Календарный план выполнения дипломного проекта 5 Страница

На 1 гл отгружаемого пива при главном брожении выделяется 60 г , который утилизируется с углекислотой.

Годовое количество , образующегося при сбраживании пивного сусла, кг, рассчитывается по формуле:

(3.18)

где – объем готового пива за год, гл

Из цеха розлива исправимый брак пива составляет 2% по всем сортам пива.

Годовой объем исправимого брака, гл

3.1.3 Результаты продуктового расчета для светлого пива

Таблица 3.3 – Материальный баланс переработки 100 кг зернопродуктов на холодное сусло для получения светлого пива

Поступление	Единицы измерения	Выход	Единицы измерения
гл	кг	гл	кг
Сырье:			Продукты:
Зернопродукты			Холодное сусло	5,457
Светлый солод			Экстракт		74,72
Продолжение таблицы 3.3
Поступление	Единицы измерения	Выход	Единицы измерения
гл	кг	гл	кг
			Отходы:
Рис			Масса сухих веществ, оставшихся в дробине		19,75
			Потери:
В том числе сусло, полученное из зернопродуктов	5,793		– солода при полировке		0,4
			– экстракт в пивной дробине		5,13
			– сусла с пивной дробиной	0,336
Итого	5,793			5,793

Таблица 3.4 – Материальный баланс переработки холодного сусла на отгружаемое светлое пиво

Поступление	Единицы измерения	Выход	Единицы измерения
гл	кг	гл	кг
Холодное сусло	5,457		Продукты:
Отгруженное пиво	5,068
Потери:
– при брожении и дображивании	0,137
– при фильтрации	0,122
– при розливе	0,13
Итого	5,457			5,457

3.2 Продуктовый расчет и материальный баланс темного пива

Темное пиво приготавливаем из 85 % светлого солода и 15 % карамельного, следовательно, в 100 кг исходных продуктов содержится светлого солода Q_с = 85 кг и карамельного солода Q_к = 15 кг.

Потери солода при полировке солода П_п = 0,5 % к массе сырья.

Масса полированного светлого солода составит, кг

Масса полированного карамельного солода составит, кг

При влажности светлого солода W_c = 6,0 %, карамельного солода
W_c = 5,0 % масса сухих веществ в светлом и карамельном солоде составит:

Экстрактивность светлого солода Э_с = 80 %, карамельного солода – 75 % на сухие вещества.

Масса экстрактивных веществ в светлом и карамельном солодах, кг:

Общая масса сухих веществ в 100 кг зернопродукта:

(3.19)

где – масса СВ в светлом солоде, кг

– масса СВ в карамельном солоде, кг

= 79,5+14,18 = 93,68 кг

Общая масса экстрактивных веществ в 100 кг зернопродукта:

= 63,6+10,64 = 74,24 кг

Потери экстракта в дробине П_э = 1,75 % к массе зернопродуктов или к массе сухих веществ, остающихся в бродине составит:

В сусло перейдет следующее количество экстрактивных веществ, кг

(3.20)

где – общая масса экстрактивных веществ, кг

– потери экстракта в дробине, кг

= 74,24 – 1,75 = 72,49 кг

Расчет массы сухих веществ, оставшихся в дробине, кг

(3.21)

где – общая масса сухих веществ, кг

– количество экстрактивных веществ, перешедших в сусло, кг

3.2.1 Определение количества промежуточных продуктов

Согласно расчету в сусло перейдет следующая масса экстрактивных веществ, кг:

– темное пиво – 72,49 кг

Масса сусла составит, кг:

(3.22)

где – масса сусла, кг;

– экстрактивные вещества, перешедшие в сусло, кг;

е – массовая доля сухих веществ в начальном сусле, %

Объем сусла при 20^оС составяет:

(3.23)

где d – относительная плотность сусла при 20^оС

кг

гл

Коэффициент объемного расширения при нагревании сусла до 100^оС = 1,04.

С учетом коэффициента объем горячего сусла составит:

V_г.с.= гл

Объем холодного сусла, гл, составит:

(3.24)

где – потери сусла в хмелевой дробине на стадии осветления и охлаждения, %

гл

Расчет объема молодого пива, гл:

(3.25)

где – потери в бродильном цехе, %

гл

Расчет объема фильтрованного пива, гл:

(3.26)

где – потери в цехе дображивания и фильтрации, %

гл

Расчет объема готового пива, гл:

(3.27)

где – потери при розливе пива, %

гл

Общие видимые потери, гл:

(3.28)

где и – объем горячего сусла и готового пива, гл

Общие видимые потери, %:

гл

Определение расхода хмеля и молочной кислоты

Расход хмеля рассчитывают исходя из норм горьких веществ на 1 гл горячего сусла, которые составляют 10,2 г/гл.

Расход молотого гранулированного хмеля Н_хм в г/гл определяют по формуле:

(3.29)

где П – потери по жидкой фазе, %

Принимаем, что будем использовать 2 сорта хмеля (горький и ароматный) с содержанием доли -кислот:

– горький – 10%

– ароматный – 3,5%

и массовой доли влаги в хмеле 5%, а также СО₂-экстракт с содержанием массовой доли -кислот 30%.

кг

Расход гранулированного ароматического хмеля:

кг

Общий расход гранулированного хмеля на 1 гл производимого темного пива:

272,74 + 111,58 = 384,32кг

Расход СО₂-экстракта в г/гл для производства темного пива.

При массовой влаге в хмеле W = 0%, массовой доли -кислот 30%, потери по жидкой фазе 12,52%:

гл

Суммарный расход гранулированного хмеля и СО₂-экстракта на 1 гл

384,32 + 37,62 = 421,94 кг

Расход гранулированного хмеля на 100 кг зернопродуктов определяем по формуле:

Расход гранулированного хмеля:

– горький 111,58 · 5,03 = 561,25 кг

– ароматный 272,74 · 5,03 = 1371,88 кг

Общий расход гранулированного хмеля на 100 кг зернопродуктов:

561,25 + 1371,88 = 1933,13 кг

Расход СО₂-экстракта на 100 кг зернопродуктов составит:

37,62 · 5,03 = 189,23 кг

Суммарный расход гранулированного хмеля и СО₂-экстракта на 100 кг зернопродуктов

1933, 13 + 189,23 = 2122,36 кг

Требуемое количество молочной кислоты

Для подкисления используем 80% молочную кислоту в количестве 0,08 кг на 100 кг зернопродуктов:

кг

3.1.2 Определение количества отходов

Влажность дробины 85%. Ее масса составит, кг:

кг

Количество белкового отстоя влажностью 80%, образовавшегося из 100 кг засыпи зернопродуктов при осветлении пивного сусла составляет – 1,75 кг

При брожении сусла по периодическому способу выход избыточных дрожжей влажностью 88% на 1 гл сбраживаемого сусла составляет 0,8 л.

Количество избыточных дрожжей на 100 кг зернопродукта, л, рассчитываем по формуле:

л

При дображивании пива выход отстоя влажностью 90% на 1 гл браживаемого пива составляет 0,7 л

Количество отстоя на 100 кг засыпи зернопродуктов V, л:

(3.30)

где П – объем отстоя на 1 гл дображиваемого пива

л

3.2.3 Результаты продуктового расчета для темного пива

Таблица 3.5 – Материальный баланс переработки 100 кг зернопродуктов на холодное сусло для получения темного пива

Поступление	Единицы измерения	Выход	Единицы измерения
гл	кг	гл	кг
Сырье:			Продукты:
– зернопродукты			Холодное сусло	5,42
– светлый солод			Экстракт		74,24
Продолжение таблицы 3.5
Поступление	Единицы измерения	Выход	Единицы измерения
гл	кг		гл
– карамельный солод			Отходы:
в том числе сусло, полученное из зернопродуктов	5,75		Масса сухих веществ, оставшихся в дробине		21,19
			Потери:
			– солода при полировке		0,425
			– экстракта в пивной дробине		4,145
			– сусла с пивной дробиной	0,33
Итого	5,75			5,75

Таблица 3.6 – Материальный баланс переработки холодного сусла на отгружаемое темное пиво

Поступление	Единицы измерения	Выход	Единицы измерения
гл	кг	гл	кг
Холодное сусло	5,42		Продукты: Отгруженное пиво Потери:	5,03
			– при брожении и дображивании	0,14
			– при фильтрации	0,12
			– при розливе	0,13
Итого	5,42			5,42

Таблица 3.7 – Сводная таблица расчетов расхода сырья, получения промежуточных продуктов и отходов при производстве пива

Продукты	Светлое пиво	Темное пиво	На годовую выработку на 800000 гл
На 100 кг зернового сырья	На 1 гл пива	480000 гл	На 100 кг зернового сырья	На 1 гл пива	320000 гл
ЗЕРНОВОЕ СЫРЬЁ
Светлый солод					16,9
Карамельный солод	–	–	–
Рис		3,95		–	–	–
Всего		19,95			19,9
ДРУГИЕ ВИДЫ СЫРЬЯ, КГ
Хмель	1,4255	0,28		2,1224	0,42
Молочная кислота	0,064	0,013		0,064	0,013
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ, ГЛ
Горячее сусло	5,793	1,143		5,75	1,143
Холодное сусло	5,457	1,077		5,42	1,077
Молодое пиво	5,32	1,05		5,28	1,05
Дрожжи семянные, л	–	0,008		–	0,015
Фильтрованное пиво	5,198	1,026		5,16	1,026
Готовое пиво	5,068	1,0		5,03	1,0
ОТХОДЫ, КГ
Пивная дробина	131,67	25,98		141,27	28,09
Диоксид углерода	–	0,15		–	0,15
Белковый отстой	1,75	0,345		1,75	0,348
Отходы полировки	0,4	0,79	37884,0	0,4	0,08	25447,5	63331,36
ОТХОДЫ, Л
Избыточные дрожжи	4,366	0,861		4,37	0,869
Отстой после дображивания	2,729	0,538		3,79	0,753
Исправимый брак	–	0,02		–	0,02
Кизельгур. осадок	0,6	0,118		0,6	0,119

4 Выбор и количественный расчет технологического оборудования

Производственная мощность варочного отделения должно строго соответствовать производительной мощности других отделений завода. Емкость аппаратуры варочного отделения должна соответствовать емкости бродильно - лагерных танков. Емкость бродильных танков должна быть кратной количеству сусла, получаемого из одного затора, то есть вмещать количество сусла из 1,2,3 или 4 заторов. Емкость танка зависит от количества пива варимого в сутки. Изложенные соображения являются основанием для определения емкости оборудований для определения емкости оборудований варочного отделения.

Принимаем, что завод работает 320 дней в году. При этом условии в сутки должно разливаться:

V_р.п.= 500000/320=1562 гл.

Для ежесуточного розлива 2-х сортов пива требуется установка танков двух типов, суммарная емкость которых соответствует суточному розливу.

В сутки варим 7 варок, тогда количество засыпи должно быть рассчитано на:

1562/7=223,15 гл.

Для получения 223,15 гл пива требуется получить:

223,15 ·1,143=225,06 гл горячего сусла для светлого пива

223,15 ·1,143=225,06 гл горячего сусла для темного пива

Количество варок:

– светлое 400000/223,15 =1793

– темное 100000/223,15 =448

Всего: 2241

Количество засыпи на 1 варку:

– светлое пиво

– светлый солод: 6400/1793=3,57т

– рис: 1580/1793=0,88т

Общее количество засыпи на 1 варку светлого пива составляет 4,45т

– темное пиво

– светлый солод: 1690/448=3,77т

– карамельный солод: 300/448=0,67т

Общее количество засыпи на 1 варку темного пива составляет 4,44т

4.1 Оборудование для приемки и хранения зернопродуктов

Солодохранилище должно обеспечивать запас сырья на 3 месяца работы. В количественном выражении это cоставит:

Q_c= п·к, (4.1)

где п - количество месяцев;

к- доля максимального месячного выпуска пива от годового(к=0,1)

– светлый солод: 8090·0,1·3=2427т

– карамельный солод: 300·0,1·3=90т

– рис: 1580·0,1·3=474т

Все зернопродукты будут храниться в силосах элеваторного типа СКМ-6. Для хранения наших зернопродуктов наиболее подходит силос СКМ-6-18, с вместимостью одного силоса 420т.

Выбираем силоса СКМ- 6- 18, рассчитываем их количество:

– светлый солод:2427/420=5,8→ 6 шт.

– карамельный солод: 90/420=0,2→1 шт.

– рис: 474/420=1 шт.

Для хранения 3-х месячного запаса светлого солода устанавливаем 6 силосов, для хранения карамельного солода и риса устанавливаем еще по 1 силосу. Таким образом общее количество силосов СКМ- 6- 18 8 штук.

4.2 Оборудование варочного цеха

Годовой расход зернопродуктов по результатам расчетов расхода сырья составляет:

Q_зер=8090+300+1580=9970т

При этом суточный расход в наиболее напряженный период работы(2 и 3 кварталы года) составляет:

Q_c=Q_зер· ; (4.2)

где п- число дней работы в месяц;

к- доля максимального месячного выпуска пива от годового(к=0,1)

В сезон загрузка за квартал составляет 30% от годовой, за месяц 10%.

Q_c=9970· =37,6

Выбираем шестиаппаратный варочный агрегат с единовременной засыпью 5,5 тонн, так как это удовлетворяет нашему расчетному количеству засыпи(Q_зас=3,57+0,88=4,45тонн), тогда число оборотов варочного агрегата в сутки составляет:

п= ; (4.3)

где Q_c- суточный расход зернопродуктов, т;

Q_зас- количество засыпи, т.

п= оборотов, т.е. в сутки мы варим 7 варок.

Приемный бункер рассчитан на 20 тонн. Транспортирующие устройства и вспомогательное оборудование должны обеспечивать скорость разгрузки бункера солода 20т/ч. Для этого используется закрытый скребковый транспортер, нория I - 20/40, магнитный очиститель солода барабанного типа, весы.

Для разгрузки силосов применяются шнековые транспортеры производительностью 20 т/ч. Такой скорости подачи солода достаточно для обеспечения производства солодом.

4.3 Дробильно-полировочное оборудование

Суточный расход по каждому из перерабатываемых видов сырья:

Q_c= ; (4.4)

где - годовой расход определенного вида сырья;

n- количество рабочих дней в месяце;

к- доля максимального месячного выпуска пива от годового.

– светлый солод: 8090· = 30,53т.

– карамельный солод: 300 = 1,13т.

– рис:1580 =5,96т.

Необходимый объем суточных силосов с коэффициентом заполнения 0,9 составит:

– светлый солод: 40м³- 1 шт.

– карамельный солод: 5м³- 1 шт.

– рис: 5м³- 1 шт.

Принимаем к установке суточный силос общим объемом 50м³.

С целью подработки и дробления светлого карамельного солодов используем солодовенную линию. Для подработки и дробления риса- линию для переработки несоложенных зернопродуктов.

Максимальная производительность солодовой линии должна обеспечивать дробление светлого и карамельного солода за 1,5-2 часа, рассчитанная на единовременную засыпь. Принимаем производительность линии 5,5 т/ч. В состав солодовенной линии входят: скребковый транспортер, нория I- 20-40, полировочная машина РЗ- ВПС, весы автоматические Д- 50 магнит, солододробилка «AG Malt», бункер помола с разгрузочным шнеком производительностью 12т/ч.

Количество дробилок: п=

Т.к. производительность дробилки «AG Malt» составляет 6 т/ч, то количество равно 5,34/6=0,89→1 шт.

Линия для переработки несоложенных зернопродуктов должна обеспечивать дробление риса на 2 часа. По данным продуктового расчета на 1 варку используется 290 кг несоложенных зернопродуктов. Принимаем производительность линии 1 т/ч. В ее состав входят: скребковый транспортер нория I - 5/20, магнит, вальцовый станок, бункер помола с разгрузочным шнеком производительностью 5 т/ч.

4.4 Варочное отделение

В варочное отделение устанавливаем один шестиаппаратный варочный порядок «ziemann» с единовременной засыпью 5,5т

Шестиаппаратный варочный порядок состоит из следующего оборудования: заторный аппарат- 2 шт., фильтрационный чан- 1 шт., сусловарочный котел- 1 шт., суслосборник- 1 шт., гидроциклон- 1 шт. Также в порядок входят: предзаторники солода и несоложенных зернопродуктов, охладитель сусла пластинчатого типа, состоящий из 2 секций.

Осахаренный затор из заторного чана перекачивается одноступенчатым центробежным насосом в фильтр- чан за 20 минут 1 тонна солода занимает объем с учетом насыпной плотности 1,9 м³. После дробления занимаемый объем равен 3м³. Так как на 1 варку идет 5.5 тонн зернопродуктов, то общий объем будет составлять:

Соотношение зернопродуктов и воды при варке равно 1:35

Тогда количество воды равно:

V_воды=5,5·3,5=19,25м³.

Дата добавления: 2015-06-30