Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Выбор и обоснование технологической схемы варочного цеха
• 2. Описание технологической схемы варочного цеха
• 3. Расчёт продуктов производства
• 3.1 Расчёт продуктов производства пива "Жигулёвское"
• 3.2 Расчёт продуктов производства пива "Рижское"
• 3.2.4 Расчёт отходов производства
• 3.3 Расчёт продуктов производства пива "Мартовское"
• 3.3.4 Расчёт отходов производства
• 4. Расчёт и подбор технологического оборудования варочного цеха
• 4.1 Технические характеристики оборудования варочного порядка
• 4.2 Дополнительное оборудование
• 5. Расчёт расхода воды и тепла в варочном цехе
• 5.1 Расход воды
• 5.1.1 Расход горячей воды
• 5.1.2 Расход холодной воды и энергии на её охлаждение
• 5.2 Расход пара
• 6. Расчёт площади складских помещений
• 6.1 Склад карамельного и жжёного солода
• 6.2 Склад хмеля
• Список использованной литературы

Введение

Пиво было известно человечеству ещё с незапамятных времён. Его популярность обуславливается своеобразным хмелевым ароматом, терпким горьковатым вкусом и освежающим эффектом от растворённого в нём диоксида углерода.

С приходом эпохи индустриализации начиная с середины XIX в. производство пива неизбежно переходит к промышленным масштабам. В XXI в. популярность пива продолжает неуклонно расти, оно становится в прямом смысле слова мировым напитком. В настоящее время среди всех готовых напитков пиво имеет наибольший товарооборот. Производство пива в мире в 2008 году по данным компании Kirin - ведущего в Японии производителя слабоалкогольных напитков - достигло 181,1 млрд литров. В 2008 году Россия находилась на третьем месте в списке стран, лидирующих по производству пива, объёмы его производства составляли 11,4 млрд литров. Среднеевропейский уровень потребления пива составляет около 70 литров в год на душу населения, при этом в ряде высокоразвитых стран потребление пива доходит до 100-150 литров в год. Среднедушевое потребление пива в России постепенно приближается к средним европейским показателям, по различным оценкам оно достигает от 80 до 85 литров в год. Во многих странах пиво считается хорошей альтернативой крепким алкогольным напиткам, несущей, скорее, пользу, чем вред.

Учитывая всё это, пивоварение на данный момент является активно развивающейся отраслью. Возрастающий спрос требует увеличения объёмов производства, в связи с чем огромное значение приобретает не только сохранение, но и повышение качества производимой продукции, что становится возможным в условиях ускоренного научно-технического прогресса в пивоваренной отрасли. Актуальным становится повышение стойкости продукции, и соответственно острее встаёт вопрос о её качестве.

варочный цех пивоваренный завод

Также в связи с расширением масштабов производства необходимо большое внимание уделять таким аспектам производства, как внедрение безотходных технологий, сокращение потерь на всех стадиях технологического процесса, включая хранение сырья и реализацию готовой продукции, экономия потребляемой электроэнергии.

Техническое оснащение пивоваренной отрасли в XX в. претерпевает значительные изменения. Наряду с усовершенствованием классических конструкций оборудования, появляются кардинально новые решения. И прогресс в этой области неуклонно движется вперёд.

Оборудование варочного отделения потребляет наибольшее количество тепловой энергии, удельный расход которой составляет 81-128 МДж/гл товарного пива, при общих удельных затратах тепловой энергии на производство пива 130-185 МДж/гл. При этом только на кипячение сусла приходится 24-54 МДж/гл. Всё это свидетельствует об актуальности и важности решения проблемы снижения затрат тепловой энергии в пивоваренном производстве.

Целью данного проекта является разработка технологической схемы и планировочного решения варочного цеха пивоваренного завода годовой мощностью 10,5 млн дал пива с учётом обеспечения экономичного потребления электроэнергии.

1. Выбор и обоснование технологической схемы варочного цеха

В варочном цехе пивоваренного завода осуществляются следующие технологические операции:

приём суточного запаса зернопродуктов,

очистка зерна от примесей,

дробление зернопродуктов,

затирание зернопродуктов,

фильтрование затора,

кипячение сусла с хмелем,

осветление и охлаждение сусла.

Варочный цех включает в себя подработочное отделение, варочное отделение, помещения складов и административно-бытовые помещения.

Подработочное отделение оформлено в виде четырёхэтажной пристройки к главному корпусу. Зерно по возможности должно поступать на технологические операции самотёком с верхнего этажа на нижний по трубопроводам, что исключает необходимость установки дополнительных транспортирующих средств, работающих от электропривода. Кроме того, процессы транспортировки и подработки зерна сопровождаются значительными выбросами пыли в воздух помещения, поэтому подработочное отделение должно быть обязательно отделено от остальных производственных помещений и оснащено специальными аспирационными устройствами.

Дробление зернопродуктов осуществляется в усовершенствованной дробилке мокрого помола марки Variomill (фирма Steinecker, Германия). Её конструкция сочитает в себе ряд преимуществ по сравнению с известными системами сухого, кондиционированного и мокрого дробления традиционной конструкции. В данной дробилке осуществляется увлажнение и дробление зерна, смешивание его с водой, гомогенизация и транспортировка в заторный аппарат уже готового затора. В процессе смешивания возможно производить корректировку pH затора. В качестве рабочего органа достаточно использовать двух вальцов, что сокращает количество электроприводов. Так как на выходе получается заторная масса, для её транспортировки используется насос, отпадает необходимость установки транспортёров. Также исключаются из схемы бункера дроблёного солода и предзаторник. При мокром дроблении не образуется пыли и таким образом сокращается потребность в аспирационном оборудовании. От традиционных конструкций мокрого дробления данная дробилка отличается смешиванием с водой уже после дробления. Перед дроблением осуществляется увлажнение зерна, что позволяет легко отделить от зерна оболочки без набухания эндосперма, а это способствует лучшему его дроблению и последующему осахариванию затора.

Система теплообмена заторного аппарата ShakesBeer (Steinecker) выполнена в виде паровых рубашек с анкерными связями, размещённых внутри аппарата со стороны продукта и имеющих неровную поверхность. Такая конструкция обеспечивает очень эффективную теплопередачу, способствуя снижению энергозатрат.

Для фильтрования затора используется фильтрационный аппарат кольцевого сечения Pegasus (Steinecker). Его конструкция позволяет обеспечить равномерность вымывания экстракта и отвода сусла. Использование фильтрационного аппарата с экономической точки зрения более выгодно, чем применение фильтр-прессов, так как в фильтрационном аппарате движущей силой процесса является гидростатическое давление затора на фильтрующую перегородку, а в фильтр-прессе давление создаётся при помощи насосов для перекачивания сусла, что требует их большей мощности. Кроме того, для фильтрования на фильтр-прессе необходим очень мелкий помол, который обеспечивается более энергоёмкими молотковыми дробилками. Также при использовании фильтрационного аппарата выгрузка дробины осуществляется закрытым способом, что не требует установки дополнительного вентиляционного оборудования, как в случае с открытой выгрузкой из фильтр-пресса.

Наиболее значимым средством экономии электроэнергии в варочном цехе является установка систем энергосбережения сусловарочного оборудования. Приведённая в данном проекте система энергосбережения с накоплением тепловой энергии позволяет до 60% снизить затраты первичной тепловой энергии при получении сусла. По сравнению с системами компрессии вторичного пара эта система имеет более простую конструкцию.

Гидроциклонный аппарат Calypso (Steinecker) обеспечивает не только осветление сусла, но и дополнительное испарение с целью удаления неизбежно образующегося при осветлении сусла диметилсудьфида. Применяется принцип тонкоплёночного течения сусла по обширной горячей поверхности, нагреваемой за счёт самого сусла, при котором достигается требуемое атмосферное испарение в щадящих условиях без дополнительного подвода тепловой энергии и без создания вакуума. Кроме того, отпадает необходимость установки дополнительного оборудования, такого как вакуумная камера и вакуум-насос, как в случае с применением вакуумного испарения.

Для охлаждения горячего осветлённого сусла до температуры начала брожения применяют односекционный пластинчатый теплообменник. По сравнению с двухступенчатым охлаждением сусла, где в первой секции сусло охлаждается холодной водой с температурой около 15°С, а во второй - ледяной водой с температурой 2°С или другими хладагентами с более низкой температурой, одноступенчатое охлаждение ледяной водой требует меньших капитальных затрат, меньшего расхода охлаждающей воды, снижаются пиковые нагрузки на холодильную установку, а также сусло не испытывает температурного шока. Нагретая вода, с температурой около 80°С на выходе из теплообменника, может быть использована в технологических целях, например, в качестве промывной воды при промывке дробины.

2. Описание технологической схемы варочного цеха

Светлый, тёмный солод и ячмень поступают в подработочное отделение варочного цеха из силосов, расположенных на улице, где перед этим хранятся в течение месяца с целью отлёжки. Зерно подаётся на норию (1) и поднимается на верхний этаж. С помощью шнекового транспортёра (2) зерно распределяется по бункерам суточного запаса отдельно для светлого солода (3), тёмного солода (4) и ячменя (5). Выгрузка зерна из бункеров регулируется шиберными задвижками, установленными на трубопроводах. На автоматических бункерных весах (6) взвешивается примерное количество зернопродукта на 1 варку и поступает на очистку в воздушно-ситовой сепаратор (7). Зерно очищается от примесей, отличающихся от зерна по размерам и аэродинамическим свойствам. Эти примеси собираются в бункере (8) в течении 3 суток, после чего вывозятся с завода на утилизацию. Зерно с помощью транспортёров (9) и (11) и нории (10) подаётся в камнеотборник (12). На выходе из камнеотборника установлен магнитный сепаратор (13), отделяющий от зерна металлические примеси. Камни и металлические примеси собираются в специальный контейнер или мешок и удаляются как обычный мусор.

После очистки зерно шнековым транспортёром (14) направляется в бункера очищенного светлого солода (15), тёмного солода (16) и ячменя (17). Поступающее из бункеров зерно проходит через весы (18), где взвешивается точная засыпь на 1 варку. Карамельный и жжёный солод поступает со складов в мешках, загружается в бункера (19) и (20), также проходит через весы и поступает на дробление.

Оборудование механического транспорта и зерноочистительное оборудование оснащено системой аспирации для защиты от вредного воздействия пыли. Аспирационные относы собирают в мешки.

Дробление зернопродуктов осуществляется в дробилке мокрого помола (21) конструкции Variomill, где зерно сначала увлажняется в течение 30-60 с. водой с температурой 47-50°С, затем дробится, а после смешивается с водой для получения затора. Специальная конструкция дробилки обеспечивает отделение от зерна практически целых оболочек, которые впоследствии формируют хороший фильтрующий слой в фильтрационном аппарате, в то время как эндосперм при дроблении остаётся почти сухим, что способствует лучшему его измельчению и соответственно более полному осахариванию при затирании. Заторная масса температурой 45°С из смесительной камеры дробилки насосом перекачивается в один из заторных аппаратов (22). Зернозасыпь на одну варку измельчается и перекачивается в течение 30 минут.

Основные задачи затирания - перевод нерастворимых компонентов солода в растворимые и их экстрагирование в раствор с целью получения сусла. Для этого необходимо обеспечить определённые температурные условия для действия ферментов. Затирание проходит по двухотварочному способу. Он заключается в двукратном отборе части затора и её кипячении. При возврате отварки в основной затор температура его повышается, создавая условия для выдерживания очередной температурной паузы и заключительного осахаривания затора. Для перекачивания заторной массы из одного аппарата в другой, а также для подачи затора на фильтрацию служит заторный насос. Весь цикл затирания, начиная от подачи затора из дробилки и заканчивания перекачиванием его на фильтрования, занимает 195 мин. Когда во втором заторном аппарате заканчивается кипячение второй отварки и она перекачивается обратно в первый заторный аппарат, в освободившийся заторный аппарат начинают подачу затора из дробилки для следующей варки.

Осахаренный затор из заторного аппарата перекачивается в фильтрационный аппарат (23). Фильтрация проходит в две стадии: отделение жидкой фазы от твёрдых частиц и вымывание оставшегося экстракта из дробины. После подачи затора в фильтрационный аппарат в нём формируется фильтрующий слой, состоящий главным образом из оболочек солода. Мутное сусло, стёкшее из аппарата до того, как этот слой сформировался, насосом возвращается в аппарат сверху. Прозрачное первое сусло из фильтрационного аппарата тем же насосом отводится в сборник сусла (24). Сборник обеспечивает необходимую оборачиваемость варочной установки, позволяя проводить процесс фильтрации затора и отвода сусла в то время, пока в сусловарочном аппарате ещё происходит предыдущая варка. После отвода первого сусла осуществляется промывка дробины водой с температурой 76-78°С. Первую промывную воду с достаточно высоким содержанием экстрактивных веществ также отводят в сборник сусла. Последнюю промывную воду, содержание экстрактивных веществ в которой невелико, отводят в специальный сборник последней промывной воды (25). Эта вода используется для приготовления затора в следующих циклах, она насосом подаётся к дробилке. Весь цикл работы фильтрационного аппарата занимает 155 мин. Промытую дробину выгружают в промежуточный бункер (26), расположенный под фильтрационным аппаратом, откуда она потом транспортируется в сборник товарной дробины (27). Там дробина собирается в течение 2 суток и затем вывозится на утилизацию.

Во время проведения процесса фильтрования температура сусла снижается до 74°С, поэтому перед подачей в сусловарочный аппарат сусло нагревается до температуры 92°С в пластинчатом теплообменнике (28), что экономит затраты времени и энергии на нагревание сусла в сусловарочном аппарате. После теплообменника сусло попадает в сусловарочный аппарат (29), где происходит его кипячение с хмелем. В процессе кипячения помимо естественной циркуляции сусла через трубы внутреннего теплообменника используется принудительная циркуляция сусла при помощи циркуляционного насоса. Хмель задаётся в три приёма, для этого в специальные ёмкости для задачи хмеля (30) перед началом варки вносится определённое количество хмеля на каждую порцию. В процессе варки в заданный программой период времени автоматически открываются соответствующие клапаны, включается насос и нужная порция хмеля вымывается суслом из ёмкости. Сусло в сборник подводится через нижний штуцер, а сусло с хмелем отводится через боковой.

Выпаренная при кипячении вода в виде водяного пара с температурой около 100°С поступает в кожухотрубный конденсатор вторичного пара (31), где конденсируется и выводится из аппарата в виде горячей воды с температурой 99°С. На конденсацию пара расходуется вода температурой 80°С, которая подаётся в конденсатор насосом из нижней части энергоаккумулятора (32). В конденсаторе эта вода нагревается до 96°С, забирая тепло у конденсирующегося пара, и поступает в верхнюю часть энергоаккумулятора. Из верхней части энергоаккумулятора вода с температурой 96°С подаётся насосом в теплообменник (28), нагревая сусло перед подачей в сусловарочный аппарат, на выходе из теплообменника вода имеет температуру 80°С, она поступает в нижнюю часть энергоаккумулятора. Конденсат вторичного пара температурой 99°С поступает на пластинчатый теплообменник (33), где охлаждается до 30°С, то есть такой температуры, при которой стоки можно сбрасывать в канализацию.

Горячее охмелённое сусло из сусловарочного аппарата насосом перекачивается в гидроциклонный аппарат (34) конструкции Calypso, где подвергается осветлению и дополнительному испарению с целью удаления из сусла образовавшегося во время осветления диметилсульфида. В течение 20 мин. в сусле, находящемся в гидроциклонном аппарате в зоне осветления, формируется конус из взвесей белковых веществ и хмелевых остатков. После этого осветлённое сусло начинают отводить сначала через верхний, затем через нижний штуцер, и прокачивать через зону испарения. Стриппинг осуществляется в течение 40 мин., после чего сусло насосом подаётся в пластинчатый теплообменник (35). Сусло охлаждается с 98°С до температуры начала брожения. Оставшийся в гидроциклонном аппарате белковый конус размывается водой и отводится в сборник (36). Оттуда смесь поступает в фильтрационный аппарат, где промывается совместно с солодовой дробиной.

Оборудование варочного цеха оснащено системой безразборной мойки CIP, включающей в себя сборники раствора щёлочи (37), раствора кислоты (38), оборотной воды (39) и свежей воды (40). Мойка проводится в соответствии с режимом работы каждого вида оборудования.

3. Расчёт продуктов производства

Продуктовый расчёт состоит в определении количества сырья, промежуточных продуктов, готовой продукции и отходов производства для заданной производительности завода с учётом ассортимента и режимов работы.

3.1 Расчёт продуктов производства пива "Жигулёвское"

Таблица 1. Характеристика сырья для производства пива Жигулёвское:

	Доля по рецептуре, %	Влажность, %	Экстрактивность, %
солод светлый	85	5,6	76
ячмень пивоваренный	15	15	75

Плотность начального сусла - 11%.

Расчёт количества зернового сырья, промежуточных продуктов и готовой продукции. Расчёт на 100 кг затираемых зернопродуктов. Потери при очистке зерна - 0,5% от массы зерна.

Количество зерна после очистки:

Солод	85 кг	-	100%
	х кг	-	(100 - 0,5) %	х = 84,575 кг
ячмень	15 кг	-	100%
	х кг	-	(100 - 0,5) %	х = 14,925 кг

Количество сухих веществ в зерне:

солод	84,575 кг	-	100%
	х кг	-	(100 - 5,6) %	х = 79,839 кг СВ
ячмень	14,925 кг	-	100%
	х кг	-	(100 - 15) %	х = 12,686 кг СВ

Количество экстракта в зерне, поступающем на затирание:

солод	79,839 кг	-	100%
	х кг	-	76%	х = 60,677 кг экстракта
ячмень	12,686 кг	-	100%
	х кг	-	75%	х = 9,5145 кг экстракта

Общее количество экстракта: 60,677 + 9,5145 = 70, 1915 кг

Потери экстракта в варочном цехе - 2,6% от массы затираемого сырья.

Количество экстракта, перешедшее в сусло: 70, 1915 - 2,6 = 67,5915 кг

Масса сусла:

67,5915 кг	-	11%
х кг	-	100%	х = 614,468 кг

Относительная плотность сусла при содержании сухих веществ 11%: d²⁰₂₀ = 1,0442

Объём сусла: 614,468/1,0442 = 588,458 л

Коэффициент объёмного расширения при кипячении: К = 1,04.

Объём горячего сусла: 588,458 · 1,04 = 611,996 л

Потери в варочном цехе в дробине, на стадии осветления и охлаждения - 6% от объёма горячего сусла.

Объём холодного сусла:

611,996 л	-	100%
х л	-	(100 - 6) %	х = 575,276 л

Потери при брожении и дображивании пива в ЦКБА - 3,1% от объёма холодного сусла.

Объём нефильтрованного пива:

575,276 л	-	100%
х л	-	(100 - 3,1) %	х = 557,442 л

Потери в фильтровальном отделении - 1,55% от объёма нефильтрованного пива.

Объём фильтрованного пива:

557,442 л	-	100%
х л	-	(100 - 1,55) %	х = 548,802 л

Потери при розливе пива в бутылки ёмкостью 0,5л - 2% от объёма фильтрованного пива.

Объём товарного пива:

548,802 л	-	100%
х л	-	(100 - 2) %	х = 537,826 л

Потери по жидкой фазе:

П_{ж. ф.} = V_{гор. сусла -} V_{тов. пива} = 611,996 - 537,826 = 74,17 л;

от объёма горячего сусла

П_{ж. ф.} = 74,17 · 100/611,993 = 12,12%.

Расчёт на 1 дал товарного пива

Зернопродукты:	100 · 10/537,826 = 1,8593 кг
в т. ч. солод:	85 · 10/537,826 = 1,5804 кг
ячмень:	15 · 10/537,826 = 0,2789 кг
горячее сусло:	611,966/537,826 = 1,1379 дал
холодное сусло:	575,276/537,826 = 1,0696 дал
нефильтрованное пиво:	557,442/537,826 = 1,0365 дал
фильтрованное пиво:	548,802/537,826 = 1,0200 дал
товарное пиво:	537,826/537,826 = 1,000 дал

Расчёт на годовую производительность: 10 500 000 · 50/100 = 5 250 000 дал в год

Зернопродукты:	1,8593 · 5 250 000 = 9 761 325 кг
в т. ч. солод:	1,5804 · 5 250 000 = 8 297 100 кг
ячмень:	0,2789 · 5 250 000 = 1 464 225 кг
горячее сусло:	1,1379 · 5 250 000 = 5 976 975 дал
холодное сусло:	1,0696 · 5 250 000 = 5 615 400 дал
нефильтрованное пиво:	1,0365 · 5 250 000 = 5 441 625 дал
фильтрованное пиво:	1,0200 · 5 250 000 = 5 355 000 дал
товарное пиво:	1,0000 · 5 250 000 = 5 250 000 дал

Расчёт хмелепродуктов

Таблица 2. Характеристика хмелепродуктов

Наименование	Влажность W, %	Содержание горьких веществ б, %
Хмель гранулированный горький	9	10,5

Расход гранулированного хмеля на 1 дал горячего сусла:

Н_с = Г_с · 0,9 · n_г · 100/ ( (б + 1) · (100 - W)

Г_с - содержание горьких веществ в горячем сусле; при производстве пива Жигулёвское Г_с = 0,765 г/дал;

n_г - массовая доля гранулированного хмеля в общем объёме хмеля, %.

Н_с = (0,765 · 0,9 · 100 · 100) / ( (10,5 + 1) · (100 - 9) = 6,579 г/дал.

На 1 дал товарного пива:

Н_п = Н_с · 100/ (100 - П_{ж. ф.)} = 6,579 · 100/ (100 - 12,12) = 0,007486 кг

На 100 кг зернопродуктов: 0,007486 · 537,826/10 = 0,4026 кг

На годовую производительность: 0,007486 · 5 250 000 = 39 301,5 кг

Расчёт дрожжей

При брожении в ЦКБА в среднем образуется на 10 дал сусла 2,8 л дрожжей. Из них:

0,8 л - используются в качестве семенных дрожжей в последующих циклах брожения,

2,0 л - образуют отходы как избыточные дрожжи.

На 100 кг зернопродуктов:

семенные дрожжи	0,8 л	-	100 л хол. с.
	х л	-	575,276 л хол. с.	х = 4,602 л
избыточные дрожжи	2,0 л	-	100 л хол. с.
	х л	-	575,276 л хол. с.	х = 11,506 л

На 1 дал товарного пива:

семенные дрожжи	4,602 · 10/537,826 = 0,0856 л
избыточные дрожжи	11,506 · 10/537,826 = 0,2139 л

На годовую производительность:

семенные дрожжи	0,0856 · 5 250 000 = 449 400 л
избыточные дрожжи	0,2139 · 5 250 000 = 1 122 975 л

Расчёт отходов производства

Дробина солодовая:	на 100 кг з/п	201,4 кг
	на 1 дал тов. п.	201,4 · 10/537,826 = 3,7447 кг
	на год. произв.	3,7447 · 5 250 000 = 19 659 675 кг
Дробина хмелевая	на 100 кг з/п	4,9 кг
	на 1 дал тов. п.	4,9 · 10/537,826 = 0,0911 кг
	на год. произв.	0,0911· 5 250 000 = 478 275 кг
Белковый отстой	на 100 кг з/п	1,75 кг
	на 1 дал тов. п.	1,75· 10/537,826 = 0,0325 кг
	на год. произв.	0,0325 · 5 250 000 = 170 625 кг
Диоксид углерода	на 1 дал тов. п.	0,15 кг
	на 100 кг з/п	0,15 · 537,826/10 = 8,0674 кг
	на год. произв.	0,15 · 5 250 000 = 787 500 кг
Отходы зерноочистки	на 100 кг з/п	0,5 кг
	на 1 дал тов. п.	0,5 · 10/537,826 = 0,0093 кг
	на год. произв.	0,0093 · 5 250 000 = 48 825 кг
Исправимый брак	на 1 дал тов. п.	0,02 дал
	на 100 кг з/п	0,02 · 537,826/10 = 1,076 кг
	на год. произв.	0,02 · 5 250 000 = 105 000 кг

3.2 Расчёт продуктов производства пива "Рижское"

Таблица 3. Характеристика сырья для производства пива Рижское:

	Доля по рецептуре, %	Влажность, %	Экстрактивность, %
солод светлый	100	5,6	76

Плотность начального сусла - 12%.

Расчёт количества зернового сырья, промежуточных продуктов и готовой продукции. Расчёт на 100 кг затираемых зернопродуктов. Потери при очистке зерна - 0,5% от массы зерна. Количество зерна после очистки: 100 - 0,5 = 99,5 кг

Количество сухих веществ в солоде:

99,5 кг	-	100%
х кг	-	(100 - 5,6) %	х = 93,928 кг СВ

Количество экстракта в зерне, поступающем на затирание:

93,928 кг	-	100%
х кг	-	76%	х = 71,385 кг экстракта

Потери экстракта в варочном цехе - 2,7% от массы затираемого сырья.

Количество экстракта, перешедшее в сусло: 71,385 - 2,6 = 68,685 кг

Масса сусла:

68,685 кг	-	12%
х кг	-	100%	х = 572,375 кг

Относительная плотность сусла при содержании сухих веществ 12%: d²⁰₂₀ = 1,0484

Объём сусла: 572,375/1,0484 = 545,951 л

Объём горячего сусла: 545,951 · 1,04 = 567,789 л

Потери в варочном цехе в дробине, на стадии осветления и охлаждения - 6% от объёма горячего сусла.

Объём холодного сусла:

567,789 л	-	100%
х л	-	(100 - 6) %	х = 533,722 л

Потери при брожении и дображивании пива в ЦКБА - 3,1% от объёма холодного сусла.

Объём нефильтрованного пива:

533,722 л	-	100%
х л	-	(100 - 3,1) %	х = 517,177 л

Потери в фильтровальном отделении - 1,55% от объёма нефильтрованного пива.

Объём фильтрованного пива:

517,177 л	-	100%
х л	-	(100 - 1,55) %	х = 509,161 л

Потери при розливе пива в бутылки ёмкостью 0,5л - 2% от объёма фильтрованного пива.

Объём товарного пива:

509,161 л	-	100%
х л	-	(100 - 2) %	х = 498,978 л

Потери по жидкой фазе:

П_{ж. ф.} = V_{гор. сусла -} V_{тов. пива} = 567,789 - 498,978 = 68,811 л;

от объёма горячего сусла П_{ж. ф.} = 68,811 · 100/567,789 = 12,12%.

Расчёт на 1 дал товарного пива

солод:	100 · 10/498,978 = 2,0041 кг
горячее сусло:	567,789/498,978= 1,1379 дал
холодное сусло:	533,722/498,978 = 1,0696 дал
нефильтрованное пиво:	517,177/498,978 = 1,0365 дал
фильтрованное пиво:	509,161/498,978 = 1,0200 дал
товарное пиво:	498,978/498,978 = 1,000 дал

Расчёт на годовую производительность: 10 500 000 · 25/100 = 2 625 000 дал в год

солод:	2,0041 · 2 625 000 = 5 260 762,5 кг
горячее сусло:	1,1379 · 2 625 000 = 2 987 250 дал
холодное сусло:	1,0696 · 2 625 000 = 2 808 750 дал
нефильтрованное пиво:	1,0365 · 2 625 000 = 2 719 500 дал
фильтрованное пиво:	1,0200 · 2 625 000 = 2 677 500 дал
товарное пиво:	1,0000 · 2 625 000 = 2 625 000 дал

Расчёт хмелепродуктов

Таблица 2. Характеристика хмелепродуктов

Наименование	Влажность W, %	Содержание горьких веществ б, %
Хмель гранулированный горький	9	10,5

Содержание горьких веществ в горячем сусле при производстве пива Рижское Г_с = 1,115 г/дал

Расход гранулированного хмеля на 1 дал горячего сусла:

Н_с = Г_с · 0,9 · n_г · 100/ ( (б + 1) · (100 - W) = (1,115 · 0,9 · 100 · 100) / ( (10,5 + 1) · (100 - 9) = 9,589 г/дал.

На 1 дал товарного пива:

Н_п = Н_с · 100/ (100 - П_{ж. ф.)} = 9,589 · 100/ (100 - 12,12) = 0,010911 кг

На 100 кг зернопродуктов: 0,010911 · 498,978/10 = 0,5444 кг

На годовую производительность: 0,010911 · 2 625 000 = 28 641 кг

Расчёт дрожжей

При брожении в ЦКБА в среднем образуется на 10 дал сусла 2,8 л дрожжей. Из них: 0,8 л - используются в качестве семенных дрожжей в последующих циклах брожения, 2,0 л - образуют отходы как избыточные дрожжи.

На 100 кг зернопродуктов:

семенные дрожжи	0,8 л	-	100 л хол. с.
	х л	-	533,722 л хол. с.	х = 4,27 л
избыточные дрожжи	2,0 л	-	100 л хол. с.
	х л	-	533,722 л хол. с.	х = 10,674 л

На 1 дал товарного пива:

семенные дрожжи	4,27 · 10/498,978 = 0,0856 л
избыточные дрожжи	10,674 · 10/537,826 = 0,2139 л

На годовую производительность:

семенные дрожжи	0,0856 · 2 625 000 = 224 700 л
избыточные дрожжи	0,2139 · 2 625 000 = 561 560 л

3.2.4 Расчёт отходов производства

Дробина солодовая:	на 100 кг з/п	204,9 кг
	на 1 дал тов. п.	204,9 · 10/498,978 = 4,1064 кг
	на год. произв.	4,1064 · 2 625 000 = 10 779 300 кг
Дробина хмелевая	на 100 кг з/п	6,0 кг
	на 1 дал тов. п.	6,0 · 10/498,978 = 0,1202 кг
	на год. произв.	0,1202· 2 625 000 = 315 525 кг
Белковый отстой	на 100 кг з/п	1,75 кг
	на 1 дал тов. п.	1,75· 10/498,978 = 0,0351 кг
	на год. произв.	0,0351 · 2 625 000 = 92 137,5 кг
Диоксид углерода	на 1 дал тов. п.	0,15 кг
	на 100 кг з/п	0,15 · 498,978/10 = 7,4867 кг
	на год. произв.	0,15 · 2 625 000 = 393 750 кг
Отходы зерноочистки	на 100 кг з/п	0,5 кг
	на 1 дал тов. п.	0,5 · 10/498,978 = 0,01002 кг
	на год. произв.	0,01002 · 2 625 000 = 26 302,5 кг
Исправимый брак	на 1 дал тов. п.	0,02 дал
	на 100 кг з/п	0,02 · 498,978/10 = 0,998 кг
	на год. произв.	0,02 · 2 625 000 = 525 000 кг

3.3 Расчёт продуктов производства пива "Мартовское"

Таблица 4. Характеристика сырья для производства пива Мартовское:

\\	Доля по рецептуре, %	Влажность, %	Экстрактивность, %
солод светлый	50	5,6	76
солод тёмный	40	5,0	74
солод карамельный	5	6,0	72
солод жжёный	5	6,0	70

Плотность начального сусла - 14,5%.

Расчёт количества зернового сырья, промежуточных продуктов и готовой продукции

Расчёт на 100 кг затираемых зернопродуктов

Потери при очистке зерна - 0,5% от массы зерна.

Количество зерна после очистки:

солод светлый	50 кг	-	100%
	х кг	-	(100 - 0,5) %	х = 49,75 кг
солод тёмный	40 кг	-	100%
	х кг	-	(100 - 0,5) %	х = 39,8 кг

Количество сухих веществ в зерне:

солод светлый	49,75 кг	-	100%
	х кг	-	(100 - 5,6) %	х = 46,964 кг СВ
солод тёмный	39,8 кг	-	100%
	х кг	-	(100 - 5) %	х = 37,81 кг СВ
солод карамельный	5 кг	-	100%
	х кг	-	(100 - 6) %	х = 4,7 кг СВ
солод жжёный	5 кг	-	100%
	х кг	-	(100 - 6) %	х = 4,7 кг СВ

Количество экстракта в зерне, поступающем на затирание:

солод светлый	46,964 кг	-	100%
	х кг	-	76%	х = 35,692 кг экстракта
солод тёмный	37,81 кг	-	100%
	х кг	-	74%	х = 27,9794 кг экстракта
солод карамельный	4,7 кг	-	100%
	х кг	-	72%	х = 3,384 кг экстракта
солод жжёный	4,7 кг	-	100%
	х кг	-	70%	х = 3,290 кг экстракта

Общее количество экстракта: 35,692 + 27,9794 + 3,384 + 3,290 = 70,3454 кг

Потери экстракта в варочном цехе - 2,7% от массы затираемого сырья.

Количество экстракта, перешедшее в сусло: 70,3454 - 2,7 = 67,6454 кг

Масса сусла:

67,6454 кг	-	14,5%
х кг	-	100%	х = 466,52 кг

Относительная плотность сусла при содержании сухих веществ 14,5%: d²⁰₂₀ = 1,0589

Объём сусла: 466,52/1,0589 = 440,57 л

Объём горячего сусла: 440,57 · 1,04 = 458, 1928 л

Потери в варочном цехе в дробине, на стадии осветления и охлаждения - 6% от объёма горячего сусла.

Объём холодного сусла:

458, 1928 л	-	100%
х л	-	(100 - 6) %	х = 430,701 л

Потери при брожении и дображивании пива в ЦКБА - 3,1% от объёма холодного сусла.

Объём нефильтрованного пива:

430,701 л	-	100%
х л	-	(100 - 3,1) %	х = 417,349 л

Потери в фильтровальном отделении - 1,55% от объёма нефильтрованного пива.

Объём фильтрованного пива:

417,349 л	-	100%
х л	-	(100 - 1,55) %	х = 410,88 л

Потери при розливе пива в бутылки ёмкостью 0,5л - 2% от объёма фильтрованного пива.

Объём товарного пива:

410,88 л	-	100%
х л	-	(100 - 2) %	х = 402,6624 л

Потери по жидкой фазе:

П_{ж. ф.} = V_{гор. сусла -} V_{тов. пива} = 458, 1928 - 402,6624 = 55,5304 л;

от объёма горячего сусла

П_{ж. ф.} = 55,5304 · 100/458, 1928 = 12,12%.

Расчёт на 1 дал товарного пива

Зернопродукты:	100 · 10/402,662 = 2,4835 кг
в т. ч. солод светлый:	50 · 10/402,662 = 1,2417 кг
солод тёмный:	40 · 10/402,662 = 0,9934 кг
солод карамельный	5 · 10/402,662 = 0,1242 кг
солод жжёный	5 · 10/402,662 = 0,1242 кг
горячее сусло:	458, 193/402,662 = 1,1379 дал
холодное сусло:	430,701/402,662 = 1,0696 дал
нефильтрованное пиво:	417,349/402,662 = 1,0365 дал
фильтрованное пиво:	410,88/402,662 = 1,0200 дал
товарное пиво:	402,662/402,662 = 1,000 дал

Расчёт на годовую производительность: 10 500 000 · 50/100 = 5 250 000 дал в год

Зернопродукты:	2,4835 · 2 625 000 = 6 519 187,5 кг
в т. ч. солод светлый:	1,2417 · 2 625 000 = 3 259 426,5 кг
солод тёмный:	0,9934 · 2 625 000 = 2 607 675 кг
солод карамельный	0,1242 · 2 625 000 = 326 025 кг
солод жжёный	0,1242 · 2 625 000 = 326 025 кг
горячее сусло:	1,1379 · 2 625 000 = 2 987 250 дал
холодное сусло:	1,0696 · 2 625 000 = 2 808 750 дал
нефильтрованное пиво:	1,0365 · 2 625 000 = 2 719 500 дал
фильтрованное пиво:	1,0200 · 2 625 000 = 2 677 500 дал
товарное пиво:	1,0000 · 2 625 000 = 2 625 000 дал

Расчёт хмелепродуктов

Таблица 2.

Характеристика хмелепродуктов

Наименование	Влажность W, %	Содержание горьких веществ б, %
Хмель гранулированный горький	9	10,5

Содержание горьких веществ в горячем сусле при производстве пива Рижское Г_с = 0,82 г/дал

Расход гранулированного хмеля на 1 дал горячего сусла:

Н_с = Г_с · 0,9 · n_г · 100/ ( (б + 1) · (100 - W) = (0,82 · 0,9 · 100 · 100) / ( (10,5 + 1) · (100 - 9) = 7,052 г/дал.

На 1 дал товарного пива:

Н_п = Н_с · 100/ (100 - П_{ж. ф.)} = 7,052 · 100/ (100 - 12,12) = 0,008025 кг

На 100 кг зернопродуктов: 0,008025 · 402,66/10 = 0,3231кг

На годовую производительность: 0,008025 · 2 625 000 = 21 065,6 кг

Расчёт дрожжей

При брожении в ЦКБА в среднем образуется на 10 дал сусла 2,8 л дрожжей. Из них:

0,8 л - используются в качестве семенных дрожжей в последующих циклах брожения,

2,0 л - образуют отходы как избыточные дрожжи.

На 100 кг зернопродуктов:

семенные дрожжи	0,8 л	-	100 л хол. с.
	х л	-	430,701 л хол. с.	х = 3,446 л
избыточные дрожжи	2,0 л	-	100 л хол. с.
	х л	-	430,701 л хол. с.	х = 8,614 л

На 1 дал товарного пива:

семенные дрожжи	3,446 · 10/402,66 = 0,0856 л
избыточные дрожжи	8,614 · 10/402,66 = 0,2139 л

На годовую производительность:

семенные дрожжи	0,0856 · 2 625 000 = 224 700 л
избыточные дрожжи	0,2139 · 2 625 000 = 561 487,5 л

3.3.4 Расчёт отходов производства

Дробина солодовая:	на 100 кг з/п	210,8 кг
	на 1 дал тов. п.	210,8 · 10/402,66 = 5,2352 кг
	на год. произв.	5,2352· 2 625 000 = 13 742 400 кг
Дробина хмелевая	на 100 кг з/п	3,5 кг
	на 1 дал тов. п.	3,5 · 10/402,66 = 0,0869 кг
	на год. произв.	0,0869· 2 625 000 = 228 112,5 кг
Белковый отстой	на 100 кг з/п	1,75 кг
	на 1 дал тов. п.	1,75· 10/402,66 = 0,0435 кг
	на год. произв.	0,0435 · 2 625 000 = 114 187,5 кг
Диоксид углерода	на 1 дал тов. п.	0,15 кг
	на 100 кг з/п	0,15 · 402,66/10 = 6,0399 кг
	на год. произв.	0,15 · 2 625 000 = 393 750 кг
Отходы зерноочистки	на 100 кг з/п	0,5 кг
	на 1 дал тов. п.	0,5 · 10/402,66= 0,0124 кг
	на год. произв.	0,0124 · 2 625 000 = 32 550 кг
Исправимый брак	на 1 дал тов. п.	0,02 дал
	на 100 кг з/п	0,02 · 402,66/10 = 0,805 кг
	на год. произв.	0,02 · 2 625 000 = 105 000 кг

Таблица 5. Сводная таблица продуктового расчёта.

Продукты	ед. изм.	Жигулёвское (11%)	Рижское (12%)	Мартовское (14,5%)	на годовую произв-ть завода 10 500 000 дал
		на 100 кг зерна	на 1 дал пива	на годовой выпуск 5 250 000 дал	на 100 кг зерна	на 1 дал пива	на годовой выпуск 2 625 000 дал	на 100 кг зерна	на 1 дал пива	на годовой выпуск 2 625 000 дал
Сырьё
Зерновое сырьё
солод светлый	кг	85	1,5804	8 297 100	100	2,0041	5 260 762,5	50	1,2417	3 259 426,5	16 817 325
солод темный	кг	-						40	0,9934	2 607 675,0	2 607 675
солод карамельный	кг	-						5	0,1242	326 025,0	326 025
солод жжёный	кг	-						5	0,1242	326 025,0	326 025
ячмень	кг	15	0,2789	1 464 225							1 464 225
ВСЕГО:	кг	100	1,8593	9 761 325	100	2,0041	5 260 762,5	100	2,4835	6 519 187,5	21 541 275
хмель	кг	0,4026	0,007486	39 301,5	0,5444	0,010911	28 641,4	0,3231	0,008025	21 065,6	89 088,5
Полуфабрикаты
сусло горячее	дал	61, 1996	1,1379	5 973 975	56,7789	1,1379	2 986 987,5	45,8193	1,1379	2 986 987,5	11 947 950
сусло холодное	дал	57,5276	1,0696	5 615 400	53,3722	1,0696	2 807 700,0	43,0701	1,0696	2 807 700,0	11 230 800
пиво нефильтрованное	дал	55,7442	1,0365	5 441 625	51,7177	1,0365	2 720 813,5	41,7349	1,0365	2 720 812,5	10 883 250
пиво фильтрованное	дал	54,8802	1,0200	5 355 000	50,9161	1,0200	2 677 500,0	41,0880	1,0200	2 677 500,0	10 710 000
пиво товароное	дал	53,7826	1,0000	5 250 000	49,8978	1,0000	2 625 000,0	40,2662	1,0000	2 625 000,0	10 500 000
дрожжи семенные	л	4,602	0,0856	449 400	4,270	0,0856	224 700	3,446	0,0856	224 700	898 800
Отходы
дробина солодовая	кг	201,4	3,7447	19 659 675	204,9	4,1064	10 779 300	210,8	5,2352	13 742 400	44 181 375
дробина хмелевая	кг	4,9	0,0911	478 275	6,0	0,1202	315 525	3,5	0,0869	228 112,5	1 021 912,5
шлам сепараторный	кг	1,75	0,0325	170 625	1,75	0,0351	92 137,5	1,75	0,0435	114 187,5	376 950
дрожжи избыточные	л	11,506	0,2139	1 122 975	10,674	0,2139	561 487,5	8,614	0,2139	561 487,5	2 245 950
CO2	кг	8,0674	0,15	787 500	7,4867	0,15	393 750	6,0399	0,15	393 750	1 575 000
отходы полировки	кг	0,5	0,0093	48 825	0,5	0,0100	26 250	0,5	0,0124	32 550	107 625
исправимый брак	дал	1,076	0,02	105 000	0,998	0,02	52 500	0,805	0,02	52 500	210 000

4. Расчёт и подбор технологического оборудования варочного цеха

Расчёт оборудования производится для принятой технологической схемы с использованием данных продуктового расчёта и норм технологического проектирования. Основным оборудованием варочного цеха является варочный порядок, который выбирается с учётом обеспечения заданной годовой производительности завода. Всё остальное оборудование выбирается и рассчитывается по производительности варочного порядка.

Для пивоваренного производства мощностью 10,5 млн дал пива в год подходит следующий варочный порядок (производитель оборудования - Anton Steinecker Maschinenfabrik GmbH).

4.1 Технические характеристики оборудования варочного порядка

1. Заторный аппарат ShakesBeer

вместимость рабочая	4200 дал
вместимость полная	5600 дал
диаметр внутренний	4200 мм
высота обечайки	3530 мм
высота общая	5080 мм
диаметр вытяжной трубы	420 мм

2. Фильтрационный аппарат Pegasus

вместимость рабочая	4200 дал
вместимость до верхней кромки обечайки	8400 дал
вместимость полная	11000 дал
диаметр	7500 мм
высота обечайки	2000 мм
высота общая	3750 мм
площадь фильтрующей поверхности	41 м2
диаметр вытяжной трубы	750 мм

3. Сборник сусла

вместимость рабочая	6000 дал
вместимость полная	8000 дал
диаметр внутренний	5000 мм
высота обечайки	3460 мм
высота общая	5300 мм
диаметр вытяжной трубы	500 мм

4. Сборник последней промывной воды

вместимость полная	1000 дал
диаметр внутренний	2000 мм
высота	3362 мм

5. Установка для задачи хмеля

Состоит из трёх емкостей.

вместимость полная	80 л
диаметр внутренний	400 мм
высота	1045 мм

6. Сусловарочный аппарат системы Stromboli

вместимость рабочая	6000 дал
вместимость полная	8000 дал
диаметр внутренний	5000 мм
высота обечайки	2850 мм
высота общая	5270 мм
диаметр вытяжной трубы	500 мм

7. Гидроциклонный аппарат

вместимость рабочая	5600 дал
вместимость полная	7500 дал
диаметр внутренний	6700 мм
диаметр зоны осветления	5500 мм
высота обечайки	3500 мм
высота зоны осветления	3160 мм
высота общая	5060 мм
диаметр вытяжной трубы	670 мм

4.2 Дополнительное оборудование

Нория для отпуска солода из силосов

Отпуск солода из силосов производится в течение 3 часов.

Производительность нории по солоду:

81 000/3 = 27 000 кг/ч

Производительность норий в каталоге указывается по тяжёлому зерну. Производительность по тяжёлому зерну:

27 000 · 0,75/0,53 = 38 200 кг/ч

Выбираем норию типа 400/180 (Schmidt Seeger).

Техническая характеристика:

Производительность	40 т/ч
Максимальная высота транспортирования	25 м
Число оборотов	3,1 об/мин
Количество ковшей на 1 м	9,5

Транспортёр для распределения зерна по бункерам суточного запаса

Производительность транспортёра должна быть не менее, чем производительность нории - 40 т/ч по тяжёлому зерну.

Принимаем шнековый транспортёр типа 250 (Schmidt Seeger).

Техническая характеристика:

Производительность	60 т/ч
Число оборотов	145 об/мин
Диаметр шнека	275 мм
Длина загрузочного и выгрузочного отверстий	300 мм

Бункера суточного запаса светлого солода

Наибольшее количество светлого солода в сутки перерабатывается при производстве пива Рижское: 9000 · 9 = 81 000 кг.

Объёмная масса солода равна 530 кг/м³.

Объём, занимаемый солодом: 81 000/530 = 152,83 м³.

Примем 4 бункера прямоугольно-пирамидальной формы.

Полезный объём одного бункера: 152,83/4 = 38,2 м³.

Полная вместимость: 38,2 · 1,1 = 42,028 м³.

Примем длину боковых сторон бункера равной 2,5 м.

Угол естественного откоса для солода равен 30°.

Высота пирамидального днища: v2 · 2,5 · tg30/2 = 1,02 м.

Вместимость днища: 1/3 · 2,5² · 1,02 = 2,125 м³.

Вместимость прямоугольной части: 42,028 - 2,125 = 39,903 м³.

Высота прямоугольной части: 39,903/2,5² = 6,38 м.

Общая высота: 1,02 + 6,38 = 7,4 м.

Бункера суточного запаса тёмного солода

При производстве пива Мартовское тёмного солода в сутки перерабатывается: 9000 · 9 · 40/100 = 32 400 кг.

Объём, занимаемый солодом: 32 400/530 = 61,132 м³.

Примем 2 бункера прямоугольно-пирамидальной формы.

Полезный объём одного бункера: 61,132/2 = 30,566 м³.

Полная вместимость: 30,566 · 1,1 = 33,6226 м³.

Примем длину боковых сторон бункера равной 2,5 м.

Высота пирамидального днища: v2 · 2,5 · tg30/2 = 1,02 м.

Вместимость днища: 1/3 · 2,5² · 1,02 = 2,125 м³.

Высота прямоугольной части: (33,6226 - 2,125) / 2,5² = 5,04 м.

Общая высота: 1,02 + 5,04 = 6,06 м.

Бункера суточного запаса ячменя

При производстве пива Жигулёвское ячменя в сутки перерабатывается:

9000 · 9 · 15/100 = 12 150 кг

Объёмная масса ячменя равна 630 кг/м³.

Объём, занимаемый ячменём: 12 150/630 = 19,286 м³.

Примем 1 бункер прямоугольно-пирамидальной формы.

Полная вместимость: 19,286 · 1,1 = 21,214 м³.

Примем длины боковых сторон бункера равными 2,5 и 1,6 м.

Угол естественного откоса для ячменя равен 36°.

Высота пирамидального днища: v (2,5² + 1,6²) · tg36/2 = 1,08 м.

Вместимость днища: 1/3 · 2,5 · 1,6 · 1,02 = 1,437 м³.

Высота прямоугольной части: (21,214 - 1,437) / (2,5 · 1,6) = 4,94 м.

Общая высота: 1,08 + 4,94 = 6,02 м.

Воздушно-ситовой сепаратор

Очистка зернового сырья должна осуществляться на 1 варку за 1 час.

Производительность воздушно-ситового сепаратора: 9000 кг/ч.

Принимаем воздушно-ситовой сепаратор марки ЗСМ-10.

Техническая характеристика:

Производительность:	10 т/ч
Число рядов сит	3
Установленная мощность	10 кВт
Габаритные размеры: длина ширина высота	2800 мм 2800 мм 2700 мм
Масса	1500 кг

Бункер для сбора отходов зерноочистки

Отходы зерноочистки собираются в течение 3 суток, а затем вывозятся.

На 100 кг засыпи образуется 0,5 кг отходов. Объёмная масса воздушно-сухого сплава = 400 кг/м³. Угол естественного откоса = 60°.

Общая масса отходов за 3 суток: 0,5 · 9000 · 9 · 3/100 = 1215 кг.

Объём бункера: 1215 · 1,1/400 = 3,341 м³.

Примем цилиндро-конический бункер с диаметром 1,2 м.

Высота конического днища: 0,5 · 1,2 · tg60 = 1,039 м.

Вместимость конического днища: р · 1,2² · 1,039/12 = 0,392 м³.

Высота цилиндрической части: 4 · (3,341 - 0,392) / (р · 1,2²) = 2,607 м.

Общая высота: 1,039 + 2,607 = 3,646 м.

Нория для подъёма зерна на камнеотборник

Производительность нории должна быть не менее 10 000 кг/ч.

Производительность по тяжёлому зерну: 10 000 · 0,75/0,53 = 14 150 кг/ч

Выбираем норию типа 400/140 (Schmidt Seeger).

Техническая характеристика:

Производительность	20 т/ч
Максимальная высота транспортирования	25 м
Число оборотов	3,1 об/мин
Количество ковшей на 1 м	9,5

Транспортёры для зерна

Производительность транспортёров должна быть не менее 10 000 кг/ч.

Производительность по тяжёлому зерну:

10 000 · 0,75/0,53 = 14 150 кг/ч

Необходимо установить 3 транспортёра - для подачи зерна на норию, отвода зерна с нории на камнеотборник и для распределения зерна после камнеотборника по бункерам очищенных зернопродуктов.

Принимаем шнековые транспортёры типа 150 (Schmidt Seeger).

Техническая характеристика:

Производительность	16 т/ч
Число оборотов	200 об/мин
Диаметр шнека	175 мм
Длина загрузочного и выгрузочного отверстий	200 мм

Камнеотборник

Отделение камней от зерна должно осуществляться на 1 варку в течение 1 часа. Производительность камнеотборника: 9000 кг/ч.

Принимаем камнеотборник марки КО-10.

Техническая характеристика:

Производительность	10 т/ч
Габаритные размеры: длина ширина высота	1835 мм 1650 мм 1850 мм
Масса	380 кг

Магнитный сепаратор

Производительность магнитного сепаратора - 9 000 кг/ч.

Принимаем магнитный сепаратор с постоянными магнитами.

Техническая характеристика:

Производительность	1080 кг/ч
Длина магнитного поля	288 мм
Габаритные размеры: длина ширина высота	279 мм 208 мм 374 мм
Масса	18 кг

Бункер очищенного светлого солода

Количество светлого солода на 1 варку: 9000 кг.

Объём бункера: 9000 · 1,1/530 = 18,7 м³.

Примем бункер прямоугольно-пирамидальной формы с длиной боковой стороны 2,5 м.

Высота пирамидального днища: (v2 · 2,5 · tan30) / 2 = 1,02 м.

Вместимость пирамидального днища: 2,5² · 1,02/3 = 2,125 м³.

Высота прямоугольной части: (18,7 - 2,125) / 2,5² = 2,652 м.

Общая высота: 2,652 + 1,02 = 3,672 м.

Бункер очищенного тёмного солода

Количество тёмного солода на 1 варку: 9000 · 0,4 = 3600 кг.

Объём бункера: 3600 · 1,1/530 = 7,5 м³.

Примем бункер прямоугольно-пирамидальной формы с длиной боковой стороны 1,7 м.

Высота пирамидального днища: (v2 · 1,7 · tan30) / 2 = 0,694 м.

Вместимость пирамидального днища: 1,7² · 0,694/3 = 0,668 м³.

Высота прямоугольной части: (7,5 - 0,668) / 2,5² = 2,364 м.

Общая высота: 2,364 + 0,694 = 3,058 м.

Бункер очищенного ячменя

Количество ячменя на 1 варку: 9000 · 0,15 = 1350 кг.

Объём бункера: 9000 · 1,1/630 = 2,357 м³.

Примем бункер прямоугольно-пирамидальной формы с длиной боковой стороны 1 м.

Высота пирамидального днища: (v2 · 1 · tan36) / 2 = 0,514 м.

Вместимость пирамидального днища: 1² · 0,514/3 = 0,171 м³.

Высота прямоугольной части: (2,357 - 0,171) / 1² = 2,186 м.

Общая высота: 2,186 + 0,514 = 2,700 м.

Бункера карамельного и жжёного солода.

Количество карамельного и жжёного солода на 1 варку одинаково: 9000 · 0,05 = 450 кг. Примем 2 бункера прямоугольно-пирамидальной формы.

Объём одного бункера: 450 · 1,1/530 = 0,935 м³.

Примем длину боковой стороны равной 0,8 м.

Высота пирамидального днища: (v2 · 0,8 · tan30) / 2 = 0,327 м.

Вместимость пирамидального днища: 0,8² · 0,327/3 = 0,07 м³.

Высота прямоугольной части: (0,935 - 0,07) / 0,8² = 1,352 м.

Общая высота: 1,352 + 0,327 = 1,679 м.

Весы автоматические

Весы устанавливаются после бункеров суточного запаса и перед дробилкой.

Производительность весов - 9 000 кг/ч.

Принимаем 2 бункерных весов типа "100 м 150 ЭП" (ООО НПП "Метра").

Техническая характеристика:

Производительность максимальная	15 т/ч
Объём весового бункера	150 л
Габаритные размеры: длина ширина высота	916 750 750

Дробилка для зернопродуктов

Измельчение зернопродуктов на 1 варку должно осуществляться в течение 1 часа.

Производительность дробилки: 9000 кг/ч

Принимаем солододробилку типа Variomill (Steinecker) марки V10.

Техническая характеристика:

Производительность по солоду	10 000 кг/ч
Количество валков	2 шт.
Длина валков	1000 мм
Установленная мощность	41 кВт
Высота без камеры увлажнения	1830 мм
Высота с камерой увлажнения	3275 мм
Масса (без бункера)	3600 кг

Сборник белкового отстоя и хмелевой дробины

Наибольшее количество хмелевой дробины за 1 варку образуется при производстве пива Рижское: 6 · 9000/100 = 540 кг.

Количество белкового отстоя за 1 варку: 1,75 · 9000/100 = 157,5 кг.

Общее количество: 540 + 157,5 = 697,5 кг.

Примем, что 1 кг хмелевой дробины и белкового отстоя занимают объём, равный 1 л.

При выгрузке из гидроциклонного аппарата смесь разбавляется в 4 раза.

Полезная вместимость сборника: 697,5 · 5 = 3487,5 л.

Полная вместимость сборника: 3,4875/0,9 = 3,875 м³.

Принимаем 1 сборник цилиндро-конической формы с диаметром 1,5 м и углом наклона стенок днища 60°.

Высота днища: 0,5 · 1,5 · tg60 = 1,299 м.

Вместимость днища: р · 1,5² · 1,299/12 = 0,765 м³.

Высота цилиндрической части: 4 · (3,875 - 0,765) / (р · 1,5²) = 1,76 м.

Общая высота: 1,3 + 1,76 = 3,06 м.

Промежуточный бункер дробины

Бункер должен вмещать солодовую, хмелевую дробину и белковый отстой после совместной промывки в фильтрационном аппарате.

Наибольшее общее количество промытых продуктов получается при производстве пива Мартовское:

210 · 9000/100 + 3,5 · 9000/100 + 1,75 · 9000/100 = 19 444,5 кг.

Примем, что 1 кг смеси занимают объём, равный 1 л.

Полная вместимость сборника: 19,5 · 1,1 = 21,45 м³.

Принимаем 1 бункер прямоугольно-призматической формы с треугольным днищем, с шириной 2,5 м, высотой прямоугольной части 0,5 м и углом наклона стенок днища 60°.

Длина бункера: 21,4/ (1/2 · 2,5² · sin60 + 2,5 · 0,5) = 5,4 м.

Общая высота: 0,5 + 2,5 · sin60 = 2,665 м.

Бункер товарной дробины

Дробина собирается в бункере в течение 2 суток, а затем вывозится.

Больше всего дробины образуется при производстве пива Мартовское: за 1 варку 19,44 т.

Количество дробины за 2 суток: 19,44 · 9 · 2 = 349,92 кг.

Примем, что 1 кг дробины занимает объём, равный 1 дм³. Принимаем 4 бункера цилиндро-конической формы.

Стандартные бункера для товарной дробины имеют диаметр 3,34 м; высоту конического днища - 3,125 м.

Вместимость одного бункера: 349,92 · 1,1/4 = 96,228 м³.