（现场管理）发酵车间设 计说明书万 摘要 随着生活水平的提高，人们对啤酒的需求慢慢的变大。在国际上，啤酒工业的发展 趋势是大型化和自动化，工艺上于缩短生产周期，提升整体生产的经济效益。在 啤酒工艺基本成熟的情况下，啤酒生产装备的影响要比其工艺的影响大。因此， 啤酒行业的竞争，最直接的表现是啤酒企业对装备的快速更新和技术提升。对新 建啤酒工厂来说，发酵方法和所选用的设备室最重要的。因此，本设计的重 点在于以最新研究为基础进行新型设备的选择和设计。发酵所用到的设备室锥形 罐，采用三段式冷却，一罐法进行发酵。 第第一一章章总总论论 第第一一节节设设计计依依据据和和范范围围 第第二二节节设设计计原原则则 第第三三节节生生产产规规模模和和产产品品方方案案 第第四四节节生生产产工工艺艺流流程程 第第二二章章发发酵酵车车间间物物料料衡衡算算 第第一一节节工工艺艺流流程程及及相相关关工工艺艺参参数数 第第二二节节物物料料衡衡算算 第第三三章章设设备备设设计计与与选选型型 第第一一节节设设备备设设计计和和选选型型的的原原则则 第第二二节节主主要要工工艺艺设设备备的的设设计计和和选选型型 第第三三节节主主要要设设备备一一览览表表 第第四四章章发发酵酵车车间间布布置置设设计计 第第一一节节发发酵酵车车间间布布置置设设计计的的原原则则 第第二二节节建建筑筑概概述述 第第三三节节发发酵酵车车间间布布置置设设计计说说明明 参参考考文文献献 第第一一章章总总论论 第第一一节节设设计计依依据据和和范范围围 一本设计的依据是： 1)1)批批准准的的项项 目目申申请请报报告告 22 ））可可行行性性研研究究报报告告以以及及设设计计计计划划任任务务书书。。 3)3)项项 目目工工程程师师或或项项 目目总总负负责责人人下下达达的的设设计计工工作作提提纲纲和和总总工工程程师师作作出出的的技技术术决决定定。。 二二设设计计范范围围 重重点点进进行行发发酵酵车车间间的的设设计计，，主主要要包包括括：：发发酵酵车车间间的的物物料料衡衡算算和和耗耗冷 冷量量计计算算、、发发酵酵罐罐和和贮贮酒酒罐罐的的选选型型及及其其他他通通用用设设备备如如各各种种泵泵的的选选型型。。 第第二二节节 设设计计原原则则 一.设计工作要为要现代化建设这个中心，为这个中心服务。 二.设计工作必须认真做出详细的调查研究。要学会收集设计必需的技术基础资料， 加强技术经济的分析工作，深入调查，与同类型厂先进的技术经济指标做比较， 要善于从实际出发去分析研究问题。设计的技术经济指标以达到或超过国内同 类型工厂生产实际中等水准为宜。 三.要解放思想，积极采用新技术，力求设计在技术上具有现实性和先进性， 在经济上具有合理性。并根据设备和控制管理系统在资金和共货可能情况下，尽可 能提高劳动生产率，逐步实现机械化，自动化。 四.设计必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性和独特性想结合的原则， 不能千厂一貌。工厂生产规模，产品品种的确定，要适应国民经济的需要，要考 虑资产金额来源，建厂地点，时间，三废综合利用等条件，并适当留有发展余地。 五.发酵工厂设计还应考虑采用微生物发酵的工厂的独特要求，既要注意到周 围环境的清洁卫生，又要注意到工厂内车间之间对卫生，无菌，防火等条件的 相互影响。另外，食品类发酵工厂，还应贯彻国家食品卫生法有关法律法规，充分 体现卫生，优美，流畅，并能让参观者放心的原则。 六.合计工作必须加强计划性，个阶段工作要有明确的进度。 本课题是设计年产 20 万吨的啤酒厂发酵车间，其重点是发酵车间的工艺及 其关键设备的设计与选型。 本课题主要遵循以下原则：设计仔细，面面到位，考虑全面，尽可能降低成本 第第三三节节生生产产规规模模和和产产品品方方案案 年产量：200000t/a 的啤酒生产 每年生产天数：300 天 产品规格：12°淡色啤酒 第第三三节节 生生产产工工艺艺流流程程 第第二二章章发发酵酵车车间间物物料料衡衡算算 第第一一节节工工艺艺流流程程及及相相关关工工艺艺参参数数 （（11））工工艺艺流流程程 糖糖化化缪缪→→冷冷却却→→主主发发酵酵罐罐→→烛烛式式离离心心机机→→贮贮酒酒罐罐→→过过滤滤 ↑↑ 二二级级种种子子 ↑↑ 通通少少量量空空气气 （（22 ））相相关关工工艺艺参参数数 表表 11--11 项项 目目 名名称称 百百分分比比 （（%% ）） 项项 目目 名名称称 百百分分比比 （（%% ）） 定定 原原料料利利用用率率 9898..55 原原料料配配比比 麦麦芽芽 7575 额额 大大米米 2525 指指 麦麦芽芽水水分分 66 冷冷却却损损失失 33 标标 大大米米水水分分 1313 啤啤酒酒损损失失率率 发发酵酵损损失失 11 无无水水麦麦芽芽浸浸出出率率 7575 （（对对热热麦麦汁汁）） 过过滤滤损损失失 11 无无水水大大米米浸浸出出率率 9292 装装瓶瓶损损失失 22 总总损损失失 66 课课本本 6767 页页表表 44--66 根根据据上上表表的的基基础础数数据据，，首首先先进进行行 100kg100kg 原原料料生生产产 1212°°淡淡啤啤酒酒的的物物料料计计算算，，然然后后进进行行 1000L121000L12°°淡淡色 色啤啤酒酒的的物物料料衡衡算算最最后后进进行行 200000t/a12°淡色啤酒糖化车间物料衡算。 1）100kg100kg 原原料料 （（75%75%的的麦麦芽芽，，25%25% 的的大大米米））生生产产 1212°°淡淡 啤啤酒酒的的物物料料衡衡算算麦麦芽芽收收率率：：00..7575×× （（100100--66 ））/100=70/100=70..5%5% 大大米米收收率率：：00..9292×× （（100100--1313））÷÷100=80100=80..04%04% 混混合合原原料料收收得得率率：： （（00..7575××7070..5%+05%+0..2525××8080..04%04% ））××9898..5%=715%=71..79%79% 设每天糖化 6 次，每年工作 300 天，则每年共糖化 1800 次。由此可算出每次 投料量及其他项目的物料平衡。整理得如下表： 物料名称 单位 对 100kg 1000L12°淡 糖化一次定 混合原料 色啤酒 额量 混合原料 kg 100 185.1 14808 麦芽 kg 75 138.8 11104 大米 kg 25 46.3 3704 酒花 kg 1.20 2.13 170.4 热麦汁 L 574 1063 85040 冷麦汁 L 556.8 1031 82480 湿糖化糟 kg 96.78 179.2 14336 湿酒花糟 kg 3.45 6.39 511.2 发酵液 L 551.2 1020 81600 过滤酒 L 545.7 1010 80800 成品啤酒 L 540.2 1000 80000 备注：12°淡色啤酒的密度为 1012kg/m3,，实际年生产啤酒。 表表 11－－33 发发酵酵工工艺艺参参数数的的确确定定 项项 目目 单单位位 指指标标数数 生生产产规规模模 t/at/a 0 生生产产方方法法 锥锥形形罐罐、、间间歇歇发发酵酵 年年生生产产天天数数 d/ad/a 300300 二二级级种种液液接接种种量量 %% 1010 产产品品日日产产量量 t/dt/d 667667 主主酵酵温温度度 ℃℃ 66 产产品品规规格格 度度 1212 酵酵母母收收时时间间 主主发发酵酵结结束束后后 贮贮酒酒温温度度 ℃℃ --11 第第二二节节物物料料衡衡算算 1、 生产 100L12°淡色啤酒进入发酵罐的冷却麦汁量，由表 1－2 可知 V1＝103.1L 2、 二级种液量 V ＝V *10%=10.31L 2 1 3、 生产 100L12°淡色啤酒发酵液量 V =102L 3 4 、 酵母量（以商品干酵母计） 生产 100 升啤酒可得 2 公斤湿酵母液，其中一半作商品干酵母 用湿酵母泥含水分 85 ％ 酵母含固形物＝1* （100-85）/100 ＝0.15 公斤 则含水分 7 ％的商品干酵母量为 0.15*100/ （100-7）＝0.16 公斤 5、 二氧化碳的量 12 度的冷麦汁 103.1L 浸出物量为 12％*103.1 ＝12.37 升 麦汁的发酵度为 60 ％，则可发酵的浸出物量为 12.37*60％＝7.42 升 麦芽糖发酵的化学反应式为 C H O +H O→2C H O 12 22 11 2 6 12 6 2C H O →4C H OH+4CO +564 卡 6 12 6 2 5 2 设麦汁中浸出物均为麦芽糖组成，则二氧化碳生成量为： 7.42* （4*44 ）/342 ＝3.82 升 设 12 度啤酒含二氧化碳 0.4 ％，酒中含二氧化碳量为 103.1*0.4/100＝0.41 升 则放出的二氧化碳量为 3.82-0.41 ＝3.41 升 第三节耗冷量计算 （一）流程示意图 94℃热麦汁→冷麦汁（6℃）→锥形罐发酵→过冷至-1℃→贮酒→过滤→清酒罐 （二）工艺技术指标及基础数据 年产 12°淡色啤酒 200100t; 每天糖化 6 次，每年共糖化 1300 次; 主发酵时间 6 天; 4 锅麦汁装 1 个锥形发酵罐; 12°Bx 麦汁比热容 c1=4.0kJ/(Kg*K); 冷媒用 1 液氨 麦芽糖厌氧发酵热 q=613.6kJ/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 （三）工艺耗冷量Qt 1、麦汁冷却耗冷量 近几年来广泛使用的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，出口温度为 85℃。糖化车间送来的热麦汁温度为 94℃，冷至 发酵起始温度 6℃。 根据表表 44--77 啤啤酒酒生生产产物物料料衡衡算算表表，，可可知知每每糖糖化化一一次次的的热热麦麦汁汁 85040LL，，而而相相应应的的 麦麦汁汁密密度度为为 1048Kg/m1048Kg/m33，，故故麦麦汁汁量量为为：： G=1048*85G=1048*.040=89122=89122 （（Kg)Kg) 又又知知 12°Bx 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： Q =Gc(t -t )/r 1 1 2 =0*4.0*(94-6)/1 7 =31.37×10 (KJ/h) 式中 t1 和 t2——分别为麦汁冷却前后温度（℃） r——冷却操作的流程时间（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： 6 Q =4Q =4×31.37×10 f 1 6 =125.48×10 （KJ） 2、发酵耗冷量 Q2 ‘ （1）发酵期间发酵放热 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： q =613.6*12%*60%*1=44.18 （KJ） 0 根据物料蘅算，每锅麦汁的冷麦汁量为 82480L，则每锥形罐发酵放热量为： ’ 6 Q0 =44.18*82480*4=14.567×10 （KJ） 由于工艺规定主发酵时间为6 天，每天糖化 6 锅麦汁，并考虑到发酵放热的不 平衡，取系数 1.5，忽略主发酵期的麦汁温升，则发酵高温期耗冷量为： 6 Q ’*1.5*614.567×10 *1.5*24 0 ‘ Q2 =——————=————————=227672(KJ/h) 24*6*424*6*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 6℃缓慢降至-1℃，每天单罐降温耗冷量为： ‘’= Q 4Gc [6-(-1)]=4*89122*489122.0*7=(KJ) 0 1 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‘’=1.5*Q0‘’/ （24*2 ）=311927(KJ/h) （3 ）发酵总耗冷量 Q2 ‘ ‘’ Q =Q +Q =227672+311927=539599(KJ/h) 2 2 2 （4 ）每罐发酵耗冷量 Q0 ’ ‘’ 6 6 Q =Q +Q =14.567×10 +=24.558×10 (KJ) 0 0 0 3．酵母洗涤用冷无菌水冷却的耗冷量 Q3 设酵母添加量为麦汁量的 1.0％，且使用 1℃的无菌水洗涤，洗涤无菌水的水 量为酵母量的 3 倍，冷却前无菌水水温为 30℃，用-8℃的酒作冷却介质。 由上述，可得无菌水用量为： ’ MW =82480*6*1.0%*3 =14846(Kg/d) ’ 每班无菌水用量：mW ＝mW /3 ＝14846/3＝4948.8 （Kg/班 ）假定无菌水冷却操作在2h 内完成，则无菌水冷却耗冷量 为：Q3 ＝GWcm(tw-tw’)/r=4948.8*4.18*(30-1)/2 =299947(KJ/h) 每罐用于酵母洗涤的耗冷量为： Q3 ＝GWcm （(tw-tw’)/1.5＝4948.8*4.18* （30-1 ）/1.5 ＝399929(KJ) 式中 1.5 每班装罐 1.5 罐 4 、酵母培养耗冷量 Q4 根据工艺设计，每月需进行一次酵母纯培养，培养时间为 12 天，即 288h.,根据 工厂实践，年产 200000t 啤酒酵母培养耗冷量为： Q4 ＝130000(KJ/h) 对应的年耗冷量为： ‘ 6 Q4 ＝Q4*288*10 ＝374.4×10 (KJ) 5、发酵车间工艺耗冷量 Qt 综上计算，可求算出发酵车间的工艺耗冷量为： Q ＝Q +Q +Q +Q t 1 2 3 4 6 =31.37×10 +539599+299947+130000 6 =32.34×10 (KJ/h) (四)非工艺耗冷量 Qm 1、露天锥形罐冷量散失 Q5 根据经验，取冷量散失为 30000KJ/t，故旺季每天耗冷量 ‘ 为 Q ＝G *30000=494.9×1.012×30000 5 b 6 =15.0×10 (KJ/d) 式中 Gb—— 旺季成品啤酒日产量（t ） 若每天日晒高峰耗冷为平均每小时耗冷量的 2 倍，则高峰耗冷量为： ‘/ 6 Q5 ＝2*Q5 24 ＝1.25×10 （KJ/h) 2、清酒罐÷过滤机及管道等散失冷量 Q6 取经验值 Q6 ＝12％Qt，所以： 6 6 Q ＝12％Q ＝12％*32.34×10 ＝3.882×10 （KJ/h) 6 t （五）200000t/a 啤酒厂发酵车间冷量衡算表 耗冷 耗冷项目 每小时耗冷量（KJ/h) 每罐耗冷量 KJ 分类 6 工 麦汁冷却 Q1 32.37 125.48×10 艺 6 耗 发酵耗冷 Q2 539599 24.558×10 冷 无菌水冷却 Q3 299947 399929 6 量 酵母培养 Q4 130000 1.152×10 6 6 工艺总耗冷 Qt 32.34×10 57.487×10 6 6 非工 锥形罐冷却 Q5 1.25×10 20.0×10 艺耗 6 6 冷量 管道等冷损 Q6 3.882×10 62.112×10 6 6 非工艺总耗冷 Qm 5.132×10 82.112×10 6 合计 总耗冷 Q 37.47×10 第第三三章章设设备备设设计计与与选选型型 第第一一节节设设备备设设计计和和选选型型的的原原则则 近近年年来来，，啤啤酒酒发发酵酵设设备备向向大大型型、、室室外外、、联联合合的的方方向向发发展展。。大大型型化化的的目目的的主主要要有有两两 方方面面：：大大型型化化使使啤啤酒酒的的质质量量均均一一化化；；由由于于啤啤酒酒采采用用一一罐罐法法进进行行发发酵酵，，生生产产的的罐罐数数 减减少少，，降降低低了了主主要要设设备备的的投投资资。。 第第二二节节主主要要工工艺艺设设备备的的设设计计和和选选型型 ((一一））发发酵酵罐罐设设备备的的计计算算 １１、、发发酵酵罐罐选选型型 选选用用公公称称容容积积为为 500m500m33 的的发发酵酵罐罐 罐罐内内径径 6m,6m,圆圆拄拄高高 18m,18m,封封头头高高 11..8m,8m,封封头头容容积积 41m41m33，，全全容容积积 535m535m33 22、、生生产产能能力力的的计计算算 现现每每天天产产 1212 度度淡淡啤啤酒酒 667667 吨吨，，发发酵酵周周期期为为 1818 天天 则则每每天天需需热热麦麦汁汁体体积积为为 700700..52m52m33，，冷冷麦麦汁汁体体积积为为 679679..4m4m33 。 。每每吨吨 1212 度度淡淡啤啤酒酒需需冷冷麦麦汁汁 1019L1019L，，即即 11..019m019m33 取取 фф=90%=90%，，则则每每天天需需要要发发酵酵罐罐的的总总容容积积为为 VV00 VV00=V=V 麦麦//фф=679=679..44÷÷90%=75490%=754..8989 （（mm33)) 33、、发发酵酵罐罐个个数数的的确确定定 由由上上选选型型可可知知，，发发酵酵罐罐公公称称容容积积为为 500m500m33 ，，总总容容积积为为 535m535m33 则则发发酵酵罐罐个个数数 VV00Z754Z754..8989××1818 NN11==————————==——————————————=29=29 （（个个）） VV 总总 фф ××2453524535××90%90%××2424 取取公公称称容容积积 500500mm33 的的发发酵酵罐罐 2929 个个 535535××90%90%××11..6161 实实际际产产量量验验算算：：—————————————————— ××300=228228(t/a)300=228228(t/a) 11..019019 8 －－0 富富裕裕量量：：————————————=14=14..11%11%，，能能满满足足产产量量要要求求 0 44、、冷冷却却面面积积的的计计算算 对对于于前前发发酵酵 对对于于啤啤酒酒发发酵酵，，每每 1m1m33 发发酵酵液液，，每每小小时时传传给给冷冷却却器器的的最最 大大热热量量为为 44..1818××2000KJ/h2000KJ/h 采采用用竖竖式式列列管管换换热热器器，，取取经经验验 值值 K=4K=4..1818××500KJ/500KJ/ （（mm33..hh..℃℃））发发酵酵液液：：66℃℃→→66℃℃ 冷冷媒媒：：--88℃℃→→00℃℃ △△tt11－－△△tt22 1414--66 平平均均温温差差△△ttmm==————————————==———— ——————=9=9..44 ℃℃ ln(ln(△△tt11÷÷△△tt22)ln(14)ln(14÷÷6)6) 对对公公称称容容量量 500m500m33 的的发发酵酵罐罐，，每每天天装装 11..6161 罐罐，，每每罐罐实实际际装装液液量量为为 679679..44÷÷11..61=42261=422 （（mm33)) Q4Q4..1818××422422 换换热热面面积积 F=F=————————==————————————————=179=179..57(m57(m33)) KK△△ttmm44..1818××500500××99..44 对对于于进进入入后后发发酵酵降降温温 发发酵酵液液：：66℃℃→→11℃℃ 冷冷媒媒：：--88℃℃→→00℃℃ △△tt11－－△△tt22 1414--11 平平均均温温差差△△ttmm==————————————==——————— ———=4=4..99℃℃ ln(ln(△△tt11÷÷△△tt22)ln)ln （（1414÷÷11）） Q4Q4..1818××422422 换换热热面面积积 F=F=————————==————————————————=344=344..49(m49(m33)) KK△△ttmm44..1818××500500××44..99 对对于于后后发发酵酵 发发酵酵液液：：11℃℃→→--11℃℃ 冷冷媒媒：：--88℃℃→→--22℃℃ △△tt11－－△△tt2299--11 平平均均温温差差△△ttmm==————————————==——————— ———=3=3..6464℃℃ ln(ln(△△tt11÷÷△△tt22)ln)ln （（99÷÷11）） Q4Q4..1818××422422 换换热热面面积积 F=F=————————==————————————————=464(m=464(m33)) KK△△ttmm44..1818××500500××33..6464 总总上上，，换换热热面面积积 F=464(mF=464(m33))才才能能满满足足生生产产要要求求 55、、冷冷却却管管布布置置计计算算 （（11））求求最最高高热热负负荷荷下下的的耗耗水水量量 WW 而而 QQ 总总=4=4..1818××422=3422=3..5353××101066 （（kJ/h)kJ/h) QQ 总总 33..5353××101066 W=W=————————————==————————————=105500(Kg/h)=29=105500(Kg/h)=29..31(Kg/s)31(Kg/s) c2(t(t22 －－tt11)4).18(0+8) 取冷却水在管中流速为 1m/s，则冷却管总截面积 SS 总总为为 SS 总总 --22 --22 （（ 22 =W/=W/ νν=2=2..9393××1010 ÷÷1=21=2..9393××1010 (m(m )) 进进冷冷媒媒总总管管直直径径 dd 总总 22=S=S 总总//00..785785，，所所以以 dd 总总=0=0..193(m)193(m) (2)(2)冷冷却却管管组组数数和和管管径径 设设冷冷却却管管总总表表面面积积为为 SS 总总，，管管径径 dd00,,组组数数为为 n,n,则则 SS 总总=n=n××00..785785dd0022 现现根根据据本本罐罐情情况况，，取取 n=8n=8，，则则管管径径 dd0022=S=S 总总// （（nn××00..785),785),所所以以 dd00=0=0..0683(m)0683(m) 查查金金属属材材料料表表取取 φφ7676××44 无无缝缝钢钢管管 现现取取竖竖蛇蛇管管圈圈端端部部 UU 型型弯弯管管曲曲径径为为 250mm250mm，，则则 两两直直管管距距离离为为 500mm500mm，，两两端端弯弯管管总总长长度度为为 ll00 ：： ll00== ππD=3D=3..1414××500=1570500=1570 （（mm)mm) （（33 ））冷冷却却管管总总长长度度 LL 计计算算 由由前前知知，，冷冷却却管管总总面面积积 F=464mF=464m33 ，，每每米米长长冷冷却却面面积积为为 FF00=3=3..1414××00..0707××1=01=0..22m22m22 ，，则则 L=FL=F÷÷FF00=464=464÷÷00..22=210922=2109 （（m)m) 冷冷却却管管占占有有体体积积 V=0V=0..785785××00.×2109=92109=9..07(m07(m33)) （（44 ））每每组组管管长 长 LL00 和和管管组组高高度度：： LL00=L=L÷÷n=2109n=2109÷÷8=2638=263..6(m)6(m) 另另需需连连接接管管 8m8m：：LL 实实=L+8=2117m=L+8=2117m 可可排排竖竖蛇蛇管管的的高高度度，，设设为为静静液液面面高高度度，，下下部部可可伸伸入入封封头头 250mm250mm 设设发发酵酵罐罐内内附附件件 占占有有体体积积 2m2m33 ，，则则总总 占占有有体体积积为为 VV 总总=V=V 液液+V+V 管管+V+V 附附件件=422+9=422+9..07+2=43307+2=433..0707 （（mm33)) 则则筒筒体体部部分分液液深深为为：： （（VV 总总--VV 封封））÷÷SS 截截== （（433433..0707－－4141 ））÷÷ （（ 00..785785××6622 ））=13=13..87m87m 竖竖蛇蛇管管总总高高 HH 管管=13=13..87+087+0..25=1425=14..1212 （（m)m) 又又两两端端弯弯管管总总长长 ll00=1570mm=1570mm，，两两端端弯弯管管总总高高 500mm500mm 则 则直直管管部部分分高高度度：：h=Hh=H 管管－－50014120--500=13620mm500=13620mm 则则一一圈圈管管长长 l=2h+ll=2h+l00=2=2××1362013620＋＋1570=28810mm1570=28810mm （（55 ））每每组组管管子子圈圈数数 nn00 nn00=L=L00÷÷l=263l=263..66÷÷2828..81=81=1010 圈圈 （（66 ））设设备备材材料料的的选选择择 选选用用不不锈锈钢钢制制作作 （（77 ））发发酵酵罐罐壁壁厚厚 SS 的的计计算算 C=CC=C11＋＋CC22 ＋＋CC33 式式中中 CC————壁壁厚厚附附加加量量，，cmcm CC11————钢钢板板负负偏偏差差，，其其范范围围为为 00..1313—— 11..33， ，现现取取 00..8mm8mm CC22————腐腐蚀蚀裕裕量量，，为为双双面面腐腐蚀 蚀，，取取 2mm2mm CC33————加加工工减减薄薄量量，，取取 00 得得 C=0C=0..8+2+0=28+2+0=2..8mm=08mm=0..28cm28cm PDPD S=S=—————————————— ＋＋CC 2[2[σσ]]фф－－PP 式式中中 PP————设设计计压压力力，，取取最最高高工工作作压压力力的的 11..0505 倍倍，，现现取取 00..4MPa4MPa DD————发发酵酵罐罐内内径径，，为为 6m6m [[σσ]]————不不锈锈钢钢的的许许用用应应力力，，为为 127MPa127MPa фф————焊焊缝缝系系数数，，范范围围在在 00..55—— 11 之之间间，，现现取取 00..77 代代入入上上式式 00..44××600600 S=S=—————————————— ＋＋00..2828 22××127127××00..77－－00..44 =1=1..7cm7cm 选选用用 17mm17mm 厚厚不不锈锈钢钢板板制制作作 （（88 ））支支座座选选择择 因因为为设设备备的的容容量量大大，，总总质质量量也也比比较较大大，，因因此此用用裙裙式式支支座座。。 （（二二））种种子子罐罐设设备备的的计计算算 11、、种种子子罐罐容容积积的的确确定定 按按接接种种量量 10%10%计计算算，，则则种种子子罐罐容容积积 VV 种种为为 VV 种种=V=V 总总××10%=53510%=535××10%=54m10%=54m33 22、、种种子子罐罐个个数数的的确确定定 种种子子罐罐与与发发酵酵罐罐对对应应上上料料，，发发酵酵罐罐每每天天上上 11..6161 罐罐，，种种子子罐罐培培养养需需 24h24h，，辅辅助助操操作作 88—— 10h10h，，生生产产周周期期约约 3232——34h34h，，需需 44 个个种种子子罐罐。。 33、、主主要要尺尺寸寸的的确确定定 HH：：D=2D=2：：11，，则则种种子子罐罐总总容容积积 VV’’总总=2=2××пп÷÷2424××DD33 ＋＋00..785D785D22××2D=54m2D=54m33 解解得得 D=3D=3..1m1m 则则 H=2D=6H=2D=6..2m2m 查查相相应应表表得得封封头头高高 HH’’封封=0=0..8m8m 罐罐体体总总高高 HH’’罐罐=7=7..8m8m，，封封头头容容积积 33..0m0m33 44、、冷冷却却面面积积的的计计算算 采采用用蛇蛇管管冷冷却却，，酵酵母母培培养养温温度度为为 1010 度度。。据据此此 为为依依据据，，按按照照发发酵酵罐罐冷冷却却面面积积的的算算法法计计算算。。 55、、设设备备材材料料选选择择 仍仍采采用用不不锈锈钢钢制制作作。。查查表表得得，，壁壁厚厚为为 3mm3mm.. 66、、支支座座选选型型 采采用用支支撑撑式式支支座座 （（四四））泵泵的的选选型型 只只需需要要选选用用离离心心泵泵即即可可满满足足生生产产。。压压缩缩空空气气用用往往复复泵泵。。 第第三三节节主主要要设设备备一一览览表表 200000t/a 的啤酒厂发酵车间设备一览表 序号 设备名称 台数 规格与型号 材料 备注 1 发酵罐 29 公公称称容容积积 500500mm33 不不锈锈钢钢 专业设备 通用设备 33 2 种子罐 4 公公称称容容积积 5050mm 不不锈锈钢钢 3 离心泵 8 IS80—50—200 机体铸铁 4 往复泵 1 机体铸铁 第第四四章章发发酵酵车车间间布布置置设设计计 第第一一节节发发酵酵车车间间布布置置设设计计的的原原则则 11、、车车间间布布置置应应符符合合生生产产工工艺艺的的要要求求 22、、车车间间布布置置应应符符合合生生产产操操作作的的要要求求 33、、车车间间布布置置应应符符合合设设备备安安装装、、检检修修的的要要求求 44、、车车间间布布置置应应符符合合厂厂房房建建筑筑的的要要求求 55、、车车间间布布置置应应符符合合节节约约建建设设投投资资的的要要求求 66、、车车间间布布置置应应符符合合安安全全、、卫卫生生和和防防腐腐蚀蚀的的要要求求 77、、车车间间布布置置应应符符合合生生产产发发展展的的要要求求 第第二二节节建筑概述 本设计为啤酒厂发酵车间设计。发酵车间是整个工艺过程的重要环节，是利用 经过糖化车间处理后的麦汁来进行发酵，因此要靠近糖化车间以节省在管道上 的投资。此外，因为是主要的生产车间，所以在进行厂房的总平面设计时应该 把发酵车间布置在生产区；而且许多设备需要电力、压缩空气、冷却水等等， 因此也要靠近辅助车间（配电室、空气压缩机室等）；还有许多仪表及参数要 监控，所以要设有控制室；发酵的啤酒还要及时进行过滤才可以灌装，所以尽 可能靠近过滤车间。 第第三三节节发发酵酵车车间间布布置置设设计计说说明明 （（11）） 因因为为啤啤酒酒发发酵酵用用到到的的锥锥形形罐罐容容积积、、重重量量比比较较 大大所所以以采采用用露露天天布布置置，，以以裙裙座座方方式式进进行行支支撑撑。。 （（22 ）） 经经过过计计算算生生产产 2020 万万吨吨的的啤啤酒酒需需要要 2828 个个锥锥 形形罐罐，，四四个个种种子子罐罐。。因因为为发酵罐数量较多，采用直线对称整齐 排列布置，所以采取每 7 个罐排成一行，共四行，种子罐每两个排成一行。 （（33 ）） 车间设计为单层厂房，层高设为 5.1m，平面布置为长方形，跨度采用 12m，柱距采用 12m。厂房的建筑结构采用钢筋混凝土排架结构。 （（44 ）） 每两个发酵罐间距为 1.5m，与墙之间的距离也是 1.5m，发酵罐锥底出口 离地面的高度为 1.5m。 （（55 ）） 发酵车间内设备布置与主要生产流程顺序相一致，具体布置见设备布置图。 其他见图纸。 参参考考文文献献 [1][1]吴吴思思方方主主编编，， 《《发发酵酵工工厂厂工工艺艺设设计计概概论论》》，，中中国国轻轻工工业业出出版版社社 [2]沈自法唐孝宣,发酵工厂工艺设计,华东理工大学出版社 [3]高孔荣,发酵设备,中国轻工业出版社 [4]科罗博夫等程耀芳李安申,发酵生产的基本工艺计算,上海教育出版社 [5]梁世中，生物工程设备，中国轻工业出版社 [6]周广田，现代啤酒工艺技术，化学工业出版社 感谢阅读
2024年春江苏开放大学固体废弃物处理与处置城市生活垃圾填埋场渗滤液初步工艺设计参考范文.pdf
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