Проект пивзавода мощностью 40 тонн в смену

Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ

ФГБОУ ВПО

Государственный аграрный университет Северного Зауралья

Механико-технологический институт

 

                                             Кафедра: «Технические системы в АПК»

 

 

 

Курсовой проект

По дисциплине: Монтаж эксплуатация   и   ремонт    технологического оборудования.

 

На тему: Проект пивзавода мощностью 40 тонн в смену

 

 

 

                                                                                 Выполнил: студент  ___ группы

                                                

                                                                   Проверил: Преподаватель

                                                 Шабанова З.В.

 

 

 

 

 

 

 

Тюмень - 2014г.

Содержание

 

Приложение………………………………………………………………………34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Пиво было известно человечеству ещё с незапамятных времён. Его популярность обуславливается своеобразным хмелевым ароматом, терпким горьковатым вкусом и освежающим эффектом от растворённого в нём диоксида углерода.

С приходом эпохи индустриализации начиная с середины XIX в. производство пива неизбежно переходит к промышленным масштабам. В XXI в. популярность пива продолжает неуклонно расти, оно становится в прямом смысле слова мировым напитком. В настоящее время среди всех готовых напитков пиво имеет наибольший товарооборот. Производство пива в мире в 2008 году по данным компании Kirin – ведущего в Японии производителя слабоалкогольных напитков – достигло 181,1 млрд литров. В 2008 году Россия находилась на третьем месте в списке стран, лидирующих по производству пива, объёмы его производства составляли 11,4 млрд литров. Среднеевропейский уровень потребления пива составляет около 70 литров в год на душу населения, при этом в ряде высокоразвитых стран потребление пива доходит до 100-150 литров в год. Среднедушевое потребление пива в России постепенно приближается к средним европейским показателям, по различным оценкам оно достигает от 80 до 85 литров в год. Во многих странах пиво считается хорошей альтернативой крепким алкогольным напиткам, несущей, скорее, пользу, чем вред.

Учитывая всё это, пивоварение на данный момент является активно развивающейся отраслью. Возрастающий спрос требует увеличения объёмов производства, в связи с чем огромное значение приобретает не только сохранение, но и повышение качества производимой продукции, что становится возможным в условиях ускоренного научно-технического прогресса в пивоваренной отрасли. Актуальным становится повышение

 

 

стойкости продукции, и соответственно острее встаёт вопрос о её качестве.

Также в связи с расширением масштабов производства необходимо большое внимание уделять таким аспектам производства, как внедрение безотходных технологий, сокращение потерь на всех стадиях технологического процесса, включая хранение сырья и реализацию готовой продукции, экономия потребляемой электроэнергии.

Техническое оснащение пивоваренной отрасли в XX в. претерпевает значительные изменения. Наряду с усовершенствованием классических конструкций оборудования, появляются кардинально новые решения. И прогресс в этой области неуклонно движется вперёд.

Оборудование варочного отделения потребляет наибольшее количество тепловой энергии, удельный расход которой составляет 81-128 МДж/гл товарного пива, при общих удельных затратах тепловой энергии на производство пива 130-185 МДж/гл. При этом только на кипячение сусла приходится 24-54 МДж/гл. Всё это свидетельствует об актуальности и важности решения проблемы снижения затрат тепловой энергии в пивоваренном производстве.

Целью данного проекта является разработка технологической схемы и планировочного решения варочного цеха пивоваренного завода мощностью 40 тонн пива в смену с учётом обеспечения экономичного потребления электроэнергии.

    

 

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Выбор, обоснование и описание технологической схемы

 

1.1Выбор и обоснование технологической схемы

В настоящее время на заводах применяется различное оборудование с учетом его достоинств и недостатков, комплектуются различные линии по производству пива. Применяются различные технологии производства пива, направленные на ускорение процесса производства пива, получения наиболее вкусного и стойкого пива. Ниже проведем сравнительную характеристику существующего оборудования по стадиям производства пива.

В последние годы для оснащения строящихся и реконструируемых пивоваренных заводов создан ряд новых варочных агрегатов. В зависимости от мощности завода выпускаются двух-, четырех- и шестиаппаратные варочные агрегаты в основном периодического действия.

Современные варочные агрегаты рассчитаны на получение высокого выхода при хорошем качестве сусла. Для этого они оснащены рядом дополнительных устройств, ориентированных в первую очередь на возможно более полное выщелачивание дробины. Поэтому современные варочные агрегаты превосходят по выходу экстракта старые варочные цеха с традиционным оснащением.

Большая часть варочных цехов отечественных пивоваренных заводов оснащена главным образом, агрегатами цилиндрической формы на 3,0 и 5,5 тонн, а в последнее время и на 9-10 тонн единовременной засыпи зернопродуктов. Агрегаты засыпью 1 и 1,5 тонн утратили своё значение и на новых заводах не устанавливаются.

Варочные агрегаты могут состоять из четырех аппаратов:  заторного, отварочного, фильтрационного и сусловарочного или из шести: двух

 

 

 

заторно-варочных, двух фильтрационных и двух сусловарочных.

Для повышения оборачиваемости, особенно крупных аппаратов, дополнительно устанавливают промежуточные сборники для сусла, а также сборники промывных вод.

Аппараты агрегатов цилиндрической формы, относительно больших размеров занимают помещения высотой до 14 метров и располагаются на двух площадках. Наличие двух изолированных площадок затрудняет  наблюдение за работой агрегатов и усложняет их обслуживание.

Типовые варочные агрегаты имеют еще один существенный недостаток, заключающийся в диспропорции между производительностью отдельных аппаратов. Вследствие разной длительности производственных операций оборачиваемость четырехаппаратного варочного агрегата лимитируется медленной работой фильтрационного аппарата, в связи с чем не превышает четырех оборотов в сутки, а шестиаппаратного – не более шести из-за недостаточной оборачиваемости заторных аппаратов.

Поэтому разработаны конструкции варочных агрегатов 3 и 10 тонн единовременной засыпи, позволяющие повысить производительность варочных цехов при тех же засыпях зернопродуктов на 25-28%. Кроме того, трехтонные агрегаты РЗ-ВВЦ-З, 5,5-тонный Е-23, 10-тонный РЗ-ВВЦ-10 размещаются на одной отметке, что упрощает управление агрегатом.

Кроме этого размеры агрегатов рассчитаны так, чтобы трехтонный агрегат можно было разместить на площади, занимаемой полуторотонным варочным агрегатом классического типа, а десятитонный агрегат – на площади, занимаемой 5,5- тонным агрегатом классического типа.

На небольших и относительно старых предприятиях аппараты варочного цеха расположены так, что фильтрационный чан располагается несколько выше и вблизи сусловарочного котла, так что сусло течет через фильтрационную батарею в котел самотеком.

В современные варочные цехи включают также дробильное отделение.

Одним из представителей зарубежных агрегатов является  варочный агрегат фирмы Huppmann. Основным оборудование варочного цеха является дробилка кондиционированного помола, два заторно-отварочных аппарата, фильтрационный, сусловарочный аппарат и гидроциклон. Для повышения оборачиваемости до 9-12 варок в сутки дополнительно устанавливают сборник для горячего сусла и промывных вод.

Аппараты варочных агрегатов занимают помещения высотой до 14 метров и располагаются на двух этажах. На первом этаже располагаются дробилка, приводы и редукторы мешалок заторных и фильтрационного аппарата , все насосы и сборники горячего сусла и промывных вод , а также линия осветления и охлаждения сусла. На втором этаже непосредственно находится основное оборудование варочного цеха и емкости для задачи хмеля. Система CIP (безразборной мойки и дезинфекции оборудования) располагается непосредственно вблизи варочного цеха.

Контроль и управление всеми технологическими операциями автоматизированы и осуществляются с помощью программирующего устройства с центрального пульта управления.

Преимущество варочных агрегатов фирмы Huppman можно назвать следующие:

оборачиваемость варочного агрегата благодаря внедрению дополнительного оборудования и специальной конструкции дробилки и фильтрчана составляет до 12 варок в сутки;

все технологические процессы, начиная с дробления на Millstar и заканчивая охлаждением и перекачкой охмеленного сусла, протекают без доступа кислорода;

оборудование спроектировано с учетом возможности подключения системы безразборной мойки и дезинфекции;

полная автоматизация и управление всеми технологическими процессами ( включая CIP) с рабочего места оператора при помощи мощных компьютеров и специализированного программного обеспечения максимального выхода экстракта в варочный цех при минимальном расхоже энергетических и других ресурсов.

Зарубежными фирмами выпускаются варочные агрегаты прямоугольного сечения. Однако, большинство из них не получили широкого распространения. Особого внимания заслуживают 10-тонные варочные агрегаты фирмы “Steinechtr”. Вследствие того, что все  аппараты, кроме фильтрационного, в этих агрегатах имеют прямоугольную форму, они наиболее компактно компонуются  и обладают повышенным теплообменом, что ускоряет оборачиваемость агрегата. Кроме того, конструкция фильтрационного аппарата обеспечивает интенсивное фильтрование сусла и быстрое удаление дробины из аппарата. По такому типу сконструированы варочные агрегаты Е-23 засыпью 5,5 тонн.

В состав варочного агрегата Е-23 на 5,5 т единовременной засыпи зернопродуктов входят два заторных и один сусловарочный аппарат прямоугольной формы, фильтрационный аппарат, гидроциклонный аппарат, сборник для сусла цилиндрической формы, установки для дробления солода, несоложеных материалов и хмеля, сборники промывных вод. Все аппараты агрегата имеют индивидуальный привод и устанавливаются на одной отметке. Управление работой агрегата автоматизировано.

Заторный аппарат Е-2355 представляет собой сосуд с корпусом, имеющим прямоугольную форму, с плоской крышкой и наклонным с двух сторон к центру днищем. Аппарат оснащен арматурой для подачи дробленого сырья, затора, пара, воды и слива сусла, отвода пара, промывной воды и выхода конденсата.

Сусловарочный аппарат Е-2328 варочного агрегата Е-23 также имеет прямоугольную форму. Варочный агрегат Е-23 делает пять оборотов в сутки.

Исходя из всего вышеперечисленного и согласно продуктового расчета принимаем к установке варочный агрегат Е-23 на 5,5 тонн единовременной засыпи.

Различают в основном две группы транспортных средств, которые применяются на пивоваренных заводах: механические, пневматические, с помощью которых сыпучий материал перемещается по трубопроводам потоком воздуха.

Механические транспортные средства перемещают материал механическим путем. Различают: нории или элеваторы для вертикального перемещения, шнековые транспортеры, скребковые цепные транспортеры, ленточные транспортеры для горизонтального перемещения.

Пневматические транспортные средства для перемещения бестарных сыпучих материалов наряду с механическим транспортом на солодовенных и пивоваренных предприятиях широко применяют пневмотранспорт. Здесь ячмень или солод перемещаются по трубопроводам мощным воздушным потоком.

Преимущества пневмотранспорта заключается в следующем: можно перемещать большие массы сырья, потребность в площадях не велика, в установке не остается остатков, нет опасности возгорания, пневмотрубопроводы можно делать изогнутыми. Однако следует заметить, что при использовании пневмотранспорта возрастает энергопотребление.

Существует два вида пневмотранспорта: всасывающие установки с разрежением в транспортном трубопроводе, нагнетательные пневмоустановки с избыточным давлением в транспортном трубопроводе.

Количество засыпи, применяемой для каждой варки, необходимо точно регистрировать. Это важно для внутрипроизводственного контроля, поскольку позже понадобиться знать, насколько эффективно было использовано израсходованное сырье. Это выполняют путем расчета экстракта в варочном цехе и после этого путем расчета расхода количества солода на пиво.