V: Tính thiết bị
5.2.3.Thùng chứa bia và bão hoà CO2
Thiết bị nạp CO2 là thùng chứa bia trớc khi chiết chai.Chọn thiết bị nạp CO2 là thùng hình trụ kiểu đứng,làm bằng thép không gỉ
Chọn 2 thùng nạp CO2 .Thể tích của mối thùng bằng thể tích thùng lên men 116m3
Chọn thể tích của thùng là 116m3
Thùng có lớp bảo ôn, có vùng làm lạnh ,có đờng sục CO2, có áp kế Chọn H=2D
h=0,1D
Thể tích của thùng tính theo công thức: V= D xH x D xh 4 3 1 4 2 2 π π + V= 6,1 12 3 x D π =116
D=4,17m H=8,34m h=0,42m Các thông số của thùng V=116m3 D=4,14m H=8,34m h=0,42m
5.2.4.Thiết bị nhân men giống
(Thiết bị nhân men giống cấp II
Thể tích thùng gây men giống cấp II lấy bằng 10%thể tích thùng lên men.Vậy thể tích thùng lên men cấp hai sẽ là:
V =11,6m3
Thùng lên men cấp II có thân hình trụ ,đáy côn V= 4 2 D π D h H 3 1 4 2 π + Chọn H=1,2D h=0,1D V= 3 1 , 0 4 2 , 1 4 2 2 D x D D x D π π + V= 3,7 11,6 12 3 = x D π Suy ra : D=2,3m H=2,76m h=0,23m Các thông số của thùng V=11,6m3 D=2300mm H=2760mm
δ=3.10-3m
Thùng có các khoang để lạnh và hơi đi vào điều chỉnh nhiệt độ
Thùng gây men giống cấp II có nhiệm vụ nuôi men thuần khiết ngoài ra còn là thùng hoạt hoá nấm men
(Thiết bị nhân men giống cấp I
Thể tích thùng gây men giống cấp I,lấy bằng 10% thùng gây men giống cấp hai
Thể tích của thùng là:
V=1,16m3=1160lít Thùng có thân hình trụ đáy côn V= D xH x D xh 4 3 1 4 2 2 π π + H=1,2D h=0,1D V= 3,7 12 3 x D π =1,16 Suy ra D=1060mm H=1270mm h=106mm Các thông số của thùng V=1160lít D=1060mm H=1270mm h=106mm δ=3.10-3m
5.2.5.Thiết bị xử lý sinh khối sau khi lên men
Bao gồm:
+ Thiết bị rửa men
Dùng thiết bị có thể tích bằng 2 lần lợng nấm men thu đợc. Thể tích thiết bị rửa men V = 2 x 3945,6 = 7891l.
Chọn V = 8m3
Chọn H = 1,25D suy ra D=2m; H=2,5m Chọn cánh khuấy có công suất: 1kW + Thiết bị bảo quản men
Sau khi rửa men thì thu đợc khoảng 75% lợng men sạch Thể tích thiết bị bảo quản nấm men
V = 0,75 x 8 = 6m3
Chọn H=1,25D suy ra D=1,8m; H =2,25m
Do lợng bia nhiều sản xuất nhiều nên ta dùng 2 thùng bảo quản men, thể tích mỗi thùng 6m3
5.2.6.Hệ thống thu hồi CO2
Lợng CO2 thu hồi trong 1 ngày 3256kg (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hệ thống thu hồi CO2 bao gồm các thiết bị sau: + Máy rửa khí
+ Bộ lọc, sấy + Máy nén khí
+ Bình cầu chứa khí CO2
Máy rửa khí
+ Máy rửa khí là một bồn chứa có nắp và dùng để thải các tạp chất có khả năng hoà tan trong nớc ra khỏi CO2.
+ Chọn máy rửa khí có quy cách kỹ thuật nh sau: Công suất 100 kgCO2/h
Đờng kính: 125mm
Chiều cao: khoảng 3000mm áp suất: 400mm cột nớc Lợng nớc tiêu thụ: 50l/h
Thời gian làm việc: 20h/ngày Chọn 2 máy rửa khí
Bộ lọc, sấy CO2( tháp )
+ Mục đích: để loại các hợp chất không hoà tan trong nớc cũng nh hơi ẩm còn sót lại trong khí CO2.
+ Chọn bộ lọc, sấy CO2 có các quy cách kỹ thuật nh sau: Công suất: 100kg/h
Thời gian làm việc: 20h
Vật liệu: thép không gỉ loại 1.4571 Thời gian hoàn nhiệt: 5h
Công suất trong suốt thời gian hoàn nhiệt: 3kW Số lợng tháp:
+ Lợng CO2 lọc và sấy trong một ngày là: 100 ì 20 = 2000 ( kg CO2/ngày)
+ Sau quá trình rửa khí, còn lại khoảng 50% lợng CO2 ban đầu. 36,18x180 x 50% = 3256 ( Kg/ ngày ) Số tháp làm việc là: 1,6 2000 3256 = = m Chọn hai tháp làm việc Máy nén khí
+ Máy nén khí là một máy nửa kín đợc truyền động trực tiếp + Quy cách kỹ thuật:
Tác nhân làm lạnh: R22 Tốc độ: 1450vòng/phút
Nhiệt độ ngng tụ của freon: + 400c Nhiệt độ bốc hơi của freon: - 300C Công suất: 5,4kW
Nhiệt độ nớc làm mát: 300C Lợng nớc làm mát tiêu thụ 1h: 1m3 Bình cầu chứa khí Dung tích: 5m3 Đờng kính: 1570mm Chiều dài: 3140mm
áp suất làm việc tối đa: 200mm cột nớc Vật liệu: cao su bọc vải polyester
5.2.7.Bơm
+ Bơm 1: Bơm bia đi lọc Dùng bơm ly tâm tĩnh
Vật liệu làm bơm: thép Crôm – Niken Vật liệu làm giá đỡ: thép Crôm – Niken Động cơ đợc bọc bằng thép không gỉ Năng suất: 10m3/h
Công suất: 4kW
Động cơ đợc trang bị một van nhánh để điều chỉnh năng suất của bơm + Bơm 2: Bơm chuyển bia
Bơm ly tâm có động cơ đợc bọc bằng thép không gỉ Vật liệu làm bơm: thép Crôm – Niken
Năng suất: 10m3/h Công suất: 2,2kW
+ Bơm 3: Bơm nấm men (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bơm ly tâm có động cơ đợc bọc bằng thép không gỉ Tốc độ: 1400 vòng/phút
Công suất: 1,5kW
+ ống cao su mềm dẫn bia và nấm men
Có khả năng làm sạch bằng hơi nớc với nhiệt độ 1300C Chiều dài: 4m
5.3.Thiết bị phân xởng hoàn thiện sản phẩm
+ Lợng bia sản xuất trong 1 ngày: 180000l Chai đựng bia: 0,5l
Số lợng chai 375000 chai
+ Thời gian làm việc của các máy: 20h – 22h
5.3.1.Máy rửa chai
Do khi rửa chai tổn thất 1%
Số lợng chai thực tế là 375000x1,01=378750 chai Chọn thời gian rửa chai là 21h
Năng suất máy rửa chai: 378750/21 = 18035 chai/h Chọn máy rửa chai có các đặc tính sau:
+ Năng suất: 18000chai/h + Chiều dài tối đa:11000mm + Chiều rộng tối đa: 2790mm + Chiều cao tối đa: 3800mm + áp suất hơi nớc: 2,5kg/cm2
+ Số lợng nớc tiêu thụ: 2,5m3/h + Công suất: 22kW
+ Số lợng chai theo 1 hàng: 10 + Đờng kính chai: 50 – 70mm + Chiều cao tối đa của chai: 260mm
5.3.2.Thiết bị chiết chai và dập nút tự động
+ Năng suất:18000 chai/h
+ Bộ phận chiết rót với 36 van ống dẫn loại ngắn và thiết bị chụp nắp chai tự động. Các nắp đợc cung cấp từ 1 phía
+ áp suất không khí: 2,5kg/cm2
+ áp suất chiết, dập nút: 6kg/cm2
+ Công suất động cơ: 2,4kW
Chiều cao của băng truyền tải chai: 1250 50mm± Chiều quay: theo chiều kim đồng hồ
5.3.3.Thiết bị chiết book:
+ Lợng bia cần chiết trong 1 ngày: 180000lit + Mỗi book chứa 50 lít bia
+ Chọn máy chiét book UZ-111 của Nga + Năng suất 15000-18000 lít/h
+ Số vòi chiết :3
+ Khoảng cách giữa các vòi: 1400mm + Ap suất d : 0,5atm
+ Kích thớc : DxRxC = 4150x1600x3850mm +Trọng lợng máy 1750kg
5.3.4.Máy thanh trùng
+ Năng suất: 18000chai/h + Cỡ chai: 0,5l (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Chiều dài: 10000mm + Chiều rộng: 3600mm + Chiều cao: 2770mm
+ áp suất hơi thanh trùng: 2,5kg/cm2
+ Trọng lợng khí khô: 21000kg
5.3.5.Máy dán nhãn tự động
5.3.6.Máy rửa két tự động
Kiểu: RIVI Italya Loại: TW
Công suất định mức: 800 két/h Các qui cách kỹ thuật:
+ Công suất bơm rửa: 3kW + Công suất bơm tráng: 4kW + Lợng hơi nớc tiêu thụ: 80kg/h + Lợng nớc tiêu thụ: 2500l/h
Bảng tổng hợp thiết bị phân xởng nấu
Số TT Tên thiết bị Số lợng Kích thớc
(mm) Ghi chú 1 Cân 2 1200x1000x1200 Q=500kg/lợt 2 Máy nghiền malt 2 1560x1500x1560 Q=4000kg/h 3 Máy nghiền gạo 1 1100x1000x1500 Q=3000kg/h 4 Nồi hồ hoá 1 2800x2240 V=15,87m3 5 Nồi đờng hoá 1 4000x4000 V=48,53 m3 6 Thùng lọc đáy bằng 1 3700x4440 V=44,3 m3 7 Nồi đun nớc nóng 1 2900x2900 V=19,04 m3 8 Nồi nấu hoa 1 4400x4400 V=67,03 m3 9 Thùng lắng xoáy 1 4400x3520 V=50,32 m3
10 Máy lạnh nhanh 1 Q=17000l/h
11 Máy nén khí 1 Q=420 m3/h
12 Bơm hồ hoá sang đờng hoá 1 Q= 162 m3/h 13 Bơm thùng lọc sang nấu hoá 1 Q=250 m3/h 14 Bơm thùng lắng xoáy sang lạnh nhanh 1 Q=20 m3/h 15 Bơm nớc nóng đi rửa bã 1 Q=42 m3/h 16 Bơm dung dịch kiềm để bảo vệ thiết bị 1 6,5 m3/h
Bảng tổng hợp thiết bị phân xởng lên men Số TT Tên thiết bị Số lợng Kích thớc (mm) Ghi chú 1 Thùng lên men 40 3800x9500 V=116 m3 2 Máy lọc bia 1 5500x1200 Q=50 m3/h 3 Thùng chứa bia và bão hoà CO2 2 4140x8340 V=116 m3 4 Thiết bị nhân men giống cấp II 2 2300x2760 V=11,6m3 5 Thiết bị nhân men giống cấp I 2 1060x1270 V=1,16 m3 6 Thiết bị rửa men 2 2000x2500 V=8 m3 7 Thiết bị bảo quản men 2 1800x2250 V=6 m3 8 Hệ thống thu hồi CO2
Máy rửa khí 2 125x3000 Q=20kgCO2/h
Bộ lọc,sấy CO2 2 Q=100kg/h
Máy nén khí 1 P=5,4kw
Bình cầu chứa khí 1 1570x3140 V=5 m3
9 Bơm bia đi lọc 1 Q=10 m3/h
10 Bơm chuyển bia 1 Q=10 m3/h
11 Bơm nấm men 1 P=1,5kw
Bảng tổng hợp thiết bị phân xởng hoàn thiện sản phẩm
Số
TT Tên thiết bị Số lợng
Kích thớc
(mm) Ghi chú
1 Máy rửa chai 1 11000x2790x3800 Q=18000chai/h
2 Máy chiết chai 1 Q=18000chai/h
3 Máy chiết book 1 Q=18000chai/h (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4 Máy thanh trùng 1 10000x3600x2770 Q=18000chai/h
5 Máy dán nhãn tự động 1 Q=18000chai/h
Phần VI: Tính năng lợng
Tính năng lợng trong nhà máy bao gồm: + Tính hơi
+ Tính nhiên liệu cho lò hơi + Tính lạnh
+ Tính nớc + Tính điện
6.1.Tính hơi cho toàn nhà máy
Hơi dùng để hồ hoá nguyên liệu thay thế, đờng hoá, houblon hoá dịch đờng, đun nớc nóng để rửa bã, vệ sinh thiết bị.
Sử dụng hơi bão hoà có áp suất p = 2,5kg/cm2 và có nhiệt độ 126,80C.
6.1.1.Tính hơi cho nồi hồ hoá
Trong quá trình hồ hoá nhiệt độ đợc điều chỉnh nh sau: Nhiệt độ ban đầu 250C
Nâng từ 250C lên 520C: 15 ph Giữ 520C trong 15 ph Nâng từ 520C lên 700C 10 ph Giữ 700C trong 10ph Nâng 700C lên 860C 10ph Giữ 860C trong 15ph Nâng từ 860C lên 1000 15ph Giữ 1000C trong 50ph
Khối lợng dịch trong nồi: 10897,7kg Nhiệt dung riêng C = 0,855kcal/kgđộ
+ Lợng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 250C lên 860C Q11 = GC(86 - 25), kcal
Q11 = 10897,7 x 0,855 x (86 – 25 ) = 568369,54kcal
+ ở nhiệt độ 860C, coi lợng nớc bốc hơi 1,5% lợng nhiệt cần thiết cho quá trình bốc hơi
Q12 = q.W11, kcal
q: hàm nhiệt của nớc ở 860C, q = 540kcal/kg W11: lợng nớc bốc hơi, kg
W11 =0,015x10897,7=163,47kg Q12 = 540 x 163,47 = 88273,8 kcal
+ Lợng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 86 lên 1000C Q13 = 10897,7x0,855x(100-86)=130445,47kcal
+ Lợng nhiệt cần cung cấp cho nớc bốc hơi ở 1000C. Coi tỷ lệ nớc bốc hơi 3,5%
Q14 = q.W12, kcal
W12 = 0,035x10897,7=381,42kg Q14 = 540 x 381,42 = 205966,8kcal
Tổng lợng nhiệt cung cấp cho quá trình hồ hoá Q1 = Q11 + Q12 + Q13 + Q14, kcal
Q1 = 568369,54 + 88273,8 + 130445,47 + 205966,8 = 993055,61 kcal Lợng nhiệt này bằng lợng hiệt do hơi cung cấp vào.
Lợng hơi cần cung cấp D1 = Q1/(i-λ)
i: hàm nhiệt của hơi nớc bão hoà, kcal/kg
λ: hàm nhiệt của nớc tại nhiệt độ sôi, kcal/kg Hơi nớc bão hoà ở áp suất p = 2,5kg/cm2
i = 653kcal/kg
λ= 100kcal/kg (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
D1=993055,61/(653-100)=1795,76kg
Mỗi mẻ nấu 2,33h,Vậy lợng hơi cần cung cấp trong 1 h là: 1795,76/2,33 = 770,7 kg
6.1.2.Tính hơi cho nồi hồ hoá
Trong quá trình đờng hoá, nhiệt độ đợc điều chỉnh nh sau 520C trong 30 ph 520C lên 630C trong 10ph giữ ở 630C trong 30ph 630C lên 700C trong 20ph giữ ở 700C trong 30ph 700C lên 750C trong 10ph giữ 750C trong 30ph
Lợng dịch trong nồi đờng hoá: 42820,6kg Lợng nớc trong nồi đờng hoá: 36675kg Nhiệt dung riêng C = 0,858kcal/kgđộ
+ Lợng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 520C lên 630C Q21 = GC(63 - 52), kcal
Q21 = 42820,6 x 0,858 x (63 – 52 ) = 404140,8kcal + Lợng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 63 lên 700C Q22 = GC (70 - 63). Kcal
Q22 = 42820,6 x 0,858 x (70 -63) = 477621kcal
+ Lợng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 70 lên 750C Q23 = GC (75 - 70), kcal
Q23 = 42820,6 x 0,858 (75 - 70) = 183700,4kcal + Lợng nhiệt cần cung cấp để 4% nớc bốc hơi ở 750C Q24 = q. W2 ,kcal
q: hàm nhiệt của nớc ở 750C, kcal/kg q = 540kcal/kg
W2: lợng nớc bay hơi, kg W2 = 0,04x36675=1467kg
Q24 = 540 x 1467 = 792180kcal
Tổng lợng nhiệt cung cấp cho qúa trình đờng hoá Q2 = Q21 + Q22 + Q23 + Q24 , kcal
Q2 = 404140,8 + 477621 + 183700 + 792180 = 1857642,2 kcal Lợng nhiệt này bằng lợng nhiệt do hơi cung cấp
Lợng hơi cung cấp
D2 = Q2/(i-λ)= 1857642,2/(653-100) = 3359,2
Mỗi mẻ đờng hoá trong 2,67 h, vậy lợng hơi cần cung cấp trong 1 h là: D2 = 3359,2/2,67 = 1258,1 kg
6.1.3.Tính hơi cho nồi đun nớc nóng
Nhiệt độ trong quá trình đun nớc nóng 20 lên 800C trong 1,5h. + Lợng nhiệt cần cung cấp
Q3 = 16798x1x(80-20)= 1007883 kcal
+ Lợng nhiệt này bằng lợng nhiệt do hơi cung cấp Lợng hơi cần cung cấp
D3 = Q3/(i-λ) = 1007883/(653-100) = 1822,6 kg Lợng hơi cần cung cấp trong 1h là:
1822,6/1,5 = 1215kg
6.1.4.Tính hơi cho nồi nấu hoa
Nhiệt độ trong quá trình nấu hoa đợc điều chỉnh nh sau: 800C lên 1000C trong 0,5h
1000C trong 1,5h
+ Lợng nhiệt cung cấp cho quá trình đun hoa từ 800C lên 1000C Q41 = 55201,5x0,858x(100-80) = 947257,7kcal
+ Lợng nhiệt cung cấp cho quá trình đun sôi hoa, nớc bốc hơi 10% Lợng nhiệt cung cấp cho nớc bốc hơi
Q42 = q.W4 , kcal q = 540kcal/kg (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
W4 = 54649,5x10% = 5464,95kg Q42= 540 x 5464,95 = 2951072kcal
Q4 = Q41 + Q42 = 947257,7 + 2951072 = 3898330kcal Lợng nhiệt này bằng lợng nhiệt do hơi cung cấp
Lợng hơi cung cấp
D4 = 3898330/(653-100) = 7049,4kg Lợng hơi cần cung cấp cho 1 h la:
7049,4/2 = 3524,7kg
6.1.5.Tính hơi cho quá trình rửa chai, thanh trùng chai
+ Quá trình rửa chai Q51 = 190.000kcal/h
Lợng hơi cần cung cấp
D51 =190000/(653-100) = 343,58kg + Quá trình thanh trùng
Lợng bia cần thanh trùng: 18000l/h = 18000kg/h và thanh trùng từ 140C lên 650C
Lợng nhiệt cần cung cấp
Q52 = 18000 x1 x(65 - 14) = 918000kg/h Lợng hơi cần thiết
D52 = 918000/(653-100) = 1660kg Lợng hơi cho toàn bộ quá trình
D5 = D51 + D52 = 343,6+ 1600 = 2003,6kg/h
6.1.6.Tính hơi cho toàn bộ quá trình sản xuất
+ Lợng hơi dùng để vệ sinh thùng lên men, nhân men giống, vệ sinh đ- ờng ống chiếm khoảng D6 = 100kg/h
+ Lợng hơi tổn thất khi qua các đờng ống và tổn thất ra môi trờng xung quanh bằng 10%
Lợng hơi thực tế cần cung cấp
D = (D1+ D2+ D3+ D4+ D5+ D6)x(1+0,1) = (770,7+1258,1+1215+3524,7+2003,6+100) x 1,1 = 9759,3kg
Chọn 2 lò hơi, năng suất 5000kg/h = 5tấn/h + Lò hơi có các đặc tính kỹ thuật sau:
Ký hiệu: DZG3 Năng suất: 5000kg/h áp suất làm việc:8at Hệ số sử dụng: 0,75
6.2.Tính nhiên liệu cho lò hơi
+ Dùng dầu diesel làm nhiên liệu cho lò hơi vì có u điểm: nhiệt lợng cung cấp lớn, dễ mua, dễ vận chuyển, cần diện chứa nhỏ
+ Lợng dầu cần dùng M = Dx(ih-i)/Qɳ
Trong đó:
Q: nhiệt lợng của dầu, kcal/kg. Q = 11500kcal/kg D: năng suất lò hơi, kg/h
D = 10000kg/h
ih: hàm nhiệt của hơi nớc ở áp suất 8at, kcal/kg ih = 662,3kcal/kg
i: hàm nhiệt của nớc đa vào, kcal/kg i = 20kcal/kg ɳ: hệ số sử dụng của lò hơi, ɳ= 0,75 Lợng dầu cần cấp M = 10000x(662,3-20)/11500x0,75 = 744,7 + Tổn thất do khói bay ra 5% Lợng dầu thực tế 744,7 x 1,05 = 781,9kg/h + Thời gian làm việc 20h/ngày
Lợng dầu cần cấp cho 1 ngày 781,9 x 20 = 15638,6kg/h (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6.3.Tính lạnh cho toàn nhà máy
Bao gồm:
+ Tính lạnh để hạ nhiệt độ của dịch đờng từ 600C xuống nhiệt độ lên men 140C.
+ Tính lạnh cho bộ phận lên men, tàng trữ bia, nhân men giống, xử lý sinh khối và bảo quản men.
Chọn glycol 35% là chất tải lạnh, nhiệt độ vào của glycol -30C và nhiệt độ ra của glycol là +20C.
6.3.1.Tính lạnh để hạ nhiệt độ của dịch đờng xuống nhiệt độ lên men
+ Lợng nhiệt cần thiết để làm lạnh dịch đờng xuống nhiệt độ lên men