糖化锅设计文档.doc

2.糖化工艺技术条件

(1)糖化温度：

表1—4 糖化温度的阶段控制
温度
控制阶段与作用
1.35～40℃
浸渍阶段：此时的温度称浸渍温度，有利于酶的浸出和酸的形成，并有利于β-葡聚糖的分解
2.45～55℃
蛋白质分解阶段：此时的温度称为蛋白分解温度，其控制方法如下：①温度偏向下限，氨基酸生成量相对地多一些；温度偏向上限可溶性氮生成量较多一些。②对溶解良好的麦芽来说，温度可以偏高一些，蛋白分解时间可以短一些。③对溶解特好的麦芽，也可放弃这一阶段。④对溶解不良的麦芽，温度应控制偏低，并延长蛋白质分解时间在上述温度下β-葡聚糖的分解作用继续进行
3.62～70℃
糖化阶段：此时的温度通称糖化温度，其控制方法如下：①在62～65℃下，生成的可发酵性糖比较多，非糖的比例相对较低，适于制造高发酵啤酒②若控制在65～70℃，则麦芽的浸出率相对增多，可发酵性糖相对减少，非糖比例增加，适于制造低发酵度啤酒③控制65℃糖化，可以得到最高发酵浸出物收得率④通过调整糖化阶段的温度，可以控制麦汁中糖与非糖之比⑤糖化温度偏高，有利于α-淀粉酶的作用，糖化时间（指碘反应完全的时间）缩短，生成的非糖比例偏高
4.75～78℃
糊精化阶段：在此温度下，α-淀粉酶仍起作用，残留的淀粉可进一步分解，而其他酶则受到抑制或失活
(2)麦芽的α-淀粉酶作用于糖化醪的最适PH为5.8～6.0。β-淀粉酶为5.0～5.5。一般在63～70℃温度范围内，α和β-淀粉酶的最适PH范围选用5.2～5.8
(3)化醪浓度：糖化醪浓度以20%～40%。超过40%会降低浸出物的收率。
3.糖化设备：糖化锅

第2章 全厂物料衡算、糖化车间热量衡算、耗水、耗冷计算

2.1 全厂物料衡算
基础数据：
项目 名称 百分比 项目 名称 百分比
原料利用率 98 原料 麦芽 70
定 麦芽水分 6 百分比 大米 30
额 大米水分 12 啤酒损 冷却损失 4.5
指 无水麦芽浸出率 75 失率 发酵损失 1
标 无水大米浸出率 95 （对热 过滤损失 0.8
麦汁） 装瓶损失 0.7
总损失 7
根据基础数据，先进行100kg原料（麦芽、大米）生产11°P淡色啤酒的物料计算，然后进行100L11°P淡色啤酒物料衡算最后进行10万吨/年 啤酒厂的物料衡算
2.1.1. 100kg原料（70％麦芽、30％大米）生产11°P淡色啤酒的物料衡算
1.热麦汁量：由基础数据可得原料收得率分别为
麦芽收率：0.75（100－6）÷100＝70.5％
大米收率：0.95（100－12）÷100＝83.6％
混合原料收率为：0.98（0.70×70.5％＋0.30×83.6％）×100％＝72.94％
由此，100kg混合原料可制得11°P热麦汁量为：72.94/11 ×100 ＝663.09kg
又知11°P麦汁在20℃时的相对密度为1.0442，而100℃热麦汁比20℃时的体积增加1.04倍，故100℃热麦汁体积为：663.09/1.0442×1.04＝660.42 L
2.冷麦汁量：660.42×（1－4.5％）＝630.70 L
3.发酵液量：630.70×（1－1％）＝624.39L
4.过滤酒量：624.39×（1－0.8％）＝619.39 L
5.成品啤酒量：619.39×（1－0.7％）＝615.05 L
2.1.2. 生产100L11°P淡色啤酒需进行的物料衡算
由上面计算可知100kg混合原料可生产11°P成品啤酒615.05L
1.生产100L11°P淡色啤酒需耗混合原料为：100/615.05 ×100＝16.26kg
2.麦芽耗用量：16.26×70％＝11.38kg
3.大米耗用量：16.26×30％＝4.88kg
5.热麦汁量：660.42/615.05×100＝107.38 L
6.冷麦汁量：630.70/615.05×100＝102.54 L
2.1.3. 批次产量100t 雪花11°P啤酒发酵罐的物料衡算
(（原文为此）生产旺季每天糖化7次，旺季以170天计，占年产量70％，淡季每天糖化4次，均留10天检修，以170天计。
则每年总糖化次数7×170+4×170＝1870次
10万吨11°P淡色啤酒糖化车间物料衡算：
旺季二、三季度，预留10天检修，按170天算，设每天糖化7次，共糖化1190次，旺季产量占全年70％（11°P淡色啤酒密度1012 kg/m3）
1.糖化1次成品酒定额量（10×104×103×103×70%）/（1012×1190）＝58126.02L)

(参考修改)100t 11°P雪花啤酒糖化车间物料衡算：
已知，11°P雪花啤酒密度为1012 kg/m3
1.糖化一次成品酒定额量100×1000×1000/1012＝98814.23L

2.消耗混合原料　58126.02×16.26/100＝9451.29 kg
3.麦芽　9451.29×70％＝6615.9 kg
4.大米　9451.29×30％＝2835.39kg
6.热麦汁　107.38×58126.02/100＝62415.72 L
7.冷麦汁　102.54×58126.02/100＝59602.42 L

由前可得出整个物料衡算表：

表2—1全厂物料衡算表
物料名称
单位
100㎏混合原料
100L10°淡色啤酒
糖化一次定额
10万吨/年啤酒生产
混合物料
Kg
100
16.26
9451.29
1.77×107
麦芽
Kg
70
11.38
6615.9
1.24×107
大米
Kg
30
4.88
2835.39
1.47×107

热麦汁
L
660.42
107.38
62415.72
1.17×108
冷麦汁
L
630.70
102.54
59602.42
1.11×108

成品啤酒
L
615.05
100
58126.02
1.09×108

全年实际生产啤酒量为：1.09×108×1.012＝110308吨
2.2 热量衡算

本设计采用二次煮出糖化法糖化工艺流程为:
自来水，18℃
糊化锅 糖化锅
热水50℃
大米粉2835.39kg 麦芽粉6048.82kg
料水比1﹕4.5 料水比 1﹕3.5
麦芽粉 567.08kg 46.7℃ 60min

10min 10min
t℃ 63℃ 60min
70℃
10min 冷却 5min
7min
90℃ 20min 100℃ 30min 70℃ 25min

20min

过滤 糖化结束 78℃ 100℃ 10min
麦糟 90min 回旋沉 酒花槽
麦汁 煮沸锅 淀槽 热凝固物
煮沸强度5%

薄板冷却器

冷麦汁 去发酵
2.2.1 糖化用水耗热量Q1
根据工艺，糊化锅加水量为:
G1＝（2835.39+567.08）×4.5＝15311.12kg
式中，2835.39为糖化一次的大米粉量，567.08kg为糊化锅中加入的麦芽粉量(大米的20％)
而糖化锅中的加水量为
G2＝6048.82×3.5＝21170.87kg
式中，6048.82为糖化一次糖化锅投入的麦芽量，即 6615.9－567.08＝6048.82kg
综上所述，糖化总用水量为：Gw＝G1＋G2＝15311.12＋21170.87= 36481.99kg
自来水平均温度取t′＝18℃，而糖化配料用水温度t″＝50℃
比热容 Cw＝ 4.18kJ/kg.K
故耗热量
Q1＝GwCw(t″－t′)＝36481.99×4.18×(50－18)＝4879830.99kJ
2.2.2 第一次米醪煮沸耗热量Q2
1.糊化锅内米醪由初温t0加热至100℃，耗热量:
Q2′＝G米醪.C米醪(100－t0)
(1)计算米醪的比热容：C米醪
由经验公式 C谷物＝0.01[（100－W）C0＋4.18w]进行计算，
式中w为含水百分率，C0为绝对谷物比热容，去C0＝1.55 kJ/kg.K
C麦芽＝0.01[(100－6)1.55＋4.18×6]＝1.71 kJ/kg.K
C大米＝0.01[(100－12)1.55＋4.18×12]＝1.87 kJ/kg.K
C米醪＝(G大米C大米＋G麦芽C麦芽＋G1Cw)/(G大米＋G麦芽＋G1)
＝(2835.39×1.87＋567.08×1.71＋15311.12×4.18)/（2835.39＋567.08＋15311.12）
＝3.76kJ/kg.K
(2)米醪的初温t0
设原料初温为18℃，而热水为50℃，则
G米醪＝G大米＋G麦芽＋G1＝2835.39＋567.08＋15311.12
＝18713.59kg
t0＝[(G大米C大米＋G麦芽C麦芽)×18＋G1Cw×50]/G米醪C米醪
＝[(2835.39×1.87＋567.08×1.71)×18
＋15311.12×4.18×50]/18713.59×3.76
＝47.10 ℃
(3)代入式Q2′＝G米醪C米醪（100－t0）
＝18713.59×3.76×（100－47.10）
＝3722207.91kJ
2.煮沸过程蒸汽带出的热量Q2″
煮沸时间30min，蒸发量为每小时5％，则蒸发水份量
V1＝G米醪×5％×30 /60＝18713.59×5％×30/60
＝467.84kg
故，
Q2″＝V1I＝467.84×2257.2＝1056007.88 kJ
式中，I为煮沸温度约100℃下水的汽化潜热（kJ/kg）
3.热损失Q2″′
米醪升温和第一次煮沸过程的热损失为前两次耗热量的15％，即：
Q2″′＝15％（Q2′＋Q2″）
4.综上可得
Q2＝1.15（Q2′＋Q2″）＝1.15（3722207.91＋1056007.88）
＝5494948.16kJ
2.2.3 第二次煮沸前混合醪升温到70℃的耗热量Q3
按糖化工艺，来自糊化锅的煮沸的醪与糖化锅中的麦醪混合后 温度应为63℃，
所以混合前米醪应先从100℃冷却到中间温度t0
1.糖化锅中麦醪的初温t麦醪
已知，麦芽粉初温为18℃，用50℃热水配料，则麦醪温度
t麦醪＝（G麦芽C麦芽×18＋G2Cw×50）/G麦醪C麦醪
其中，G麦醪＝6048.82＋21170.87＝27219.69kg
C麦醪＝（G麦芽C麦芽＋G2Cw）/（G麦芽＋G2）
＝（6048.82×1.71＋21170.87×4.18）/（6048.82＋21170.87
＝3.63 kJ/kg.K
t麦醪＝（6048.82×1.71×18＋21170.87×4.18×50）/27219.69×3.63
＝46.67 ℃
2.经第一次煮沸后米醪量为
G′米醪＝G米醪－V1＝18713.59－467.84＝18245.75kg
进入第二次煮沸的混合醪量
G混合＝G米醪′＋G麦醪＝18245.75＋27219.69＝45465.44 kg
3.混合醪比热容
C混合＝（G麦醪C麦醪＋G米醪′C米醪）/G混合
＝（27219.69×3.63＋18713.59×3.76）/45465.44
＝3.72 kJ/kg.K
根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪合并前后的焓不变，则米醪中间温度为：
t＝（G混合C混合t混合—G麦醪C麦醪t麦醪）／G米醪′C米醪
＝（45465.44×3.72×63—27219.69×3.63×46.67）
／18245.75×3.76
＝88.10℃
因为此温度只比煮沸温度低10度多，考虑到米醪由糊化锅到糖化锅的输送过程的热损失，可不必加中间冷却器。
综上可得:
Q3＝G混合C混合（70－63）＝45465.44×3.72×7＝1183920.06 kJ
2.2.4 第二次煮沸混合醪的耗热量Q4
据工艺糖化结束醪温度78℃，抽取混合醪的温度70℃，
沸的混合醪量G′
(G混合－G′)（78－70）C混合＝G′C混合（100－78）
∴G′/G混合＝26.7%
1.沸醪耗热量为:
Q4′＝26.7%G混合C混合（100－70）
＝26.7%×45465.44×3.72×30
＝1354742.81 kJ
2.二次煮出过程蒸汽带走的热量Q4″
煮沸时间为10min，蒸发强度为5%，则蒸发水分量为：
V2＝26.7%G混合×5%×10/60＝101.2kg
则
Q 4″＝IV2＝2257.2×101.2＝228339.72kJ
式中，I为煮沸温度下饱和蒸汽的焓（kJ/kg）
3.热损失Q4″′
据经验 Q4″′＝15%(Q4′+Q4″)
4.综上可得
Q4＝1.15(Q4′+Q4″) ＝1.15(1354742.81＋228339.72)
＝1820544.9kJ
2.2.8 糖化一次耗用蒸汽量D
使用表压为0.2MPa的饱和蒸汽 I＝2196.78kJ/kg
D＝Q总/(Ｉ-ｉ)η
i------相应冷凝水的焓503.67kJ/kg（《化工工艺设计手册》上2-297）
η---蒸汽的热效率，取η＝95%

第4章 糖化锅的结构设计和强度计算
4.1 糖化锅的结构设计
4.1.1 糖化锅尺寸计算
1. 糊化锅糊化醪量根据前面物料计算可得：18713.59kg
根据工艺设计糊化锅中糊化醪煮沸时每小时蒸发5%的水分，第一次煮沸30min
则 蒸发量＝18713.59×5%×30/60＝467.84kg
第一次煮沸后糊化醪量＝18713.59－467.84＝18245.75kg
糖化醪量＝27219.69kg
第一次煮沸后糖化锅中醪液量为：
18245.75＋27219.69＝45465.44kg
糖化醪中干物质量%＝
＝19.17%
查《发酵工厂工艺设计概论》P310得糖化醪相对密度为1.079
则糖化锅有效容积＝＝42.14m3
取糖化锅充满系数为0.7，则
糖化锅的总容积＝42.14/0.7＝60.19m3
（此处为原文）根据工艺设计每糖化一次用两个糖化锅 则每个糖化锅的
V有效＝42.14/2＝21.07m3
V总＝60.87/2＝30.10m3
本设计采用平底糖化锅，上封头采用120°锥形封头。取糖化锅径高比为2﹕1
则
D＝＝4.25m
圆整取 D＝4400mm

（此处为我的计算结果，供参考） 根据工艺设计每糖化一次用一个糖化锅 则糖化锅的
V有效＝71.63m3
V总＝102.33m3
本设计采用平底糖化锅，上封头采用120°锥形封头。取糖化锅径高比为2﹕1
则
D＝＝6.39m
圆整取 D＝6400mm

H＝D＝2200mm糖化锅升气管的直径为d，根据工艺要求～
则 d＝0.7m
圆整取d＝700mm
校核： V有效==25.9 m3
其中H取人孔以下500mm
V设> V有效 符合设计要求。
4.1.2 搅拌器设计
搅拌器设计采用近似折叶桨式搅拌器
根据设计要求
D—搅拌器直径 D0—糖化锅直径
B—搅拌桨叶宽度
则 D＝0.7D0＝3080mm 圆整取 3100mm
B＝0.04D0＝176mm 圆整取 180mm
1. 雷诺准数
Re＝＝
D—搅拌器搅拌叶直径 γ—醪液容重
n—搅拌器转速 μ—液体绝对粘度
ρ—醪液密度 取μ＝2厘泊＝0.002kg/m.s
本设计搅拌器转速取n＝30r/min＝0.5r/s
查《啤酒工业手册》下P423
γ＝1068kg/m3
则
Re＝＝2565870
2. 功率准数
Np＝
式中A、B′、p均可查《啤酒工业手册》下图得到
其中θ—搅拌叶与旋转平面所成的角度 本设计为60°
H为锅内液面高度
H＝＝1.4
查图得 A＝21.5 B′＝0.41 p＝1 则
Np＝
＝0.0852
3. 搅拌器需要功率
N需＝
＝3.25KW
电机功率
N电＝
＝14.175
其中K＝1.2～1.4 取1.2
K1＝1.1～1.3 取1.3
η总＝0.4
若取K＝1.4 则 N电＝16.54
所以 本设计采用17KW电机
4. 相关选型
查《材料与零部件》中P856
选用JO2系列小型鼠笼型电动机
电机
型号
额定数据
功率
因数
功率
%
启动
电流
额定
电流
启动
转矩
额定
起矩
最大
转矩
额定
转矩
重量
kg
JO2-
71-6
容量
KW
额定
电压V
电流
A
转速
r/min
17
380
34.8
970
0.84
88.5
6.5
1.4
1.8
236

电机选用轴承：查《材料与零部件》中P854
机座号 非轴伸端 1000r/min
71 311
轴承选型：《材料与零部件》中P389
轴承型号 d D b r d1 D1 a k r 重量kg
311 55 120 29 3 65 110 5 6 2 1.37
减速器选用卧式蜗轮减速器 查《材料与零部件》下P612
查表4-24-100 选用PЧH—180型 减速器 重量182kg
联轴器查《材料与零部件》中P567
选用联轴器型号为∶SB1101/24-65-4
4.1.3 糖化锅排醪管（至滤过槽）
查 《花工原理》上P20 表1—1 水及低粘度液体（1×105～1×106Pa）流速范围为1.5～3.0m/s 则取醪液流速为2m/s 工艺设计放醪时间10min糖化醪有效体积为21.31m3 则

D＝0.15m
圆整取 D＝150mm s＝4.5mm L＝150mm
校核
μ＝
满足设计要求
4.1.4 糖化醪出口管
至糊化锅的醪液量为： 取醪液密度为1068kg/m3醪液流速为μ＝2.0m/s
V＝

D＝0.085
圆整取D＝80mm s＝4mm L＝150mm
校核
＝2.2m/s
满足设计要求
4.1.5 下粉筒
查《啤酒工业手册》下P51成品麦芽粉比容C＝2.560m3/t 一次糖化锅进麦芽粉量为6615.9/2＝3307.95kg 则V总＝3.30795×2.56＝8.47 进料时间10min 麦芽粉流速为μ＝1m/s
＝0.134m
圆整取 D＝125mm s＝4mm L＝150mm
校核
＝1.1m/s
满足设计要求
4.1.6 糖化锅进水管
糖化锅中一次加水量为：21170.87/2＝10585.435kg 加水时间20min 自来水流速μ＝1.5m/s
V＝＝10.61m3
0.086m
圆整取 D＝100mm s＝4mm L＝150mm
校核
＝1.44m/s
满足设计要求
4.1.7 加热蒸汽进管
糖化锅最大耗用蒸汽量为：5min升温阶段

查《化工工艺设计手册》上 P2—298 0.2MP蒸汽密度ρ＝1.23kg/m3
查《发酵工厂工艺设计概论》P173 表8—1 取蒸汽流速μ＝35m/s
V＝
0.175m
圆整取 D＝200mm s＝6mm L＝150mm
校核
＝32m/s
满足设计要求
4.1.8 冷凝水接管
假设蒸汽全部冷凝，取水流速μ＝1.5m/s 查《化工原理》上 P331
20℃水的密度为：ρ水＝998kg/m3 则
V水＝0.38
0.009m
圆整取 D＝10mm s＝3mm L＝80mm
校核
＝1.34m/s
满足要求
4.1.9 不凝蒸汽出口
取蒸汽量的5%为不凝蒸汽 取蒸汽通入时间1小时 则
D蒸汽＝377.86×5%＝18.89kg
V＝＝15m3
0.014
圆整取 D＝15mm s＝3mm L＝80mm
校核
＝30m/s
满足要求
4.1.10 锅内冷凝水出口
糖化锅中糖化醪的蒸发强度取2% 时间取加热时间5min
蒸发水量为 ＝37.89
V＝0.04m3
0.01m
圆整取 D＝10mm s＝3mm L＝80mm
校核 ＝1.69m/s
满足设计要求
4.1.11 人孔
查《材料与零部件》上 P474 选用ф500mm人孔
螺栓 重量
Dg D D1 H H1 b 数量 直径×长度 不锈钢 碳钢 总重
500 600 560 222 140 12 16 M16×50 11.16 16.84 28
标准图号 JB04—0046
4.1.12 视镜
本设计选用标准图号为 JB593—64—1视镜。查《材料与零部件》上P494图2—5—1

标记 标准图号 重量
视镜Pg6Dg50 JB593—64—1 2.3
查《化工设备机械基础》P347
管口法兰总表：

表4—1管口法兰总表
项目
排醪
管（至滤过槽）
DN80
排醪
管(至糊化锅)

DN150
下粉筒

DN125
锅内进水管

DN100
蒸汽进
口管

DN200
不凝蒸汽出口管

DN15
蒸汽冷凝水出口管

DN10
锅内冷
凝水出
口管

DN10
管子外径
A1
88.9
168
139.7
114.3
219.1
21.3
17.2
17.2

平
面
法
兰

D
K
L
n
Th
C
B1
190
150
18
4
M16
18
90.5
265
225
18
8
M16
20
170.5
240
200
18
8
M16
20
141.5
210
170
18
4
M16
18
116
320
280
18
8
M16
22
221.5
80
55
11
4
M10
12
22
75
50
11
4
M10
12
18
75
50
11
4
M10
12
18
法兰质量
Kg
2.94

5.14

4.53

3.41

6.85

0.41

0.36

0.36

4.2 糖化锅锅体设计及强度计算
4.2.1 锅体结构设计
糖化锅锅身采用不锈钢材料 1Cr18Ni9Ti 锅底采用紫铜板 锅低夹套采用不锈钢 1Cr18Ni9Ti
锅内最高工作压力 P最高＝P0＋ρgh h—锅内液面高度
P最高工作＝1.01×105＋1068×9.81×1.4
＝1.16×105
4.2.2 锅身壁厚的计算及强度校核
锅身采用不锈钢材料 1Cr18Ni9Ti 查《化工设备机械基础》P299附表5
σb＝520MP σs＝206MP 查《化工设备机械基础》P91 得钢材的安全系数 ｎb≥3.0 ｎs≥1.5
则 [σ]t＝σb/ｎb＝173MP
＝σs/ｎs＝137MP
取二者中较小者 所以[δ]t＝137MP
查《化工设备机械基础》P92 焊接接头系数φ＝0.8 则

则 Sn＝Se＋C1＋C2＝2.85mm C1＝0.25 C2＝0
查《化工设备机械基础》 P95 圆整取Sn＝12mm
水压实验
σT＝＝＝139.42MP
0.9φσs＝0.9×0.8×206＝148.32MP＞139.42MP
满足设计强度要求
锥形封头采用与锅身同一规格设计。
4.2.3 锅底厚度的计算校核
查《化工设备机械基础》P8 紫铜的导热系数λ＝384.95
弹性模量E＝1.12×105
夹套中通入的蒸汽压力为0.2MP 而锅内最高工作压力为0.116MP所以计算锅底厚度采用外压容器壁厚计算方法计算
设锅底厚度为15mm
夹套蒸汽P＝0.2MP Pc＝1.1P＝0.22MP
锅底外半径：R0＝Di＋Se＝＋15＝2215mm
A＝＝＝0.0008
B＝2/3×1.12×105×0.0008
＝59.7MP
[P] ＝＝0.204MP＞P＝0.2MP 且十分接近P
所以取Se＝15mm
则 Sn＝Se＋C＝16mm C＝1
4.2.4 夹套设计
夹套采用的是和锅身一样的不锈钢材料 1Cr18Ni9Ti
S＝＝＝2.26 取C＝0.25
圆整取夹套厚度为10mm
4.2.5 支座设计
1.锅体重量的计算
锅体重量分为：升汽筒，锥形封头，锅身，锅底，夹套的重量的总和。
(1)升汽筒重量的计算：
升汽筒式一个不锈钢圆筒。选用厚度8mm 长度：13.70m 直径为：700mm
V＝3.14×[（0.708/2）2－（0.7/2）2]×13.7＝0.12m3
查《化工设备设计基础》P291 材料密度为：7900kg/m3
m1＝0.12×7900＝948kg
(2)锥形封头重量的计算：
锥形封头是采用的120°锥形。高为：1.27m 直径为：4.4m 厚度取与锅身一样的12m 近似算作圆锥的体积。 则

V＝×3.14[(4.412/2)2－(4.4/2)2]×1.27＝0.035m3
m2＝0.035×7900＝276.5kg
(3)锅身重量的计算
锅身是圆筒形 厚： 12mm 高： 2.2m 直径： 4.4m
V＝3.14×[（4.412/2）2－（4.4/2）2]×2.2＝0.18m3
m3＝0.18×7900＝1422kg
(4)锅底重量的计算
锅底采用略带锥形的平底，采用紫铜作材料。厚度：16m 直径：4.4m 近似看作平底计算。
查《化工设备机械基础》P8 得紫铜的密度为：8900kg/m3
V＝3.14×（4.4/2）2×0.016＝0.23m3
m4＝0.23×8900＝2047kg
(5)夹套重量的计算
夹套也使采用略带锥形的平底，采用不锈钢做材料。厚度： 12mm 直径： 4.2m
近似看作平底计算。
V＝3.14×（4.2/2）2×0.012＝0.17m3
m5＝0.17×7900＝1314kg
⑹锅体总重量计算
M＝948＋276.5＋1422＋2047＋1314＝6036.5kg
糖化一次的糖化醪量为： 45465.44kg
则 糖化一次糖化锅的总重量为：
M总＝6036.5＋45465.44＝51501.94kg
2.支座的选取：
查《化工设备设计基础》 P363
选用B型耳式支座
4.2.6 锅底加热面积计算与校核
糖化锅耗用最大蒸汽量为锅内醪液从63℃上升到70℃的5min时间内，
需要耗用热量为Q＝591960.03×12＝7103520.36KJ/h
所以加热面积也以此为基准进行计算
夹套内通入蒸汽为0.2MP 查《化工原理》上 P339得0.2MP蒸汽温度为120.2℃
1. 平均温度△tm
△tm＝＝53.6
2.K值的计算
K＝
(1)的计算

假设壁温为99.8℃ 则
tcp＝0.5×(120.2＋99.8)＝110℃
在110℃下水的物理常数为
ρ＝951.0kg/m3
μ＝26.41×10-6kg.s/m2
λ＝0.59
γ＝513.1Kcal/㎡h℃

＝5055kcal/m3.h.℃
锅底有一定的倾斜角根据实验取0.8的损失系数 则
实际的＝＝6318.75 kcal/m3.h.℃
(2)

λ＝0.68kcal/m.h.℃ d＝3.1m
D＝4.4m n＝0.5r/s
ρ＝106.5kg.s2/m4 g＝9.81m/s2
C＝0.98kcal/kg.℃
因为＝26.41×10-6 ＝1.5
所以＝39.62×10-6 ＝1.06
则
＝4090.60 kcal/m3.h.℃
校核壁温

97.68℃
假设的壁温为99.8℃ 十分接近实际的壁温 所以计算的值可以采用
所以
K＝
＝2230.50kcal/m2.h.℃
＝2593.60w/m2.℃
＝9336.98KJ/m2.h.℃
F＝＝14.2m2
则 锅底的加热夹套的直径为
D＝＝4.3

参考文献

[1] 管敦仪.啤酒工业手册.上、中、下[M].北京：中国轻工业出版社，1998
[2] 吴思方.发酵工厂工艺设计概论[M].北京：中国轻工业出版社，2005.8
[3] 刁玉伟.化工机械设备设计基础[M].大连：大连理工大学出版社，1988.8,51-347
[4] 丁 浩.化工工艺设计[M].上海：上海科学技术出版社，1989
[5] 梁世中.生物工程设备[M].北京：中国轻工业出版社,2005.2,188-194
[6] 石光源.机械制图[M].北京：高等教育出版社,1990.5,10-12
[7] 顾国贤.酿造酒工艺学[M].北京：中国轻工业出版社,1996.12,1-285
[8] 赵国方.化工工艺设计概论[M].上海：原子能出版社,1990
[9] 化工设备设计手册编写组.材料与零部件.上、中、下、[M].上海：上海人民出版社,1973.10
[10] 上海医药设计院.化工工艺设计手册.上、下册[M].上海：化学工业出版社，1986
[11] 姚玉英.化工原理.上[M].天津：天津大学出版社,1999.8,327-339
[12] 张 勇.中国酿酒工业协会啤酒分会二届理事会工作报告[J].中国酒业新闻网,2008（4）