啤酒工艺设计.docx

…目 录
第一篇 摘要 …………………………………………………………………………………2
第二篇 工艺流程 …………………………………………………………………………… 3
第三篇 物料衡算和热量衡算……………………………………………………………… 4
第一章 物料衡算…………………………………………………………………………4
第二章 热量衡算……………………………………………………………………… 9
第四篇 设备设计计算…………………………………………………………………… 15
第一章 糖化设备……………………………………………………………………… 15
第二章 发酵………………………………………………………………………… 31
第三章 包装…………………………………………………………………… ……34
第四章 其它设备……………………………………………………………………… 35
第五篇 耗水估算…………………………………………………………………………… 39
第六篇 耗电估算…………………………………………………………………………… 41
第七篇 耗汽估算…………………………………………………………………………… 42
第八篇 耗冷估算…………………………………………………………………………… 43
第九篇 人员配置…………………………………………………………………………… 44
第十篇 啤酒生产工艺流程图 ……………………………………………………………附页
第十一篇 糖化车间平面设计图…………………………………………………………… 附页
第十二篇 糖化车间立面图 ………………………………………………………………附页
第十三篇 20万吨啤酒厂生产流程图………………………………………………………附页
第十四篇 全厂总平面布置图…………………………………………………………………附页
第十五篇 全厂总平面布置……………………………………………………………………46
第十六篇 投资概算………………………………………………………………………… 47
参考文献 ………………………………………………………………………………… 49
第一篇 摘要
啤酒它是以大麦和水为原料，并添加少量酒花，采用制麦芽，糖化，发酵等特定工艺酿造而成的是一种含有少量酒精和充足二氧化碳，具有酒花香和爽口苦味，营养丰富，风味独特的低度酿造酒。啤酒是当今风靡世界最流行饮料之一，在2002年以后，我国已成为世界上啤酒产量最大的国家，达到2386.83万千升，在最近今年公司大幅度发展，雪花单品牌2006年已达到500万吨。
本次设计对年产20万吨啤酒厂进行初步设计（其中包含10万吨纯生啤酒），原料采用麦芽和淀粉，因为小麦糖蛋白含量较高，泡沫好，花色苷含量低，有利于啤酒非生物稳定性，风味也很好，其发发酵速度快，富含α和β－淀粉酶，因此使用一定量的小麦芽为辅料；为使成品口感符合中国人的需求，并结合成本和能源消耗，提高糖化、发酵、过滤设备的利用率，本次设计采用高浓稀释的生产方式。为减少在生产过程中与氧的接触机会，糖化过程的醪液倒出方式均采用底部进料方式，本设计对啤酒生产过程中的糖化、发酵、过滤、包装进行了详细的物料平衡和热量平衡计算，对各工序的设备能力进行较为详细的计算和选型，采用国产、进口先进水平的设备，对工艺技术的实施提供有力的保障；对生产过程当中的耗水、耗电、耗汽、耗冷进行基础估算，并对成本进行简单的概算。在此基础上，对整个生产过程、全厂总布置进行简单的绘制。

第二篇 工艺流程
一、 工艺流程简介
本设计选用中粮麦芽厂生产的中粮澳芽与承德麦芽按1：1的比例混合，然后用增湿粉碎机粉碎，加入糖化锅与水混合浸渍一段时间，使麦芽粉吸水膨胀，使酶溶出、恢复活力，再将麦芽醪液逐步加热升温。让麦芽醪液先在较低的温度下（50度）进行蛋白质分解，保持40分钟，使蛋白酶将蛋白质转化为易溶于水的 胨、肽、氨基酸。在糖化锅进行的同时，将淀粉加入糊化锅与水、酶制剂混合进行糊化。当淀粉液化结束后，将糊化醪打入糖化锅内，与完成蛋白质分解的麦芽醪混合，使混合醪液达到淀粉糖化温度（68度），并保持40分钟，然后升温至72度保温10分钟，糖化彻底后，升温至78度并将醪液打入过滤槽进行过滤、洗糟，得到一定浓度的麦汁在煮沸锅内进行煮沸，在煮沸过程中加入酒花或酒花制品，最终得到定型热麦汁。热麦汁进入回旋沉淀槽，分离酒花糟和热凝固物，经过板式换热器，使其冷却至发酵所需温度，进入发酵罐，在酵母的发酵作用下，将可发酵性糖分解为酒精和CO2。发酵结束后经过滤机过滤后，得到清酒。清酒经包装车间灌装，得到成品啤酒。
纯生啤酒生产在包装灌装之前，进行膜过滤除菌，刷洗干静的瓶子在灌装之前进行冲瓶灭菌确保无菌灌装，与酒液接触的气源必须经过颇尔过滤器过滤除菌，瓶盖和瓶盖输送系统在线灭菌，现代生产一般不对车间进行封闭，但冲瓶与灌装系统需要全封闭，车间应保持清洁干燥，纯生啤酒生产需要每生产两小时后，对灌装设备和车间进行刷洗灭菌。

二、 流程示意图

成品
淀粉糊化
麦芽糖化
混合醪液糖化
过滤
麦汁
麦糟
煮沸
沉淀
冷却
发酵
过滤
包装
酵母
酶制剂
CO2
洗糟水
酒花、麦汁澄清剂
热凝固物
冷凝固物
脱氧水

第三篇 物料衡算和热量衡算
第一章 物料衡算
（一）计算依据
（1） 工艺采用双醪浸出糖化法、露天锥形发酵罐一罐法发酵
（2） 100公斤混合原料投料，麦芽：淀粉：小麦芽＝55％：40％：5%（重量比）
（3） 糖化冷麦汁浓度14°P
（4） 原麦汁浓度B=17％
（5） 啤酒生产损失率如下表
项目
名称
代号
％
备注
额定指标
原料利用率
φ
98.5

麦芽水分
Wm
5

淀粉水分
Wn
13

无水麦芽浸出率
Em
75

无水淀粉浸出率
En
103

原料配比
麦芽
m
60

淀粉
n
40

损失率
麦芽磨碎和清净损失
Pm
0.66
投料量对
发酵损失

2.0％
对冷麦汁量
过滤损失

0.5％
对发酵液量
酿造酒损

2.5
对冷麦汁量
包装酒损

1.5
对清酒量

（二）糖化物料计算
1、 麦芽清净磨碎损失重量（g）
gm=m×Pm=60×0.66%=0.396公斤
2、 100公斤混合原料中含浸出物重量（E）
G麦芽＝φ（m－gm）(1－Wm) Em=98.5%×(60－0.396)×(1－5%)×75%=41.8公斤
G淀粉＝φn(1－Wn)×En=98.5%×40×(1－13%)×103%=35.3公斤
则： E= G麦芽+G淀粉=41.8+35.3=77.1公斤
3、 糖化用水量计算（G水）
糖化时原料利用率φ＝98.5％，原料含水量和糖化时水分蒸发量忽略不计。
φ×E×(100－B) 98.5%×77.1×(100－17)
G水＝ = =370.78公斤
B 17
4、 麦糟的计算
原料非浸出物＝原料重量×（1－原料水分）×（1－原料浸出率）×原料利用率
麦芽中非浸出物＝60×（1－5％）×（1－75％）×98.5％＝14.04公斤
淀粉中非浸出物忽略不计
则每100公斤混合原料中含非浸出物与麦芽中非浸出物重量相等为14.04公斤
设：由过滤槽排除的非浸出物即为麦糟，其含水量为80％－85％，现取80％
则： 湿麦糟重量＝14.04÷（1－80％）＝70.2公斤
5、 麦糟吸麦汁量
当头号麦汁滤出后，残留在麦糟内液体是被原料内非浸出物吸收的头号麦汁，其吸收率即为麦糟的含水率（80％）。
麦糟吸头号麦汁量为：
70.2×80％÷（1－17％）＝67.66公斤
6、 头号麦汁收量：
由100公斤混合原料可得17％麦汁量为：（原料浸出物含量×原料利用率）＋糖化用水量
即：（E×φ）+W水＝（77.1×98.5％）＋370.78＝446.72公斤
由于原料中非浸出物吸收部分麦汁，所以实际头号麦汁收量为：
446.72－67.66＝379.06公斤
7、 洗糟用水量计算
过滤槽的水平衡
进
出
W1－糖化用水量＝370.78
W4－麦汁带走的水量
W2－洗糟用水量
W5－麦糟吸收的水量
W3－原料带进来的水量

（1）由麦汁带走的水量（W4）
最终麦汁浓度14％，麦汁煮沸后经沉淀槽和薄板换热气冷却时，由于麦汁自然蒸发，其浓度提高0.2％，所以，在煮沸锅煮沸后麦汁浓度为13.8％
则 煮沸后麦汁重量＝E×φ÷B=77.1×98.5%÷13.8%=550.31公斤
按集团要求，取麦汁煮沸强度为8.5％，煮沸时间为75分钟，设煮沸锅内蒸发水分为W蒸。那么：W蒸＝煮沸前麦汁量×煮沸强度×煮沸时间
即：W蒸＝（W蒸＋550.31）×8.5％×75÷60
计算得W蒸＝65.34公斤
则：煮沸前麦汁重量＝65.34＋550.31＝615.65公斤
煮沸前麦汁浓度（B`）为
B`= E×φ÷麦汁总量×100％＝77.1×98.5％÷615.65×100％＝12.34％
过滤槽排出所有麦汁带出得水分W4为：
W4=煮沸前麦汁重量－其中浸出物含量＝615.65－77.1×98.5％＝539.71公斤
（2）麦糟带走得得水量（W5）
w5=湿麦糟重量－湿麦糟中干物质重量＝70.2－14.04＝56.16公斤
（3）原料带进的水量（W3）
W3=（60－0.396）×5％＋40×13％＝8.18公斤
则洗糟水量W2＝W5＋W4－W1－W3
即W2＝56.16＋539.71－370.78－8.18＝216.91公斤
8、 热麦汁体积
由上计算可知，煮沸结束后得浓度为13.8％的热麦汁，重量为550.31公斤，此13.8％麦汁的比重γ＝1.0552公斤/升，而100℃时的热麦汁比20℃时其体积膨胀系数为1.04
所以 热麦汁体积 V=550.31÷1.0552×1.04=542.38升
9、 酒花计算
设：酒花用量为每百升热麦汁添加干酒花量为0.2公斤
则：每百公斤混合原料的酒花用量＝542.38×0.2÷100＝1.08公斤
设：酒花在麦汁煮沸时浸出率为40％，湿酒花糟含水量为80％。
则：湿酒花糟重=1.08×（1－40％）÷（1－80％）＝3.24公斤
（三）澄清冷却物料计算
澄清冷却损失占热麦汁体积的％，包括：
1、酒花糟带走麦汁 0.3％
2、输送管路损失麦汁 0.3％
3、水分蒸发、体积收缩、热凝固物 7.4％
澄清冷却总损失 8％
则冷麦汁产量为：542.38×（1－8％）＝498.99升
（四）主发酵计算
1、 发酵过程排出的CO2量
每100升14％的发酵液可发酵性糖为9.3公斤，每2公斤可发酵性糖可生成1公斤CO2，则每100升发酵液可产生CO2量为9.3÷2＝4.67公斤
由上述计算知每100Kg混合原料可得498.99升发酵液，
发酵液中CO2的溶解量为0.3％
则溶解在发酵液中的CO2含量为498.99×0.3%=1.50公斤
每100Kg混合原料可回收CO2量为4.67－1.5＝3.17公斤
主酵时间为6天
则每100Kg混合原料每天可回收CO2量为3.17÷6＝0.53公斤
2、 酵母产量
设：每百升麦汁在发酵后形成1.5－2.5公斤泥状酵母，取其平均值2.0公斤
则：酵母产量＝498.99×2.0÷100＝9.97（公斤）
设：主酵形成泥状酵母，（含水量为85％），平均40％用于再生产菌种，60％用于制造商品干酵母粉（含水量为7％）。
则：商品干酵母＝9.97×（1－85％）×60%÷（1－7％）＝0.966公斤
（五）发酵后啤酒收量
设：啤酒在发酵期间损失为：泡盖、酵母沉降及输送等体积损失为冷麦汁的2.0％。那么
(嫩啤酒)发酵液产量＝498.98×（1-2.0％）＝489.0升
（六）过滤清酒量
过滤酒损为0.5％(由于酒头排放而形成的损失，过滤机内酒液和管路内酒液采用CO2备压进行回收)。
得到14％浓度清酒量＝489×（1－0.5％）=486.5升
由14％高浓稀释为11％的清酒量＝486.5×14÷11＝619升
酿造酒损＝（冷麦汁量－清酒量）÷冷麦汁量＝（498.98－486.56）÷498.98＝2.5％
（七）成品酒的计算
包装酒损为1.5％
14度高浓成品啤酒量＝486.5×（1-1.5％）＝479.2
11度成品酒产量＝619×（1－1.5％）＝609.7升
成品酒总收率＝成品啤酒量÷热麦汁量＝479.2÷548.32＝88.36％
瓶装啤酒容量为0.63升/瓶 则
瓶装啤酒数＝609.7÷0.63＝967.77瓶
11度啤酒每升重1.012公斤
吨啤酒粮耗＝投料量÷成品啤酒量÷密度＝100×1000÷609.7÷1.012＝162.07公斤
(八)酿造车间物料消耗如下：
项目
消耗（对11度清酒）
过滤硅藻土Kg/Kl清酒
1.1
酸＋碱性洗涤剂Kg/Kl清酒
0.20
碱片Kg/Kl清酒
0.45
消毒剂Kg/Kl清酒
0.35
过滤袋个/Kl清酒
0.0007

（八）包装车间各种物料消耗如下：
项目
消耗
碱片（Kg/Kl啤酒）
1.7
洗瓶剂（Kg/Kl啤酒）
0.30
商标胶（不贴背标）
0.33
商标胶（贴背标）
0.50
润滑剂（Kg/Kl啤酒）
0.08
过滤袋(个/Kl啤酒)
0.0017
瓶耗用(个/Kl啤酒)（630ml）
1595
盖耗用(个/Kl啤酒) （630ml）
1597
标耗用(个/Kl啤酒) （630ml）
1589
喷码油墨（升/Kl啤酒）
0.0005
喷码清洗液（升/Kl啤酒）
0.0008
喷码稀释液（升/Kl啤酒）
0.0008
美容剂（升/Kl啤酒）
0.07
啤酒瓶数量=609.7÷1000×1595=972.47个
盖耗用＝609.7÷1000×1597＝973.69个
标耗用＝609.7÷1000×1589＝968.81个
年产11度20万吨成品啤酒其体积为19.76万米3
由上述物料平衡计算可知1米3成品啤酒和20万吨成品啤酒（1.976×105M3）的物料消耗如下：
物料名称
单位
以100公斤混合原料为计算依据
以1米3成品啤酒为计算依据
20万吨成品啤酒为计算依据
混合原料用量
公斤
100
164.01
324.08×105
麦芽用量
公斤
55
90.2
178.23×105
小麦芽用量
公斤
5
8.2
16.18×105
淀粉用量
公斤
40
65.6
129.63×105
酒花
公斤
1.08
1.77
3.50×105
热麦汁量
公斤
542.38
889.50
1757.65×105
冷麦汁量
升
498.99
818.34
1617.04×105
发酵液量
升
489.0
801.96
1584.67×105
CO2回收量
公斤
3.17
5.2
10.28×105
商品干酵母量
公斤
0.966
1.58
3.12×105
14度清酒量
升
486.5
797.86
1576.57×105
11度清酒量
升
619
1015.16
2005.96×105
11度成品啤酒量
升
609.7
1000
1976×105
瓶装酒瓶数
个
967.77
1587.14
3136.19×105
过滤硅藻土
Kg/Kl清酒
0.68
1.11
2.2×105
湿麦糟量
公斤
70.2
115.13
227.50×105
湿酒花糟量
公斤
3.24
5.31
10.49×105
糖化用水量
公斤
370.78
608.08
1201.57×105
洗糟用水量
公斤
216.91
355.73
702.92×105
啤酒瓶数量
个
972.47
1594.85
3155.38×105
瓶盖数量
个
973.69
1596.85
3155.38×105
标数量
个
968.81
1588.84
3139.55×105

第二章 热量计算
本设计采用双醪浸出糖化法。
一、 糖化过程热量计算
（一）糖化
(1) 工艺参数如下：
糊化料水比1：3.7
糖化加水比1：3.7
(2) 工艺流程图如下： 其中的投料量为糖化一次用料量。
糖化锅 50℃ 糊化锅50℃
↓ ↓(20～30min)
↓ 70℃（15min）
↓（30min） ↓
↓ （10min） ↓（25～30min）
68℃（60min） ←——————— 95℃（10min）
↓
72℃（10min）
（碘液反应完全）
↓（15min）
78℃——→麦汁过滤
（3）每批次投料量的计算
每年旺季生产量占总生产量的70％，投产天数为200天，日投产批次为8批
每批使用混合原料量为
324.08×105×70％÷200÷8＝1.42×104公斤
麦芽用量＝1.42×104×55％＝7810公斤
小麦芽用量＝1.42×104×5％＝710公斤
淀粉用量＝1.42×104×40％＝5680公斤
根据工艺糖化锅水量＝（7810＋710）×3.7＝31524公斤
糖化醪量＝7810＋710＋31524＝40044公斤
糊化锅水量＝5680×3.7＝21016公斤
糊化醪量＝5680＋21016＝26696公斤
糖化投料水量＝21016＋31524＝52540公斤
（4）糊化醪和糖化醪比热计算
谷物干物质比热C0=0.37千卡/公斤℃水的比热C水＝1.0千卡/公斤℃

∴C麦芽＝0.37×（1－5％）＋1×5％＝0.401千卡/公斤℃
C淀粉＝0.37×（1－13％）＋1×13％＝0.45千卡/公斤℃
C淀粉×G淀粉＋C水×G水
C糊化醪＝
G淀粉＋G水
＝（0.45×5680＋1×21016）÷（5680＋21016）＝0.88千卡/公斤℃

C麦芽×G麦芽＋C水×G水
C糖化醪＝
G麦芽＋G水
＝（8520×0.401＋1×31524）÷（8520＋31524）＝0.87千卡/公斤℃
（5）糖化下料水耗热量Q1
糖化下料水由自来水和薄板冷却用冰水与麦汁热交换得到的热水混合得到
∴糖化下料水耗热量Q1＝0
（6）糊化锅醪液有50度升至95时所耗用的热量Q2：
Q2＝糊化锅醪液量×C糊化醪×温差
＝26696×0.88×（95－50）＝1057161.6千卡
（7）糊化锅水分蒸发带走的热量Q3
设75度保温和95度保温时每小时蒸发量为4％、水汽化热为539.4千卡/公斤
Q3＝26696×0.04×539.5×（25÷60）＝240041.5千卡
（8）合醪后温度W计算
由工艺知，糊化醪释放热量与糖化醪升温热量相等
即;0.88×26696×(95-W)=40044×0.87×(W-50)
经过计算得W＝68.1度与工艺要求相符
（9）糖化锅由68度升至78度耗热量Q4
由于糊化醪和糖化醪比热相当，取合醪后糖化醪比热为0.88千卡/公斤℃
Q4＝52540×0.88（78－68）＝462352千卡
（10）设在糖化过程中环境吸热及加热糊化锅和糖化锅等热量损失为15％
（11）糖化过程需热量Q
Q= (Q2 ＋Q1 ＋Q3 ＋Q4)×1.15=(0＋1057161.6＋240041.5＋462352)×1.15
=1775045.4千卡
（二）麦汁过滤过程热量计算
洗糟水由薄板冷却用冰水与麦汁热交换得到的热水得到
洗糟水温度控制76－78度，洗糟水量由物料平衡计算为
1.42×104÷100×216.91＝30801.22公斤
投料一次可得冷麦汁量由物料平衡计算为1.42×104÷100×498.99＝70856.58公斤
麦汁冷却水量与冷麦汁量比例为1：1，洗糟用水不用外加冷水
由第十章好冷计算知，热交换的热水温度能达到工艺要求
（三）麦汁煮沸过程耗热量Q
根据物料平衡每100公斤原料得煮沸前麦汁615.65公斤，则每批次投料量得煮沸前麦汁量＝1.42×104÷100×615.65＝87422.3公斤，煮沸前麦汁初温为75℃，麦汁（11°P~12°p）比热为0.945千卡/公斤℃
（1）麦汁由75℃加热至沸点耗热量Q1
Q1＝87422.3×0.945×（100－75）＝2065351.8千卡
（2） 蒸发时耗热量Q2
麦汁煮沸时间75分钟，煮沸强度8.5％则
Q2＝87422.3×75÷60×8.5％×539.4＝5010281.3千卡
（3）加热煮沸锅耗热量Q3
煮沸锅采用不锈钢材料,比重 7900KG/m3每100公斤原料现需煮沸锅容积为800～900升，取800参数，则煮沸锅容积V＝1.42×104÷100×800＝113600升，由后面计算知煮沸锅重量W约23000公斤，不锈钢比热为0.097千卡/公斤℃，取煮沸锅温为30度
Q3＝23000×0.097×（100－30）＝156170千卡
（4）煮沸总耗热量Q
设：煮沸时热损失为15％，则Q=（Q1＋Q2＋Q3）×1.15＝（2065351.8＋5010281.3＋156170）×1.15＝8316573.6千卡
（四）糖化一次耗用蒸汽量D
使用表压为0.25MPa的饱和蒸汽热焓i=648.7千卡/公斤
间接加热得热效率η＝0.95
每糖化一次总热量∑Q=糖化过程需热量＋麦汁过滤过程热量＋麦汁煮沸过程耗热量=1775045.4＋0＋8316573.6=10091619千卡
D＝∑Q÷（i-100）÷η=10091619÷（648.7-100）÷0.95=19359.9公斤
化成每100公斤混合原料投料，糖化时耗蒸汽量为
19359.9÷1.42×104÷100＝136.3公斤
（五）、糖化过程每小时最大蒸汽耗量Qmax
糖化过程各步骤中麦汁煮沸耗热量最大，煮沸时间为1.25h, 热效率95%：
Qmax=Q煮沸/1.5×95%=8316573.6/1.5×95%=5836192千卡
相应的最大蒸汽耗量为：
Dmax=Qmax/(I-i)= 5836192/（684.7-100）=9981.5公斤
（六）、蒸汽单耗
根据设计每年糖化次数200×8/0.7=2285次，生产啤酒20万吨年耗蒸汽总量为：
DT=D×2285=19359.9×2285=44237371.5kg
（七）、酿造车间吨啤酒耗汽为44237371.5÷20万吨＝0.22吨/吨酒
二、 发酵过程热量衡算
发酵工艺曲线：9℃保温24h—24h升温至11度保温144h—48h降温至3度—48h降温至-1度贮酒
（一）主酵间放热Q1
主发酵时麦汁的真正发酵度为50％
主酵期间被发酵的麦芽糖为W
W=498.99×1.42×104÷100×1.056×0.14×0.5=52377.08公斤
麦芽糖发酵反应总方程式如下：
C12H22O11＋H2O＋4ATP＋4Pi＝4C2H5OH＋4CO2＋4ATP＋能量
每分子麦芽糖发酵将释放出-48.8～-72千卡的自由能，此自由能将转化成热能，使麦汁升温，取平均值为58千卡/克分子
则每公斤麦芽糖发酵的放热量q为
q=58÷342×1000=169.6千卡/公斤 式中342为麦芽糖的分子量
那么主发酵时发热Q1＝W×q＝52377.08×169.6＝8883152.8千卡
（二）发酵液降温放热Q2
发酵液从11℃将至3℃放热
Q2＝498.99×1.42×104÷100×1.056×0.93×（11－3）＝556036.4千卡
（三）后发酵放热Q3
后发酵时发酵度由50％提高到67％，则发酵的麦芽糖为
W=489.0×1.42×104÷100×1.015×0.14×（67－50）＝167741.4公斤
Q3＝169.6×167741.4＝28448941.4千卡
1.015—嫩啤酒的比重
（四）发酵液从3℃将到－1℃放热量Q4
Q4=489.0×1.42×104÷100×1.015×0.955×(3＋1)=269232.0千卡
0.955—后酵啤酒比热 千卡/公斤℃
(五)冰水从18度降至2度放热量Q5
由耗冷估算知每批麦汁冷却需冰水量为72940.4公斤，设每次制造冰水量为80吨，则放热量Q5＝1280000千卡
（六）发酵过程总放热量
∑Q＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4＋Q5=8883152.8＋556036.4＋28448941.4＋269232.0＋1280000=39195153.6千卡

三、包装过程热量
(一)洗瓶机用汽量
计算公式：D=jN
式中：j—每1000瓶洗瓶时，每小时所耗蒸汽量，经验数据为15公斤
N—千瓶数，每1000瓶为1
由物料衡算知，每批需洗瓶量为967.77×142＝137423.34个
洗瓶机为36000瓶/h
洗瓶机工作时间为137423.34÷36000＝3.8小时
洗瓶机每小时耗汽360000÷1000×15＝540公斤
每批耗汽540×3.8＝2052公斤
全年耗汽2052×2285＝4688820公斤
（二）杀菌机用汽量
据实际经验，每1000瓶啤酒经过杀菌机耗蒸汽量为100公斤
则每批耗汽量为100×137423.34÷1000＝13742.3公斤
全年耗汽量为100×3155.38×105÷1000＝31553800公斤
（三）包装耗汽量为
4688820＋31553800＝36242620公斤
吨啤酒包装＝362620÷20万吨＝0.18吨/吨酒
四、其它耗汽为0.02吨/吨酒
五、总耗汽量为0.02＋0.18＋0.22＝0.42吨/吨酒

第四篇 设备计算
第一章 糖化设备
一、斗式提升机
斗式提升机常用于将物料垂直提升到一定高度，以便物料借重力自流下降。目前我国生产的斗式提升机的型式有D型，HL型，PL型。D型是采用橡胶带为牵引构件，HL型是以锻造的环型链条为牵引构件，PL型是采用板链为牵引构件。发酵工厂最常用的是以橡胶带牵引的D型斗式提升机。
1、麦芽输送机的计算
麦芽由斗式提升机运送到贮箱，要求在1小时内完成，麦芽糖化一次定额8520㎏，干麦芽密度为500㎏/m3。
输送一次麦芽体积V＝8520/500＝17.04m3
麦芽每小时输送量为17.04/1＝17.04m3/h
2、 淀粉输送机的计算
淀粉上料采用斗式提升机
糖化一次淀粉定额5680㎏，淀粉密度800㎏/m3
输送一次淀粉体积V＝5680／800＝7.1m3
上料时间为40分钟
淀粉每小时输送量7.1÷60×40＝4.7m3/h
麦芽和淀粉的输送各用一台斗式提升机可以满足输送需要。
3、斗式提升机选型
查《发酵工厂设计概论》P134选型。
选用D250型深斗S制　P134表6-10
输送量35m3/h　料斗宽250mm　容量3.2L　斗距400MM　
输送胶带宽度300㎜层数5　外层厚1.5㎜　每米长料斗及带重10.2㎏　
料斗运行速度1.25m/s　转动滚筒转速47.5r/min　电机功率5.5kw
生产能力计算
Q=3.6（v/a）rωø
式中　　Q－斗式提升机的生产能力　　　
V－斗的容积（L）
　　　　a－相邻两斗的距离（m）　　
ω－料斗的提升速度（m/s）
ø－料斗的填充系数，一般为0.7－0.8，取0.8　
r－物料的重度（t/m3）
Q＝3.6×（3.2/0.4）×0.5×1.25×0.8＝14.4(t/h)>17.04(t/h)
∴本设计选用D250型斗式提升机完全符合要求。
二、原料暂贮罐
1、麦芽暂贮罐
（1）所需容积的计算
每批投料量G＝8520㎏ 麦芽容积γ＝500㎏/m3
有效容积系数φ＝0.8
实际容积V＝G/φγ＝8520/（500×0.8）＝21.3m3
（2）结构： 采用方型斜锥底，铁皮钢架结构。
设定箱内尺寸 长：3500mm 宽：3000mm　 高：2500mm　
a＝500mm b＝500mm　　 h＝1800mm
V＝Abh+h/6×(2AB+Ab+aB+2ab)＝33.675 m3>21.3m3
∴符合要求
三、粉碎机
1、粉碎的意义：
啤酒厂原料的粉碎大多使用辊式粉碎机，主要用于粉碎麦芽和大米。常用的有两辊式、四辊式、五辊式和六辊式。在啤酒生产中，为了加速蒸发、糖化、发酵的反应速度，对于使用的固体原料常需将其粉碎。粉碎效果的好坏，不仅直接反应出粉碎操作的合理性和经济性，而且会间接影响到蒸煮、糖化、发酵的效果。由于本次设计采用淀粉原料不需粉碎，只对麦芽粉碎机进行计算
2、麦芽粉碎机的计算
（1）、生产能力的计算
每批投麦芽量为8520㎏，粉碎时间为0.5小时，能力为17吨/小时
粉碎机的生产能力 Q=60bLπDnγφ(㎏/h)
式中： Q——粉碎机的生产能力（㎏/h）
b——两辊间隙，取b=0.00035
L——辊子长度，取L=10000mm
D——辊子直径，D=420mm
N——辊子的转数（r/min） n=60v/πD
V——辊子的圆周速度，一般为2-5m/s,取4m/s
γ——麦芽的容重，500㎏/m3
φ——容积系数，一般φ=0.5-0.7，取φ=0.7
Q=60×0.00035×10×3.14×0.42×[60×4/（3.14×0.42）] ×500×0.7=2016000㎏/h
所选粉碎机符合要求
（2）、功率的计算
据经验，粉碎机每500㎏麦芽的功率消耗为1KW。
每批次消耗的功率为8520/500×1=17.04K
3、 选型:
采用能力为20吨/小时的MSK-A型增湿粉碎机
特点：
Ø 由料位、变频供料及水温调节组成的浸麦控制系统，能满足不同质量的麦芽得到最佳浸泡效果
Ø 混合仓液位及变频料浆泵系统能确保料、液均匀混合，自动调节进醪速度，能有效的防止进料时吸入多量的氧气（选配）
Ø 自动充入CO2进行绝氧粉碎(选配)
Ø 粉碎供料变频调速，料、水比恒定能防止塞机阻
三、 糊化锅设计
糊化锅为圆柱形器身，半球形夹层底和弧形顶盘组合的容器。夹层底通入2㎏/㎝2蒸汽。靠近锅底处有螺旋式搅拌器，锅底下装有出料阀。蒸汽冷凝水从夹套底部排管排出。不凝性气体从蒸汽夹套上方的导出管用旋塞间歇放出。糊化醪与糖化醪在两锅间的输送经底部的管用泵压送。锅侧身有8个耳架，借以安装在楼层的横梁上。锅盖上开设1个孔，锅盖的顶部设有排气管；设有一个用于刷洗的喷球。根部还设有排气孔门，根据需要调节其启闭程度。顶上设有风帽，防止飞鸟进入及风雨倒灌，锅盖上装有下粉筒装置。为避免粉尘扬起，在下粉时有冷热水同时进入。锅盖上还装有压力表、温度和照明灯，并设有醪液进口。
糊化锅的材料采用不锈钢制成。不锈钢材料结实，美观，耐热，耐压，价格低廉，性能好。
（一）、糊化锅设计计算
1、糊化锅主体尺寸计算
(1)、糊化锅容积计算
糊每批次投料糊化醪量为26696公斤
糊化醪密度为γ=1059㎏/m3
V有=G1/γ=26696/1059=25.21m3
糊化锅容积V=V有/φ=25.21/0.7=36m3
式中φ——糊化锅的容积系数，取φ=0.7
（2）、糊化锅直径
主体尺寸以半球底计算。
糊化锅的直径为D=1.15V0.33=1.15×360.33=3.75m
糊化锅的高度H，为了有利于液体循环及有更大的加热面积，取D：H=3：2