I. Tớnh nhiệt lạnh
b.Lượng nhiệt lạnh cần cấp để nhõn men
* Nhõn men cấp II:
Lượng dịch đường sử dụng để nhõn men cấp II bằng 1/10 lượng dịch lờn men, tức cú thể tớch 31330(l). Dịch đường sử dụng để nhõn men cú nồng độ chất chiết 12˚Bx, cú khối lượng riờng 1,048kg/l. Khối lượng dịch đường dựng để nhõn giống cấp II là: 31330 ì 1,048 = 32834(kg)
Lượng chất khụ cú trong dịch đường nhõn men cấp II là: 0,12 ì 32834 = 3940(kg)
Trong đú cú 80% chất chiết là đường cú khả năng lờn men. Ta coi trong lượng chất chiết chuyển hoỏ chiếm 60% tổng lượng chất chiết cú trong dịch đường, thỡ khối lượng chất khụ chuyển hoỏ là: 0,6 ì 3940 = 2364(kg). Coi chất khụ chuyển hoỏ là đường maltose, 1 kg đường maltose lờn men toả ra nhiệt lượng 913,1kJ.
Nhiệt lượng toả ra là: Q1 = 913,1 ì 2364 = 2159.103(kJ) Tổn thất lạnh:
Qtt = K ì F ì Δt (kJ/h)
K: Hệ số truyền nhiệt qua lớp cỏch nhiệt K = 1,2(kJ.m-2.độ-1.h-1) Nhiệt độ khụng khớ bờn ngoài tng = 32˚C
Nhiệt độ nhõn men sản xuất ttr = 8˚C Δt = tng – ttr = 24˚C
F: Diện tớch truyền nhiệt (m2)
Coi tổn thất lạnh chủ yếu ở phần thõn trụ của thiết bị thỡ: F = π ì Dng ì H = π ì 3,4 ì 4,03 = 43,05(m2)
Suy ra: Qtt = K ì F ì Δt = 1,2 ì 43,05 ì 24 = 1239,73(kJ/h) Tổn thất lạnh trong một ngày là:
Q2 = 24 ì Qtt = 24 ì 1239,73 = 29,8.103(kJ)
Lượng nhiệt lạnh cần cung cấp để nhõn men cấp II là: QNMcấp II = Q1 + Q2 = 2159.103+ 29,8.103= 2188,8.103(kJ) * Nhõn men cấp I:
Thể tớch dịch nhõn men cấp I bằng 1/3 thể tớch dịch nhõn men cấp II, tức là cú thể tớch: 10443,33(l), cũng nhõn men ở 8˚C và sử dụng dịch đường cú nồng độ chất chiết 12˚Bx. Ta cũng coi lượng chất chiết chuyển hoỏ chiếm 60% tổng lượng chất chiết trong dịch đường thỡ nhiệt lượng do nhõn men cấp I toả ra bằng 1/3 nhiệt lượng do nhõn men cấp II toả ra: Q1’ = Q1/3 = 2159.103/3 = 719,67.103(kJ)
Tổn thất lạnh:
Qtt = K ì F ì Δt (kJ/h)
K: Hệ số truyền nhiệt qua lớp cỏch nhiệt K = 1,2(kJ.m-2.độ-1.h-1) Nhiệt độ khụng khớ bờn ngoài tng = 32˚C
Nhiệt độ nhõn men sản xuất ttr = 8˚C Δt = tng – ttr = 24˚C
F: Diện tớch truyền nhiệt (m2)
F = π ì Dng ì H = π ì 2,4 ì 2,77 = 20,9(m2)
Suy ra: Qtt = K ì F ì Δt = 1,2 ì 20,9 ì 24 = 523,8(kJ/h)
Tổn thất lạnh trong một ngày là: Q2’ = 24 ì Qtt = 24 ì 523,8 = 12,6.103(kJ) Lượng nhiệt lạnh cần cung cấp để nhõn men cấp I là:
QNM cấp I = Q1’ + Q2’ = 719,7.103 + 12,6.103 = 732,3.103(kJ)
► Lượng nhiệt lạnh lớn nhất cần cấp để thực hiện quỏ trỡnh nhõn men trong một ngày là:
Qnhõn men = QNM cấp II + QNM cấp I = 2188,8.103 + 732,3.103 = 2921,1.103(kJ)
Men sữa cú thể tỏi sử dụng 7 lần, tức là để thực hiện 8 chu kỡ lờn men chỉ cần nhõn men cho 1 chu kỡ đầu cũn tỏi sử dụng men kết lắng trong 7 chu kỡ sau. Mặt khỏc ta cú Qnhõn men > Qmen sữa KL. Do đú lượng nhiệt lạnh lớn nhất cần cung cấp trong một ngày để cấp men giống là:
QCấp men = Qnhõn men = 2921,1.103(kJ)