Chương 3 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
3.2.1. Thiết bị lờn men chớnh
Thiết bị lờn men chớnh là tank lờn men được thiết kế để cú thể chứa toàn bộ lượng dịch lờn men trong một ngày.
Lượng dịch đường vào lờn men trong 1 ngày là : 106,8 x 24000/100 = 25637 lớt = 25,637 m3 Thể tớch men giống vào thựng lờn men :
h2 h1
D H H
0,1 x 25,673 = 2,5673 m3
Vậy tổng thể tớch dịch vào lờn men là : 25,637 + 2,5673 = 28,2 m3
Tank lờn men cú cấu tạo thõn trụ đỏy cụn cú : Đường kớnh là D
Chiều cao phần trụ cú chứa dịch là h2 (m) Chiều cao phần trụ khụng chứa dịch là h3 (m) Chiều cao phần cụn là h1 (m)
Chiều cao phần nắp là h4 (m) Chọn đỏy cụn cú gúc là 600
Thể tớch hữu ớch của thựng lờn men = thể tớch dịch lờn men dựng cho sản xuất bia trong 1 ngày = Vd = 28,2m3
Chọn Vtrống = 30% Vd = 0,3 x 28,2 = 8,46 m3
Với 20m3 < Vd = 28,2m3 <50m3. Ta chọn h2/D = 1,5, h1 = 0,866D, h4 = 0,1D Thể tớch dịch lờn men :
Vd = (π.D2/4) x h2 + (1/3.π.D2/4) h1 = 1,404D3 = 28,2 m 3 Vậy tank cú đường kớnh là : D = 2,62m,
Phần hỡnh trụ trống cú thể tớch bằng 30% thể tớch dịch lờn men, tức là : h3 = 4Vtrống/(π.D2) = 1,5973m
Thể tớch thựng lờn men : V = Vd + Vtrống = 28,2+0,3x28,2 = 36,66m3 Chọn tank lờn men cú đường kớnh là D = 2,6m, Dn =2,8m
Vậy thể tớch thực của tank lờn men là : Vt = 1,404D3 + 0,3x1,404D3 = 44,51m3 Vậy h2 = 1,5D = 4,05m
h1 = 0,866D = 2,34m h4 = 0,1D = 0,27
Vậy chiều cao của tank lờn men là :
H = h1 + h2 + h3 + h4 = 2,34 + 4,05 + 1,57 + 0,27 = 8,23 m h4 h3 h2 h1 D
* Tớnh số tank lờn men
Thời gian lờn men chớnh : 6 ngày Thời gian lờn men phụ : 12 ngày Thời gian vệ sinh thiết bị : 1 ngày Cú thờm 1 ngày dự trữ
Vậy tổng số tank lờn men cần thiết là : 6+12+1+1= 20tank
* Chọn tank lờn men cú cỏc đặc tớnh sau :
Chọn tank lờn men chế tạo từ Inox dày 3mm riờng vành đỡ tank làm bằng thộp CT3. Tank làm việc ở ỏp suất < 1,1 bar, ỏp suất thử của ỏo lạnh glycol của tank là 6 bar. Diện tớch bề mặt truyền nhiệt phải đảm bảo hạ 12ºC trong 24 giờ. Tank cú dạng thõn trụ, đỏy cụn, nắp chỏm cầu. Toàn bộ thựng được đặt trờn bệ bờ tụng đặt ngoài trời, khoảng cỏch từ đỏy thiết bị đến mặt đất là 1,4m. Mỗi tank đều được trang bị hệ thống làm lạnh, lớp bảo ụn dày 90mm, riờng phần chỏm cà phần cửa vệ sinh khụng cần bảo ụn, vật liệu bảo ụn là polyurethan, cú cỏc rơle nhiệt tự động, rơle ỏp, van lấy mẫu, van an toàn, đồng hồ đo ỏp lực, đồng hồ đo nhiệt độ, hệ thống Cip, hệ thống thu hồi CO2, van xả đỏy…
Diện tớch làm lạnh của tank lờn men cần : 1-1,5m2/m3 dịch. Vậy diện tớch truyền nhiệt cho mỗi tank là : 1,25 x 28,2 = 35,25m2
Diện tớch truyền nhiệt được chia làm 3 khoang; 2 khoang ở thõn thiết bị
1 khoang ở phần đỏy cụn Thụng số kỹ thuật :
- Số lượng tank lờn men : 20tank - Dung tớch thực tế : 44,51m3 - Đường kớnh Dn = 2,9m
- Chiều cao : h1= 2,34; h2 =4,05;h3 =1,57;h4 = 0,27
