食品厂设计课程设计指导书样本.doc

食品科学和工程专业《食品厂设计》课程设计指导书
一、课程设计目标
《食品厂设计》课程关键讲述食品工厂设计基础原理、设计方法。目标是向学生传授基础设计理论和培养学生实际设计食品厂工艺设计基础技能。课堂教学和课外作业等教学步骤已完成了，但未进行系统、独立设计。为使学生较全方面受到设计技能锻炼，还需要进行食品工厂设计基础课程设计。本课程设计应达成下列目标：
1.巩固和具体应用食品厂设计及相关课程理论知识，了解食品工厂设计通常方法和步骤，培养学生进行食品工艺设计基础技能，为以后阅读和设计食品厂工艺设计图纸及编写相关资料奠定基础。
2.经过确定食品厂工艺设计方案和初步设计，让学生掌握具体实践和理论要求相结合方法。经过阅读和初步设计还能够使学生熟悉相关食品厂工艺设计标准、规范等并在设计中培养独立思索和处理问题能力。
二、设计条件
（一）拟建食品工厂地址：
全国各地，根据指导老师要求指定拟建厂所在地，也能够根据设计者自己意图更改并说明原因。
（二）相关设计题目：
1.年生产能力为5万吨大米生产车间工艺设计；
2.年生产能力为2万吨大米生产车间工艺设计；
3.年生产能力为5000吨碳酸饮料厂生产车间工艺设计；
4.年生产能力5000吨果汁饮料厂生产车间工艺设计；
5.年生产能力为5万吨啤酒厂啤酒车间工艺设计；
6.年生产能力为2万吨啤酒厂啤酒车间工艺设计；
7.日处理鲜奶50吨乳制品厂液体乳制品生产车间工艺设计；
8.日处理鲜奶100吨乳制品厂液体乳制品生产车间工艺设计；
9.年生产能力吨豆乳制品生产车间工艺设计；
10.年生产能力3000吨豆乳制品生产车间工艺设计；
11.日处理鲜奶50吨乳粉生产车间工艺设计；
12.日处理鲜奶100吨乳粉生产车间工艺设计；
13.年生产能力为1万吨碳酸饮料厂生产车间工艺设计；
14.年生产能力2万吨果汁饮料厂生产车间工艺设计；
15.年生产能力1万吨啤酒厂啤酒车间工艺设计；
16.年生产能力为10万吨啤酒厂啤酒车间工艺设计；
17.年生产能力1万吨大豆油生产车间工艺设计；
16.年生产能力为5万吨大豆油生产车间工艺设计；

以上题目也能够根据指导老师和学生具体情况来自行确定。
三、要求
（一）应该完成文字资料
1.食品厂工艺设计说明书；
内容为：设计任务书、产品方案、物料衡算、水气电用量估算、设备选择和计算、管路计算、车间面积、车间部署情况说明。
2.关键设备明细表；
将全部设备用一览表表示出来。
（二）应绘制图纸
1.食品生产工艺步骤图，要求为生产工艺步骤草图。A1
2.食品生产车间设备平面图；A1
根据施工图画图标准进行绘制设备平面部署图。
内容有：定位轴线、车间建筑物和构件轮廓、设备外形轮廓、设备在平面图上安装定位尺寸、轴线尺寸、设备名称及相关设计说明，字体采取仿宋体书写。图之格式同机械制图。
3.剖视图A2
最少要绘制一张设备剖视部署图，绘图要求同车间平面图。
4.管路部署图；A2
在车间平面图基础上，绘制车间管路平面部署图，线型根据标准绘制。
四、设计说明
在设计过程中应多参考相关专业知识，设计内容要附合其它专业要求，尽可能使设计在各方面达成高质量。
五、对学生要求
1、 根据任务书要求按时完成。
2、 课程设计期间任何学生不准缺席，不准缓考。
3、 在指定教室进行。
4、 具体设计方法按指导老师指导进行。
附一、年产1万吨啤酒设计说明书实例
1 设计任务书
设计项目：年产10 000t啤酒厂设计
设计地点：黑龙江省哈尔滨市
设计规模：淡季日产20t，旺季日产60t
原料：大麦麦芽、大米、酒花
成品：12度淡色啤酒
⑴产品质量标准
感官指标：
透明度 清亮透明，无显著悬浮物和沉淀物
浊度（保质期）/EBC单位 ≤1.0
形态 泡沫雪白细腻，持久挂杯
泡持性/s 　 ≥210
色度/EBC单位 5.0～9.5
香气和口味有 显著酒花香气，口味纯正，爽口，酒体谐调，
柔和，无异香、异味
理化指标：
酒精含量/% ≥3.7
原麦汁浓度/% 12±0.3
总酸含量/0.1mL·L-1 ≤2.6
二氧化碳含量/% ≥0.40
双乙酰含量/mg·L-1 ≤0.13
⑵产品卫生标准：卫生指标按GB2758实施
产品用途：广泛用于食品及餐饮行业。
2 产品方案
2.1 生产规模
啤酒厂年产量为1.0×104t
厂建设采取统一计划布局，规范化建设，科学化管理，规模化生产，一体化经营，完全采取现代化企业管理模式将逐步形成规模。
2.2 关键原料规格
本工艺采取符合中国啤酒麦芽标准QB1686—93优质麦芽。
2.3 生产品种及数量
生产品种为12度淡色啤酒。年产量1.0×104t。采取640mL瓶装生产。设计淡季日产量为20t，旺季日产量为60t。
2.4 产品质量及标准
GB191 包装储运图示标志
GB2758 发酵酒卫生标准
GB4544 啤酒瓶
GB4789.1～4789.28 食品卫生检验方法 微生物学部分
GB4928 啤酒试验方法
GB5739 啤酒塑料周转箱
GB6543 瓦楞纸箱
GB10344 饮料酒标签标准
GB4927—91 啤酒质量标准
质量特征：富有雪白、细腻又持久泡沫，悦目明快色泽，酒液清亮，饮后有爽口和醇厚感。
3 生产工艺步骤设计
3.1工艺步骤选择论证
3.2 工艺步骤图
大米、大麦→粉碎→糊化←水　　　　　 酒花　 麦糟　
　　　　　　　 ↓　　　　　　　　　↓　 ↑　　　　　
麦芽→粉碎→糖化→过滤→麦芽汁→煮沸→过滤→冷却→
↑
　　酵母　　　　　 水
↓
前发酵→后发酵→过滤→包装→杀菌
↓ ↓　　↓　　↓
　 CO2 酒脚 鲜啤酒 熟啤酒
3.3 工艺关键点
⑴粉碎
粉碎使原料表面积增加，和水接触面积增加，糖化时间降低，收得率增加。
麦芽可粉碎成麦皮、粗粒、细粒、粗粉、细粉五个部分。
要求麦芽皮壳破而不碎，胚乳部分尽可能细部分。
⑵糖化
制备麦芽汁关键过程是糖化。将粉碎后麦芽，在带底部搅拌糖化锅中和45℃水混合，利用麦芽本身酶，使麦芽和辅料中淀粉和蛋白质等不溶性高分子物质水解成为可溶性低分子物质，如糊精、糖类、胨、肽、氨基酸等，这就是糖化过程。
本项目采取糖化方法是中国常见糖化方法──二次煮出糖化法。
该方法简单来说，首先将辅料和部分麦芽在糊化锅中和45℃温水混合，保温20min，然后用10min时间升温到70℃，再保温20min，其后再用15min时间升温煮沸，让其沸腾40min，称第一次煮沸，得到糊化醪。和次同时，麦芽和水在糖化锅内混合，45～55℃保温30～90min，使麦芽所含蛋白质分解，称为蛋白质休止。将煮沸之糊化醪泵入糖化锅中，使混合醪温达成65～68℃，保温搅拌进行糖化。待糖化醪无碘色反应后，从糖化锅中取出部分醪液进入糊化锅进行第二次煮沸，尔后再次泵入糖化锅混合，使糖化锅中醪液升温至75～78℃（液化温度），静置10min即可送去过滤。
⑶过滤
糖化工序结束后,意味着麦芽汁已经形成。采取过滤方法立即将麦汁和麦糟分离。过滤好坏，对麦汁产量和质量相关键影响。
麦汁过滤分为过滤和洗糟两个操作过程。
过滤目标是取得清亮麦汁和较高麦汁收得率。
要求麦汁过滤速度正常，过滤应在要求时间内完成，麦汁低吸氧，含有正常色、香、味。
⑷煮沸
煮沸在煮沸锅中进行。使多出水分蒸发，使麦芽汁浓缩到要求浓度；使酒花有效成份溶入麦汁中，给予麦汁独特酒花香气和爽口苦味；使麦汁中可凝固蛋白质凝固析出，以提升啤酒非生物稳定性；破坏全部酶活性，麦汁进行灭菌，以取得定型麦汁。
煮沸要求合适煮沸强度，分批添加酒花，在预定煮沸时间内，使麦汁达成要求浓度，保持有显著酒花香味和柔和苦味，以确保成品啤酒有光泽、风味好、稳定性高。
煮沸时间70～90min，麦汁煮沸强度应达成8%～10%，凝固性氮达1.5～20mg/L。
⑸冷却
麦汁煮沸定型后，必需立即进行冷却，使温度适合酵母发酵需要。
要求冷却时间短，麦汁无细菌，而且不混浊，沉淀损失少，操作简单，可降低人力。
本工艺采取“下面”酵母发酵，所以麦汁温度应冷却至4～8℃。
⑹发酵
本工艺采取“前锥后卧”发酵方法。先在锥形发酵罐中进行啤酒发酵和双乙酰还原，然后送入卧式贮酒罐中进行后发酵。
在主发酵结束，外观发酵达65%左右，酒温降至5～6℃时，先回受酵母，再将嫩啤酒送入贮酒罐内。此时双乙酰还原需在贮酒罐内继续进行，贮酒罐兼有后发酵、成熟和贮酒三重作用。贮酒罐需设有和发酵罐一样冷却夹套降温设施。倒灌以后，进行后发酵和双乙酰还原，气压缓慢上升至0.08MPa左右，待双乙酰下降达成要求后，急剧降温至0～1℃，进行贮酒。贮酒时间7～14d。
4 工艺计算
4.1 物料衡算
4.1.1 基础数据

表1 啤酒生产基础数据
项目 名称 % 说明
原料利用率 98.5
麦芽水分 6
定额指标 大米水分 13
无水麦芽浸出率 75
无水大米浸出率 95

原料配比 麦芽 75
大米 25

冷却损失 7 对热麦汁言
发酵损失 1.5
过滤损失 2
损失率 包装损失 2
空瓶 0.5
瓶盖 1
商标 0.1

总损失率 啤酒总损失率 12.5 对热麦汁言

4.1.2 100kg原料（麦芽+大米）生产12度淡色啤酒物料计算
⑴热麦汁量　　
原料麦芽收得率=0.75(100－6)%=70.5%
原料大米收得率=0.95(100－13)%=82.65%
混合原料收得率=(0.75×70.5%＋0.25×82.65%)×98.5%=72.43%
则100kg原料产12度热麦汁量为：
72.43/12×100=603.6kg
12度麦汁在20℃时比重为1.047
100℃麦汁比20℃麦汁体积增加1.04倍
热麦汁体积=603.58/1.047×1.04=599.5L
⑵冷麦汁量
599.54×(1－0.07)=557.6L
⑶发酵液量
557.6×(1－0.015)=549.2L
⑷滤过酒量
549.2×(1—0.02)=538.2L
⑸成品酒量
538.2×(1—0.02)=527.5L
4.1.3 生产100L12度淡色啤酒物料计算
100千克混合原料生产成品啤酒量为527.5L
⑴则生产100L12度啤酒需用混合原料量为：
100×100/527.5=18.95kg
⑵麦芽耗用量
18.95×75%=14.21kg
⑶大米耗用量
18.95×25%=4.74kg
⑷酒花耗用量
100L热麦汁加入酒花量定为0.2kg
100×599.5/527.5×0.2%=0.227kg
⑸热麦汁量
100×599.5/527.5=113.7L
⑹冷麦汁量
100×557.6/527.5=105.7L
⑺发酵液量
100×549.2/527.5=104.1L
⑻滤过酒量
100×538.2/527.5=102.0L
⑼成品酒量
100×527.5/527.5=100L
⑽湿糖化糟量
设排出湿麦糟含水分80%
麦糟量=14.21×=16.68kg
大米糟量=4.74×=1.03kg
湿糖化糟量=16.68＋1.03=17.71kg
⑾酒花糟量
设酒花在麦汁中浸出率为40%，酒花糟含水分以80%计，则酒花糟量为：
0.227× =0.68kg
⑿酵母量（以商品干酵母计）
生产100L啤酒可得2kg湿酵母泥，其中二分之一作生产接种用，二分之一作商品酵母用
即为1kg。
湿酵母泥含水分85%
酵母含固形物量=1×=0.15kg
则含水分7%商品干酵母量为：
0.15×=0.16kg
⒀二氧化碳量
12度冷麦汁105.7kg中浸出物量为：
12%×105.7=12.68kg
设麦汁真正发酵度为55%，则可发酵浸出物量为：
12.68×55%=6.97kg
麦芽糖发酵化学反应式为：
C12H22O11＋H2O2C6H12O6
2C6H12O64C2H5OH＋4CO2＋56kcal
设麦芽汁中浸出物均为麦芽糖组成，则CO2生成量为：
6.97×=3.59kg
式中44──CO2分子量
342──麦芽糖分子量
设12度啤酒含二氧化碳为0.4%，酒中含CO2量为：
105.7×0.4/100=0.42kg
1m3CO2在20℃常压下重1.832kg
故释出CO2体积为：3.17/1.832=1.74m3
⒁空瓶需用量
100/0.64×1.005=157.0个
⒂瓶盖需用量
100/0.64×1.01=157.8个
⒃商标需用量
100/0.65×1.001=156.4张
表2 啤酒生产物料衡算表
物料名称 单位 对于100㎏混合原料（麦芽＋大米） 对于100L成品啤酒
混合原料用量 kg 100 18.95
麦芽 kg 75 14.21
大米 kg 25 4.74
酒花 kg 1.2 0.227
热麦（芽）汁 L 599.5 113.7
冷麦（芽）汁 L 557.6 105.7
发酵液 L 549.2 104.1
滤过酒 L 538.2 102.0
成品酒 L 527.5 100
湿糖化槽 kg 93.41 17.71
湿酒花槽 kg 3.59 0.68
商品干酵母 kg 0.84 0.16
游离二氧化碳 kg 16.72 3.17
空瓶 个 828.5 157.0
瓶盖 个 832.4 157.8
商标 张 825.0 156.4
表3 啤酒生产物料衡算表
物料名称 单位 1 000t/y啤酒厂糖化一次定额
混合原料用量 kg 1 800
麦芽 kg 1 350
大米 kg 450
酒花 kg 21.56
热麦汁 L 10 799
冷麦汁 L 10 042
发酵液 L 9 891
滤过酒 L 9 692
成品酒 L 9 500
湿糖化糟 kg 1 682
湿酒花糟 kg 64.6
商品干酒母 kg 15.2
游离二氧化碳 kg 301
空瓶 个 14 918
瓶盖 个 14 992
商标 张 14 858
4.2 热力衡算
4.2.1 耗水量计算
⑴糖化用水
100kg混合原料大约需用水量400kg
糖化用水量=1 800×400/100=7 200kg
糖化用水时间设为0.5h，故：
每小时最大用水量=7 200/0.5=14 400kg/h
⑵洗糟用水
100kg原料约用水450kg,则需用水量：
1 800×450/100=8 100kg
用水时间为1h，则每小时洗糟最大用水量=8 100/1.5=5 400kg/h
⑶糖化室洗刷用水
通常糖化室及设备洗刷用水每糖化一次，用水约6t，用水时间为2h故
洗刷最大用水量=6/2=3t/h
⑷沉淀槽冷却用水
G=(冷却时间为1h)
式中热麦汁放出热量Q=GPCP(t－t)
热麦汁比重C麦汁=1.043
热麦汁量GP=10 799×1.043=11 263kg/h
热麦汁比热CP=0.98kcal/kg℃
热麦汁温度t=100℃ t=55℃
冷却水温度t1=18℃ t2=45℃
冷却水比热C=1kcal/kg℃
Q=11 263×0.98(100－55)=496 698 kcal/h
G==18 459kg/h
⑸沉淀槽洗刷用水
每次洗刷用水3.5t，冲洗时间设为0.5h，则每小时最大用水量=3.5/0.5=7t/h
⑹麦汁冷却器冷却用水
麦汁冷却时间设为1h，麦汁冷却温度为5.5℃→6℃
分二段冷却，第一段：麦汁温度55℃→25℃
冷水温度18℃→30℃
冷却水用量G=
麦汁放出热量Q=
式中麦汁量GP=11 263kg
麦汁比热CP=0.98kcal/kg℃
麦汁温度t=55℃ t=25℃
水比热C=1kcal/kg℃
冷却水温度t1=18℃ t2=30℃
麦汁冷却时间=1h
∴ Q==332 258kcal/h
G==27 688.2kg/h
⑺麦汁冷却器冲刷用水
设冲刷一次用水4t，用水时间为0.5h，则最大用水量为4/0.5=8t/h
⑻酵母洗涤用水（无菌水）
天天酵母泥最大产量约600L，酵母储存期天天换水一次，新收酵母洗涤4次，每次用水量为酵母二倍，则连续生产天天用水量为（4＋1）×600×2=6 000L
⑼发酵室洗涤用水
天天冲刷体积为30m3发酵罐2个，每个用水3t，冲洗地面共用水2t，天天用
水量=2×3＋2=8t
用水时间设为1.5h，最大用水量=8/1.5=5.3t/h
⑽贮酒室洗涤用水
天天冲刷贮酒桶一个，用水为2t，管路及地面冲刷用水1t，冲刷时间为1h，最大用水量为=2＋1=3t/h
⑾清酒罐洗刷用水
天天使用4桶，冲洗一次，共用水4t，冲刷时间为40min，则最大用水量=4×60/40=6t/h
⑿过滤机用水
过滤机二台，每台冲刷一次，用水3t（包含顶酒用水），使用时间为1.5h，则
最大用水量=2×3/1.5=4t/h
⒀洗瓶机用水
洗瓶机最大生产能力为3 000瓶/h，冲洗每个瓶约需水1.5L，则
用水量=3 000×1.5=4 500L/h
每班生产7h计，总耗水量=4 500×7=31 500L
⒁装酒机用水
每冲洗一次，用水2.5t，每班冲洗一次，每次0.5h，最大用水量=2.5/0.5=5t/h
⒂杀菌机用水
杀菌机每个瓶耗水量1L算
用水量=3 000×1=3 000L/h
3 000×7=21 000L/班
⒃其它用水
包含冲洗地板、管道冲刷、洗滤布等，每班需用水10t，设用水时间为2小时，
则每小时用水量=10/2=5t/h
4.2.2 蒸汽耗量计算
⑴糖化工段耗用蒸汽量
以现在生产采取二次煮出糖化法为计算依据
生产用最大蒸汽压力2.5kg/cm2（绝对压力）
自来水平均温度18℃
糖化用水平均温度50℃
洗糟用水平均温度80℃
糖化用水耗热量Q1
Q1=GC(t2－t2)
式中G=7 200kg
C=1kcal/kg℃
t1=18℃ t2=50℃
Q1=7 200×1×(50－18)=230 400kcal
第一次蒸煮耗热量Q2
Q2=Q+Q, Q=G醪C醪(100－t0)
Q=540W(540kcal/kg──汽化潜热)
大米用量为450kg，糖化时为了预防大米醪结块及促进液化，在糊化时加入约占大米量20%麦芽粉，则：
麦芽粉用量=450×20%=90kg
第一次蒸煮物料量=450＋90=540kg
以100kg混合原料用水量450kg算：
用水量=540×450/100=2 430kg
加热醪液所需热量Q
Q=G醪C醪(100－t0)
G醪=2430+540=2 970kg
C醪=
式中C大米或麦芽=C0×0.01(100－W)＋0.01W
C0──谷物(绝干)比热0.37kcal/kg℃
W──水分
C麦芽=0.37×0.01(100－6)＋0.01×6
=0.408kcal/kg℃
C大米=0.37×0.01(100－13)＋0.01×13
=0.452kcal/kg℃
C醪=
=0.899kcal/kg℃
t0=45℃
Q=2 970×0.899(100－45)
=146 851kcal
在煮沸时蒸发量以每小时5%计，煮沸时间为40min
蒸发量W=2 970×5%×40/60=99kg
Q=540×99=53 460kcal
Q2=Q＋Q=146 851＋53 460=200 311kcal
第二次煮沸耗热量Q3
Q3=Q＋Q
经过一次煮沸后米醪量为：
G=2970－99=2 871kg
糖化醪量：G麦醪=G麦＋G水
式中G麦=1350－90=1 260kg
G水=7200－2340=4 860kg
G麦醪=1260＋4860=6 120kg
经第一次煮沸麦醪和糖化醪混合后数量为：
G混=2 871＋6 120=8 991kg
二次煮沸时取混合醪量40%，煮沸时间为10min，蒸发量为每小时5%
Q=GC混(100－t0)
式中G =8 991×40%=3 596kg
C醪=0.899kcal/kg℃
C麦醪=
式中G麦=1 260kg
C麦=0.408kcal/kg℃
G水=4 860kg
C水=1kcal/kg℃
C麦醪=
=0.87kcal/kg℃
C混=
=
=0.88kcal/kg℃
t0=60℃
Q=GC混(100－t0)
=3 596×0.88(100－60)=126 579.2kcal
Q=540W
式中W=3 596×5%×10/60
=29.97kg
Q=540×29.97=16 183.8
Q3=Q＋Q=126 579.2＋16 183.8=142 763kcal
洗糟用水耗热量Q4：
洗糟用水：每100kg原料用水450kg
用水量G=18.00×450=8 100kg
耗热量Q4=GC(80－t)
C=1kcal/kg℃
t=18℃
Q4=8100×1(80－18)=502 200kcal
麦汁煮沸耗热量Q5：
取100kg原料加洗糟水后可得到700kg麦汁，过滤完成麦汁温度约为65℃。
蒸煮时总耗热量 Q5=Q＋Q
加热麦汁耗热Q=GC麦汁(100－t)
式中G=18.00×700=12 600kg
C麦汁=0.95kcal/kg℃
t=65℃
Q=12 600×0.95(100－65)=418 950kcal
煮沸麦汁耗热：Q=540W
麦汁煮沸时间为1.5h，设每小时蒸发量为10%
W=12 600×10%×1.5=1 890㎏
Q=540×1 890=1 020 600㎏
Q5=Q＋Q=418 950＋1 020 600=1 439 550kcal
糖化一次需用蒸汽总量：
D总=Q总/i
设蒸汽热效率=95%
Q总=
=2 647 604.21kcal
i=648.7－100
D总==4 825㎏
糖化过程中每小时最大蒸汽用量：
糖化过程中，以麦汁煮沸时耗热最大，麦汁煮沸时耗热为1 020 600kcal，
煮沸时间1.5h，取热效率95%。
D最大=
式中 Q最大==716 210.5kcal/h
i=648.7－100
D最大==1 305㎏/h
⑵酵母培养耗热量
通常每个月培养一次或每三个月培养一次，每次约用汽1 000㎏，使用时间2h，则
最大用气量D2=1 000/2=500㎏/h
⑶洗瓶机用汽量
D3=jN
式中 j──经验数据，16～58㎏/1 000瓶h
N──瓶数以千瓶为单位，根据定型生产能力N=3.00
D3=58×3.00=174㎏/h
⑷杀菌机用汽
D4=jN
式中 j──经验数据，150㎏/瓶h
N──3.00
D4=150×3.00=450㎏/h
4.2.3 耗冷量计算
⑴麦汁冷却器耗冷量
耗冷量：
麦汁冷却分两段进行，第一段采取深井水，第二段用盐水冷却。二段冷却麦汁温度为：25℃→6℃
麦汁在1h内冷却完成。
Q1=GCP(t1－t2)
式中G=11 263/1=11 263㎏/h
Cp=0.98kcal/㎏℃
t1=25℃ t2=6℃
∴Q1=11 263×0.98(25－6)=209 717kcal/h
盐水需量：
D1=
盐水温度：t1=－8℃ t2=0℃
式中Q1=209 717kcal/h
C盐=0.731kcal/kg℃
∴D1==35 861kg/h
⑵啤酒过冷却器耗冷量
耗冷量：
每班最大生产啤酒9.891×2=19.782t，每班过滤时间以6h计，过冷却时间也为6h。
啤酒过冷温度要求：2℃→－1℃
Q3=
式中G=19 782t
C=1kcal/kg℃
t1=2℃ t2=－1℃ =6
∴Q3==9 891kcal/h
盐水需量D3：
盐水温度改变为－8℃→－2℃
D3=
式中Q3=9 891kcal/h
C盐=0.731kcal/kg℃
t1=－8℃ t2=－2℃
∴D3==2255kg/h
⑶无菌冷水耗冷量
耗冷量Q4：
无菌水使用量最大为4t，通常要求在6h内把水温从18℃冷却到2℃。
Q4=GC(t1－t2)/
式中G=4 000㎏
C=1kcal/kg℃
t1=18℃ t2=2℃ =6h
∴Q4==10 666kcal/h
盐水需量D4：
盐水温度改变：－8℃→－2℃
D4=
式中Q4=10 666kcal/h
C盐=0.731kcal/kg℃
t1=－8℃ t2=－2℃
∴D4==2432kg/h
⑷酵母培养室耗冷量：
酵母培养期,最大耗冷量约为10 000kcal/h
Q5=10 000kcal/h
盐水需量D5：
盐水温度改变为－8℃→－2℃
D5=
式中Q5=10 000kcal/h
C盐=0.731kcal/kg℃
t1=－8℃ t2=－2℃
∴D5==2 280kg/h
4.2.4 压缩空气用量
⑴酒花分离器用气量
使用压力2kg/m2
分离器有效容积2m2
当压送残液时，考虑一定损失，故乘2倍安全系数，吹风次数设为4次，吹风时间约40min，则每次风量：
q=2×2×4=16m3
每小时最大风量q1=16×60/40=24m3/h
⑵酵母培养室用气
使用压力1.5kg/cm2
通风管口径为2mm,压缩空气流速为8m/s
每小时最大用气量q2=8××60×60=9.04m3/h
⑶贮酒桶用气
使用压力1～1.5kg/cm2
过滤酒时，用压缩空气将酒顶出，设空气量为酒容量1.5倍，每班放酒一桶,放酒时间为6h，则每小时用气量q3=19.782/6×1.5=4.95m3/h
⑷清酒罐用气
设用气量为滤过酒用气两倍,则用气量：
q4=4.95×2=9.9m3/h
⑸装酒机用气
装酒机生产能力为3 000瓶/h
用气压力5kg/cm2
按经验数据，装1 000瓶啤酒(640ml)需耗气8m3，则用气量q5=3.00×8=24.00m3/h
5 关键设备选择计算
5.1 麦芽仓
用途：储存麦芽
所需容量计算：
每次投料量G=1 350kg
麦芽容重 r=500kg/m3
有效系数=0.8
所需容积V==m3
5.2 麦芽粉仓
用途：储存麦芽粉
所需容积计算：
每次投料量G=1.35t
麦芽粉容重C=2.56m3/t
有效容积系数=0.7
所需容积V===4.937m3
5.3 大米仓
用途：储存大米
所需容积计算：
每次投料量G=450kg
大米容量r=800kg/m3
有效容积系数=0.8
所需容积V===0.703m3
5.4 大米粉仓
用途：储存大米粉
所需容积计算：
每次投料G=0.45t
大米粉容重C=1.73m3/t
有效容积系数=0.7
所需容积V===1.112m3
5.5 糊化锅
通常糊化锅轮廓百分比为D∶H=2∶1
取糊化锅有效容积V有效=5m3计算：
V有效==5
D==2.34m
故取直径D=2.4m 锅身H=1.2m
5.6 糖化锅
按物料衡算，每次糖化物料总量G=7 200+1 800=9 000kg
糖化醪密度为1 065kg/m3 生产需要1.2空余系数
故所需容积：V有效=9 000/1 065=8.45m3
V总=8.45×1.2=10.14m3
D∶H=2∶1
D==2.96m
故取直径D=3m 锅身H=1.5m
5.7 过滤槽
按物料衡算，每次糖化物料总量G=7 200+1 800=9 000kg
糖化醪密度为1 065kg/m3 生产需要1.2空余系数
故所需容积：V有效=9 000/1 065=8.45m3
V总=8.45×1.2=10.14m3
D∶H=2∶1
D==2.96m
故取直径D=3m 锅身H=1.5m
5.8 煮沸锅
按物料衡算，每次糖化物料总量G=7 200+1 800=9 000kg
糖化醪密度为1 065kg/m3 生产需要1.4空余系数
故所需容积：V有效=9 000/1 065=8.45m3
V总=8.45×1.4=11.83m3
D∶H=2∶1
D==3.11m
故取直径D=3.2m 锅身H=1.6m
5.9 麦汁冷却器
用途：将沉清后麦汁冷却至发酵温度4～7℃。
型式：板式冷却器
所需冷却面积计算：
第一段冷却 (冷却介质为冷水)：
麦汁温度55℃→25℃ 冷水温度18℃→30℃ 冷却时间60min
F=GC(t1－t2)
式中G=11 263kg/h C=0.98kcal/kg℃
t1=55℃ t=18℃ t2=25℃ t=30℃
Q1=11 263×0.98(55－25)=331 132.2kcal/h
F= =
逆流传导时平均温度差：
℃
℃
℃
现取用麦芽冷却器为薄板冷却器，其传热系数K值取2 000kcal/m2h℃
则F==11.71m2
第二段冷却(冷却介质为盐水)：
麦汁温度25℃→6℃
盐水温度－8℃→0℃ 冷却时间60min
Q2=GC(t1－t2)
G=11 263kg/h
C=0.98kcal/kg℃
t1=25℃ t=－8℃ t2=6℃ t=0℃
Q2=11