Phần 5/ Tính toán và chọn thiết bị
5.1.5. Tính và chọn thiết bị đun nước nóng.
Nước nóng thu được từ công đoạn lạnh nhanh được bơm vào thùng nước nóng để tận dụng cho mẻ nấu sau. Khi nấu nước dùng để nấu bia được bơm vào nồi đường hoá và nâng nhiệt trực tiếp trong nồi đường hoá. Thùng nước nóng cung cấp nước nóng cho các công đoạn rửa bã và vệ sinh hệ nấu. Lượng nước dùng để vệ sinh hệ nấu cho mẻ nấu bia vàng và bia đen là như nhau.
Vệ sinh thùng lọc bã và lắng xoáy cần 250 lít.
Vệ sinh nồi đường hoá và nấu hoa cần 250 lít.
Lượng nước rửa bã dùng cho mẻ nấu 1000 lít bia đen là 456,95 lít, lượng nước rửa bã dùng cho mẻ nấu 1000 lít bia vàng là 345,19 lít. Vậy ở đây ta tính thiết bị đun nước nóng theo mẻ nấu 1000 lít bia đen.
Lượng nước nóng cần dùng cho một mẻ nấu bia đen là: 456,95 + 250 +250 = 956,95 lít.
Hệ số sử dụng của thiết bị đun nước nóng là 0,85% nên thể tích thực của thùng cần là :
Vthực = 956,95 : 0,85 = 1125,8 lít.
Ta chọn thiết bị đun nước nóng là thiết bị hai vỏ, thân hình trụ, đường kính D, chiều cao H, đáy hình chóp nón và nắp hình chỏm cầu có chiều cao tương ứng là h1 và h2. Thùng được chế tạo bằng inox 304 có chiều dầy là 3 mm.
Thể tích thùng được tính theo thể tích của phần trụ và phần đáy, không tính thể tích phần nắp chỏm cầu. Vì vậy thể tích được tính theo công thức sau:
V = Vtrụ + Vđáy V = 4 .D2 π .H + 4 .D2 π .3 1 .h1
Ở đây ta chọn H = 1,2D (chiều cao phần trụ) h1 = 0,1D (chiều cao phần đáy)
h2 = 0,15D (chiều cao phần đỉnh)
Thay các giá trị H và h1 vào biểu thức trên ta có
V = 4.D2 .D2 π (1,2D + 0,1D. 3 1 ) = Vthực = 1,1258 m3 0,968 3 D = 1,1258 m3 3 D = 1163 D = 1,052 m.
Vậy H = 1,052 x 1,2 = 1,263 m là chiều cao phần trụ. Đường kính trong của thiết bị là D = 1,052 m. Đáy chóp nón của thiết bị là h1 = 0,1 x 1,052 = 0,1052 m nên ta chọn h1 = 0,1 m.