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Dd?14683.70?6?88102.2kg/d
将上述计算结果列成热量消耗综合表，如表3-3所示
3-3 50000t/a啤酒厂糖化车间总热量衡算表
名称 蒸汽
规格 MPa 0.3(表压)
每吨产品消耗定额kg 492.84
每小时最大用量kg/h 5352.11
每昼夜消耗量kg/d 88102.2
年消耗量kg/a 24668616
3.3 水平衡计算
1.糖化用水
100kg原料大约需用水量为400kg 糖化用水量：
6214.04?400?24856.16kg 100糖化用水时间设为0.5h，故： 每小时最大用水量：
24856.16?49712.32kg/h 0.52.洗糟用水
100kg原料约用水450kg，则需用水量：
4506214.04??27963.18kg
100用水时间设为1.5h，则每小时洗糟最大用水量：
27963.18?18642.12kg/h 1.53.糖化室洗刷用水
一般糖化室及设备洗刷用水每糖化一次，用水约6吨，用水时间为2h，故： 洗刷最大用水量：
6?3t/h 24.沉淀槽冷却用水
G?Q(冷却时间设为1h)
C(t2?t1)式中，热麦汁放出热量Q?Gp?Cp?(t1'?t2') 热麦汁比重C麦汁?1.043 热麦汁量
Gp?30280.06?1.043?31582.10kg/h
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热麦汁比热Cp=0.98 KJ/kg℃ 热麦汁温度t1'?100℃; t2'=55℃ 冷却水温度t1=18℃;t2=45℃ 冷却水比热c=1
Q?31582.10?0.98?(100?55)?1392770.61KJ/h G?Q1392770.61??51584.10kg/h
C(t2?t1)1?(45?18)5.麦汁冷却器冷却用水
麦汁冷却时间设为1h，麦汁冷冷却温度为5.5℃至6℃ 分二段冷却，第一段：麦汁温度55℃至25℃ 冷水温度18℃至30℃ 麦汁放出热量
Q?Gp?Cp?(t1'?t2')t?31582.10?0.98?(55?25)?928513.74KJ/h
1冷却水用量
G?Q928513.74??77376.15kg/h
C(t2?t1)1?(30?18)6.酵母洗涤用水（无菌水）
每天酵母泥最大产量约300L，酵母贮存期每天换水一次，新收酵母洗涤4次，每次用水量为酵母的二倍，则连续生产每天用水量：
(4?1)?300?2?3000L
设用水时间为1h，故最大用水量为3t/h 7.发酵室洗刷用水
每天洗刷发酵罐2个，第个用水2t，洗刷地面共用水2t，每天用水量：2?2?2?6t 用水时间设为1.5h，最大用水量:
6?4t/h 1.58.贮酒室洗刷用水
每天冲洗一个贮酒罐，用水为2t，管路及地面冲刷用水1t，冲刷时间为1h，最大用水量：
2?1?3t/h
9.清酒罐洗刷
每天使用4桶，冲洗一次，共用水4t，冲刷时间为40min，则最大用水量：
4?60?6t/h 4022
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10.其他用水
包括冲洗地板、管道冲刷、洗滤布等，每班需用水10t，设用水时间为2h，则每小时用水量：
10?5t/h 2将上述结果列于表3-4
3-4 啤酒用水量衡算表
项目
糖化用水 洗糟用水 糖化室洗刷用水 沉淀槽冷却用水 麦汁冷却器冷却用水 酵母洗涤用水 发酵室洗刷用水 贮酒室洗刷用水 清酒罐洗刷用水 其他用水
水质需要 自来水 自来水 自来水 自来水 自来水 无菌水 自来水 自来水 自来水 自来水
最大用水量t/h
49.71 18.64 3.0 51.58 77.38 3.0 4.0 3.0 6.0 5.0
t/次 24.86 27.96 6.0 51.58 77.38 3.0 6.0 3.0 4.0 10.0
3.4 耗冷量计算
3.4.1发酵工艺流程示意图
94℃热麦汁—冷麦汁（5℃）—锥形罐发酵—过冷却至-1℃—贮酒—过滤—清酒罐。
3.4.2工艺技术指标及基础数据
年产14°黑啤酒50054.4吨；
旺季每天糖化6次，淡季4次，每年共糖化1680次； 主发酵时间15天；
4锅麦汁装1个锥形发酵罐； 14BX麦汁比热容C1=4.0 kJ/(kg.K)；
冷煤用15%酒精溶液，比热容可视作C2=4.18kJ/(kg.K)； 麦芽糖厌氧发酵热q=613.6(kJ/kg)； 麦汁发酵度60%；
根据发酵车间耗冷性质，可分成工艺耗冷量和非工艺耗冷量两类，即：
Q?Qt?Qnt
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3.4.3工艺耗冷量Qt
1.麦汁冷却耗冷量Q1
近几年来普遍使用一段式串联逆流式麦汁冷却方法，使用的冷却介质为2℃的冷冻水，出口温度85℃，糖化车间送来的热麦汁温度为94℃，冷却至发酵起始温度6℃。
根据啤酒生产物料衡算表，可知每糖化一次得热麦汁30280.06L，而相应的麦汁密度为1048kg/m3 ,故麦汁量为：
G?1048?30280.06?10?3?31733.50kg
又知14°麦汁的比热容为4.0kJ/(kg.K)，工艺要求在1h内完成冷却过程，则所耗冷量为：
Q1?G?C?(t1?t2)??31733.50?4.0?(94?5)?11170192kJ/h
1式中 t1, t2—麦汁冷却前后的温度（℃）；
； ?—冷却操作过程的时间（h）
根据设计结果，每个锥形发酵罐装4锅麦汁，则麦汁冷却每罐耗冷量为：
Qf?4Q1?4?11170192?44680768kJ
相应的冷冻介质（2℃的冷水）耗量为：
M1?Q111170192??32196.32kg/h
Cm(t2'?t1')4.18?(85?2)式中 t1'和t2'—分别为冷冻水的初温和终温(℃)；
Cm—水的比热容[kJ/(kg.K)]
2.发酵耗冷量Q2 (1)发酵期间发酵放热量Q2'
假定麦汁固形物均为麦芽糖，而麦芽糖的厌氧发酵放热量为613.6kJ/kg，设发酵度为60%，则1L麦汁放热量为：
q0?613.6?14%?60%?51.54kJ
根据物料衡算，每锅麦汁的冷麦汁量为29235.92L，则每锥形罐发酵放热量为：
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Q0'?51.54?29235.92?4?6027277.27kJ
由于工艺规定主发酵时间为15天，每天糖化6锅麦汁，并考虑到发酵放热不平衡，取系数1.5，忽略主发酵期的麦汁温升，则发酵高峰期耗冷量为：
Q2'?Q0'?1.5?66027277.27?1.5?6??37670.48kJ/h
24?15?424?15?4(2)发酵后期发酵液降温耗冷Q2''
主发酵后期，发酵液温度从5℃缓慢降到-1℃，每天单罐降温耗冷量为：
Q0''?4G?C[5?(?1)]?4?31733.5?4.0?6?3046416kJ
工艺要求此过冷过程在2天内完成，则耗冷量为（麦汁每天装1.5个锥形罐）：
Q2''?1.5Q0''1.5?3046416??95200.5kJ/h 24?224?2(3)发酵总耗冷量Q2
Q2?Q2'?Q2''?37670.48?95200.5?132870.98kJ/h
(4)每罐发酵耗冷量Q0
Q0?Q0'?Q0''?6027277.27?3046416?9073693.27kJ
(5)发酵用冷媒耗量（循环量）M2
发酵过程冷却用稀酒精作冷却介质，进出口温度为-8℃和0℃，故耗冷媒量为：
M2?Q2132870.98??3973.41kg/h Cm?84.18?83.酵母洗涤用冷无菌水冷却的耗冷量Q3
在锥形罐啤酒发酵过程，主发酵结束时要排放部分酵母，经洗涤活化后重复用于新麦汁的发酵，一般可重复使用5-7次。设湿酵母添加量为麦汁量的1.0%，且使用1℃的无菌水洗涤，洗涤无菌水量为酵母量的3倍。冷却前无菌水温为30℃，用-8℃的酒精液作冷却介质。
由上述条件，可得无菌水用量为：
GW'?31733.50?6?1.0%?3?5712.03kg/d
式中 31733.50—糖化一次的冷麦汁量（kg）
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