Đồ án Thiết kế một nhà máy sản xuất Bia với năng suất 45riệu lít/năm

vị tính : Tính cho 100 lít bia thành phẩm . Cách tính dựa vào lượng phần trăm hao phí để tính lượng sản phẩm lượng nguyên liệu cần dùng . II . Tính cân bằng sản phẩmTính cân bằng sản phẩm : BIA HƠI : 1: Tính lượng dịch đường trước lúc lên men . 100 lít bia hơi nồng độ 10os . Quá trình chiết bia tổn thất 1,5 % . Lượng bia đã bão hoà co2 là : *Quá trình sục co2 tổn thất 0.5 - 1 % lấy 0.5 % , - Lượng bia trước khi bão hoà co2 là : *Qua trình lọc bia tổn thất 1-2% lấy 1%. -Lượng bia trước khi lọc là . *Quá trình lên men chính và lên men phụ trong cùng một thiết bị hao tổn 4%. -Lượng dịch đường đưa lên men là . *Quá trình lắng trong và làm lạnh nhanh tổn hao 3% - Lượng dịch đưa vào làm lạnh là . * Dịch đường 10% ở 200C khối lượng riêng là D=1.039(kg\l) - Khối lượng dịch đường sau quá trình đun hoa ở 200C là: - Lượng chất triết có trong dịch đường 10% là : *Quá trình nấu và lọc tổn hao chất triết là 1,5% - lượng chất chiết cần thiết là : Tính lượng malt và gạo . Gọi lượng malt cần dùng là: M Các chỉ số ban đầu: Độ ẩm : w =7% Độ hòa tan: 76% Tổn thất do xay nghiền 0,5% -Lượng chất chiết thu được từ M kg malt là . lượng gạo cần dùng là: 3/7 M Các chỉ số ban đầu : Độ ẩm :14% Độ hoà tan: 85% Tổn thất do xay nghiền: 0.5% -Lượng chất chiết thu được từ gạo là . -Tổng lượng chất chiết thu được từ M kg malt và 0.3/ 0.7M gạo là . 0.703M +0.312M=11.675(kg) 1.015M=11.675(kg) M=11.5(kg) Vậy lượng malt đại mạch dùng để sản xuất 100 lít bia hơi 100BX là :11,5( kg) -Lượng gạo cần dùng là : 3.Tính lượng hoa Houblon (Dùng hoa cánh to là 1.4 g hoa / lit bia ) -Lượng hoa cánh bé xung trước lúc lên men là 4.Tính lượng bã 4.1 Tính lượng bã malt và gạo Độ ẩm malt là : w =7% Lượng malt là :11,5(kg) Tổn thất do xay nghiền là 0,5% -Lượng chất chiết thu được từ M kg malt là : 0.703M Độ ẩm gạo là :14% Khối lượng của gạo là :4,93(kg) Tổn thất do xay nghiền là : 0.5% -Lượng chất chiết của gạo là : 0.312M -Lượng chất chiết của malt la: 11.5x0.995x0.93=10.64(kg) -Lượng chất chiết của gạo là:4.93x0.995x0.86=4.22(kg) - Tổng lượng chất chiết của malt và gạo là : 10.64 + 4.22 = 14.86(kg) - Tổng lượng bã khô của malt và gạo là : 14,86-11,675 = 3,185(kg) Vậy lượng bã malt và gạo có độ ẩm 80% là : -Lượng nước trong bã là : 15.925 - 3.185 = 12.74(kg) 4.2 Tính lượng bã hoa : Lượng4.93*0.14+ chất không hoà tan trong hoa là 60% Độ ẩm của bã hoa là 85% -lượng bã hoa là : 5. Tính lượng nước rửa bã trong quá trình nấu . Quá trình hồ hoá bột gạo + 10% malt lót, nước tỷ lệ 1\5 +Lượng nước cho vào nồi hồ hoá là : +Lượng nước có sẵn trong nguyên liệu ở nồi hồ hoá là : +Trong đó 0.14 :là độ ẩm của gạo 0.07 :là độ ẩm của malt +Tổng hỗn hợp bột + nước ở nồi hồ hoá là : +Lượng dịch cháo sau khi đun bay hơi 5% Vậy lượng dịch còn lại là : +Lượng nước cho vào nồi đường hoá tỷ lệ nước và nguyên liệu 1:5 +Lượng nước cho vào nồi đường hoá là : (11.5-0.493)x5=55.03(kg) +lượng nước có sẵn trong nguyên liệu ở nồi đường hoá là : (11.5-0.493)x0.07=0.770(kg) +Tổng lượng dịch ở nồi đường hoá sau khi chuyển dịch cháo sang là : +Dịch còn lại ở nồi đường hoá sau khi đun bay hơi 4% là : 96.94 x 0.96 =93.06(kg) +lượng nước trong dịch trước khi lọc là : 93.06-14.86 = 78.20 (kg) + lượng nước rửa bã là : lượng nước trong dịch sau khi đun hoa 100 S là khi nấu hoa lượng nước bay hơi khoảng 8-10% so vớ tổng lượng dịch ( lấy 10%) +Do đó lượng nước trong dịch trước khi đun hoa là: 103.5+110.67 x 0.1= 114.56(kg) *Lượng nước rửa bã sẽ cần là : vnước rửa bã = vnước trong dịch đun hoa + vbã - vtrước khi lọc = 114.56+12.74-78.2=49,1(kg)lit 6. tính lượng men giống cần thiết Lượng men giống tiếp vào trước khi lên men chính là 10% so với lượng dịch đưa vào lên men . 107.35x0.1=10.735(l) lượng men sữa tiếp vào trước khi lên men chính 1%so vớ lượng dịch đưa vào lên men là : 107.35x0.01=1.07(l) 7. Tính các sản phẩm phụ 7.1 Tính lượng men thu hồi Thực tế cứ 100lít dịch đường thu được 2 kg sữa men độ ẩm 80% 50% tái sản xuất ,50% làm sản phẩm phụ -Vậy lượng men thu được là : Lượng men tái sản xuất = lượng men làm sản phẩm phụ =1.0735(kg) 7.2 Tính lượng cặn lắng 100kg nguyên liệu có khoảng 1.75kg cặn lắng Vậy 16.43kg nguyên liệu là : 7.3 Tính lượng C02 Theo phương trình lên men: C12H22O11 +H20 --> 4C2H5OH + 4CO2 Cứ 342g maltoza tạo thành 176 g CO2 Coi toàn bộ lượng đường lên men là đường maltoza Hiệu suất lên men là 55% -Lưọng CO2 thu hồi được là . -Hàm lượng CO2 bền vững khi lên men : -Lượng CO2 thoát ra là: 3.25-0.206 = 3.044 -Lượng CO2 cần trong bia thành phẩm 4g/lít là 102.03x4 =408.12( g) -Lượng CO2 cần nạp thêm là : 408.12-206=202.12 *BIA CHAI : Tính cho 100 lit bia chai nồng độ 110BX 1.Tính lượng dịch đường trước lúc lên men Quá trình chiết bia tổn thất 4% +Lượng bia đã bão hoà CO2 là Quá trình sục CO2 tổn thất 0.5-1% lấy 0.5% +Lượng bia trước khi bão hoà CO2 là : Quá trình lọc bia tổn thất 1% +Lượng bia trước khi lọc là : Quá trình lên men chính và lên men phụ trong 1 thùng tổn hao 4% +Lượng dịch đường đưa vào lên men là : Quá trình lắng trong và làm lạnh tổn hao 3% +Lượng dịch đưa vào làm lạnh là : Dịch đường 11% ở 200C khối lượng riêng là d= 1.054(kg/l) +Khối lượng dịch đường sau quá trình đun hoa ở 200C là : 113.57 x 1.054 =119.69(kg) lượng chất chiết có trong dịch đường 11% là : Quá trình nấu và lọc tổn hao chất chiết là 1.5% +Lượng chất chiết cần thiết là : 2.Tính lượng malt và gạo (Tương tự như phần tính bia hơi) Lượng chất chiết thu được từ M kg malt là : 0.703 M Lượng chất chiết thu được từ gạo là : 0.312M -Tổng lượng chất chiết thu được từ M kg malt và 0.3 / 0.7 Mgạo là 0.703M + 0.312M= 13.36(kg) vậy lượng malt và gạo để sản xuất bia chai nồng độ 110BX là :11,3 kg -Lượng gạo cần dùng là : 3. Tính lượng hoa houblon dùng hoa cánh tỷ lệ 1.6 g hoa /lít bia *Lượng hoa cần bổ xung trước lúc nấu hoa là 1.6 x 110.56 =180(g) =0.18(kg) 4. Tính lượng bã malt và gạo + Tính lượng chất khô của malt Độ ẩm malt : w=70% Tổn thất do xay nghiền là 0,5% -Lượng Chất khô của malt là : 0.93 x 0.995 x 13.1 =12.12(kg) + Tính lượng chất khô của gạo Độ ẩm : w=14% Khối lượng gạo là 5,62 (kg) Tổn thất do xay nghiền là : 0.5% -Lượng chất khô của gạo là : 0.86 x 0.995 x 5.61 =4.8(kg) + Tổng lượng chất khô của malt và gạo là: 12.12 + 4.8 = 16.92(kg) + Tổng lượng bã khô của malt và gạo là : 16.92 - 13.36= 3.56(kg) Độ ẩm bã 80% - Vậy lượng bã malt và gạo là : + Tính lượng bã hoa Lượng chất không hoà tan trong hoa là : 60% Độ ẩm bã hoa là 85% *Lượng bã hoa là : 5.Tính lượng nước rửa bã Quá trình hồ hoá bột gạo + 10% malt lót nước tỷ lệ 1:5 + lượng nước cho vào nồi hồ hoá là (5.61 +5.61x 0.1 ) x 5 = 30.85(kg) Độ ẩm của gạo là :14% Độ ẩm của malt là : 7% +Lượng nước có sẵn trong nguyên liệu ở nồi hồ hoá là : 5.61 x 0.14 + 0.561 x 0.07 = 0.824 (l) Tổng hỗn hợp bột + nước trong nồi hồ hoá là : (5.61+0.561) x6=37.03(kg) +Lượng dịch cháo sau khi đun bay hơi 5% 37.03x0.95=35.18(l) +Lượng nước cho vào nồi đường hoá là : (13.1-0.561x0.1)x5=62.69(l) +Lượng nước có sẵn trong nguyên liệu ở nồi đường hoá là: (13.1-0.561)x0.07=0.88(l) +Tổng lượng dịch trong nồi đường hoá sau khi chuyển dịch cháo sang là : 35.18 +(13.1-0.561)x6=110.41(l) Dịch còn lại trong nồi đường hóa sau khi đun bay hơi 4% là 110.41x0.96=106 (l) Lượng nước trong dịch trước khi lọc là : 105.99-16.92 =89.07 + lượng nước rửa bã +Lượng nước trong dịch sau khi đun hoa 110s là Khi nấu hoa nước bay hơi 8-10% +Lượng nước trong dịch trước khi đun hoa là : 105.02+113.57x0.1=116.38(l) *Vậy lượng nước rửa bã là : 116.38+14.24-89.07=41.55(l) 6. Tính lượng men giống cần thiết Lượng men giống tiếp vào trước lúc lên men là 10% so với lượng dịch 110.15x0.1=11.015(kg) 7. Tính sản phẩm phụ 7.1 .Tính lượng men thu hồi : Lượng men thu được là : 7.2 .Tính lượng CO2 -Lượng CO2 thu hồi là : -Lượng CO2 liên kết là -Lượng CO2 thoát ra là 3.72-0.21=3.51 (kg) -Lượng CO2 cần bổ xung để đạt 4.5 g\l là 104.69 x 4.5=471.10 (g) -Lượng CO2 cần bổ xung thêm là : 471.1-210=261.1 (g) *Vậy ta cần nạp bổ xung là 261.1 g CO2 cho 1 lít bia 7.3 Chất chợ lọc Datomit cho cả bia hơi và bia chai Tỷ lệ 0.09 kg\103.06(l) 7.4 Chất vệ sinh cho cả bia hơi và bia chai 100 lít bia cần 0.07 kg NAOH 7.5 Lượng nước vệ sinh cho cả bia hơi va bia chai nước vệ sinh thiết bị khoảng 5% so với thể tích thiết bị mỗi nồi đường hóa, nồi hồ hoá, nấu hoa vệ sinh ngày 3 lần , mặt khác mỗi ngày vệ sinh 3 thùng lên men mỗi thùng 3 m khối Vệ sinh nồi lắng ,làm nguội máy mọc vải giặt mất khoảng 10-20 m3 Vậy ta cần khoảng 20m3 nước vệ sinh \ngày. Bảng cân bằng sản phẩm STT Nguyên liệu Đơn vị 100lit bia 10000lit bia 45.106(lit bia) 25.106 20.106 100Bx 110Bx 100Bx 110Bx 100Bx 110Bx 1 Malt Kg 11.5 13.1 1150 1310 2875000 2620000 2 Gạo Kg 4.93 5.64 493 564 1232500 1122000 3 Hoa Kg 0.155 0.18 15.5 18 38750 36000 4 Lượng chất khô Kg 14.86 16.95 1486 1695 3715000 3384000 5 Bã khô Kg 3.18 3.59 318 359 795000 712000 6 Bã malt, Gạo ẩm Kg 15.92 18.49 1592 1849 3980000 3560000 7 Bã hoa Kg 0.62 0.72 62 72 155000 144000 8 Nước rửa bã Lít 49.1 45.79 4910 4579 12275000 8300000 9 Men giống Lít 10.73 11.01 1073 1101 2682500 2202000 10 Men tái sản xuất Lít 1.07 1.101 107 110.1 267500 220200 11 Lượng nước nấu Lít 82.14 93.55 8214 9355 25035000 18710000 12 Lượng C02 tạo ra Kg 3.24 3.74 324 374 810000 740000 13 Chất trợ lọc Kg 0.09 0.09 9 9 22500 18000 15 Chất sát trùng Kg 0.07 0.07 7 7 17500 14000 16 Lượng Co2 nạp vào Kg 0.22 0.26 22 26 55000 52000 17 Lượng nước vệ sinh Lít 50 50 5000 5000 12500000 10000000 Kế hoạch sản xuất . Nhà máy sản xuất bia quanh năm nhưng lượng bia sản xuất nhiều hay ít tuỳ thuộc vao mùa mùa nóng khả năng tiêu thụ tăng lên sản lượng bia sản xuất tăng lên trong mùa nóng. Hơn nữa do bia chai lượng tiêu thụ ở các thời điểm là chênh lệch kông đáng kể(Đáng kể nhất là lương bia hơi) . Nên ta chọn kế hoạch sản xuất như sau: Mỗi năm nhà máy sản xuất lượng bia là 45x106lít Trong đó lượng bia hơi : 100 BX 25 triệu lit Lượng bia chai : 110BX 20 triệu lit Kế hoạch sản xuất được phân bố theo quí như sau Quý I II II IV Sản lượng 10x106 12.5x106 12.5x106 10x106 Bia hơi 5x106 7.5x106 7.5x106 5x106 Bia chai 5x106 5x106 5x106 5x106 Để tính toán ta tính cho tháng có sản lượng cao nhất đó là các tháng trong quý II hoặc qúy III Sản lượng trong tháng là 12.5x106/ 3 =4.17x106 lít Mỗi ngày lưọng bia được nấu là 4.17x106/25 =167.000 lít Để thuận lợi và tiết kiệm thời gian ta chiọn ngày nấu 4mẻ trong đó có 2 mẻ bia hơi và 2 mẻ bia chai. Sản lượng bia hơi trong một ngày: Sản lượng bia chai trong một ngày: Vậy mỗi mẻ bia hơi là: 50.000 lit mỗi mẻ bia chai là: 33.334 lit Cho nên ta phải tính thiết bị cho 50.000 lit bia / mẻ / ngày (lấy số liệu cân bằng vật chất cho bia chai) V. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ I. THIẾT BỊ PHÂN XƯỞNG NẤU Định lượng nguyên liệu cho 1 mẻ nấu Được lên bảng ngay tại cân để tiện theo dõi tránh nhầm lẫn Malt được định lượng chuẩn 50 kg \ bao Gạo được định lượng chuẩn 100 kg \ bao Cân dùng để cân là loại cân bàn có các thông số sau *Trọng lượng cân tối đa 500 kg *Sai số cho phép +1kg *Kích thước cân : *Dài x Rộng xCao: 1200x1000x1200 (mm) 2.Máy nghiền + Nghiền malt . Lượng malt cao nhất dùng trong một ngày là: Thời gian làm việc 2 ca mỗi ca 4 giờ Hệ số sử dụng cửa máy là : 0,8 Chọn máy nghiền 3 đôi trục đặc tính kỹ thuật là *Kích thước máy : Dài x Rộng x Cao : 1800 x1600 x1600(mm) *Năng suất máy : 2000kg\giờ *Công suất động cơ :10 kw *Trọng lượng máy :2500 kg *Kích thước 3 đôi trục : 600mmx250mm *Số lượng máy cần dùng : Trong đó M: là số máy cần dùng G= 5254 số lượng malt cần nghiền trong một ngày Q=2000 năng suất máy nghiền T=8(h) thời gian máy làm việc trong 1 ngày Vậy ta chọn 2 máy nghiền Nếu ta chon 2 máy nghiền, để tích kiệm thời gian ta có thể cho 2 máy làm việc 2 ca, mỗi ca 3 tiếng. + Nghiền gạo Lượng gạo cao nhất trong một ngày là : Máy làm việc định kỳ 2 ca mỗi ca 3 giờ *Chọn máy nghiền búa MM-03 *Năng suất máy là 1000kg\giờ *Kích thước guồng nghiền 300x180(mm) *Công suất động cơ : 7 KW *Kích thước máy :Dài xRộng xCao:1400x 1600x1600(mm) *Trọng lượng máy :2000kg *Số búa :72 *Số lượng máy cần dùng là Vậy ta chọ 2 máy Thùng chứa bột malt Một tấn bột malt thể tích là: 1,3 m3 Hao hụt do xay nghiền là: 0,5% Một mẻ cần: 6580kg malt Một mẻ cần:2820kg gao Thể tích dùng cho 1 mẻ là (6580-282)x1.3x10-3x0.995=8.1465 m3 Hệ số đổ đầy là 0.9 vậy thể tích thùng chứa bột malt là : 8.1465/0.9=9.052 m2 Chọn Vthùng=9.1 m2 Chọn hìnhg chứa hình trụ đáy mòn góc ở đáy 60o . ta có chiều cao nón . Chọn D=H góc ở đáy 600 D=H=2.2 (m) h=D/2 tg600=1.9(m) Vậy ta chọn thùng chứa bột malt bằng tôn hình trụ đáy nón góc ở đáy nón góc ở đáy 600chiều cao H=đường kính D D=H=2,2(m) H=1,9(m) Thùng chứa bột gạo : Một tấn bột gạo thể tích là 0.75m3 . Tổn thất do xay nghiền là 0.5% . Thể tích của gạo dùng cho một mẻ là: 2820x0.75x10-3x0.995=2.104 m3 Một tấn bột malt thể tích =1.3m3 vậy 10% malt dùng cho một mẻ là : M==0.364767 m3 Vậy thể tích nguyên liệu là dùng cho một mẻ nấu . 0.364767 + 2.104 = 2.46867 m3 -Thể tích thùng là : D=H=1.85m h=1.24m Gàu tải Để vận chuyển nguyên liệu theo phương thẳng đứng hay phương nghiêng 45o. Nguyên liệu đưa vào sản xuất cao nhất trong một ngày là . Malt : 22712 (kg) Gạo : 9418.8 (kg) Để chuẩn bị nguyên liệu cho nấu 4 mẻ trong một ngày thì ta phải bố trí sao cho đáp ứng đủ hay bố chí hợp lý . Gàu tải mỗi ngày làm việc 2 ca mỗi ca 4 tiếng . 2 tiếng tải gạo 2 tiếng tải malt Lấy hiệu suất làm việc của gàu tải là 0,9 Năng suất làm việc của gàu tải là : Chọn gàu tải đặc tính kỹ thuật Năng suất gàu tải 6.5 tấn \giờ Công suất động cơ 0.8 KW 6. Nồi hồ hoá Lượng gạo nấu cho một mẻ là:2820(kg) Lượng malt lót : 282 Nước phối trộn với nguyên liệu theo tỷ lệ 1:5 Vậy tổng số lượng dịch trong nồi là : (2820 x 6 +2820 x6)x0.995 = 18518.94(kg) Tỷ trọng của dịch bột là 1.08kg/lít Hệ số sử dụng của nồi nấu cháo là 0,8 Vậy thể tích nồi là : Lây H=0,5D Thể tích thùng được tính theo công thức : V=0.15pD3 Các thông số nồi hồ hoá: *Đường kính nồi :D=3.8m *Chiều cao phần lắp :h1=0.38m *Chiều cao phần đáy :h2=0.38m *Chiều cao thân thùng: H=1.9m *Chọn đường kính cánh khuấy 3m *Tốc độ vòng quay 40 vòng /phút *Công suất động cơ 5 Kw *Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt Q: là khối lượng nhiệt qua bề mặt đốt nóng (kcal/h) K: là hệ số dẫn nhiệt : Kcal/m2.h.0C Dt: trung bình hiệu giữa nhiệt độ hơi nóng và khối dịch cần đun nóng Dt=t-ts=140-100=40 Tính Q. Q= Q1/T Trong đó : Q1 : là khối lượng nhiệt cần thiết ở chế độ toả nhiệt max T : là thời gian cấp nhiệt Với nồi hồ hoá Q được xác định ở chu kỳ tải nhiệt lớn nhất tức là thời gian đun từ 45 0C-860C trong 55 phút Q1= GC( t2-t1) Trong đó : G: là khối lượng mẻ nấu C: là tỷ hỗn hợp cháo T2=860C T1=450C Trong đó åM là Tổng nguyên liệu cần đun nóng CCK=0.34kcal/kg0C MCK=2820x0.86+282x0.93=2687.46(kg) CNC=1 MNC=(3102-2687) +3102x5 = 10924.54 (kg) åM= 18518.94(kg) Q1=18518.94x0.64x41=485937Kcal Tính K (hệ số truyền nhiệt) a1 : hệ số cấp nhiệt từ hơi nóng đến thành nồi P=2.5atm thì a=600 kcal/m2h 00C a2: hệ số cấp nhiệt từ thành nồi vào dịch a2 =200Öp kcal/m2h00C=3200 l: Hệ số dẫn nhiệt của thành ống với áo hơi bằng thép l =50 S độ dày của áo hơi , chọn 3x10-3 ( m) Tính Dt Thay số : 7.Nồi đường hoá . Lượng bột malt cho một mẻ nấu là : 6580(kg) Dùng: 282 kg matl lót Lượng dịch có sẵn trong nồi đường hoá là: (6580-282)x6x0.995=37599.06(kg) tỷ trọng dịch là :d=1.08kg/lít Vậy thể tích khối dịch là : Lượng nước từ nồi hồ hoá bơm sang bay hơi là 10% Toàn bộ khối dịch ở nồi đường hoá là: Vtổng =Vđường hoá + Vhồ hoá x 0.9 = 50246.4 lit Hệ số sử dụng nồi là 0.8 . * Vậy thể tích nồi là : Tương tự như nồi hồ hoá Ta chọn H=0.5D Chọn D=5.5m Các thông số nồi đường hoá : *Đường kính:D=5.5m *Chiều cao thân thùng : H=2.75m *Chiều cao phần lắp : h1=1m *Chiều cao phần đáy : h2=0.8m *Đường kính cánh khuấy: 4.6 (m) *Công suất định mức :6 kw Tính bề truyền nhiệt tương tự nồi hồ hoá : Tính Q: Q được xác định ở chu kỳ tải nhiệt lớn từ 65-750C trong vòng 15 phút vì lúc này chu kỳ tải nhiệt là lớn nhất . Q=Q1 /T . Trong đó Q1 : Lượng nhiệt cần thiết để toả nhiệt max. T: thời gian cấp nhiệt Q1=GC(t2-t1) Trong đó G : là khối lưọng một mẻ C:tỷ nhiệt hỗn hợp malt và cháo t1=650C,t2=750C Mmalt=6580x0.93 = 6119.4 kg Mnc =(6580-6119.4)+10924.54x0.9+6580.5 = 43192.686 (kg) Trong đó 0.07 là độ ẩm của malt 0.08 là lượng nước bay hơi khi đun Mchao=2687.46 (kg) G=51999.6 (kg) Q1=51999.6x0.9(75-65)= 467996 kcal Vậy: Tính Dt K=1776Kcal/m2.h.0C Thay số ta có: 8.Máy lọc dịch đường( máy ép lọc khung bản ) Lượng dịch ở nồi đường hoá là: 50246.4 (lit) Trong quá trình đường hoá lượng nước hao hụt 0.3% . Vậy lượng dịch đưa đi lọc là : 50246.4x0.997 = 50095.66 (lít) Hệ số sử dụng máy là: 0.7 *Do đó năng suất máy lọc là : Quá trình lọc trong dịch đường 30-40 (phút) kết thúc . (Chọn là 40 phút) Vậy năng suất máy lọc (lit/giờ): 71565.23x60/40=107347.85 (l/h) Ta có thể sử dụng máy lọc khung bản thông số sau . *Năng suất máy lọc : 108000 lít/h *Kích thước khung :1200´1200´100(mm) *Kích thước bản :1200´1200´50(mm) Mỗi mẻ nấu có :9245 kg bã Mỗi khung có thể tích là : 1200´1200´100=0.144(m3) Số khung cần chứa hết bã là : 9245/144=64.2 Vậy số khung là :65khung Số bản là : 64 bản Máy có kích thước là : 15000 ´300´2000 áp suất lọc : P ban đầu =0.2-0.4 kg/cm2 . áp suất rửa : Pcuối =1.5-1.8 kg/cm2. Thùng chứa bã malt + gạo sau khi lọc . Qua bảng tổng hợp phân bằng sản phẩm 11oBX ta có lượng bã ẩm 1 mẻ là : 9245 kg bã malt + gạo Với độ ẩm 80% chiếm 1 thể tích là 1,5 (lít ) Thể tích khối bã là 9245x1.5=13867.5 (lít ) » 13.8675 m3 Hệ số sử dụng 90% ÞV thùng là : Chọn thùng chứa bã hình trụ đáy nón làm bằng tôn góc ở đáy nón a =60o. D=H D=2.479m3» 2.5m3. D=H=2.5m3. 9.Nồi nước nóng . Mỗi mẻ nấu nước rửa bã cần là 24550 (lít ) Mặt khác khi nấu nồi phải được vệ sinh bằng nước nóng do đó lượng nước vệ sinh thiết bị nồi cháo , nồi đường hoá , nồi nấu hoa , nồi lọc thùng lắng trong đường ống cần khoảng 5450 lít . Vậy lượng nước có trong nồi là : 24550+5450=30000 (lít )=30(m3) Hệ số sử dụng nồi là 0.8 Chọn H=D. Chọn thiết bị đun nóng hình trụ đáy chóp . Có ống xoắn ruột gà . D=3.63m : H=3.63m. Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt của nồi nước nóng . F=Q/kDtt (m2 ) G ( khối lượng nước ) Tính : Q=GC DT .(kcal/h)C (Tỷ nhiệt của nước ) ( C=1kcal/kgoC ) DT =100-25=75oC hiệu số to của nước trước và sau khi đun . G=30 (m3)= 30000 (lit) Vậy Q=30000x1x75=2250000 (kcal/h) Tính Dtt Þ Dtm=1.38.2-25=113.2oC . Dtk=138.2-100=38.2oC . Tính K. ( hệ số truyền nhiệt ) a1=4500 đối với ống ruột gà . a2=2000Öp P=2.5atm. l=50 d chọn =2m m. =0.002m. Vậy : Bề mặt truyền nhiệt: Tính chiều dài ống ruột gà . Chọn đường kính ống ruột gà D =0.03m. Chiều dài là:208.7 m Nhóm các chất trợ lọc cho bia . bột điatomid,, kizelgua. 11. Nồi nấu hoa : Lượng dịch trước khi nấu hoa là Một mẻ là : 116.38x50000/100=58190 lít » 58.2 m3 Lượng hoa bổ xung vào quá trình nấu là (1mẻ ) 0.18x50000/100=90 (kg)=0.09 (m3) Chọn hệ số sử dụng nồi nấu hoa là 0.8 . *Vậy thể tích thực của nồi là : pd3 = 72.863 (m3 )Þ D=H=4.53m -Chọn nồi nấu hoa có các thông số sau *Đường kính nồi : D=4.53m *Chiều cao thân nồi : H=4.53m *Chiều cao chỏm : h1 =0.5m *Chiều cao đáy : h2=0.5m *Đường cách khuấy : D=4m *Tốc độ 30v/phút . Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt của nồi . F=Q/kDt. Với Q=1871983 (kcal/h). a1=600kcal/m2h0C S=3mm=0.003m. Diện tích bề mặt truyền nhiệt là : 12. Thùng lắng cặn và nguội dịch đường đến 90oC . Lượng dịch đường đưa vào một mẻ nấu thể tích là : 113.57x50000/100=56785 (lít ) Hệ số sử dụng 90%. -Thể tích của thùng là : Chọn thùng lắng hình trụ dịch chạy tiếp tuyến với thành ống Chiều cao thân thùng H=D. Chiều cao chỏm cầu h=0.2D Bán kính R=0.5D -Vậy ta chọn nồi lắng xoáy có các thông số sau *Chiều cao nồi : H = D =4.18 m *Chiều cao chóp :h = 0.836 m. 14. Bơm Ta lấy dịch đường từ nồi nấu hoa chuyển sang , công suất bơm qui chuẩn cho toàn bộ dây truyền phân xưởng nấu. Thể tích dịch cho một mẻ nấu là : VVmax = 113.57x5000/100 = 56785 (lit) Thời gian bơm dịch là 20 phút Hệ sô sử dụng bơm 0.8 Vậy năng suất bơm Vậy sử dụng bơm có năng suất 213 (m3/h) Những bơm cần sử dụng : *Bơm 1 Từ nồi hồ hoá sang nồi đường hoá Từ nồi đường hoá sang lọc khung bản *Bơm 2 Từ lọc khung bản sang nấu hoa Từ nấu hoa sang thùng lắng xoáy *Bơm 3 Từ thùng lắng xoáy sang nồi làm lạnh nhanh *Bơm 4 Bơm nước sôi Bơm từ bể chứa chung II.Thiết bị phân xưởng lên men Máy lạnh nhanh : Hạ nhiệt độ từ 90oC - 60oC = nước lã ( thời gian 30 phút ). Khi đó nhiệt độ nước là 20oC ra là 30oC Dùng nước muối để làm lạnh dịch đường từ 60oC -16oC ( trong 35 phút ) Nước muối vào là -10oC Ra là + 5oC. 15.1 Tính diện tích truyền nhiệt đối với nước lã . Q : Lượng nhiệt đi qua K: Hệ số dẫn nhiệt . Dt: Nhiệt độ nước đường . Q= GC (t1-t2) (kcal) G là lượng nước đường kg Một mẻ là 119.63x50000/100=59845 kg C là tỷ nhiệt của nước đường (kcal /kgoC ): C=0.95 t1 , t2 Nhiệt độ đầu và cuối khi làm lạnh dịch đường . t1 =900C ,t2=600 Q=1705582.5(kcal) Trong 30 phút vậy trong 1 giờ là : 1705582.5x2 =3411165(kcal/h) . K=1100kcal/m2hOC Dt1 là hiệu số lớn nhất giữa hơi nóng và khối dịch cần đun . Dt2 là hiệu số nhỏ nhất giữa hơi nóng và khối dịch cần đun . Dt1 =90-30=60 Dt2=60-20=40 Dt1-Dt2=20. Thay số : Gọi diện tích truyền nhiệt của một tấm là 0.8x0.5 Số tấm là : Vậy ta chọn 156 tấm 1.5.2 tính diện tích truyền nhiệt đối với nước muối là : Q= G C( t2 - t1) kcal Q=59845 x 0.95(60-16) =2501521 (kcal) Lượng nhiệt tốn cho cho làm lạnh 160C qui ra 1 giờ là (Từ 35 phút) K=1100(kcal/ m2h0C) Với Dt1=60-2=580C Dt2=16+10=260C Dt1-Dt2=32 Dt1\Dt2=2.23 Thay số số tấm là : + Tính năng suất và chọn thiết bị -Dịch cần làm lạnh một mẻ là 56785(lít) -Hệ số sử dụng thiết bị là :0.8 * Năng suất máy là : -Chọn máy lạnh nhanh có các thông số sau: * Mã máy AUT-11 * Năng suất : 71000 ( lít /h) *Số tấm bản làm lạnh bằng nước thường 156 tấm *Số tấm bản làm bằng nước muối 244 tấm *áp lực cần thiết : * Dịch đường : 3kg/cm2 * Nước : 2 kg/cm2 * Nước muối : 1 kg/cm2 * Kích thước máy : Dài xRộng xCao =2000x1000x1000(mm) 2 Thiết bị lên men 2.1 Quá trình lên men chính và lên men phụ . Trong cùng một thiết bị lên men Hình trụ đáy côn có hệ thống máy lạnh bên ngoài làm bằng thép không dỉ thùng được bảo ôn bằng lớp xốp cần chịu được áp lực óc áp kế đo có hệ thống vệ sinh và thu hồi C02 Lượng dịch đưa vào lên men 1 mẻ là : 110.16 x 50000/100 = 55080(lít) Hệ số sử dụng là 0.85 *Vậy thể tích thùng là: 355080\0.85=64.8 m3 ≈65 m3 Chọn H=1.5D ( góc ở đáy là 600) Chiều cao đáy: -Vậy ta chọn thùng lên men có các thông số sau : * Đường kính D =3,6(m) * Chiều cao thân thùng: H=5.4(m) * Chiều cao đáy h1=3.12(m) * chiều cao chỏm : h2=0.72(m) Tính số lượng thùng lên men: Thời gian lên men chính :7 ngày Thời gian lêm men phụ :10 ngày Thời gian vệ sinh thùng:1 ngày Vậy chu kỳ lên men là 18 ngày 18 ngày cần 18x4=72 thùng (4 mẻ) 4 thùng dự trữ Vây ta chọn 76 thùng Thiết bị gây men giống cấp II Thể tích thùng lên men giống cấp II = 1\10 thể tích thùng lên men chính V1=1/10 x65=6.5(m3) -Ta chọn thùng lêm men giống cấp II có các thông số sau : *Đường kính thùng : D=2.0.23».2.03(m) *Chiều cao thân thùng : H=20.3 (m) * Chiều cao đáy thùng : h1=0.5(m) *Chiều cao chỏm : h2=0.2 (m) Thiết bị lên men giống cấp I V=1/3Vt=1/3x6.5=2.17(m3) -Ta chọn thùng lên men giống có các thông số sau Đường kính thùng :D=1.4(m) Chiều cao thân thùng H=1.4(m) h1=0.4(m) h2=0.1(m) 2.4. Thiết bị rửa men Lượng men thu hồi cứ 100 lít bia thu 20 lít sữa men Vậy 1 lit thu được 0.2 lit Dùng thiết bị V=2Vthu hồi Lượng men thu hồi sau một mẻ là : 50000x0.2=10000(lít) V=2x10000=20000(lít) = 20(m3) Chọn 2 thùng mỗi thùng 10m3 Thân trụ đáy chóp H = D *Đường kính thùng : D=2.34m *Chiều cao thân thùng : H=2.34(m) *Chiều cao đáy : h=0.5(m) *Chọn cánh khuấy mái chèo 5vòng /phút Chọn máy lọc bia Lượng bia cao nhất trong một ngày là : 100.000+67.000=167.000(lít) hệ số sử dụng là : 0.8 mỗi ngày làm việc 4 ca mỗi ca 3 tiếng năng suất máy là : vậy ta chọn máy lọc khung bản kín được làm bằng inox có dùng bột trợ lọc Diatomit vải lọc -Đặc tính kỹ thuật sau: *Năng suất là 30.000lít /giờ *Kích thước Dài xRộng x Cao: 5000x1500x1400(mm) *áp lực tối đa là 8kg/cm2 *Kích t