Проект пивзавода мощностью 40 тонн в смену

Контроль количества засыпи осуществляется с помощью автоматических весов. Находят применение в основном две различные системы:

опрокидывающиеся весы;

весы с открывающимся днищем, которые выпускаются в механическом или электронном исполнении.

Кроме этого, довольно распространены тензометрические весовые устройства для взвешивания пустых или наполненных емкостей. С их помощью можно взвешивать также целый бункер с помолом.

В настоящее время стремятся получить: сухое мучнистое тело, которое при дроблении можно измельчить в любой степени, и как можно более влажные и эластичные оболочки.

Основной целью дробления солода и ячменя является облегчение и ускорение физических и биохимических процессов растворения зерна при затирании с тем, чтобы обеспечить максимально возможный переход экстрактивных веществ в водный раствор (сусло).

Степень измельчения солода и ячменя играет большую роль в процессе затирания, так как с ростом ее увеличивается поверхность частиц, подвергающихся действию ферментов.

Степень измельчения солода оказывает значительное влияние на объем и фильтрующую способность дробины.

На пивоваренных предприятиях чаще всего используют дробилки для сухого дробления. В них сухой солод измельчается между попарно расположенными вальцами. По числу вальцов различают дробилки двухвальцовые, четырехвальцовые, пяти- и шести вальцовые.

После вальцов предварительного дробления помол не должен содержать целых зерен. После вальцов для мякинных оболочек крупа, прилипшая к шелухе, должна быть размолота, а сама шелуха не должна получать сильных повреждений. Вальцы для крупки должны давать тонкую крупку, а не муку, так как она может препятствовать процессу фильтрования.

Сухие оболочки очень хрупкие и легко разрушаются при дроблении, но они нужны при фильтровании затора как материал для создания фильтрующего слоя. Этот процесс называется кондиционированием.

При кондиционированном сухом дроблении солод увлажняется за 1-2 минуты перед дроблением с помощью насыщенного пара или воды при температуре 30-35 0 С . Увлажнение повышает влажность в оболочках.

Преимущества данного метода состоят в том, что оболочки становятся значительно эластичнее и лучше сохраняются, объем оболочек увеличивается на 10-20%, поэтому получается более рыхлый фильтрующий слой и достигается повышенная скорость фильтрования затора, возрастает выход и конечная степень сбраживания, быстрее достигается полнота осахаривания, определяемая по йодной пробе при затирании.

Недостатком  является лишь некоторое повышение затрат на приобретение и обслуживание оборудования, в особенности это относится к необходимости более частой очистки дробилок.

Применяются также и молотковые дробилки, которые выпускаются следующих конструкций с горизонтально расположенным валом ротора, с вертикально расположенным валом ротора, то есть в виде дробилок  с вертикальным ротором.

Дробилка мокрого помола состоит из корпуса солододробилки, над которым установлен бункер с коническим выпуском. В этом бункере осуществляется увлажнение солода.

Взвеси горячего сусла следует удалять, так как для дальнейшего производства пива они не только бесполезны, но и вредят качеству. Удаление взвесей горячего сусла осуществлялось раньше с помощью холодильной тарелки или отстойного чана, а сегодня большей частью с помощью аппарата типа «Вирпул», а иногда также центрифуги (сепаратора) или путем сепарирования.

Холодильная тарелка является “ класcическим ” аппаратом для удаления взвесей горячего сусла. В течение 0,5-2 часов, когда сусло находится в холодильной тарелке, взвеси осаждаются и тем лучше, чем тоньше уровень сусла в тарелке. Белковый отстой от холодильных тарелок содержит еще большое количество сусла, кроме того, эта часть сусла в значительной степени инфицирована. Поэтому белковый отстой после холодильных тарелок требует дополнительной обработки.

Работа с холодильной  тарелкой требует больших трудозатрат, этот вид оборудования сейчас почти не применяют.

Отстойные чаны Б7-ВОБ, Б7-ВОВ, к варочным агрегатом предназначены для осаждения белковых веществ из пивного сусла  в  процессе его предварительного охлаждения до температуры 60-70 0 С и для аэрации сусла воздухом при заполнении чана.

В отличии от холодильной тарелки, отстойный чан имеет крышку, которая должна уменьшать опасность контаминации.

В большой степени для удаления грубого осадка применяют аппарат типа «Вирпул» (гидроциклонный аппарат). Он является наиболее экономичной альтернативой всем другим способам их удаления.

«Вирпул» – это вертикальная цилиндрическая емкость без встроенных элементов, в которую горячее охмеленное сусло закачивается тангенциально. Этим достигают в емкости закручивание потока, которое действует так, что взвеси в форме конуса осаждается в центре дна емкости. Достоинством гидроциклонных аппаратов является стерильность процесса, так как сусло подается в аппарат и выходит из него при температуре 900 С.

 

1.2 Описание аппаратурно-технологической  схемы

Зернопродукты из силосов  винтовым конвейром направляется на норию НЦГ-10, взвешиваются на весах ДН-50 и шнеком распределяется по бункерам солода ячменя.

Далее солод проходит через магнитную колонку и поступает на  полировочную машину РЗ-ВСМ , поступает в бункер полированного солода, взвешивается на весах ДН-50 и идет в дробилку. Отходы от полировки солода поступают в бункер отходов и реализуются населению.

Карамельный солод  из склада подается в производство при помощи нории, попадает в приемный бункер, проходит магнитную колонку, взвешивается на весах ДН-50 и далее в дробилку и заторный аппарат.

Дробленые зернопродукты насосом подаются в заторный аппарат, откуда заторная масса насосом подаются в фильтрационный аппарат. Для выщелачивания дробины в него вводят горячую воду из сборника горячей воды. Мутное сусло насосом подается в сусловарочный аппарат.

Дробина удаляется из фильтрационного аппарата  насосом на утилизацию.

Промывные воды из фильтрационного аппарата направляют в сборник промывных вод, которые из него по мере надобности перекачиваются в заторный аппарат или сусловарочный аппарат.

Из сборника горячего сусла сусло сусловым насосом перекачивается в сусловарочный аппарат, где происходит кипячение сусла с хмелем. Хмелепродукты из склада электроталем, подаются в хмеледробилку и в сусловарочный аппарат.

Охмеленное сусло из сусловарочного аппарата насосом подается в гидроциклонный аппарат на осветление, а из него при помощи насоса направляется горячим в дрожжевое отделение либо, проходя теплообменник при помощи насоса идет в бродильное отделение.

Для управления процессом безразборной мойки  и дезинфекции используется CIP-модуль, емкости CIP предназначены для моющих растворов в системе безразборной мойки и дезинфекции.

 

 

 

 

 

 

 

2 Расчет и подбор технологического оборудования

 

 

Расчет основного технологического оборудования производится с учетом режима работы завода. Производительность варочного цеха в пересчете на пиво “Сенчу ” (в дал) составляет:

Qмес = С*Т*А/Р, дал

где Q – количество готового пива при нормальной выдержке в неремонтный период, дал;

      C – число рабочих суток варочного цеха в месяц (С=28,5);

      Т – число циклов варочного агрегата в сутки (Т=5,4);

      А – масса одновременно перерабатываемого сырья, кг;

       Р – расход сырья на 1 дал “Корона”, кг.

Суточный расход зернопродуктов составит:

Мсут = Мг/323, т/сут,

где Мг – годовой расход зернопродуктов, т.

Мсут = 13049,2/323=40,4 т/сут.

По таблице этому суточному расходу соответствует А=5500 кг.

Тогда производительность варочного цеха составит:

Qмес = (28.5*5.4*5500)/1,805 =468947,4 дал/мес.

Мощность годовая варочного цеха по “ Короне” составляет:

Qгод = Qмес*nмес=468947,4*11,33=5313174,0 дал/год,

  где  nмес – количество месяцев работы в году

Принимаем к установке варочный агрегат Е-23 на 5,5 тонн единовременной засыпи и 5,4 циклами в сутки. Агрегат состоит из установок для дробления увлажненного солода и несоложеного сырья, двух заторных аппаратов, фильтрационного аппарата, одного сусловарочного аппарата, установки для дробления увлажненного суслом хмеля, сборника промывных вод,

 

 

 гидроциклонного  аппарата с автоматизированным  управлением всего агрегата, и сборника горячего сусла.

 Оборудование для подработки зернопродуктов

В расчетах оборудования примем количество перерабатываемых зернопродуктов в сутки 40,4 т.(обосновать расчетом)

 

Техническая характеристика весов ДН-50

 

Производительность, т/ч	4-12
Наименьшая	4
Наибольшая	12
Величина порции взвешивания, кг	30-50
Габаритные размеры, мм:
Длина	1120
Ширина	880
Высота	980
Масса весов с гирями, кг	350

 

Для передачи солода с силосов в бункер подбираем конвейер винтовой КВ-20.

 

 Техническая характеристика конвейера винтового КВ-20

 

Производительность, т/ч	2,5-13
Габаритные размеры, мм:
Диаметр	200
Ширина	320
Высота	327
Длина	до 2000
Мощность эл/дв, кВт	0,75-5,5

 

Нория  для отпуска солода из зернохранилища работает ежедневно в течение  4,5 часа. Тогда производительность её должна быть не менее

Qч=40,4/4,5=8,97 т/ч.

Принимаем норию НЦГ-10, производительность по тяжелому зерну 10 т/ч и  10*(0,53/0,76)=7т/ч по солоду.

 

 

 

Техническая характеристика нории НЦГ-10

 

Производительность по тяжелому зерну, т	10
Высота нории, м, не более	30
Ширина ленты, мм	150
Скорость ленты, м/с	1,4
Мощность электродвигателя, кВт	1,6
Число ковшей в 1 ряду по ширине ленты	1
Шаг ковшей, мм	280
Масса головки, кг	170
Масса башмака, кг	100

 

Автоматические весы для взвешивания солода подбираются по производительности нории. Принимаем весы ДН-50.

Бункера производственного запаса светлого солода. Объем бункера рассчитывают по формуле:

Vб=Qсут*1,1/ρс, м3

где Qсут – количество солода в сутки, кг;

rс – насыпная плотность, кг/м3.

Бункер для светлого солода

Суточный расход светлого солода найдем по формуле

Qсут = 8749,1/323=27,1 т/сут.

Тогда объем бункера составит:

Vб=27,1*1,1/0,53=56,2 м3

Примем объем бункера светлого солода 60 м3.

Бункер выбираем квадратного сечения с пирамидальным днищем. Геометрические размеры бункера: сторона квадрата a=4 м, угол естественного откоса α=30°:

h=а*(

/2)*tg α=4*( /2)*tg300=1,63 м.

Н=V/a2 – 1/3*h=60/42-1/3*1,63=3,2 м,

где    h-высота конусной части бункера, м;

a – сторона прямоугольника, м; a=b=4м;

α – угол естественного откоса зерна, град; α=300,

H – высота прямоугольной части бункера, м.

Для очистки солода и несоложенного сырья от металлических примесей выбираем магнитную колонку ДНМ.

 

Техническая характеристика магнитной колонки ДНМ

 

Наибольшая пропускная способность, не менее, т/ч	6
Эффективность очистки от металломагнитных примесей, не менее, % при размерах примесей свыше 20 мм при размерах примесей до 2 мм	100 80
Масса не более, кг	20
Диаметр входного патрубка,мм	140
Габаритные размеры не более,мм
длина	220
ширина	220
высота	240