Tính nhiệt lạnh để hạ nhiệt độ bia non xuống nhiệt độ lên men phụ:
-Nhiệt lạnh cần cho quá trình hạ nhiệt độ từ 8°C xuống 2°C: Q6 = G . C . (t2 – t1), kcal/h
+G: lợng dịch bia non khi lên men phụ:
G = 123051 ì 1,041 = 128096 (kg) +C: nhiệt dung riêng của khối dịch: C = 0,9 kcal/kg°C. +t1 = 2°C.
+t2 = 8°C.
⇒ Q6 = 128096 ì 0,9 ì (8 – 2) = 691719 (kcal/h)
-Tổn hao qua lớp cách nhiệt:
Q7 = 6 ì f ì K ì (tn – t), kcal/h Trong đó:
+f: diện tích thùng lên men:
f = ΠD ì (H + h1 + 1/2 h2) = 3Πì (12 + 0,5 + 5) = 165 (m2) +K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m2°C.
+tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 32°C. +t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 2°C.
Thay vào công thức ta có:
Q7 =165x6 ì 0,3 ì (32 – 8) = 7128 (kcal/h) Tính lạnh cho quá trình lên men phụ:
-Thực tế cứ 1 lít bia non tiêu thụ 0,25kcal/ngày, lợng bia non trong 1 thùng lên men là 123051 lít. Lạnh cấp cho 1 thùng lên men phụ mỗi ngày là:
Q8 = 123051 ì 0,25 = 30762 (kcal/h)
-Tổn hao qua lớp cách nhiệt:
Q9 = f ì K ì (tn – t), kcal/h Trong đó:
+f: diện tích thùng lên men:
f = ΠD ì (H + h1 + 1/2 h2) = 3Πì (12 + 0,5 + 5) = 165 (m2) +K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m2°C.
+tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 25°C. +t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 2°C.
Thay vào công thức ta có:
Q9 =165 ì 0,3 ì (25 – 2) = 1138 (kcal/h)
4. Tính nhiệt lạnh cần dùng cho thùng gây men giống cấp II.
-Nhiệt lạnh dùng cho gây men: Q10 = G ì q, kcal. +Lợng dịch đờng gây men cấp II là: 131000 lít.
+Lợng chất tan chiếm khoảng 10%, đờng chiếm khoảng 75% do đó có thể tính đợc lợng đờng đã lên men trong thùng nhân giống là: 131000 ì 10% ì 75% =982 (lít).
+Khối lợng dịch đờng là: G =982 ì 1,041 = 1022 (kg) +Nhiệt lợng sinh ra khi lên men 1kg đờng là: q = 207,2 kcal.
⇒ Q10 = 1022 ì 207,2 = 211758 (kcal)
Q11 = f ì K ì (tn – t), kcal/h Trong đó:
+f: diện tích thùng lên men:
f = ΠD ì (H + h1 + 1/2 h2) = 1,2Πì (5 + 0,2 + 2,3) = 28 (m2) +K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m2°C.
+tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 25°C. +t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 8°C.
Thay vào công thức ta có:
Q11 =28 ì 0,3 ì (25 – 8) = 143 (kcal/h)
5. Tính nhiệt lạnh cho thùng gây men cấp I
-Nhiệt lạnh dùng cho gây men: Q12 = G ì q, kcal. +Lợng dịch đờng gây men cấp II là: 13100 lít.
+Lợng chất tan chiếm khoảng 10%, đờng chiếm khoảng 75% do đó có thể tính đợc lợng đờng đã lên men trong thùng nhân giống là: 13100 ì 10% ì 75% = 982 (lít).
+Khối lợng dịch đờng là: G = 982ì 1,041 = 1022 (kg) +Nhiệt lợng sinh ra khi lên men 1kg đờng là: q = 207,2 kcal.
⇒ Q10 = 1022 ì 207,2 = 211758 (kcal)
-Tổn hao qua lớp cách nhiệt:
Q11 = f ì K ì (tn – t), kcal/h Trong đó:
+f: diện tích thùng lên men:
f = πD ì (H + h1 + 1/2 h2) = 0,6Πì (2,4 + 0,1 + 1) = 6,6 (m2) +K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m2°C.
+tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 25°C. +t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 8°C.
Thay vào công thức ta có:
Q11 =6,6 ì 0,3 ì (25 – 8) = 33 (kcal/h)
Sau khi lọc bia thì nhiệt độ tăng lên khoảng 7°C nên cần cho bia vào thùng nạp CO2 có hệ thống lạnh nhằm hạ nhiệt độ bia xuống 1°C để quá trình nạp CO2 đạt hiệu quả cao.
b. Nhiệt lạnh cần thiết cho 1 mẻ là:
( 2 1)( / ) 12 kcal h T t t C G Q = ì ì − ( ) (kcal h) Q 62136 / 12 1 7 98 , 0 126806 12 = ì ì − =
Tổn hao qua lớp cách nhiệt là 5% nên lợng lạnh cần nạp là:
(kcal h) Q 65406 / 95 , 0 62136 13 = = 7. Chọn máy lạnh -Tổng lợng lạnh phải cấp là: ) / ( 1479494 13 1 h kcal Q Q i i i T ∑= = = = -Chọn máy lạnh:
+Năng suất máy lạnh: 1500000 kcal/h. +Công suất động cơ: 100 kw.
+Số xi lanh: 6
+Đờng kính xi lanh: 800 mm.
III. Tính nớc cho toàn nhà máy
1. Lợng nớc cho nhà nấu
Theo phần tính và chọn thiết bị lợng nớc dùng trong nhà nấu gồm: nớc cho nấu cháo, nớc cho đờng hoá, rửa bã và vệ sinh các thiết bị.
-Lợng nớc dùng cho rửa bã là: N1 = 12853,5 (l).
-Lợng nớc dùng để nấu và đờng hoá: N2 = 9120 + 16308 = 25428 (l)
Vậy lợng nớc dùng cho công nghiệp là: Ncn = N1 + N2 = 25428 + 12853,5 = 38281 (l)
-Tổng lợng nớc cần dùng là:
N = 10000 + 38281 = 48281 (l/ngày) = 48,3(m3/ngày)
-Lợng nớc vệ sinh thùng lên men, thiết bị rửa men, thùng chứa và bão hoà CO2, máy lọc khung bản, nhà xởng thờng bằng khoảng 50% lợng bia sản xuất.
V1 =0,5 ì 121812 = 60906 (lít/ngày) = 61 (m3)
-Nớc dùng cho nhân giống:
+Thể tích dịch trong thùng nhân giống cấp II là 13,1 m3. +Thể tích dịch trong thùng nhân giống cấp I là 1,31 m3.
+Biết nớc chiếm khoảng 90% thể tích, vậy lợng nớc cho nhân giống là: V2 = 0,9 ì ( 13,1 + 1,31) = 13 m3.
+Lợng nớc dùng cho vệ sinh khoảng 0,5 m3.
-Tổng lợng nớc dùng thực tế là: V = 61+ 13 + 0,5 = 74,5 (m3)
3. Lợng nớc dùng cho thu hồi CO2
Theo phần tính và chọn thiết bị:
-Lợng nớc dùng cho máy rửa khí là 30 l/h. Vậy lợng nớc dùng cho 1 ngày sản xuất là: V1 = 30 ì 12 = 360 l/ngày.
-Lợng nớc dùng cho máy nén khí 1m3/h, vậy lợng nớc dùng cho 1 ngày sản xuất là: V2 = 1 ì 12 = 12 (m3/ngày).
-Lợng nớc vệ sinh: 1 m3/ngày.
-Tổng lợng nớc dùng thực tế là: V = 0,36 + 12 + 1 = 13,36 (m3/ngày)
4. Lợng nớc dùng cho nồi hơi
Theo thực tế thì lợng nớc dùng cho nồi hơi bằng lợng hơi cung cấp cho toàn nhà. Nhng 80% hơi ngng tụ đợc đa trở lại nồi hơi. Vì vậy lợng nớc sử dụng cho nồi hơi bằng 20% lợng hơi cung cấp cho toàn nhà máy.
Lợng hơi cung cấp cho toàn nhà máy là 46296 kg hơi/h. Lợng nớc cần cung cấp cho nồi hơi trong 1 ngày (một ngày làm việc 24h):
V = 46296 ì 20% ì 24 = 222220 (lít/ngày) = 222 (m3/ngày).
5. Lợng nớc dùng trong nhà hoàn thiên sản phẩm a. Nớc rửa bock
Số bock sử dụng trong 1 ngày là 2400 (bock), rửa mỗi bock cần khoảng 10 (lít) nớc. Vậy lợng nớc rửa bock mỗi ngày là:
2400 ì 10 = 24000 (lít)
Nớc dùng để vệ sinh máy chiết bock là 1000 (lít/ngày) Tổng lợng nớc dùng cho quá trình chiết bock:
V6 = 24000 + 1000 = 25000 (lít/ngày)
b. Nớc rửa chai
Số chai sử dụng trong 1 ngày là 267000 (chai), rửa mỗi chai cần khoảng 1 (lít) nớc. Vậy lợng nớc rửa chai mỗi ngày là: 267000 (lít).
Nớc dùng để vệ sinh máy chiết chai là 1000 (lít/ngày) Tổng lợng nớc dùng cho quá trình chiết chai:
V7 = 267000 + 1000 = 268000 (lít/ngày)
c. Nớc dùng cho thiết bị thanh trùng
Theo nh trên đã tính toán, lợng nớc dùng để thanh trùng chai là: V8 = 267000 (lít)
d. Nớc dùng để vệ sinh toàn phân xởng
Diện tích phân xởng hoàn thiện: 18 ì 24 = 432 (m2)
Cứ 1 m2 phân xởng cần khoảng 3 lít nớc để vệ sinh. Vậy lợng nớc cần cung cấp để vệ sinh toàn bộ phân xởng là:
V9 = 432 ì 3 = 1296 (lít)
Tổng lợng nớc dùng cho phân xởng hoàn thiện:
V10 = V6 + V7 +V8 + V9 = 25000 + 268000 + 267000 + 1296 = 561296 (lít)
6. Lợng nớc dùng cho máy lạnh
-Trung bình cứ 1000 kcal tiêu thụ hết 20 lít nớc.
-Tổng nhiệt lạnh cho toàn dây chuyền là Q = 1479494 kcal/h.
-Lợng nớc cần cấp cho máy lạnh là: 29590 1000 20 1479494ì = = V (lít/ngày) V = 29,6 m3/ngày
7. Lợng nớc dùng cho sinh hoạt và các công việc khác
-Nớc dùng trong sinh hoạt: nhà máy làm việc liên tục 3 ca với khoảng200 cán bộ công nhân viên với lợng nớc tiêu thụ bình quân 50 lít/ngời ngày. Tổng lợng nớc tiêu thụ là:
V1 = 200 ì 50 = 10000 (lít/ngày) = 10 (m3/ngày)
-Lợng nớc dùng cho các công việc khác: vệ sinh bên ngoài các phân xởng, t- ới cây cần sử dụng khoảng 20 m… 3/ngày.
⇒ Tổng lợng nớc tiêu thụ trong một ngày của toàn nhà máy là: V = 48,3 + 74,5+ 13,36 + 222 + 29,6+ 561,3 + 10 + 20 = 980(m3/ngày)
IV. Tính điện cho toàn nhà máy
1. Tính phụ tải chiếu sáng
Cách bố trí: trong phân xởng sản xuất việc bố trí đèn phụ thuộc vào các thông số:
-Chiều cao đèn phụ thuộc chiều cao thiết bị và vị trí làm việc (lựa chọn H = 2,5 – 4,5). -Khoảng cách giữa các đèn: L = 4m. -Khoảng cách đèn ngoài cùng đến tờng: l = 0,3 ì 4 = 1,2 (m). -Số đèn bố trí theo dọc nhà: 1 2 1 = − ì + L l A n
-Số đèn bố trí theo chiều ngang nhà:
1 2 2 = − ì + L l B n
-Số đèn bố trí cho mỗi tâng nhà: n = n1ì n2
- Nhà máy sử dụng bóng đèn có công suất Pđ (đèn sợi đốt có công suất 100 w, đèn neon có công suất 40 w) → công suất chiếu sáng cho mỗi tầng nhà là: P = Pđì n.