3. Tình hình sản xuất bia nồng độ cao trên thế giới và ở Việt Nam
4.2.2. Thiết bị gây men giống
Việc tính toán thiết bị gây men giống cấp 1 và cấp 2 dựa trên nguyên tắc tính cho thiết bị lên men chính đã tính toán ở trên.
Nguyên tắc chọn: Thể tích hữu ích của thùng gây men giống cấp 2 bằng 1/10 thể tích dịch lên men của thùng lên men chính. Thể tích hữu ích của thùng gây giống cấp 1 bằng 1/3 thể tích của thùng gây giống cấp 2.
Chọn thiết bị gây men giống hình trụ, đáy côn, nắp hình chỏm cầu làm bằng thép không gỉ, có trang bị hệ thống sục khí, van, nhiệt kế, kính quan sát.
4.2.2.1. Thiết bị gây men giống cấp 2
Gọi V2 là thể tích hữu ích của thùng gây men giống cấp 2: V2 = Vd/10 = 146,05 / 10 = 14,605 (m3)
Các thông số kỹ thuật của thiết bị:
V2: thể tích hữu ích của thùng nhân giống cấp 2 (m3) D: đường kính của thiết bị (m)
h1: chiều cao phần đáy (m) h2: chiều cao phần chứa dịch (m)
h3: chiều cao phần trụ không chứa dịch (m) h4: chiều cao phần đỉnh (m) α: góc đáy côn, chọn α = 600. Ta có: h1 = (Dtg60o)/2 = 0,866D. Chọn: h2 = D h3 = (Vtrống x 4)/ D2 h4 = 0,1D
Thể tích phần hữu ích của thiết bị được tính theo công thức: V2 = Vtrụ + Vcôn V2 = 1 2 2 2 4 3 1 4 h D h D = 1,01D3 = 14,605 (m3) D ≈ 2,44 (m). Chọn D = 2,5 m Vậy: h2 = D = 2,5 (m) h4 = 0,1D = 0,25 (m) h1 = 0,866D = 2,17 (m)
Vtrống = 0,2 x V2 = 0,2 x 14,605 = 2,92 (m3) Thể tích thực của thùng nhân giống cấp 2 là:
Vt = 1,2V2 = 1,2 x 14,605 ≈ 17,53 (m3) Chiều cao phần trụ không chứa dịch đường (h3) là:
h3 = (Vtrống x 4)/ D2 = (2,92 x 4)/ (3,14 x 2,52) = 0,60 (m) Chiều cao của thùng nhân giống cấp 2 là:
H = h1 + h2 + h3 + h4
H = 2,17 + 2,5 + 0,60 + 0,25 = 5,52 (m)
Thùng được làm bằng thép không gỉ có bề dày thép chế tạo là 5 mm. Bề dày lớp cách nhiệt là 150mm. Đường kính ngoài của thùng là:
Dn = 2,5 + 0,15 x 2 = 2,8 (m)
Chọn khoảng cách từ nền nhà đến đấy thiết bị là 1m. Chiều cao tổng thể của thiết bị là:
Ht = 5,52 + 1 = 6,52 (m)
Vậy thiết bị gây giống cấp 2 có các thông số sau: Đường kính trong (mm)
Đường kính ngoài (mm) Chiều cao phần đáy (mm) Chiều cao phần trụ (mm) Chiều cao phần đỉnh (mm)
Khoảng cách từ nền nhà đến đáy nồi (mm) Chiều cao tổng thể thiết bị (mm)
Bề dày thép chế tạo (mm) Bề dày lớp cách nhiệt (mm)
Số lượng thùng gây men giống (chiếc)
2500 2800 2170 3100 250 1000 6520 5 150 1
Thiết bị làm việc ở chế độ không có áp lực, tốc độ gia nhiệt khối dịch từ 1- 1,50C/ phút, các bộ phận làm bằng thép không gỉ
4.2.2.2. Thiết bị gây men giống cấp 1
Gọi V1 là thể tích hữu ích của thùng gây men giống cấp 1: V1 = V2/3 = 14,605 / 3 ≈ 4,87 (m3)
Các thông số kỹ thuật của thiết bị:
V1: thể tích hữu ích của thùng nhân giống cấp 1 (m3) D: đường kính của thiết bị (m)
h1: chiều cao phần đáy (m) h2: chiều cao phần chứa dịch (m)
h3: chiều cao phần trụ không chứa dịch (m) h4: chiều cao phần đỉnh (m) α: góc đáy côn, chọn α = 600. Ta có: h1 = (Dtg600)/2 = 0,866D. Chọn: h2 = D h3 = (Vtrống x 4)/ D2 h4 = 0,1D
Thể tích phần hữu ích của thiết bị được tính theo công thức: V1 = Vtrụ + Vcôn V1 = 1 2 2 2 4 3 1 4 h D h D = 1,01D3 = 4,87 (m3) D ≈ 1,69 (m). Chọn D = 1,7 m Vậy: h2 = D = 1,7 (m) h4 = 0,1D = 0,17 (m) h1 = 0,866D = 1,47 (m)
Mặt khác phần đỉnh của thiết bị có thể tích bằng 20% thể tích hữu ích nên: Vtrống = 0,2 x V1 = 0,2 x 4,87 = 0,974 (m3)
Thể tích thực của thùng nhân giống cấp 2 là: Vt = 1,2V2 = 1,2 x 4,87 ≈ 5,844 (m3)
Chiều cao phần trụ không chứa dịch đường (h3) là:
h3 = (Vtrống x 4)/ D2 = (0,974 x 4)/ (3,14 x 1,72) ≈ 0,43 (m) Chiều cao của thùng nhân giống cấp 1 là:
H = h1 + h2 + h3 + h4
H = 1,47 + 1,7 + 0,43 + 0,17 = 3,77 (m)
Thùng được làm bằng thép không gỉ có bề dày thép chế tạo là 5 mm. Bề dày lớp cách nhiệt là 150mm. Đường kính ngoài của thùng là:
Dn = 1,7 + 0,15 x 2 = 2,0 (m)
Khoảng cách từ nền nhà đến đấy thiết bị là 1m. Chiều cao tổng thể của thiết bị là:
Ht = 3,77 + 1 = 4,77 (m)
Vậy thiết bị gây giống cấp 2 có các thông số sau: Đường kính trong (mm)
Đường kính ngoài (mm) Chiều cao phần đáy (mm) Chiều cao phần trụ (mm) Chiều cao phần đỉnh (mm) Chiều cao thực của thiết bị (mm)
Khoảng cách từ nền nhà đến đáy nồi (mm) Chiều cao tổng thể thiết bị (mm)
Bề dày thép chế tạo (mm) Bề dày lớp cách nhiệt (mm)
Số lượng thùng gây men giống (chiếc)
1700 2000 1470 2130 170 3770 1000 4770 5 150 1
Thiết bị làm việc ở chế độ không có áp lực, tốc độ gia nhiệt khối dịch từ 1- 1,50C/ phút, các bộ phận làm bằng thép không gỉ.
Gây men trong PTN
Gây men cấp 1 Gây men cấp 2 Gây men cho sản xuất