90℃，20分钟 7分钟 100℃，40分钟 70℃，25分钟
20分钟 过滤 糖化结束 78℃ 100℃，10分钟
麦糟 酒花糟，热凝固物 冷凝固物
90分钟 麦汁 煮沸锅 回旋沉淀槽 薄板冷却器 酒花
去发酵罐 冷麦汁
表2-3 20万吨啤酒厂糖化车间总热量衡算表
名称 规格（MPa） 蒸汽 0.3（表压） 吨酒消耗/kg 403.4 小时最大消耗/kg 15798.88 每昼夜消耗/kg 362159.68 年消耗量/kg 81485928 2.3 工艺耗水量计算
2.3.1 糖化用水
每小时最大用水量：63346.797÷0.5=126693.59（kg/h）
2.3.2 洗糟用水量
每100kg混合原料洗糟水用量为450，则洗糟水用量为：
16411.09×450÷100=73849.91（kg）
洗糟时间定为1.5h，则洗糟水最大用量为：73849.91÷1.5=49233.27（kg/h）
2.3.3 糖化室洗刷用水
糖化室及设备洗刷用水单次定为20吨，清洗时间为2小时，则：洗刷最大用水量为：20/2=10(t/h)
2.3.4 麦汁冷却器冷却用水
G
水
=37899811.42÷[4.18×(80-2)]=116.24(t/h)
2.3.5 澄清槽洗刷用水
单次洗刷耗水量为8t，洗刷时间为0.5小时，则有： 洗刷最大用水量为：8/0.5=16(t/h)
2.3.6 麦芽汁冷却器清洗用水
假设一次冲洗用水6t，清洗时间0.5小时，则： 最大用水量：6/0.5=12(t/h)
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2.3.7 CIP装置洗涤用水
设配洗液一次用水6t，用水时间为1小时，则： 最大用水量为：6/1=6(t/h)
2.3.8 CIP系统配洗液用水
配洗液用水每次用水20t，用水时间为1小时，则： 最大用水量为：20/1=20(t/h)
2.3.9 过滤冷却器洗刷用水
过滤冷却器洗刷用水为4t,洗刷地面用水为2t,用水时间为1.5小时，则：最大用水量（4+2）/1.5=4(t/h)
2.3.10 硅藻土过滤机洗刷用水
设硅藻土过滤机洗刷用水为10t，地面洗刷用水2t，用水时间1小时，最大用水量为12(t/h)。
2.3.11 清酒罐洗刷用水
每天洗刷清酒罐2个，用水量10t，地面清洗用水3t，用水时间1小时，则最大用水量为13(t/h)。
2.3.12 洗瓶机用水
洗瓶机最大生产能力按2000瓶/h计，单瓶清洗用量1.0kg，则总用水量为：2000×1.0÷1000=2(t/h)。
2.3.13 瓶装机洗刷用水
每冲洗一次用水5 t，冲洗时间为40分钟，则 最大耗水量为：5×60÷40=7.5(t/h)
2.3.14 杀菌机用水
杀菌机单瓶耗水量1kg，总耗水量为：20000×1÷1000=2(t/h)。
2.3.15包装车间地面洗刷用水
包装车间地面洗刷用水为15 t，用水时间为0.5h，则 最大用水量为:15÷0.5=30(t/h)
2.3.16 发酵罐洗刷用水
一个发酵罐用水为3 t，每罐洗涤时间0.5 h.则 最大用水量为：3÷0.5=6(t/h)
2.3.17 其他用水
以上未计算的地面用水，管道冲洗用水，每班计20 t, 用水时间2小时，则
每小时的用水量为：20÷2=10(t)
2.4 工艺耗冷量的计算
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2.4.3 工艺耗冷量的计算
2.4.3.1 麦汁冷却耗冷量Q1
Q1全=Qf×1800÷3= 7.98×1010(kJ)
2.4.3.2 发酵耗冷量Q2
Q2全=Q0×1800÷3 =23299198.57×1800÷3=13.98×10 (kJ)
9
2.4.3.5 酵母洗涤用冷无菌水冷却耗冷量Q3
?×1800÷3=418584.8×1800÷3=2.51×108（kJ) Q3全=Q32.4.3.6酵母培养耗冷量Q4
单罐工艺耗冷量为：
?÷（1800÷3） =7.54×108÷（1800÷3）=1256558（kJ） Q4单=Q4相应的高峰冷冻介质循环量为：
M4=Q4/[cm(t2-t1)]
=261782.9/(4.18×8) =7828.44（kJ/h）
2.4.4 发酵车间工艺耗冷量Qt
1. 工艺耗冷量为：
Qt=Q1+Q2+Q3+Q4
=44355365.1+705916.7+418584.8+261782.9 =45741649.5（kJ/h）
2. 全年工艺总耗冷量为：
Qt全=Q1全+Q2全+Q3全+Q4全
=7.98×1010+13.98×109+2.51×108+7.54×108 =9.48×1010(kJ)
3. 单罐工艺耗冷量
?+Q4单 Qt单=Qf+Q0+Q3 =133066095.36+23299198.57+418584.8+1256558 =158040436.8 (kJ)
将上述结果，整理后可得年产7万吨啤酒厂发酵车间冷量衡算表，如下：
表2-4 20万吨啤酒厂发酵车间耗冷量衡算表
耗冷分类 耗冷项目 每小时耗冷量（kJ/h) 冷媒用量（kg/h） 每罐耗冷量（kJ） 年耗冷量（kJ） 17
麦汁冷却 Q1 44355365.1 705916.7 127847.37 133066095.36 23299198.57 7.98×10 10发酵耗冷 工艺耗冷量 Q2 21109.9 12517.5 7828.44 —— 28180 164144.68 13.98×10 9无菌水耗冷 Q3 418584.8 261782.9 45741649.5 4096575.3 5488997.94 9585573.24 55327222.74 418584.8 1256558 2.51×10 8酵母培养 Q4 7.54×108 工艺总耗冷 Qt 158040436.8 9.48×1010 5653980 14.75×10 9锥形罐冷损失 非工艺耗冷量 合计 单耗
Q5 管道等冷损 Q6 18964852.42 11.4×109 43544304.42 26.15×109 201584741.2 12.095×非工艺耗冷 Qnt —— —— 总耗冷 Q 1010 598762kJ/t啤酒 18
第三章 发酵车间设备设计与选型
3.1 发酵罐的设计与选型
3.1.1 发酵罐体积的确定
本次设计选用锥底发酵罐，由物料衡算可知，糖化设备一次性糖化麦汁量64.4m3。一日糖化8次，选用发酵罐的有效容积为（三锅装一罐）
Vs=64.4×3=193.2(m3)
发酵罐H:D=1.5-6:1,这里选用4∶1；锥角60°～80°，这里选用60°；装料系数取80-85%，这里取85%。 V0?= Vs/Φ=193.2/0.85 =227.2(m3)
主要尺寸比例：V椭圆?[3]
?4D2h1??24D3 V锥底??D2/12h2?3?D3 24对此发酵罐选用标准椭圆形封头为上封头，60°锥角的锥形封头为下封头，柱体部分高与直径比4：1.则可得：
V0'??4D2?4D?25?33??D3=227.2 ?D3?D3
242424可得D=3.99m 圆整到4m,那么H=4×4=16m
V0'?25?325?3?D3??3.14?43?223.8m3 2424圆整后取V0'?230m3
校核： Vs/V总=193.2÷230=84%（符合要求）
3.1.2 发酵罐个数的确定
设锥形发酵罐的发酵周期为10天。所以对锥体个数的最低要求：
N=nt+1=（6÷3）×10+1=21（个）
式中：n——每天装罐数 t——发酵周期 1——备用罐个数
。
3.2 发酵车间其他附属设备选型
3.2.1 清酒罐
年产200000吨啤酒，由物料衡算可知，每锅麦汁过滤后得酒112243.62L，则每天过滤酒产量为：
112243.62×8=97948.96(L)
由于工艺要求，设有16个清酒罐，则每罐容积为（装料系数Φ=0.8）：
97948.96/（0.8×16）=78543.25(L)
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