмы Huppmann Lauter изготовляют из нержавеющей стали изолируя их боковые стенки для предотвращения охлаждения. Чтобы сделать доступ кислорода минимальным подача затора осуществляется снизу через впускные клапаны которые могут обеспечить подачу затора за 10 мин. Благодаря некоторому наклону профильных элементов улучшаются характеристики потока что приводит к получению более прозрачного сусла. Наклонное положение профильных элементов способствует также тому чтобы во время выгрузки дробины застрявшие частицы легче извлекались из щелей.
Все системы снабжены датчиками гарантирующими фильтрование без доступа воздуха и обеспечивающими выключение насоса при попадании воздуха в систему [12].
Камерный фильтр-пресс Diefenbach – лучший выбор в случае если требуется разделение суспензий с большим количеством твердого вещества и при этом предъявляются высокие требования к конечной влажности осадка. Принцип действия камерного фильтр-пресса Diefenbach основан на фильтрации осадка под воздействием избыточного давления. Сегодня в промышленности это один из самых широко применяемых видов оборудования для обезвоживания. Фильтр-прессы для обезвоживания осадка выпускаются с боковым и верхним подвесом плит. Конструкция фильтров с верхним подвесом более надежная поэтому они часто используются в технологической линии производства готового продукта. Камерный фильтр-пресс может работать при давлении свыше 16 бар он надежный простой и безопасный в обслуживании но более дорогостоящий чем фильтр с боковым подвесом.
Основные достоинства камерных фильтр-прессов:
простота и прочность конструкции;
максимальный уровень коррозионной стойкости;
высокая степень разделения фаз и возможность фильтрации любых суспензий;
низкое потребление электроэнергии;
легкость в эксплуатации и обслуживании [13].
Мембранный фильтр-пресс Diefenbach нужен в случае если требуется ускорение процесса разделения суспензий с большим количеством твердого вещества и при этом предъявляются высокие требования к конечной влажности осадка. Принцип действия мембранного фильтр-пресса Diefenbach аналогичен камерному но в мембранном фильтре дополнительное механическое сжатие сусла ускоряет процесс фильтрации и позволяет получить более сухой продукт. Сегодня мембранные фильтр-прессы применяются для обезвоживания пульп с большим содержанием органики.
Основные достоинства мембранных фильтр-прессов:
высокая скорость работы и надежность конструкции;
при одинаковой производительности меньшие габариты чем у камерных фильтр-прессов;
низкая влажность дробины;
легкое управление и простота обслуживания [14].
К недостаткам фильтр-пресса следует отнести:
очень узкий диапазон варьирования фракционного состава тонкого помола;
повышенные энергозатраты на тонкое дробление солода по сравнению с грубым дроблением при использовании на производстве фильтрационного аппарата;
зависимость эффективности работы фильтра от свойств фильтровальной ткани главным образом ее качества и ресурса;
недостаточная технологическая гибкость поскольку затруднительно варьировать объемы затора при производстве различных сортов пива;
открытую выгрузку дробины предопределяющую на этой стадии процесса большие испарения что требует установки системы вентиляции для удаления испарений либо размещения фильтр-пресса в отдельном помещении [4].
В технологической схеме курсовой работы используем фильтрационный чан фирмы Huppmann Lauter так как гарантируется фильтрование без доступа кислорода а для установки фильтр-прессов необходимы дополнительные конструкции для поддержания избыточного давления их большая стоимость и повышенные энергозатраты.
Цель кипячения сусла с хмелем. При этом процессе происходит экстрагирование и превращение горьких и ароматических веществ из хмеля (охмеление сусла) осаждение (коагуляция) высокомолекулярных белков инактивация ферментов стерилизация сусла образование редуцирующих веществ испарение части воды. В современной практике используются сусловарочные аппараты с внешним и внутренним нагревателем [1].
К функциональным преимуществам сусловарочных аппаратов с внешним нагревателем относят:
более эффективное использование внутреннего пространства сусловарочного аппарата поскольку оно не загромождается внутренним теплообменником;
большую технологическую гибкость сусловарочной системы при изменяющийся загрузке сусловарочного аппарата;
более простую организацию мойки сусловарочного аппарата благодаря отсутствию в нем мертвых зон.
К недостаткам сусловарочных аппаратов с внешним нагревателем относят:
большую потребность в производственной площади (для размещения выносного нагревателя);
менее эффективное использование поверхности нагревателя поскольку его наружная поверхность не контактирует с суслом;
наличие термического излучения поверхности выносного нагревателя;
потребность в большей поверхности изоляции ввиду необходимости изолирования выносного нагревателя.
К функциональным преимуществам сусловарочных аппаратов с внутренним нагревателем относят:
меньшую потребность в занимаемой производственной площади поскольку варочный цех не загромождается выносным нагревателем;
отсутствие термического излучения;
потребность в меньшей поверхности изоляции;
меньшие инвестиционные затраты.
К недостаткам сусловарочных аппаратов с внутренним нагревателем относят:
худшее использование внутреннего пространства сусловарочного аппарата поскольку оно частично загромождено нагревателем;
меньшую технологическую гибкость сусловарочной системы при изменяющейся загрузке сусловарочного аппарата;
более сложную организацию мойки сусловарочного аппарата вследствие наличия в нем мертвых зон.
На данный момент разработана новая сусловарочная система Есоterm обеспечивающая предотвращение негативных технологических воздействий и позволяющая технологам целенаправленно влиять на наиважнейшие параметры сусла уже непосредственно на стадии его кипячения с хмелем.
Отличительными особенностями системы Есоterm являются:
сочетание естественной и принудительной циркуляции сусла;
гибкая система управления температурой греющего пара и кратностью принудительной циркуляции сусла;
двойной отражатель сусла выходящего из внутреннего теплообменника.
Для принудительной циркуляции сусла в системе Есоterm используют:
существующий насос для отвода горячего сусла привод которого дополнен частотным регулятором благодаря которому обеспечивают управление подачей насоса.
При этом этот насос выполняет несколько функций: применяется для опорожнения сусловарочного аппарата для циркуляции в нем сусла в процессе варки а в некоторых случаях и для порционного автоматического внесения хмелепродуктов в сусловарочный аппарат. Циркуляцию начинают после достижения определенного уровня сусла в сусловарочном аппарате не дожидаясь окончания его заполнения.
Таким образом в системе Есоterm сочетается естественная и принудительная циркуляция сусла однако интенсивность последней существенно ниже по сравнению с принудительной циркуляцией осуществляемой в сусловарочном аппарате с наружным нагревателем что позволяет обрабатывать сусло в щадящих гидродинамических условиях.
В технологической схеме курсовой работы применяем сусловарочный аппарат системы Есоterm.
Цель осветления и охлаждения сусла - осаждение взвешенных частиц понижение температуры сусла и насыщение его кислородом.
В горячем охмеленном сусле отсутствует воздух в нем содержатся грубые и тонкие взвеси образовавшиеся при кипячении его с хмелем (влияют на процессы брожения дображивания и стойкость) скоагулированные белки придающие пиву грубую горечь. Процесс осветления сусла осуществляется двумя основными способами: отстаиванием и сепарированием.
Отстаивание – взвеси оседают под действием силы тяжести. Используют отстойный аппарат – цилиндрический резервуар с наклонным дном. Одновременно сусло в аппарате охлаждается до 60 ºС в течение 15-20 час за счет имеющегося внутри змеевика куда подается холодная вода. Так как отстойник не является герметично закрытым сосудом то сусло насыщается кислородом воздуха.
Недостатки данного способа осветления – длительность процесса возможность инфицирования сусла потери сусла в осадке.
Седиментация взвесей под действием центробежной силы происходит в сепараторах однако они достаточно энергоемки. В настоящее время для осветления используют гидроциклонные аппараты [15].
Вирпул – это вертикальная цилиндрическая емкость без встроеных элементов в которую горячее охмеленное сусло закачивается тангенциально чем достигается такое завихрение потока что взвеси в форме конуса осаждаются в центре дна емкости [4].
Гидроциклон имеет следующие преимущества:
отсутствие вращающихся механизмов предназначенных для генерирования центробежной силы - центробежное поле создается за счет тангенциального ввода суспензии;
малые габариты и небольшой вес - благодаря этим достоинствам удается сэкономить место в производственных помещениях;
простота в ремонте и относительно низкие расходы на установку и эксплуатацию аппаратов - в случае выхода гидроциклона из строя он может быть восстановлен в короткие сроки запчасти имеют невысокую стоимость и изготавливаются из качественных материалов;
отсутствие необходимости в использовании каких-либо дополнительных материалов таких как химические реагенты и особые типы фильтрующих материалов;
быстрота разделения суспензий обеспечивающая высокую удельную производительность эффективность и надежность в разнообразных эксплуатационных условиях (взрыво- и пожароопасные агрессивные абразивные среды);
широкий интервал рабочих температур и давлений;
возможность компоновки в батарейные аппараты на любую заданную производительность;
возможность включения гидроциклонов в автоматические технологические линии.
Основными недостатками гидроциклонов можно назвать:
повышенный износ рабочих частей гидроциклона и подающего насоса;
высокое потребление энергии связанное с работой насоса;
отсутствие возможности автоматического бесперебойного управления процессом гидроциклонной очистки без остановки технологического процесса [16].
Разработан новый гидроциклон Intelligent Whirlpool System фирмы Alfa Laval. За счет регенерации сусла из гидроциклона увеличивается выход пива сохраняется или даже улучшается качество сусла и уменьшается потребление энергии и воды увеличивается скорость работы с помощью интеллектуальной гидроциклонной системы
Основный задачи гидроциклона:
улучшить качество сусла;
уменьшить потери сусла;
предотвратить неэффективную последовательность сепарации отстоя;
слишком высокая влажность отстоя вызывает проблемы с его последующей транспортировкой и утилизацией.
Достоинства гидроциклона:
увеличение прозрачности сусла перед охлаждением;
извлечение качественного сусла из потерянного в отстое увеличивает общий объём произведённой продукции;
сокращение времени обработки и улучшение сепарирования отстоя;
значительно более сухой отстой (который можно продавать в качестве кормовой добавки для животных);
меньший риск загрязнения суслового холодильника;
снижение времени и энергии на промывку системы в перерывах между варками.
В технологической схеме курсовой работы будем использовать гидроциклон Intelligent Whirlpool System фирмы Alfa Laval.
Для охлаждения охмеленного сусла до температуры брожения применяют пластинчатые теплообменники. Также их применяют для подогрева сусла перед кипячением охлаждения конденсата вторичного пара для переохлаждения пива перед фильтрованием пастеризации готового пива в потоке перед упаковыванием для стерилизации инфицированного сусла и др.
Пластинчатый теплообменник представляет собой набор штампованных пластин из тонколистовой нержавеющей стали стянутый с помощью шпилек и гаек между фланцевыми плитами одна из которых стационарная а другая – подвижная [4].
Преимущества пластинчатого теплообменника:
высокая скорость охлаждения (нагревания);
производительность этого оборудования значительно превосходит эффективность кожухотрубного аппарата чтобы охладить жидкость пластинчатым теплообменником требуется примерно в 4-6 раз меньше времени;
малые габаритные размеры (в 4 раза меньше по сравнению с кожухотрубным устройством);
пакет пластин может ограничиваться неподвижной и подвижной плитами которые стягиваются а при необходимости — разбираются. Это позволяет модернизировать оборудование — например увеличивая мощность добавлением дополнительных деталей.
Недостатки пластинчатого теплообменника:
повышенный расход холодной воды;
необходим насос для подачи воды;
частое обслуживание оборудования [17].
Разборные пластинчатые теплообменники обеспечивают эффективную передачу тепла обладая при этом компактными размерами и малой занимаемой площадью. Эти устройства имеют легко приспосабливаемую под нужды процесса гибкую конструкцию и не требуют сложного технического обслуживания. Представленные в широком ассортименте они применяются для нагрева охлаждения утилизации тепла испарения и конденсации на стадии поверхностного кипячения сусла и пастеризации пива.
Основным преимуществом пластинчатого теплообменника является высокая скорость охлаждения или нагревания. Однако за счет этого увеличивается расход холодной воды. Охлаждаемая среда подается насосом который не входит в состав комплекта и покупается отдельно.
В технологической схеме курсовой работы принимаем к использованию разборный пластинчатый теплообменник фирмы Alfa Laval.
2 Описание технологической схемы
Солод и несоложеные зернопродукты поступают на производство автомобильным транспортом взвешиваются на автоматических весах (поз. 1). Солода с высокой годовой потребностью (солол курский солод Пэйл Эль солод Венский солод шато Пильсен) выгружают из автотранспорта с помощью автомобильного разгрузчика (поз. 2) в приемный бункер (поз. 3) из которого он транспортируется ленточным транспортером (поз. 4) на норию (поз. 5). Солод взвешивается на автоматических весах (поз. 6) после он с помощью винтового конвейера (поз. 7) распределяется по силосам (поз. 8 9 10 11). Отлежавшийся солод по мере надобности выгружают из силосов (поз. 8 поз. 9 поз. 10 поз.11) с помощью ленточного транспортера (поз. 12) далее поступает на норию (поз. 5) выгружается с помощью винтового конвейера (поз. 13) автоматически взвешиваясь на весах (поз. 6) и поступает в бункера суточного запаса (поз. 14 15 16 17). Из бункера (поз. 17) курский солод через магнитную колонку (поз. 25) и автоматические весы (поз. 6) поступает в солодополировочную машину (поз. 27). Отполированный солод поступает в дробилку мокрого помола (поз. 29). Солод Пэйл Эль солод Венский солод Шато Пильсен из бункеров суточного запаса (поз. 14 15 16) проходят через магнитную колонку (поз. 25) взвешиваются на автоматических весах (поз. 6) и поступают в бункер очищенного солода (поз. 26) откуда он поступает в дробилку мокрого помола (поз. 29) а затем в заторно-отварочный аппарат (поз. 32).
Несоложеные зернопродукты а именно карамельный солод пшеница дробленый рис солод Мюнхер тип 1 солод Шато Пэйл Эль солод Шато Вит Шоколад кристаллический солод поступают на предприятие в мешках и хранятся на складе. Мешки с зернопродуктами вручную высыпаются в башмак нории (поз. 19). С нории (поз. 19) солода автоматически взвешиваются на весах (поз. 6) и с помощью винтового конвейера (поз. 18) распределяются по бункерам суточного запаса (поз. 20 21 22 23 24). После чего несоложеное сырье с помощью винтового конвейера (поз. 18) проходит очистку на магнитной колонке (поз. 25) и взвешивается на автоматических весах (поз. 6). Взвешенные зернопродукты направляются на дробление в вальцовую дробилку (поз. 28). После чего сырье поступают в заторный аппарат (поз. 30) для предварительного смешивания с водой. Все зернопродукты смешанные с водой перекачиваются в заторно-отварочный аппарат (поз. 32).
Попадая в заторно-отварочный аппарат (поз. 32) солода перемешиваются выдерживаются все температурные паузы осахаривания весь затор при помощи насоса (поз. 37) перекачивают в фильтрационный аппарат (поз. 36) где происходит отделение первого сусла промывка дробины отделение дробины. Первые порции фильтрата получаются мутными его насосом (поз. 37) перекачивают обратно в фильтрационный чан (поз. 36). Промывную воду направляют в сборник промывных вод (поз. 35) откуда насосом (поз. 37) перекачивают в заторно-отварочный аппарат (поз. 32) для последующего приготовления затора.
Отфильтрованное сусло насосом (поз. 37) перекачивается в сборник горячего сусла (поз. 34) затем перекачивают в сусловарочный аппарат (поз. 38) где его кипятят с хмелем. Экстракт хмеля дозируют из емкости задачи хмеля (поз. 39). После кипячения горячее сусло с помощью насоса (поз. 37) перекачивается в гидроциклонный аппарат (поз. 40) для очистки от взвешенных частиц скоагулированных белков. Взвешенные частицы направляются на утилизацию. После этого сусло перекачивают насосом (поз. 37) в пластинчатый теплообменник (поз. 41) для быстрого охлаждения до начальной температуры брожения и передается в цех брожения.

литература.docx

Список использованных источников
Кунце В. Технология солода и пива. – 3-е изд. перераб. и доп. – Пер. с нем. 9-го изд. – СПб.: Профессия 2009. – 1064 с.
Федоренко Б.Н. Пивоваренная инженерия: технологическое оборудование отрасли. — СПб.: Профессия 2009. — .. с.

описание технологической схемы.docx

Солод и несоложеные зернопродукты поступают на производство автомобильным транспортом взвешиваются на автоматических весах (поз. 1). Солода с высокой годовой потребностью (солол курский солод Пэйл Эль солод Венский солод шато Пильсен) выгружают из автотранспорта с помощью автомобильного разгрузчика (поз. 2) в приемный бункер (поз. 3) из которого он транспортируется ленточным транспортером (поз. 4) на норию (поз. 5). Солод взвешивается на автоматических весах (поз. 6) после он с помощью винтового конвейера (поз. 7) распределяется по силосам (поз. 8 9 10 11). Отлежавшийся солод по мере надобности выгружают из силосов (поз. 8 поз. 9 поз. 10 поз.11) с помощью ленточного транспортера (поз. 12) далее поступает на норию (поз. 5) выгружается с помощью винтового конвейера (поз. 13) автоматически взвешиваясь на весах (поз. 6) и поступает в бункера суточного запаса (поз. 14 15 16 17). Из бункера (поз. 17) курский солод через магнитную колонку (поз. 25) и автоматические весы (поз. 6) поступает в солодополировочную машину (поз. 27). Отполированный солод поступает в дробилку мокрого помола (поз. 29). Солод Пэйл Эль солод Венский солод Шато Пильсен из бункеров суточного запаса (поз. 14 15 16) проходят через магнитную колонку (поз. 25) взвешиваются на автоматических весах (поз. 6) и поступают в бункер очищенного солода (поз. 26) откуда он поступает в дробилку мокрого помола (поз. 29) а затем в заторно-отварочный аппарат (поз. 32).
Несоложеные зернопродукты а именно карамельный солод пшеница дробленый рис солод Мюнхер тип 1 солод Шато Пэйл Эль солод Шато Вит Шоколад кристаллический солод поступают на предприятие в мешках и хранятся на складе. Мешки с зернопродуктами вручную высыпаются в башмак нории (поз. 19). С нории (поз. 19) солода автоматически взвешиваются на весах (поз. 6) и с помощью винтового конвейера (поз. 18) распределяются по бункерам суточного запаса (поз. 20 21 22 23 24). После чего несоложеное сырье с помощью винтового конвейера (поз. 18) проходит очистку на магнитной колонке (поз. 25) и взвешивается на автоматических весах (поз. 6). Взвешенные зернопродукты направляются на дробление в вальцовую дробилку (поз. 28). После чего сырье поступают в заторный аппарат (поз. 30) для предварительного смешивания с водой. Все зернопродукты смешанные с водой перекачиваются в заторно-отварочный аппарат (поз. 32).
Попадая в заторно-отварочный аппарат (поз. 32) солода перемешиваются выдерживаются все температурные паузы осахаривания весь затор при помощи насоса (поз. 37) перекачивают в фильтрационный аппарат (поз. 36) где происходит отделение первого сусла промывка дробины отделение дробины. Первые порции фильтрата получаются мутными его насосом (поз. 37) перекачивают обратно в фильтрационный чан (поз. 36). Промывную воду направляют в сборник промывных вод (поз. 35) откуда насосом (поз. 37) перекачивают в заторно-отварочный аппарат (поз. 32) для последующего приготовления затора.
Отфильтрованное сусло насосом (поз. 37) перекачивается в сборник горячего сусла (поз. 34) затем перекачивают в сусловарочный аппарат (поз. 38) где его кипятят с хмелем. Экстракт хмеля дозируют из емкости задачи хмеля (поз. 39). После кипячения горячее сусло с помощью насоса (поз. 37) перекачивается в гидроциклонный аппарат (поз. 40) для очистки от взвешенных частиц скоагулированных белков. Взвешенные частицы направляются на утилизацию. После этого сусло перекачивают насосом (поз. 37) в пластинчатый теплообменник (поз. 41) для быстрого охлаждения до начальной температуры брожения и передается в цех брожения.

расчет и подбор оборудования.docx

3 Расчет и подбор технологического оборудования
Приемное устройство рассчитывается из условий обеспечения суточного приема зернопродуктов. Из продуктового расчета следует что для выпуска 7216 млн. дал пива в год в заданном ассортименте годовая потребность предприятия в зернопродуктах следующая:
Солод Шато Вит Шоколад
Кристаллический солод
Потери солода и несоложенного сырья при разгрузке принимаем 015 % а при хранении – 01 %.
Количество зернопродуктов поступающих на хранение в силоса: курский солод (699415 т) солод Пэйл Эль (336987 т) солод Венский (194318 т) солод Шато Пильсен (150274 т) равно 1380994 т.
Количество зернопродуктов поступающих на хранение в склад: карамельный солод (59468 т) пшеница (57738 т) рис дробленый (69679 т) солод Мюнхер тип 1 (22335 т) солод Шато Пэйл Эль (42935 т) солод Шато Вит Шоколад (21468 т) солод кристаллический (6701 т) равно 280324 т.
Годовое количество зернопродуктов подлежащих приему рассчитаем по формуле (37)
Продолжительность поступления зернопродуктов в течение года 200 рабочих дней. При коэффициенте поступления зернопродуктов в месяц равном 15 в сутки поступит
Принимаем к установке автомобильные весы РС–60Ц13АС (поз. 1) грузоподъемностью 04 – 60 т техническая характеристика весов представлена в таблице 5.
Таблица 5 – Техническая характеристика весов
Пределы взвешивания т
Габаритные размеры весов м
Для механизированной разгрузки одного автомобиля планируем автомобильный разгрузчик АВС–80 (поз. 2) грузоподъемностью 30 – 100 т техническая характеристика которого представлена в таблице 6.
Таблица 6 – Техническая характеристика автомобильного разгрузчика АВС–80
Габаритные размеры мм:
Приемный бункер (поз. 3) рассчитываем на максимальное количество зерна поступающего в 1 ч за вычетом следующих зернопродуктов: карамельный солод пшеница дробленый рис солод Шато Пэйл Эль солод Шато Вит Шоколад солод Мюнхер тип 1.
Примем Еврофуру с размерами кузова 13600×2450×2800 мм при коэффициенте заполнения 093 вмещает 4599 т солода (13624528093053). Для доставки на завод суточного количества солода 10383 т потребуется 3 автомобиля (103834599). Принимая часовую неравномерность поступления сырья равной 16 определим максимальное часовое поступление зернопродуктов
где 8 – количество часов работы устройства в смену.
В течение 1 ч норией будет перемещено в силосы 12 т солода. Следовательно бункер должен вмещать 1559 т солода (2759 – 12) а вместимость бункера с учетом коэффициента запаса вместимости бункеров 11 – 13 м3 (155911053). По рассчитанной вместимости проектируется бункер прямоугольный с пирамидальным днищем.
Вместимость прямоугольного бункера определяют по формуле
где – длина стороны бункера;
Н – высота цилиндрической прямоугольной части бункера;
H – высота конусной части бункера.
Уклон стенок днищ у обоих бункеров должен обеспечивать гравитационную разгрузку зернопродуктов т.е. днища должны проектироваться с учетом угла естественного откоса
при пирамидальном днище
где – угол естественного откоса зерна град.
Для расчетов угол естественного откоса зернопродуктов принимается равным: для солода ; для дробленого солода .
Рассчитаем приемный бункер прямоугольного типа с пирамидальным днищем.
Пусть а = 25 м тогда
Принимаем приемный бункер со следующими характеристиками:
высота прямоугольной части – 216 м;
высота пирамидальной части – 102 м.
Нории для подъема зернопродуктов подбирают по суточному поступлению зернопродуктов в одну смену (8 ч)
Производительность нории для завода 103838 = 1298 т. К установке принимаем норию (поз. 5) НЦ-20 производительностью по тяжелому зерну насыпной плотностью 076 тм3 равной 20 тч. При транспортировании солода насыпной плотностью 053 тм3 коэффициент использования нории 085 производительность ее равна:
Техническая характеристика нории НЦ-20 представлена в таблице 7.
Таблица 7 – Техническая характеристика нории НЦ-20
Производительность по зерну тч
Допустимое повреждение зерна % не более
Количество ковшей шт
Скорость ленты для зерна мс
Установленная мощность двигателя кВт не более
Размер поперечного сечения норийных труб в свету мм
Ленточный транспортер для подачи сырья из склада на норию и в силоса подбирают исходя из производительности нории 20 тч. Применяем ленточный транспортер (поз. 4) типа ЛК-Н-300. Техническая характеристика представлена в таблице 8.
Таблица 8 – Техническая характеристика ленточного транспортера ЛК-Н-300
Производительность тч
Диаметр приводного барабана мм
Общая длина транспортирования L м
Скорость движения ленты мс
Мощность привода кВт
Весы автоматические (поз. 6) для взвешивания солода должны иметь такую же производительность как и нории. Принимаем автоматические весы ДН-500 с дистанционным управлением. В таблице 9 представлены технические характеристики автоматических весов ДН-500.
Таблица 9 – Техническая характеристика автоматических порционных весов ДН-500
Пределы взвешивания кг
Габаритные размеры (при закрытом днище) мм
Распределительный шнек (поз. 7) для распределения солода по силосам. Производительность шнека должна быть равной производительности нории (поз.5) (20 тч). Принимаем к установке конвейер винтовой типа БКВ(Т)-250 техническая характеритика которого представлена в таблице 10.
Таблица 10 – Техническая характеритика конвейера винтового типа БКВ(Т)-250
Наибольшая длина транспортирования м
Частота вращения винта мин-1
Для хранения зернопродуктов используем зернохранилища силосного типа. В соответствии с нормами технологического проектирования вместимость силосов для привозных зернопродуктов т рассчитывается в соответствии с нормами хранения по формуле:
где – количество месяцев в году
– количество месяцев хранения зернопродуктов.
Общая вместимость силосов для зернопродуктов
Принимаем к установке металлические силоса фирмы Smart Grain (поз. 8 поз. 9 поз. 10 поз. 11) модель 107012 вместимостью 1483 .
Исходя из вместимости необходимое количество силосов
Таким образом принимаем к установке 4 силоса для хранения зернопродуктов со следующими техническими параметрами:
вместимость – 1483 ;
высота пирамидальной части – 1373 м;
высота прямоугольной части – 2204 м;
изготовлены из профилированной оцинкованной стали;
крыша с наклоном 30;
модель силоса с конусным дном 45;
сборная опорная конструкция – горячая глубокая гальванизация.
Ленточный транспортер для подачи сырья из силоса на норию подбирают исходя из производительности нории 20 тч. Применяем ленточный транспортер (поз. 12) КЛП-300. Техническая характеристика представлена в таблице 11.
Таблица 11 – Техническая характеристика ленточного транспортера КЛП-300
Длина транспортирования м
Распределительный шнек (поз. 13) для распределения солода по бункерам суточного запаса. Производительность шнека должна быть равной производительности нории (поз. 5) (20 тч). Принимаем к установке конвейер винтовой типа У11-БКВ-250 техническая характеристика которого представлена в таблице 12.
Таблица 12 – Техническая характеристика конвейера винтового типа У11-БКВ-250
Рассчитаем бункера суточного запаса для курского солода солода Пэйл Эль солода Венского солода Шато Пильсен. Вместимость бункеров суточного запаса будет составлять
для курского солода (поз. 17)
для солода Пэйл Эль (поз. 14)
для солода Венского (поз. 15)
для солода Шато Пильсен (поз. 16)
Выбираем все бункера прямоугольного типа с пирамидальным днищем. Тогда их геометрические размеры определяются по формулам (39) и (40).
Для курского солода примем к установке 2 одинаковых бункера вместимостью 2248 м3 (44952) каждый. Рассчитаем бункер суточного запаса курского солода. Примем а = 25 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для курского солода со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 326 м;
Для солода Пэйл Эль примем к установке бункер вместимостью 2166 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса солода Пэйл Эль. Примем а = 25 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для солода Пэйл Эль со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 313 м;
Для солода Венского примем к установке бункер вместимостью 1249 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса солода Венского. Примем а = 2 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для солода Венского со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 285 м;
высота пирамидальной части – 082 м.
Для солода Шато Пильсен примем к установке бункер вместимостью 966 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса солода Шато Пильсен. Примем а = 2 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для солода Шато Пильсен со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 214 м;
Пусть несоложенное сырье (карамельный солод пшеница дробленый риссолод Мюнхер тип 1 солод Шато Пэйл Эль солод Шато Вит Шоколад кристаллический солод) поступает в мешках автотранспортом МАЗ-504В с размерами кузова 4965×2360×685 мм при коэффициенте заполнения 093 вмещает 396 т солода (49652360685093053). Для доставки на завод суточного количества зернопродуктов 2108 т потребуется 6 автомобилей (2108396). Принимая часовую неравномерность поступления сырья равной 16 определим максимальное часовое поступление зернопродуктов
Нории для подъема зернопродуктов подбирают по суточному поступлению зернопродуктов в одну смену (8 ч).
Производительность нории (поз. 19) 21088 = 2635 т. К установке принимаем норию НЦ-5 производительностью по тяжелому зерну насыпной плотностью 076 тм3 равной 5 тч. При транспортировании солода насыпной плотностью 053 тм3 коэффициент использования нории 085 производительность ее равна:
Техническая характеристика нории НЦ-5 представлена в таблице 13.
Таблица 13 – Техническая характеристика нории НЦ-5
Распределительный шнек (поз. 18) для распределения несоложенных зернопродуктов по бункерам суточного запаса. Производительность шнека должна быть равной производительности нории (поз. 19) (5 тч). Принимаем к установке 2 конвейера винтовых типа SKF-15 техническая характеритика которого представлена в таблице 14.
Таблица 14 – Техническая характеристика конвейера винтового типа SKF-15
Рассчитаем бункера суточного запаса для карамельного солода пшеницы риса дробленого солода Мюнхнер тип 1 солода Шато Пэйл Эль солода Шато Вит Шоколад кристаллического солода.
Вместимость бункеров суточного запаса будет составлять
для карамельного солода (поз. 20)
для пшеницы (поз. 21)
для солода Мюнхнер тип 1 (поз. 23)
для солода Шато Пэйл Эль (поз. 24)
для солода Шато Вит Шоколад
для кристаллического солода
Для карамельного солода примем к установке бункер вместимостью 382 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса карамельного солода. Примем а = 15 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для карамельного солода со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 15 м;
высота пирамидальной части – 061 м.
Для пшеницы примем к установке бункер вместимостью 255 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса пшеницы. Примем а = 125 м тогда
высота прямоугольной части – 146 м;
высота пирамидальной части – 051 м.
Для риса примем к установке бункер вместимостью 344 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса риса. Примем а = 125 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для риса со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 17 м;
высота пирамидальной части – 153м.
Для солода Мюнхнер типа 1 примем к установке бункер вместимостью 143 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса солода Мюнхнер типа 1. Примем а = 1 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для солода Мюнхнер типа 1 со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 129 м;
высота пирамидальной части – 041 м.
Для солода Шато Пэйл Эль примем к установке бункер вместимостью 276 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса солода Шато Пэйл Эль. Примем а = 125 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для солода Шато Пэйл Эль со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 16 м;
Кристаллический солод и солод Шато Вит Шоколад будем хранить на складе в мешках откуда из мешков они будут поступать на следующие стадии производтсва.
Для дальнейшего расчета и подбора оборудования для подработки зернопродуктов определим массу единовременной засыпи т
Технологическая схема варочного цеха оборудования фирмы Huppmann оборачиваемость которой составляет от 9 до 12 варок в сутки. Примем количество варок в сутки равное 10. Тогда
Принимаем к установке оборудование варочного цеха рассчитанное на 6 т единовременной засыпи. При условии оборачиваемости варочного цеха равной 10 варок в сутки получим суточный расход зернопродуктов равный 583 т (.
Воздушно-ситовой сепаратор (поз. 25) применяемый для очистки зернопродуктов от ферропримесей должен обеспечить зернопродуктами на 1 варку за 15 – 2 часа т.е. производительность 5832 = 292 тч. Принимаем к установке 3 воздушно-ситовой сепаратор типа ЗСМ технические характеристики представлены в таблице 15.
Таблица 15 – Техническая характеристики воздушно-ситового сепаратора типа ЗСМ
Частота колебания ситового кузова с-1
Амплитуда колебаний ситового кузова мм
Продолжение таблицы 15
Угол наклона сит град
Расход воздуха м3мин
Мощность электродвигателя кВт
Габаритные размеры мм
Солодополировочная машина (поз. 27) должна обеспечить полировку солода на 1 варку за 15 – 2 часа т.е. иметь производительность 5832 = 292 тч. Принимаем к установке полировочную машину ЗШГ-5 технические характеристики представлены в таблице 16.
Таблица 16 – Техническая характеристика полировочной машины ЗШГ-5
Бункер очищенного солода (поз. 26) является промежуточным он должен вмещать солода не менее получасового запаса производительности магнитного сепаратора т.е. не менее 292 тч. Следовательно вместимость бункера должна быть (29211)053 = 606 м3.
Выбираем бункер очищенного солода прямоугольного типа с пирамидальным днищем. Тогда его геометрические размеры определяются по формулам (39) и (40).
Примем а = 15 м тогда
Принимаем бункер полированного солода со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 248 м;
высота пирамидальной части – 062 м.
Дробилка Millstar System Lenz (поз. 29) применяемая для измельчения солода должен обеспечить зернопродуктами на 1 варку за 15 – 2 часа т.е. производительность 5832 = 292 тч. Принимаем к установке дробилку ML-5 технические характеристики представлены в таблице 17.
Таблица 17 – Техническая характеристика дробилки ML-5
Производительность помола тч
Установленная мощность кВт
Вместимость бункера м3
Двухвальцовая дробилка (поз. 28) для несоложенных продуктов подбирается в зависимости от засыпи которая обеспечивается на 1 варку за 15 – 2 часа т.е. производительность 5832 = 292 тч. Техническая характеристика представлена в таблице 18.
Таблица 18 – Техническая характеристика вальцовой дробилки ДВ-300
Техническая характеристика оборудования варочного цеха рассчитанного на 583 т единовременной засыпи приведена в таблицах 19 – 26.
Таблица 19 – Техническая характеристика заторного аппарата Huppman (поз. 30)
Вместимость гл100 кг засыпи
Отношение высота-диаметра
Продолжение таблицы 19
Частота вращения мешалки мин-1
Диаметр вытяжной трубы м
Давление греющего пара МПА
Таблица 20 – Техническая характеристика заторно-отварочного аппарата Mash Tun Kettle (поз. 32)
Площадь поверхности нагрева м3
Рабочее давление пара в рубашке МПа
Частота вращения мешалки обмин
Таблица 21 – Техническая характеристика фильтрационного аппарата Lauter Tun (поз. 36)
Частота вращения разрыхлительного механизма обмин
Продолжение таблицы 21
Площадь фильтрации м2
Таблица 22 – Техническая характеристика сборника горячего сусла Wort Pre Run Tank (поз. 34)
Таблица 23 – Техническая характеристика сборника промывных вод Wash Water Tank (поз. 35)
Таблица 24 – Техническая характеристика сусловарочного аппарата Ecoterm (поз. 38)
Продолжение таблицы 24
Таблица 25 – Техническая характеристика емкости задачи хмеля Hop Mush (поз. 39)
Таблица 26 – Техническая характеристика гидроциклонного аппарата Intelligent Whirlpool System (поз. 40)
Для охлаждения сусла используют теплообменник фирмы Alfa Laval (поз. 41) который должен обеспечить его пропуск за 2 часа. Тогда его производительность будет следующая м3ч:
Техническая характеристика теплообменника фирмы Alfa Laval представлена в таблице 27.
Таблица 27 – Техническая характеристика теплообменника АQ1
Площадь теплопередающей поверхности м3
Для перекачки затора используют центробежные одноступенчатые насосы (поз. 31) с рабочей температурой до 85 . Согласно установленному режиму затирания масса из заторного котла должна перекачиваться в течение 10 – 15 минут. Из каждой тонны затираемых материалов получается 3 – 35 м3 заторной массы.
Производительность заторного насоса Qзат.н. м3ч рассчитывается по формуле
где – масса единовременной засыпи т;
t – продолжительность перекачки мин.
Для перекачки сусла (поз. 33) используют насосы с центробежные одноступенчатые насосы с рабочей температурой до 85 . Производительность насоса регулируется центральным компьютером в зависимости от требуемой скорости фильтрования. Однако паспортная производительность подбирается из условия что фильтрация сусла не должна превышать 60 мин с учетом запаса мощности равного 30 %. Из каждой тонны затираемых материалов 3-7 м3 сусла.
Производительность насоса рассчитывается по формуле
Для перекачки горячего сусла (105 ) используют насосы центробежные одноступенчатые консольного типа (поз. 37) предназначенные для подачи воды и других жидкостей температурой 100-110 . Согласно установленному режиму охмеленное сусло из сусловарочного аппарата должно перекачиваться в течение 10-15 минут. Из каждой тонны затираемых материалов 3-7 м3 сусла.
t – продолжительность перекачки мин.
Производительность насоса для перекачки осветленного в гидроциклоне сусла на охлаждение принимаем равной производительности предыдущего насоса (16324 м3ч).
По рассчитанным значениям подбираем насосы наименование и техническая характеристика которых приведена в таблице 28.
Таблица 28 – Техническая характеристика насосов
СIP-модуль (поз. 43) предназначен для управления процессом безразборной мойки и дезинфекции. Техническая характеристика СIP-модуль представлена в таблице 29.
Таблица 29 – Техническая характеристика СIP-модуль
Производительность насоса м3ч
Емкость бака-компенсатора м3
Температура нагрева жидкости
Емкости СIP предназначены для моющих раствором в системе безразборной мойки и дезинфекции. Объемы емкостей зависят от объектов мойки диаметра и длины магистралей трубопроводов устройства динамических моющих головок в емкостях функциональных возможностей системы управления установки СIP-мойки. Техническая характеристика емкостей СIP представлена в таблице 30.
Таблица 30 – Техническая характеристика емкостей СIP

расчет оборудования.docx

3 Расчет и подбор оборудования для подработочного и варочного отделения
1 Расчет и подбор приемного устройства
Приемное устройство рассчитывается из условий обеспечения суточного приема зернопродуктов. Из продуктового расчета следует что для выпуска 7216 млн. дал. пива в год в заданном ассортименте годовая потребность предприятия в зернопродуктах следующая т:
Солод Шато Вит Шоколад
Кристаллический солод
Потери солода и несоложенного сырья при разгрузке принимаем 015 % а при хранении – 01 %.
Годовое количество зернопродуктов подлежащих приему рассчитаем по формуле (37)
Продолжительность поступления зернопродуктов в течение года 200 рабочих дней. При коэффициенте поступления зернопродуктов в месяц равном 15 в сутки поступит
Принимаем к установке автомобильные весы РС–60Ц13 грузоподъемностью 25 – 60 т для машин загруженных курским солодом солодом Пэйл Эль солодом Венским солодом Пильсен и автомобильные весы типа РС–10Ц13А грузоподъемностью 05 – 10 т для машин загруженных карамельным и кристаллическим солодом пшеницей и дробленым рисом солодом Шато Пэйл Эль солодом Шато Вит Шоколад и солодом Мюнхер тип1.
Техническая характеристика весов представлена в таблице 6.
Таблица 6 – Техническая характеристика весов
Пределы взвешивания т
Габаритные размеры весов мм
Для механизированной разгрузки одного автомобиля планируем автомобильный разгрузчик АВС–80 грузоподъемностью 30 – 100 т техническая характеристика которого представлена в таблице 7.
Таблица 7 – Техническая характеристика автомобильного разгрузчика АВС–80
Угол наклона автомобиля град
Время подъема платформы сек
Время опускания платформы сек
Установленная мощность кВт
дистанционное электрическое
Габаритные размеры мм:
Нории для подъема зернопродуктов подбирают по суточному поступлению зернопродуктов в одну смену (8 ч). Производительность нории для завода 103838 = 1298 т. К установке принимаем норию (поз. 12) НЦ-20 производительностью по тяжелому зерну насыпной плотностью 076 тм3 равной 20 тч. При транспортировании солода насыпной плотностью 053 тм3 коэффициент использования нории 085 производительность ее равна:
Техническая характеристика нории НЦ-20 представлена в таблице 8.
Производительность нории (поз. 28) 21088 = 2635 т. К установке принимаем норию НЦ-5 производительностью по тяжелому зерну насыпной плотностью 076 тм3 равной 5 тч. При транспортировании солода насыпной плотностью 053 тм3 коэффициент использования нории 085 производительность ее равна:
Техническая характеристика нории НЦ-5 представлена в таблице 9.
К установке принимаем норию НЦ-50 (поз. 5) производительностью по тяжелому зерну насыпной плотностью 076 тм3 равной 50 тч. При транспортировании солода насыпной плотностью 053 тм3 коэффициент использования нории 085 производительность ее равна:
Техническая характеристика нории НЦ-20 представлена в таблице 10.
Таблица 8 – Техническая характеристика нории НЦ-20
Производительность по зерну тч
Допустимое повреждение зерна % не более
Количество ковшей шт
Скорость ленты для зерна мс
Установленная мощность двигателя кВт не более
Размер поперечного сечения норийных труб в свету мм
Таблица 9 – Техническая характеристика нории НЦ-5
Продолжение таблицы 9
Таблица 10 – Техническая характеристика нории НЦ-50
Приемный бункер (поз. 3) рассчитываем на максимальное количество зерна поступающего в 1 ч за вычетом количества перемещаемого норией в склады.
Примем Еврофуру с размерами кузова (поз. 1) 13600×2450×2800 мм при коэффициенте заполнения 093 вмещает 4599 т солода (13624528093053). Для доставки на завод суточного количества солода 10383 т потребуется 3 автомобиля (103834599). Принимая часовую неравномерность поступления сырья равной 16 определим максимальное часовое поступление зернопродуктов
где 8 – количество часов работы устройства в смену.
В течение 1 ч норией будет перемещено в силосы 12 т солода. Следовательно бункер должен вмещать 1559 т солода (2759 – 12) а вместимость бункера с учетом коэффициента запаса вместимости бункеров 11 – 13 м3 (155911053). По рассчитанной вместимости проектируется бункер прямоугольный с пирамидальным днищем.
Вместимость прямоугольного бункера определяют по формуле
где – длина стороны бункера;
Н – высота цилиндрической прямоугольной части бункера;
H – высота конусной части бункера.
Уклон стенок днищ у обоих бункеров должен обеспечивать гравитационную разгрузку зернопродуктов т.е. днища должны проектироваться с учетом угла естественного откоса. Этим условиям отвечает следующая зависимость между высотой днища и его размерами в плане
при пирамидальном днище
где – угол естественного откоса зерна град.
Для расчетов угол естественного откоса зернопродуктов принимается равным: для солода ; для дробленого солода .
Рассчитаем приемный бункер прямоугольного типа с пирамидальным днищем.
Пусть а = 25 м тогда
Принимаем приемный бункер со следующими характеристиками:
высота прямоугольной части – 216 м;
высота пирамидальной части – 102 м.
Ленточный транспортер для подачи сырья из склада на норию и силоса подбирают исходя из производительности нории 50 тч. Применяем ленточный транспортер (поз. 4) типа ТС. Техническая характеристика представлена в таблице 11.
Таблица 11 – Техническая характеристика ленточного транспортера ТС
Производительность тч
Винтовое ход натяжки 500-800 мм
Продолжение таблицы 11
Диаметр приводного барабана мм
Диаметр натяжного барабана мм
Диаметр отклоняющего барабана мм
Общая длина транспортирования L м
Скорость движения ленты мс
Мощность привода кВт
Распределительный шнек (поз.7) для распределения солода по силосам. Производительность шнека должна быть равной производительности нории (поз.5) (50тч). Принимаем к установке конвейер винтовой типа У11-БКВ-400 техническая характеритика которого представлена в таблице 13.
Таблица 13 – Техническая характеритика конвейера винтового типа У11-БКВ-400
Наибольшая длина транспортирования м
Частота вращения винта мин-1
Ленточный транспортер для подачи сырья из силоса на норию подбирают исходя из производительности нории 20 тч. Применяем ленточный транспортер (поз. 11) КЛП-300. Техническая характеристика представлена в таблице 14.
Таблица 14 – Техническая характеристика ленточного транспортера КЛП-300
Длина транспортирования м
Распределительный шнек (поз.14) для распределения солода по бункерам суточного запаса. Производительность шнека должна быть равной производительности нории (поз.12) (20тч). Принимаем к установке конвейер винтовой типа У11-БКВ-250 техническая характеритика которого представлена в таблице 15.
Таблица 15 – Техническая характеристика конвейера винтового типа У11-БКВ-250
Для хранения зернопродуктов используем зернохранилища силосного типа. В соответствии с нормами технологического проектирования вместимость бункеров для привозных зернопродуктов т рассчитывается в соответствии с нормами хранения по формуле:
где – количество месяцев в году
– количество месяцев хранения зернопродуктов.
Общая вместимость зернопродуктов
Принимаем к установке металлические силоса фирмы Smart Grain модель 45816 вместимостью 1545 т.
Исходя из вместимости необходимое количество силосов
Таким образом принимаем к установке 4 силоса для хранения зернопродуктов со следующими техническими параметрами:
Для дальнейшего расчета и подбора оборудования для подработки зернопродуктов определим массу единовременной засыпи т
Технологическая схема варочного цеха оборудования фирмы Huppmann оборачиваемость которой составляет от 9 до 12 варок в сутки. Примем количество варок в сутки равное 10. Тогда
Принимаем к установке оборудование варочного цеха рассчитанное на 6 т единовременной засыпи. При условии оборачиваемости варочного цеха равной 10 варок в сутки получим суточный расход зернопродуктов равный 583 т (.
Нория (поз.12) для отпуска солода из силосов работает ежедневно в течение 45 часов (в дневной смене). Принимаем к установке норию НЦ-20 производительностью 20 тч по тяжелому зерну или по солоду. Технические характеристики нории приведены в таблице 8.
Для распределения зернопродуктов по бункерам суточного запаса применяем винтовой конвейер У11-БКВ-250 (поз.14) техническая характеристика представлена в таблице 15.
Весы автоматические (поз.6 и поз.13) для взвешивания солода должны иметь такую же производительность как и нории. Принимаем автоматические весы ДН-500 с дистанционным управлением. В таблице 16 представлены технические характеристики автоматических весов ДН-500.
Таблица 16 – Техническая характеристика автоматических порционных весов ДН-500
Пределы взвешивания кг
Габаритные размеры (при закрытом днище) мм
Пусть несоложенное сырье в мешках поступает МАЗ-504В (поз. 36) с размерами кузова (поз. 36) 4965×2360×685 мм при коэффициенте заполнения 093 вмещает 396 т солода (49652360685093053). Для доставки на завод суточного количества зернопродуктов 2108 т потребуется 6 автомобилей (2108396). Принимая часовую неравномерность поступления сырья равной 16 определим максимальное часовое поступление зернопродуктов
Весы платформенные автоматические (поз. 35) для взвешивания несоложенного сырья перед подачей в бункера суточного запаса. Принимаем весы платформенные ВСП4-6000.2А9 1500×1500 техническая характеристика представлена в таблице 17.
Таблица 17 – Техническая характеристика весов платформенных ВСП4-6000.2А9
Предел взвешивания кг
Материал взвешивающего модуля
конструкционная сталь
Рассчитаем бункера суточного запаса для курского солода карамельного солода пшеницы солода Пэйл Эль солода Венского риса дробленого солода Мюнхнер тип 1 солода Шато Пильсен солода Шато Пэйл Эль солода Шато Вит Шоколад кристаллического солода.
Вместимость бункеров суточного запаса будет составлять
для курского солода (поз. 16)
для карамельного солода
для солода Мюнхнер тип 1
для солода Шато Пильсен
для солода Шато Пэйл Эль
для солода Шато Вит Шоколад
для кристаллического солода
Выбираем все бункера прямоугольного типа с пирамидальным днищем. Тогда их геометрические размеры определяются по формулам (39) и (40).
Для курского солода примем к установке 2 одинаковых бункера вместимостью 2248 м3 (44952) каждый. Рассчитаем бункер суточного запаса курского солода. Примем а = 25 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для куркого солода со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 326 м;
Для карамельного солода примем к установке бункер вместимостью 382 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса карамельного солода. Примем а = 15 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для карамельного солода со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 15 м;
высота пирамидальной части – 061 м.
Для пшеницы примем к установке бункер вместимостью 255 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса пшеницы. Примем а = 125 м тогда
высота прямоугольной части – 146 м;
высота пирамидальной части – 051 м.
Для солода Пэйл Эль примем к установке бункер вместимостью 2166 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса солода Пэйл Эль. Примем а = 25 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для солода Пэйл Эль со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 313 м;
Для солода Венского примем к установке бункер вместимостью 1249 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса солода Венского. Примем а = 2 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для солода Венского со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 285 м;
высота пирамидальной части – 082 м.
Для риса примем к установке бункер вместимостью 344 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса риса. Примем а = 125 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для риса со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 203 м;
Для солода Мюнхнер типа 1 примем к установке бункер вместимостью 143 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса солода Мюнхнер типа 1. Примем а = 1 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для солода Мюнхнер типа 1 со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 129 м;
высота пирамидальной части – 041 м.
Для солода Шато Пильсен примем к установке бункер вместимостью 966 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса солода Шато Пильсен. Примем а = 2 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для солода Шато Пильсен со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 214 м;
Для солода Шато Пэйл Эль примем к установке бункер вместимостью 276 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса солода Шато Пэйл Эль. Примем а = 125 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для солода Шато Пэйл Эль со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 16 м;
Для солода Шато Вит Шоколад примем к установке бункер вместимостью 138 м3. Рассчитаем бункер суточного запаса солода Шато Вит Шоколад. Примем а = 1 м тогда
Принимаем бункер суточного запаса для солода Шато Вит Шоколад со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 124 м;
Кристаллический солод будем хранить на складе в мешках откуда из мешков будет поступать на следующие стадии производтсва.
Для отделения ферропримесей от зернопродуктов перед полировкой устанавливаем 3 магнитные колонки (поз. 19 поз. 20 поз. 21) типа БММ. Техническая характеристика представлена в таблице 18.
Таблица 18 – Техническая характеристика магнитных колонок типа БММ
Максимальная пропускная способность тч
Магнитная индукция мТл
Число магнитов в одном блоке шт
Габаритные размеры мм
Солодополировочная машина (поз. 26) должна обеспечить полировку солода на 1 варку за 15 – 2 часа т.е. иметь производительность 5832 = 292 тч. Принимаем к установке полировочную машину ЗШГ-5 технические характеристики представлены в таблице 19.
Таблица 19 – Техническая характеристика полировочной машины ЗШГ-5
Мощность электродвигателя кВт
Воздушно-ситовой сепаратор применяемый для очистки несоложенных зернопродуктов должен обеспечить зернопродуктами на 1 варку за 15 – 2 часа т.е. производительность 5832 = 292 тч. Принимаем к установке воздушно-ситовой сепаратор типа ЗСМ технические характеристики представлены в таблице 20.
Таблица 20 – Техническая характеристики воздушно-ситового сепаратора типа ЗСМ
Частота колебания ситового кузова с-1
Амплитуда колебаний ситового кузова мм
Угол наклона сит град
Расход воздуха м3мин
Бункер полированного солода является промежуточным он должен вмещать солода не менее получасового запаса производительности солодополировочной машины т.е. не менее 292 тч. Следовательно вместимость бункера должна быть (29211)053 = 606 м3.
Выбираем бункер полированного солода прямоугольного типа с пирамидальным днищем. Тогда его геометрические размеры определяются по формулам (39) и (40).
Примем а = 15 м тогда
Принимаем бункер полированного солода со следующими техническими характеристиками:
высота прямоугольной части – 248 м;
высота пирамидальной части – 062 м.
Дробилка Millstar System Lenz применяемая для измельчения солода должен обеспечить зернопродуктами на 1 варку за 15 – 2 часа т.е. производительность 5832 = 292 тч. Принимаем к установке дробилку ML-5 технические характеристики представлены в таблице 21.
Таблица 21 – Техническая характеристика дробилки ML-5
Производительность помола тч
Вместимость бункера м3
Двухвальцовая дробилка для несоложенных продуктов подбирается в зависимости от засыпи которая обеспечивается на 1 варку за 15 – 2 часа т.е. производительность 5832 = 292 тч. Техническая характеристика представлена в таблице 22.
Таблица 22 – Техническая характеристика вальцовой дробилки ДВ-300
Техническая характеристика оборудования варочного цеха рассчитанного на 583 т единовременной засыпи приведела в таблицах 23 – 30.
Таблица 23 – Техническая характеристика заторно-отварочного аппарата Mash Tun Kettle
Продолжение таблицы 23
Площадь поверхности нагрева м3
Рабочее давление пара в рубашке МПа
Частота вращения мешалки обмин
Таблица 24 – Техническая характеристика фильтрационного аппарата Lauter Tun
Частота вращения разрыхлительного механизма обмин
Площадь фильтрации м2
Таблица 25 – Техническая характеристика сборника горячего сусла Wort Pre Run Tank
Таблица 26 – Техническая характеристика сборника промывных вод Wash Water Tank
Таблица 27 – Техническая характеристика сусловарочного аппарата Ecoterm
Таблица 28 – Техническая характеристика емкости задачи хмеся Hop Mush
Таблица 29 – Техническая характеристика гидроциклонного аппарата Intelligent Whirlpool System
Для охлаждения сусла используют теплообменник фирмы Alfa Laval техническая характеристика которого представлена в таблице 30.
Таблица 30 – Техническая характеристика теплообменника TL6
Расстояние между портами мм
Для перекачки затора используют центробежные одноступенчатые насосы с рабочей температурой до 85 . Согласно установленному режиму затирания масса из заторного котла должна перекачиваться в течение 10 – 15 минут. Из каждой тонны затираемых материалов получается 3 – 35 м3 заторной массы.
Производительность заторного насоса Qзат.н. м3ч рассчитывается по формуле
где – масса единовременной засыпи т;
t – продолжительность перекачки мин.
Для перекачки сусла используют насосы с центробежные одноступенчатые насосы с рабочей температурой до 85 . Производительность насоса регулируется центральным компьютером в зависимости от требуемой скорости фильтрования. Однако паспортная производительность подбирается из условия что фильтрация сусла не должна превышать 60 мин с учетом запаса мощности равного 30 %. Из каждой тонны затираемых материалов 3-7 м3 сусла.
Производительность насоса рассчитывается по формуле
Для перекачки горячего сусла (105 ) используют насосы центробежные одноступенчатые консольного типа предназначенные для подачи воды и других жидкостей температурой 100-110 . Согласно установленному режиму охмеленное сусло из сусловарочного аппарата должно перекачиваться в течение 10-15 минут. Из каждой тонны затираемых материалов 3-7 м3 сусла.
t – продолжительность перекачки мин.
Производительность насоса для перекачки осветленного в гидроциклоне сусла на охлаждение принимаем равной производительности предыдущего насоса (16324 м3ч).
По рассчитанным значениям подбираем насосы наименование и техническая характеристика которых приведена в таблице 31.
Таблица 33 – Техническая характеристика насосов

расчет продуктов.docx

2 Продуктовый расчет пивоваренного производства
1 Исходные данные для продуктового расчета
Исходные данные для расчета продуктов представлены в таблицах 2.1-2.2.
Таблица 2.1 – Ассортимент выпускаемой продукции
Вид тары для готовой продукции %
Таблица 2.2 – Характеристика сырья используемая при производстве пива
Курский солод (Пильзнер Курский)
Карамельный солод (ГОСТ 29294)
Пшеница (ГОСТ 9353-2016)
Солод Пэйл Эль (Курский солод)
Солод Шато Вит Шоколад
Кристаллический солод
Краткая характеристика выбранного ассортимента с указанием основных сортовых особенностей представлена в таблице 2.3.
Определение выхода экстракта в варочном цехе из 100 кг зернопродуктов
Темный лесной эль готовится из солода Шато Пильсен массой Q’ = 70 кг солода Шато Пэйл Эль – Q’’= 20 кг и солода Шато Вит Шоколад – Q’’’ = 10 кг.
Количество сухих веществ солода кг рассчитывается с учетом влажности по формуле (1):
где W – влажность солода %.
Тогда для солода Шато Пильсен:
Для солода Шато Пэйл Эль:
Для солода Шато Вит Шоколад:
Содержание экстрактивных веществ Q’эв кг рассчитывается исходя из нормативной экстрактивности зернопродуктов по формуле (2):
где Э – нормативная экстрактивность %.
Для солода Шато Пильсен:
Суммарное количество сухих и экстрактивных веществ сырья рассчитаем по формуле (3) и (4) кг:
В процессе приготовления пивного сусла часть экстрактивных веществ теряется с дробиной. Рассчитаем по формуле (5) потери экстракта Qпэ кг составят:
где Пэ – потери экстракта в варочном цехе применительно к сорту пива %
Q – количество зернового сырья.
Таким образом рассчитаем по формуле (6) сколько в сусло перейдет экстрактивных веществ Эс кг:
Количество экстрактивных веществ () остающихся в дробине кг определим по формуле (7):
Определение количества промежуточных продуктов и готового пива
Масса сусла М кг рассчитывается по следующей формуле (8):
где e – массовая доля сухих веществ в начальном сусле %.
Объем сусла Vc дм3 при 20 будет рассчитан по формуле (9):
Объем горячего сусла при 100 Vгс рассчитывается с учетом коэффициента объемного расширения (104) по формуле (10):
При расчете объема холодного сусла Vхс учитываются суммарные потери Пхд % сусла в хмелевой дробине по формуле (11):
Сбраживание пива «Темный лесной эль» происходит по периодической схеме.
Объем молодого пива Vмп рассчитывается по формуле (12):
Потери при дображивании составят %:
где – потери при дображивании и фильтрации %;
– потери при фильтрации %.
Объем нефильтрованное пива л:
Объем фильтрованного пива Vфп :
Количество товарного пива Vтп рассчитывается независимо от способа сбраживания по следующей формуле:
где Пр – суммарные потери товарного пива при розливе которые зависят от вида тары используемой для хранения и перевозки пива %.
Пi – потери при розливе в i тару %.
Общие потери по жидкой фазе Пжф определяются по разности между объемом горячего сусла и товарного пива:
И по отношению к объему горячего сусла Пжф% %:
Определение расхода хмеля
Норму задачи хмеля по формуле (20):
где – норма расхода хмеля на 1 дал определенного сорта пива;
– массовая доля -кислот % к массе сухих веществ;
W – влажность хмеля % на сухое вещество;
П – потери по жидкой фазе определенного сорта пива %.
Расход хмеля определяется по формуле (21):
Определение количества отходов
Количество образуемой пивной дробины определяется по формуле (22):
Количество образуемой хмелевой дробины определяется по формуле (23):
где 06 – доля безводной хмелевой дробины от массы израсходованного хмеля;
– влажность хмелевой дробины %.
Из 100 кг расходуемых зернопродуктов независимо от наименования пива получается 175 кг шлама с влажностью 80%.
При сбраживании пива по периодической схеме расход дрожжей на 10 дал бродящего пиво N составляет 1 . Количество избыточных дрожжей определяется по формуле (24):
где – количество избыточных дрожжей получаемых при сбраживании 10 дал сусла л;
– коэффициен пересчета декалитров в литры.
Масса сусла поступившего в бродильное отделение определяется по формуле (25):
В холодном сусле содержится количество экстрактивных веществ определяемое по формуле (26):
Количество диоксида углерода образующегося при дображивании определяется по формуле (27):
Количество диоксида углерода выделившегося в атмосферу находится по формуле (28):
Объем выделившегося в атмосферу диоксида находится по формуле (29):
Количество утилизируемого диоксида углерода выделившегося при главном брожении на 1 дал товарного пива составляет г:
Количество исправимого брака пива из цеха розлива находим по формуле (31):
Отстой в танках брожения и дображивания независимо от наименования пива равен 171 кг на 100 кг сырья.
Яркое мартовское пиво готовится из курского солода массой Q’ = 556 кг и пшеницы – Q” = 444 кг.
Количество полированного солода кг:
где Q’ – масса солода кг
– потери солода при полировке (01%).
Потери солода при полировке Qп кг составят:
Пшеница полировке не подвергается.
Количество сухих веществ солода кг рассчитывается с учетом влажности по формуле (1).
Для курского солода:
Содержание экстрактивных веществ Q’эв кг рассчитывается исходя из нормативной экстрактивности зернопродуктов по формуле (2).
Для курского солода:
Суммарное количество сухих и экстрактивных веществ сырья рассчитаем по формуле (3) и (4).
В процессе приготовления пивного сусла часть экстрактивных веществ теряется с дробиной. Рассчитаем по формуле (5) потери экстракта Qпэ кг.
Таким образом рассчитаем сколько в сусло перейдет экстрактивных веществ Эс кг по формуле (6).
Количество экстрактивных веществ () остающихся в дробине кг рассчитаем по формуле (7).
Масса сусла М кг рассчитывается по формуле (8).
Объем сусла Vc дм3 при 20 рассчитаем по формуле (9).
Объем горячего сусла при 100 Vгс рассчитывается по формуле (10) с учетом коэффициента объемного расширения (104).
При расчете объема холодного сусла Vхс учитываются суммарные потери Пхд % сусла в хмелевой дробине рассчитаем по формуле (11).
Сбраживание пива «Яркое мартовское» происходит в ЦКБА.
Потери при брожении составят %:
где – потери при брожении %;
Количество товарного пива Vтп рассчитывается независимо от способа сбраживания по формуле (16) а потери товарноего пива по формуле (17).
Общие потери по жидкой фазе Пжф определяются по разности между объемом горячего сусла и товарного пива формула (18).
И по отношению к объему горячего сусла Пжф% % рассчитаем по формуле (19).
Норму задачи хмеля по формуле рассчитаем по формуле (20).
Расход хмеля определяется по формуле (21).
Количество образуемой пивной дробины определяется по формуле (22).
Количество образуемой хмелевой дробины определяется по формуле (23).
При сбраживании пива по периодической схеме расход дрожжей на 10 дал бродящего пиво N составляет 1 . Количество избыточных дрожжей определяется по формуле (24).
Масса сусла поступившего в бродильное отделение определяется по формуле (25).
Количество диоксида углерода образующегося при дображивании определяется по формуле (27).
Количество утилизируемого диоксида углерода выделившегося при главном брожении на 1 дал товарного пива составляет г рассчитаем по формуле (30).
Количество исправимого брака пива из цеха розлива находим по формуле (31).
Ленинградское пиво готовится из курского солода массой Q’ = 90 кг и дробленого риса – Q” = 10 кг.
Количество полированного солода кг рассчитаем по формуле (33):
Потери солода при полировке Qп кг определи по формуле (34):
Дробленый рис полировке не подвергается.
Для риса дробленого:
Содержание экстрактивных веществ Q’эв кг рассчитывается по формуле (2) исходя из нормативной экстрактивности зернопродуктов.
Для риса дробленого:
В процессе приготовления пивного сусла часть экстрактивных веществ теряется с дробиной. Потери экстракта Qпэ кг рассчитаем по формуле (5).
Объем сусла Vc дм3 при 20 рассчитаем по формуле (9):
Объем горячего сусла при 100 Vгс рассчитывается по формуле (10) с учетом коэффициента объемного расширения (104):
Сбраживание пива «Ленинградское» происходит по периодической схеме.
Объем молодого пива Vмп рассчитаем по формуле (12):
Потери при дображивании составят % (13):
Объем нефильтрованное пива л рассчитаем по формуле (14):
Объем фильтрованного пива Vфп рассчитаем по формуле (15):
Количество товарного пива Vтп рассчитывается независимо от способа сбраживания по формуле (16) а потери товарного пива по формуле (17):
Общие потери по жидкой фазе Пжф определяются по формуле (18) по разности между объемом горячего сусла и товарного пива:
И по отношению к объему горячего сусла Пжф% % рассчитаем по формуле (19):
Норму задачи хмеля рассчитаем по формуле (20):
Количество утилизируемого диоксида углерода выделившегося при главном брожении на 1 дал товарного пива составляет г определим по формуле (30):
Амбер Эль готовится из курского солода (Пэйл Эль) массой Q’ = 85 кг и карамельного солода Q’’= 15 кг
Для карамельного солода:
Содержание экстрактивных веществ Q’эв кг рассчитывается по формуле (2) исходя из нормативной экстрактивности зернопродуктов:
Суммарное количество сухих и экстрактивных веществ сырья кг определяется по формулам (3) и (4):
В процессе приготовления пивного сусла часть экстрактивных веществ теряется с дробиной. Потери экстракта Qпэ кг рассчитаем по формуле (5):
Количество экстрактивных веществ () остающихся в дробине кг рассчитаем по формуле (7):
Масса сусла М кг рассчитывается по формуле (8):
При расчете объема холодного сусла Vхс учитываются суммарные потери Пхд % сусла в хмелевой дробине рассчитаем по формуле (11):
Сбраживание пива «Амбер Эль» происходит по периодической схеме.
Объем молодого пива Vмп рассчитывается по формулее (12):
Потери при дображивании рассчитаем по формуле (13) которые составят%:
Количество утилизируемого диоксида углерода выделившегося при главном брожении на 1 дал товарного пива составляет г рассчитаем по формуле (30):
Удачное пиво готовится из венского солода массой Q’ = 87 кг солода Мюнхнер типа 1 – Q” = 10 кг и кристаллического солода – Q”’ = 3 кг.
Венский солод солод Мюнхнер типа 1 и кристаллический солод полировке не подвергаются.
Тогда для венского солода:
Для солода Мюнхнер типа 1:
Для кристаллического солода:
Для венского солода:
Для солода Мюнхнер типа 1:
Суммарное количество сухих и экстрактивных веществ сырья кг рассчитаем по формулам (3) и (4):
Объем горячего сусла при 100 Vгс рассчитывается с учетом коэффициента объемного расширения (104) рассчитаем по формуле (10):
Сбраживание пива «Темный лесной эль» происходит в ЦКБА.
Потери при брожении % рассчитаем по формуле (34):
Объем нефильтрованное пива л рассчитаем по формуле (35):
Объем фильтрованного пива Vфп рассчитаем по формуле (36):
Норму задачи хмеля по формуле определим по формуле (20):
Таблица 2.4 – Сводная таблица продуктов
Солод Мюнхнер тип 1 %
Солод Шато Пильсен %
Солод Шато Пэйл Эль %
Солод Шато Вит Шоколад %
Кристаллический солод %
Другие виды сырья кг:
Промежуточные продукты дал:
Фильтрованное пиво л
Шлам сепараторный кг
Избыточные дрожжи дм3
Продолжение таблицы 2.4

рецептура.docx

Наименование показателей
Концентрация нач.сусла%
Действительная степень сбраживания%
Содержание горьких веществгдал гор.сусла
Главное брожение сут
Солод Мюнхнер тип 1 %
Солод Шато Пильсен %
Солод Шато Пэйл Эль %
Солод Шато Вит Шоколад %
Кристаллический солод %
сусла в хмелевой дробине
при дображивании и фильтрации
при розливе в бутылки
Таблица 2.3 – Производственная рецептура ассортимента

сводная таблица.docx

Таблица 5 – Сводная таблица продуктов
Солод Мюнхнер тип 1 %
Солод Шато Пильсен %
Солод Шато Пэйл Эль %
Солод Шато Вит Шоколад %
Кристаллический солод %
Другие виды сырья кг:
Промежуточные продукты дал:
Фильтрованное пиво л
Шлам сепараторный кг
Избыточные дрожжи дм3
Продолжение таблицы 5

введение.docx

Одним из наиболее динамично развивающихся продовольственных рынков Республики Беларусь является рынок пивоваренной продукции. Совершенствование национальной пивоваренной промышленности вносит значительный вклад в развитие розничной и оптовой торговли сельского хозяйства транспорта и другого производства. В перспективе пивоваренная отрасль способна решать социальные задачи по обеспечению занятости населения постепенному замещению потребления крепкого алкоголя пивоваренной продукцией.
Пивоваренная отрасль Республики Беларусь имеет ряд особенностей: продукция пивоваренных предприятий не является продуктом первой необходимости; отрасль относится к числу бюджетоформирующих отраслей поскольку ее продукция является подакцизным товаром; пиво относится к числу напитков массового потребления с характерной сезонностью потребления; экономике пивоваренных предприятий свойственна тенденция роста объемов производства; недостаточно стабильное обеспечение качественным отечественным сырьем.
Каждая стадия процесса как правило нуждается в специальном оборудовании и технологиях что даёт большой диапазон выбора и гибкость методик. Тем не менее нет никаких универсальных эталонных операций и подбор методик как правило регламентируется эксплуатационной эффективностью.
Возрастающий спрос требует увеличения объёмов производства в связи с чем важное значение приобретает не только сохранение но и повышение качества производимой продукции что становится возможным в условиях ускоренного научно-технического прогресса в пивоваренной отрасли. Актуальным становится повышение стойкости продукции и её качества.
В связи с расширением масштабов производства необходимо уделять внимание таким аспектам производства как внедрение безотходных технологий сокращение потерь на всех стадиях технологического процесса включая хранение сырья и реализацию готовой продукции экономия потребляемой электроэнергии.
Темой курсовой работы является проектирование технологической схемы подработочного и варочного отделения пивоваренного завода производительностью 7216 млн. дал пива в год
Целью выполнения курсовой работы является приобретение навыков проектирования технологической схемы подработочного и варочного отделения освоение основных технологических расчётов и подбор технологического оборудования.