东北电力大学本科课程设计计算书

2.8.4 泵的选型与计算

冷水泵、冷冻水泵个6台，流量均相同，由前可知，水流量为麦汁流量的3倍，冷水、冷冻水流量为3×21.05=63.15m3/h，每台水泵麦汁水流量为63.15/2=31.575m3/h台。

2.9 锥形发酵罐

采用露天锥形发酵罐

2.9.1容积计算

每日糖化后冷麦汁体积为：8.09?105L=809m3，规定一锅麦汁进入一个发酵罐，

则有效容积V有效=809/6=134.83m3，Ф取0.8 则V总?校核Ф=

V有效?=

134.83?168.54m3 0.8

134.83?79.3%，合乎要求 1792.9.2 结构尺寸计算

(1) 锥角α=60-85°，α取60°，一般D:H=1：1.5-6，初取D:H=1:4；

则下部锥体的高h1=12D?cot30?=2?1.1732=3.46m 查《化工设备设计手册》上册：

h1=0.05m，h2=1.00m，V封=9.02m3，封头内表面积S=17.9㎡ 则锥形罐总容积V=V封头+V封底 +V柱=170m3

?9.02?3.144?D2?h2?13?3.144?D2?3.46?170m3

h2=11.664m，圆整为 h2=11.70m ，

则总高h=h1 + h2+h3=3.46+11.70+0.05=16.13m H/D=11.7/4=2.93,即D:H=1:2.93，在1:1.5-6范围内 (2) 壁厚

根据罐的直径D，查《材料与零部件》上册，

D=4.00m，材料为不锈钢，主体壁厚δ=8.00m，封头锥体δ=5.00mm

第2章 设备设计计算与选型 2.9.3 发酵罐个数

设锥形发酵罐的发酵周期为20天，

所以N=n?t+2（n-每天装罐数；t-发酵周期20天；2-备用发酵罐个数） N=6?20+2=122个

2.10 硅藻土过滤机

采用立式叶片式硅藻土过滤机，每天产啤酒量为8.0052?105L=800.52m3 每天按过滤8h，则生产能力800.52/8=100.07m3/h；

选用硅藻土过滤机2台，生产能力100.10m3/h，其中一台备用

2.11 清酒罐

采用卧式清酒罐，日产啤酒量为：7.72×105L=772.74m3，送入5个清酒罐中，

772.74?154.55m3 则罐的有 效容积：V有效?5 则V总?V有效0.94?154.55?164.50m3（ 取φ=0.94（0.90-0.95）） 0.94D 每个清酒罐容积170m3，则3.14?()2H?170m3

2 设D：H=1:4，则D=3.78m，圆整为D=3.80m，H=15.20m， 校核 V?3.14?3.82?15.2?172.29m3

4154.548?100%?89.7%?0.9（符合0.9-0.95的范围） Φ=

172.29

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第3章 重点设备设计计算

3.1 煮沸锅的作用

麦汁煮沸时间对啤酒的质量影响很大，在常压下，10-12°的淡色啤酒的煮沸时间一般在1.5-2h，浓色啤酒可适当延长煮沸时间；在加压0.11-0.12MPa条件下，煮沸时间可缩短一半左右，合理的延长煮沸时间对蛋白质的凝固，提高酒花利用率和还原物质的形成是有利的，但对泡沫性能不利，过分的延长煮沸时间不仅经济不合理，麦汁质量也会下降。

3.2 煮沸锅主要结构及种类

主要由锅体、保温层外包覆层，上封头、进液口、放液口、蒸汽口、电机、

减速机、螺旋翅等构成。其主要是在锅体锥形体的内腔安置一由电机、减速机带动的螺旋翅，锅壁向上翻腾流动，既能提高热效率，又能对锅壁进行冲刷，可有效的避免糊锅现象。

3.2.2 种类

(1) 直火加热式煮沸锅 (2) 带夹套的蒸汽煮沸锅 (3) 两个加热区的老式煮沸锅 (4) 带外加热器的煮沸锅 (5) 带内加热器的煮沸锅 (6) 一种内加热式的煮沸锅

3.3 煮沸锅结构尺寸计算

3.3.1 尺寸

V4=Wx+V5（V4-煮沸锅有效容积；Wx-蒸发水分量；V5-煮沸后麦汁体积）

Φ=

V5?V成品V5V成品?100% (V成品?250000?1000?128.792m3)

320?6?1011 则V5=

1??

第3章 重点设备设计计算

Wx=136.75?1142.03/6=26.018m3

Wx=e?t?V4

a?e?t?10%?1.6?0.16（e-煮沸强度10%，t-煮沸时间1.6h） Wx =a V4=0.16 V4

则 V4=a V4+ V5， V5=(1-a)V4 即（1-a） V4=

V成品1?? ， V4=

V成品(1?a)(1??)?128.792?162.23m3

(1?0.16)(1?0.055) 设容积系数φ=0.6（φ=0.6-0.7），膨胀系数β=1.02-1.05，取β=1.04 则煮沸锅的容积V=β?V有效φ?1.04?162.23?281.20m3

0.6 采用内加热式煮沸锅，忽略加热器中麦汁量，取D:H=2:1

D=1.153?3V?1.153?3281.2?7.534m， 圆整为D=7.60m，H=1/2D=3.80m

3.3.2 升汽筒直径（与糊化锅相同，蒸汽量较大）

d?1D?.1?7.50m?1.16m

40403.3.3 加热面积计算

由过滤槽至煮沸锅的麦汁温度为75℃，升温到102-105℃，需要15min，煮沸1.6h，加热蒸汽压力为2kg/㎡（表压），即133℃（2.5kg/cm2）

由《酿造酒工艺学》，麦汁沸点103℃（102-105℃）,麦汁前麦汁浓度9.07%， 麦汁比热c=0.37?9.07%+1?(1-9.07%)=0.943kcal/kg℃

(1) 加热段Q1=60GC(t1-t2)=6015?162.23?103?0.943?(103-75)

t =1.713?107k cal/h Δtm=48.66℃

经验传热系数K =800-1500 k cal/h㎡℃，取K1=1200cal/h㎡℃

Q11.713?107 则加热面积F1=??293.43m2

K1?tm1200?48.66